src/block.c

   1 // Disk setup and access
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008,2009  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 // Copyright (C) 2002  MandrakeSoft S.A.
   5 //
   6 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   7
   8 #include "disk.h" // struct ata_s
   9 #include "biosvar.h" // GET_GLOBAL
  10 #include "cmos.h" // inb_cmos
  11 #include "util.h" // dprintf
  12 #include "ata.h" // process_ata_op
  13
  14 struct drives_s Drives VAR16VISIBLE;
  15
  16 struct drive_s *
  17 getDrive(u8 exttype, u8 extdriveoffset)
  18 {
  19     // basic check : device has to be defined
  20     if (extdriveoffset >= ARRAY_SIZE(Drives.idmap[0]))
  21         return NULL;
  22
  23     // Get the ata channel
  24     u8 driveid = GET_GLOBAL(Drives.idmap[exttype][extdriveoffset]);
  25
  26     // basic check : device has to be valid
  27     if (driveid >= ARRAY_SIZE(Drives.drives))
  28         return NULL;
  29
  30     return &Drives.drives[driveid];
  31 }
  32
  33 struct drive_s *
  34 allocDrive(void)
  35 {
  36     int driveid = Drives.drivecount;
  37     if (driveid >= ARRAY_SIZE(Drives.drives))
  38         return NULL;
  39     Drives.drivecount++;
  40     struct drive_s *drive_g = &Drives.drives[driveid];
  41     memset(drive_g, 0, sizeof(*drive_g));
  42     return drive_g;
  43 }
  44
  45
  46 /****************************************************************
  47  * Disk geometry translation
  48  ****************************************************************/
  49
  50 static u8
  51 get_translation(struct drive_s *drive_g)
  52 {
  53     u8 type = GET_GLOBAL(drive_g->type);
  54     if (! CONFIG_COREBOOT && type == DTYPE_ATA) {
  55         // Emulators pass in the translation info via nvram.
  56         u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
  57         u8 channel = ataid / 2;
  58         u8 translation = inb_cmos(CMOS_BIOS_DISKTRANSFLAG + channel/2);
  59         translation >>= 2 * (ataid % 4);
  60         translation &= 0x03;
  61         return translation;
  62     }
  63
  64     // On COREBOOT, use a heuristic to determine translation type.
  65     u16 heads = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.heads);
  66     u16 cylinders = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.cylinders);
  67     u16 spt = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.spt);
  68
  69     if (cylinders <= 1024 && heads <= 16 && spt <= 63)
  70         return TRANSLATION_NONE;
  71     if (cylinders * heads <= 131072)
  72         return TRANSLATION_LARGE;
  73     return TRANSLATION_LBA;
  74 }
  75
  76 void
  77 setup_translation(struct drive_s *drive_g)
  78 {
  79     u8 translation = get_translation(drive_g);
  80     SET_GLOBAL(drive_g->translation, translation);
  81
  82     u8 ataid = GET_GLOBAL(drive_g->cntl_id);
  83     u8 channel = ataid / 2;
  84     u8 slave = ataid % 2;
  85     u16 heads = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.heads);
  86     u16 cylinders = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.cylinders);
  87     u16 spt = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.spt);
  88     u64 sectors = GET_GLOBAL(drive_g->sectors);
  89     const char *desc = NULL;
  90
  91     switch (translation) {
  92     default:
  93     case TRANSLATION_NONE:
  94         desc = "none";
  95         break;
  96     case TRANSLATION_LBA:
  97         desc = "lba";
  98         spt = 63;
  99         if (sectors > 63*255*1024) {
 100             heads = 255;
 101             cylinders = 1024;
 102             break;
 103         }
 104         u32 sect = (u32)sectors / 63;
 105         heads = sect / 1024;
 106         if (heads>128)
 107             heads = 255;
 108         else if (heads>64)
 109             heads = 128;
 110         else if (heads>32)
 111             heads = 64;
 112         else if (heads>16)
 113             heads = 32;
 114         else
 115             heads = 16;
 116         cylinders = sect / heads;
 117         break;
 118     case TRANSLATION_RECHS:
 119         desc = "r-echs";
 120         // Take care not to overflow
 121         if (heads==16) {
 122             if (cylinders>61439)
 123                 cylinders=61439;
 124             heads=15;
 125             cylinders = (u16)((u32)(cylinders)*16/15);
 126         }
 127         // then go through the large bitshift process
 128     case TRANSLATION_LARGE:
 129         if (translation == TRANSLATION_LARGE)
 130             desc = "large";
 131         while (cylinders > 1024) {
 132             cylinders >>= 1;
 133             heads <<= 1;
 134
 135             // If we max out the head count
 136             if (heads > 127)
 137                 break;
 138         }
 139         break;
 140     }
 141     // clip to 1024 cylinders in lchs
 142     if (cylinders > 1024)
 143         cylinders = 1024;
 144     dprintf(1, "ata%d-%d: PCHS=%u/%d/%d translation=%s LCHS=%d/%d/%d\n"
 145             , channel, slave
 146             , drive_g->pchs.cylinders, drive_g->pchs.heads, drive_g->pchs.spt
 147             , desc
 148             , cylinders, heads, spt);
 149
 150     SET_GLOBAL(drive_g->lchs.heads, heads);
 151     SET_GLOBAL(drive_g->lchs.cylinders, cylinders);
 152     SET_GLOBAL(drive_g->lchs.spt, spt);
 153 }
 154
 155
 156 /****************************************************************
 157  * Drive mapping
 158  ****************************************************************/
 159
 160 // Fill in Fixed Disk Parameter Table (located in ebda).
 161 static void
 162 fill_fdpt(struct drive_s *drive_g, int hdid)
 163 {
 164     if (hdid > 1)
 165         return;
 166
 167     u16 nlc   = GET_GLOBAL(drive_g->lchs.cylinders);
 168     u16 nlh   = GET_GLOBAL(drive_g->lchs.heads);
 169     u16 nlspt = GET_GLOBAL(drive_g->lchs.spt);
 170
 171     u16 npc   = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.cylinders);
 172     u16 nph   = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.heads);
 173     u16 npspt = GET_GLOBAL(drive_g->pchs.spt);
 174
 175     struct fdpt_s *fdpt = &get_ebda_ptr()->fdpt[hdid];
 176     fdpt->precompensation = 0xffff;
 177     fdpt->drive_control_byte = 0xc0 | ((nph > 8) << 3);
 178     fdpt->landing_zone = npc;
 179     fdpt->cylinders = nlc;
 180     fdpt->heads = nlh;
 181     fdpt->sectors = nlspt;
 182
 183     if (nlc != npc || nlh != nph || nlspt != npspt) {
 184         // Logical mapping present - use extended structure.
 185
 186         // complies with Phoenix style Translated Fixed Disk Parameter
 187         // Table (FDPT)
 188         fdpt->phys_cylinders = npc;
 189         fdpt->phys_heads = nph;
 190         fdpt->phys_sectors = npspt;
 191         fdpt->a0h_signature = 0xa0;
 192
 193         // Checksum structure.
 194         fdpt->checksum -= checksum(fdpt, sizeof(*fdpt));
 195     }
 196
 197     if (hdid == 0)
 198         SET_IVT(0x41, SEGOFF(get_ebda_seg(), offsetof(
 199                                  struct extended_bios_data_area_s, fdpt[0])));
 200     else
 201         SET_IVT(0x46, SEGOFF(get_ebda_seg(), offsetof(
 202                                  struct extended_bios_data_area_s, fdpt[1])));
 203 }
 204
 205 // Map a drive (that was registered via add_bcv_hd)
 206 void
 207 map_hd_drive(struct drive_s *drive_g)
 208 {
 209     // fill hdidmap
 210     u8 hdcount = GET_BDA(hdcount);
 211     if (hdcount >= ARRAY_SIZE(Drives.idmap[0]))
 212         return;
 213     dprintf(3, "Mapping hd drive %p to %d\n", drive_g, hdcount);
 214     int driveid = drive_g - Drives.drives;
 215     SET_GLOBAL(Drives.idmap[EXTTYPE_HD][hdcount], driveid);
 216     SET_BDA(hdcount, hdcount + 1);
 217
 218     // Fill "fdpt" structure.
 219     fill_fdpt(drive_g, hdcount);
 220 }
 221
 222 // Find spot to add a drive
 223 static void
 224 add_ordered_drive(u8 *idmap, u8 *count, struct drive_s *drive_g)
 225 {
 226     if (*count >= ARRAY_SIZE(Drives.idmap[0])) {
 227         warn_noalloc();
 228         return;
 229     }
 230     u8 *pos = &idmap[*count];
 231     *count = *count + 1;
 232     if (CONFIG_THREADS) {
 233         // Add to idmap with assured drive order.
 234         u8 *end = pos;
 235         for (;;) {
 236             u8 *prev = pos - 1;
 237             if (prev < idmap)
 238                 break;
 239             struct drive_s *prevdrive = &Drives.drives[*prev];
 240             if (prevdrive->type < drive_g->type
 241                 || (prevdrive->type == drive_g->type
 242                     && prevdrive->cntl_id < drive_g->cntl_id))
 243                 break;
 244             pos--;
 245         }
 246         if (pos != end)
 247             memmove(pos+1, pos, (void*)end-(void*)pos);
 248     }
 249     *pos = drive_g - Drives.drives;
 250 }
 251
 252 // Map a cd
 253 void
 254 map_cd_drive(struct drive_s *drive_g)
 255 {
 256     dprintf(3, "Mapping cd drive %p\n", drive_g);
 257     add_ordered_drive(Drives.idmap[EXTTYPE_CD], &Drives.cdcount, drive_g);
 258 }
 259
 260 // Map a floppy
 261 void
 262 map_floppy_drive(struct drive_s *drive_g)
 263 {
 264     // fill idmap
 265     dprintf(3, "Mapping floppy drive %p\n", drive_g);
 266     add_ordered_drive(Drives.idmap[EXTTYPE_FLOPPY], &Drives.floppycount
 267                       , drive_g);
 268
 269     // Update equipment word bits for floppy
 270     if (Drives.floppycount == 1) {
 271         // 1 drive, ready for boot
 272         SETBITS_BDA(equipment_list_flags, 0x01);
 273         SET_BDA(floppy_harddisk_info, 0x07);
 274     } else if (Drives.floppycount >= 2) {
 275         // 2 drives, ready for boot
 276         SETBITS_BDA(equipment_list_flags, 0x41);
 277         SET_BDA(floppy_harddisk_info, 0x77);
 278     }
 279 }
 280
 281 // Show a one line description (without trailing newline) of a drive.
 282 void
 283 describe_drive(struct drive_s *drive_g)
 284 {
 285     ASSERT32FLAT();
 286     u8 type = GET_GLOBAL(drive_g->type);
 287     switch (type) {
 288     case DTYPE_FLOPPY:
 289         describe_floppy(drive_g);
 290         break;
 291     case DTYPE_ATA:
 292         describe_ata(drive_g);
 293         break;
 294     case DTYPE_ATAPI:
 295         describe_atapi(drive_g);
 296         break;
 297     case DTYPE_RAMDISK:
 298         describe_ramdisk(drive_g);
 299         break;
 300     default:
 301         printf("Unknown");
 302         break;
 303     }
 304 }
 305
 306
 307 /****************************************************************
 308  * 16bit calling interface
 309  ****************************************************************/
 310
 311 // Execute a disk_op request.
 312 int
 313 process_op(struct disk_op_s *op)
 314 {
 315     u8 type = GET_GLOBAL(op->drive_g->type);
 316     switch (type) {
 317     case DTYPE_FLOPPY:
 318         return process_floppy_op(op);
 319     case DTYPE_ATA:
 320         return process_ata_op(op);
 321     case DTYPE_ATAPI:
 322         return process_atapi_op(op);
 323     case DTYPE_RAMDISK:
 324         return process_ramdisk_op(op);
 325     case DTYPE_CDEMU:
 326         return process_cdemu_op(op);
 327     default:
 328         op->count = 0;
 329         return DISK_RET_EPARAM;
 330     }
 331 }
 332
 333 // Execute a "disk_op_s" request - this runs on a stack in the ebda.
 334 static int
 335 __send_disk_op(struct disk_op_s *op_far, u16 op_seg)
 336 {
 337     struct disk_op_s dop;
 338     memcpy_far(GET_SEG(SS), &dop
 339                , op_seg, op_far
 340                , sizeof(dop));
 341
 342     dprintf(DEBUG_HDL_13, "disk_op d=%p lba=%d buf=%p count=%d cmd=%d\n"
 343             , dop.drive_g, (u32)dop.lba, dop.buf_fl
 344             , dop.count, dop.command);
 345
 346     int status = process_op(&dop);
 347
 348     // Update count with total sectors transferred.
 349     SET_FARVAR(op_seg, op_far->count, dop.count);
 350
 351     return status;
 352 }
 353
 354 // Execute a "disk_op_s" request by jumping to a stack in the ebda.
 355 int
 356 send_disk_op(struct disk_op_s *op)
 357 {
 358     if (! CONFIG_DRIVES)
 359         return -1;
 360     ASSERT16();
 361
 362     return stack_hop((u32)op, GET_SEG(SS), 0, __send_disk_op);
 363 }
 364
 365
 366 /****************************************************************
 367  * Setup
 368  ****************************************************************/
 369
 370 void
 371 drive_setup(void)
 372 {
 373     memset(&Drives, 0, sizeof(Drives));
 374     memset(&Drives.idmap, 0xff, sizeof(Drives.idmap));
 375 }