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