src/boot.c

   1 // 16bit code to load disk image and start system boot.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008  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 GPLv3 license.
   7
   8 #include "util.h" // irq_enable
   9 #include "biosvar.h" // struct bregs
  10 #include "config.h" // CONFIG_*
  11 #include "cmos.h" // inb_cmos
  12 #include "ata.h" // ata_detect
  13 #include "disk.h" // cdrom_boot
  14
  15 // We need a copy of this string, but we are not actually a PnP BIOS,
  16 // so make sure it is *not* aligned, so OSes will not see it if they
  17 // scan.
  18 char pnp_string[] VISIBLE __attribute__((aligned (2))) = " $PnP";
  19
  20 //--------------------------------------------------------------------------
  21 // print_boot_device
  22 //   displays the boot device
  23 //--------------------------------------------------------------------------
  24
  25 static const char drivetypes[][10]={
  26     "", "Floppy","Hard Disk","CD-Rom", "Network"
  27 };
  28
  29 static void
  30 print_boot_device(u16 type)
  31 {
  32     /* NIC appears as type 0x80 */
  33     if (type == IPL_TYPE_BEV)
  34         type = 0x4;
  35     if (type == 0 || type > 0x4)
  36         BX_PANIC("Bad drive type\n");
  37     printf("Booting from %s...\n", drivetypes[type]);
  38
  39     // XXX - latest cvs has BEV description
  40 }
  41
  42 //--------------------------------------------------------------------------
  43 // print_boot_failure
  44 //   displays the reason why boot failed
  45 //--------------------------------------------------------------------------
  46 static void
  47 print_boot_failure(u16 type, u8 reason)
  48 {
  49     if (type == 0 || type > 0x3)
  50         BX_PANIC("Bad drive type\n");
  51
  52     printf("Boot failed");
  53     if (type < 4) {
  54         /* Report the reason too */
  55         if (reason==0)
  56             printf(": not a bootable disk");
  57         else
  58             printf(": could not read the boot disk");
  59     }
  60     printf("\n\n");
  61 }
  62
  63 static void
  64 try_boot(u16 seq_nr)
  65 {
  66     SET_IPL(sequence, seq_nr);
  67     u16 bootseg;
  68     u8 bootdrv = 0;
  69     u16 bootdev, bootip;
  70
  71     if (CONFIG_CDROM_BOOT) {
  72         bootdev = inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG2);
  73         bootdev |= ((inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG1) & 0xf0) << 4);
  74         bootdev >>= 4 * seq_nr;
  75         bootdev &= 0xf;
  76         if (bootdev == 0)
  77             BX_PANIC("No bootable device.\n");
  78
  79         /* Translate from CMOS runes to an IPL table offset by subtracting 1 */
  80         bootdev -= 1;
  81     } else {
  82         if (seq_nr ==2)
  83             BX_PANIC("No more boot devices.");
  84         if (!!(inb_cmos(CMOS_BIOS_CONFIG) & 0x20) ^ (seq_nr == 1))
  85             /* Boot from floppy if the bit is set or it's the second boot */
  86             bootdev = 0x00;
  87         else
  88             bootdev = 0x01;
  89     }
  90
  91     if (bootdev >= GET_IPL(count)) {
  92         BX_INFO("Invalid boot device (0x%x)\n", bootdev);
  93         return;
  94     }
  95     u16 type = GET_IPL(table[bootdev].type);
  96
  97     /* Do the loading, and set up vector as a far pointer to the boot
  98      * address, and bootdrv as the boot drive */
  99     print_boot_device(type);
 100
 101     struct bregs cr;
 102     switch(type) {
 103     case IPL_TYPE_FLOPPY: /* FDD */
 104     case IPL_TYPE_HARDDISK: /* HDD */
 105
 106         bootdrv = (type == IPL_TYPE_HARDDISK) ? 0x80 : 0x00;
 107         bootseg = 0x07c0;
 108
 109         // Read sector
 110         memset(&cr, 0, sizeof(cr));
 111         cr.dl = bootdrv;
 112         cr.es = bootseg;
 113         cr.ah = 2;
 114         cr.al = 1;
 115         cr.cl = 1;
 116         call16_int(0x13, &cr);
 117
 118         if (cr.flags & F_CF) {
 119             print_boot_failure(type, 1);
 120             return;
 121         }
 122
 123         /* Always check the signature on a HDD boot sector; on FDD,
 124          * only do the check if the CMOS doesn't tell us to skip it */
 125         if ((type != IPL_TYPE_FLOPPY)
 126             || !((inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG1) & 0x01))) {
 127             if (GET_FARVAR(bootseg, *(u16*)0x1fe) != 0xaa55) {
 128                 print_boot_failure(type, 0);
 129                 return;
 130             }
 131         }
 132
 133         /* Canonicalize bootseg:bootip */
 134         bootip = (bootseg & 0x0fff) << 4;
 135         bootseg &= 0xf000;
 136         break;
 137     case IPL_TYPE_CDROM: {
 138         /* CD-ROM */
 139         if (! CONFIG_CDROM_BOOT)
 140             break;
 141         u16 status = cdrom_boot();
 142         if (status) {
 143             printf("CDROM boot failure code : %04x\n", status);
 144             print_boot_failure(type, 1);
 145             return;
 146         }
 147
 148         bootdrv = GET_EBDA(cdemu.emulated_drive);
 149         bootseg = GET_EBDA(cdemu.load_segment);
 150         /* Canonicalize bootseg:bootip */
 151         bootip = (bootseg & 0x0fff) << 4;
 152         bootseg &= 0xf000;
 153         break;
 154     }
 155     case IPL_TYPE_BEV: {
 156         /* Expansion ROM with a Bootstrap Entry Vector (a far
 157          * pointer) */
 158         u32 vector = GET_IPL(table[bootdev].vector);
 159         bootseg = vector >> 16;
 160         bootip = vector & 0xffff;
 161         break;
 162     }
 163     default:
 164         return;
 165     }
 166
 167     memset(&cr, 0, sizeof(cr));
 168     cr.ip = bootip;
 169     cr.cs = bootseg;
 170     // Set the magic number in ax and the boot drive in dl.
 171     cr.dl = bootdrv;
 172     cr.ax = 0xaa55;
 173     call16(&cr);
 174
 175     // Boot failed: invoke the boot recovery function
 176     memset(&cr, 0, sizeof(cr));
 177     call16_int(0x18, &cr);
 178 }
 179
 180 // Boot Failure recovery: try the next device.
 181 void VISIBLE
 182 handle_18()
 183 {
 184     debug_enter(NULL);
 185     u16 seq = GET_IPL(sequence) + 1;
 186     try_boot(seq);
 187 }
 188
 189 // INT 19h Boot Load Service Entry Point
 190 void VISIBLE
 191 handle_19()
 192 {
 193     debug_enter(NULL);
 194     try_boot(0);
 195 }
 196
 197 // Called from 32bit code - start boot process
 198 void VISIBLE
 199 begin_boot()
 200 {
 201     if (CONFIG_ATA)
 202         ata_detect();
 203     irq_enable();
 204     struct bregs br;
 205     memset(&br, 0, sizeof(br));
 206     call16_int(0x19, &br);
 207 }