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[] VISIBLE16 __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     irq_enable();
  67
  68     SET_IPL(sequence, seq_nr);
  69
  70     u16 bootseg;
  71     u8 bootdrv = 0;
  72     u16 bootdev, bootip;
  73
  74     if (CONFIG_CDROM_BOOT) {
  75         bootdev = inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG2);
  76         bootdev |= ((inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG1) & 0xf0) << 4);
  77         bootdev >>= 4 * seq_nr;
  78         bootdev &= 0xf;
  79         if (bootdev == 0)
  80             BX_PANIC("No bootable device.\n");
  81
  82         /* Translate from CMOS runes to an IPL table offset by subtracting 1 */
  83         bootdev -= 1;
  84     } else {
  85         if (seq_nr ==2)
  86             BX_PANIC("No more boot devices.");
  87         if (!!(inb_cmos(CMOS_BIOS_CONFIG) & 0x20) ^ (seq_nr == 1))
  88             /* Boot from floppy if the bit is set or it's the second boot */
  89             bootdev = 0x00;
  90         else
  91             bootdev = 0x01;
  92     }
  93
  94     if (bootdev >= GET_IPL(count)) {
  95         BX_INFO("Invalid boot device (0x%x)\n", bootdev);
  96         return;
  97     }
  98     u16 type = GET_IPL(table[bootdev].type);
  99
 100     /* Do the loading, and set up vector as a far pointer to the boot
 101      * address, and bootdrv as the boot drive */
 102     print_boot_device(type);
 103
 104     struct bregs cr;
 105     switch(type) {
 106     case IPL_TYPE_FLOPPY: /* FDD */
 107     case IPL_TYPE_HARDDISK: /* HDD */
 108
 109         bootdrv = (type == IPL_TYPE_HARDDISK) ? 0x80 : 0x00;
 110         bootseg = 0x07c0;
 111
 112         // Read sector
 113         memset(&cr, 0, sizeof(cr));
 114         cr.dl = bootdrv;
 115         cr.es = bootseg;
 116         cr.ah = 2;
 117         cr.al = 1;
 118         cr.cl = 1;
 119         call16_int(0x13, &cr);
 120
 121         if (cr.flags & F_CF) {
 122             print_boot_failure(type, 1);
 123             return;
 124         }
 125
 126         /* Always check the signature on a HDD boot sector; on FDD,
 127          * only do the check if the CMOS doesn't tell us to skip it */
 128         if ((type != IPL_TYPE_FLOPPY)
 129             || !((inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG1) & 0x01))) {
 130             if (GET_FARVAR(bootseg, *(u16*)0x1fe) != 0xaa55) {
 131                 print_boot_failure(type, 0);
 132                 return;
 133             }
 134         }
 135
 136         /* Canonicalize bootseg:bootip */
 137         bootip = (bootseg & 0x0fff) << 4;
 138         bootseg &= 0xf000;
 139         break;
 140     case IPL_TYPE_CDROM: {
 141         /* CD-ROM */
 142         if (! CONFIG_CDROM_BOOT)
 143             break;
 144         u16 status = cdrom_boot();
 145         if (status) {
 146             printf("CDROM boot failure code : %04x\n", status);
 147             print_boot_failure(type, 1);
 148             return;
 149         }
 150
 151         bootdrv = GET_EBDA(cdemu.emulated_drive);
 152         bootseg = GET_EBDA(cdemu.load_segment);
 153         /* Canonicalize bootseg:bootip */
 154         bootip = (bootseg & 0x0fff) << 4;
 155         bootseg &= 0xf000;
 156         break;
 157     }
 158     case IPL_TYPE_BEV: {
 159         /* Expansion ROM with a Bootstrap Entry Vector (a far
 160          * pointer) */
 161         u32 vector = GET_IPL(table[bootdev].vector);
 162         bootseg = vector >> 16;
 163         bootip = vector & 0xffff;
 164         break;
 165     }
 166     default:
 167         return;
 168     }
 169
 170     /* Debugging info */
 171     BX_INFO("Booting from %x:%x\n", bootseg, bootip);
 172
 173     memset(&cr, 0, sizeof(cr));
 174     cr.ip = bootip;
 175     cr.cs = bootseg;
 176     // Set the magic number in ax and the boot drive in dl.
 177     cr.dl = bootdrv;
 178     cr.ax = 0xaa55;
 179     call16(&cr);
 180 }
 181
 182 static void
 183 do_boot(u16 seq_nr)
 184 {
 185     try_boot(seq_nr);
 186
 187     // Boot failed: invoke the boot recovery function
 188     struct bregs br;
 189     memset(&br, 0, sizeof(br));
 190     call16_int(0x18, &br);
 191 }
 192
 193 // Boot Failure recovery: try the next device.
 194 void VISIBLE16
 195 handle_18()
 196 {
 197     debug_enter(NULL);
 198     u16 seq = GET_IPL(sequence) + 1;
 199     do_boot(seq);
 200 }
 201
 202 // INT 19h Boot Load Service Entry Point
 203 void VISIBLE16
 204 handle_19()
 205 {
 206     debug_enter(NULL);
 207     do_boot(0);
 208 }
 209
 210 // Called from 32bit code - start boot process
 211 void VISIBLE16
 212 begin_boot()
 213 {
 214     if (CONFIG_ATA)
 215         ata_detect();
 216     struct bregs br;
 217     memset(&br, 0, sizeof(br));
 218     call16_int(0x19, &br);
 219 }