src/farptr.h

   1 // Code to access multiple segments within gcc.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 //
   5 // This file may be distributed under the terms of the GNU GPLv3 license.
   6 #ifndef __FARPTR_H
   7 #define __FARPTR_H
   8
   9 #include "ioport.h" // insb
  10
  11 // Low level macros for reading/writing memory via a segment selector.
  12 #define READ8_SEG(SEG, var) ({                                          \
  13     u8 __value;                                                         \
  14     __asm__ __volatile__("movb %%" #SEG ":%1, %b0"                      \
  15                          : "=Qi"(__value) : "m"(var));                  \
  16     __value; })
  17 #define READ16_SEG(SEG, var) ({                                         \
  18     u16 __value;                                                        \
  19     __asm__ __volatile__("movw %%" #SEG ":%1, %w0"                      \
  20                          : "=ri"(__value) : "m"(var));                  \
  21     __value; })
  22 #define READ32_SEG(SEG, var) ({                                         \
  23     u32 __value;                                                        \
  24     __asm__ __volatile__("movl %%" #SEG ":%1, %0"                       \
  25                          : "=ri"(__value) : "m"(var));                  \
  26     __value; })
  27 #define WRITE8_SEG(SEG, var, value)                     \
  28     __asm__ __volatile__("movb %b0, %%" #SEG ":%1"      \
  29                          : : "Q"(value), "m"(var))
  30 #define WRITE16_SEG(SEG, var, value)                    \
  31     __asm__ __volatile__("movw %w0, %%" #SEG ":%1"      \
  32                          : : "r"(value), "m"(var))
  33 #define WRITE32_SEG(SEG, var, value)                    \
  34     __asm__ __volatile__("movl %0, %%" #SEG ":%1"       \
  35                          : : "r"(value), "m"(var))
  36
  37 // Low level macros for getting/setting a segment register.
  38 #define __SET_SEG(SEG, value)                                   \
  39     __asm__ __volatile__("movw %w0, %%" #SEG : : "r"(value))
  40 #define __GET_SEG(SEG) ({                                       \
  41     u16 __seg;                                                  \
  42     __asm__ __volatile__("movw %%" #SEG ", %w0" : "=r"(__seg)); \
  43     __seg;})
  44
  45 // Macros for automatically choosing the appropriate memory size
  46 // access method.
  47 extern void __force_link_error__unknown_type();
  48
  49 #define __GET_VAR(seg, var) ({                                  \
  50     typeof(var) __val;                                          \
  51     if (__builtin_types_compatible_p(typeof(__val), u8))        \
  52         __val = READ8_SEG(seg, var);                            \
  53     else if (__builtin_types_compatible_p(typeof(__val), u16))  \
  54         __val = READ16_SEG(seg, var);                           \
  55     else if (__builtin_types_compatible_p(typeof(__val), u32))  \
  56         __val = READ32_SEG(seg, var);                           \
  57     else                                                        \
  58         __force_link_error__unknown_type();                     \
  59     __val; })
  60
  61 #define __SET_VAR(seg, var, val) do {                             \
  62         if (__builtin_types_compatible_p(typeof(var), u8))        \
  63             WRITE8_SEG(seg, var, (val));                          \
  64         else if (__builtin_types_compatible_p(typeof(var), u16))  \
  65             WRITE16_SEG(seg, var, (val));                         \
  66         else if (__builtin_types_compatible_p(typeof(var), u32))  \
  67             WRITE32_SEG(seg, var, (val));                         \
  68         else                                                      \
  69             __force_link_error__unknown_type();                   \
  70     } while (0)
  71
  72 // Macros for accessing a variable in another segment.  (They
  73 // automatically update the %es segment and then make the appropriate
  74 // access.)
  75 #define __GET_FARVAR(seg, var) ({               \
  76     SET_SEG(ES, (seg));                         \
  77     GET_VAR(ES, (var)); })
  78 #define __SET_FARVAR(seg, var, val) do {        \
  79         typeof(var) __sfv_val = (val);          \
  80         SET_SEG(ES, (seg));                     \
  81         SET_VAR(ES, (var), __sfv_val);          \
  82     } while (0)
  83
  84 // Macros for accesssing a 32bit pointer from 16bit mode.  (They
  85 // automatically update the %es segment, break the pointer into
  86 // segment/offset, and then make the access.)
  87 #define __GET_FARPTR(ptr) ({                                            \
  88     typeof(&(ptr)) __ptr = &(ptr);                                      \
  89     GET_FARVAR(FARPTR_TO_SEG(__ptr)                                     \
  90                , *(typeof(__ptr))FARPTR_TO_OFFSET(__ptr)); })
  91 #define __SET_FARPTR(ptr, val) do {                                     \
  92         typeof (&(ptr)) __ptr = &(ptr);                                 \
  93         SET_FARVAR(FARPTR_TO_SEG(__ptr)                                 \
  94                    , *(typeof(__ptr))FARPTR_TO_OFFSET(__ptr)            \
  95                    , (val));                                            \
  96     } while (0)
  97
  98 // Macros for converting to/from 32bit style pointers to their
  99 // equivalent 16bit segment/offset values.
 100 #define FARPTR_TO_SEG(p) (((u32)(p)) >> 4)
 101 #define FARPTR_TO_OFFSET(p) (((u32)(p)) & 0xf)
 102 #define MAKE_FARPTR(seg,off) ((void*)(((seg)<<4)+(off)))
 103
 104
 105 #ifdef MODE16
 106
 107 // Definitions when in 16 bit mode.
 108 #define GET_FARVAR(seg, var) __GET_FARVAR((seg), (var))
 109 #define SET_FARVAR(seg, var, val) __SET_FARVAR((seg), (var), (val))
 110 #define GET_VAR(seg, var) __GET_VAR(seg, (var))
 111 #define SET_VAR(seg, var, val) __SET_VAR(seg, (var), (val))
 112 #define SET_SEG(SEG, value) __SET_SEG(SEG, (value))
 113 #define GET_SEG(SEG) __GET_SEG(SEG)
 114 #define GET_FARPTR(ptr) __GET_FARPTR(ptr)
 115 #define SET_FARPTR(ptr, val) __SET_FARPTR((ptr), (val))
 116
 117 static inline void insb_far(u16 port, void *farptr, u16 count) {
 118     SET_SEG(ES, FARPTR_TO_SEG(farptr));
 119     insb(port, (u8*)FARPTR_TO_OFFSET(farptr), count);
 120 }
 121 static inline void insw_far(u16 port, void *farptr, u16 count) {
 122     SET_SEG(ES, FARPTR_TO_SEG(farptr));
 123     insw(port, (u16*)FARPTR_TO_OFFSET(farptr), count);
 124 }
 125 static inline void insl_far(u16 port, void *farptr, u16 count) {
 126     SET_SEG(ES, FARPTR_TO_SEG(farptr));
 127     insl(port, (u32*)FARPTR_TO_OFFSET(farptr), count);
 128 }
 129 static inline void outsb_far(u16 port, void *farptr, u16 count) {
 130     SET_SEG(ES, FARPTR_TO_SEG(farptr));
 131     outsb(port, (u8*)FARPTR_TO_OFFSET(farptr), count);
 132 }
 133 static inline void outsw_far(u16 port, void *farptr, u16 count) {
 134     SET_SEG(ES, FARPTR_TO_SEG(farptr));
 135     outsw(port, (u16*)FARPTR_TO_OFFSET(farptr), count);
 136 }
 137 static inline void outsl_far(u16 port, void *farptr, u16 count) {
 138     SET_SEG(ES, FARPTR_TO_SEG(farptr));
 139     outsl(port, (u32*)FARPTR_TO_OFFSET(farptr), count);
 140 }
 141
 142 #else
 143
 144 // In 32-bit mode there is no need to mess with the segments.
 145 #define GET_FARVAR(seg, var) \
 146     (*((typeof(&(var)))MAKE_FARPTR((seg), (u32)&(var))))
 147 #define SET_FARVAR(seg, var, val) \
 148     do { GET_FARVAR((seg), (var)) = (val); } while (0)
 149 #define GET_VAR(seg, var) (var)
 150 #define SET_VAR(seg, var, val) do { (var) = (val); } while (0)
 151 #define SET_SEG(SEG, value) ((void)(value))
 152 #define GET_SEG(SEG) 0
 153 #define GET_FARPTR(ptr) (ptr)
 154 #define SET_FARPTR(ptr, val) do { (ptr) = (val); } while (0)
 155
 156 #define insb_far(port, farptr, count) insb(port, farptr, count)
 157 #define insw_far(port, farptr, count) insw(port, farptr, count)
 158 #define insl_far(port, farptr, count) insl(port, farptr, count)
 159 #define outsb_far(port, farptr, count) outsb(port, farptr, count)
 160 #define outsw_far(port, farptr, count) outsw(port, farptr, count)
 161 #define outsl_far(port, farptr, count) outsl(port, farptr, count)
 162
 163 #endif
 164
 165 #endif // farptr.h