src/optionroms.c

   1 // Option rom scanning code.
   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 LGPLv3 license.
   7
   8 #include "bregs.h" // struct bregs
   9 #include "farptr.h" // FLATPTR_TO_SEG
  10 #include "config.h" // CONFIG_*
  11 #include "util.h" // dprintf
  12 #include "pci.h" // foreachpci
  13 #include "pci_regs.h" // PCI_ROM_ADDRESS
  14 #include "pci_ids.h" // PCI_CLASS_DISPLAY_VGA
  15 #include "boot.h" // IPL
  16
  17
  18 /****************************************************************
  19  * Definitions
  20  ****************************************************************/
  21
  22 struct rom_header {
  23     u16 signature;
  24     u8 size;
  25     u8 initVector[4];
  26     u8 reserved[17];
  27     u16 pcioffset;
  28     u16 pnpoffset;
  29 } PACKED;
  30
  31 struct pci_data {
  32     u32 signature;
  33     u16 vendor;
  34     u16 device;
  35     u16 vitaldata;
  36     u16 dlen;
  37     u8 drevision;
  38     u8 class_lo;
  39     u16 class_hi;
  40     u16 ilen;
  41     u16 irevision;
  42     u8 type;
  43     u8 indicator;
  44     u16 reserved;
  45 } PACKED;
  46
  47 struct pnp_data {
  48     u32 signature;
  49     u8 revision;
  50     u8 len;
  51     u16 nextoffset;
  52     u8 reserved_08;
  53     u8 checksum;
  54     u32 devid;
  55     u16 manufacturer;
  56     u16 productname;
  57     u8 type_lo;
  58     u16 type_hi;
  59     u8 dev_flags;
  60     u16 bcv;
  61     u16 dv;
  62     u16 bev;
  63     u16 reserved_1c;
  64     u16 staticresource;
  65 } PACKED;
  66
  67 #define OPTION_ROM_SIGNATURE 0xaa55
  68 #define OPTION_ROM_ALIGN 2048
  69 #define OPTION_ROM_INITVECTOR offsetof(struct rom_header, initVector[0])
  70 #define PCI_ROM_SIGNATURE 0x52494350 // PCIR
  71 #define PCIROM_CODETYPE_X86 0
  72
  73 // The end of the last deployed rom.
  74 u32 RomEnd;
  75
  76
  77 /****************************************************************
  78  * Helper functions
  79  ****************************************************************/
  80
  81 // Execute a given option rom.
  82 static void
  83 __callrom(struct rom_header *rom, u16 offset, u16 bdf)
  84 {
  85     u16 seg = FLATPTR_TO_SEG(rom);
  86     dprintf(1, "Running option rom at %04x:%04x\n", seg, offset);
  87
  88     struct bregs br;
  89     memset(&br, 0, sizeof(br));
  90     br.ax = bdf;
  91     br.bx = 0xffff;
  92     br.dx = 0xffff;
  93     br.es = SEG_BIOS;
  94     br.di = get_pnp_offset();
  95     br.code = SEGOFF(seg, offset);
  96     call16big(&br);
  97
  98     debug_serial_setup();
  99 }
 100
 101 // Execute a given option rom at the standard entry vector.
 102 static void
 103 callrom(struct rom_header *rom, u16 bdf)
 104 {
 105     __callrom(rom, OPTION_ROM_INITVECTOR, bdf);
 106 }
 107
 108 // Execute a BCV option rom registered via add_bcv().
 109 void
 110 call_bcv(u16 seg, u16 ip)
 111 {
 112     __callrom(MAKE_FLATPTR(seg, 0), ip, 0);
 113 }
 114
 115 // Verify that an option rom looks valid
 116 static int
 117 is_valid_rom(struct rom_header *rom)
 118 {
 119     dprintf(6, "Checking rom %p (sig %x size %d)\n"
 120             , rom, rom->signature, rom->size);
 121     if (rom->signature != OPTION_ROM_SIGNATURE)
 122         return 0;
 123     if (! rom->size)
 124         return 0;
 125     u32 len = rom->size * 512;
 126     u8 sum = checksum(rom, len);
 127     if (sum != 0) {
 128         dprintf(1, "Found option rom with bad checksum: loc=%p len=%d sum=%x\n"
 129                 , rom, len, sum);
 130         return 0;
 131     }
 132     return 1;
 133 }
 134
 135 // Check if a valid option rom has a pnp struct; return it if so.
 136 static struct pnp_data *
 137 get_pnp_rom(struct rom_header *rom)
 138 {
 139     struct pnp_data *pnp = (void*)((u8*)rom + rom->pnpoffset);
 140     if (pnp->signature != PNP_SIGNATURE)
 141         return NULL;
 142     return pnp;
 143 }
 144
 145 // Check for multiple pnp option rom headers.
 146 static struct pnp_data *
 147 get_pnp_next(struct rom_header *rom, struct pnp_data *pnp)
 148 {
 149     if (! pnp->nextoffset)
 150         return NULL;
 151     pnp = (void*)((u8*)rom + pnp->nextoffset);
 152     if (pnp->signature != PNP_SIGNATURE)
 153         return NULL;
 154     return pnp;
 155 }
 156
 157 // Check if a valid option rom has a pci struct; return it if so.
 158 static struct pci_data *
 159 get_pci_rom(struct rom_header *rom)
 160 {
 161     struct pci_data *pci = (void*)((u32)rom + rom->pcioffset);
 162     if (pci->signature != PCI_ROM_SIGNATURE)
 163         return NULL;
 164     return pci;
 165 }
 166
 167 // Copy a rom to its permanent location below 1MiB
 168 static struct rom_header *
 169 copy_rom(struct rom_header *rom)
 170 {
 171     u32 romsize = rom->size * 512;
 172     if (RomEnd + romsize > BUILD_BIOS_ADDR) {
 173         // Option rom doesn't fit.
 174         dprintf(1, "Option rom %p doesn't fit.\n", rom);
 175         return NULL;
 176     }
 177     dprintf(4, "Copying option rom (size %d) from %p to %x\n"
 178             , romsize, rom, RomEnd);
 179     memcpy((void*)RomEnd, rom, romsize);
 180     return (void*)RomEnd;
 181 }
 182
 183 // Run rom init code and note rom size.
 184 static int
 185 init_optionrom(struct rom_header *rom, u16 bdf, int isvga)
 186 {
 187     if (! is_valid_rom(rom))
 188         return -1;
 189
 190     if (isvga || get_pnp_rom(rom))
 191         // Only init vga and PnP roms here.
 192         callrom(rom, bdf);
 193
 194     RomEnd = (u32)rom + ALIGN(rom->size * 512, OPTION_ROM_ALIGN);
 195
 196     return 0;
 197 }
 198
 199
 200 /****************************************************************
 201  * Roms in CBFS
 202  ****************************************************************/
 203
 204 // Check if an option rom is at a hardcoded location or in CBFS.
 205 static struct rom_header *
 206 lookup_hardcode(u32 vendev)
 207 {
 208     if (OPTIONROM_VENDEV_1
 209         && ((OPTIONROM_VENDEV_1 >> 16)
 210             | ((OPTIONROM_VENDEV_1 & 0xffff)) << 16) == vendev)
 211         return copy_rom((void*)OPTIONROM_MEM_1);
 212     if (OPTIONROM_VENDEV_2
 213         && ((OPTIONROM_VENDEV_2 >> 16)
 214             | ((OPTIONROM_VENDEV_2 & 0xffff)) << 16) == vendev)
 215         return copy_rom((void*)OPTIONROM_MEM_2);
 216     int ret = cbfs_copy_optionrom((void*)RomEnd, BUILD_BIOS_ADDR - RomEnd
 217                                   , vendev);
 218     if (ret < 0)
 219         return NULL;
 220     return (void*)RomEnd;
 221 }
 222
 223 // Run all roms in a given CBFS directory.
 224 static void
 225 run_cbfs_roms(const char *prefix, int isvga)
 226 {
 227     struct cbfs_file *file = NULL;
 228     for (;;) {
 229         file = cbfs_findprefix(prefix, file);
 230         if (!file)
 231             break;
 232         int ret = cbfs_copyfile(file, (void*)RomEnd, BUILD_BIOS_ADDR - RomEnd);
 233         if (ret > 0)
 234             init_optionrom((void*)RomEnd, 0, isvga);
 235     }
 236 }
 237
 238
 239 /****************************************************************
 240  * PCI roms
 241  ****************************************************************/
 242
 243 // Map the option rom of a given PCI device.
 244 static struct rom_header *
 245 map_pcirom(u16 bdf, u32 vendev)
 246 {
 247     dprintf(6, "Attempting to map option rom on dev %02x:%02x.%x\n"
 248             , pci_bdf_to_bus(bdf), pci_bdf_to_dev(bdf), pci_bdf_to_fn(bdf));
 249
 250     u8 htype = pci_config_readb(bdf, PCI_HEADER_TYPE);
 251     if ((htype & 0x7f) != PCI_HEADER_TYPE_NORMAL) {
 252         dprintf(6, "Skipping non-normal pci device (type=%x)\n", htype);
 253         return NULL;
 254     }
 255
 256     u32 orig = pci_config_readl(bdf, PCI_ROM_ADDRESS);
 257     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, ~PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE);
 258     u32 sz = pci_config_readl(bdf, PCI_ROM_ADDRESS);
 259
 260     dprintf(6, "Option rom sizing returned %x %x\n", orig, sz);
 261     orig &= ~PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE;
 262     if (!sz || sz == 0xffffffff)
 263         goto fail;
 264
 265     if (orig == sz || (u32)(orig + 4*1024*1024) < 20*1024*1024) {
 266         // Don't try to map to a pci addresses at its max, in the last
 267         // 4MiB of ram, or the first 16MiB of ram.
 268         dprintf(6, "Preset rom address doesn't look valid\n");
 269         goto fail;
 270     }
 271
 272     // Looks like a rom - enable it.
 273     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, orig | PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE);
 274
 275     struct rom_header *rom = (void*)orig;
 276     for (;;) {
 277         dprintf(5, "Inspecting possible rom at %p (dv=%08x bdf=%x)\n"
 278                 , rom, vendev, bdf);
 279         if (rom->signature != OPTION_ROM_SIGNATURE) {
 280             dprintf(6, "No option rom signature (got %x)\n", rom->signature);
 281             goto fail;
 282         }
 283         struct pci_data *pci = get_pci_rom(rom);
 284         if (! pci) {
 285             dprintf(6, "No valid pci signature found\n");
 286             goto fail;
 287         }
 288
 289         u32 vd = (pci->device << 16) | pci->vendor;
 290         if (vd == vendev && pci->type == PCIROM_CODETYPE_X86)
 291             // A match
 292             break;
 293         dprintf(6, "Didn't match dev/ven (got %08x) or type (got %d)\n"
 294                 , vd, pci->type);
 295         if (pci->indicator & 0x80) {
 296             dprintf(6, "No more images left\n");
 297             goto fail;
 298         }
 299         rom = (void*)((u32)rom + pci->ilen * 512);
 300     }
 301
 302     rom = copy_rom(rom);
 303     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, orig);
 304     return rom;
 305 fail:
 306     // Not valid - restore original and exit.
 307     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, orig);
 308     return NULL;
 309 }
 310
 311 // Attempt to map and initialize the option rom on a given PCI device.
 312 static int
 313 init_pcirom(u16 bdf, int isvga)
 314 {
 315     u32 vendev = pci_config_readl(bdf, PCI_VENDOR_ID);
 316     dprintf(4, "Attempting to init PCI bdf %02x:%02x.%x (dev/ven %08x)\n"
 317             , pci_bdf_to_bus(bdf), pci_bdf_to_dev(bdf), pci_bdf_to_fn(bdf)
 318             , vendev);
 319     struct rom_header *rom = lookup_hardcode(vendev);
 320     if (! rom)
 321         rom = map_pcirom(bdf, vendev);
 322     if (! rom)
 323         // No ROM present.
 324         return -1;
 325     return init_optionrom(rom, bdf, isvga);
 326 }
 327
 328
 329 /****************************************************************
 330  * Non-VGA option rom init
 331  ****************************************************************/
 332
 333 void
 334 optionrom_setup()
 335 {
 336     if (! CONFIG_OPTIONROMS)
 337         return;
 338
 339     dprintf(1, "Scan for option roms\n");
 340
 341     u32 post_vga = RomEnd;
 342
 343     if (CONFIG_OPTIONROMS_DEPLOYED) {
 344         // Option roms are already deployed on the system.
 345         u32 pos = RomEnd;
 346         while (pos < BUILD_BIOS_ADDR) {
 347             int ret = init_optionrom((void*)pos, 0, 0);
 348             if (ret)
 349                 pos += OPTION_ROM_ALIGN;
 350             else
 351                 pos = RomEnd;
 352         }
 353     } else {
 354         // Find and deploy PCI roms.
 355         int bdf, max;
 356         foreachpci(bdf, max) {
 357             u16 v = pci_config_readw(bdf, PCI_CLASS_DEVICE);
 358             if (v == 0x0000 || v == 0xffff || v == PCI_CLASS_DISPLAY_VGA
 359                 || (CONFIG_ATA && v == PCI_CLASS_STORAGE_IDE))
 360                 continue;
 361             init_pcirom(bdf, 0);
 362         }
 363
 364         // Find and deploy CBFS roms not associated with a device.
 365         run_cbfs_roms("genroms/", 0);
 366     }
 367
 368     // All option roms found and deployed - now build BEV/BCV vectors.
 369
 370     u32 pos = post_vga;
 371     while (pos < RomEnd) {
 372         struct rom_header *rom = (void*)pos;
 373         if (! is_valid_rom(rom)) {
 374             pos += OPTION_ROM_ALIGN;
 375             continue;
 376         }
 377         pos += ALIGN(rom->size * 512, OPTION_ROM_ALIGN);
 378         struct pnp_data *pnp = get_pnp_rom(rom);
 379         if (! pnp) {
 380             // Legacy rom.
 381             add_bcv(FLATPTR_TO_SEG(rom), OPTION_ROM_INITVECTOR, 0);
 382             continue;
 383         }
 384         // PnP rom.
 385         if (pnp->bev)
 386             // Can boot system - add to IPL list.
 387             add_bev(FLATPTR_TO_SEG(rom), pnp->bev, pnp->productname);
 388         else
 389             // Check for BCV (there may be multiple).
 390             while (pnp && pnp->bcv) {
 391                 add_bcv(FLATPTR_TO_SEG(rom), pnp->bcv, pnp->productname);
 392                 pnp = get_pnp_next(rom, pnp);
 393             }
 394     }
 395 }
 396
 397
 398 /****************************************************************
 399  * VGA init
 400  ****************************************************************/
 401
 402 // Call into vga code to turn on console.
 403 void
 404 vga_setup()
 405 {
 406     VGAbdf = -1;
 407     RomEnd = BUILD_ROM_START;
 408
 409     if (! CONFIG_OPTIONROMS)
 410         return;
 411
 412     dprintf(1, "Scan for VGA option rom\n");
 413
 414     if (CONFIG_OPTIONROMS_DEPLOYED) {
 415         // Option roms are already deployed on the system.
 416         init_optionrom((void*)BUILD_ROM_START, 0, 1);
 417     } else {
 418         // Find and deploy PCI VGA rom.
 419         int bdf = VGAbdf = pci_find_vga();
 420         if (bdf >= 0)
 421             init_pcirom(bdf, 1);
 422
 423         // Find and deploy CBFS vga-style roms not associated with a device.
 424         run_cbfs_roms("vgaroms/", 1);
 425     }
 426
 427     if (RomEnd == BUILD_ROM_START) {
 428         // No VGA rom found
 429         RomEnd += OPTION_ROM_ALIGN;
 430         return;
 431     }
 432
 433     dprintf(1, "Turning on vga console\n");
 434     struct bregs br;
 435     memset(&br, 0, sizeof(br));
 436     br.ax = 0x0003;
 437     call16_int(0x10, &br);
 438
 439     // Write to screen.
 440     printf("Starting SeaBIOS (version %s)\n\n", VERSION);
 441 }
 442
 443 void
 444 s3_resume_vga_init()
 445 {
 446     if (!CONFIG_S3_RESUME_VGA_INIT)
 447         return;
 448     struct rom_header *rom = (void*)BUILD_ROM_START;
 449     if (! is_valid_rom(rom))
 450         return;
 451     callrom(rom, 0);
 452 }