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" // pci_find_class
  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_START 0xc0000
  68 #define OPTION_ROM_SIGNATURE 0xaa55
  69 #define OPTION_ROM_ALIGN 2048
  70 #define OPTION_ROM_INITVECTOR offsetof(struct rom_header, initVector[0])
  71 #define PCI_ROM_SIGNATURE 0x52494350 // PCIR
  72 #define PCIROM_CODETYPE_X86 0
  73
  74 // Next available position for an option rom.
  75 static u32 next_rom;
  76
  77
  78 /****************************************************************
  79  * Helper functions
  80  ****************************************************************/
  81
  82 // Execute a given option rom.
  83 static void
  84 __callrom(struct rom_header *rom, u16 offset, u16 bdf)
  85 {
  86     u16 seg = FLATPTR_TO_SEG(rom);
  87     dprintf(1, "Running option rom at %04x:%04x\n", seg, offset);
  88
  89     struct bregs br;
  90     memset(&br, 0, sizeof(br));
  91     br.ax = bdf;
  92     br.bx = 0xffff;
  93     br.dx = 0xffff;
  94     br.es = SEG_BIOS;
  95     br.di = get_pnp_offset();
  96     br.cs = seg;
  97     br.ip = offset;
  98     call16big(&br);
  99
 100     debug_serial_setup();
 101 }
 102
 103 // Execute a given option rom at the standard entry vector.
 104 static void
 105 callrom(struct rom_header *rom, u16 bdf)
 106 {
 107     __callrom(rom, OPTION_ROM_INITVECTOR, bdf);
 108 }
 109
 110 // Execute a BCV option rom registered via add_bcv().
 111 void
 112 call_bcv(u16 seg, u16 ip)
 113 {
 114     __callrom(MAKE_FLATPTR(seg, 0), ip, 0);
 115 }
 116
 117 // Verify that an option rom looks valid
 118 static int
 119 is_valid_rom(struct rom_header *rom)
 120 {
 121     dprintf(6, "Checking rom %p (sig %x size %d)\n"
 122             , rom, rom->signature, rom->size);
 123     if (rom->signature != OPTION_ROM_SIGNATURE)
 124         return 0;
 125     if (! rom->size)
 126         return 0;
 127     u32 len = rom->size * 512;
 128     u8 sum = checksum(rom, len);
 129     if (sum != 0) {
 130         dprintf(1, "Found option rom with bad checksum: loc=%p len=%d sum=%x\n"
 131                 , rom, len, sum);
 132         return 0;
 133     }
 134     return 1;
 135 }
 136
 137 // Check if a valid option rom has a pnp struct; return it if so.
 138 static struct pnp_data *
 139 get_pnp_rom(struct rom_header *rom)
 140 {
 141     struct pnp_data *pnp = (void*)((u8*)rom + rom->pnpoffset);
 142     if (pnp->signature != PNP_SIGNATURE)
 143         return NULL;
 144     return pnp;
 145 }
 146
 147 // Check for multiple pnp option rom headers.
 148 static struct pnp_data *
 149 get_pnp_next(struct rom_header *rom, struct pnp_data *pnp)
 150 {
 151     if (! pnp->nextoffset)
 152         return NULL;
 153     pnp = (void*)((u8*)rom + pnp->nextoffset);
 154     if (pnp->signature != PNP_SIGNATURE)
 155         return NULL;
 156     return pnp;
 157 }
 158
 159 // Check if a valid option rom has a pci struct; return it if so.
 160 static struct pci_data *
 161 get_pci_rom(struct rom_header *rom)
 162 {
 163     struct pci_data *pci = (void*)((u32)rom + rom->pcioffset);
 164     if (pci->signature != PCI_ROM_SIGNATURE)
 165         return NULL;
 166     return pci;
 167 }
 168
 169 // Copy a rom to its permanent location below 1MiB
 170 static struct rom_header *
 171 copy_rom(struct rom_header *rom)
 172 {
 173     u32 romsize = rom->size * 512;
 174     if (next_rom + romsize > BUILD_BIOS_ADDR) {
 175         // Option rom doesn't fit.
 176         dprintf(1, "Option rom %p doesn't fit.\n", rom);
 177         return NULL;
 178     }
 179     dprintf(4, "Copying option rom (size %d) from %p to %x\n"
 180             , romsize, rom, next_rom);
 181     memcpy((void*)next_rom, rom, romsize);
 182     return (void*)next_rom;
 183 }
 184
 185 // Run rom init code and note rom size.
 186 static int
 187 init_optionrom(struct rom_header *rom, u16 bdf, int isvga)
 188 {
 189     if (! is_valid_rom(rom))
 190         return -1;
 191
 192     if (isvga || get_pnp_rom(rom))
 193         // Only init vga and PnP roms here.
 194         callrom(rom, bdf);
 195
 196     next_rom = (u32)rom + ALIGN(rom->size * 512, OPTION_ROM_ALIGN);
 197
 198     return 0;
 199 }
 200
 201
 202 /****************************************************************
 203  * Roms in CBFS
 204  ****************************************************************/
 205
 206 // Check if an option rom is at a hardcoded location or in CBFS.
 207 static struct rom_header *
 208 lookup_hardcode(u32 vendev)
 209 {
 210     if (OPTIONROM_VENDEV_1
 211         && ((OPTIONROM_VENDEV_1 >> 16)
 212             | ((OPTIONROM_VENDEV_1 & 0xffff)) << 16) == vendev)
 213         return copy_rom((void*)OPTIONROM_MEM_1);
 214     if (OPTIONROM_VENDEV_2
 215         && ((OPTIONROM_VENDEV_2 >> 16)
 216             | ((OPTIONROM_VENDEV_2 & 0xffff)) << 16) == vendev)
 217         return copy_rom((void*)OPTIONROM_MEM_2);
 218     int ret = cbfs_copy_optionrom((void*)next_rom, BUILD_BIOS_ADDR - next_rom
 219                                   , vendev);
 220     if (ret < 0)
 221         return NULL;
 222     return (void*)next_rom;
 223 }
 224
 225 // Run all roms in a given CBFS directory.
 226 static void
 227 run_cbfs_roms(const char *prefix, int isvga)
 228 {
 229     struct cbfs_file *tmp = NULL;
 230     for (;;) {
 231         tmp = cbfs_copyfile_prefix(
 232             (void*)next_rom, BUILD_BIOS_ADDR - next_rom, prefix, tmp);
 233         if (!tmp)
 234             break;
 235         init_optionrom((void*)next_rom, 0, isvga);
 236     }
 237 }
 238
 239
 240 /****************************************************************
 241  * PCI roms
 242  ****************************************************************/
 243
 244 // Map the option rom of a given PCI device.
 245 static struct rom_header *
 246 map_pcirom(u16 bdf, u32 vendev)
 247 {
 248     dprintf(6, "Attempting to map option rom on dev %02x:%02x.%x\n"
 249             , pci_bdf_to_bus(bdf), pci_bdf_to_dev(bdf), pci_bdf_to_fn(bdf));
 250
 251     u8 htype = pci_config_readb(bdf, PCI_HEADER_TYPE);
 252     if ((htype & 0x7f) != PCI_HEADER_TYPE_NORMAL) {
 253         dprintf(6, "Skipping non-normal pci device (type=%x)\n", htype);
 254         return NULL;
 255     }
 256
 257     u32 orig = pci_config_readl(bdf, PCI_ROM_ADDRESS);
 258     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, ~PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE);
 259     u32 sz = pci_config_readl(bdf, PCI_ROM_ADDRESS);
 260
 261     dprintf(6, "Option rom sizing returned %x %x\n", orig, sz);
 262     orig &= ~PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE;
 263     if (!sz || sz == 0xffffffff)
 264         goto fail;
 265
 266     if (orig == sz || (u32)(orig + 4*1024*1024) < 20*1024*1024) {
 267         // Don't try to map to a pci addresses at its max, in the last
 268         // 4MiB of ram, or the first 16MiB of ram.
 269         dprintf(6, "Preset rom address doesn't look valid\n");
 270         goto fail;
 271     }
 272
 273     // Looks like a rom - enable it.
 274     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, orig | PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE);
 275
 276     struct rom_header *rom = (void*)orig;
 277     for (;;) {
 278         dprintf(5, "Inspecting possible rom at %p (dv=%x bdf=%x)\n"
 279                 , rom, vendev, bdf);
 280         if (rom->signature != OPTION_ROM_SIGNATURE) {
 281             dprintf(6, "No option rom signature (got %x)\n", rom->signature);
 282             goto fail;
 283         }
 284         struct pci_data *pci = get_pci_rom(rom);
 285         if (! pci) {
 286             dprintf(6, "No valid pci signature found\n");
 287             goto fail;
 288         }
 289
 290         u32 vd = (pci->device << 16) | pci->vendor;
 291         if (vd == vendev && pci->type == PCIROM_CODETYPE_X86)
 292             // A match
 293             break;
 294         dprintf(6, "Didn't match dev/ven (got %x) or type (got %d)\n"
 295                 , vd, pci->type);
 296         if (pci->indicator & 0x80) {
 297             dprintf(6, "No more images left\n");
 298             goto fail;
 299         }
 300         rom = (void*)((u32)rom + pci->ilen * 512);
 301     }
 302
 303     rom = copy_rom(rom);
 304     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, orig);
 305     return rom;
 306 fail:
 307     // Not valid - restore original and exit.
 308     pci_config_writel(bdf, PCI_ROM_ADDRESS, orig);
 309     return NULL;
 310 }
 311
 312 // Attempt to map and initialize the option rom on a given PCI device.
 313 static int
 314 init_pcirom(u16 bdf, int isvga)
 315 {
 316     u32 vendev = pci_config_readl(bdf, PCI_VENDOR_ID);
 317     dprintf(4, "Attempting to init PCI bdf %02x:%02x.%x (dev/ven %x)\n"
 318             , pci_bdf_to_bus(bdf), pci_bdf_to_dev(bdf), pci_bdf_to_fn(bdf)
 319             , vendev);
 320     struct rom_header *rom = lookup_hardcode(vendev);
 321     if (! rom)
 322         rom = map_pcirom(bdf, vendev);
 323     if (! rom)
 324         // No ROM present.
 325         return -1;
 326     return init_optionrom(rom, bdf, isvga);
 327 }
 328
 329
 330 /****************************************************************
 331  * Non-VGA option rom init
 332  ****************************************************************/
 333
 334 void
 335 optionrom_setup()
 336 {
 337     if (! CONFIG_OPTIONROMS)
 338         return;
 339
 340     dprintf(1, "Scan for option roms\n");
 341
 342     u32 post_vga = next_rom;
 343
 344     if (CONFIG_OPTIONROMS_DEPLOYED) {
 345         // Option roms are already deployed on the system.
 346         u32 pos = next_rom;
 347         while (pos < BUILD_BIOS_ADDR) {
 348             int ret = init_optionrom((void*)pos, 0, 0);
 349             if (ret)
 350                 pos += OPTION_ROM_ALIGN;
 351             else
 352                 pos = next_rom;
 353         }
 354     } else {
 355         // Find and deploy PCI roms.
 356         int bdf, max;
 357         foreachpci(bdf, max) {
 358             u16 v = pci_config_readw(bdf, PCI_CLASS_DEVICE);
 359             if (v == 0x0000 || v == 0xffff || v == PCI_CLASS_DISPLAY_VGA
 360                 || (CONFIG_ATA && v == PCI_CLASS_STORAGE_IDE))
 361                 continue;
 362             init_pcirom(bdf, 0);
 363         }
 364
 365         // Find and deploy CBFS roms not associated with a device.
 366         run_cbfs_roms("genroms/", 0);
 367     }
 368
 369     // All option roms found and deployed - now build BEV/BCV vectors.
 370
 371     u32 pos = post_vga;
 372     while (pos < next_rom) {
 373         struct rom_header *rom = (void*)pos;
 374         if (! is_valid_rom(rom)) {
 375             pos += OPTION_ROM_ALIGN;
 376             continue;
 377         }
 378         pos += ALIGN(rom->size * 512, OPTION_ROM_ALIGN);
 379         struct pnp_data *pnp = get_pnp_rom(rom);
 380         if (! pnp) {
 381             // Legacy rom.
 382             add_bcv(FLATPTR_TO_SEG(rom), OPTION_ROM_INITVECTOR, 0);
 383             continue;
 384         }
 385         // PnP rom.
 386         if (pnp->bev)
 387             // Can boot system - add to IPL list.
 388             add_bev(FLATPTR_TO_SEG(rom), pnp->bev, pnp->productname);
 389         else
 390             // Check for BCV (there may be multiple).
 391             while (pnp && pnp->bcv) {
 392                 add_bcv(FLATPTR_TO_SEG(rom), pnp->bcv, pnp->productname);
 393                 pnp = get_pnp_next(rom, pnp);
 394             }
 395     }
 396 }
 397
 398
 399 /****************************************************************
 400  * VGA init
 401  ****************************************************************/
 402
 403 // Call into vga code to turn on console.
 404 void
 405 vga_setup()
 406 {
 407     if (! CONFIG_OPTIONROMS)
 408         return;
 409
 410     dprintf(1, "Scan for VGA option rom\n");
 411     next_rom = OPTION_ROM_START;
 412
 413     if (CONFIG_OPTIONROMS_DEPLOYED) {
 414         // Option roms are already deployed on the system.
 415         init_optionrom((void*)OPTION_ROM_START, 0, 1);
 416     } else {
 417         // Find and deploy PCI VGA rom.
 418         int bdf = pci_find_class(PCI_CLASS_DISPLAY_VGA);
 419         if (bdf >= 0)
 420             init_pcirom(bdf, 1);
 421
 422         // Find and deploy CBFS vga-style roms not associated with a device.
 423         run_cbfs_roms("vgaroms/", 1);
 424     }
 425
 426     if (next_rom == OPTION_ROM_START) {
 427         // No VGA rom found
 428         next_rom += OPTION_ROM_ALIGN;
 429         return;
 430     }
 431
 432     dprintf(1, "Turning on vga console\n");
 433     struct bregs br;
 434     memset(&br, 0, sizeof(br));
 435     br.ax = 0x0003;
 436     call16_int(0x10, &br);
 437
 438     // Write to screen.
 439     printf("Starting SeaBIOS\n\n");
 440 }
 441
 442 void
 443 s3_resume_vga_init()
 444 {
 445     if (!CONFIG_S3_RESUME_VGA_INIT)
 446         return;
 447     struct rom_header *rom = (void*)OPTION_ROM_START;
 448     if (! is_valid_rom(rom))
 449         return;
 450     callrom(rom, 0);
 451 }