src/shadow.c

   1 // Support for enabling/disabling BIOS ram shadowing.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008-2010  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 // Copyright (C) 2006 Fabrice Bellard
   5 //
   6 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   7
   8 #include "util.h" // memcpy
   9 #include "pci.h" // pci_config_writeb
  10 #include "config.h" // CONFIG_*
  11 #include "pci_ids.h" // PCI_VENDOR_ID_INTEL
  12 #include "xen.h" // usingXen
  13
  14 // On the emulators, the bios at 0xf0000 is also at 0xffff0000
  15 #define BIOS_SRC_OFFSET 0xfff00000
  16
  17 #define I440FX_PAM0     0x59
  18
  19 // Enable shadowing and copy bios.
  20 static void
  21 __make_bios_writable_intel(u16 bdf, u32 pam0)
  22 {
  23     // Make ram from 0xc0000-0xf0000 writable
  24     int clear = 0;
  25     int i;
  26     for (i=0; i<6; i++) {
  27         u32 pam = pam0 + 1 + i;
  28         int reg = pci_config_readb(bdf, pam);
  29         if (CONFIG_OPTIONROMS_DEPLOYED && (reg & 0x11) != 0x11) {
  30             // Need to copy optionroms to work around qemu implementation
  31             void *mem = (void*)(BUILD_ROM_START + i * 32*1024);
  32             memcpy((void*)BUILD_BIOS_TMP_ADDR, mem, 32*1024);
  33             pci_config_writeb(bdf, pam, 0x33);
  34             memcpy(mem, (void*)BUILD_BIOS_TMP_ADDR, 32*1024);
  35             clear = 1;
  36         } else {
  37             pci_config_writeb(bdf, pam, 0x33);
  38         }
  39     }
  40     if (clear)
  41         memset((void*)BUILD_BIOS_TMP_ADDR, 0, 32*1024);
  42
  43     // Make ram from 0xf0000-0x100000 writable
  44     int reg = pci_config_readb(bdf, pam0);
  45     pci_config_writeb(bdf, pam0, 0x30);
  46     if (reg & 0x10)
  47         // Ram already present.
  48         return;
  49
  50     // Copy bios.
  51     extern u8 code32flat_start[], code32flat_end[];
  52     memcpy(code32flat_start, code32flat_start + BIOS_SRC_OFFSET
  53            , code32flat_end - code32flat_start);
  54 }
  55
  56 static void
  57 make_bios_writable_intel(u16 bdf, u32 pam0)
  58 {
  59     int reg = pci_config_readb(bdf, pam0);
  60     if (!(reg & 0x10)) {
  61         // QEMU doesn't fully implement the piix shadow capabilities -
  62         // if ram isn't backing the bios segment when shadowing is
  63         // disabled, the code itself wont be in memory.  So, run the
  64         // code from the high-memory flash location.
  65         u32 pos = (u32)__make_bios_writable_intel + BIOS_SRC_OFFSET;
  66         void (*func)(u16 bdf, u32 pam0) = (void*)pos;
  67         func(bdf, pam0);
  68         return;
  69     }
  70     // Ram already present - just enable writes
  71     __make_bios_writable_intel(bdf, pam0);
  72 }
  73
  74 static void
  75 make_bios_readonly_intel(u16 bdf, u32 pam0)
  76 {
  77     // Flush any pending writes before locking memory.
  78     wbinvd();
  79
  80     // Write protect roms from 0xc0000-0xf0000
  81     int i;
  82     for (i=0; i<6; i++) {
  83         u32 mem = BUILD_ROM_START + i * 32*1024;
  84         u32 pam = pam0 + 1 + i;
  85         if (RomEnd <= mem + 16*1024) {
  86             if (RomEnd > mem)
  87                 pci_config_writeb(bdf, pam, 0x31);
  88             break;
  89         }
  90         pci_config_writeb(bdf, pam, 0x11);
  91     }
  92
  93     // Write protect 0xf0000-0x100000
  94     pci_config_writeb(bdf, pam0, 0x10);
  95 }
  96
  97 static void i440fx_bios_make_writable(u16 bdf, void *arg)
  98 {
  99     make_bios_writable_intel(bdf, I440FX_PAM0);
 100 }
 101
 102 static void i440fx_bios_make_readonly(u16 bdf, void *arg)
 103 {
 104     make_bios_readonly_intel(bdf, I440FX_PAM0);
 105 }
 106
 107 static const struct pci_device_id dram_controller_make_writable_tbl[] = {
 108     PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_DEVICE_ID_INTEL_82441,
 109                i440fx_bios_make_writable),
 110     PCI_DEVICE_END
 111 };
 112
 113 static const struct pci_device_id dram_controller_make_readonly_tbl[] = {
 114     PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_INTEL, PCI_DEVICE_ID_INTEL_82441,
 115                i440fx_bios_make_readonly),
 116     PCI_DEVICE_END
 117 };
 118
 119 // Make the 0xc0000-0x100000 area read/writable.
 120 void
 121 make_bios_writable(void)
 122 {
 123     if (CONFIG_COREBOOT || usingXen())
 124         return;
 125
 126     dprintf(3, "enabling shadow ram\n");
 127
 128     // at this point, statically allocated variables can't be written.
 129     // so stack should be used.
 130
 131     // Locate chip controlling ram shadowing.
 132     int bdf = pci_find_init_device(dram_controller_make_writable_tbl, NULL);
 133     if (bdf < 0) {
 134         dprintf(1, "Unable to unlock ram - bridge not found\n");
 135     }
 136 }
 137
 138 // Make the BIOS code segment area (0xf0000) read-only.
 139 void
 140 make_bios_readonly(void)
 141 {
 142     if (CONFIG_COREBOOT || usingXen())
 143         return;
 144
 145     dprintf(3, "locking shadow ram\n");
 146     int bdf = pci_find_init_device(dram_controller_make_readonly_tbl, NULL);
 147     if (bdf < 0) {
 148         dprintf(1, "Unable to lock ram - bridge not found\n");
 149     }
 150 }
 151
 152 void
 153 qemu_prep_reset(void)
 154 {
 155     if (CONFIG_COREBOOT)
 156         return;
 157     // QEMU doesn't map 0xc0000-0xfffff back to the original rom on a
 158     // reset, so do that manually before invoking a hard reset.
 159     make_bios_writable();
 160     extern u8 code32flat_start[], code32flat_end[];
 161     memcpy(code32flat_start, code32flat_start + BIOS_SRC_OFFSET
 162            , code32flat_end - code32flat_start);
 163 }