src/util.h

   1 // Basic x86 asm functions and function defs.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008-2010  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 //
   5 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   6 #ifndef __UTIL_H
   7 #define __UTIL_H
   8
   9 #include "types.h" // u32
  10
  11 static inline void irq_disable(void)
  12 {
  13     asm volatile("cli": : :"memory");
  14 }
  15
  16 static inline void irq_enable(void)
  17 {
  18     asm volatile("sti": : :"memory");
  19 }
  20
  21 static inline unsigned long irq_save(void)
  22 {
  23     unsigned long flags;
  24     asm volatile("pushfl ; popl %0" : "=g" (flags): :"memory");
  25     irq_disable();
  26     return flags;
  27 }
  28
  29 static inline void irq_restore(unsigned long flags)
  30 {
  31     asm volatile("pushl %0 ; popfl" : : "g" (flags) : "memory", "cc");
  32 }
  33
  34 static inline void cpu_relax(void)
  35 {
  36     asm volatile("rep ; nop": : :"memory");
  37 }
  38
  39 static inline void nop(void)
  40 {
  41     asm volatile("nop");
  42 }
  43
  44 static inline void hlt(void)
  45 {
  46     asm volatile("hlt": : :"memory");
  47 }
  48
  49 static inline void wbinvd(void)
  50 {
  51     asm volatile("wbinvd": : :"memory");
  52 }
  53
  54 #define CPUID_MSR (1 << 5)
  55 #define CPUID_APIC (1 << 9)
  56 #define CPUID_MTRR (1 << 12)
  57 static inline void cpuid(u32 index, u32 *eax, u32 *ebx, u32 *ecx, u32 *edx)
  58 {
  59     asm("cpuid"
  60         : "=a" (*eax), "=b" (*ebx), "=c" (*ecx), "=d" (*edx)
  61         : "0" (index));
  62 }
  63
  64 static inline u32 getcr0(void) {
  65     u32 cr0;
  66     asm("movl %%cr0, %0" : "=r"(cr0));
  67     return cr0;
  68 }
  69 static inline void setcr0(u32 cr0) {
  70     asm("movl %0, %%cr0" : : "r"(cr0));
  71 }
  72
  73 static inline u64 rdmsr(u32 index)
  74 {
  75     u64 ret;
  76     asm ("rdmsr" : "=A"(ret) : "c"(index));
  77     return ret;
  78 }
  79
  80 static inline void wrmsr(u32 index, u64 val)
  81 {
  82     asm volatile ("wrmsr" : : "c"(index), "A"(val));
  83 }
  84
  85 static inline u64 rdtscll(void)
  86 {
  87     u64 val;
  88     asm volatile("rdtsc" : "=A" (val));
  89     return val;
  90 }
  91
  92 static inline u32 __ffs(u32 word)
  93 {
  94     asm("bsf %1,%0"
  95         : "=r" (word)
  96         : "rm" (word));
  97     return word;
  98 }
  99 static inline u32 __fls(u32 word)
 100 {
 101     asm("bsr %1,%0"
 102         : "=r" (word)
 103         : "rm" (word));
 104     return word;
 105 }
 106
 107 static inline u16 __htons_constant(u16 val) {
 108     return (val<<8) | (val>>8);
 109 }
 110 static inline u32 __htonl_constant(u32 val) {
 111     return (val<<24) | ((val&0xff00)<<8) | ((val&0xff0000)>>8) | (val>>24);
 112 }
 113 static inline u32 __htonl(u32 val) {
 114     asm("bswapl %0" : "+r"(val));
 115     return val;
 116 }
 117 #define htonl(x) (__builtin_constant_p((u32)(x)) ? __htonl_constant(x) : __htonl(x))
 118 #define ntohl(x) htonl(x)
 119 #define htons(x) __htons_constant(x)
 120 #define ntohs(x) htons(x)
 121
 122 static inline u16 cpu_to_le16(u16 x)
 123 {
 124     return x;
 125 }
 126
 127 static inline u32 cpu_to_le32(u32 x)
 128 {
 129     return x;
 130 }
 131
 132 static inline u32 le32_to_cpu(u32 x)
 133 {
 134     return x;
 135 }
 136
 137 static inline u32 getesp(void) {
 138     u32 esp;
 139     asm("movl %%esp, %0" : "=rm"(esp));
 140     return esp;
 141 }
 142
 143 static inline void writel(void *addr, u32 val) {
 144     *(volatile u32 *)addr = val;
 145 }
 146 static inline void writew(void *addr, u16 val) {
 147     *(volatile u16 *)addr = val;
 148 }
 149 static inline void writeb(void *addr, u8 val) {
 150     *(volatile u8 *)addr = val;
 151 }
 152 static inline u32 readl(const void *addr) {
 153     return *(volatile const u32 *)addr;
 154 }
 155 static inline u16 readw(const void *addr) {
 156     return *(volatile const u16 *)addr;
 157 }
 158 static inline u8 readb(const void *addr) {
 159     return *(volatile const u8 *)addr;
 160 }
 161
 162 #define call16_simpint(nr, peax, pflags) do {                           \
 163         ASSERT16();                                                     \
 164         asm volatile(                                                   \
 165             "pushl %%ebp\n"                                             \
 166             "sti\n"                                                     \
 167             "stc\n"                                                     \
 168             "int %2\n"                                                  \
 169             "pushfl\n"                                                  \
 170             "popl %1\n"                                                 \
 171             "cli\n"                                                     \
 172             "cld\n"                                                     \
 173             "popl %%ebp"                                                \
 174             : "+a"(*peax), "=c"(*pflags)                                \
 175             : "i"(nr)                                                   \
 176             : "ebx", "edx", "esi", "edi", "cc", "memory");              \
 177     } while (0)
 178
 179 // GDT bits
 180 #define GDT_CODE     (0x9bULL << 40) // Code segment - P,R,A bits also set
 181 #define GDT_DATA     (0x93ULL << 40) // Data segment - W,A bits also set
 182 #define GDT_B        (0x1ULL << 54)  // Big flag
 183 #define GDT_G        (0x1ULL << 55)  // Granularity flag
 184 // GDT bits for segment base
 185 #define GDT_BASE(v)  ((((u64)(v) & 0xff000000) << 32)           \
 186                       | (((u64)(v) & 0x00ffffff) << 16))
 187 // GDT bits for segment limit (0-1Meg)
 188 #define GDT_LIMIT(v) ((((u64)(v) & 0x000f0000) << 32)   \
 189                       | (((u64)(v) & 0x0000ffff) << 0))
 190 // GDT bits for segment limit (0-4Gig in 4K chunks)
 191 #define GDT_GRANLIMIT(v) (GDT_G | GDT_LIMIT((v) >> 12))
 192
 193 struct descloc_s {
 194     u16 length;
 195     u32 addr;
 196 } PACKED;
 197
 198 // util.c
 199 struct bregs;
 200 inline void call16(struct bregs *callregs);
 201 inline void call16big(struct bregs *callregs);
 202 inline void __call16_int(struct bregs *callregs, u16 offset);
 203 #define call16_int(nr, callregs) do {                           \
 204         extern void irq_trampoline_ ##nr ();                    \
 205         __call16_int((callregs), (u32)&irq_trampoline_ ##nr );  \
 206     } while (0)
 207 u8 checksum_far(u16 buf_seg, void *buf_far, u32 len);
 208 u8 checksum(void *buf, u32 len);
 209 size_t strlen(const char *s);
 210 int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);
 211 int strcmp(const char *s1, const char *s2);
 212 inline void memset_far(u16 d_seg, void *d_far, u8 c, size_t len);
 213 inline void memset16_far(u16 d_seg, void *d_far, u16 c, size_t len);
 214 void *memset(void *s, int c, size_t n);
 215 void memset_fl(void *ptr, u8 val, size_t size);
 216 inline void memcpy_far(u16 d_seg, void *d_far
 217                        , u16 s_seg, const void *s_far, size_t len);
 218 void memcpy_fl(void *d_fl, const void *s_fl, size_t len);
 219 void *memcpy(void *d1, const void *s1, size_t len);
 220 #if MODESEGMENT == 0
 221 #define memcpy __builtin_memcpy
 222 #endif
 223 void iomemcpy(void *d, const void *s, u32 len);
 224 void *memmove(void *d, const void *s, size_t len);
 225 char *strtcpy(char *dest, const char *src, size_t len);
 226 char *strchr(const char *s, int c);
 227 void nullTrailingSpace(char *buf);
 228 int get_keystroke(int msec);
 229
 230 // stacks.c
 231 u32 call32(void *func, u32 eax, u32 errret);
 232 inline u32 stack_hop(u32 eax, u32 edx, void *func);
 233 extern struct thread_info MainThread;
 234 extern int CanPreempt;
 235 struct thread_info *getCurThread(void);
 236 void yield(void);
 237 void wait_irq(void);
 238 void run_thread(void (*func)(void*), void *data);
 239 void wait_threads(void);
 240 struct mutex_s { u32 isLocked; };
 241 void mutex_lock(struct mutex_s *mutex);
 242 void mutex_unlock(struct mutex_s *mutex);
 243 void start_preempt(void);
 244 void finish_preempt(void);
 245 int wait_preempt(void);
 246 void check_preempt(void);
 247
 248 // output.c
 249 void debug_serial_setup(void);
 250 void panic(const char *fmt, ...)
 251     __attribute__ ((format (printf, 1, 2))) __noreturn;
 252 void printf(const char *fmt, ...)
 253     __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
 254 int snprintf(char *str, size_t size, const char *fmt, ...)
 255     __attribute__ ((format (printf, 3, 4)));
 256 char * znprintf(size_t size, const char *fmt, ...)
 257     __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
 258 void __dprintf(const char *fmt, ...)
 259     __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
 260 void __debug_enter(struct bregs *regs, const char *fname);
 261 void __debug_isr(const char *fname);
 262 void __debug_stub(struct bregs *regs, int lineno, const char *fname);
 263 void __warn_invalid(struct bregs *regs, int lineno, const char *fname);
 264 void __warn_unimplemented(struct bregs *regs, int lineno, const char *fname);
 265 void __warn_internalerror(int lineno, const char *fname);
 266 void __warn_noalloc(int lineno, const char *fname);
 267 void __warn_timeout(int lineno, const char *fname);
 268 void __set_invalid(struct bregs *regs, int lineno, const char *fname);
 269 void __set_unimplemented(struct bregs *regs, int lineno, const char *fname);
 270 void __set_code_invalid(struct bregs *regs, u32 linecode, const char *fname);
 271 void __set_code_unimplemented(struct bregs *regs, u32 linecode
 272                               , const char *fname);
 273 void hexdump(const void *d, int len);
 274
 275 #define dprintf(lvl, fmt, args...) do {                         \
 276         if (CONFIG_DEBUG_LEVEL && (lvl) <= CONFIG_DEBUG_LEVEL)  \
 277             __dprintf((fmt) , ##args );                         \
 278     } while (0)
 279 #define debug_enter(regs, lvl) do {                     \
 280         if ((lvl) && (lvl) <= CONFIG_DEBUG_LEVEL)       \
 281             __debug_enter((regs), __func__);            \
 282     } while (0)
 283 #define debug_isr(lvl) do {                             \
 284         if ((lvl) && (lvl) <= CONFIG_DEBUG_LEVEL)       \
 285             __debug_isr(__func__);                      \
 286     } while (0)
 287 #define debug_stub(regs)                        \
 288     __debug_stub((regs), __LINE__, __func__)
 289 #define warn_invalid(regs)                      \
 290     __warn_invalid((regs), __LINE__, __func__)
 291 #define warn_unimplemented(regs)                        \
 292     __warn_unimplemented((regs), __LINE__, __func__)
 293 #define warn_internalerror()                    \
 294     __warn_internalerror(__LINE__, __func__)
 295 #define warn_noalloc()                          \
 296     __warn_noalloc(__LINE__, __func__)
 297 #define warn_timeout()                          \
 298     __warn_timeout(__LINE__, __func__)
 299 #define set_invalid(regs)                       \
 300     __set_invalid((regs), __LINE__, __func__)
 301 #define set_code_invalid(regs, code)                                    \
 302     __set_code_invalid((regs), (code) | (__LINE__ << 8), __func__)
 303 #define set_unimplemented(regs)                         \
 304     __set_unimplemented((regs), __LINE__, __func__)
 305 #define set_code_unimplemented(regs, code)                              \
 306     __set_code_unimplemented((regs), (code) | (__LINE__ << 8), __func__)
 307
 308 // kbd.c
 309 void kbd_setup(void);
 310 void handle_15c2(struct bregs *regs);
 311 void process_key(u8 key);
 312
 313 // mouse.c
 314 void mouse_setup(void);
 315 void process_mouse(u8 data);
 316
 317 // system.c
 318 extern u32 RamSize;
 319 extern u64 RamSizeOver4G;
 320 void mathcp_setup(void);
 321
 322 // serial.c
 323 void serial_setup(void);
 324 void lpt_setup(void);
 325
 326 // clock.c
 327 #define PIT_TICK_RATE 1193180   // Underlying HZ of PIT
 328 #define PIT_TICK_INTERVAL 65536 // Default interval for 18.2Hz timer
 329 static inline int check_tsc(u64 end) {
 330     return (s64)(rdtscll() - end) > 0;
 331 }
 332 void timer_setup(void);
 333 void ndelay(u32 count);
 334 void udelay(u32 count);
 335 void mdelay(u32 count);
 336 void nsleep(u32 count);
 337 void usleep(u32 count);
 338 void msleep(u32 count);
 339 u64 calc_future_tsc(u32 msecs);
 340 u64 calc_future_tsc_usec(u32 usecs);
 341 u32 calc_future_timer_ticks(u32 count);
 342 u32 calc_future_timer(u32 msecs);
 343 int check_timer(u32 end);
 344 void handle_1583(struct bregs *regs);
 345 void handle_1586(struct bregs *regs);
 346 void useRTC(void);
 347 void releaseRTC(void);
 348
 349 // apm.c
 350 void apm_shutdown(void);
 351 void handle_1553(struct bregs *regs);
 352
 353 // pcibios.c
 354 void handle_1ab1(struct bregs *regs);
 355 void bios32_setup(void);
 356
 357 // shadow.c
 358 void make_bios_writable(void);
 359 void make_bios_readonly(void);
 360 void qemu_prep_reset(void);
 361
 362 // pciinit.c
 363 extern const u8 pci_irqs[4];
 364 void pci_setup(void);
 365
 366 // smm.c
 367 void smm_init(void);
 368
 369 // smp.c
 370 extern u32 CountCPUs;
 371 extern u32 MaxCountCPUs;
 372 void wrmsr_smp(u32 index, u64 val);
 373 void smp_probe(void);
 374
 375 // coreboot.c
 376 extern const char *CBvendor, *CBpart;
 377 struct cbfs_file;
 378 struct cbfs_file *cbfs_finddatafile(const char *fname);
 379 struct cbfs_file *cbfs_findprefix(const char *prefix, struct cbfs_file *last);
 380 u32 cbfs_datasize(struct cbfs_file *file);
 381 const char *cbfs_filename(struct cbfs_file *file);
 382 int cbfs_copyfile(struct cbfs_file *file, void *dst, u32 maxlen);
 383 void cbfs_run_payload(struct cbfs_file *file);
 384 void coreboot_copy_biostable(void);
 385 void cbfs_payload_setup(void);
 386 void coreboot_setup(void);
 387
 388 // biostable.c
 389 void copy_pir(void *pos);
 390 void copy_mptable(void *pos);
 391 void copy_acpi_rsdp(void *pos);
 392 void copy_smbios(void *pos);
 393
 394 // vgahooks.c
 395 void handle_155f(struct bregs *regs);
 396 struct pci_device;
 397 void vgahook_setup(struct pci_device *pci);
 398
 399 // optionroms.c
 400 void call_bcv(u16 seg, u16 ip);
 401 void optionrom_setup(void);
 402 void vga_setup(void);
 403 void s3_resume_vga_init(void);
 404 extern u32 RomEnd;
 405 extern int ScreenAndDebug;
 406
 407 // bootsplash.c
 408 void enable_vga_console(void);
 409 void enable_bootsplash(void);
 410 void disable_bootsplash(void);
 411
 412 // resume.c
 413 extern int HaveRunPost;
 414 void init_dma(void);
 415
 416 // pnpbios.c
 417 #define PNP_SIGNATURE 0x506e5024 // $PnP
 418 u16 get_pnp_offset(void);
 419 void pnp_setup(void);
 420
 421 // pmm.c
 422 extern struct zone_s ZoneLow, ZoneHigh, ZoneFSeg, ZoneTmpLow, ZoneTmpHigh;
 423 void malloc_setup(void);
 424 void malloc_fixupreloc(void);
 425 void malloc_finalize(void);
 426 void *pmm_malloc(struct zone_s *zone, u32 handle, u32 size, u32 align);
 427 int pmm_free(void *data);
 428 void pmm_setup(void);
 429 void pmm_finalize(void);
 430 #define PMM_DEFAULT_HANDLE 0xFFFFFFFF
 431 // Minimum alignment of malloc'd memory
 432 #define MALLOC_MIN_ALIGN 16
 433 // Helper functions for memory allocation.
 434 static inline void *malloc_low(u32 size) {
 435     return pmm_malloc(&ZoneLow, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, MALLOC_MIN_ALIGN);
 436 }
 437 static inline void *malloc_high(u32 size) {
 438     return pmm_malloc(&ZoneHigh, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, MALLOC_MIN_ALIGN);
 439 }
 440 static inline void *malloc_fseg(u32 size) {
 441     return pmm_malloc(&ZoneFSeg, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, MALLOC_MIN_ALIGN);
 442 }
 443 static inline void *malloc_tmplow(u32 size) {
 444     return pmm_malloc(&ZoneTmpLow, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, MALLOC_MIN_ALIGN);
 445 }
 446 static inline void *malloc_tmphigh(u32 size) {
 447     return pmm_malloc(&ZoneTmpHigh, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, MALLOC_MIN_ALIGN);
 448 }
 449 static inline void *malloc_tmp(u32 size) {
 450     void *ret = malloc_tmphigh(size);
 451     if (ret)
 452         return ret;
 453     return malloc_tmplow(size);
 454 }
 455 static inline void *memalign_low(u32 align, u32 size) {
 456     return pmm_malloc(&ZoneLow, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, align);
 457 }
 458 static inline void *memalign_high(u32 align, u32 size) {
 459     return pmm_malloc(&ZoneHigh, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, align);
 460 }
 461 static inline void *memalign_tmplow(u32 align, u32 size) {
 462     return pmm_malloc(&ZoneTmpLow, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, align);
 463 }
 464 static inline void *memalign_tmphigh(u32 align, u32 size) {
 465     return pmm_malloc(&ZoneTmpHigh, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, align);
 466 }
 467 static inline void *memalign_tmp(u32 align, u32 size) {
 468     void *ret = memalign_tmphigh(align, size);
 469     if (ret)
 470         return ret;
 471     return memalign_tmplow(align, size);
 472 }
 473 static inline void free(void *data) {
 474     pmm_free(data);
 475 }
 476
 477 // mtrr.c
 478 void mtrr_setup(void);
 479
 480 // romlayout.S
 481 void reset_vector(void) __noreturn;
 482
 483 // misc.c
 484 extern u8 BiosChecksum;
 485
 486 // version (auto generated file out/version.c)
 487 extern const char VERSION[];
 488
 489 #endif // util.h