src/util.h

   1 // Basic x86 asm functions and function defs.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008,2009  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));
  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 // Atomically enable irqs and sleep until an irq; then re-disable irqs.
  40 static inline void wait_irq(void)
  41 {
  42     asm volatile("sti ; hlt ; cli ; cld": : :"memory");
  43 }
  44
  45 static inline void nop(void)
  46 {
  47     asm volatile("nop");
  48 }
  49
  50 static inline void hlt(void)
  51 {
  52     asm volatile("hlt");
  53 }
  54
  55 static inline void wbinvd(void)
  56 {
  57     asm volatile("wbinvd");
  58 }
  59
  60 #define CPUID_MSR (1 << 5)
  61 #define CPUID_APIC (1 << 9)
  62 #define CPUID_MTRR (1 << 12)
  63 static inline void cpuid(u32 index, u32 *eax, u32 *ebx, u32 *ecx, u32 *edx)
  64 {
  65     asm("cpuid"
  66         : "=a" (*eax), "=b" (*ebx), "=c" (*ecx), "=d" (*edx)
  67         : "0" (index));
  68 }
  69
  70 static inline u64 rdmsr(u32 index)
  71 {
  72     u64 ret;
  73     asm ("rdmsr" : "=A"(ret) : "c"(index));
  74     return ret;
  75 }
  76
  77 static inline void wrmsr(u32 index, u64 val)
  78 {
  79     asm volatile ("wrmsr" : : "c"(index), "A"(val));
  80 }
  81
  82 static inline u64 rdtscll(void)
  83 {
  84     u64 val;
  85     asm volatile("rdtsc" : "=A" (val));
  86     return val;
  87 }
  88
  89 static inline u32 __ffs(u32 word)
  90 {
  91     asm("bsf %1,%0"
  92         : "=r" (word)
  93         : "rm" (word));
  94     return word;
  95 }
  96
  97 static inline void writel(void *addr, u32 val) {
  98     *(volatile u32 *)addr = val;
  99 }
 100 static inline void writew(void *addr, u16 val) {
 101     *(volatile u16 *)addr = val;
 102 }
 103 static inline void writeb(void *addr, u8 val) {
 104     *(volatile u8 *)addr = val;
 105 }
 106 static inline u32 readl(const void *addr) {
 107     return *(volatile const u32 *)addr;
 108 }
 109 static inline u16 readw(const void *addr) {
 110     return *(volatile const u16 *)addr;
 111 }
 112 static inline u8 readb(const void *addr) {
 113     return *(volatile const u8 *)addr;
 114 }
 115
 116 // GDT bit manipulation
 117 #define GDT_BASE(v)  ((((u64)(v) & 0xff000000) << 32)           \
 118                       | (((u64)(v) & 0x00ffffff) << 16))
 119 #define GDT_LIMIT(v) ((((u64)(v) & 0x000f0000) << 32)   \
 120                       | (((u64)(v) & 0x0000ffff) << 0))
 121 #define GDT_CODE     (0x9bULL << 40) // Code segment - P,R,A bits also set
 122 #define GDT_DATA     (0x93ULL << 40) // Data segment - W,A bits also set
 123 #define GDT_B        (0x1ULL << 54)  // Big flag
 124 #define GDT_G        (0x1ULL << 55)  // Granularity flag
 125
 126 #define call16_simpint(nr, peax, pflags) do {                           \
 127         ASSERT16();                                                     \
 128         asm volatile(                                                   \
 129             "stc\n"                                                     \
 130             "int %2\n"                                                  \
 131             "pushfl\n"                                                  \
 132             "popl %1\n"                                                 \
 133             "cli\n"                                                     \
 134             "cld"                                                       \
 135             : "+a"(*peax), "=r"(*pflags)                                \
 136             : "i"(nr)                                                   \
 137             : "cc", "memory");                                          \
 138     } while (0)
 139
 140 // util.c
 141 inline u32 stack_hop(u32 eax, u32 edx, u32 ecx, void *func);
 142 u8 checksum_far(u16 buf_seg, void *buf_far, u32 len);
 143 u8 checksum(void *buf, u32 len);
 144 int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);
 145 size_t strlen(const char *s);
 146 int strcmp(const char *s1, const char *s2);
 147 inline void memset_far(u16 d_seg, void *d_far, u8 c, size_t len);
 148 inline void memset16_far(u16 d_seg, void *d_far, u16 c, size_t len);
 149 void *memset(void *s, int c, size_t n);
 150 void *memcpy(void *d1, const void *s1, size_t len);
 151 #if MODE16 == 0
 152 #define memcpy __builtin_memcpy
 153 #endif
 154 inline void memcpy_far(u16 d_seg, void *d_far
 155                        , u16 s_seg, const void *s_far, size_t len);
 156 void *memmove(void *d, const void *s, size_t len);
 157 char *strtcpy(char *dest, const char *src, size_t len);
 158 struct bregs;
 159 inline void call16(struct bregs *callregs);
 160 inline void call16big(struct bregs *callregs);
 161 inline void __call16_int(struct bregs *callregs, u16 offset);
 162 #define call16_int(nr, callregs) do {                           \
 163         extern void irq_trampoline_ ##nr ();                    \
 164         __call16_int((callregs), (u32)&irq_trampoline_ ##nr );  \
 165     } while (0)
 166 void usleep(u32 usec);
 167 int get_keystroke(int msec);
 168
 169 // output.c
 170 void debug_serial_setup();
 171 void panic(const char *fmt, ...)
 172     __attribute__ ((format (printf, 1, 2)))
 173     __attribute__ ((noreturn));
 174 void printf(const char *fmt, ...)
 175     __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
 176 void __dprintf(const char *fmt, ...)
 177     __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
 178 void snprintf(char *str, size_t size, const char *fmt, ...)
 179     __attribute__ ((format (printf, 3, 4)));
 180 #define dprintf(lvl, fmt, args...) do {                         \
 181         if (CONFIG_DEBUG_LEVEL && (lvl) <= CONFIG_DEBUG_LEVEL)  \
 182             __dprintf((fmt) , ##args );                         \
 183     } while (0)
 184 void __debug_enter(struct bregs *regs, const char *fname);
 185 void __debug_stub(struct bregs *regs, int lineno, const char *fname);
 186 void __debug_isr(const char *fname);
 187 #define debug_enter(regs, lvl) do {                     \
 188         if ((lvl) && (lvl) <= CONFIG_DEBUG_LEVEL)       \
 189             __debug_enter((regs), __func__);            \
 190     } while (0)
 191 #define debug_isr(lvl) do {                             \
 192         if ((lvl) && (lvl) <= CONFIG_DEBUG_LEVEL)       \
 193             __debug_isr(__func__);                      \
 194     } while (0)
 195 #define debug_stub(regs)                        \
 196     __debug_stub((regs), __LINE__, __func__)
 197 void hexdump(const void *d, int len);
 198
 199 // kbd.c
 200 void kbd_setup();
 201 void handle_15c2(struct bregs *regs);
 202 void process_key(u8 key);
 203
 204 // mouse.c
 205 void mouse_setup();
 206
 207 // system.c
 208 extern u32 RamSize;
 209 extern u64 RamSizeOver4G;
 210 void mathcp_setup();
 211
 212 // serial.c
 213 void serial_setup();
 214 void lpt_setup();
 215
 216 // clock.c
 217 void timer_setup();
 218 void ndelay(u32 count);
 219 void udelay(u32 count);
 220 void mdelay(u32 count);
 221 u64 calc_future_tsc(u32 msecs);
 222 u64 calc_future_tsc_usec(u32 usecs);
 223 void handle_1583(struct bregs *regs);
 224 void handle_1586(struct bregs *regs);
 225
 226 // apm.c
 227 void VISIBLE16 handle_1553(struct bregs *regs);
 228
 229 // pcibios.c
 230 void handle_1ab1(struct bregs *regs);
 231
 232 // shadow.c
 233 void make_bios_writable();
 234 void make_bios_readonly();
 235
 236 // pciinit.c
 237 void pci_setup(void);
 238
 239 // smm.c
 240 void smm_init();
 241
 242 // smp.c
 243 extern u32 CountCPUs;
 244 extern u32 MaxCountCPUs;
 245 void wrmsr_smp(u32 index, u64 val);
 246 void smp_probe(void);
 247 void smp_probe_setup(void);
 248
 249 // coreboot.c
 250 struct cbfs_file;
 251 struct cbfs_file *cbfs_findprefix(const char *prefix, struct cbfs_file *last);
 252 u32 cbfs_datasize(struct cbfs_file *file);
 253 const char *cbfs_filename(struct cbfs_file *file);
 254 int cbfs_copyfile(struct cbfs_file *file, void *dst, u32 maxlen);
 255 int cbfs_copy_optionrom(void *dst, u32 maxlen, u32 vendev);
 256 void cbfs_run_payload(struct cbfs_file *file);
 257
 258 void coreboot_copy_biostable();
 259 void coreboot_setup();
 260
 261 // vgahooks.c
 262 extern int VGAbdf;
 263 void handle_155f();
 264 void vgahook_setup(const char *vendor, const char *part);
 265
 266 // optionroms.c
 267 void call_bcv(u16 seg, u16 ip);
 268 void optionrom_setup();
 269 void vga_setup();
 270 void s3_resume_vga_init();
 271 extern u32 RomEnd;
 272
 273 // resume.c
 274 void init_dma();
 275
 276 // pnpbios.c
 277 #define PNP_SIGNATURE 0x506e5024 // $PnP
 278 u16 get_pnp_offset();
 279 void pnp_setup();
 280
 281 // pmm.c
 282 extern struct zone_s ZoneLow, ZoneHigh, ZoneFSeg, ZoneTmpLow, ZoneTmpHigh;
 283 void malloc_setup();
 284 void malloc_finalize();
 285 void *pmm_malloc(struct zone_s *zone, u32 handle, u32 size, u32 align);
 286 int pmm_free(void *data);
 287 void pmm_setup();
 288 void pmm_finalize();
 289 #define PMM_DEFAULT_HANDLE 0xFFFFFFFF
 290 // Minimum alignment of malloc'd memory
 291 #define MALLOC_MIN_ALIGN 16
 292 // Helper functions for memory allocation.
 293 static inline void *malloc_low(u32 size) {
 294     return pmm_malloc(&ZoneLow, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, MALLOC_MIN_ALIGN);
 295 }
 296 static inline void *malloc_high(u32 size) {
 297     return pmm_malloc(&ZoneHigh, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, MALLOC_MIN_ALIGN);
 298 }
 299 static inline void *malloc_fseg(u32 size) {
 300     return pmm_malloc(&ZoneFSeg, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, MALLOC_MIN_ALIGN);
 301 }
 302 static inline void *malloc_tmphigh(u32 size) {
 303     return pmm_malloc(&ZoneTmpHigh, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, MALLOC_MIN_ALIGN);
 304 }
 305 static inline void *memalign_low(u32 align, u32 size) {
 306     return pmm_malloc(&ZoneLow, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, align);
 307 }
 308 static inline void *memalign_high(u32 align, u32 size) {
 309     return pmm_malloc(&ZoneHigh, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, align);
 310 }
 311 static inline void *memalign_tmphigh(u32 align, u32 size) {
 312     return pmm_malloc(&ZoneTmpHigh, PMM_DEFAULT_HANDLE, size, align);
 313 }
 314 static inline void free(void *data) {
 315     pmm_free(data);
 316 }
 317
 318 // mtrr.c
 319 void mtrr_setup(void);
 320
 321 // romlayout.S
 322 void reset_vector() __attribute__ ((noreturn));
 323
 324 // misc.c
 325 extern u8 BiosChecksum;
 326
 327 // version (auto generated file out/version.c)
 328 extern const char VERSION[];
 329
 330 #endif // util.h