grml...
[seabios.git] / src / post.c
index 77c77977389c8708e0af3f948d7f04b0b4889c08..cf7501ebbd67e475c0b2c6fd30f11b7051cd9f5e 100644 (file)
@@ -1,92 +1,99 @@
 // 32bit code to Power On Self Test (POST) a machine.
 //
-// Copyright (C) 2008  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
+// Copyright (C) 2008-2010  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
 // Copyright (C) 2002  MandrakeSoft S.A.
 //
-// This file may be distributed under the terms of the GNU GPLv3 license.
+// This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
 
 #include "ioport.h" // PORT_*
 #include "config.h" // CONFIG_*
 #include "cmos.h" // CMOS_*
 #include "util.h" // memset
 #include "biosvar.h" // struct bios_data_area_s
-#include "ata.h" // hard_drive_setup
 #include "disk.h" // floppy_drive_setup
+#include "ata.h" // ata_setup
+#include "ahci.h" // ahci_setup
 #include "memmap.h" // add_e820
 #include "pic.h" // pic_setup
 #include "pci.h" // create_pirtable
 #include "acpi.h" // acpi_bios_init
 #include "bregs.h" // struct bregs
+#include "mptable.h" // mptable_init
+#include "boot.h" // IPL
+#include "usb.h" // usb_setup
+#include "smbios.h" // smbios_init
+#include "paravirt.h" // qemu_cfg_port_probe
+#include "xen.h" // xen_probe_hvm_info
+#include "ps2port.h" // ps2port_setup
+#include "virtio-blk.h" // virtio_blk_setup
 
-#define bda ((struct bios_data_area_s *)MAKE_FARPTR(SEG_BDA, 0))
-#define ebda ((struct extended_bios_data_area_s *)MAKE_FARPTR(SEG_EBDA, 0))
 
-void
-__set_irq(int vector, void *loc)
-{
-    SET_BDA(ivecs[vector].seg, SEG_BIOS);
-    SET_BDA(ivecs[vector].offset, (u32)loc - BUILD_BIOS_ADDR);
-}
-
-#define set_irq(vector, func) do {              \
-        extern void func (void);                \
-        __set_irq(vector, func);                \
-    } while (0)
+/****************************************************************
+ * BIOS init
+ ****************************************************************/
 
 static void
-init_bda()
+init_ivt(void)
 {
-    dprintf(3, "init bda\n");
-    memset(bda, 0, sizeof(*bda));
-
-    SET_BDA(mem_size_kb, BASE_MEM_IN_K);
+    dprintf(3, "init ivt\n");
 
-    // Initialize all vectors to a dummy handler.
+    // Initialize all vectors to the default handler.
     int i;
     for (i=0; i<256; i++)
-        set_irq(i, dummy_iret_handler);
+        SET_IVT(i, FUNC16(entry_iret_official));
 
     // Initialize all hw vectors to a default hw handler.
     for (i=0x08; i<=0x0f; i++)
-        set_irq(i, entry_hwirq);
+        SET_IVT(i, FUNC16(entry_hwpic1));
     for (i=0x70; i<=0x77; i++)
-        set_irq(i, entry_hwirq);
+        SET_IVT(i, FUNC16(entry_hwpic2));
 
     // Initialize software handlers.
-    set_irq(0x10, entry_10);
-    set_irq(0x11, entry_11_official);
-    set_irq(0x12, entry_12_official);
-    set_irq(0x13, entry_13_official);
-    set_irq(0x14, entry_14);
-    set_irq(0x15, entry_15);
-    set_irq(0x16, entry_16);
-    set_irq(0x17, entry_17);
-    set_irq(0x18, entry_18);
-    set_irq(0x19, entry_19_official);
-    set_irq(0x1a, entry_1a);
-    set_irq(0x1c, entry_1c);
-    set_irq(0x40, entry_40);
+    SET_IVT(0x02, FUNC16(entry_02));
+    SET_IVT(0x10, FUNC16(entry_10));
+    SET_IVT(0x11, FUNC16(entry_11));
+    SET_IVT(0x12, FUNC16(entry_12));
+    SET_IVT(0x13, FUNC16(entry_13_official));
+    SET_IVT(0x14, FUNC16(entry_14));
+    SET_IVT(0x15, FUNC16(entry_15));
+    SET_IVT(0x16, FUNC16(entry_16));
+    SET_IVT(0x17, FUNC16(entry_17));
+    SET_IVT(0x18, FUNC16(entry_18));
+    SET_IVT(0x19, FUNC16(entry_19_official));
+    SET_IVT(0x1a, FUNC16(entry_1a));
+    SET_IVT(0x40, FUNC16(entry_40));
+
+    // INT 60h-66h reserved for user interrupt
+    for (i=0x60; i<=0x66; i++)
+        SET_IVT(i, SEGOFF(0, 0));
 
     // set vector 0x79 to zero
     // this is used by 'gardian angel' protection system
-    SET_BDA(ivecs[0x79].seg, 0);
-    SET_BDA(ivecs[0x79].offset, 0);
+    SET_IVT(0x79, SEGOFF(0, 0));
 
-    __set_irq(0x1E, &diskette_param_table2);
+    SET_IVT(0x1E, SEGOFF(SEG_BIOS, (u32)&diskette_param_table2 - BUILD_BIOS_ADDR));
 }
 
 static void
-init_ebda()
+init_bda(void)
 {
+    dprintf(3, "init bda\n");
+
+    struct bios_data_area_s *bda = MAKE_FLATPTR(SEG_BDA, 0);
+    memset(bda, 0, sizeof(*bda));
+
+    int esize = EBDA_SIZE_START;
+    SET_BDA(mem_size_kb, BUILD_LOWRAM_END/1024 - esize);
+    u16 ebda_seg = EBDA_SEGMENT_START;
+    SET_BDA(ebda_seg, ebda_seg);
+
+    // Init ebda
+    struct extended_bios_data_area_s *ebda = get_ebda_ptr();
     memset(ebda, 0, sizeof(*ebda));
-    ebda->size = EBDA_SIZE;
-    SET_BDA(ebda_seg, SEG_EBDA);
-    SET_BDA(ivecs[0x41].seg, SEG_EBDA);
-    SET_BDA(ivecs[0x41].offset
-            , offsetof(struct extended_bios_data_area_s, fdpt[0]));
-    SET_BDA(ivecs[0x46].seg, SEG_EBDA);
-    SET_BDA(ivecs[0x41].offset
-            , offsetof(struct extended_bios_data_area_s, fdpt[1]));
+    ebda->size = esize;
+
+    add_e820((u32)MAKE_FLATPTR(ebda_seg, 0), GET_EBDA2(ebda_seg, size) * 1024
+             , E820_RESERVED);
 }
 
 static void
@@ -94,7 +101,9 @@ ram_probe(void)
 {
     dprintf(3, "Find memory size\n");
     if (CONFIG_COREBOOT) {
-        coreboot_fill_map();
+        coreboot_setup();
+    } else if (usingXen()) {
+       xen_setup();
     } else {
         // On emulators, get memory size from nvram.
         u32 rs = ((inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM2_LOW) << 16)
@@ -105,14 +114,14 @@ ram_probe(void)
             rs = (((inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM_LOW) << 10)
                    | (inb_cmos(CMOS_MEM_EXTMEM_HIGH) << 18))
                   + 1 * 1024 * 1024);
-        SET_EBDA(ram_size, rs);
+        RamSize = rs;
         add_e820(0, rs, E820_RAM);
 
         // Check for memory over 4Gig
         u64 high = ((inb_cmos(CMOS_MEM_HIGHMEM_LOW) << 16)
-                    | (inb_cmos(CMOS_MEM_HIGHMEM_MID) << 24)
+                    | ((u32)inb_cmos(CMOS_MEM_HIGHMEM_MID) << 24)
                     | ((u64)inb_cmos(CMOS_MEM_HIGHMEM_HIGH) << 32));
-        SET_EBDA(ram_size_over4G, high);
+        RamSizeOver4G = high;
         add_e820(0x100000000ull, high, E820_RAM);
 
         /* reserve 256KB BIOS area at the end of 4 GB */
@@ -120,21 +129,42 @@ ram_probe(void)
     }
 
     // Don't declare any memory between 0xa0000 and 0x100000
-    add_e820(0xa0000, 0x50000, E820_HOLE);
+    add_e820(BUILD_LOWRAM_END, BUILD_BIOS_ADDR-BUILD_LOWRAM_END, E820_HOLE);
 
     // Mark known areas as reserved.
-    add_e820((u32)MAKE_FARPTR(SEG_EBDA, 0), EBDA_SIZE * 1024, E820_RESERVED);
     add_e820(BUILD_BIOS_ADDR, BUILD_BIOS_SIZE, E820_RESERVED);
 
-    dprintf(1, "ram_size=0x%08x\n", GET_EBDA(ram_size));
+    u32 count = qemu_cfg_e820_entries();
+    if (count) {
+        struct e820_reservation entry;
+        int i;
+
+        for (i = 0; i < count; i++) {
+            qemu_cfg_e820_load_next(&entry);
+            add_e820(entry.address, entry.length, entry.type);
+        }
+    } else if (kvm_para_available()) {
+        // Backwards compatibility - provide hard coded range.
+        // 4 pages before the bios, 3 pages for vmx tss pages, the
+        // other page for EPT real mode pagetable
+        add_e820(0xfffbc000, 4*4096, E820_RESERVED);
+    }
+
+    dprintf(1, "Ram Size=0x%08x (0x%08x%08x high)\n"
+            , RamSize, (u32)(RamSizeOver4G >> 32), (u32)RamSizeOver4G);
 }
 
 static void
 init_bios_tables(void)
 {
-    if (CONFIG_COREBOOT)
-        // XXX - not supported on coreboot yet.
+    if (CONFIG_COREBOOT) {
+        coreboot_copy_biostable();
         return;
+    }
+    if (usingXen()) {
+       xen_copy_biostables();
+       return;
+    }
 
     create_pirtable();
 
@@ -145,113 +175,217 @@ init_bios_tables(void)
     acpi_bios_init();
 }
 
+// Initialize hardware devices
 static void
-init_boot_vectors()
+init_hw(void)
 {
-    if (! CONFIG_BOOT)
-        return;
-    dprintf(3, "init boot device ordering\n");
-
-    // Floppy drive
-    struct ipl_entry_s *ip = &ebda->ipl.table[0];
-    ip->type = IPL_TYPE_FLOPPY;
-    ip++;
+    usb_setup();
+    ps2port_setup();
+    lpt_setup();
+    serial_setup();
 
-    // First HDD
-    ip->type = IPL_TYPE_HARDDISK;
-    ip++;
+    floppy_setup();
+    ata_setup();
+    ahci_setup();
+    cbfs_payload_setup();
+    ramdisk_setup();
+    virtio_blk_setup();
+}
 
-    // CDROM
-    if (CONFIG_CDROM_BOOT) {
-        ip->type = IPL_TYPE_CDROM;
-        ip++;
-    }
+// Begin the boot process by invoking an int0x19 in 16bit mode.
+void VISIBLE32FLAT
+startBoot(void)
+{
+    // Clear low-memory allocations (required by PMM spec).
+    memset((void*)BUILD_STACK_ADDR, 0, BUILD_EBDA_MINIMUM - BUILD_STACK_ADDR);
 
-    ebda->ipl.count = ip - ebda->ipl.table;
-    ebda->ipl.sequence = 0xffff;
-    if (CONFIG_COREBOOT) {
-        // XXX - hardcode defaults for coreboot.
-        ebda->ipl.bootorder = 0x00000231;
-        ebda->ipl.checkfloppysig = 1;
-    } else {
-        // On emulators, get boot order from nvram.
-        ebda->ipl.bootorder = (inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG2)
-                               | ((inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG1) & 0xf0) << 4));
-        if (!(inb_cmos(CMOS_BIOS_BOOTFLAG1) & 1))
-            ebda->ipl.checkfloppysig = 1;
-    }
+    dprintf(3, "Jump to int19\n");
+    struct bregs br;
+    memset(&br, 0, sizeof(br));
+    br.flags = F_IF;
+    call16_int(0x19, &br);
 }
 
 // Main setup code.
 static void
-post()
+maininit(void)
 {
+    // Running at new code address - do code relocation fixups
+    malloc_fixupreloc();
+
+    // Setup ivt/bda/ebda
+    init_ivt();
     init_bda();
-    init_ebda();
 
+    // Init base pc hardware.
     pic_setup();
     timer_setup();
     mathcp_setup();
 
-    smp_probe_setup();
+    // Initialize mtrr
+    mtrr_setup();
 
-    memmap_setup();
-    ram_probe();
+    // Initialize pci
+    pci_setup();
+    smm_init();
 
-    vga_setup();
+    // Setup Xen hypercalls
+    xen_init_hypercalls();
+
+    // Initialize internal tables
+    boot_setup();
+
+    // Start hardware initialization (if optionrom threading)
+    if (CONFIG_THREADS && CONFIG_THREAD_OPTIONROMS)
+        init_hw();
 
+    // Find and initialize other cpus
+    smp_probe();
+
+    // Setup interfaces that option roms may need
+    bios32_setup();
+       dprintf(3, "[wurm] pmm_setup\n");
+    pmm_setup();
+       dprintf(3, "[wurm] pnp_setup\n");
+    pnp_setup();
+       dprintf(3, "[wurm] kbd_setup\n");
     kbd_setup();
-    lpt_setup();
-    serial_setup();
+       dprintf(3, "[wurm] mouse_setup\n");
     mouse_setup();
+       dprintf(3, "[wurm] init_bios_tables\n");
+    init_bios_tables();
 
-    pci_bios_setup();
-    smm_init();
+    // Run vga option rom
+       dprintf(3, "[wurm] vga_setup\n");
+    vga_setup();
 
-    init_bios_tables();
+    // Do hardware initialization (if running synchronously)
+    if (!CONFIG_THREADS || !CONFIG_THREAD_OPTIONROMS) {
+        init_hw();
+        wait_threads();
+    }
+
+    // Run option roms
+       dprintf(3, "[wurm] optionrom_setup\n");
+    optionrom_setup();
+
+    // Run BCVs and show optional boot menu
+       dprintf(3, "[wurm] boot_prep\n");
+    boot_prep();
+
+    // Finalize data structures before boot
+       dprintf(3, "[wurm] cdemu_setup\n");
+    cdemu_setup();
+       dprintf(3, "[wurm] pmm_finalize\n");
+    pmm_finalize();
+       dprintf(3, "[wurm] malloc_finalize\n");
+    malloc_finalize();
+       dprintf(3, "[wurm] memmap_finalize\n");
     memmap_finalize();
 
-    floppy_drive_setup();
-    hard_drive_setup();
+    // Setup bios checksum.
+    BiosChecksum -= checksum((u8*)BUILD_BIOS_ADDR, BUILD_BIOS_SIZE);
 
-    init_boot_vectors();
+    // Write protect bios memory.
+       dprintf(3, "[wurm] make_bios_readonly\n");
+    make_bios_readonly();
 
-    optionrom_setup();
+    // Invoke int 19 to start boot process.
+       dprintf(3, "[wurm] startBoot\n");
+    startBoot();
 }
 
-// 32-bit entry point.
-void VISIBLE32
-_start()
+
+/****************************************************************
+ * POST entry and code relocation
+ ****************************************************************/
+
+// Update given relocs for the code at 'dest' with a given 'delta'
+static void
+updateRelocs(void *dest, u32 *rstart, u32 *rend, u32 delta)
 {
-    init_dma();
+    u32 *reloc;
+    for (reloc = rstart; reloc < rend; reloc++)
+        *((u32*)(dest + *reloc)) += delta;
+}
+
+// Relocate init code and then call maininit() at new address.
+static void
+reloc_init(void)
+{
+    if (!CONFIG_RELOCATE_INIT) {
+        maininit();
+        return;
+    }
+    // Symbols populated by the build.
+    extern u8 code32flat_start[];
+    extern u8 _reloc_min_align[];
+    extern u32 _reloc_abs_start[], _reloc_abs_end[];
+    extern u32 _reloc_rel_start[], _reloc_rel_end[];
+    extern u32 _reloc_init_start[], _reloc_init_end[];
+    extern u8 code32init_start[], code32init_end[];
+
+    // Allocate space for init code.
+    u32 initsize = code32init_end - code32init_start;
+    u32 align = (u32)&_reloc_min_align;
+    void *dest = memalign_tmp(align, initsize);
+    if (!dest)
+        panic("No space for init relocation.\n");
+
+    // Copy code and update relocs (init absolute, init relative, and runtime)
+    dprintf(1, "Relocating init from %p to %p (size %d)\n"
+            , code32init_start, dest, initsize);
+    s32 delta = dest - (void*)code32init_start;
+    memcpy(dest, code32init_start, initsize);
+    updateRelocs(dest, _reloc_abs_start, _reloc_abs_end, delta);
+    updateRelocs(dest, _reloc_rel_start, _reloc_rel_end, -delta);
+    updateRelocs(code32flat_start, _reloc_init_start, _reloc_init_end, delta);
+
+    // Call maininit() in relocated code.
+    void (*func)(void) = (void*)maininit + delta;
+    barrier();
+    func();
+}
 
+// Setup for code relocation and then call reloc_init
+void VISIBLE32INIT
+dopost(void)
+{
+    HaveRunPost = 1;
+
+    // Detect ram and setup internal malloc.
+    qemu_cfg_port_probe();
+    ram_probe();
+    malloc_setup();
+
+    // Relocate initialization code and call maininit().
+    reloc_init();
+}
+
+// Entry point for Power On Self Test (POST) - the BIOS initilization
+// phase.  This function makes the memory at 0xc0000-0xfffff
+// read/writable and then calls dopost().
+void VISIBLE32FLAT
+handle_post(void)
+{
     debug_serial_setup();
-    dprintf(1, "Start bios\n");
+    dprintf(1, "Start bios (version %s)\n", VERSION);
 
-    // Allow writes to modify bios area (0xf0000)
-    make_bios_writable();
+    // Enable CPU caching
+    setcr0(getcr0() & ~(CR0_CD|CR0_NW));
 
-    // Perform main setup code.
-    post();
+    // Clear CMOS reboot flag.
+    outb_cmos(0, CMOS_RESET_CODE);
 
-    // Present the user with a bootup menu.
-    interactive_bootmenu();
+    // Make sure legacy DMA isn't running.
+    init_dma();
 
-    // Setup bios checksum.
-    extern char bios_checksum;
-    bios_checksum = -checksum((u8*)BUILD_BIOS_ADDR, BUILD_BIOS_SIZE - 1);
+    // Check if we are running under Xen.
+    xen_probe();
 
-    // Prep for boot process.
-    make_bios_readonly();
+    // Allow writes to modify bios area (0xf0000)
+    make_bios_writable();
 
-    // Invoke int 19 to start boot process.
-    dprintf(3, "Jump to int19\n");
-    struct bregs br;
-    memset(&br, 0, sizeof(br));
-    call16_int(0x19, &br);
+    // Now that memory is read/writable - start post process.
+    dopost();
 }
-
-// Ughh - some older gcc compilers have a bug which causes VISIBLE32
-// functions to not be exported as a global variable - force _start
-// to be global here.
-asm(".global _start");