Limit cdrom emulation available functions.
[people/mcb30/legacybios.git] / src / post.c
1 // 32bit code to Power On Self Test (POST) a machine.
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 GPLv3 license.
7
8 #include "ioport.h" // PORT_*
9 #include "../out/rom16.offset.auto.h" // OFFSET_*
10 #include "config.h" // CONFIG_*
11 #include "cmos.h" // CMOS_*
12 #include "util.h" // memset
13 #include "biosvar.h" // struct bios_data_area_s
14 #include "ata.h"
15 #include "kbd.h"
16
17 #define bda ((struct bios_data_area_s *)0)
18 #define ebda ((struct extended_bios_data_area_s *)(EBDA_SEG<<4))
19 #define ipl ((struct ipl_s *)(IPL_SEG<<4))
20
21 static u8
22 checksum(u8 *p, u32 len)
23 {
24     u32 i;
25     u8 sum = 0;
26     for (i=0; i<len; i++)
27         sum += p[i];
28     return sum;
29 }
30
31 static void
32 init_bda()
33 {
34     memset(bda, 0, sizeof(*bda));
35
36     int i;
37     for (i=0; i<256; i++) {
38         SET_BDA(ivecs[i].seg, SEG_BIOS);
39         SET_BDA(ivecs[i].offset, OFFSET_dummy_iret_handler);
40     }
41
42     SET_BDA(mem_size_kb, BASE_MEM_IN_K);
43
44     // mov CMOS Equipment Byte to BDA Equipment Word
45     SET_BDA(equipment_list_flags, inb_cmos(CMOS_EQUIPMENT_INFO));
46 }
47
48 static void
49 init_handlers()
50 {
51     // set vector 0x79 to zero
52     // this is used by 'gardian angel' protection system
53     SET_BDA(ivecs[0x79].seg, 0);
54     SET_BDA(ivecs[0x79].offset, 0);
55
56     SET_BDA(ivecs[0x40].offset, OFFSET_entry_40);
57     SET_BDA(ivecs[0x0e].offset, OFFSET_entry_0e);
58     SET_BDA(ivecs[0x13].offset, OFFSET_entry_13);
59     SET_BDA(ivecs[0x76].offset, OFFSET_entry_76);
60     SET_BDA(ivecs[0x17].offset, OFFSET_entry_17);
61     SET_BDA(ivecs[0x18].offset, OFFSET_entry_18);
62     SET_BDA(ivecs[0x19].offset, OFFSET_entry_19);
63     SET_BDA(ivecs[0x1c].offset, OFFSET_entry_1c);
64     SET_BDA(ivecs[0x12].offset, OFFSET_entry_12);
65     SET_BDA(ivecs[0x11].offset, OFFSET_entry_11);
66     SET_BDA(ivecs[0x15].offset, OFFSET_entry_15);
67     SET_BDA(ivecs[0x08].offset, OFFSET_entry_08);
68     SET_BDA(ivecs[0x09].offset, OFFSET_entry_09);
69     SET_BDA(ivecs[0x16].offset, OFFSET_entry_16);
70     SET_BDA(ivecs[0x14].offset, OFFSET_entry_14);
71     SET_BDA(ivecs[0x1a].offset, OFFSET_entry_1a);
72     SET_BDA(ivecs[0x70].offset, OFFSET_entry_70);
73     SET_BDA(ivecs[0x74].offset, OFFSET_entry_74);
74     SET_BDA(ivecs[0x75].offset, OFFSET_entry_75);
75     SET_BDA(ivecs[0x10].offset, OFFSET_entry_10);
76 }
77
78 static void
79 init_ebda()
80 {
81     memset(ebda, 0, sizeof(*ebda));
82     ebda->size = EBDA_SIZE;
83     SET_BDA(ebda_seg, EBDA_SEG);
84     SET_BDA(ivecs[0x41].seg, EBDA_SEG);
85     SET_BDA(ivecs[0x41].offset
86             , offsetof(struct extended_bios_data_area_s, fdpt0));
87     SET_BDA(ivecs[0x46].seg, EBDA_SEG);
88     SET_BDA(ivecs[0x41].offset
89             , offsetof(struct extended_bios_data_area_s, fdpt1));
90 }
91
92 static void
93 pit_setup()
94 {
95     // timer0: binary count, 16bit count, mode 2
96     outb(0x34, PORT_PIT_MODE);
97     // maximum count of 0000H = 18.2Hz
98     outb(0x0, PORT_PIT_COUNTER0);
99     outb(0x0, PORT_PIT_COUNTER0);
100 }
101
102 static u16
103 detect_parport(u16 port, u8 timeout, u8 count)
104 {
105     // clear input mode
106     outb(inb(port+2) & 0xdf, port+2);
107
108     outb(0xaa, port);
109     if (inb(port) != 0xaa)
110         // Not present
111         return 0;
112     SET_BDA(port_lpt[count], port);
113     SET_BDA(lpt_timeout[count], timeout);
114     return 1;
115 }
116
117 static void
118 lpt_setup()
119 {
120     u16 count = 0;
121     count += detect_parport(0x378, 0x14, count);
122     count += detect_parport(0x278, 0x14, count);
123
124     // Equipment word bits 14..15 determing # parallel ports
125     u16 eqb = GET_BDA(equipment_list_flags);
126     SET_BDA(equipment_list_flags, (eqb & 0x3fff) | (count << 14));
127 }
128
129 static u16
130 detect_serial(u16 port, u8 timeout, u8 count)
131 {
132     outb(0x02, port+1);
133     if (inb(port+1) != 0x02)
134         return 0;
135     if (inb(port+2) != 0x02)
136         return 0;
137     outb(0x00, port+1);
138     SET_BDA(port_com[count], port);
139     SET_BDA(com_timeout[count], timeout);
140     return 1;
141 }
142
143 static void
144 serial_setup()
145 {
146     u16 count = 0;
147     count += detect_serial(0x3f8, 0x0a, count);
148     count += detect_serial(0x2f8, 0x0a, count);
149     count += detect_serial(0x3e8, 0x0a, count);
150     count += detect_serial(0x2e8, 0x0a, count);
151
152     // Equipment word bits 9..11 determing # serial ports
153     u16 eqb = GET_BDA(equipment_list_flags);
154     SET_BDA(equipment_list_flags, (eqb & 0xf1ff) | (count << 9));
155 }
156
157 static u32
158 bcd2bin(u8 val)
159 {
160     return (val & 0xf) + ((val >> 4) * 10);
161 }
162
163 static void
164 timer_setup()
165 {
166     u32 seconds = bcd2bin(inb_cmos(CMOS_RTC_SECONDS));
167     u32 ticks = (seconds * 18206507) / 1000000;
168     u32 minutes = bcd2bin(inb_cmos(CMOS_RTC_MINUTES));
169     ticks += (minutes * 10923904) / 10000;
170     u32 hours = bcd2bin(inb_cmos(CMOS_RTC_HOURS));
171     ticks += (hours * 65543427) / 1000;
172     SET_BDA(timer_counter, ticks);
173     SET_BDA(timer_rollover, 0);
174 }
175
176 static void
177 pic_setup()
178 {
179     outb(0x11, PORT_PIC1);
180     outb(0x11, PORT_PIC2);
181     outb(0x08, PORT_PIC1_DATA);
182     outb(0x70, PORT_PIC2_DATA);
183     outb(0x04, PORT_PIC1_DATA);
184     outb(0x02, PORT_PIC2_DATA);
185     outb(0x01, PORT_PIC1_DATA);
186     outb(0x01, PORT_PIC2_DATA);
187     outb(0xb8, PORT_PIC1_DATA);
188     if (CONFIG_PS2_MOUSE)
189         outb(0x8f, PORT_PIC2_DATA);
190     else
191         outb(0x9f, PORT_PIC2_DATA);
192 }
193
194 static void
195 floppy_drive_post()
196 {
197     u8 type = inb_cmos(CMOS_FLOPPY_DRIVE_TYPE);
198     u8 out = 0;
199     if (type & 0xf0)
200         out |= 0x07;
201     if (type & 0x0f)
202         out |= 0x70;
203     SET_BDA(floppy_harddisk_info, out);
204     outb(0x02, PORT_DMA1_MASK_REG);
205
206     SET_BDA(ivecs[0x1E].offset, OFFSET_diskette_param_table2);
207 }
208
209 static void
210 ata_init()
211 {
212     // hdidmap  and cdidmap init.
213     u8 device;
214     for (device=0; device < CONFIG_MAX_ATA_DEVICES; device++) {
215         ebda->ata.idmap[0][device] = CONFIG_MAX_ATA_DEVICES;
216         ebda->ata.idmap[1][device] = CONFIG_MAX_ATA_DEVICES;
217     }
218 }
219
220 static void
221 fill_hdinfo(struct fdpt_s *info, u8 typecmos, u8 basecmos)
222 {
223     u8 type = inb_cmos(typecmos);
224     if (type != 47)
225         // XXX - halt
226         return;
227
228     info->precompensation = (inb_cmos(basecmos+4) << 8) | inb_cmos(basecmos+3);
229     info->drive_control_byte = inb_cmos(basecmos+5);
230     info->landing_zone = (inb_cmos(basecmos+7) << 8) | inb_cmos(basecmos+6);
231     u16 cyl = (inb_cmos(basecmos+1) << 8) | inb_cmos(basecmos+0);
232     u8 heads = inb_cmos(basecmos+2);
233     u8 sectors = inb_cmos(basecmos+8);
234     if (cyl < 1024) {
235         // no logical CHS mapping used, just physical CHS
236         // use Standard Fixed Disk Parameter Table (FDPT)
237         info->cylinders = cyl;
238         info->heads = heads;
239         info->sectors = sectors;
240         return;
241     }
242
243     // complies with Phoenix style Translated Fixed Disk Parameter
244     // Table (FDPT)
245     info->phys_cylinders = cyl;
246     info->phys_heads = heads;
247     info->phys_sectors = sectors;
248     info->sectors = sectors;
249     info->a0h_signature = 0xa0;
250     if (cyl > 8192) {
251         cyl >>= 4;
252         heads <<= 4;
253     } else if (cyl > 4096) {
254         cyl >>= 3;
255         heads <<= 3;
256     } else if (cyl > 2048) {
257         cyl >>= 2;
258         heads <<= 2;
259     }
260     info->cylinders = cyl;
261     info->heads = heads;
262     info->checksum = ~checksum((u8*)info, sizeof(*info)-1) + 1;
263 }
264
265 static void
266 hard_drive_post()
267 {
268     outb(0x0a, 0x03f6); // 0000 1010 = reserved, disable IRQ 14
269     SET_BDA(disk_count, 1);
270     SET_BDA(disk_control_byte, 0xc0);
271
272     // move disk geometry data from CMOS to EBDA disk parameter table(s)
273     u8 diskinfo = inb_cmos(CMOS_DISK_DATA);
274     if ((diskinfo & 0xf0) == 0xf0)
275         // Fill EBDA table for hard disk 0.
276         fill_hdinfo(&ebda->fdpt0, CMOS_DISK_DRIVE1_TYPE, CMOS_DISK_DRIVE1_CYL);
277     if ((diskinfo & 0x0f) == 0x0f)
278         // XXX - bochs halts on any other type
279         // Fill EBDA table for hard disk 1.
280         fill_hdinfo(&ebda->fdpt0, CMOS_DISK_DRIVE2_TYPE, CMOS_DISK_DRIVE2_CYL);
281 }
282
283
284 static void
285 init_boot_vectors()
286 {
287     // Clear out the IPL table.
288     memset(ipl, 0, sizeof(*ipl));
289
290     // Floppy drive
291     struct ipl_entry_s *ip = &ipl->table[0];
292     ip->type = IPL_TYPE_FLOPPY;
293     ip++;
294
295     // First HDD
296     ip->type = IPL_TYPE_HARDDISK;
297     ip++;
298
299     // CDROM
300     if (CONFIG_CDROM_BOOT) {
301         ip->type = IPL_TYPE_CDROM;
302         ip++;
303     }
304
305     ipl->count = ip - ipl->table;
306     ipl->sequence = 0xffff;
307 }
308
309 static void
310 callrom(u16 seg, u16 offset)
311 {
312     struct bregs br;
313     memset(&br, 0, sizeof(br));
314     br.es = SEG_BIOS;
315     br.di = OFFSET_pnp_string + 1; // starts 1 past for alignment
316     br.cs = seg;
317     br.ip = offset;
318     call16(&br);
319 }
320
321 static void
322 rom_scan(u32 start, u32 end)
323 {
324     u8 *p = (u8*)start;
325     for (; p <= (u8*)end; p += 2048) {
326         u8 *rom = p;
327         if (*(u16*)rom != 0xaa55)
328             continue;
329         u32 len = rom[2] * 512;
330         if (checksum(rom, len) != 0)
331             continue;
332         p = (u8*)(((u32)p + len) / 2048 * 2048);
333         callrom(FARPTR_TO_SEG(rom), FARPTR_TO_OFFSET(rom + 3));
334
335         // Look at the ROM's PnP Expansion header.  Properly, we're supposed
336         // to init all the ROMs and then go back and build an IPL table of
337         // all the bootable devices, but we can get away with one pass.
338         if (rom[0x1a] != '$' || rom[0x1b] != 'P'
339             || rom[0x1c] != 'n' || rom[0x1d] != 'P')
340             continue;
341         // 0x1A is also the offset into the expansion header of...
342         // the Bootstrap Entry Vector, or zero if there is none.
343         u16 entry = *(u16*)&rom[0x1a+0x1a];
344         if (!entry)
345             continue;
346         // Found a device that thinks it can boot the system.  Record
347         // its BEV and product name string.
348
349         if (ipl->count >= ARRAY_SIZE(ipl->table))
350             continue;
351
352         struct ipl_entry_s *ip = &ipl->table[ipl->count];
353         ip->type = IPL_TYPE_BEV;
354         ip->vector = (FARPTR_TO_SEG(rom) << 16) | entry;
355
356         u16 desc = *(u16*)&rom[0x1a+0x10];
357         if (desc)
358             ip->description = (FARPTR_TO_SEG(rom) << 16) | desc;
359
360         ipl->count++;
361     }
362 }
363
364 static void
365 post()
366 {
367     BX_INFO("Start bios\n");
368
369     init_bda();
370     init_handlers();
371     init_ebda();
372
373     pit_setup();
374     kbd_setup();
375     lpt_setup();
376     serial_setup();
377     timer_setup();
378     pic_setup();
379
380     rom_scan(0xc0000, 0xc7800);
381
382     printf("BIOS - begin\n\n");
383
384     // clear bss section -- XXX - shouldn't use globals
385     extern char __bss_start[], __bss_end[];
386     memset(__bss_start, 0, __bss_end - __bss_start);
387
388     rombios32_init();
389
390     init_boot_vectors();
391
392     floppy_drive_post();
393     hard_drive_post();
394     if (CONFIG_ATA) {
395         ata_init();
396         ata_detect();
397     }
398
399     init_boot_vectors();
400
401     rom_scan(0xc8000, 0xe0000);
402
403     // reset the memory (some boot loaders such as syslinux suppose
404     // that the memory is set to zero)
405     memset((void*)0x40000, 0, 0x40000); // XXX - shouldn't use globals
406
407     // Invoke int 19 to start boot process.
408     struct bregs br;
409     memset(&br, 0, sizeof(br));
410     call16_int(0x19, &br);
411 }
412
413 static void
414 init_dma()
415 {
416     // first reset the DMA controllers
417     outb(0, PORT_DMA1_MASTER_CLEAR);
418     outb(0, PORT_DMA2_MASTER_CLEAR);
419
420     // then initialize the DMA controllers
421     outb(0xc0, PORT_DMA2_MODE_REG);
422     outb(0x00, PORT_DMA2_MASK_REG);
423 }
424
425 static void
426 check_restart_status()
427 {
428     // Get and then clear CMOS shutdown status.
429     u8 status = inb_cmos(CMOS_RESET_CODE);
430     outb_cmos(0, CMOS_RESET_CODE);
431
432     if (status == 0x00 || status == 0x09 || status >= 0x0d)
433         // Normal post
434         return;
435
436     if (status != 0x05) {
437         BX_PANIC("Unimplemented shutdown status: %02x\n", status);
438         return;
439     }
440
441     // XXX - this is supposed to jump without changing any memory -
442     // but the stack has been altered by the time the code gets here.
443     eoi_both_pics();
444     struct bregs br;
445     memset(&br, 0, sizeof(br));
446     br.cs = GET_BDA(jump_cs_ip) >> 16;
447     br.ip = GET_BDA(jump_cs_ip);
448     call16(&br);
449 }
450
451 void VISIBLE32
452 _start()
453 {
454     init_dma();
455     check_restart_status();
456
457     post();
458 }