Optimise bios_putchar for speed(!) by avoiding two separate real-mode
[people/xl0/gpxe.git] / src / arch / i386 / firmware / pcbios / bios_console.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2006 Michael Brown <mbrown@fensystems.co.uk>.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
6  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
7  * License, or any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
17  */
18
19 #include <assert.h>
20 #include <realmode.h>
21 #include <console.h>
22 #include <gpxe/ansiesc.h>
23
24 #define ATTR_BOLD               0x08
25
26 #define ATTR_FCOL_MASK          0x07
27 #define ATTR_FCOL_BLACK         0x00
28 #define ATTR_FCOL_BLUE          0x01
29 #define ATTR_FCOL_GREEN         0x02
30 #define ATTR_FCOL_CYAN          0x03
31 #define ATTR_FCOL_RED           0x04
32 #define ATTR_FCOL_MAGENTA       0x05
33 #define ATTR_FCOL_YELLOW        0x06
34 #define ATTR_FCOL_WHITE         0x07
35
36 #define ATTR_BCOL_MASK          0x70
37 #define ATTR_BCOL_BLACK         0x00
38 #define ATTR_BCOL_BLUE          0x10
39 #define ATTR_BCOL_GREEN         0x20
40 #define ATTR_BCOL_CYAN          0x30
41 #define ATTR_BCOL_RED           0x40
42 #define ATTR_BCOL_MAGENTA       0x50
43 #define ATTR_BCOL_YELLOW        0x60
44 #define ATTR_BCOL_WHITE         0x70
45
46 #define ATTR_DEFAULT            ATTR_FCOL_WHITE
47
48 /** Current character attribute */
49 static unsigned int bios_attr = ATTR_DEFAULT;
50
51 /**
52  * Handle ANSI CUP (cursor position)
53  *
54  * @v count             Parameter count
55  * @v params[0]         Row (1 is top)
56  * @v params[1]         Column (1 is left)
57  */
58 static void bios_handle_cup ( unsigned int count __unused, int params[] ) {
59         int cx = ( params[1] - 1 );
60         int cy = ( params[0] - 1 );
61
62         if ( cx < 0 )
63                 cx = 0;
64         if ( cy < 0 )
65                 cy = 0;
66
67         __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "sti\n\t"
68                                            "int $0x10\n\t"
69                                            "cli\n\t" )
70                                : : "a" ( 0x0200 ), "b" ( 1 ),
71                                    "d" ( ( cy << 8 ) | cx ) );
72 }
73
74 /**
75  * Handle ANSI ED (erase in page)
76  *
77  * @v count             Parameter count
78  * @v params[0]         Region to erase
79  */
80 static void bios_handle_ed ( unsigned int count __unused,
81                              int params[] __unused ) {
82         /* We assume that we always clear the whole screen */
83         assert ( params[0] == ANSIESC_ED_ALL );
84
85         __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "sti\n\t"
86                                            "int $0x10\n\t"
87                                            "cli\n\t" )
88                                : : "a" ( 0x0600 ), "b" ( bios_attr << 8 ),
89                                    "c" ( 0 ), "d" ( 0xffff ) );
90 }
91
92 /**
93  * Handle ANSI SGR (set graphics rendition)
94  *
95  * @v count             Parameter count
96  * @v params            List of graphic rendition aspects
97  */
98 static void bios_handle_sgr ( unsigned int count, int params[] ) {
99         static const uint8_t bios_attr_fcols[10] = {
100                 ATTR_FCOL_BLACK, ATTR_FCOL_RED, ATTR_FCOL_GREEN,
101                 ATTR_FCOL_YELLOW, ATTR_FCOL_BLUE, ATTR_FCOL_MAGENTA,
102                 ATTR_FCOL_CYAN, ATTR_FCOL_WHITE,
103                 ATTR_FCOL_WHITE, ATTR_FCOL_WHITE /* defaults */
104         };
105         static const uint8_t bios_attr_bcols[10] = {
106                 ATTR_BCOL_BLACK, ATTR_BCOL_RED, ATTR_BCOL_GREEN,
107                 ATTR_BCOL_YELLOW, ATTR_BCOL_BLUE, ATTR_BCOL_MAGENTA,
108                 ATTR_BCOL_CYAN, ATTR_BCOL_WHITE,
109                 ATTR_BCOL_BLACK, ATTR_BCOL_BLACK /* defaults */
110         };
111         unsigned int i;
112         int aspect;
113
114         for ( i = 0 ; i < count ; i++ ) {
115                 aspect = params[i];
116                 if ( aspect == 0 ) {
117                         bios_attr = ATTR_DEFAULT;
118                 } else if ( aspect == 1 ) {
119                         bios_attr |= ATTR_BOLD;
120                 } else if ( aspect == 22 ) {
121                         bios_attr &= ~ATTR_BOLD;
122                 } else if ( ( aspect >= 30 ) && ( aspect <= 39 ) ) {
123                         bios_attr &= ~ATTR_FCOL_MASK;
124                         bios_attr |= bios_attr_fcols[ aspect - 30 ];
125                 } else if ( ( aspect >= 40 ) && ( aspect <= 49 ) ) {
126                         bios_attr &= ~ATTR_BCOL_MASK;
127                         bios_attr |= bios_attr_bcols[ aspect - 40 ];
128                 }
129         }
130 }
131
132 /** BIOS console ANSI escape sequence handlers */
133 static struct ansiesc_handler bios_ansiesc_handlers[] = {
134         { ANSIESC_CUP, bios_handle_cup },
135         { ANSIESC_ED, bios_handle_ed },
136         { ANSIESC_SGR, bios_handle_sgr },
137         { 0, NULL }
138 };
139
140 /** BIOS console ANSI escape sequence context */
141 static struct ansiesc_context bios_ansiesc_ctx = {
142         .handlers = bios_ansiesc_handlers,
143 };
144
145 /**
146  * Print a character to BIOS console
147  *
148  * @v character         Character to be printed
149  */
150 static void bios_putchar ( int character ) {
151         int discard_a, discard_b, discard_c;
152
153         /* Intercept ANSI escape sequences */
154         character = ansiesc_process ( &bios_ansiesc_ctx, character );
155         if ( character < 0 )
156                 return;
157
158         /* Print character with attribute */
159         __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "sti\n\t"
160                                            /* Skip non-printable characters */
161                                            "cmpb $0x20, %%al\n\t"
162                                            "jb 1f\n\t"
163                                            /* Set attribute */
164                                            "movw $0x0001, %%cx\n\t"
165                                            "movb $0x09, %%ah\n\t"
166                                            "int $0x10\n\t"
167                                            "\n1:\n\t"
168                                            /* Print character */
169                                            "xorw %%bx, %%bx\n\t"
170                                            "movb $0x0e, %%ah\n\t"
171                                            "int $0x10\n\t"
172                                            "cli\n\t" )
173                                : "=a" ( discard_a ), "=b" ( discard_b ),
174                                  "=c" ( discard_c )
175                                : "a" ( character ), "b" ( bios_attr )
176                                : "ebp" );
177 }
178
179 /**
180  * Get character from BIOS console
181  *
182  * @ret character       Character read from console
183  */
184 static int bios_getchar ( void ) {
185         uint8_t character;
186         
187         __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "sti\n\t"
188                                            "int $0x16\n\t"
189                                            "cli\n\t" )
190                                : "=a" ( character ) : "a" ( 0x0000 ) );
191
192         return character;
193 }
194
195 /**
196  * Check for character ready to read from BIOS console
197  *
198  * @ret True            Character available to read
199  * @ret False           No character available to read
200  */
201 static int bios_iskey ( void ) {
202         unsigned int discard_a;
203         unsigned int flags;
204         
205         __asm__ __volatile__ ( REAL_CODE ( "sti\n\t"
206                                            "int $0x16\n\t"
207                                            "pushfw\n\t"
208                                            "popw %w0\n\t"
209                                            "cli\n\t" )
210                                : "=r" ( flags ), "=a" ( discard_a )
211                                : "a" ( 0x0100 ) );
212         
213         return ( ! ( flags & ZF ) );
214 }
215
216 struct console_driver bios_console __console_driver = {
217         .putchar = bios_putchar,
218         .getchar = bios_getchar,
219         .iskey = bios_iskey,
220 };