sys/boot/pc32/libi386/biosdisk.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1998 Michael Smith <msmith@freebsd.org>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD: src/sys/boot/i386/libi386/biosdisk.c,v 1.26.2.6 2000/12/28 13:10:47 ps Exp $
  27  * $DragonFly: src/sys/boot/pc32/libi386/biosdisk.c,v 1.3 2003/07/21 05:50:22 dillon Exp $
  28  */
  29
  30 /*
  31  * BIOS disk device handling.
  32  *
  33  * Ideas and algorithms from:
  34  *
  35  * - NetBSD libi386/biosdisk.c
  36  * - FreeBSD biosboot/disk.c
  37  *
  38  */
  39
  40 #include <stand.h>
  41
  42 #include <sys/disklabel.h>
  43 #include <sys/diskslice.h>
  44 #include <sys/bootmaj.h>
  45 #include <sys/reboot.h>
  46
  47 #include <stdarg.h>
  48
  49 #include <bootstrap.h>
  50 #include <btxv86.h>
  51 #include "libi386.h"
  52
  53 #define BIOS_NUMDRIVES          0x475
  54 #define BIOSDISK_SECSIZE        512
  55 #define BUFSIZE                 (1 * BIOSDISK_SECSIZE)
  56 #define MAXBDDEV                MAXDEV
  57
  58 #define DT_ATAPI                0x10    /* disk type for ATAPI floppies */
  59
  60 #ifdef DISK_DEBUG
  61 # define DEBUG(fmt, args...)    printf("%s: " fmt "\n" , __FUNCTION__ , ## args)
  62 #else
  63 # define DEBUG(fmt, args...)
  64 #endif
  65
  66 struct open_disk {
  67     int                 od_dkunit;              /* disk unit number */
  68     int                 od_unit;                /* BIOS unit number */
  69     int                 od_cyl;                 /* BIOS geometry */
  70     int                 od_hds;
  71     int                 od_sec;
  72     int                 od_boff;                /* block offset from beginning of BIOS disk */
  73     int                 od_flags;
  74 #define BD_MODEINT13            0x0000
  75 #define BD_MODEEDD1             0x0001
  76 #define BD_MODEEDD3             0x0002
  77 #define BD_MODEMASK             0x0003
  78 #define BD_FLOPPY               0x0004
  79 #define BD_LABELOK              0x0008
  80 #define BD_PARTTABOK            0x0010
  81     struct disklabel            od_disklabel;
  82     int                         od_nslices;     /* slice count */
  83     struct dos_partition        od_slicetab[MAX_SLICES];
  84 };
  85
  86 /*
  87  * List of BIOS devices, translation from disk unit number to
  88  * BIOS unit number.
  89  */
  90 static struct bdinfo
  91 {
  92     int         bd_unit;                /* BIOS unit number */
  93     int         bd_flags;
  94     int         bd_type;                /* BIOS 'drive type' (floppy only) */
  95 } bdinfo [MAXBDDEV];
  96 static int nbdinfo = 0;
  97
  98 static int      bd_getgeom(struct open_disk *od);
  99 static int      bd_read(struct open_disk *od, daddr_t dblk, int blks,
 100                     caddr_t dest);
 101
 102 static int      bd_int13probe(struct bdinfo *bd);
 103
 104 static void     bd_printslice(struct open_disk *od, struct dos_partition *dp,
 105                     char *prefix, int verbose);
 106 static void     bd_printbsdslice(struct open_disk *od, daddr_t offset,
 107                     char *prefix, int verbose);
 108
 109 static int      bd_init(void);
 110 static int      bd_strategy(void *devdata, int flag, daddr_t dblk,
 111                     size_t size, char *buf, size_t *rsize);
 112 static int      bd_realstrategy(void *devdata, int flag, daddr_t dblk,
 113                     size_t size, char *buf, size_t *rsize);
 114 static int      bd_open(struct open_file *f, ...);
 115 static int      bd_close(struct open_file *f);
 116 static void     bd_print(int verbose);
 117
 118 struct devsw biosdisk = {
 119     "disk",
 120     DEVT_DISK,
 121     bd_init,
 122     bd_strategy,
 123     bd_open,
 124     bd_close,
 125     noioctl,
 126     bd_print,
 127     NULL
 128 };
 129
 130 static int      bd_opendisk(struct open_disk **odp, struct i386_devdesc *dev);
 131 static void     bd_closedisk(struct open_disk *od);
 132 static int      bd_bestslice(struct open_disk *od);
 133 static void     bd_checkextended(struct open_disk *od, int slicenum);
 134
 135 /*
 136  * Translate between BIOS device numbers and our private unit numbers.
 137  */
 138 int
 139 bd_bios2unit(int biosdev)
 140 {
 141     int         i;
 142
 143     DEBUG("looking for bios device 0x%x", biosdev);
 144     for (i = 0; i < nbdinfo; i++) {
 145         DEBUG("bd unit %d is BIOS device 0x%x", i, bdinfo[i].bd_unit);
 146         if (bdinfo[i].bd_unit == biosdev)
 147             return(i);
 148     }
 149     return(-1);
 150 }
 151
 152 int
 153 bd_unit2bios(int unit)
 154 {
 155     if ((unit >= 0) && (unit < nbdinfo))
 156         return(bdinfo[unit].bd_unit);
 157     return(-1);
 158 }
 159
 160 /*
 161  * Quiz the BIOS for disk devices, save a little info about them.
 162  */
 163 static int
 164 bd_init(void)
 165 {
 166     int         base, unit, nfd = 0;
 167
 168     /* sequence 0, 0x80 */
 169     for (base = 0; base <= 0x80; base += 0x80) {
 170         for (unit = base; (nbdinfo < MAXBDDEV); unit++) {
 171             /* check the BIOS equipment list for number of fixed disks */
 172             if((base == 0x80) &&
 173                (nfd >= *(unsigned char *)PTOV(BIOS_NUMDRIVES)))
 174                 break;
 175
 176             bdinfo[nbdinfo].bd_unit = unit;
 177             bdinfo[nbdinfo].bd_flags = (unit < 0x80) ? BD_FLOPPY : 0;
 178
 179             if (!bd_int13probe(&bdinfo[nbdinfo]))
 180                 break;
 181
 182             /* XXX we need "disk aliases" to make this simpler */
 183             printf("BIOS drive %c: is disk%d\n",
 184                    (unit < 0x80) ? ('A' + unit) : ('C' + unit - 0x80), nbdinfo);
 185             nbdinfo++;
 186             if (base == 0x80)
 187                 nfd++;
 188         }
 189     }
 190     return(0);
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Try to detect a device supported by the legacy int13 BIOS
 195  */
 196 static int
 197 bd_int13probe(struct bdinfo *bd)
 198 {
 199     v86.ctl = V86_FLAGS;
 200     v86.addr = 0x13;
 201     v86.eax = 0x800;
 202     v86.edx = bd->bd_unit;
 203     v86int();
 204
 205     if (!(v86.efl & 0x1) &&                             /* carry clear */
 206         ((v86.edx & 0xff) > ((unsigned)bd->bd_unit & 0x7f))) {  /* unit # OK */
 207         bd->bd_flags |= BD_MODEINT13;
 208         bd->bd_type = v86.ebx & 0xff;
 209
 210         /* Determine if we can use EDD with this device. */
 211         v86.eax = 0x4100;
 212         v86.edx = bd->bd_unit;
 213         v86.ebx = 0x55aa;
 214         v86int();
 215         if (!(v86.efl & 0x1) &&                         /* carry clear */
 216             ((v86.ebx & 0xffff) == 0xaa55) &&           /* signature */
 217             (v86.ecx & 0x1)) {                          /* packets mode ok */
 218             bd->bd_flags |= BD_MODEEDD1;
 219             if((v86.eax & 0xff00) > 0x300)
 220                 bd->bd_flags |= BD_MODEEDD3;
 221         }
 222         return(1);
 223     }
 224     return(0);
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Print information about disks
 229  */
 230 static void
 231 bd_print(int verbose)
 232 {
 233     int                         i, j;
 234     char                        line[80];
 235     struct i386_devdesc         dev;
 236     struct open_disk            *od;
 237     struct dos_partition        *dptr;
 238
 239     for (i = 0; i < nbdinfo; i++) {
 240         sprintf(line, "    disk%d:   BIOS drive %c:\n", i,
 241                 (bdinfo[i].bd_unit < 0x80) ? ('A' + bdinfo[i].bd_unit) : ('C' + bdinfo[i].bd_unit - 0x80));
 242         pager_output(line);
 243
 244         /* try to open the whole disk */
 245         dev.d_kind.biosdisk.unit = i;
 246         dev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
 247         dev.d_kind.biosdisk.partition = -1;
 248
 249         if (!bd_opendisk(&od, &dev)) {
 250
 251             /* Do we have a partition table? */
 252             if (od->od_flags & BD_PARTTABOK) {
 253                 dptr = &od->od_slicetab[0];
 254
 255                 /* Check for a "dedicated" disk */
 256                 if ((dptr[3].dp_typ == DOSPTYP_386BSD) &&
 257                     (dptr[3].dp_start == 0) &&
 258                     (dptr[3].dp_size == 50000)) {
 259                     sprintf(line, "      disk%d", i);
 260                     bd_printbsdslice(od, 0, line, verbose);
 261                 } else {
 262                     for (j = 0; j < od->od_nslices; j++) {
 263                         sprintf(line, "      disk%ds%d", i, j + 1);
 264                         bd_printslice(od, &dptr[j], line, verbose);
 265                     }
 266                 }
 267             }
 268             bd_closedisk(od);
 269         }
 270     }
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Print information about slices on a disk.  For the size calculations we
 275  * assume a 512 byte sector.
 276  */
 277 static void
 278 bd_printslice(struct open_disk *od, struct dos_partition *dp, char *prefix,
 279         int verbose)
 280 {
 281         char line[80];
 282
 283         switch (dp->dp_typ) {
 284         case DOSPTYP_386BSD:
 285                 bd_printbsdslice(od, (daddr_t)dp->dp_start, prefix, verbose);
 286                 return;
 287         case DOSPTYP_LINSWP:
 288                 if (verbose)
 289                         sprintf(line, "%s: Linux swap %.6dMB (%d - %d)\n",
 290                             prefix, dp->dp_size / 2048,
 291                             dp->dp_start, dp->dp_start + dp->dp_size);
 292                 else
 293                         sprintf(line, "%s: Linux swap\n", prefix);
 294                 break;
 295         case DOSPTYP_LINUX:
 296                 /*
 297                  * XXX
 298                  * read the superblock to confirm this is an ext2fs partition?
 299                  */
 300                 if (verbose)
 301                         sprintf(line, "%s: ext2fs  %.6dMB (%d - %d)\n", prefix,
 302                             dp->dp_size / 2048, dp->dp_start,
 303                             dp->dp_start + dp->dp_size);
 304                 else
 305                         sprintf(line, "%s: ext2fs\n", prefix);
 306                 break;
 307         case 0x00:                              /* unused partition */
 308         case DOSPTYP_EXT:
 309                 return;
 310         case 0x01:
 311                 if (verbose)
 312                         sprintf(line, "%s: FAT-12  %.6dMB (%d - %d)\n", prefix,
 313                             dp->dp_size / 2048, dp->dp_start,
 314                             dp->dp_start + dp->dp_size);
 315                 else
 316                         sprintf(line, "%s: FAT-12\n", prefix);
 317                 break;
 318         case 0x04:
 319         case 0x06:
 320         case 0x0e:
 321                 if (verbose)
 322                         sprintf(line, "%s: FAT-16  %.6dMB (%d - %d)\n", prefix,
 323                             dp->dp_size / 2048, dp->dp_start,
 324                             dp->dp_start + dp->dp_size);
 325                 else
 326                         sprintf(line, "%s: FAT-16\n", prefix);
 327                 break;
 328         case 0x0b:
 329         case 0x0c:
 330                 if (verbose)
 331                         sprintf(line, "%s: FAT-32  %.6dMB (%d - %d)\n", prefix,
 332                             dp->dp_size / 2048, dp->dp_start,
 333                             dp->dp_start + dp->dp_size);
 334                 else
 335                         sprintf(line, "%s: FAT-32\n", prefix);
 336                 break;
 337         default:
 338                 if (verbose)
 339                         sprintf(line, "%s: Unknown fs: 0x%x  %.6dMB (%d - %d)\n",
 340                             prefix, dp->dp_typ, dp->dp_size / 2048,
 341                             dp->dp_start, dp->dp_start + dp->dp_size);
 342                 else
 343                         sprintf(line, "%s: Unknown fs: 0x%x\n", prefix,
 344                             dp->dp_typ);
 345         }
 346         pager_output(line);
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Print out each valid partition in the disklabel of a FreeBSD slice.
 351  * For size calculations, we assume a 512 byte sector size.
 352  */
 353 static void
 354 bd_printbsdslice(struct open_disk *od, daddr_t offset, char *prefix,
 355     int verbose)
 356 {
 357     char                line[80];
 358     char                buf[BIOSDISK_SECSIZE];
 359     struct disklabel    *lp;
 360     int                 i;
 361
 362     /* read disklabel */
 363     if (bd_read(od, offset + LABELSECTOR, 1, buf))
 364         return;
 365     lp =(struct disklabel *)(&buf[0]);
 366     if (lp->d_magic != DISKMAGIC) {
 367         sprintf(line, "%s: FFS  bad disklabel\n", prefix);
 368         pager_output(line);
 369         return;
 370     }
 371
 372     /* Print partitions */
 373     for (i = 0; i < lp->d_npartitions; i++) {
 374         /*
 375          * For each partition, make sure we know what type of fs it is.  If
 376          * not, then skip it.  However, since floppies often have bogus
 377          * fstypes, print the 'a' partition on a floppy even if it is marked
 378          * unused.
 379          */
 380         if ((lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_BSDFFS) ||
 381             (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_SWAP) ||
 382             (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_VINUM) ||
 383             ((lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_UNUSED) &&
 384              (od->od_flags & BD_FLOPPY) && (i == 0))) {
 385
 386             /* Only print out statistics in verbose mode */
 387             if (verbose)
 388                 sprintf(line, "  %s%c: %s  %.6dMB (%d - %d)\n", prefix, 'a' + i,
 389                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_SWAP) ? "swap" :
 390                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_VINUM) ? "vinum" :
 391                     "FFS",
 392                     lp->d_partitions[i].p_size / 2048,
 393                     lp->d_partitions[i].p_offset,
 394                     lp->d_partitions[i].p_offset + lp->d_partitions[i].p_size);
 395             else
 396                 sprintf(line, "  %s%c: %s\n", prefix, 'a' + i,
 397                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_SWAP) ? "swap" :
 398                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_VINUM) ? "vinum" :
 399                     "FFS");
 400             pager_output(line);
 401         }
 402     }
 403 }
 404
 405
 406 /*
 407  * Attempt to open the disk described by (dev) for use by (f).
 408  *
 409  * Note that the philosophy here is "give them exactly what
 410  * they ask for".  This is necessary because being too "smart"
 411  * about what the user might want leads to complications.
 412  * (eg. given no slice or partition value, with a disk that is
 413  *  sliced - are they after the first BSD slice, or the DOS
 414  *  slice before it?)
 415  */
 416 static int
 417 bd_open(struct open_file *f, ...)
 418 {
 419     va_list                     ap;
 420     struct i386_devdesc         *dev;
 421     struct open_disk            *od;
 422     int                         error;
 423
 424     va_start(ap, f);
 425     dev = va_arg(ap, struct i386_devdesc *);
 426     va_end(ap);
 427     if ((error = bd_opendisk(&od, dev)))
 428         return(error);
 429
 430     /*
 431      * Save our context
 432      */
 433     ((struct i386_devdesc *)(f->f_devdata))->d_kind.biosdisk.data = od;
 434     DEBUG("open_disk %p, partition at 0x%x", od, od->od_boff);
 435     return(0);
 436 }
 437
 438 static int
 439 bd_opendisk(struct open_disk **odp, struct i386_devdesc *dev)
 440 {
 441     struct dos_partition        *dptr;
 442     struct disklabel            *lp;
 443     struct open_disk            *od;
 444     int                         sector, slice, i;
 445     int                         error;
 446     char                        buf[BUFSIZE];
 447
 448     if (dev->d_kind.biosdisk.unit >= nbdinfo) {
 449         DEBUG("attempt to open nonexistent disk");
 450         return(ENXIO);
 451     }
 452
 453     od = (struct open_disk *)malloc(sizeof(struct open_disk));
 454     if (!od) {
 455         DEBUG("no memory");
 456         return (ENOMEM);
 457     }
 458
 459     /* Look up BIOS unit number, intialise open_disk structure */
 460     od->od_dkunit = dev->d_kind.biosdisk.unit;
 461     od->od_unit = bdinfo[od->od_dkunit].bd_unit;
 462     od->od_flags = bdinfo[od->od_dkunit].bd_flags;
 463     od->od_boff = 0;
 464     od->od_nslices = 0;
 465     error = 0;
 466     DEBUG("open '%s', unit 0x%x slice %d partition %c",
 467              i386_fmtdev(dev), dev->d_kind.biosdisk.unit,
 468              dev->d_kind.biosdisk.slice, dev->d_kind.biosdisk.partition + 'a');
 469
 470     /* Get geometry for this open (removable device may have changed) */
 471     if (bd_getgeom(od)) {
 472         DEBUG("can't get geometry");
 473         error = ENXIO;
 474         goto out;
 475     }
 476
 477     /*
 478      * Following calculations attempt to determine the correct value
 479      * for d->od_boff by looking for the slice and partition specified,
 480      * or searching for reasonable defaults.
 481      */
 482
 483     /*
 484      * Find the slice in the DOS slice table.
 485      */
 486     if (bd_read(od, 0, 1, buf)) {
 487         DEBUG("error reading MBR");
 488         error = EIO;
 489         goto out;
 490     }
 491
 492     /*
 493      * Check the slice table magic.
 494      */
 495     if (((u_char)buf[0x1fe] != 0x55) || ((u_char)buf[0x1ff] != 0xaa)) {
 496         /* If a slice number was explicitly supplied, this is an error */
 497         if (dev->d_kind.biosdisk.slice > 0) {
 498             DEBUG("no slice table/MBR (no magic)");
 499             error = ENOENT;
 500             goto out;
 501         }
 502         sector = 0;
 503         goto unsliced;          /* may be a floppy */
 504     }
 505
 506     /*
 507      * copy the partition table, then pick up any extended partitions.
 508      */
 509     bcopy(buf + DOSPARTOFF, &od->od_slicetab,
 510       sizeof(struct dos_partition) * NDOSPART);
 511     od->od_nslices = 4;                 /* extended slices start here */
 512     for (i = 0; i < NDOSPART; i++)
 513         bd_checkextended(od, i);
 514     od->od_flags |= BD_PARTTABOK;
 515     dptr = &od->od_slicetab[0];
 516
 517     /* Is this a request for the whole disk? */
 518     if (dev->d_kind.biosdisk.slice == -1) {
 519         sector = 0;
 520         goto unsliced;
 521     }
 522
 523     /*
 524      * if a slice number was supplied but not found, this is an error.
 525      */
 526     if (dev->d_kind.biosdisk.slice > 0) {
 527         slice = dev->d_kind.biosdisk.slice - 1;
 528         if (slice >= od->od_nslices) {
 529             DEBUG("slice %d not found", slice);
 530             error = ENOENT;
 531             goto out;
 532         }
 533     }
 534
 535     /*
 536      * Check for the historically bogus MBR found on true dedicated disks
 537      */
 538     if ((dptr[3].dp_typ == DOSPTYP_386BSD) &&
 539       (dptr[3].dp_start == 0) &&
 540       (dptr[3].dp_size == 50000)) {
 541         sector = 0;
 542         goto unsliced;
 543     }
 544
 545     /* Try to auto-detect the best slice; this should always give a slice number */
 546     if (dev->d_kind.biosdisk.slice == 0) {
 547         slice = bd_bestslice(od);
 548         if (slice == -1) {
 549             error = ENOENT;
 550             goto out;
 551         }
 552         dev->d_kind.biosdisk.slice = slice;
 553     }
 554
 555     dptr = &od->od_slicetab[0];
 556     /*
 557      * Accept the supplied slice number unequivocally (we may be looking
 558      * at a DOS partition).
 559      */
 560     dptr += (dev->d_kind.biosdisk.slice - 1);   /* we number 1-4, offsets are 0-3 */
 561     sector = dptr->dp_start;
 562     DEBUG("slice entry %d at %d, %d sectors", dev->d_kind.biosdisk.slice - 1, sector, dptr->dp_size);
 563
 564     /*
 565      * If we are looking at a BSD slice, and the partition is < 0, assume the 'a' partition
 566      */
 567     if ((dptr->dp_typ == DOSPTYP_386BSD) && (dev->d_kind.biosdisk.partition < 0))
 568         dev->d_kind.biosdisk.partition = 0;
 569
 570  unsliced:
 571     /*
 572      * Now we have the slice offset, look for the partition in the disklabel if we have
 573      * a partition to start with.
 574      *
 575      * XXX we might want to check the label checksum.
 576      */
 577     if (dev->d_kind.biosdisk.partition < 0) {
 578         od->od_boff = sector;           /* no partition, must be after the slice */
 579         DEBUG("opening raw slice");
 580     } else {
 581
 582         if (bd_read(od, sector + LABELSECTOR, 1, buf)) {
 583             DEBUG("error reading disklabel");
 584             error = EIO;
 585             goto out;
 586         }
 587         DEBUG("copy %d bytes of label from %p to %p", sizeof(struct disklabel), buf + LABELOFFSET, &od->od_disklabel);
 588         bcopy(buf + LABELOFFSET, &od->od_disklabel, sizeof(struct disklabel));
 589         lp = &od->od_disklabel;
 590         od->od_flags |= BD_LABELOK;
 591
 592         if (lp->d_magic != DISKMAGIC) {
 593             DEBUG("no disklabel");
 594             error = ENOENT;
 595             goto out;
 596         }
 597         if (dev->d_kind.biosdisk.partition >= lp->d_npartitions) {
 598             DEBUG("partition '%c' exceeds partitions in table (a-'%c')",
 599                   'a' + dev->d_kind.biosdisk.partition, 'a' + lp->d_npartitions);
 600             error = EPART;
 601             goto out;
 602
 603         }
 604
 605 #ifdef DISK_DEBUG
 606         /* Complain if the partition is unused unless this is a floppy. */
 607         if ((lp->d_partitions[dev->d_kind.biosdisk.partition].p_fstype == FS_UNUSED) &&
 608             !(od->od_flags & BD_FLOPPY))
 609             DEBUG("warning, partition marked as unused");
 610 #endif
 611
 612         od->od_boff = lp->d_partitions[dev->d_kind.biosdisk.partition].p_offset;
 613     }
 614
 615  out:
 616     if (error) {
 617         free(od);
 618     } else {
 619         *odp = od;      /* return the open disk */
 620     }
 621     return(error);
 622 }
 623
 624 static void
 625 bd_checkextended(struct open_disk *od, int slicenum)
 626 {
 627         char    buf[BIOSDISK_SECSIZE];
 628         struct dos_partition *dp;
 629         u_int base;
 630         int i, start, end;
 631
 632         dp = &od->od_slicetab[slicenum];
 633         start = od->od_nslices;
 634
 635         if (dp->dp_size == 0)
 636                 goto done;
 637         if (dp->dp_typ != DOSPTYP_EXT)
 638                 goto done;
 639         if (bd_read(od, (daddr_t)dp->dp_start, 1, buf))
 640                 goto done;
 641         if (((u_char)buf[0x1fe] != 0x55) || ((u_char)buf[0x1ff] != 0xaa)) {
 642                 DEBUG("no magic in extended table");
 643                 goto done;
 644         }
 645         base = dp->dp_start;
 646         dp = (struct dos_partition *)(&buf[DOSPARTOFF]);
 647         for (i = 0; i < NDOSPART; i++, dp++) {
 648                 if (dp->dp_size == 0)
 649                         continue;
 650                 if (od->od_nslices == MAX_SLICES)
 651                         goto done;
 652                 dp->dp_start += base;
 653                 bcopy(dp, &od->od_slicetab[od->od_nslices], sizeof(*dp));
 654                 od->od_nslices++;
 655         }
 656         end = od->od_nslices;
 657
 658         /*
 659          * now, recursively check the slices we just added
 660          */
 661         for (i = start; i < end; i++)
 662                 bd_checkextended(od, i);
 663 done:
 664         return;
 665 }
 666
 667 /*
 668  * Search for a slice with the following preferences:
 669  *
 670  * 1: Active FreeBSD slice
 671  * 2: Non-active FreeBSD slice
 672  * 3: Active Linux slice
 673  * 4: non-active Linux slice
 674  * 5: Active FAT/FAT32 slice
 675  * 6: non-active FAT/FAT32 slice
 676  */
 677 #define PREF_RAWDISK    0
 678 #define PREF_FBSD_ACT   1
 679 #define PREF_FBSD       2
 680 #define PREF_LINUX_ACT  3
 681 #define PREF_LINUX      4
 682 #define PREF_DOS_ACT    5
 683 #define PREF_DOS        6
 684 #define PREF_NONE       7
 685
 686 /*
 687  * slicelimit is in the range 0 .. NDOSPART
 688  */
 689 static int
 690 bd_bestslice(struct open_disk *od)
 691 {
 692         struct dos_partition *dp;
 693         int pref, preflevel;
 694         int i, prefslice;
 695
 696         prefslice = 0;
 697         preflevel = PREF_NONE;
 698
 699         dp = &od->od_slicetab[0];
 700         for (i = 0; i < od->od_nslices; i++, dp++) {
 701
 702                 switch (dp->dp_typ) {
 703                 case DOSPTYP_386BSD:            /* FreeBSD */
 704                         pref = dp->dp_flag & 0x80 ? PREF_FBSD_ACT : PREF_FBSD;
 705                         break;
 706
 707                 case DOSPTYP_LINUX:
 708                         pref = dp->dp_flag & 0x80 ? PREF_LINUX_ACT : PREF_LINUX;
 709                         break;
 710
 711                 case 0x01:              /* DOS/Windows */
 712                 case 0x04:
 713                 case 0x06:
 714                 case 0x0b:
 715                 case 0x0c:
 716                 case 0x0e:
 717                         pref = dp->dp_flag & 0x80 ? PREF_DOS_ACT : PREF_DOS;
 718                         break;
 719
 720                 default:
 721                         pref = PREF_NONE;
 722                 }
 723                 if (pref < preflevel) {
 724                         preflevel = pref;
 725                         prefslice = i + 1;
 726                 }
 727         }
 728         return (prefslice);
 729 }
 730
 731 static int
 732 bd_close(struct open_file *f)
 733 {
 734     struct open_disk    *od = (struct open_disk *)(((struct i386_devdesc *)(f->f_devdata))->d_kind.biosdisk.data);
 735
 736     bd_closedisk(od);
 737     return(0);
 738 }
 739
 740 static void
 741 bd_closedisk(struct open_disk *od)
 742 {
 743     DEBUG("open_disk %p", od);
 744 #if 0
 745     /* XXX is this required? (especially if disk already open...) */
 746     if (od->od_flags & BD_FLOPPY)
 747         delay(3000000);
 748 #endif
 749     free(od);
 750 }
 751
 752 static int
 753 bd_strategy(void *devdata, int rw, daddr_t dblk, size_t size, char *buf, size_t *rsize)
 754 {
 755     struct bcache_devdata       bcd;
 756     struct open_disk    *od = (struct open_disk *)(((struct i386_devdesc *)devdata)->d_kind.biosdisk.data);
 757
 758     bcd.dv_strategy = bd_realstrategy;
 759     bcd.dv_devdata = devdata;
 760     return(bcache_strategy(&bcd, od->od_unit, rw, dblk+od->od_boff, size, buf, rsize));
 761 }
 762
 763 static int
 764 bd_realstrategy(void *devdata, int rw, daddr_t dblk, size_t size, char *buf, size_t *rsize)
 765 {
 766     struct open_disk    *od = (struct open_disk *)(((struct i386_devdesc *)devdata)->d_kind.biosdisk.data);
 767     int                 blks;
 768 #ifdef BD_SUPPORT_FRAGS
 769     char                fragbuf[BIOSDISK_SECSIZE];
 770     size_t              fragsize;
 771
 772     fragsize = size % BIOSDISK_SECSIZE;
 773 #else
 774     if (size % BIOSDISK_SECSIZE)
 775         panic("bd_strategy: %d bytes I/O not multiple of block size", size);
 776 #endif
 777
 778     DEBUG("open_disk %p", od);
 779
 780     if (rw != F_READ)
 781         return(EROFS);
 782
 783
 784     blks = size / BIOSDISK_SECSIZE;
 785     DEBUG("read %d from %d to %p", blks, dblk, buf);
 786
 787     if (rsize)
 788         *rsize = 0;
 789     if (blks && bd_read(od, dblk, blks, buf)) {
 790         DEBUG("read error");
 791         return (EIO);
 792     }
 793 #ifdef BD_SUPPORT_FRAGS
 794     DEBUG("bd_strategy: frag read %d from %d+%d to %p",
 795              fragsize, dblk, blks, buf + (blks * BIOSDISK_SECSIZE));
 796     if (fragsize && bd_read(od, dblk + blks, 1, fragsize)) {
 797         DEBUG("frag read error");
 798         return(EIO);
 799     }
 800     bcopy(fragbuf, buf + (blks * BIOSDISK_SECSIZE), fragsize);
 801 #endif
 802     if (rsize)
 803         *rsize = size;
 804     return (0);
 805 }
 806
 807 /* Max number of sectors to bounce-buffer if the request crosses a 64k boundary */
 808 #define FLOPPY_BOUNCEBUF        18
 809
 810 static int
 811 bd_read(struct open_disk *od, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest)
 812 {
 813     u_int       x, bpc, cyl, hd, sec, result, resid, retry, maxfer;
 814     caddr_t     p, xp, bbuf, breg;
 815
 816     /* Just in case some idiot actually tries to read -1 blocks... */
 817     if (blks < 0)
 818         return (-1);
 819
 820     bpc = (od->od_sec * od->od_hds);            /* blocks per cylinder */
 821     resid = blks;
 822     p = dest;
 823
 824     /* Decide whether we have to bounce */
 825     if ((od->od_unit < 0x80) &&
 826         ((VTOP(dest) >> 16) != (VTOP(dest + blks * BIOSDISK_SECSIZE) >> 16))) {
 827
 828         /*
 829          * There is a 64k physical boundary somewhere in the destination buffer, so we have
 830          * to arrange a suitable bounce buffer.  Allocate a buffer twice as large as we
 831          * need to.  Use the bottom half unless there is a break there, in which case we
 832          * use the top half.
 833          */
 834         x = min(FLOPPY_BOUNCEBUF, (unsigned)blks);
 835         bbuf = malloc(x * 2 * BIOSDISK_SECSIZE);
 836         if (((u_int32_t)VTOP(bbuf) & 0xffff0000) == ((u_int32_t)VTOP(dest + x * BIOSDISK_SECSIZE) & 0xffff0000)) {
 837             breg = bbuf;
 838         } else {
 839             breg = bbuf + x * BIOSDISK_SECSIZE;
 840         }
 841         maxfer = x;                     /* limit transfers to bounce region size */
 842     } else {
 843         breg = bbuf = NULL;
 844         maxfer = 0;
 845     }
 846
 847     while (resid > 0) {
 848         x = dblk;
 849         cyl = x / bpc;                  /* block # / blocks per cylinder */
 850         x %= bpc;                       /* block offset into cylinder */
 851         hd = x / od->od_sec;            /* offset / blocks per track */
 852         sec = x % od->od_sec;           /* offset into track */
 853
 854         /* play it safe and don't cross track boundaries (XXX this is probably unnecessary) */
 855         x = min(od->od_sec - sec, resid);
 856         if (maxfer > 0)
 857             x = min(x, maxfer);         /* fit bounce buffer */
 858
 859         /* where do we transfer to? */
 860         xp = bbuf == NULL ? p : breg;
 861
 862         /* correct sector number for 1-based BIOS numbering */
 863         sec++;
 864
 865         /* Loop retrying the operation a couple of times.  The BIOS may also retry. */
 866         for (retry = 0; retry < 3; retry++) {
 867             /* if retrying, reset the drive */
 868             if (retry > 0) {
 869                 v86.ctl = V86_FLAGS;
 870                 v86.addr = 0x13;
 871                 v86.eax = 0;
 872                 v86.edx = od->od_unit;
 873                 v86int();
 874             }
 875
 876             if(cyl > 1023) {
 877                 /* use EDD if the disk supports it, otherwise, return error */
 878                 if(od->od_flags & BD_MODEEDD1) {
 879                     static unsigned short packet[8];
 880
 881                     packet[0] = 0x10;
 882                     packet[1] = x;
 883                     packet[2] = VTOPOFF(xp);
 884                     packet[3] = VTOPSEG(xp);
 885                     packet[4] = dblk & 0xffff;
 886                     packet[5] = dblk >> 16;
 887                     packet[6] = 0;
 888                     packet[7] = 0;
 889                     v86.ctl = V86_FLAGS;
 890                     v86.addr = 0x13;
 891                     v86.eax = 0x4200;
 892                     v86.edx = od->od_unit;
 893                     v86.ds = VTOPSEG(packet);
 894                     v86.esi = VTOPOFF(packet);
 895                     v86int();
 896                     result = (v86.efl & 0x1);
 897                     if(result == 0)
 898                       break;
 899                 } else {
 900                     result = 1;
 901                     break;
 902                 }
 903             } else {
 904                 /* Use normal CHS addressing */
 905                 v86.ctl = V86_FLAGS;
 906                 v86.addr = 0x13;
 907                 v86.eax = 0x200 | x;
 908                 v86.ecx = ((cyl & 0xff) << 8) | ((cyl & 0x300) >> 2) | sec;
 909                 v86.edx = (hd << 8) | od->od_unit;
 910                 v86.es = VTOPSEG(xp);
 911                 v86.ebx = VTOPOFF(xp);
 912                 v86int();
 913                 result = (v86.efl & 0x1);
 914                 if (result == 0)
 915                   break;
 916             }
 917         }
 918
 919         DEBUG("%d sectors from %d/%d/%d to %p (0x%x) %s", x, cyl, hd, sec - 1, p, VTOP(p), result ? "failed" : "ok");
 920         /* BUG here, cannot use v86 in printf because putchar uses it too */
 921         DEBUG("ax = 0x%04x cx = 0x%04x dx = 0x%04x status 0x%x",
 922               0x200 | x, ((cyl & 0xff) << 8) | ((cyl & 0x300) >> 2) | sec, (hd << 8) | od->od_unit, (v86.eax >> 8) & 0xff);
 923         if (result) {
 924             if (bbuf != NULL)
 925                 free(bbuf);
 926             return(-1);
 927         }
 928         if (bbuf != NULL)
 929             bcopy(breg, p, x * BIOSDISK_SECSIZE);
 930         p += (x * BIOSDISK_SECSIZE);
 931         dblk += x;
 932         resid -= x;
 933     }
 934
 935 /*    hexdump(dest, (blks * BIOSDISK_SECSIZE)); */
 936     if (bbuf != NULL)
 937         free(bbuf);
 938     return(0);
 939 }
 940
 941 static int
 942 bd_getgeom(struct open_disk *od)
 943 {
 944
 945     v86.ctl = V86_FLAGS;
 946     v86.addr = 0x13;
 947     v86.eax = 0x800;
 948     v86.edx = od->od_unit;
 949     v86int();
 950
 951     if ((v86.efl & 0x1) ||                              /* carry set */
 952         ((v86.edx & 0xff) <= (unsigned)(od->od_unit & 0x7f)))   /* unit # bad */
 953         return(1);
 954
 955     /* convert max cyl # -> # of cylinders */
 956     od->od_cyl = ((v86.ecx & 0xc0) << 2) + ((v86.ecx & 0xff00) >> 8) + 1;
 957     /* convert max head # -> # of heads */
 958     od->od_hds = ((v86.edx & 0xff00) >> 8) + 1;
 959     od->od_sec = v86.ecx & 0x3f;
 960
 961     DEBUG("unit 0x%x geometry %d/%d/%d", od->od_unit, od->od_cyl, od->od_hds, od->od_sec);
 962     return(0);
 963 }
 964
 965 /*
 966  * Return the BIOS geometry of a given "fixed drive" in a format
 967  * suitable for the legacy bootinfo structure.  Since the kernel is
 968  * expecting raw int 0x13/0x8 values for N_BIOS_GEOM drives, we
 969  * prefer to get the information directly, rather than rely on being
 970  * able to put it together from information already maintained for
 971  * different purposes and for a probably different number of drives.
 972  *
 973  * For valid drives, the geometry is expected in the format (31..0)
 974  * "000000cc cccccccc hhhhhhhh 00ssssss"; and invalid drives are
 975  * indicated by returning the geometry of a "1.2M" PC-format floppy
 976  * disk.  And, incidentally, what is returned is not the geometry as
 977  * such but the highest valid cylinder, head, and sector numbers.
 978  */
 979 u_int32_t
 980 bd_getbigeom(int bunit)
 981 {
 982
 983     v86.ctl = V86_FLAGS;
 984     v86.addr = 0x13;
 985     v86.eax = 0x800;
 986     v86.edx = 0x80 + bunit;
 987     v86int();
 988     if (v86.efl & 0x1)
 989         return 0x4f010f;
 990     return ((v86.ecx & 0xc0) << 18) | ((v86.ecx & 0xff00) << 8) |
 991            (v86.edx & 0xff00) | (v86.ecx & 0x3f);
 992 }
 993
 994 /*
 995  * Return a suitable dev_t value for (dev).
 996  *
 997  * In the case where it looks like (dev) is a SCSI disk, we allow the number of
 998  * IDE disks to be specified in $num_ide_disks.  There should be a Better Way.
 999  */
1000 int
1001 bd_getdev(struct i386_devdesc *dev)
1002 {
1003     struct open_disk            *od;
1004     int                         biosdev;
1005     int                         major;
1006     int                         rootdev;
1007     char                        *nip, *cp;
1008     int                         unitofs = 0, i, unit;
1009
1010     biosdev = bd_unit2bios(dev->d_kind.biosdisk.unit);
1011     DEBUG("unit %d BIOS device %d", dev->d_kind.biosdisk.unit, biosdev);
1012     if (biosdev == -1)                          /* not a BIOS device */
1013         return(-1);
1014     if (bd_opendisk(&od, dev) != 0)             /* oops, not a viable device */
1015         return(-1);
1016
1017     if (biosdev < 0x80) {
1018         /* floppy (or emulated floppy) or ATAPI device */
1019         if (bdinfo[dev->d_kind.biosdisk.unit].bd_type == DT_ATAPI) {
1020             /* is an ATAPI disk */
1021             major = WFDMAJOR;
1022         } else {
1023             /* is a floppy disk */
1024             major = FDMAJOR;
1025         }
1026     } else {
1027         /* harddisk */
1028         if ((od->od_flags & BD_LABELOK) && (od->od_disklabel.d_type == DTYPE_SCSI)) {
1029             /* label OK, disk labelled as SCSI */
1030             major = DAMAJOR;
1031             /* check for unit number correction hint, now deprecated */
1032             if ((nip = getenv("num_ide_disks")) != NULL) {
1033                 i = strtol(nip, &cp, 0);
1034                 /* check for parse error */
1035                 if ((cp != nip) && (*cp == 0))
1036                     unitofs = i;
1037             }
1038         } else {
1039             /* assume an IDE disk */
1040             major = WDMAJOR;
1041         }
1042     }
1043     /* default root disk unit number */
1044     unit = (biosdev & 0x7f) - unitofs;
1045
1046     /* XXX a better kludge to set the root disk unit number */
1047     if ((nip = getenv("root_disk_unit")) != NULL) {
1048         i = strtol(nip, &cp, 0);
1049         /* check for parse error */
1050         if ((cp != nip) && (*cp == 0))
1051             unit = i;
1052     }
1053
1054     rootdev = MAKEBOOTDEV(major,
1055                           (dev->d_kind.biosdisk.slice + 1) >> 4,        /* XXX slices may be wrong here */
1056                           (dev->d_kind.biosdisk.slice + 1) & 0xf,
1057                           unit,
1058                           dev->d_kind.biosdisk.partition);
1059     DEBUG("dev is 0x%x\n", rootdev);
1060     return(rootdev);
1061 }