sys/boot/pc32/loader/main.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003,2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  * Copyright (c) 1998 Michael Smith <msmith@freebsd.org>
  35  * All rights reserved.
  36  *
  37  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  38  * modification, are permitted provided that the following conditions
  39  * are met:
  40  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  41  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  42  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  43  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  44  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  45  *
  46  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  47  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  48  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  49  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  50  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  51  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  52  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  53  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  54  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  55  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  56  * SUCH DAMAGE.
  57  *
  58  * $FreeBSD: src/sys/boot/i386/loader/main.c,v 1.28 2003/08/25 23:28:32 obrien Exp $
  59  * $DragonFly: src/sys/boot/pc32/loader/main.c,v 1.9 2008/06/05 18:06:31 swildner Exp $
  60  */
  61
  62 /*
  63  * MD bootstrap main() and assorted miscellaneous
  64  * commands.
  65  */
  66
  67 #include <stand.h>
  68 #include <string.h>
  69 #include <machine/bootinfo.h>
  70 #include <machine/psl.h>
  71 #include <sys/reboot.h>
  72
  73 #include "bootstrap.h"
  74 #include "libi386/libi386.h"
  75 #include "btxv86.h"
  76
  77 #define KARGS_FLAGS_CD          0x1
  78 #define KARGS_FLAGS_PXE         0x2
  79
  80 /* Arguments passed in from the boot1/boot2 loader */
  81 static struct
  82 {
  83     u_int32_t   howto;
  84     u_int32_t   bootdev;
  85     u_int32_t   bootflags;
  86     u_int32_t   pxeinfo;
  87     u_int32_t   res2;
  88     u_int32_t   bootinfo;
  89 } *kargs;
  90
  91 static u_int32_t        initial_howto;
  92 static u_int32_t        initial_bootdev;
  93 static struct bootinfo  *initial_bootinfo;
  94
  95 struct arch_switch      archsw;         /* MI/MD interface boundary */
  96
  97 static void             extract_currdev(void);
  98 static int              isa_inb(int port);
  99 static void             isa_outb(int port, int value);
 100 void                    exit(int code);
 101
 102 /* from vers.c */
 103 extern  char bootprog_name[], bootprog_rev[], bootprog_date[], bootprog_maker[];
 104
 105 /* XXX debugging */
 106 extern char end[];
 107
 108 #define COMCONSOLE_DEBUG
 109 #ifdef COMCONSOLE_DEBUG
 110
 111 static void
 112 WDEBUG_INIT(void)
 113 {
 114     isa_outb(0x3f8+3, 0x83);    /* DLAB + 8N1 */
 115     isa_outb(0x3f8+0, (115200 / 9600) & 0xFF);
 116     isa_outb(0x3f8+1, (115200 / 9600) >> 8);
 117     isa_outb(0x3f8+3, 0x03);    /* 8N1 */
 118     isa_outb(0x3f8+4, 0x03);    /* RTS+DTR */
 119     isa_outb(0x3f8+2, 0x01);    /* FIFO_ENABLE */
 120 }
 121
 122 static void
 123 WDEBUG(char c)
 124 {
 125     isa_outb(0x3f8, c);
 126 }
 127
 128 #else
 129
 130 #define WDEBUG(x)
 131 #define WDEBUG_INIT()
 132
 133 #endif
 134
 135 int
 136 main(void)
 137 {
 138     char *memend;
 139     int i;
 140
 141     WDEBUG_INIT();
 142     WDEBUG('X');
 143
 144     /* Pick up arguments */
 145     kargs = (void *)__args;
 146     initial_howto = kargs->howto;
 147     initial_bootdev = kargs->bootdev;
 148     initial_bootinfo = kargs->bootinfo ? (struct bootinfo *)PTOV(kargs->bootinfo) : NULL;
 149
 150 #ifdef COMCONSOLE_DEBUG
 151     printf("args at %p initial_howto = %08x bootdev = %08x bootinfo = %p\n",
 152         kargs, initial_howto, initial_bootdev, initial_bootinfo);
 153 #endif
 154
 155     /* Initialize the v86 register set to a known-good state. */
 156     bzero(&v86, sizeof(v86));
 157     v86.efl = PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
 158
 159
 160     /*
 161      * Initialize the heap as early as possible.  Once this is done,
 162      * malloc() is usable.
 163      *
 164      * Don't include our stack in the heap.  If the stack is in low
 165      * user memory use {end,bios_basemem}.  If the stack is in high
 166      * user memory but not extended memory then don't let the heap
 167      * overlap the stack.  If the stack is in extended memory limit
 168      * the heap to bios_basemem.
 169      *
 170      * Be sure to use the virtual bios_basemem address rather then
 171      * the physical bios_basemem address or we may overwrite BIOS
 172      * data.
 173      */
 174     bios_getmem();
 175     memend = (char *)&memend - 0x8000;  /* space for stack */
 176     memend = (char *)((uintptr_t)memend & ~(uintptr_t)(0x1000 - 1));
 177     if (memend < (char *)end) {
 178         setheap((void *)end, PTOV(bios_basemem));
 179     } else {
 180         if (memend > (char *)PTOV(bios_basemem))
 181             memend = (char *)PTOV(bios_basemem);
 182         setheap((void *)end, memend);
 183     }
 184
 185     /*
 186      * XXX Chicken-and-egg problem; we want to have console output early,
 187      * but some console attributes may depend on reading from eg. the boot
 188      * device, which we can't do yet.
 189      *
 190      * We can use printf() etc. once this is done.   The previous boot stage
 191      * might have requested a video or serial preference, in which case we
 192      * set it.  If neither is specified or both are specified we leave the
 193      * console environment variable alone, defaulting to dual boot.
 194      */
 195     if (initial_howto & RB_MUTE) {
 196         setenv("console", "nullconsole", 1);
 197     } else if ((initial_howto & (RB_VIDEO|RB_SERIAL)) != (RB_VIDEO|RB_SERIAL)) {
 198         if (initial_howto & RB_VIDEO)
 199             setenv("console", "vidconsole", 1);
 200         if (initial_howto & RB_SERIAL)
 201             setenv("console", "comconsole", 1);
 202     }
 203     cons_probe();
 204
 205     /*
 206      * Initialise the block cache
 207      */
 208     bcache_init(32, 512);       /* 16k cache XXX tune this */
 209
 210     /*
 211      * Special handling for PXE and CD booting.
 212      */
 213     if (kargs->bootinfo == 0) {
 214         /*
 215          * We only want the PXE disk to try to init itself in the below
 216          * walk through devsw if we actually booted off of PXE.
 217          */
 218         if (kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_PXE)
 219             pxe_enable(kargs->pxeinfo ? PTOV(kargs->pxeinfo) : NULL);
 220         else if (kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_CD)
 221             bc_add(initial_bootdev);
 222     }
 223
 224     /*
 225      * March through the device switch probing for things.
 226      */
 227     for (i = 0; devsw[i] != NULL; i++) {
 228         WDEBUG('M' + i);
 229         if (devsw[i]->dv_init != NULL)
 230             (devsw[i]->dv_init)();
 231         WDEBUG('M' + i);
 232     }
 233     printf("BIOS %dkB/%dkB available memory\n",
 234             bios_basemem / 1024, bios_extmem / 1024);
 235     if (initial_bootinfo != NULL) {
 236         initial_bootinfo->bi_basemem = bios_basemem / 1024;
 237         initial_bootinfo->bi_extmem = bios_extmem / 1024;
 238     }
 239
 240     /* detect ACPI for future reference */
 241     biosacpi_detect();
 242
 243     /* enable EHCI */
 244     setenv("ehci_load", "YES", 1);
 245
 246     printf("\n");
 247     printf("%s, Revision %s\n", bootprog_name, bootprog_rev);
 248     printf("(%s, %s)\n", bootprog_maker, bootprog_date);
 249
 250     extract_currdev();                          /* set $currdev and $loaddev */
 251     setenv("LINES", "24", 1);                   /* optional */
 252
 253     bios_getsmap();
 254
 255     archsw.arch_autoload = i386_autoload;
 256     archsw.arch_getdev = i386_getdev;
 257     archsw.arch_copyin = i386_copyin;
 258     archsw.arch_copyout = i386_copyout;
 259     archsw.arch_readin = i386_readin;
 260     archsw.arch_isainb = isa_inb;
 261     archsw.arch_isaoutb = isa_outb;
 262
 263     interact();                 /* doesn't return */
 264
 265     /* if we ever get here, it is an error */
 266     return (1);
 267 }
 268
 269 /*
 270  * Set the 'current device' by (if possible) recovering the boot device as
 271  * supplied by the initial bootstrap.
 272  *
 273  * XXX should be extended for netbooting.
 274  */
 275 static void
 276 extract_currdev(void)
 277 {
 278     struct i386_devdesc new_currdev;
 279     int                 major, biosdev = -1;
 280
 281     /* Assume we are booting from a BIOS disk by default */
 282     new_currdev.d_dev = &biosdisk;
 283
 284     /* new-style boot loaders such as pxeldr and cdldr */
 285     if (kargs->bootinfo == 0) {
 286         if ((kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_CD) != 0) {
 287             /* we are booting from a CD with cdboot */
 288             new_currdev.d_dev = &bioscd;
 289             new_currdev.d_kind.bioscd.unit = bc_bios2unit(initial_bootdev);
 290         } else if ((kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_PXE) != 0) {
 291             /* we are booting from pxeldr */
 292             new_currdev.d_dev = &pxedisk;
 293             new_currdev.d_kind.netif.unit = 0;
 294         } else {
 295             /* we don't know what our boot device is */
 296             new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
 297             new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = 0;
 298             biosdev = -1;
 299         }
 300     } else if ((initial_bootdev & B_MAGICMASK) != B_DEVMAGIC) {
 301         /* The passed-in boot device is bad */
 302         new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
 303         new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = 0;
 304         biosdev = -1;
 305     } else {
 306         new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = (B_ADAPTOR(initial_bootdev) << 4) +
 307                                              B_CONTROLLER(initial_bootdev) - 1;
 308         new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = B_PARTITION(initial_bootdev);
 309         biosdev = initial_bootinfo->bi_bios_dev;
 310         major = B_TYPE(initial_bootdev);
 311
 312         /*
 313          * If we are booted by an old bootstrap, we have to guess at the BIOS
 314          * unit number.  We will loose if there is more than one disk type
 315          * and we are not booting from the lowest-numbered disk type
 316          * (ie. SCSI when IDE also exists).
 317          */
 318         if ((biosdev == 0) && (B_TYPE(initial_bootdev) != 2))   /* biosdev doesn't match major */
 319             biosdev = 0x80 + B_UNIT(initial_bootdev);           /* assume harddisk */
 320     }
 321     new_currdev.d_type = new_currdev.d_dev->dv_type;
 322
 323     /*
 324      * If we are booting off of a BIOS disk and we didn't succeed in determining
 325      * which one we booted off of, just use disk0: as a reasonable default.
 326      */
 327     if ((new_currdev.d_type == biosdisk.dv_type) &&
 328         ((new_currdev.d_kind.biosdisk.unit = bd_bios2unit(biosdev)) == -1)) {
 329         printf("Can't work out which disk we are booting from.\n"
 330                "Guessed BIOS device 0x%x not found by probes, defaulting to disk0:\n", biosdev);
 331         new_currdev.d_kind.biosdisk.unit = 0;
 332     }
 333     env_setenv("currdev", EV_VOLATILE, i386_fmtdev(&new_currdev),
 334                i386_setcurrdev, env_nounset);
 335     env_setenv("loaddev", EV_VOLATILE, i386_fmtdev(&new_currdev), env_noset,
 336                env_nounset);
 337 }
 338
 339 COMMAND_SET(reboot, "reboot", "reboot the system", command_reboot);
 340
 341 static int
 342 command_reboot(int argc, char *argv[])
 343 {
 344     int i;
 345
 346     for (i = 0; devsw[i] != NULL; ++i)
 347         if (devsw[i]->dv_cleanup != NULL)
 348             (devsw[i]->dv_cleanup)();
 349
 350     printf("Rebooting...\n");
 351     delay(1000000);
 352     __exit(0);
 353 }
 354
 355 /* provide this for panic, as it's not in the startup code */
 356 void
 357 exit(int code)
 358 {
 359     __exit(code);
 360 }
 361
 362 COMMAND_SET(heap, "heap", "show heap usage", command_heap);
 363
 364 static int
 365 command_heap(int argc, char *argv[])
 366 {
 367     mallocstats();
 368     printf("heap base at %p, top at %p\n", end, sbrk(0));
 369     return(CMD_OK);
 370 }
 371
 372 /* ISA bus access functions for PnP, derived from <machine/cpufunc.h> */
 373 static int
 374 isa_inb(int port)
 375 {
 376     u_char      data;
 377
 378     if (__builtin_constant_p(port) &&
 379         (((port) & 0xffff) < 0x100) &&
 380         ((port) < 0x10000)) {
 381         __asm __volatile("inb %1,%0" : "=a" (data) : "id" ((u_short)(port)));
 382     } else {
 383         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
 384     }
 385     return(data);
 386 }
 387
 388 static void
 389 isa_outb(int port, int value)
 390 {
 391     u_char      al = value;
 392
 393     if (__builtin_constant_p(port) &&
 394         (((port) & 0xffff) < 0x100) &&
 395         ((port) < 0x10000)) {
 396         __asm __volatile("outb %0,%1" : : "a" (al), "id" ((u_short)(port)));
 397     } else {
 398         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
 399     }
 400 }
 401