world - Change serial port default from 9600 to 115200
[dragonfly.git] / 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  */
60
61 /*
62  * MD bootstrap main() and assorted miscellaneous
63  * commands.
64  */
65
66 #include <stand.h>
67 #include <string.h>
68 #include <machine/bootinfo.h>
69 #include <machine/psl.h>
70 #include <sys/reboot.h>
71
72 #include "bootstrap.h"
73 #include "libi386/libi386.h"
74 #include "libi386/smbios.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 / 115200) & 0xFF);
116     isa_outb(0x3f8+1, (115200 / 115200) >> 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 (16K) */
176     memend = (char *)((uintptr_t)memend & ~(uintptr_t)(0x1000 - 1));
177
178     /*
179      * Steal the heap from high memory.  bios_basemem no longer has
180      * enough space, last failure was the gunzip code for initrd.img
181      * needing > ~32KB of temporary buffer space and we ran out.  again.
182      *
183      * High memory reserves at least ~1MB for the loader.
184      */
185 #if 0
186     if (memend < (char *)_end) {
187         setheap((void *)_end, PTOV(bios_basemem));
188     } else {
189         if (memend > (char *)PTOV(bios_basemem))
190             memend = (char *)PTOV(bios_basemem);
191         setheap((void *)_end, memend);
192     }
193 #endif
194     setheap((void *)heapbase, (void *)memtop);
195
196     /* 
197      * XXX Chicken-and-egg problem; we want to have console output early, 
198      * but some console attributes may depend on reading from eg. the boot
199      * device, which we can't do yet.
200      *
201      * We can use printf() etc. once this is done.   The previous boot stage
202      * might have requested a video or serial preference, in which case we
203      * set it.  If neither is specified or both are specified we leave the
204      * console environment variable alone, defaulting to dual boot.
205      */
206     if (initial_howto & RB_MUTE) {
207         setenv("console", "nullconsole", 1);
208     } else if ((initial_howto & (RB_VIDEO|RB_SERIAL)) != (RB_VIDEO|RB_SERIAL)) {
209         if (initial_howto & RB_VIDEO)
210             setenv("console", "vidconsole", 1);
211         if (initial_howto & RB_SERIAL)
212             setenv("console", "comconsole", 1);
213     }
214     cons_probe();
215
216     /*
217      * Initialise the block cache
218      */
219     bcache_init(32, 512);       /* 16k cache XXX tune this */
220
221     /*
222      * Special handling for PXE and CD booting.
223      */
224     if (kargs->bootinfo == 0) {
225         /*
226          * We only want the PXE disk to try to init itself in the below
227          * walk through devsw if we actually booted off of PXE.
228          */
229         if (kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_PXE)
230             pxe_enable(kargs->pxeinfo ? PTOV(kargs->pxeinfo) : NULL);
231         else if (kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_CD)
232             bc_add(initial_bootdev);
233     }
234
235     /*
236      * March through the device switch probing for things.
237      */
238     for (i = 0; devsw[i] != NULL; i++) {
239         WDEBUG('M' + i);
240         if (devsw[i]->dv_init != NULL)
241             (devsw[i]->dv_init)();
242         WDEBUG('M' + i);
243     }
244     printf("BIOS %dkB/%dkB available memory\n", 
245             bios_basemem / 1024, bios_extmem / 1024);
246     if (initial_bootinfo != NULL) {
247         initial_bootinfo->bi_basemem = bios_basemem / 1024;
248         initial_bootinfo->bi_extmem = bios_extmem / 1024;
249     }
250
251     /* detect ACPI for future reference */
252     biosacpi_detect();
253
254     /* detect SMBIOS for future reference */
255     smbios_detect(NULL);
256
257     /* enable EHCI */
258     setenv("ehci_load", "YES", 1);
259
260     /* enable XHCI */
261     setenv("xhci_load", "YES", 1);
262
263     printf("\n");
264     printf("%s, Revision %s\n", bootprog_name, bootprog_rev);
265     printf("(%s, %s)\n", bootprog_maker, bootprog_date);
266
267     extract_currdev();                          /* set $currdev and $loaddev */
268     setenv("LINES", "24", 1);                   /* optional */
269     
270     bios_getsmap();
271
272     archsw.arch_autoload = i386_autoload;
273     archsw.arch_getdev = i386_getdev;
274     archsw.arch_copyin = i386_copyin;
275     archsw.arch_copyout = i386_copyout;
276     archsw.arch_readin = i386_readin;
277     archsw.arch_isainb = isa_inb;
278     archsw.arch_isaoutb = isa_outb;
279
280     interact();                 /* doesn't return */
281
282     /* if we ever get here, it is an error */
283     return (1);
284 }
285
286 /*
287  * Set the 'current device' by (if possible) recovering the boot device as 
288  * supplied by the initial bootstrap.
289  *
290  * XXX should be extended for netbooting.
291  */
292 static void
293 extract_currdev(void)
294 {
295     struct i386_devdesc new_currdev;
296     int                 biosdev = -1;
297
298     /* Assume we are booting from a BIOS disk by default */
299     new_currdev.d_dev = &biosdisk;
300
301     /* new-style boot loaders such as pxeldr and cdldr */
302     if (kargs->bootinfo == 0) {
303         if ((kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_CD) != 0) {
304             /* we are booting from a CD with cdboot */
305             new_currdev.d_dev = &bioscd;
306             new_currdev.d_kind.bioscd.unit = bc_bios2unit(initial_bootdev);
307         } else if ((kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_PXE) != 0) {
308             /* we are booting from pxeldr */
309             new_currdev.d_dev = &pxedisk;
310             new_currdev.d_kind.netif.unit = 0;
311         } else {
312             /* we don't know what our boot device is */
313             new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
314             new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = 0;
315             biosdev = -1;
316         }
317     } else if ((initial_bootdev & B_MAGICMASK) != B_DEVMAGIC) {
318         /* The passed-in boot device is bad */
319         new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
320         new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = 0;
321         biosdev = -1;
322     } else {
323         new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = B_SLICE(initial_bootdev) - 1;
324         new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = B_PARTITION(initial_bootdev);
325         biosdev = initial_bootinfo->bi_bios_dev;
326
327         /*
328          * If we are booted by an old bootstrap, we have to guess at the BIOS
329          * unit number.  We will loose if there is more than one disk type
330          * and we are not booting from the lowest-numbered disk type 
331          * (ie. SCSI when IDE also exists).
332          */
333         if ((biosdev == 0) && (B_TYPE(initial_bootdev) != 2))   /* biosdev doesn't match major */
334             biosdev = 0x80 + B_UNIT(initial_bootdev);           /* assume harddisk */
335     }
336     new_currdev.d_type = new_currdev.d_dev->dv_type;
337     
338     /*
339      * If we are booting off of a BIOS disk and we didn't succeed in determining
340      * which one we booted off of, just use disk0: as a reasonable default.
341      */
342     if ((new_currdev.d_type == biosdisk.dv_type) &&
343         ((new_currdev.d_kind.biosdisk.unit = bd_bios2unit(biosdev)) == -1)) {
344         printf("Can't work out which disk we are booting from.\n"
345                "Guessed BIOS device 0x%x not found by probes, defaulting to disk0:\n", biosdev);
346         new_currdev.d_kind.biosdisk.unit = 0;
347     }
348     env_setenv("currdev", EV_VOLATILE, i386_fmtdev(&new_currdev),
349                i386_setcurrdev, env_nounset);
350     env_setenv("loaddev", EV_VOLATILE, i386_fmtdev(&new_currdev), env_noset,
351                env_nounset);
352 }
353
354 COMMAND_SET(reboot, "reboot", "reboot the system", command_reboot);
355
356 static int
357 command_reboot(int argc, char *argv[])
358 {
359     int i;
360
361     for (i = 0; devsw[i] != NULL; ++i)
362         if (devsw[i]->dv_cleanup != NULL)
363             (devsw[i]->dv_cleanup)();
364
365     printf("Rebooting...\n");
366     delay(1000000);
367     __exit(0);
368 }
369
370 /* provide this for panic, as it's not in the startup code */
371 void
372 exit(int code)
373 {
374     __exit(code);
375 }
376
377 COMMAND_SET(heap, "heap", "show heap usage", command_heap);
378
379 static int
380 command_heap(int argc, char *argv[])
381 {
382     char *base;
383     size_t bytes;
384
385     mallocstats();
386     base = getheap(&bytes);
387     printf("heap %p-%p (%d)\n", base, base + bytes, (int)bytes);
388     printf("stack at %p\n", &argc);
389     return(CMD_OK);
390 }
391
392 /* ISA bus access functions for PnP, derived from <machine/cpufunc.h> */
393 static int              
394 isa_inb(int port)
395 {
396     u_char      data;
397     
398     if (__builtin_constant_p(port) && 
399         (((port) & 0xffff) < 0x100) && 
400         ((port) < 0x10000)) {
401         __asm __volatile("inb %1,%0" : "=a" (data) : "id" ((u_short)(port)));
402     } else {
403         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
404     }
405     return(data);
406 }
407
408 static void
409 isa_outb(int port, int value)
410 {
411     u_char      al = value;
412     
413     if (__builtin_constant_p(port) && 
414         (((port) & 0xffff) < 0x100) && 
415         ((port) < 0x10000)) {
416         __asm __volatile("outb %0,%1" : : "a" (al), "id" ((u_short)(port)));
417     } else {
418         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
419     }
420 }
421