sys/boot/i386/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/i386/loader/Attic/main.c,v 1.7 2004/07/19 23:30:38 dillon 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 <sys/reboot.h>
  71
  72 #include "bootstrap.h"
  73 #include "libi386/libi386.h"
  74 #include "btxv86.h"
  75
  76 #define KARGS_FLAGS_CD          0x1
  77 #define KARGS_FLAGS_PXE         0x2
  78
  79 /* Arguments passed in from the boot1/boot2 loader */
  80 static struct
  81 {
  82     u_int32_t   howto;
  83     u_int32_t   bootdev;
  84     u_int32_t   bootflags;
  85     u_int32_t   pxeinfo;
  86     u_int32_t   res2;
  87     u_int32_t   bootinfo;
  88 } *kargs;
  89
  90 static u_int32_t        initial_howto;
  91 static u_int32_t        initial_bootdev;
  92 static struct bootinfo  *initial_bootinfo;
  93
  94 struct arch_switch      archsw;         /* MI/MD interface boundary */
  95
  96 static void             extract_currdev(void);
  97 static int              isa_inb(int port);
  98 static void             isa_outb(int port, int value);
  99 void                    exit(int code);
 100
 101 /* from vers.c */
 102 extern  char bootprog_name[], bootprog_rev[], bootprog_date[], bootprog_maker[];
 103
 104 /* XXX debugging */
 105 extern char end[];
 106
 107 #define COMCONSOLE_DEBUG
 108 #ifdef COMCONSOLE_DEBUG
 109
 110 static void
 111 WDEBUG_INIT(void)
 112 {
 113     isa_outb(0x3f8+3, 0x83);    /* DLAB + 8N1 */
 114     isa_outb(0x3f8+0, (115200 / 9600) & 0xFF);
 115     isa_outb(0x3f8+1, (115200 / 9600) >> 8);
 116     isa_outb(0x3f8+3, 0x03);    /* 8N1 */
 117     isa_outb(0x3f8+4, 0x03);    /* RTS+DTR */
 118     isa_outb(0x3f8+2, 0x01);    /* FIFO_ENABLE */
 119 }
 120
 121 static void
 122 WDEBUG(char c)
 123 {
 124     isa_outb(0x3f8, c);
 125 }
 126
 127 #else
 128
 129 #define WDEBUG(x)
 130 #define WDEBUG_INIT()
 131
 132 #endif
 133
 134 static void nop(void) { }
 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     /*
 156      * Initialize the heap as early as possible.  Once this is done,
 157      * malloc() is usable.
 158      *
 159      * Don't include our stack in the heap.  If the stack is in low
 160      * user memory use {end,bios_basemem}.  If the stack is in high
 161      * user memory but not extended memory then don't let the heap
 162      * overlap the stack.  If the stack is in extended memory limit
 163      * the heap to bios_basemem.
 164      *
 165      * Be sure to use the virtual bios_basemem address rather then
 166      * the physical bios_basemem address or we may overwrite BIOS
 167      * data.
 168      */
 169     bios_getmem();
 170     memend = (char *)&memend - 0x8000;  /* space for stack */
 171     memend = (char *)((uintptr_t)memend & ~(uintptr_t)(0x1000 - 1));
 172     if (memend < (char *)end) {
 173         setheap((void *)end, PTOV(bios_basemem));
 174     } else {
 175         if (memend > (char *)PTOV(bios_basemem))
 176             memend = (char *)PTOV(bios_basemem);
 177         setheap((void *)end, memend);
 178     }
 179
 180     /*
 181      * XXX Chicken-and-egg problem; we want to have console output early,
 182      * but some console attributes may depend on reading from eg. the boot
 183      * device, which we can't do yet.
 184      *
 185      * We can use printf() etc. once this is done.   The previous boot stage
 186      * might have requested a video or serial preference, in which case we
 187      * set it.  If neither is specified or both are specified we leave the
 188      * console environment variable alone, defaulting to dual boot.
 189      */
 190     if (initial_howto & RB_MUTE) {
 191         setenv("console", "nullconsole", 1);
 192     } else if ((initial_howto & (RB_VIDEO|RB_SERIAL)) != (RB_VIDEO|RB_SERIAL)) {
 193         if (initial_howto & RB_VIDEO)
 194             setenv("console", "vidconsole", 1);
 195         if (initial_howto & RB_SERIAL)
 196             setenv("console", "comconsole", 1);
 197     }
 198     cons_probe();
 199
 200     /*
 201      * Initialise the block cache
 202      */
 203     bcache_init(32, 512);       /* 16k cache XXX tune this */
 204
 205     /*
 206      * Special handling for PXE and CD booting.
 207      */
 208     if (kargs->bootinfo == NULL) {
 209         /*
 210          * We only want the PXE disk to try to init itself in the below
 211          * walk through devsw if we actually booted off of PXE.
 212          */
 213         if (kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_PXE)
 214             pxe_enable(kargs->pxeinfo ? PTOV(kargs->pxeinfo) : NULL);
 215         else if (kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_CD)
 216             bc_add(initial_bootdev);
 217     }
 218
 219     /*
 220      * March through the device switch probing for things.
 221      */
 222     for (i = 0; devsw[i] != NULL; i++) {
 223         WDEBUG('M' + i);
 224         if (devsw[i]->dv_init != NULL)
 225             (devsw[i]->dv_init)();
 226         WDEBUG('M' + i);
 227     }
 228     printf("BIOS %dkB/%dkB available memory\n",
 229             bios_basemem / 1024, bios_extmem / 1024);
 230     if (initial_bootinfo != NULL) {
 231         initial_bootinfo->bi_basemem = bios_basemem / 1024;
 232         initial_bootinfo->bi_extmem = bios_extmem / 1024;
 233     }
 234
 235     /* detect ACPI for future reference */
 236     biosacpi_detect();
 237
 238     printf("\n");
 239     printf("%s, Revision %s\n", bootprog_name, bootprog_rev);
 240     printf("(%s, %s)\n", bootprog_maker, bootprog_date);
 241
 242     extract_currdev();                          /* set $currdev and $loaddev */
 243     setenv("LINES", "24", 1);                   /* optional */
 244
 245     bios_getsmap();
 246
 247     archsw.arch_autoload = i386_autoload;
 248     archsw.arch_getdev = i386_getdev;
 249     archsw.arch_copyin = i386_copyin;
 250     archsw.arch_copyout = i386_copyout;
 251     archsw.arch_readin = i386_readin;
 252     archsw.arch_isainb = isa_inb;
 253     archsw.arch_isaoutb = isa_outb;
 254
 255     interact();                 /* doesn't return */
 256
 257     /* if we ever get here, it is an error */
 258     return (1);
 259 }
 260
 261 /*
 262  * Set the 'current device' by (if possible) recovering the boot device as
 263  * supplied by the initial bootstrap.
 264  *
 265  * XXX should be extended for netbooting.
 266  */
 267 static void
 268 extract_currdev(void)
 269 {
 270     struct i386_devdesc new_currdev;
 271     int                 major, biosdev = -1;
 272
 273     /* Assume we are booting from a BIOS disk by default */
 274     new_currdev.d_dev = &biosdisk;
 275
 276     /* new-style boot loaders such as pxeldr and cdldr */
 277     if (kargs->bootinfo == NULL) {
 278         if ((kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_CD) != 0) {
 279             /* we are booting from a CD with cdboot */
 280             new_currdev.d_dev = &bioscd;
 281             new_currdev.d_kind.bioscd.unit = bc_bios2unit(initial_bootdev);
 282         } else if ((kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_PXE) != 0) {
 283             /* we are booting from pxeldr */
 284             new_currdev.d_dev = &pxedisk;
 285             new_currdev.d_kind.netif.unit = 0;
 286         } else {
 287             /* we don't know what our boot device is */
 288             new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
 289             new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = 0;
 290             biosdev = -1;
 291         }
 292     } else if ((initial_bootdev & B_MAGICMASK) != B_DEVMAGIC) {
 293         /* The passed-in boot device is bad */
 294         new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
 295         new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = 0;
 296         biosdev = -1;
 297     } else {
 298         new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = (B_ADAPTOR(initial_bootdev) << 4) +
 299                                              B_CONTROLLER(initial_bootdev) - 1;
 300         new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = B_PARTITION(initial_bootdev);
 301         biosdev = initial_bootinfo->bi_bios_dev;
 302         major = B_TYPE(initial_bootdev);
 303
 304         /*
 305          * If we are booted by an old bootstrap, we have to guess at the BIOS
 306          * unit number.  We will loose if there is more than one disk type
 307          * and we are not booting from the lowest-numbered disk type
 308          * (ie. SCSI when IDE also exists).
 309          */
 310         if ((biosdev == 0) && (B_TYPE(initial_bootdev) != 2))   /* biosdev doesn't match major */
 311             biosdev = 0x80 + B_UNIT(initial_bootdev);           /* assume harddisk */
 312     }
 313     new_currdev.d_type = new_currdev.d_dev->dv_type;
 314
 315     /*
 316      * If we are booting off of a BIOS disk and we didn't succeed in determining
 317      * which one we booted off of, just use disk0: as a reasonable default.
 318      */
 319     if ((new_currdev.d_type == biosdisk.dv_type) &&
 320         ((new_currdev.d_kind.biosdisk.unit = bd_bios2unit(biosdev)) == -1)) {
 321         printf("Can't work out which disk we are booting from.\n"
 322                "Guessed BIOS device 0x%x not found by probes, defaulting to disk0:\n", biosdev);
 323         new_currdev.d_kind.biosdisk.unit = 0;
 324     }
 325     env_setenv("currdev", EV_VOLATILE, i386_fmtdev(&new_currdev),
 326                i386_setcurrdev, env_nounset);
 327     env_setenv("loaddev", EV_VOLATILE, i386_fmtdev(&new_currdev), env_noset,
 328                env_nounset);
 329 }
 330
 331 COMMAND_SET(reboot, "reboot", "reboot the system", command_reboot);
 332
 333 static int
 334 command_reboot(int argc, char *argv[])
 335 {
 336     int i;
 337
 338     for (i = 0; devsw[i] != NULL; ++i)
 339         if (devsw[i]->dv_cleanup != NULL)
 340             (devsw[i]->dv_cleanup)();
 341
 342     printf("Rebooting...\n");
 343     delay(1000000);
 344     __exit(0);
 345 }
 346
 347 /* provide this for panic, as it's not in the startup code */
 348 void
 349 exit(int code)
 350 {
 351     __exit(code);
 352 }
 353
 354 COMMAND_SET(heap, "heap", "show heap usage", command_heap);
 355
 356 static int
 357 command_heap(int argc, char *argv[])
 358 {
 359     mallocstats();
 360     printf("heap base at %p, top at %p\n", end, sbrk(0));
 361     return(CMD_OK);
 362 }
 363
 364 /* ISA bus access functions for PnP, derived from <machine/cpufunc.h> */
 365 static int
 366 isa_inb(int port)
 367 {
 368     u_char      data;
 369
 370     if (__builtin_constant_p(port) &&
 371         (((port) & 0xffff) < 0x100) &&
 372         ((port) < 0x10000)) {
 373         __asm __volatile("inb %1,%0" : "=a" (data) : "id" ((u_short)(port)));
 374     } else {
 375         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
 376     }
 377     return(data);
 378 }
 379
 380 static void
 381 isa_outb(int port, int value)
 382 {
 383     u_char      al = value;
 384
 385     if (__builtin_constant_p(port) &&
 386         (((port) & 0xffff) < 0x100) &&
 387         ((port) < 0x10000)) {
 388         __asm __volatile("outb %0,%1" : : "a" (al), "id" ((u_short)(port)));
 389     } else {
 390         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
 391     }
 392 }
 393