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  */
  28
  29 /*
  30  * BIOS disk device handling.
  31  *
  32  * Ideas and algorithms from:
  33  *
  34  * - NetBSD libi386/biosdisk.c
  35  * - FreeBSD biosboot/disk.c
  36  *
  37  */
  38
  39 #include <stand.h>
  40
  41 #include <sys/disklabel.h>
  42 #include <sys/diskslice.h>
  43 #include <sys/reboot.h>
  44
  45 #include <stdarg.h>
  46
  47 #include <bootstrap.h>
  48 #include <btxv86.h>
  49 #include "libi386.h"
  50
  51 #define BIOS_NUMDRIVES          0x475
  52 #define BIOSDISK_SECSIZE        512
  53 #define BUFSIZE                 (1 * BIOSDISK_SECSIZE)
  54 #define MAXBDDEV                MAXDEV
  55
  56 #define DT_ATAPI                0x10            /* disk type for ATAPI floppies */
  57 #define WDMAJOR                 0               /* major numbers for devices we frontend for */
  58 #define WFDMAJOR                1
  59 #define FDMAJOR                 2
  60 #define DAMAJOR                 4
  61
  62 #ifdef DISK_DEBUG
  63 # define DEBUG(fmt, args...)    printf("%s: " fmt "\n" , __FUNCTION__ , ## args)
  64 #else
  65 # define DEBUG(fmt, args...)
  66 #endif
  67
  68 struct open_disk {
  69     int                 od_dkunit;              /* disk unit number */
  70     int                 od_unit;                /* BIOS unit number */
  71     int                 od_cyl;                 /* BIOS geometry */
  72     int                 od_hds;
  73     int                 od_sec;
  74     int                 od_boff;                /* block offset from beginning of BIOS disk */
  75     int                 od_flags;
  76 #define BD_MODEINT13            0x0000
  77 #define BD_MODEEDD1             0x0001
  78 #define BD_MODEEDD3             0x0002
  79 #define BD_MODEMASK             0x0003
  80 #define BD_FLOPPY               0x0004
  81 #define BD_LABELOK              0x0008
  82 #define BD_PARTTABOK            0x0010
  83     struct disklabel            od_disklabel;
  84     int                         od_nslices;     /* slice count */
  85     struct dos_partition        od_slicetab[MAX_SLICES];
  86 };
  87
  88 /*
  89  * List of BIOS devices, translation from disk unit number to
  90  * BIOS unit number.
  91  */
  92 static struct bdinfo
  93 {
  94     int         bd_unit;                /* BIOS unit number */
  95     int         bd_flags;
  96     int         bd_type;                /* BIOS 'drive type' (floppy only) */
  97 } bdinfo [MAXBDDEV];
  98 static int nbdinfo = 0;
  99
 100 static int      bd_getgeom(struct open_disk *od);
 101 static int      bd_read(struct open_disk *od, daddr_t dblk, int blks,
 102                     caddr_t dest);
 103
 104 static int      bd_int13probe(struct bdinfo *bd);
 105
 106 static void     bd_printslice(struct open_disk *od, struct dos_partition *dp,
 107                     char *prefix, int verbose);
 108 static void     bd_printbsdslice(struct open_disk *od, daddr_t offset,
 109                     char *prefix, int verbose);
 110
 111 static int      bd_init(void);
 112 static int      bd_strategy(void *devdata, int flag, daddr_t dblk,
 113                     size_t size, char *buf, size_t *rsize);
 114 static int      bd_realstrategy(void *devdata, int flag, daddr_t dblk,
 115                     size_t size, char *buf, size_t *rsize);
 116 static int      bd_open(struct open_file *f, ...);
 117 static int      bd_close(struct open_file *f);
 118 static void     bd_print(int verbose);
 119
 120 struct devsw biosdisk = {
 121     "disk",
 122     DEVT_DISK,
 123     bd_init,
 124     bd_strategy,
 125     bd_open,
 126     bd_close,
 127     noioctl,
 128     bd_print,
 129     NULL
 130 };
 131
 132 static int      bd_opendisk(struct open_disk **odp, struct i386_devdesc *dev);
 133 static void     bd_closedisk(struct open_disk *od);
 134 static int      bd_bestslice(struct open_disk *od);
 135 static void     bd_checkextended(struct open_disk *od, int slicenum);
 136
 137 /*
 138  * Translate between BIOS device numbers and our private unit numbers.
 139  */
 140 int
 141 bd_bios2unit(int biosdev)
 142 {
 143     int         i;
 144
 145     DEBUG("looking for bios device 0x%x", biosdev);
 146     for (i = 0; i < nbdinfo; i++) {
 147         DEBUG("bd unit %d is BIOS device 0x%x", i, bdinfo[i].bd_unit);
 148         if (bdinfo[i].bd_unit == biosdev)
 149             return(i);
 150     }
 151     return(-1);
 152 }
 153
 154 int
 155 bd_unit2bios(int unit)
 156 {
 157     if ((unit >= 0) && (unit < nbdinfo))
 158         return(bdinfo[unit].bd_unit);
 159     return(-1);
 160 }
 161
 162 /*
 163  * Quiz the BIOS for disk devices, save a little info about them.
 164  */
 165 static int
 166 bd_init(void)
 167 {
 168     int         base, unit, nfd = 0;
 169
 170     /* sequence 0, 0x80 */
 171     for (base = 0; base <= 0x80; base += 0x80) {
 172         for (unit = base; (nbdinfo < MAXBDDEV); unit++) {
 173             /* check the BIOS equipment list for number of fixed disks */
 174             if((base == 0x80) &&
 175                (nfd >= *(unsigned char *)PTOV(BIOS_NUMDRIVES)))
 176                 break;
 177
 178             bdinfo[nbdinfo].bd_unit = unit;
 179             bdinfo[nbdinfo].bd_flags = (unit < 0x80) ? BD_FLOPPY : 0;
 180
 181             if (!bd_int13probe(&bdinfo[nbdinfo]))
 182                 break;
 183
 184             /* XXX we need "disk aliases" to make this simpler */
 185             printf("BIOS drive %c: is disk%d\n",
 186                    (unit < 0x80) ? ('A' + unit) : ('C' + unit - 0x80), nbdinfo);
 187             nbdinfo++;
 188             if (base == 0x80)
 189                 nfd++;
 190         }
 191     }
 192     return(0);
 193 }
 194
 195 /*
 196  * Try to detect a device supported by the legacy int13 BIOS
 197  */
 198 static int
 199 bd_int13probe(struct bdinfo *bd)
 200 {
 201     v86.ctl = V86_FLAGS;
 202     v86.addr = 0x13;
 203     v86.eax = 0x800;
 204     v86.edx = bd->bd_unit;
 205     v86int();
 206
 207     if (!(v86.efl & 0x1) &&                             /* carry clear */
 208         ((v86.edx & 0xff) > ((unsigned)bd->bd_unit & 0x7f))) {  /* unit # OK */
 209         bd->bd_flags |= BD_MODEINT13;
 210         bd->bd_type = v86.ebx & 0xff;
 211
 212         /* Determine if we can use EDD with this device. */
 213         v86.eax = 0x4100;
 214         v86.edx = bd->bd_unit;
 215         v86.ebx = 0x55aa;
 216         v86int();
 217         if (!(v86.efl & 0x1) &&                         /* carry clear */
 218             ((v86.ebx & 0xffff) == 0xaa55) &&           /* signature */
 219             (v86.ecx & 0x1)) {                          /* packets mode ok */
 220             bd->bd_flags |= BD_MODEEDD1;
 221             if((v86.eax & 0xff00) > 0x300)
 222                 bd->bd_flags |= BD_MODEEDD3;
 223         }
 224         return(1);
 225     }
 226     return(0);
 227 }
 228
 229 /*
 230  * Print information about disks
 231  */
 232 static void
 233 bd_print(int verbose)
 234 {
 235     int                         i, j;
 236     char                        line[80];
 237     struct i386_devdesc         dev;
 238     struct open_disk            *od;
 239     struct dos_partition        *dptr;
 240
 241     for (i = 0; i < nbdinfo; i++) {
 242         sprintf(line, "    disk%d:   BIOS drive %c:\n", i,
 243                 (bdinfo[i].bd_unit < 0x80) ? ('A' + bdinfo[i].bd_unit) : ('C' + bdinfo[i].bd_unit - 0x80));
 244         pager_output(line);
 245
 246         /* try to open the whole disk */
 247         dev.d_kind.biosdisk.unit = i;
 248         dev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
 249         dev.d_kind.biosdisk.partition = -1;
 250
 251         if (!bd_opendisk(&od, &dev)) {
 252
 253             /* Do we have a partition table? */
 254             if (od->od_flags & BD_PARTTABOK) {
 255                 dptr = &od->od_slicetab[0];
 256
 257                 /* Check for a "dedicated" disk */
 258                 if ((dptr[3].dp_typ == DOSPTYP_386BSD) &&
 259                     (dptr[3].dp_start == 0) &&
 260                     (dptr[3].dp_size == 50000)) {
 261                     sprintf(line, "      disk%d", i);
 262                     bd_printbsdslice(od, 0, line, verbose);
 263                 } else {
 264                     for (j = 0; j < od->od_nslices; j++) {
 265                         sprintf(line, "      disk%ds%d", i, j + 1);
 266                         bd_printslice(od, &dptr[j], line, verbose);
 267                     }
 268                 }
 269             }
 270             bd_closedisk(od);
 271         }
 272     }
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Print information about slices on a disk.  For the size calculations we
 277  * assume a 512 byte sector.
 278  */
 279 static void
 280 bd_printslice(struct open_disk *od, struct dos_partition *dp, char *prefix,
 281         int verbose)
 282 {
 283         char line[80];
 284
 285         switch (dp->dp_typ) {
 286         case DOSPTYP_386BSD:
 287                 bd_printbsdslice(od, (daddr_t)dp->dp_start, prefix, verbose);
 288                 return;
 289         case DOSPTYP_LINSWP:
 290                 if (verbose)
 291                         sprintf(line, "%s: Linux swap %.6dMB (%d - %d)\n",
 292                             prefix, dp->dp_size / 2048,
 293                             dp->dp_start, dp->dp_start + dp->dp_size);
 294                 else
 295                         sprintf(line, "%s: Linux swap\n", prefix);
 296                 break;
 297         case DOSPTYP_LINUX:
 298                 /*
 299                  * XXX
 300                  * read the superblock to confirm this is an ext2fs partition?
 301                  */
 302                 if (verbose)
 303                         sprintf(line, "%s: ext2fs  %.6dMB (%d - %d)\n", prefix,
 304                             dp->dp_size / 2048, dp->dp_start,
 305                             dp->dp_start + dp->dp_size);
 306                 else
 307                         sprintf(line, "%s: ext2fs\n", prefix);
 308                 break;
 309         case 0x00:                              /* unused partition */
 310         case DOSPTYP_EXT:
 311                 return;
 312         case 0x01:
 313                 if (verbose)
 314                         sprintf(line, "%s: FAT-12  %.6dMB (%d - %d)\n", prefix,
 315                             dp->dp_size / 2048, dp->dp_start,
 316                             dp->dp_start + dp->dp_size);
 317                 else
 318                         sprintf(line, "%s: FAT-12\n", prefix);
 319                 break;
 320         case 0x04:
 321         case 0x06:
 322         case 0x0e:
 323                 if (verbose)
 324                         sprintf(line, "%s: FAT-16  %.6dMB (%d - %d)\n", prefix,
 325                             dp->dp_size / 2048, dp->dp_start,
 326                             dp->dp_start + dp->dp_size);
 327                 else
 328                         sprintf(line, "%s: FAT-16\n", prefix);
 329                 break;
 330         case 0x0b:
 331         case 0x0c:
 332                 if (verbose)
 333                         sprintf(line, "%s: FAT-32  %.6dMB (%d - %d)\n", prefix,
 334                             dp->dp_size / 2048, dp->dp_start,
 335                             dp->dp_start + dp->dp_size);
 336                 else
 337                         sprintf(line, "%s: FAT-32\n", prefix);
 338                 break;
 339         default:
 340                 if (verbose)
 341                         sprintf(line, "%s: Unknown fs: 0x%x  %.6dMB (%d - %d)\n",
 342                             prefix, dp->dp_typ, dp->dp_size / 2048,
 343                             dp->dp_start, dp->dp_start + dp->dp_size);
 344                 else
 345                         sprintf(line, "%s: Unknown fs: 0x%x\n", prefix,
 346                             dp->dp_typ);
 347         }
 348         pager_output(line);
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Print out each valid partition in the disklabel of a FreeBSD slice.
 353  * For size calculations, we assume a 512 byte sector size.
 354  */
 355 static void
 356 bd_printbsdslice(struct open_disk *od, daddr_t offset, char *prefix,
 357     int verbose)
 358 {
 359     char                line[80];
 360     char                buf[BIOSDISK_SECSIZE];
 361     struct disklabel    *lp;
 362     int                 i;
 363
 364     /* read disklabel */
 365     if (bd_read(od, offset + LABELSECTOR, 1, buf))
 366         return;
 367     lp =(struct disklabel *)(&buf[0]);
 368     if (lp->d_magic != DISKMAGIC) {
 369         sprintf(line, "%s: FFS  bad disklabel\n", prefix);
 370         pager_output(line);
 371         return;
 372     }
 373
 374     /* Print partitions */
 375     for (i = 0; i < lp->d_npartitions; i++) {
 376         /*
 377          * For each partition, make sure we know what type of fs it is.  If
 378          * not, then skip it.  However, since floppies often have bogus
 379          * fstypes, print the 'a' partition on a floppy even if it is marked
 380          * unused.
 381          */
 382         if ((lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_BSDFFS) ||
 383             (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_SWAP) ||
 384             (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_VINUM) ||
 385             ((lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_UNUSED) &&
 386              (od->od_flags & BD_FLOPPY) && (i == 0))) {
 387
 388             /* Only print out statistics in verbose mode */
 389             if (verbose)
 390                 sprintf(line, "  %s%c: %s  %.6dMB (%d - %d)\n", prefix, 'a' + i,
 391                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_SWAP) ? "swap" :
 392                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_VINUM) ? "vinum" :
 393                     "FFS",
 394                     lp->d_partitions[i].p_size / 2048,
 395                     lp->d_partitions[i].p_offset,
 396                     lp->d_partitions[i].p_offset + lp->d_partitions[i].p_size);
 397             else
 398                 sprintf(line, "  %s%c: %s\n", prefix, 'a' + i,
 399                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_SWAP) ? "swap" :
 400                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_VINUM) ? "vinum" :
 401                     "FFS");
 402             pager_output(line);
 403         }
 404     }
 405 }
 406
 407
 408 /*
 409  * Attempt to open the disk described by (dev) for use by (f).
 410  *
 411  * Note that the philosophy here is "give them exactly what
 412  * they ask for".  This is necessary because being too "smart"
 413  * about what the user might want leads to complications.
 414  * (eg. given no slice or partition value, with a disk that is
 415  *  sliced - are they after the first BSD slice, or the DOS
 416  *  slice before it?)
 417  */
 418 static int
 419 bd_open(struct open_file *f, ...)
 420 {
 421     va_list                     ap;
 422     struct i386_devdesc         *dev;
 423     struct open_disk            *od;
 424     int                         error;
 425
 426     va_start(ap, f);
 427     dev = va_arg(ap, struct i386_devdesc *);
 428     va_end(ap);
 429     if ((error = bd_opendisk(&od, dev)))
 430         return(error);
 431
 432     /*
 433      * Save our context
 434      */
 435     ((struct i386_devdesc *)(f->f_devdata))->d_kind.biosdisk.data = od;
 436     DEBUG("open_disk %p, partition at 0x%x", od, od->od_boff);
 437     return(0);
 438 }
 439
 440 static int
 441 bd_opendisk(struct open_disk **odp, struct i386_devdesc *dev)
 442 {
 443     struct dos_partition        *dptr;
 444     struct disklabel            *lp;
 445     struct open_disk            *od;
 446     int                         sector, slice, i;
 447     int                         error;
 448     char                        buf[BUFSIZE];
 449
 450     if (dev->d_kind.biosdisk.unit >= nbdinfo) {
 451         DEBUG("attempt to open nonexistent disk");
 452         return(ENXIO);
 453     }
 454
 455     od = (struct open_disk *)malloc(sizeof(struct open_disk));
 456     if (!od) {
 457         DEBUG("no memory");
 458         return (ENOMEM);
 459     }
 460
 461     /* Look up BIOS unit number, intialise open_disk structure */
 462     od->od_dkunit = dev->d_kind.biosdisk.unit;
 463     od->od_unit = bdinfo[od->od_dkunit].bd_unit;
 464     od->od_flags = bdinfo[od->od_dkunit].bd_flags;
 465     od->od_boff = 0;
 466     od->od_nslices = 0;
 467     error = 0;
 468     DEBUG("open '%s', unit 0x%x slice %d partition %c",
 469              i386_fmtdev(dev), dev->d_kind.biosdisk.unit,
 470              dev->d_kind.biosdisk.slice, dev->d_kind.biosdisk.partition + 'a');
 471
 472     /* Get geometry for this open (removable device may have changed) */
 473     if (bd_getgeom(od)) {
 474         DEBUG("can't get geometry");
 475         error = ENXIO;
 476         goto out;
 477     }
 478
 479     /*
 480      * Following calculations attempt to determine the correct value
 481      * for d->od_boff by looking for the slice and partition specified,
 482      * or searching for reasonable defaults.
 483      */
 484
 485     /*
 486      * Find the slice in the DOS slice table.
 487      */
 488     if (bd_read(od, 0, 1, buf)) {
 489         DEBUG("error reading MBR");
 490         error = EIO;
 491         goto out;
 492     }
 493
 494     /*
 495      * Check the slice table magic.
 496      */
 497     if (((u_char)buf[0x1fe] != 0x55) || ((u_char)buf[0x1ff] != 0xaa)) {
 498         /* If a slice number was explicitly supplied, this is an error */
 499         if (dev->d_kind.biosdisk.slice > 0) {
 500             DEBUG("no slice table/MBR (no magic)");
 501             error = ENOENT;
 502             goto out;
 503         }
 504         sector = 0;
 505         goto unsliced;          /* may be a floppy */
 506     }
 507
 508     /*
 509      * copy the partition table, then pick up any extended partitions.
 510      */
 511     bcopy(buf + DOSPARTOFF, &od->od_slicetab,
 512       sizeof(struct dos_partition) * NDOSPART);
 513     od->od_nslices = 4;                 /* extended slices start here */
 514     for (i = 0; i < NDOSPART; i++)
 515         bd_checkextended(od, i);
 516     od->od_flags |= BD_PARTTABOK;
 517     dptr = &od->od_slicetab[0];
 518
 519     /* Is this a request for the whole disk? */
 520     if (dev->d_kind.biosdisk.slice == -1) {
 521         sector = 0;
 522         goto unsliced;
 523     }
 524
 525     /*
 526      * if a slice number was supplied but not found, this is an error.
 527      */
 528     if (dev->d_kind.biosdisk.slice > 0) {
 529         slice = dev->d_kind.biosdisk.slice - 1;
 530         if (slice >= od->od_nslices) {
 531             DEBUG("slice %d not found", slice);
 532             error = ENOENT;
 533             goto out;
 534         }
 535     }
 536
 537     /*
 538      * Check for the historically bogus MBR found on true dedicated disks
 539      */
 540     if ((dptr[3].dp_typ == DOSPTYP_386BSD) &&
 541       (dptr[3].dp_start == 0) &&
 542       (dptr[3].dp_size == 50000)) {
 543         sector = 0;
 544         goto unsliced;
 545     }
 546
 547     /* Try to auto-detect the best slice; this should always give a slice number */
 548     if (dev->d_kind.biosdisk.slice == 0) {
 549         slice = bd_bestslice(od);
 550         if (slice == -1) {
 551             error = ENOENT;
 552             goto out;
 553         }
 554         dev->d_kind.biosdisk.slice = slice;
 555     }
 556
 557     dptr = &od->od_slicetab[0];
 558     /*
 559      * Accept the supplied slice number unequivocally (we may be looking
 560      * at a DOS partition).
 561      */
 562     dptr += (dev->d_kind.biosdisk.slice - 1);   /* we number 1-4, offsets are 0-3 */
 563     sector = dptr->dp_start;
 564     DEBUG("slice entry %d at %d, %d sectors", dev->d_kind.biosdisk.slice - 1, sector, dptr->dp_size);
 565
 566     /*
 567      * If we are looking at a BSD slice, and the partition is < 0, assume the 'a' partition
 568      */
 569     if ((dptr->dp_typ == DOSPTYP_386BSD) && (dev->d_kind.biosdisk.partition < 0))
 570         dev->d_kind.biosdisk.partition = 0;
 571
 572  unsliced:
 573     /*
 574      * Now we have the slice offset, look for the partition in the disklabel if we have
 575      * a partition to start with.
 576      *
 577      * XXX we might want to check the label checksum.
 578      */
 579     if (dev->d_kind.biosdisk.partition < 0) {
 580         od->od_boff = sector;           /* no partition, must be after the slice */
 581         DEBUG("opening raw slice");
 582     } else {
 583
 584         if (bd_read(od, sector + LABELSECTOR, 1, buf)) {
 585             DEBUG("error reading disklabel");
 586             error = EIO;
 587             goto out;
 588         }
 589         DEBUG("copy %d bytes of label from %p to %p", sizeof(struct disklabel), buf + LABELOFFSET, &od->od_disklabel);
 590         bcopy(buf + LABELOFFSET, &od->od_disklabel, sizeof(struct disklabel));
 591         lp = &od->od_disklabel;
 592         od->od_flags |= BD_LABELOK;
 593
 594         if (lp->d_magic != DISKMAGIC) {
 595             DEBUG("no disklabel");
 596             error = ENOENT;
 597             goto out;
 598         }
 599         if (dev->d_kind.biosdisk.partition >= lp->d_npartitions) {
 600             DEBUG("partition '%c' exceeds partitions in table (a-'%c')",
 601                   'a' + dev->d_kind.biosdisk.partition, 'a' + lp->d_npartitions);
 602             error = EPART;
 603             goto out;
 604
 605         }
 606
 607 #ifdef DISK_DEBUG
 608         /* Complain if the partition is unused unless this is a floppy. */
 609         if ((lp->d_partitions[dev->d_kind.biosdisk.partition].p_fstype == FS_UNUSED) &&
 610             !(od->od_flags & BD_FLOPPY))
 611             DEBUG("warning, partition marked as unused");
 612 #endif
 613
 614         od->od_boff = lp->d_partitions[dev->d_kind.biosdisk.partition].p_offset;
 615     }
 616
 617  out:
 618     if (error) {
 619         free(od);
 620     } else {
 621         *odp = od;      /* return the open disk */
 622     }
 623     return(error);
 624 }
 625
 626 static void
 627 bd_checkextended(struct open_disk *od, int slicenum)
 628 {
 629         char    buf[BIOSDISK_SECSIZE];
 630         struct dos_partition *dp;
 631         u_int base;
 632         int i, start, end;
 633
 634         dp = &od->od_slicetab[slicenum];
 635         start = od->od_nslices;
 636
 637         if (dp->dp_size == 0)
 638                 goto done;
 639         if (dp->dp_typ != DOSPTYP_EXT)
 640                 goto done;
 641         if (bd_read(od, (daddr_t)dp->dp_start, 1, buf))
 642                 goto done;
 643         if (((u_char)buf[0x1fe] != 0x55) || ((u_char)buf[0x1ff] != 0xaa)) {
 644                 DEBUG("no magic in extended table");
 645                 goto done;
 646         }
 647         base = dp->dp_start;
 648         dp = (struct dos_partition *)(&buf[DOSPARTOFF]);
 649         for (i = 0; i < NDOSPART; i++, dp++) {
 650                 if (dp->dp_size == 0)
 651                         continue;
 652                 if (od->od_nslices == MAX_SLICES)
 653                         goto done;
 654                 dp->dp_start += base;
 655                 bcopy(dp, &od->od_slicetab[od->od_nslices], sizeof(*dp));
 656                 od->od_nslices++;
 657         }
 658         end = od->od_nslices;
 659
 660         /*
 661          * now, recursively check the slices we just added
 662          */
 663         for (i = start; i < end; i++)
 664                 bd_checkextended(od, i);
 665 done:
 666         return;
 667 }
 668
 669 /*
 670  * Search for a slice with the following preferences:
 671  *
 672  * 1: Active FreeBSD slice
 673  * 2: Non-active FreeBSD slice
 674  * 3: Active Linux slice
 675  * 4: non-active Linux slice
 676  * 5: Active FAT/FAT32 slice
 677  * 6: non-active FAT/FAT32 slice
 678  */
 679 #define PREF_RAWDISK    0
 680 #define PREF_FBSD_ACT   1
 681 #define PREF_FBSD       2
 682 #define PREF_LINUX_ACT  3
 683 #define PREF_LINUX      4
 684 #define PREF_DOS_ACT    5
 685 #define PREF_DOS        6
 686 #define PREF_NONE       7
 687
 688 /*
 689  * slicelimit is in the range 0 .. NDOSPART
 690  */
 691 static int
 692 bd_bestslice(struct open_disk *od)
 693 {
 694         struct dos_partition *dp;
 695         int pref, preflevel;
 696         int i, prefslice;
 697
 698         prefslice = 0;
 699         preflevel = PREF_NONE;
 700
 701         dp = &od->od_slicetab[0];
 702         for (i = 0; i < od->od_nslices; i++, dp++) {
 703
 704                 switch (dp->dp_typ) {
 705                 case DOSPTYP_386BSD:            /* FreeBSD */
 706                         pref = dp->dp_flag & 0x80 ? PREF_FBSD_ACT : PREF_FBSD;
 707                         break;
 708
 709                 case DOSPTYP_LINUX:
 710                         pref = dp->dp_flag & 0x80 ? PREF_LINUX_ACT : PREF_LINUX;
 711                         break;
 712
 713                 case 0x01:              /* DOS/Windows */
 714                 case 0x04:
 715                 case 0x06:
 716                 case 0x0b:
 717                 case 0x0c:
 718                 case 0x0e:
 719                         pref = dp->dp_flag & 0x80 ? PREF_DOS_ACT : PREF_DOS;
 720                         break;
 721
 722                 default:
 723                         pref = PREF_NONE;
 724                 }
 725                 if (pref < preflevel) {
 726                         preflevel = pref;
 727                         prefslice = i + 1;
 728                 }
 729         }
 730         return (prefslice);
 731 }
 732
 733 static int
 734 bd_close(struct open_file *f)
 735 {
 736     struct open_disk    *od = (struct open_disk *)(((struct i386_devdesc *)(f->f_devdata))->d_kind.biosdisk.data);
 737
 738     bd_closedisk(od);
 739     return(0);
 740 }
 741
 742 static void
 743 bd_closedisk(struct open_disk *od)
 744 {
 745     DEBUG("open_disk %p", od);
 746 #if 0
 747     /* XXX is this required? (especially if disk already open...) */
 748     if (od->od_flags & BD_FLOPPY)
 749         delay(3000000);
 750 #endif
 751     free(od);
 752 }
 753
 754 static int
 755 bd_strategy(void *devdata, int rw, daddr_t dblk, size_t size, char *buf, size_t *rsize)
 756 {
 757     struct bcache_devdata       bcd;
 758     struct open_disk    *od = (struct open_disk *)(((struct i386_devdesc *)devdata)->d_kind.biosdisk.data);
 759
 760     bcd.dv_strategy = bd_realstrategy;
 761     bcd.dv_devdata = devdata;
 762     return(bcache_strategy(&bcd, od->od_unit, rw, dblk+od->od_boff, size, buf, rsize));
 763 }
 764
 765 static int
 766 bd_realstrategy(void *devdata, int rw, daddr_t dblk, size_t size, char *buf, size_t *rsize)
 767 {
 768     struct open_disk    *od = (struct open_disk *)(((struct i386_devdesc *)devdata)->d_kind.biosdisk.data);
 769     int                 blks;
 770 #ifdef BD_SUPPORT_FRAGS
 771     char                fragbuf[BIOSDISK_SECSIZE];
 772     size_t              fragsize;
 773
 774     fragsize = size % BIOSDISK_SECSIZE;
 775 #else
 776     if (size % BIOSDISK_SECSIZE)
 777         panic("bd_strategy: %d bytes I/O not multiple of block size", size);
 778 #endif
 779
 780     DEBUG("open_disk %p", od);
 781
 782     if (rw != F_READ)
 783         return(EROFS);
 784
 785
 786     blks = size / BIOSDISK_SECSIZE;
 787     DEBUG("read %d from %d to %p", blks, dblk, buf);
 788
 789     if (rsize)
 790         *rsize = 0;
 791     if (blks && bd_read(od, dblk, blks, buf)) {
 792         DEBUG("read error");
 793         return (EIO);
 794     }
 795 #ifdef BD_SUPPORT_FRAGS
 796     DEBUG("bd_strategy: frag read %d from %d+%d to %p",
 797              fragsize, dblk, blks, buf + (blks * BIOSDISK_SECSIZE));
 798     if (fragsize && bd_read(od, dblk + blks, 1, fragsize)) {
 799         DEBUG("frag read error");
 800         return(EIO);
 801     }
 802     bcopy(fragbuf, buf + (blks * BIOSDISK_SECSIZE), fragsize);
 803 #endif
 804     if (rsize)
 805         *rsize = size;
 806     return (0);
 807 }
 808
 809 /* Max number of sectors to bounce-buffer if the request crosses a 64k boundary */
 810 #define FLOPPY_BOUNCEBUF        18
 811
 812 static int
 813 bd_read(struct open_disk *od, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest)
 814 {
 815     u_int       x, bpc, cyl, hd, sec, result, resid, retry, maxfer;
 816     caddr_t     p, xp, bbuf, breg;
 817
 818     /* Just in case some idiot actually tries to read -1 blocks... */
 819     if (blks < 0)
 820         return (-1);
 821
 822     bpc = (od->od_sec * od->od_hds);            /* blocks per cylinder */
 823     resid = blks;
 824     p = dest;
 825
 826     /* Decide whether we have to bounce */
 827     if ((od->od_unit < 0x80) &&
 828         ((VTOP(dest) >> 16) != (VTOP(dest + blks * BIOSDISK_SECSIZE) >> 16))) {
 829
 830         /*
 831          * There is a 64k physical boundary somewhere in the destination buffer, so we have
 832          * to arrange a suitable bounce buffer.  Allocate a buffer twice as large as we
 833          * need to.  Use the bottom half unless there is a break there, in which case we
 834          * use the top half.
 835          */
 836         x = min(FLOPPY_BOUNCEBUF, (unsigned)blks);
 837         bbuf = malloc(x * 2 * BIOSDISK_SECSIZE);
 838         if (((u_int32_t)VTOP(bbuf) & 0xffff0000) == ((u_int32_t)VTOP(dest + x * BIOSDISK_SECSIZE) & 0xffff0000)) {
 839             breg = bbuf;
 840         } else {
 841             breg = bbuf + x * BIOSDISK_SECSIZE;
 842         }
 843         maxfer = x;                     /* limit transfers to bounce region size */
 844     } else {
 845         breg = bbuf = NULL;
 846         maxfer = 0;
 847     }
 848
 849     while (resid > 0) {
 850         x = dblk;
 851         cyl = x / bpc;                  /* block # / blocks per cylinder */
 852         x %= bpc;                       /* block offset into cylinder */
 853         hd = x / od->od_sec;            /* offset / blocks per track */
 854         sec = x % od->od_sec;           /* offset into track */
 855
 856         /* play it safe and don't cross track boundaries (XXX this is probably unnecessary) */
 857         x = min(od->od_sec - sec, resid);
 858         if (maxfer > 0)
 859             x = min(x, maxfer);         /* fit bounce buffer */
 860
 861         /* where do we transfer to? */
 862         xp = bbuf == NULL ? p : breg;
 863
 864         /* correct sector number for 1-based BIOS numbering */
 865         sec++;
 866
 867         /* Loop retrying the operation a couple of times.  The BIOS may also retry. */
 868         for (retry = 0; retry < 3; retry++) {
 869             /* if retrying, reset the drive */
 870             if (retry > 0) {
 871                 v86.ctl = V86_FLAGS;
 872                 v86.addr = 0x13;
 873                 v86.eax = 0;
 874                 v86.edx = od->od_unit;
 875                 v86int();
 876             }
 877
 878             if(cyl > 1023) {
 879                 /* use EDD if the disk supports it, otherwise, return error */
 880                 if(od->od_flags & BD_MODEEDD1) {
 881                     static unsigned short packet[8];
 882
 883                     packet[0] = 0x10;
 884                     packet[1] = x;
 885                     packet[2] = VTOPOFF(xp);
 886                     packet[3] = VTOPSEG(xp);
 887                     packet[4] = dblk & 0xffff;
 888                     packet[5] = dblk >> 16;
 889                     packet[6] = 0;
 890                     packet[7] = 0;
 891                     v86.ctl = V86_FLAGS;
 892                     v86.addr = 0x13;
 893                     v86.eax = 0x4200;
 894                     v86.edx = od->od_unit;
 895                     v86.ds = VTOPSEG(packet);
 896                     v86.esi = VTOPOFF(packet);
 897                     v86int();
 898                     result = (v86.efl & 0x1);
 899                     if(result == 0)
 900                       break;
 901                 } else {
 902                     result = 1;
 903                     break;
 904                 }
 905             } else {
 906                 /* Use normal CHS addressing */
 907                 v86.ctl = V86_FLAGS;
 908                 v86.addr = 0x13;
 909                 v86.eax = 0x200 | x;
 910                 v86.ecx = ((cyl & 0xff) << 8) | ((cyl & 0x300) >> 2) | sec;
 911                 v86.edx = (hd << 8) | od->od_unit;
 912                 v86.es = VTOPSEG(xp);
 913                 v86.ebx = VTOPOFF(xp);
 914                 v86int();
 915                 result = (v86.efl & 0x1);
 916                 if (result == 0)
 917                   break;
 918             }
 919         }
 920
 921         DEBUG("%d sectors from %d/%d/%d to %p (0x%x) %s", x, cyl, hd, sec - 1, p, VTOP(p), result ? "failed" : "ok");
 922         /* BUG here, cannot use v86 in printf because putchar uses it too */
 923         DEBUG("ax = 0x%04x cx = 0x%04x dx = 0x%04x status 0x%x",
 924               0x200 | x, ((cyl & 0xff) << 8) | ((cyl & 0x300) >> 2) | sec, (hd << 8) | od->od_unit, (v86.eax >> 8) & 0xff);
 925         if (result) {
 926             if (bbuf != NULL)
 927                 free(bbuf);
 928             return(-1);
 929         }
 930         if (bbuf != NULL)
 931             bcopy(breg, p, x * BIOSDISK_SECSIZE);
 932         p += (x * BIOSDISK_SECSIZE);
 933         dblk += x;
 934         resid -= x;
 935     }
 936
 937 /*    hexdump(dest, (blks * BIOSDISK_SECSIZE)); */
 938     if (bbuf != NULL)
 939         free(bbuf);
 940     return(0);
 941 }
 942
 943 static int
 944 bd_getgeom(struct open_disk *od)
 945 {
 946
 947     v86.ctl = V86_FLAGS;
 948     v86.addr = 0x13;
 949     v86.eax = 0x800;
 950     v86.edx = od->od_unit;
 951     v86int();
 952
 953     if ((v86.efl & 0x1) ||                              /* carry set */
 954         ((v86.edx & 0xff) <= (unsigned)(od->od_unit & 0x7f)))   /* unit # bad */
 955         return(1);
 956
 957     /* convert max cyl # -> # of cylinders */
 958     od->od_cyl = ((v86.ecx & 0xc0) << 2) + ((v86.ecx & 0xff00) >> 8) + 1;
 959     /* convert max head # -> # of heads */
 960     od->od_hds = ((v86.edx & 0xff00) >> 8) + 1;
 961     od->od_sec = v86.ecx & 0x3f;
 962
 963     DEBUG("unit 0x%x geometry %d/%d/%d", od->od_unit, od->od_cyl, od->od_hds, od->od_sec);
 964     return(0);
 965 }
 966
 967 /*
 968  * Return the BIOS geometry of a given "fixed drive" in a format
 969  * suitable for the legacy bootinfo structure.  Since the kernel is
 970  * expecting raw int 0x13/0x8 values for N_BIOS_GEOM drives, we
 971  * prefer to get the information directly, rather than rely on being
 972  * able to put it together from information already maintained for
 973  * different purposes and for a probably different number of drives.
 974  *
 975  * For valid drives, the geometry is expected in the format (31..0)
 976  * "000000cc cccccccc hhhhhhhh 00ssssss"; and invalid drives are
 977  * indicated by returning the geometry of a "1.2M" PC-format floppy
 978  * disk.  And, incidentally, what is returned is not the geometry as
 979  * such but the highest valid cylinder, head, and sector numbers.
 980  */
 981 u_int32_t
 982 bd_getbigeom(int bunit)
 983 {
 984
 985     v86.ctl = V86_FLAGS;
 986     v86.addr = 0x13;
 987     v86.eax = 0x800;
 988     v86.edx = 0x80 + bunit;
 989     v86int();
 990     if (v86.efl & 0x1)
 991         return 0x4f010f;
 992     return ((v86.ecx & 0xc0) << 18) | ((v86.ecx & 0xff00) << 8) |
 993            (v86.edx & 0xff00) | (v86.ecx & 0x3f);
 994 }
 995
 996 /*
 997  * Return a suitable dev_t value for (dev).
 998  *
 999  * In the case where it looks like (dev) is a SCSI disk, we allow the number of
1000  * IDE disks to be specified in $num_ide_disks.  There should be a Better Way.
1001  */
1002 int
1003 bd_getdev(struct i386_devdesc *dev)
1004 {
1005     struct open_disk            *od;
1006     int                         biosdev;
1007     int                         major;
1008     int                         rootdev;
1009     char                        *nip, *cp;
1010     int                         unitofs = 0, i, unit;
1011
1012     biosdev = bd_unit2bios(dev->d_kind.biosdisk.unit);
1013     DEBUG("unit %d BIOS device %d", dev->d_kind.biosdisk.unit, biosdev);
1014     if (biosdev == -1)                          /* not a BIOS device */
1015         return(-1);
1016     if (bd_opendisk(&od, dev) != 0)             /* oops, not a viable device */
1017         return(-1);
1018
1019     if (biosdev < 0x80) {
1020         /* floppy (or emulated floppy) or ATAPI device */
1021         if (bdinfo[dev->d_kind.biosdisk.unit].bd_type == DT_ATAPI) {
1022             /* is an ATAPI disk */
1023             major = WFDMAJOR;
1024         } else {
1025             /* is a floppy disk */
1026             major = FDMAJOR;
1027         }
1028     } else {
1029         /* harddisk */
1030         if ((od->od_flags & BD_LABELOK) && (od->od_disklabel.d_type == DTYPE_SCSI)) {
1031             /* label OK, disk labelled as SCSI */
1032             major = DAMAJOR;
1033             /* check for unit number correction hint, now deprecated */
1034             if ((nip = getenv("num_ide_disks")) != NULL) {
1035                 i = strtol(nip, &cp, 0);
1036                 /* check for parse error */
1037                 if ((cp != nip) && (*cp == 0))
1038                     unitofs = i;
1039             }
1040         } else {
1041             /* assume an IDE disk */
1042             major = WDMAJOR;
1043         }
1044     }
1045     /* default root disk unit number */
1046     unit = (biosdev & 0x7f) - unitofs;
1047
1048     /* XXX a better kludge to set the root disk unit number */
1049     if ((nip = getenv("root_disk_unit")) != NULL) {
1050         i = strtol(nip, &cp, 0);
1051         /* check for parse error */
1052         if ((cp != nip) && (*cp == 0))
1053             unit = i;
1054     }
1055
1056     rootdev = MAKEBOOTDEV(major,
1057                           (dev->d_kind.biosdisk.slice + 1) >> 4,        /* XXX slices may be wrong here */
1058                           (dev->d_kind.biosdisk.slice + 1) & 0xf,
1059                           unit,
1060                           dev->d_kind.biosdisk.partition);
1061     DEBUG("dev is 0x%x\n", rootdev);
1062     return(rootdev);
1063 }