arch/x86/lib/bios.c

   1 /*
   2  * From Coreboot file device/oprom/realmode/x86.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2007 Advanced Micro Devices, Inc.
   5  * Copyright (C) 2009-2010 coresystems GmbH
   6  *
   7  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0
   8  */
   9 #include <common.h>
  10 #include <bios_emul.h>
  11 #include <vbe.h>
  12 #include <asm/cache.h>
  13 #include <asm/processor.h>
  14 #include <asm/i8259.h>
  15 #include <asm/io.h>
  16 #include <asm/post.h>
  17 #include "bios.h"
  18
  19 /* Interrupt handlers for each interrupt the ROM can call */
  20 static int (*int_handler[256])(void);
  21
  22 /* to have a common register file for interrupt handlers */
  23 X86EMU_sysEnv _X86EMU_env;
  24
  25 asmlinkage void (*realmode_call)(u32 addr, u32 eax, u32 ebx, u32 ecx, u32 edx,
  26                                  u32 esi, u32 edi);
  27
  28 asmlinkage void (*realmode_interrupt)(u32 intno, u32 eax, u32 ebx, u32 ecx,
  29                                       u32 edx, u32 esi, u32 edi);
  30
  31 static void setup_realmode_code(void)
  32 {
  33         memcpy((void *)REALMODE_BASE, &asm_realmode_code,
  34                asm_realmode_code_size);
  35
  36         /* Ensure the global pointers are relocated properly. */
  37         realmode_call = PTR_TO_REAL_MODE(asm_realmode_call);
  38         realmode_interrupt = PTR_TO_REAL_MODE(__realmode_interrupt);
  39
  40         debug("Real mode stub @%x: %d bytes\n", REALMODE_BASE,
  41               asm_realmode_code_size);
  42 }
  43
  44 static void setup_rombios(void)
  45 {
  46         const char date[] = "06/11/99";
  47         memcpy((void *)0xffff5, &date, 8);
  48
  49         const char ident[] = "PCI_ISA";
  50         memcpy((void *)0xfffd9, &ident, 7);
  51
  52         /* system model: IBM-AT */
  53         writeb(0xfc, 0xffffe);
  54 }
  55
  56 static int int_exception_handler(void)
  57 {
  58         /* compatibility shim */
  59         struct eregs reg_info = {
  60                 .eax = M.x86.R_EAX,
  61                 .ecx = M.x86.R_ECX,
  62                 .edx = M.x86.R_EDX,
  63                 .ebx = M.x86.R_EBX,
  64                 .esp = M.x86.R_ESP,
  65                 .ebp = M.x86.R_EBP,
  66                 .esi = M.x86.R_ESI,
  67                 .edi = M.x86.R_EDI,
  68                 .vector = M.x86.intno,
  69                 .error_code = 0,
  70                 .eip = M.x86.R_EIP,
  71                 .cs = M.x86.R_CS,
  72                 .eflags = M.x86.R_EFLG
  73         };
  74         struct eregs *regs = &reg_info;
  75
  76         debug("Oops, exception %d while executing option rom\n", regs->vector);
  77         cpu_hlt();
  78
  79         return 0;
  80 }
  81
  82 static int int_unknown_handler(void)
  83 {
  84         debug("Unsupported software interrupt #0x%x eax 0x%x\n",
  85               M.x86.intno, M.x86.R_EAX);
  86
  87         return -1;
  88 }
  89
  90 /* setup interrupt handlers for mainboard */
  91 void bios_set_interrupt_handler(int intnum, int (*int_func)(void))
  92 {
  93         int_handler[intnum] = int_func;
  94 }
  95
  96 static void setup_interrupt_handlers(void)
  97 {
  98         int i;
  99
 100         /*
 101          * The first 16 int_handler functions are not BIOS services,
 102          * but the CPU-generated exceptions ("hardware interrupts")
 103          */
 104         for (i = 0; i < 0x10; i++)
 105                 int_handler[i] = &int_exception_handler;
 106
 107         /* Mark all other int_handler calls as unknown first */
 108         for (i = 0x10; i < 0x100; i++) {
 109                 /* Skip if bios_set_interrupt_handler() isn't called first */
 110                 if (int_handler[i])
 111                         continue;
 112
 113                  /*
 114                   * Now set the default functions that are actually needed
 115                   * to initialize the option roms. The board may override
 116                   * these with bios_set_interrupt_handler()
 117                  */
 118                 switch (i) {
 119                 case 0x10:
 120                         int_handler[0x10] = &int10_handler;
 121                         break;
 122                 case 0x12:
 123                         int_handler[0x12] = &int12_handler;
 124                         break;
 125                 case 0x16:
 126                         int_handler[0x16] = &int16_handler;
 127                         break;
 128                 case 0x1a:
 129                         int_handler[0x1a] = &int1a_handler;
 130                         break;
 131                 default:
 132                         int_handler[i] = &int_unknown_handler;
 133                         break;
 134                 }
 135         }
 136 }
 137
 138 static void write_idt_stub(void *target, u8 intnum)
 139 {
 140         unsigned char *codeptr;
 141
 142         codeptr = (unsigned char *)target;
 143         memcpy(codeptr, &__idt_handler, __idt_handler_size);
 144         codeptr[3] = intnum; /* modify int# in the code stub. */
 145 }
 146
 147 static void setup_realmode_idt(void)
 148 {
 149         struct realmode_idt *idts = NULL;
 150         int i;
 151
 152         /*
 153          * Copy IDT stub code for each interrupt. This might seem wasteful
 154          * but it is really simple
 155          */
 156          for (i = 0; i < 256; i++) {
 157                 idts[i].cs = 0;
 158                 idts[i].offset = 0x1000 + (i * __idt_handler_size);
 159                 write_idt_stub((void *)((u32)idts[i].offset), i);
 160         }
 161
 162         /*
 163          * Many option ROMs use the hard coded interrupt entry points in the
 164          * system bios. So install them at the known locations.
 165          */
 166
 167         /* int42 is the relocated int10 */
 168         write_idt_stub((void *)0xff065, 0x42);
 169         /* BIOS Int 11 Handler F000:F84D */
 170         write_idt_stub((void *)0xff84d, 0x11);
 171         /* BIOS Int 12 Handler F000:F841 */
 172         write_idt_stub((void *)0xff841, 0x12);
 173         /* BIOS Int 13 Handler F000:EC59 */
 174         write_idt_stub((void *)0xfec59, 0x13);
 175         /* BIOS Int 14 Handler F000:E739 */
 176         write_idt_stub((void *)0xfe739, 0x14);
 177         /* BIOS Int 15 Handler F000:F859 */
 178         write_idt_stub((void *)0xff859, 0x15);
 179         /* BIOS Int 16 Handler F000:E82E */
 180         write_idt_stub((void *)0xfe82e, 0x16);
 181         /* BIOS Int 17 Handler F000:EFD2 */
 182         write_idt_stub((void *)0xfefd2, 0x17);
 183         /* ROM BIOS Int 1A Handler F000:FE6E */
 184         write_idt_stub((void *)0xffe6e, 0x1a);
 185 }
 186
 187 static u8 vbe_get_mode_info(struct vbe_mode_info *mi)
 188 {
 189         u16 buffer_seg;
 190         u16 buffer_adr;
 191         char *buffer;
 192
 193         debug("VBE: Getting information about VESA mode %04x\n",
 194               mi->video_mode);
 195         buffer = PTR_TO_REAL_MODE(asm_realmode_buffer);
 196         buffer_seg = (((unsigned long)buffer) >> 4) & 0xff00;
 197         buffer_adr = ((unsigned long)buffer) & 0xffff;
 198
 199         realmode_interrupt(0x10, VESA_GET_MODE_INFO, 0x0000, mi->video_mode,
 200                            0x0000, buffer_seg, buffer_adr);
 201         memcpy(mi->mode_info_block, buffer, sizeof(struct vbe_mode_info));
 202         mi->valid = true;
 203
 204         return 0;
 205 }
 206
 207 static u8 vbe_set_mode(struct vbe_mode_info *mi)
 208 {
 209         debug("VBE: Setting VESA mode %#04x\n", mi->video_mode);
 210         /* request linear framebuffer mode */
 211         mi->video_mode |= (1 << 14);
 212         /* request clearing of framebuffer */
 213         mi->video_mode &= ~(1 << 15);
 214         realmode_interrupt(0x10, VESA_SET_MODE, mi->video_mode,
 215                            0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000);
 216
 217         return 0;
 218 }
 219
 220 static void vbe_set_graphics(int vesa_mode, struct vbe_mode_info *mode_info)
 221 {
 222         unsigned char *framebuffer;
 223
 224         mode_info->video_mode = (1 << 14) | vesa_mode;
 225         vbe_get_mode_info(mode_info);
 226
 227         framebuffer = (unsigned char *)mode_info->vesa.phys_base_ptr;
 228         debug("VBE: resolution:  %dx%d@%d\n",
 229               le16_to_cpu(mode_info->vesa.x_resolution),
 230               le16_to_cpu(mode_info->vesa.y_resolution),
 231               mode_info->vesa.bits_per_pixel);
 232         debug("VBE: framebuffer: %p\n", framebuffer);
 233         if (!framebuffer) {
 234                 debug("VBE: Mode does not support linear framebuffer\n");
 235                 return;
 236         }
 237
 238         vbe_set_mode(mode_info);
 239 }
 240
 241 void bios_run_on_x86(pci_dev_t pcidev, unsigned long addr, int vesa_mode,
 242                      struct vbe_mode_info *mode_info)
 243 {
 244         u32 num_dev;
 245
 246         num_dev = PCI_BUS(pcidev) << 8 | PCI_DEV(pcidev) << 3 |
 247                         PCI_FUNC(pcidev);
 248
 249         /* Needed to avoid exceptions in some ROMs */
 250         interrupt_init();
 251
 252         /* Set up some legacy information in the F segment */
 253         setup_rombios();
 254
 255         /* Set up C interrupt handlers */
 256         setup_interrupt_handlers();
 257
 258         /* Set up real-mode IDT */
 259         setup_realmode_idt();
 260
 261         /* Make sure the code is placed. */
 262         setup_realmode_code();
 263
 264         disable_caches();
 265         debug("Calling Option ROM at %lx, pci device %#x...", addr, num_dev);
 266
 267         /* Option ROM entry point is at OPROM start + 3 */
 268         realmode_call(addr + 0x0003, num_dev, 0xffff, 0x0000, 0xffff, 0x0,
 269                       0x0);
 270         debug("done\n");
 271
 272         if (vesa_mode != -1)
 273                 vbe_set_graphics(vesa_mode, mode_info);
 274 }
 275
 276 asmlinkage int interrupt_handler(u32 intnumber, u32 gsfs, u32 dses,
 277                                  u32 edi, u32 esi, u32 ebp, u32 esp,
 278                                  u32 ebx, u32 edx, u32 ecx, u32 eax,
 279                                  u32 cs_ip, u16 stackflags)
 280 {
 281         u32 ip;
 282         u32 cs;
 283         u32 flags;
 284         int ret = 0;
 285
 286         ip = cs_ip & 0xffff;
 287         cs = cs_ip >> 16;
 288         flags = stackflags;
 289
 290 #ifdef CONFIG_REALMODE_DEBUG
 291         debug("oprom: INT# 0x%x\n", intnumber);
 292         debug("oprom: eax: %08x ebx: %08x ecx: %08x edx: %08x\n",
 293               eax, ebx, ecx, edx);
 294         debug("oprom: ebp: %08x esp: %08x edi: %08x esi: %08x\n",
 295               ebp, esp, edi, esi);
 296         debug("oprom:  ip: %04x      cs: %04x   flags: %08x\n",
 297               ip, cs, flags);
 298         debug("oprom: stackflags = %04x\n", stackflags);
 299 #endif
 300
 301         /*
 302          * Fetch arguments from the stack and put them to a place
 303          * suitable for the interrupt handlers
 304          */
 305         M.x86.R_EAX = eax;
 306         M.x86.R_ECX = ecx;
 307         M.x86.R_EDX = edx;
 308         M.x86.R_EBX = ebx;
 309         M.x86.R_ESP = esp;
 310         M.x86.R_EBP = ebp;
 311         M.x86.R_ESI = esi;
 312         M.x86.R_EDI = edi;
 313         M.x86.intno = intnumber;
 314         M.x86.R_EIP = ip;
 315         M.x86.R_CS = cs;
 316         M.x86.R_EFLG = flags;
 317
 318         /* Call the interrupt handler for this interrupt number */
 319         ret = int_handler[intnumber]();
 320
 321         /*
 322          * This code is quite strange...
 323          *
 324          * Put registers back on the stack. The assembler code will pop them
 325          * later. We force (volatile!) changing the values of the parameters
 326          * of this function. We know that they stay alive on the stack after
 327          * we leave this function.
 328          */
 329         *(volatile u32 *)&eax = M.x86.R_EAX;
 330         *(volatile u32 *)&ecx = M.x86.R_ECX;
 331         *(volatile u32 *)&edx = M.x86.R_EDX;
 332         *(volatile u32 *)&ebx = M.x86.R_EBX;
 333         *(volatile u32 *)&esi = M.x86.R_ESI;
 334         *(volatile u32 *)&edi = M.x86.R_EDI;
 335         flags = M.x86.R_EFLG;
 336
 337         /* Pass success or error back to our caller via the CARRY flag */
 338         if (ret) {
 339                 flags &= ~1; /* no error: clear carry */
 340         } else {
 341                 debug("int%02x call returned error\n", intnumber);
 342                 flags |= 1;  /* error: set carry */
 343         }
 344         *(volatile u16 *)&stackflags = flags;
 345
 346         return ret;
 347 }