pc-bios/s390-ccw/bootmap.c

   1 /*
   2  * QEMU S390 bootmap interpreter
   3  *
   4  * Copyright (c) 2009 Alexander Graf <[email protected]>
   5  *
   6  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or (at
   7  * your option) any later version. See the COPYING file in the top-level
   8  * directory.
   9  */
  10
  11 #include "s390-ccw.h"
  12 #include "bootmap.h"
  13 #include "virtio.h"
  14
  15 /* #define DEBUG_FALLBACK */
  16
  17 #ifdef DEBUG_FALLBACK
  18 #define dputs(txt) \
  19     do { sclp_print("zipl: " txt); } while (0)
  20 #else
  21 #define dputs(fmt, ...) \
  22     do { } while (0)
  23 #endif
  24
  25 /* Scratch space */
  26 static uint8_t sec[MAX_SECTOR_SIZE]
  27 __attribute__((__aligned__(MAX_SECTOR_SIZE)));
  28
  29 typedef struct ResetInfo {
  30     uint32_t ipl_mask;
  31     uint32_t ipl_addr;
  32     uint32_t ipl_continue;
  33 } ResetInfo;
  34
  35 ResetInfo save;
  36
  37 static void jump_to_IPL_2(void)
  38 {
  39     ResetInfo *current = 0;
  40
  41     void (*ipl)(void) = (void *) (uint64_t) current->ipl_continue;
  42     debug_print_addr("set IPL addr to", ipl);
  43
  44     /* Ensure the guest output starts fresh */
  45     sclp_print("\n");
  46
  47     *current = save;
  48     ipl(); /* should not return */
  49 }
  50
  51 static void jump_to_IPL_code(uint64_t address)
  52 {
  53     /*
  54      * The IPL PSW is at address 0. We also must not overwrite the
  55      * content of non-BIOS memory after we loaded the guest, so we
  56      * save the original content and restore it in jump_to_IPL_2.
  57      */
  58     ResetInfo *current = 0;
  59
  60     save = *current;
  61     current->ipl_addr = (uint32_t) (uint64_t) &jump_to_IPL_2;
  62     current->ipl_continue = address & 0x7fffffff;
  63
  64     /*
  65      * HACK ALERT.
  66      * We use the load normal reset to keep r15 unchanged. jump_to_IPL_2
  67      * can then use r15 as its stack pointer.
  68      */
  69     asm volatile("lghi 1,1\n\t"
  70                  "diag 1,1,0x308\n\t"
  71                  : : : "1", "memory");
  72     virtio_panic("\n! IPL returns !\n");
  73 }
  74
  75 /* Check for ZIPL magic. Returns 0 if not matched. */
  76 static int zipl_magic(uint8_t *ptr)
  77 {
  78     uint32_t *p = (void *)ptr;
  79     uint32_t *z = (void *)ZIPL_MAGIC;
  80
  81     if (*p != *z) {
  82         debug_print_int("invalid magic", *p);
  83         virtio_panic("invalid magic");
  84     }
  85
  86     return 1;
  87 }
  88
  89 static int zipl_load_segment(ComponentEntry *entry)
  90 {
  91     const int max_entries = (MAX_SECTOR_SIZE / sizeof(ScsiBlockPtr));
  92     ScsiBlockPtr *bprs = (void *)sec;
  93     const int bprs_size = sizeof(sec);
  94     block_number_t blockno;
  95     long address;
  96     int i;
  97
  98     blockno = entry->data.blockno;
  99     address = entry->load_address;
 100
 101     debug_print_int("loading segment at block", blockno);
 102     debug_print_int("addr", address);
 103
 104     do {
 105         memset(bprs, FREE_SPACE_FILLER, bprs_size);
 106         if (virtio_read(blockno, (uint8_t *)bprs)) {
 107             debug_print_int("failed reading bprs at", blockno);
 108             goto fail;
 109         }
 110
 111         for (i = 0;; i++) {
 112             u64 *cur_desc = (void *)&bprs[i];
 113
 114             blockno = bprs[i].blockno;
 115             if (!blockno) {
 116                 break;
 117             }
 118
 119             /* we need the updated blockno for the next indirect entry in the
 120                chain, but don't want to advance address */
 121             if (i == (max_entries - 1)) {
 122                 break;
 123             }
 124
 125             if (bprs[i].blockct == 0 && unused_space(&bprs[i + 1],
 126                 sizeof(ScsiBlockPtr))) {
 127                 /* This is a "continue" pointer.
 128                  * This ptr is the last one in the current script section.
 129                  * I.e. the next ptr must point to the unused memory area.
 130                  * The blockno is not zero, so the upper loop must continue
 131                  * reading next section of BPRS.
 132                  */
 133                 break;
 134             }
 135             address = virtio_load_direct(cur_desc[0], cur_desc[1], 0,
 136                                          (void *)address);
 137             if (address == -1) {
 138                 goto fail;
 139             }
 140         }
 141     } while (blockno);
 142
 143     return 0;
 144
 145 fail:
 146     sclp_print("failed loading segment\n");
 147     return -1;
 148 }
 149
 150 /* Run a zipl program */
 151 static int zipl_run(ScsiBlockPtr *pte)
 152 {
 153     ComponentHeader *header;
 154     ComponentEntry *entry;
 155     uint8_t tmp_sec[MAX_SECTOR_SIZE];
 156
 157     virtio_read(pte->blockno, tmp_sec);
 158     header = (ComponentHeader *)tmp_sec;
 159
 160     if (!zipl_magic(tmp_sec)) {
 161         goto fail;
 162     }
 163
 164     if (header->type != ZIPL_COMP_HEADER_IPL) {
 165         goto fail;
 166     }
 167
 168     dputs("start loading images\n");
 169
 170     /* Load image(s) into RAM */
 171     entry = (ComponentEntry *)(&header[1]);
 172     while (entry->component_type == ZIPL_COMP_ENTRY_LOAD) {
 173         if (zipl_load_segment(entry) < 0) {
 174             goto fail;
 175         }
 176
 177         entry++;
 178
 179         if ((uint8_t *)(&entry[1]) > (tmp_sec + MAX_SECTOR_SIZE)) {
 180             goto fail;
 181         }
 182     }
 183
 184     if (entry->component_type != ZIPL_COMP_ENTRY_EXEC) {
 185         goto fail;
 186     }
 187
 188     /* should not return */
 189     jump_to_IPL_code(entry->load_address);
 190
 191     return 0;
 192
 193 fail:
 194     sclp_print("failed running zipl\n");
 195     return -1;
 196 }
 197
 198 int zipl_load(void)
 199 {
 200     ScsiMbr *mbr = (void *)sec;
 201     uint8_t *ns, *ns_end;
 202     int program_table_entries = 0;
 203     const int pte_len = sizeof(ScsiBlockPtr);
 204     ScsiBlockPtr *prog_table_entry;
 205     const char *error = "";
 206
 207     /* Grab the MBR */
 208     virtio_read(0, (void *)mbr);
 209
 210     dputs("checking magic\n");
 211
 212     if (!zipl_magic(mbr->magic)) {
 213         error = "zipl_magic 1";
 214         goto fail;
 215     }
 216
 217     debug_print_int("program table", mbr->blockptr.blockno);
 218
 219     /* Parse the program table */
 220     if (virtio_read(mbr->blockptr.blockno, sec)) {
 221         error = "virtio_read";
 222         goto fail;
 223     }
 224
 225     if (!zipl_magic(sec)) {
 226         error = "zipl_magic 2";
 227         goto fail;
 228     }
 229
 230     ns_end = sec + virtio_get_block_size();
 231     for (ns = (sec + pte_len); (ns + pte_len) < ns_end; ns++) {
 232         prog_table_entry = (ScsiBlockPtr *)ns;
 233         if (!prog_table_entry->blockno) {
 234             break;
 235         }
 236
 237         program_table_entries++;
 238     }
 239
 240     debug_print_int("program table entries", program_table_entries);
 241
 242     if (!program_table_entries) {
 243         goto fail;
 244     }
 245
 246     /* Run the default entry */
 247
 248     prog_table_entry = (ScsiBlockPtr *)(sec + pte_len);
 249
 250     return zipl_run(prog_table_entry);
 251
 252 fail:
 253     sclp_print("failed loading zipl: ");
 254     sclp_print(error);
 255     sclp_print("\n");
 256     return -1;
 257 }