source: rtems/c/src/lib/libbsp/powerpc/shared/bootloader/em86.c @ eba2e4f

4.104.114.84.95
Last change on this file since eba2e4f was acc25ee, checked in by Joel Sherrill <joel.sherrill@…>, on Dec 2, 1999 at 2:31:19 PM

Merged of mcp750 and mvme2307 BSP by Eric Valette <valette@…>.
As part of this effort, the mpc750 libcpu code is now shared with the
ppc6xx.

  • Property mode set to 100644
File size: 14.8 KB
Line 
1/*
2 *  em86.c -- Include file for bootloader.
3 *
4 *  Copyright (C) 1998, 1999 Gabriel Paubert, paubert@iram.es
5 *
6 *  Modified to compile in RTEMS development environment
7 *  by Eric Valette
8 *
9 *  Copyright (C) 1999 Eric Valette. valette@crf.canon.fr
10 *
11 *  The license and distribution terms for this file may be
12 *  found in found in the file LICENSE in this distribution or at
13 *  http://www.OARcorp.com/rtems/license.html.
14 *
15 * $Id$
16 */
17
18/*****************************************************************************
19*
20* Code to interpret Video BIOS ROM routines.
21*
22*
23******************************************************************************/
24
25/* These include are for the development version only */
26#include <sys/types.h>
27#include "pci.h"
28#include <libcpu/byteorder.h>
29#ifdef __BOOT__
30#include "bootldr.h"
31#include <limits.h>
32#endif
33
34/* Code options,  put them on the compiler command line */     
35/* #define EIP_STATS */ /* EIP based profiling */
36/* #undef EIP_STATS */
37
38typedef union _reg_type1 {
39        unsigned e;
40        unsigned short x;
41        struct {
42                unsigned char l, h;
43        } lh;
44} reg_type1;
45
46typedef union _reg_type2 {
47        unsigned e;
48        unsigned short x;
49} reg_type2;
50
51typedef struct _x86 {
52        reg_type1
53          _eax, _ecx, _edx, _ebx;
54        reg_type2
55          _esp, _ebp, _esi, _edi;
56        unsigned
57          es, cs, ss, ds, fs, gs, eip, eflags;
58        unsigned char
59          *esbase, *csbase, *ssbase, *dsbase, *fsbase, *gsbase;
60        volatile unsigned char *iobase;
61        unsigned char *ioperm;
62        unsigned 
63          reason, nexteip, parm1, parm2, opcode, base;
64        unsigned *optable, opreg; /* no more used! */
65        unsigned char* vbase; 
66        unsigned instructions;
67#ifdef __BOOT__
68        u_char * ram;
69        u_char * rom;
70        struct pci_dev * dev;
71#else
72        unsigned filler[14]; /* Skip to  next 64 byte boundary */
73        unsigned eipstats[32768][2];
74#endif
75} x86;
76
77x86 v86_private __attribute__((aligned(32)));
78
79
80/* Emulator is in another source file */
81extern 
82void em86_enter(x86 * p);
83
84#define EAX (p->_eax.e)
85#define ECX (p->_ecx.e)
86#define EDX (p->_edx.e)
87#define EBX (p->_ebx.e)
88#define ESP (p->_esp.e)
89#define EBP (p->_ebp.e)
90#define ESI (p->_esi.e)
91#define EDI (p->_edi.e)
92#define AX (p->_eax.x)
93#define CX (p->_ecx.x)
94#define DX (p->_edx.x)
95#define BX (p->_ebx.x)
96#define SP (p->_esp.x)
97#define BP (p->_ebp.x)
98#define SI (p->_esi.x)
99#define DI (p->_edi.x)
100#define AL (p->_eax.lh.l)
101#define CL (p->_ecx.lh.l)
102#define DL (p->_edx.lh.l)
103#define BL (p->_ebx.lh.l)
104#define AH (p->_eax.lh.h)
105#define CH (p->_ecx.lh.h)
106#define DH (p->_edx.lh.h)
107#define BH (p->_ebx.lh.h)
108
109/* Function used to debug */
110#ifdef __BOOT__
111#define printf printk
112#endif
113#ifdef DEBUG
114static void dump86(x86 * p){
115        unsigned char *s = p->csbase + p->eip;
116        printf("cs:eip=%04x:%08x, eax=%08x, ecx=%08x, edx=%08x, ebx=%08x\n",
117               p->cs, p->eip, ld_le32(&EAX), 
118               ld_le32(&ECX), ld_le32(&EDX), ld_le32(&EBX));
119        printf("ss:esp=%04x:%08x, ebp=%08x, esi=%08x, edi=%08x, efl=%08x\n",
120               p->ss, ld_le32(&ESP), ld_le32(&EBP), 
121               ld_le32(&ESI), ld_le32(&EDI), p->eflags);
122        printf("nip=%08x, ds=%04x, es=%04x, fs=%04x, gs=%04x, total=%d\n",
123               p->nexteip, p->ds, p->es, p->fs, p->gs, p->instructions);
124        printf("code: %02x %02x %02x %02x %02x %02x " 
125               "%02x %02x %02x %02x %02x %02x\n",
126               s[0], s[1], s[2], s[3], s[4], s[5], 
127               s[6], s[7], s[8], s[9], s[10], s[11]);
128#ifndef __BOOT__
129        printf("op1=%08x, op2=%08x, result=%08x, flags=%08x\n", 
130               p->filler[11], p->filler[12], p->filler[13], p->filler[14]);
131#endif
132}
133#else
134#define dump86(x)
135#endif
136
137int bios86pci(x86 * p) {
138        unsigned reg=ld_le16(&DI);
139        reg_type2 tmp;
140       
141        if (AL>=8 && AL<=13 && reg>0xff) {
142                AH = PCIBIOS_BAD_REGISTER_NUMBER;
143        } else { 
144                switch(AL) {
145                case 2: /* find_device */
146                  /* Should be improved for BIOS able to handle
147                   * multiple devices. We simply suppose the BIOS
148                   * inits a single device, and return an error
149                   * if it tries to find more...
150                   */
151                  if (SI) {
152                        AH=PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
153                  } else {
154                        BH = p->dev->bus->number;
155                        BL = p->dev->devfn;
156                        AH = 0;
157                  }
158                  break;
159                /*
160                case 3: find_class not implemented for now.
161                */
162                case 8:       /* read_config_byte */
163                  AH=pcibios_read_config_byte(BH, BL, reg, &CL);
164                  break;
165                case 9:       /* read_config_word */
166                  AH=pcibios_read_config_word(BH, BL, reg, &tmp.x);
167                  CX=ld_le16(&tmp.x);
168                  break;
169                case 10:      /* read_config_dword */
170                  AH=pcibios_read_config_dword(BH, BL, reg, &tmp.e);
171                  ECX=ld_le32(&tmp.e);
172                  break;
173                case 11:      /* write_config_byte */
174                  AH=pcibios_write_config_byte(BH, BL, reg, CL);
175                  break;
176                case 12:      /* write_config_word */
177                  AH=pcibios_write_config_word(BH, BL, reg, ld_le16(&CX));
178                  break;
179                case 13:      /* write_config_dword */
180                  AH=pcibios_write_config_dword(BH, BL, reg, ld_le32(&ECX));
181                  break;
182                default:
183                  printf("Unimplemented or illegal PCI service call #%d!\n",
184                         AL);
185                  return 1;
186                }
187        }
188        p->eip = p->nexteip;
189        /* Set/clear carry according to result */
190        if (AH) p->eflags |= 1; else p->eflags &=~1;
191        return 0;
192}
193
194void push2(x86 *p, unsigned value) {
195        unsigned char * sbase= p->ssbase;
196        unsigned newsp = (ld_le16(&SP)-2)&0xffff;
197        st_le16(&SP,newsp);
198        st_le16((unsigned short *)(sbase+newsp), value);
199}
200
201unsigned pop2(x86 *p) {
202        unsigned char * sbase=p->ssbase;
203        unsigned oldsp = ld_le16(&SP);
204        st_le16(&SP,oldsp+2);
205        return ld_le16((unsigned short *)(sbase+oldsp));
206}
207
208int int10h(x86 * p) { /* Process BIOS video interrupt */
209        unsigned vector;
210        vector=ld_le32((unsigned *)p->vbase+0x10);
211        if (((vector&0xffff0000)>>16)==0xc000) {
212                push2(p, p->eflags);
213                push2(p, p->cs);
214                push2(p, p->nexteip);
215                p->cs=vector>>16;
216                p->csbase=p->vbase + (p->cs<<4);
217                p->eip=vector&0xffff;
218#if 1
219                p->eflags&=0xfcff;  /* Clear AC/TF/IF */
220#else
221                p->eflags = (p->eflags&0xfcff)|0x100;  /* Set TF for debugging */
222#endif
223                /* p->eflags|=0x100; uncomment to force a trap */ 
224                return(0);
225        } else {
226                switch(AH) {
227                case 0x12:
228                  switch(BL){
229                  case 0x32: 
230                    p->eip=p->nexteip;
231                    return(0);
232                    break;
233                  default:
234                    break;
235                  }
236                default:
237                  break;
238                }
239                printf("unhandled soft interrupt 0x10: vector=%x\n", vector); 
240                return(1);
241        }
242}
243
244int process_softint(x86 * p) {
245#if 0
246        if (p->parm1!=0x10 || AH!=0x0e) {
247                printf("Soft interrupt\n");
248                dump86(p);
249        }
250#endif
251        switch(p->parm1) {
252        case 0x10: /* BIOS video interrupt */
253          return int10h(p);
254        case 0x1a:
255          if(AH==0xb1) return bios86pci(p);
256          break;
257        default:
258          break;
259        }
260        dump86(p);
261        printf("Unhandled soft interrupt number 0x%04x, AX=0x%04x\n",
262             p->parm1, ld_le16(&AX)); 
263        return(1);
264}
265
266/* The only function called back by the emulator is em86_trap, all
267   instructions may that change the code segment are trapped here.
268   p->reason is one of the following codes.  */
269#define code_zerdiv     0
270#define code_trap       1
271#define code_int3       3
272#define code_into       4
273#define code_bound      5
274#define code_ud         6
275#define code_dna        7
276       
277#define code_iretw      256
278#define code_iretl      257
279#define code_lcallw     258
280#define code_lcalll     259
281#define code_ljmpw      260
282#define code_ljmpl      261
283#define code_lretw      262
284#define code_lretl      263
285#define code_softint    264
286#define code_lock       265     /* Lock prefix */
287/* Codes 1024 to 2047 are used for I/O port access instructions:
288 - The three LSB define the port size (1, 2 or 4)
289 - bit of weight 512 means out if set, in if clear
290 - bit of weight 256 means ins/outs if set, in/out if clear
291 - bit of weight 128 means use esi/edi if set, si/di if clear
292   (only used for ins/outs instructions, always clear for in/out)       
293 */
294#define code_inb        1024+1
295#define code_inw        1024+2
296#define code_inl        1024+4
297#define code_outb       1024+512+1
298#define code_outw       1024+512+2
299#define code_outl       1024+512+4
300#define code_insb_a16   1024+256+1
301#define code_insw_a16   1024+256+2
302#define code_insl_a16   1024+256+4
303#define code_outsb_a16  1024+512+256+1
304#define code_outsw_a16  1024+512+256+2
305#define code_outsl_a16  1024+512+256+4
306#define code_insb_a32   1024+256+128+1
307#define code_insw_a32   1024+256+128+2
308#define code_insl_a32   1024+256+128+4
309#define code_outsb_a32  1024+512+256+128+1
310#define code_outsw_a32  1024+512+256+128+2
311#define code_outsl_a32  1024+512+256+128+4
312
313int em86_trap(x86 *p) {
314#ifndef __BOOT__
315          int i;
316          unsigned char command[80];
317          unsigned char *verb, *t;
318          unsigned short *fp;
319          static unsigned char def=0;
320          static unsigned char * bptaddr=NULL;  /* Breakpoint address */
321          static unsigned char bptopc; /* Replaced breakpoint opcode */
322          unsigned char cmd;
323          unsigned tmp;
324#endif
325          switch(p->reason) {
326          case code_int3:
327#ifndef __BOOT__
328            if(p->csbase+p->eip == bptaddr) { 
329              *bptaddr=bptopc;
330              bptaddr=NULL;
331            }
332            else printf("Unexpected ");
333#endif
334            printf("Breakpoint Interrupt !\n");
335            /* Note that this fallthrough (no break;) is on purpose */
336#ifdef __BOOT__
337            return 0;
338#else
339          case code_trap:
340            dump86(p);
341            for(;;) {
342                printf("b(reakpoint, g(o, q(uit, s(tack, t(race ? [%c] ", def);
343                fgets(command,sizeof(command),stdin);
344                verb = strtok(command,"         \n");
345                if(verb) cmd=*verb; else cmd=def;
346                def=0;
347                switch(cmd) {
348                case 'b':
349                case 'B':
350                  if(bptaddr) *bptaddr=bptopc;
351                  t=strtok(0,\n");
352                  i=sscanf(t,"%x",&tmp);
353                  if(i==1) { 
354                    bptaddr=p->vbase + tmp; 
355                    bptopc=*bptaddr;
356                    *bptaddr=0xcc;
357                  } else bptaddr=NULL;
358                  break;
359                case 'q':
360                case 'Q':
361                  return 1;
362                  break;
363                 
364                case 'g':
365                case 'G':
366                  p->eflags &= ~0x100;
367                  return 0;
368                  break;
369                 
370                case 's':
371                case 'S': /* Print the 8 stack top words */
372                  fp = (unsigned short *)(p->ssbase+ld_le16(&SP));
373                  printf("Stack [%04x:%04x]: %04x %04x %04x %04x %04x %04x %04x %04x\n",
374                         p->ss, ld_le16(&SP),
375                         ld_le16(fp+0), ld_le16(fp+1), ld_le16(fp+2), ld_le16(fp+3),
376                         ld_le16(fp+4), ld_le16(fp+5), ld_le16(fp+6), ld_le16(fp+7));
377                  break;
378                case 't':
379                case 'T':
380                  p->eflags |= 0x10100;  /* Set the resume and trap flags */
381                  def='t';
382                  return 0;
383                  break;
384                  /* Should add some code to edit registers */
385                }
386            }
387#endif
388            break;
389          case code_ud:
390            printf("Attempt to execute an unimplemented"
391                   "or undefined opcode!\n"); 
392            dump86(p);
393            return(1); /* exit interpreter */
394            break;
395          case code_dna:
396            printf("Attempt to execute a floating point instruction!\n");
397            dump86(p);
398            return(1);
399            break;
400          case code_softint:
401            return process_softint(p);
402            break;
403          case code_iretw:
404            p->eip=pop2(p);
405            p->cs=pop2(p);
406            p->csbase=p->vbase + (p->cs<<4);
407            p->eflags= (p->eflags&0xfffe0000)|pop2(p);
408            /* p->eflags|= 0x100; */ /* Uncomment to trap after iretws */
409            return(0);
410            break;
411#ifndef __BOOT__
412          case code_inb:
413          case code_inw:
414          case code_inl:
415          case code_insb_a16:
416          case code_insw_a16:
417          case code_insl_a16:
418          case code_insb_a32:
419          case code_insw_a32:
420          case code_insl_a32:
421          case code_outb:
422          case code_outw:
423          case code_outl:
424          case code_outsb_a16:
425          case code_outsw_a16:
426          case code_outsl_a16:
427          case code_outsb_a32:
428          case code_outsw_a32:
429          case code_outsl_a32:
430            /* For now we simply enable I/O to the ports and continue */
431            for(i=p->parm1; i<p->parm1+(p->reason&7); i++) {
432              p->ioperm[i/8] &= ~(1<<i%8);
433            }
434            printf("Access to ports %04x-%04x enabled.\n", 
435                   p->parm1, p->parm1+(p->reason&7)-1);
436            return(0);
437#endif
438          case code_lretw:
439            /* Check for the exit eyecatcher */
440            if ( *(u_int *)(p->ssbase+ld_le16(&SP)) == UINT_MAX) return 1;
441            /* No break on purpose */
442          default:
443            dump86(p);
444            printf("em86_trap called with unhandled reason code !\n");
445            return(1);
446
447          }
448}
449
450void cleanup_v86_mess(void) {
451        x86 *p = (x86 *) bd->v86_private;
452       
453        /* This automatically removes the mappings ! */
454        vfree(p->vbase);
455        p->vbase = 0;
456        pfree(p->ram);
457        p->ram = 0;
458        sfree(p->ioperm);
459        p->ioperm=0;
460}
461     
462
463int init_v86(void) {
464        x86 *p = (x86 *) bd->v86_private;
465       
466        /* p->vbase is non null when the v86 is properly set-up */
467        if (p->vbase) return 0;
468
469        /* Set everything to 0 */
470        memset(p, 0, sizeof(*p));
471        p->ioperm = salloc(65536/8+1);
472        p->ram = palloc(0xa0000);
473        p->iobase = ptr_mem_map->io_base;
474
475        if (!p->ram || !p->ioperm) return 1;
476
477        /* The ioperm array must have an additional byte at the end ! */
478        p->ioperm[65536/8] = 0xff;
479
480        p->vbase = valloc(0x110000);
481        if (!p->vbase) return 1;
482
483        /* These calls should never fail. */
484        vmap(p->vbase, (u_long)p->ram|PTE_RAM, 0xa0000);
485        vmap(p->vbase+0x100000, (u_long)p->ram|PTE_RAM, 0x10000);
486        vmap(p->vbase+0xa0000, 
487             ((u_long)ptr_mem_map->isa_mem_base+0xa0000)|PTE_IO, 0x20000);
488        return 0;
489}
490
491void em86_main(struct pci_dev *dev){
492        x86 *p = (x86 *) bd->v86_private;
493        u_short signature;
494        u_char length;
495        volatile u_int *src;
496        u_int *dst, left, saved_rom;
497#if defined(MONITOR_IO) && !defined(__BOOT__)
498#define IOMASK 0xff
499#else
500#define IOMASK 0
501#endif
502
503       
504#ifndef __BOOT__
505        int i;
506        /* Allow or disable access to all ports */
507        for(i=0; i<65536/8; i++) p->ioperm[i]=IOMASK;
508        p->ioperm[i] = 0xff; /* Last unused byte must have this value */
509#endif
510        p->dev = dev;
511        memset(p->vbase, 0, 0xa0000);
512        /* Set up a few registers */
513        p->cs = 0xc000; p->csbase = p->vbase + 0xc0000;
514        p->ss = 0x1000; p->ssbase = p->vbase + 0x10000;
515        p->eflags=0x200;
516        st_le16(&SP,0xfffc); p->eip=3;
517
518        p->dsbase = p->esbase = p->fsbase = p->gsbase = p->vbase;
519
520        /* Follow the PCI BIOS specification */
521        AH=dev->bus->number;
522        AL=dev->devfn;
523
524        /* All other registers are irrelevant except ES:DI which
525         * should point to a PnP installation check block. This
526         * is not yet implemented due to lack of references. */
527
528        /* Store a return address of 0xffff:0xffff as eyecatcher */
529        *(u_int *)(p->ssbase+ld_le16(&SP)) = UINT_MAX;
530       
531        /* Interrupt for BIOS EGA services is 0xf000:0xf065 (int 0x10) */
532        st_le32((u_int *)p->vbase + 0x10, 0xf000f065);
533       
534        /* Enable the ROM, read it and disable it immediately */
535        pci_read_config_dword(dev, PCI_ROM_ADDRESS, &saved_rom);
536        pci_write_config_dword(dev, PCI_ROM_ADDRESS, 0x000c0001);
537
538        /* Check that there is an Intel ROM. Should we also check that
539         * the first instruction is a jump (0xe9 or 0xeb) ?
540         */
541        signature = *(u_short *)(ptr_mem_map->isa_mem_base+0xc0000);
542        if (signature!=0x55aa) {
543                printf("bad signature: %04x.\n", signature);
544                return;
545        }
546        /* Allocate memory and copy the video rom to vbase+0xc0000; */
547        length = ptr_mem_map->isa_mem_base[0xc0002];
548        p->rom = palloc(length*512);
549        if (!p->rom) return;
550
551
552        for(dst=(u_int *) p->rom, 
553            src=(volatile u_int *)(ptr_mem_map->isa_mem_base+0xc0000),
554            left = length*512/sizeof(u_int); 
555            left--; 
556            *dst++=*src++);
557       
558        /* Disable the ROM and map the copy in virtual address space, note
559         * that the ROM has to be mapped as RAM since some BIOSes (at least
560         * Cirrus) perform write accesses to their own ROM. The reason seems
561         * to be that they check that they must execute from shadow RAM
562         * because accessing the ROM prevents accessing the video RAM       
563         * according to comments in linux/arch/alpha/kernel/bios32.c.
564         */
565       
566        pci_write_config_dword(dev, PCI_ROM_ADDRESS, saved_rom);
567        vmap(p->vbase+0xc0000, (u_long)p->rom|PTE_RAM, length*512);
568
569        /* Now actually emulate the ROM init routine */
570        em86_enter(p);
571       
572        /* Free the acquired resources */
573        vunmap(p->vbase+0xc0000);
574        pfree(p->rom);
575}
576
577
578
579
580
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.