sys/boot/i386/loader/main.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
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 /*
  31  * MD bootstrap main() and assorted miscellaneous
  32  * commands.
  33  */
  34
  35 #include <stand.h>
  36 #include <stddef.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <machine/bootinfo.h>
  39 #include <machine/psl.h>
  40 #include <sys/reboot.h>
  41
  42 #include "bootstrap.h"
  43 #include "common/bootargs.h"
  44 #include "libi386/libi386.h"
  45 #include "btxv86.h"
  46
  47 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
  48 #include "../zfs/libzfs.h"
  49 #endif
  50
  51 CTASSERT(sizeof(struct bootargs) == BOOTARGS_SIZE);
  52 CTASSERT(offsetof(struct bootargs, bootinfo) == BA_BOOTINFO);
  53 CTASSERT(offsetof(struct bootargs, bootflags) == BA_BOOTFLAGS);
  54 CTASSERT(offsetof(struct bootinfo, bi_size) == BI_SIZE);
  55
  56 /* Arguments passed in from the boot1/boot2 loader */
  57 static struct bootargs *kargs;
  58
  59 static u_int32_t        initial_howto;
  60 static u_int32_t        initial_bootdev;
  61 static struct bootinfo  *initial_bootinfo;
  62
  63 struct arch_switch      archsw;         /* MI/MD interface boundary */
  64
  65 static void             extract_currdev(void);
  66 static int              isa_inb(int port);
  67 static void             isa_outb(int port, int value);
  68 void                    exit(int code);
  69 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
  70 static void             i386_zfs_probe(void);
  71 #endif
  72
  73 /* from vers.c */
  74 extern  char bootprog_name[], bootprog_rev[], bootprog_date[], bootprog_maker[];
  75
  76 /* XXX debugging */
  77 extern char end[];
  78
  79 static void *heap_top;
  80 static void *heap_bottom;
  81
  82 int
  83 main(void)
  84 {
  85     int                 i;
  86
  87     /* Pick up arguments */
  88     kargs = (void *)__args;
  89     initial_howto = kargs->howto;
  90     initial_bootdev = kargs->bootdev;
  91     initial_bootinfo = kargs->bootinfo ? (struct bootinfo *)PTOV(kargs->bootinfo) : NULL;
  92
  93     /* Initialize the v86 register set to a known-good state. */
  94     bzero(&v86, sizeof(v86));
  95     v86.efl = PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
  96
  97     /*
  98      * Initialise the heap as early as possible.  Once this is done, malloc() is usable.
  99      */
 100     bios_getmem();
 101
 102 #if defined(LOADER_BZIP2_SUPPORT) || defined(LOADER_FIREWIRE_SUPPORT) || \
 103     defined(LOADER_GPT_SUPPORT) || defined(LOADER_ZFS_SUPPORT)
 104     if (high_heap_size > 0) {
 105         heap_top = PTOV(high_heap_base + high_heap_size);
 106         heap_bottom = PTOV(high_heap_base);
 107         if (high_heap_base < memtop_copyin)
 108             memtop_copyin = high_heap_base;
 109     } else
 110 #endif
 111     {
 112         heap_top = (void *)PTOV(bios_basemem);
 113         heap_bottom = (void *)end;
 114     }
 115     setheap(heap_bottom, heap_top);
 116
 117     /*
 118      * XXX Chicken-and-egg problem; we want to have console output early, but some
 119      * console attributes may depend on reading from eg. the boot device, which we
 120      * can't do yet.
 121      *
 122      * We can use printf() etc. once this is done.
 123      * If the previous boot stage has requested a serial console, prefer that.
 124      */
 125     bi_setboothowto(initial_howto);
 126     if (initial_howto & RB_MULTIPLE) {
 127         if (initial_howto & RB_SERIAL)
 128             setenv("console", "comconsole vidconsole", 1);
 129         else
 130             setenv("console", "vidconsole comconsole", 1);
 131     } else if (initial_howto & RB_SERIAL)
 132         setenv("console", "comconsole", 1);
 133     else if (initial_howto & RB_MUTE)
 134         setenv("console", "nullconsole", 1);
 135     cons_probe();
 136
 137     /*
 138      * Initialise the block cache
 139      */
 140     bcache_init(32, 512);       /* 16k cache XXX tune this */
 141
 142     /*
 143      * Special handling for PXE and CD booting.
 144      */
 145     if (kargs->bootinfo == 0) {
 146         /*
 147          * We only want the PXE disk to try to init itself in the below
 148          * walk through devsw if we actually booted off of PXE.
 149          */
 150         if (kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_PXE)
 151             pxe_enable(kargs->pxeinfo ? PTOV(kargs->pxeinfo) : NULL);
 152         else if (kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_CD)
 153             bc_add(initial_bootdev);
 154     }
 155
 156     archsw.arch_autoload = i386_autoload;
 157     archsw.arch_getdev = i386_getdev;
 158     archsw.arch_copyin = i386_copyin;
 159     archsw.arch_copyout = i386_copyout;
 160     archsw.arch_readin = i386_readin;
 161     archsw.arch_isainb = isa_inb;
 162     archsw.arch_isaoutb = isa_outb;
 163 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
 164     archsw.arch_zfs_probe = i386_zfs_probe;
 165 #endif
 166
 167     /*
 168      * March through the device switch probing for things.
 169      */
 170     for (i = 0; devsw[i] != NULL; i++)
 171         if (devsw[i]->dv_init != NULL)
 172             (devsw[i]->dv_init)();
 173     printf("BIOS %dkB/%dkB available memory\n", bios_basemem / 1024, bios_extmem / 1024);
 174     if (initial_bootinfo != NULL) {
 175         initial_bootinfo->bi_basemem = bios_basemem / 1024;
 176         initial_bootinfo->bi_extmem = bios_extmem / 1024;
 177     }
 178
 179     /* detect ACPI for future reference */
 180     biosacpi_detect();
 181
 182     /* detect SMBIOS for future reference */
 183     smbios_detect();
 184
 185     printf("\n");
 186     printf("%s, Revision %s\n", bootprog_name, bootprog_rev);
 187     printf("(%s, %s)\n", bootprog_maker, bootprog_date);
 188
 189     extract_currdev();                          /* set $currdev and $loaddev */
 190     setenv("LINES", "24", 1);                   /* optional */
 191
 192     bios_getsmap();
 193
 194     interact();                 /* doesn't return */
 195
 196     /* if we ever get here, it is an error */
 197     return (1);
 198 }
 199
 200 /*
 201  * Set the 'current device' by (if possible) recovering the boot device as
 202  * supplied by the initial bootstrap.
 203  *
 204  * XXX should be extended for netbooting.
 205  */
 206 static void
 207 extract_currdev(void)
 208 {
 209     struct i386_devdesc         new_currdev;
 210 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
 211     struct zfs_boot_args        *zargs;
 212 #endif
 213     int                         biosdev = -1;
 214
 215     /* Assume we are booting from a BIOS disk by default */
 216     new_currdev.d_dev = &biosdisk;
 217
 218     /* new-style boot loaders such as pxeldr and cdldr */
 219     if (kargs->bootinfo == 0) {
 220         if ((kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_CD) != 0) {
 221             /* we are booting from a CD with cdboot */
 222             new_currdev.d_dev = &bioscd;
 223             new_currdev.d_unit = bc_bios2unit(initial_bootdev);
 224         } else if ((kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_PXE) != 0) {
 225             /* we are booting from pxeldr */
 226             new_currdev.d_dev = &pxedisk;
 227             new_currdev.d_unit = 0;
 228         } else {
 229             /* we don't know what our boot device is */
 230             new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
 231             new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = 0;
 232             biosdev = -1;
 233         }
 234 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
 235     } else if ((kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_ZFS) != 0) {
 236         zargs = NULL;
 237         /* check for new style extended argument */
 238         if ((kargs->bootflags & KARGS_FLAGS_EXTARG) != 0)
 239             zargs = (struct zfs_boot_args *)(kargs + 1);
 240
 241         if (zargs != NULL && zargs->size >= sizeof(*zargs)) {
 242             /* sufficient data is provided */
 243             new_currdev.d_kind.zfs.pool_guid = zargs->pool;
 244             new_currdev.d_kind.zfs.root_guid = zargs->root;
 245         } else {
 246             /* old style zfsboot block */
 247             new_currdev.d_kind.zfs.pool_guid = kargs->zfspool;
 248             new_currdev.d_kind.zfs.root_guid = 0;
 249         }
 250         new_currdev.d_dev = &zfs_dev;
 251 #endif
 252     } else if ((initial_bootdev & B_MAGICMASK) != B_DEVMAGIC) {
 253         /* The passed-in boot device is bad */
 254         new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
 255         new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = 0;
 256         biosdev = -1;
 257     } else {
 258         new_currdev.d_kind.biosdisk.slice = B_SLICE(initial_bootdev) - 1;
 259         new_currdev.d_kind.biosdisk.partition = B_PARTITION(initial_bootdev);
 260         biosdev = initial_bootinfo->bi_bios_dev;
 261
 262         /*
 263          * If we are booted by an old bootstrap, we have to guess at the BIOS
 264          * unit number.  We will lose if there is more than one disk type
 265          * and we are not booting from the lowest-numbered disk type
 266          * (ie. SCSI when IDE also exists).
 267          */
 268         if ((biosdev == 0) && (B_TYPE(initial_bootdev) != 2))   /* biosdev doesn't match major */
 269             biosdev = 0x80 + B_UNIT(initial_bootdev);           /* assume harddisk */
 270     }
 271     new_currdev.d_type = new_currdev.d_dev->dv_type;
 272
 273     /*
 274      * If we are booting off of a BIOS disk and we didn't succeed in determining
 275      * which one we booted off of, just use disk0: as a reasonable default.
 276      */
 277     if ((new_currdev.d_type == biosdisk.dv_type) &&
 278         ((new_currdev.d_unit = bd_bios2unit(biosdev)) == -1)) {
 279         printf("Can't work out which disk we are booting from.\n"
 280                "Guessed BIOS device 0x%x not found by probes, defaulting to disk0:\n", biosdev);
 281         new_currdev.d_unit = 0;
 282     }
 283
 284     env_setenv("currdev", EV_VOLATILE, i386_fmtdev(&new_currdev),
 285                i386_setcurrdev, env_nounset);
 286     env_setenv("loaddev", EV_VOLATILE, i386_fmtdev(&new_currdev), env_noset,
 287                env_nounset);
 288 }
 289
 290 COMMAND_SET(reboot, "reboot", "reboot the system", command_reboot);
 291
 292 static int
 293 command_reboot(int argc, char *argv[])
 294 {
 295     int i;
 296
 297     for (i = 0; devsw[i] != NULL; ++i)
 298         if (devsw[i]->dv_cleanup != NULL)
 299             (devsw[i]->dv_cleanup)();
 300
 301     printf("Rebooting...\n");
 302     delay(1000000);
 303     __exit(0);
 304 }
 305
 306 /* provide this for panic, as it's not in the startup code */
 307 void
 308 exit(int code)
 309 {
 310     __exit(code);
 311 }
 312
 313 COMMAND_SET(heap, "heap", "show heap usage", command_heap);
 314
 315 static int
 316 command_heap(int argc, char *argv[])
 317 {
 318     mallocstats();
 319     printf("heap base at %p, top at %p, upper limit at %p\n", heap_bottom,
 320       sbrk(0), heap_top);
 321     return(CMD_OK);
 322 }
 323
 324 /* ISA bus access functions for PnP, derived from <machine/cpufunc.h> */
 325 static int
 326 isa_inb(int port)
 327 {
 328     u_char      data;
 329
 330     if (__builtin_constant_p(port) &&
 331         (((port) & 0xffff) < 0x100) &&
 332         ((port) < 0x10000)) {
 333         __asm __volatile("inb %1,%0" : "=a" (data) : "id" ((u_short)(port)));
 334     } else {
 335         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
 336     }
 337     return(data);
 338 }
 339
 340 static void
 341 isa_outb(int port, int value)
 342 {
 343     u_char      al = value;
 344
 345     if (__builtin_constant_p(port) &&
 346         (((port) & 0xffff) < 0x100) &&
 347         ((port) < 0x10000)) {
 348         __asm __volatile("outb %0,%1" : : "a" (al), "id" ((u_short)(port)));
 349     } else {
 350         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
 351     }
 352 }
 353
 354 #ifdef LOADER_ZFS_SUPPORT
 355 static void
 356 i386_zfs_probe(void)
 357 {
 358     char devname[32];
 359     int unit, slice;
 360
 361     /*
 362      * Open all the disks we can find and see if we can reconstruct
 363      * ZFS pools from them. Bogusly assumes that the disks are named
 364      * diskN, diskNpM or diskNsM.
 365      */
 366     for (unit = 0; unit < MAXBDDEV; unit++) {
 367         sprintf(devname, "disk%d:", unit);
 368         if (zfs_probe_dev(devname, NULL) == ENXIO)
 369             continue;
 370         for (slice = 1; slice <= 128; slice++) {
 371             sprintf(devname, "disk%dp%d:", unit, slice);
 372             zfs_probe_dev(devname, NULL);
 373         }
 374         for (slice = 1; slice <= 4; slice++) {
 375             sprintf(devname, "disk%ds%d:", unit, slice);
 376             zfs_probe_dev(devname, NULL);
 377         }
 378     }
 379 }
 380 #endif