stand/common/bootstrap.h

   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 #ifndef _BOOTSTRAP_H_
  28 #define _BOOTSTRAP_H_
  29
  30 #include <stand.h>
  31 #include <sys/types.h>
  32 #include <sys/queue.h>
  33 #include <sys/linker_set.h>
  34 #include <stdbool.h>
  35
  36 #include "readin.h"
  37
  38 /* Commands and return values; nonzero return sets command_errmsg != NULL */
  39 typedef int     (bootblk_cmd_t)(int argc, char *argv[]);
  40 #define COMMAND_ERRBUFSZ        (256)
  41 extern const char *command_errmsg;
  42 extern char     command_errbuf[COMMAND_ERRBUFSZ];
  43 #define CMD_OK          0
  44 #define CMD_WARN        1
  45 #define CMD_ERROR       2
  46 #define CMD_CRIT        3
  47 #define CMD_FATAL       4
  48
  49 /* interp.c */
  50 void    interact(void);
  51 void    interp_emit_prompt(void);
  52 int     interp_builtin_cmd(int argc, char *argv[]);
  53 bool    interp_has_builtin_cmd(const char *cmd);
  54
  55 /* Called by interp.c for interp_*.c embedded interpreters */
  56 int     interp_include(const char *);   /* Execute commands from filename */
  57 void    interp_init(void);              /* Initialize interpreater */
  58 int     interp_run(const char *);       /* Run a single command */
  59
  60 /* interp_backslash.c */
  61 char    *backslash(const char *str);
  62
  63 /* interp_parse.c */
  64 int     parse(int *argc, char ***argv, const char *str);
  65
  66 /* boot.c */
  67 void    autoboot_maybe(void);
  68 int     getrootmount(char *rootdev);
  69
  70 /* misc.c */
  71 char    *unargv(int argc, char *argv[]);
  72 size_t  strlenout(vm_offset_t str);
  73 char    *strdupout(vm_offset_t str);
  74 void    kern_bzero(vm_offset_t dest, size_t len);
  75 int     kern_pread(readin_handle_t fd, vm_offset_t dest, size_t len, off_t off);
  76 void    *alloc_pread(readin_handle_t fd, off_t off, size_t len);
  77
  78 /* bcache.c */
  79 void    bcache_init(size_t nblks, size_t bsize);
  80 void    bcache_add_dev(int);
  81 void    *bcache_allocate(void);
  82 void    bcache_free(void *);
  83 int     bcache_strategy(void *devdata, int rw, daddr_t blk, size_t size,
  84                         char *buf, size_t *rsize);
  85
  86 /*
  87  * Disk block cache
  88  */
  89 struct bcache_devdata
  90 {
  91         int     (*dv_strategy)(void *, int, daddr_t, size_t, char *, size_t *);
  92         void    *dv_devdata;
  93         void    *dv_cache;
  94 };
  95
  96 /*
  97  * Modular console support.
  98  */
  99 struct console
 100 {
 101         const char      *c_name;
 102         const char      *c_desc;
 103         int             c_flags;
 104 #define C_PRESENTIN     (1<<0)      /* console can provide input */
 105 #define C_PRESENTOUT    (1<<1)      /* console can provide output */
 106 #define C_ACTIVEIN      (1<<2)      /* user wants input from console */
 107 #define C_ACTIVEOUT     (1<<3)      /* user wants output to console */
 108 #define C_WIDEOUT       (1<<4)      /* c_out routine groks wide chars */
 109
 110         /* set c_flags to match hardware */
 111         void    (* c_probe)(struct console *cp);
 112         /* reinit XXX may need more args */
 113         int             (* c_init)(int arg);
 114         /* emit c */
 115         void            (* c_out)(int c);
 116         /* wait for and return input */
 117         int             (* c_in)(void);
 118         /* return nonzero if input waiting */
 119         int             (* c_ready)(void);
 120 };
 121 extern struct console *consoles[];
 122 void cons_probe(void);
 123 bool            cons_update_mode(bool);
 124 void            autoload_font(bool);
 125
 126 extern int module_verbose;
 127 enum {
 128         MODULE_VERBOSE_SILENT,          /* say nothing */
 129         MODULE_VERBOSE_SIZE,            /* print name and size */
 130         MODULE_VERBOSE_TWIDDLE,         /* show progress */
 131         MODULE_VERBOSE_FULL,            /* all we have */
 132 };
 133
 134 /*
 135  * Plug-and-play enumerator/configurator interface.
 136  */
 137 struct pnphandler
 138 {
 139         const char *pp_name;            /* handler/bus name */
 140         void (*pp_enumerate)(void); /* enumerate PnP devices, add to chain */
 141 };
 142
 143 struct pnpident
 144 {
 145         /* ASCII identifier, actual format varies with bus/handler */
 146         char                    *id_ident;
 147         STAILQ_ENTRY(pnpident)  id_link;
 148 };
 149
 150 struct pnpinfo
 151 {
 152         char    *pi_desc;       /* ASCII description, optional */
 153         int     pi_revision;    /* optional revision (or -1) if not supported */
 154         char    *pi_module;     /* module/args nominated to handle device */
 155         int     pi_argc;        /* module arguments */
 156         char    **pi_argv;
 157         struct pnphandler *pi_handler;  /* handler which detected this device */
 158         STAILQ_HEAD(, pnpident) pi_ident;       /* list of identifiers */
 159         STAILQ_ENTRY(pnpinfo)   pi_link;
 160 };
 161
 162 STAILQ_HEAD(pnpinfo_stql, pnpinfo);
 163
 164 extern struct pnphandler *pnphandlers[];        /* provided by MD code */
 165
 166 void                    pnp_addident(struct pnpinfo *pi, char *ident);
 167 struct pnpinfo          *pnp_allocinfo(void);
 168 void                    pnp_freeinfo(struct pnpinfo *pi);
 169 void                    pnp_addinfo(struct pnpinfo *pi);
 170 char                    *pnp_eisaformat(uint8_t *data);
 171
 172 /*
 173  *  < 0 - No ISA in system
 174  * == 0 - Maybe ISA, search for read data port
 175  *  > 0 - ISA in system, value is read data port address
 176  */
 177 extern int isapnp_readport;
 178
 179 /*
 180  * Version information
 181  */
 182 extern char bootprog_info[];
 183 extern unsigned bootprog_rev;
 184
 185 /*
 186  * Interpreter information
 187  */
 188 extern const char bootprog_interp[];
 189 #define INTERP_DEFINE(interpstr) \
 190 const char bootprog_interp[] = "$Interpreter:" interpstr
 191
 192
 193 /*
 194  * Preloaded file metadata header.
 195  *
 196  * Metadata are allocated on our heap, and copied into kernel space
 197  * before executing the kernel.
 198  */
 199 struct file_metadata
 200 {
 201         size_t          md_size;
 202         uint16_t        md_type;
 203         vm_offset_t     md_addr;        /* Valid after copied to kernel space */
 204         struct file_metadata *md_next;
 205         char            md_data[1];     /* data are immediately appended */
 206 };
 207
 208 struct preloaded_file;
 209 struct mod_depend;
 210
 211 struct kernel_module
 212 {
 213         char    *m_name;        /* module name */
 214         int     m_version;      /* module version */
 215         /* char                 *m_args; */     /* arguments for the module */
 216         struct preloaded_file   *m_fp;
 217         struct kernel_module    *m_next;
 218 };
 219
 220 /*
 221  * Preloaded file information. Depending on type, file can contain
 222  * additional units called 'modules'.
 223  *
 224  * At least one file (the kernel) must be loaded in order to boot.
 225  * The kernel is always loaded first.
 226  *
 227  * String fields (m_name, m_type) should be dynamically allocated.
 228  */
 229 struct preloaded_file
 230 {
 231         char *f_name;   /* file name */
 232         char *f_type; /* verbose file type, eg 'ELF kernel', 'pnptable', etc. */
 233         char *f_args;   /* arguments for the file */
 234         /* metadata that will be placed in the module directory */
 235         struct file_metadata *f_metadata;
 236         int f_loader;   /* index of the loader that read the file */
 237         vm_offset_t f_addr;     /* load address */
 238         size_t f_size;          /* file size */
 239         struct kernel_module    *f_modules;     /* list of modules if any */
 240         struct preloaded_file   *f_next;        /* next file */
 241 #ifdef __amd64__
 242         bool                    f_kernphys_relocatable;
 243 #endif
 244 #if defined(__i386__)
 245         bool                    f_tg_kernel_support;
 246 #endif
 247 };
 248
 249 struct file_format
 250 {
 251         /*
 252          * Load function must return EFTYPE if it can't handle
 253          * the module supplied
 254          */
 255         int (*l_load)(char *, uint64_t, struct preloaded_file **);
 256         /*
 257          * Only a loader that will load a kernel (first module)
 258          * should have an exec handler
 259          */
 260         int (*l_exec)(struct preloaded_file *);
 261 };
 262
 263 extern struct file_format *file_formats[];      /* supplied by consumer */
 264 extern struct preloaded_file *preloaded_files;
 265
 266 int mod_load(char *name, struct mod_depend *verinfo, int argc, char *argv[]);
 267 int mod_loadkld(const char *name, int argc, char *argv[]);
 268 void unload(void);
 269
 270 struct preloaded_file *file_alloc(void);
 271 struct preloaded_file *file_findfile(const char *name, const char *type);
 272 struct file_metadata *file_findmetadata(struct preloaded_file *fp, int type);
 273 struct preloaded_file *file_loadraw(const char *name, char *type, int insert);
 274 void file_discard(struct preloaded_file *fp);
 275 void file_addmetadata(struct preloaded_file *, int, size_t, void *);
 276 int file_addmodule(struct preloaded_file *, char *, int,
 277     struct kernel_module **);
 278 void file_removemetadata(struct preloaded_file *fp);
 279 int file_addbuf(const char *name, const char *type, size_t len, void *buf);
 280 int tslog_init(void);
 281 int tslog_publish(void);
 282
 283 vm_offset_t build_font_module(vm_offset_t);
 284
 285 /* MI module loaders */
 286 #ifdef __elfN
 287 /* Relocation types. */
 288 #define ELF_RELOC_REL   1
 289 #define ELF_RELOC_RELA  2
 290
 291 /* Relocation offset for some architectures */
 292 extern uint64_t __elfN(relocation_offset);
 293
 294 struct elf_file;
 295 typedef Elf_Addr (symaddr_fn)(struct elf_file *ef, Elf_Size symidx);
 296
 297 int     __elfN(loadfile)(char *, uint64_t, struct preloaded_file **);
 298 int     __elfN(obj_loadfile)(char *, uint64_t, struct preloaded_file **);
 299 int     __elfN(reloc)(struct elf_file *ef, symaddr_fn *symaddr,
 300             const void *reldata, int reltype, Elf_Addr relbase,
 301             Elf_Addr dataaddr, void *data, size_t len);
 302 int __elfN(loadfile_raw)(char *, uint64_t, struct preloaded_file **, int);
 303 int __elfN(load_modmetadata)(struct preloaded_file *, uint64_t);
 304 #endif
 305
 306 /*
 307  * Support for commands
 308  */
 309 struct bootblk_command
 310 {
 311     const char          *c_name;
 312     const char          *c_desc;
 313     bootblk_cmd_t       *c_fn;
 314 };
 315
 316 #define COMMAND_SET(tag, key, desc, func)                               \
 317     static bootblk_cmd_t func;                                          \
 318     static struct bootblk_command _cmd_ ## tag = { key, desc, func };   \
 319     DATA_SET(Xcommand_set, _cmd_ ## tag)
 320
 321 SET_DECLARE(Xcommand_set, struct bootblk_command);
 322
 323 /*
 324  * The intention of the architecture switch is to provide a convenient
 325  * encapsulation of the interface between the bootstrap MI and MD code.
 326  * MD code may selectively populate the switch at runtime based on the
 327  * actual configuration of the target system.
 328  */
 329 struct arch_switch
 330 {
 331         /* Automatically load modules as required by detected hardware */
 332         int (*arch_autoload)(void);
 333         /* Locate the device for (name), return pointer to tail in (*path) */
 334         int (*arch_getdev)(void **dev, const char *name, const char **path);
 335         /*
 336          * Copy from local address space to module address space,
 337          * similar to bcopy()
 338          */
 339         ssize_t (*arch_copyin)(const void *, vm_offset_t, const size_t);
 340         /*
 341          * Copy to local address space from module address space,
 342          * similar to bcopy()
 343          */
 344         ssize_t (*arch_copyout)(const vm_offset_t, void *, const size_t);
 345         /* Read from file to module address space, same semantics as read() */
 346         ssize_t (*arch_readin)(readin_handle_t, vm_offset_t, const size_t);
 347         /* Perform ISA byte port I/O (only for systems with ISA) */
 348         int (*arch_isainb)(int port);
 349         void (*arch_isaoutb)(int port, int value);
 350
 351         /*
 352          * Interface to adjust the load address according to the "object"
 353          * being loaded.
 354          */
 355         uint64_t (*arch_loadaddr)(u_int type, void *data, uint64_t addr);
 356 #define LOAD_ELF        1       /* data points to the ELF header. */
 357 #define LOAD_RAW        2       /* data points to the file name. */
 358
 359         /*
 360          * Interface to inform MD code about a loaded (ELF) segment. This
 361          * can be used to flush caches and/or set up translations.
 362          */
 363 #ifdef __elfN
 364         void (*arch_loadseg)(Elf_Ehdr *eh, Elf_Phdr *ph, uint64_t delta);
 365 #else
 366         void (*arch_loadseg)(void *eh, void *ph, uint64_t delta);
 367 #endif
 368
 369         /* Probe ZFS pool(s), if needed. */
 370         void (*arch_zfs_probe)(void);
 371
 372         /* Return the hypervisor name/type or NULL if not virtualized. */
 373         const char *(*arch_hypervisor)(void);
 374 };
 375 extern struct arch_switch archsw;
 376
 377 /* This must be provided by the MD code, but should it be in the archsw? */
 378 void    delay(int delay);
 379
 380 /* common code to set currdev variable. */
 381 int gen_setcurrdev(struct env_var *ev, int flags, const void *value);
 382 int mount_currdev(struct env_var *, int, const void *);
 383 void set_currdev(const char *devname);
 384
 385 #ifndef CTASSERT
 386 #define CTASSERT(x)     _Static_assert(x, "compile-time assertion failed")
 387 #endif
 388
 389 #endif /* !_BOOTSTRAP_H_ */