stand/i386/libi386/biosdisk.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1998 Michael Smith <msmith@freebsd.org>
   3  * Copyright (c) 2012 Andrey V. Elsukov <ae@FreeBSD.org>
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 /*
  32  * BIOS disk device handling.
  33  *
  34  * Ideas and algorithms from:
  35  *
  36  * - NetBSD libi386/biosdisk.c
  37  * - FreeBSD biosboot/disk.c
  38  *
  39  */
  40
  41 #include <sys/disk.h>
  42 #include <sys/limits.h>
  43 #include <stand.h>
  44 #include <machine/bootinfo.h>
  45 #include <stdarg.h>
  46 #include <stdbool.h>
  47
  48 #include <bootstrap.h>
  49 #include <btxv86.h>
  50 #include <edd.h>
  51 #include "disk.h"
  52 #include "libi386.h"
  53
  54 #define BIOS_NUMDRIVES          0x475
  55 #define BIOSDISK_SECSIZE        512
  56 #define BUFSIZE                 (1 * BIOSDISK_SECSIZE)
  57
  58 #define DT_ATAPI        0x10    /* disk type for ATAPI floppies */
  59 #define WDMAJOR         0       /* major numbers for devices we frontend for */
  60 #define WFDMAJOR        1
  61 #define FDMAJOR         2
  62 #define DAMAJOR         4
  63
  64 #ifdef DISK_DEBUG
  65 #define DEBUG(fmt, args...)     printf("%s: " fmt "\n", __func__, ## args)
  66 #else
  67 #define DEBUG(fmt, args...)
  68 #endif
  69
  70 /*
  71  * List of BIOS devices, translation from disk unit number to
  72  * BIOS unit number.
  73  */
  74 static struct bdinfo
  75 {
  76         int             bd_unit;        /* BIOS unit number */
  77         int             bd_cyl;         /* BIOS geometry */
  78         int             bd_hds;
  79         int             bd_sec;
  80         int             bd_flags;
  81 #define BD_MODEINT13    0x0000
  82 #define BD_MODEEDD1     0x0001
  83 #define BD_MODEEDD3     0x0002
  84 #define BD_MODEMASK     0x0003
  85 #define BD_FLOPPY       0x0004
  86         int             bd_type;        /* BIOS 'drive type' (floppy only) */
  87         uint16_t        bd_sectorsize;  /* Sector size */
  88         uint64_t        bd_sectors;     /* Disk size */
  89         int             bd_open;        /* reference counter */
  90         void            *bd_bcache;     /* buffer cache data */
  91 } bdinfo [MAXBDDEV];
  92 static int nbdinfo = 0;
  93
  94 #define BD(dev)         (bdinfo[(dev)->dd.d_unit])
  95 #define BD_RD           0
  96 #define BD_WR           1
  97
  98 static void bd_io_workaround(struct disk_devdesc *dev);
  99
 100 static int bd_io(struct disk_devdesc *, daddr_t, int, caddr_t, int);
 101 static int bd_int13probe(struct bdinfo *bd);
 102
 103 static int bd_init(void);
 104 static int bd_strategy(void *devdata, int flag, daddr_t dblk, size_t size,
 105     char *buf, size_t *rsize);
 106 static int bd_realstrategy(void *devdata, int flag, daddr_t dblk, size_t size,
 107     char *buf, size_t *rsize);
 108 static int bd_open(struct open_file *f, ...);
 109 static int bd_close(struct open_file *f);
 110 static int bd_ioctl(struct open_file *f, u_long cmd, void *data);
 111 static int bd_print(int verbose);
 112
 113 struct devsw biosdisk = {
 114         "disk",
 115         DEVT_DISK,
 116         bd_init,
 117         bd_strategy,
 118         bd_open,
 119         bd_close,
 120         bd_ioctl,
 121         bd_print,
 122         NULL
 123 };
 124
 125 /*
 126  * Translate between BIOS device numbers and our private unit numbers.
 127  */
 128 int
 129 bd_bios2unit(int biosdev)
 130 {
 131         int i;
 132
 133         DEBUG("looking for bios device 0x%x", biosdev);
 134         for (i = 0; i < nbdinfo; i++) {
 135                 DEBUG("bd unit %d is BIOS device 0x%x", i, bdinfo[i].bd_unit);
 136                 if (bdinfo[i].bd_unit == biosdev)
 137                         return (i);
 138         }
 139         return (-1);
 140 }
 141
 142 int
 143 bd_unit2bios(int unit)
 144 {
 145
 146         if ((unit >= 0) && (unit < nbdinfo))
 147                 return (bdinfo[unit].bd_unit);
 148         return (-1);
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Quiz the BIOS for disk devices, save a little info about them.
 153  */
 154 static int
 155 bd_init(void)
 156 {
 157         int base, unit, nfd = 0;
 158
 159         /* sequence 0, 0x80 */
 160         for (base = 0; base <= 0x80; base += 0x80) {
 161                 for (unit = base; (nbdinfo < MAXBDDEV); unit++) {
 162 #ifndef VIRTUALBOX
 163                         /*
 164                          * Check the BIOS equipment list for number
 165                          * of fixed disks.
 166                          */
 167                         if (base == 0x80 &&
 168                             (nfd >= *(unsigned char *)PTOV(BIOS_NUMDRIVES)))
 169                                 break;
 170 #endif
 171                         bdinfo[nbdinfo].bd_open = 0;
 172                         bdinfo[nbdinfo].bd_bcache = NULL;
 173                         bdinfo[nbdinfo].bd_unit = unit;
 174                         bdinfo[nbdinfo].bd_flags = unit < 0x80 ? BD_FLOPPY: 0;
 175                         if (!bd_int13probe(&bdinfo[nbdinfo]))
 176                                 break;
 177
 178                         /* XXX we need "disk aliases" to make this simpler */
 179                         printf("BIOS drive %c: is disk%d\n", (unit < 0x80) ?
 180                             ('A' + unit): ('C' + unit - 0x80), nbdinfo);
 181                         nbdinfo++;
 182                         if (base == 0x80)
 183                                 nfd++;
 184                 }
 185         }
 186         bcache_add_dev(nbdinfo);
 187         return (0);
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Try to detect a device supported by the legacy int13 BIOS
 192  */
 193 static int
 194 bd_int13probe(struct bdinfo *bd)
 195 {
 196         struct edd_params params;
 197         int ret = 1;    /* assume success */
 198
 199         v86.ctl = V86_FLAGS;
 200         v86.addr = 0x13;
 201         v86.eax = 0x800;
 202         v86.edx = bd->bd_unit;
 203         v86int();
 204
 205         /* Don't error out if we get bad sector number, try EDD as well */
 206         if (V86_CY(v86.efl) ||  /* carry set */
 207             (v86.edx & 0xff) <= (unsigned)(bd->bd_unit & 0x7f)) /* unit # bad */
 208                 return (0);     /* skip device */
 209
 210         if ((v86.ecx & 0x3f) == 0)      /* absurd sector number */
 211                 ret = 0;        /* set error */
 212
 213         /* Convert max cyl # -> # of cylinders */
 214         bd->bd_cyl = ((v86.ecx & 0xc0) << 2) + ((v86.ecx & 0xff00) >> 8) + 1;
 215         /* Convert max head # -> # of heads */
 216         bd->bd_hds = ((v86.edx & 0xff00) >> 8) + 1;
 217         bd->bd_sec = v86.ecx & 0x3f;
 218         bd->bd_type = v86.ebx & 0xff;
 219         bd->bd_flags |= BD_MODEINT13;
 220
 221         /* Calculate sectors count from the geometry */
 222         bd->bd_sectors = bd->bd_cyl * bd->bd_hds * bd->bd_sec;
 223         bd->bd_sectorsize = BIOSDISK_SECSIZE;
 224         DEBUG("unit 0x%x geometry %d/%d/%d", bd->bd_unit, bd->bd_cyl,
 225             bd->bd_hds, bd->bd_sec);
 226
 227         /* Determine if we can use EDD with this device. */
 228         v86.ctl = V86_FLAGS;
 229         v86.addr = 0x13;
 230         v86.eax = 0x4100;
 231         v86.edx = bd->bd_unit;
 232         v86.ebx = 0x55aa;
 233         v86int();
 234         if (V86_CY(v86.efl) ||  /* carry set */
 235             (v86.ebx & 0xffff) != 0xaa55 || /* signature */
 236             (v86.ecx & EDD_INTERFACE_FIXED_DISK) == 0)
 237                 return (ret);   /* return code from int13 AH=08 */
 238
 239         /* EDD supported */
 240         bd->bd_flags |= BD_MODEEDD1;
 241         if ((v86.eax & 0xff00) >= 0x3000)
 242                 bd->bd_flags |= BD_MODEEDD3;
 243         /* Get disk params */
 244         params.len = sizeof(struct edd_params);
 245         v86.ctl = V86_FLAGS;
 246         v86.addr = 0x13;
 247         v86.eax = 0x4800;
 248         v86.edx = bd->bd_unit;
 249         v86.ds = VTOPSEG(&params);
 250         v86.esi = VTOPOFF(&params);
 251         v86int();
 252         if (!V86_CY(v86.efl)) {
 253                 uint64_t total;
 254
 255                 /*
 256                  * Sector size must be a multiple of 512 bytes.
 257                  * An alternate test would be to check power of 2,
 258                  * powerof2(params.sector_size).
 259                  * 4K is largest read buffer we can use at this time.
 260                  */
 261                 if (params.sector_size >= 512 &&
 262                     params.sector_size <= 4096 &&
 263                     (params.sector_size % BIOSDISK_SECSIZE) == 0)
 264                         bd->bd_sectorsize = params.sector_size;
 265
 266                 total = bd->bd_sectorsize * params.sectors;
 267                 if (params.sectors != 0) {
 268                         /* Only update if we did not overflow. */
 269                         if (total > params.sectors)
 270                                 bd->bd_sectors = params.sectors;
 271                 }
 272
 273                 total = (uint64_t)params.cylinders *
 274                     params.heads * params.sectors_per_track;
 275                 if (total > 0 && bd->bd_sectors > total)
 276                         bd->bd_sectors = total;
 277
 278                 ret = 1;
 279         }
 280         DEBUG("unit 0x%x flags %x, sectors %llu, sectorsize %u",
 281             bd->bd_unit, bd->bd_flags, bd->bd_sectors, bd->bd_sectorsize);
 282         return (ret);
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Print information about disks
 287  */
 288 static int
 289 bd_print(int verbose)
 290 {
 291         static char line[80];
 292         struct disk_devdesc dev;
 293         int i, ret = 0;
 294
 295         if (nbdinfo == 0)
 296                 return (0);
 297
 298         printf("%s devices:", biosdisk.dv_name);
 299         if ((ret = pager_output("\n")) != 0)
 300                 return (ret);
 301
 302         for (i = 0; i < nbdinfo; i++) {
 303                 snprintf(line, sizeof(line),
 304                     "    disk%d:   BIOS drive %c (%ju X %u):\n", i,
 305                     (bdinfo[i].bd_unit < 0x80) ? ('A' + bdinfo[i].bd_unit):
 306                     ('C' + bdinfo[i].bd_unit - 0x80),
 307                     (uintmax_t)bdinfo[i].bd_sectors,
 308                     bdinfo[i].bd_sectorsize);
 309                 if ((ret = pager_output(line)) != 0)
 310                         break;
 311
 312                 dev.dd.d_dev = &biosdisk;
 313                 dev.dd.d_unit = i;
 314                 dev.d_slice = -1;
 315                 dev.d_partition = -1;
 316                 if (disk_open(&dev,
 317                     bdinfo[i].bd_sectorsize * bdinfo[i].bd_sectors,
 318                     bdinfo[i].bd_sectorsize) == 0) {
 319                         snprintf(line, sizeof(line), "    disk%d", i);
 320                         ret = disk_print(&dev, line, verbose);
 321                         disk_close(&dev);
 322                         if (ret != 0)
 323                                 break;
 324                 }
 325         }
 326         return (ret);
 327 }
 328
 329 /*
 330  * Attempt to open the disk described by (dev) for use by (f).
 331  *
 332  * Note that the philosophy here is "give them exactly what
 333  * they ask for".  This is necessary because being too "smart"
 334  * about what the user might want leads to complications.
 335  * (eg. given no slice or partition value, with a disk that is
 336  *  sliced - are they after the first BSD slice, or the DOS
 337  *  slice before it?)
 338  */
 339 static int
 340 bd_open(struct open_file *f, ...)
 341 {
 342         struct disk_devdesc *dev;
 343         struct disk_devdesc disk;
 344         va_list ap;
 345         uint64_t size;
 346         int rc;
 347
 348         va_start(ap, f);
 349         dev = va_arg(ap, struct disk_devdesc *);
 350         va_end(ap);
 351
 352         if (dev->dd.d_unit < 0 || dev->dd.d_unit >= nbdinfo)
 353                 return (EIO);
 354         BD(dev).bd_open++;
 355         if (BD(dev).bd_bcache == NULL)
 356             BD(dev).bd_bcache = bcache_allocate();
 357
 358         /*
 359          * Read disk size from partition.
 360          * This is needed to work around buggy BIOS systems returning
 361          * wrong (truncated) disk media size.
 362          * During bd_probe() we tested if the mulitplication of bd_sectors
 363          * would overflow so it should be safe to perform here.
 364          */
 365         disk.dd.d_dev = dev->dd.d_dev;
 366         disk.dd.d_unit = dev->dd.d_unit;
 367         disk.d_slice = -1;
 368         disk.d_partition = -1;
 369         disk.d_offset = 0;
 370
 371         if (disk_open(&disk, BD(dev).bd_sectors * BD(dev).bd_sectorsize,
 372             BD(dev).bd_sectorsize) == 0) {
 373
 374                 if (disk_ioctl(&disk, DIOCGMEDIASIZE, &size) == 0) {
 375                         size /= BD(dev).bd_sectorsize;
 376                         if (size > BD(dev).bd_sectors)
 377                                 BD(dev).bd_sectors = size;
 378                 }
 379                 disk_close(&disk);
 380         }
 381
 382         rc = disk_open(dev, BD(dev).bd_sectors * BD(dev).bd_sectorsize,
 383             BD(dev).bd_sectorsize);
 384         if (rc != 0) {
 385                 BD(dev).bd_open--;
 386                 if (BD(dev).bd_open == 0) {
 387                         bcache_free(BD(dev).bd_bcache);
 388                         BD(dev).bd_bcache = NULL;
 389                 }
 390         }
 391         return (rc);
 392 }
 393
 394 static int
 395 bd_close(struct open_file *f)
 396 {
 397         struct disk_devdesc *dev;
 398
 399         dev = (struct disk_devdesc *)f->f_devdata;
 400         BD(dev).bd_open--;
 401         if (BD(dev).bd_open == 0) {
 402             bcache_free(BD(dev).bd_bcache);
 403             BD(dev).bd_bcache = NULL;
 404         }
 405         return (disk_close(dev));
 406 }
 407
 408 static int
 409 bd_ioctl(struct open_file *f, u_long cmd, void *data)
 410 {
 411         struct disk_devdesc *dev;
 412         int rc;
 413
 414         dev = (struct disk_devdesc *)f->f_devdata;
 415
 416         rc = disk_ioctl(dev, cmd, data);
 417         if (rc != ENOTTY)
 418                 return (rc);
 419
 420         switch (cmd) {
 421         case DIOCGSECTORSIZE:
 422                 *(uint32_t *)data = BD(dev).bd_sectorsize;
 423                 break;
 424         case DIOCGMEDIASIZE:
 425                 *(uint64_t *)data = BD(dev).bd_sectors * BD(dev).bd_sectorsize;
 426                 break;
 427         default:
 428                 return (ENOTTY);
 429         }
 430         return (0);
 431 }
 432
 433 static int
 434 bd_strategy(void *devdata, int rw, daddr_t dblk, size_t size,
 435     char *buf, size_t *rsize)
 436 {
 437         struct bcache_devdata bcd;
 438         struct disk_devdesc *dev;
 439
 440         dev = (struct disk_devdesc *)devdata;
 441         bcd.dv_strategy = bd_realstrategy;
 442         bcd.dv_devdata = devdata;
 443         bcd.dv_cache = BD(dev).bd_bcache;
 444         return (bcache_strategy(&bcd, rw, dblk + dev->d_offset, size,
 445             buf, rsize));
 446 }
 447
 448 static int
 449 bd_realstrategy(void *devdata, int rw, daddr_t dblk, size_t size,
 450     char *buf, size_t *rsize)
 451 {
 452         struct disk_devdesc *dev = (struct disk_devdesc *)devdata;
 453         uint64_t disk_blocks, offset;
 454         size_t blks, blkoff, bsize, rest;
 455         caddr_t bbuf;
 456         int rc;
 457
 458         /*
 459          * First make sure the IO size is a multiple of 512 bytes. While we do
 460          * process partial reads below, the strategy mechanism is built
 461          * assuming IO is a multiple of 512B blocks. If the request is not
 462          * a multiple of 512B blocks, it has to be some sort of bug.
 463          */
 464         if (size == 0 || (size % BIOSDISK_SECSIZE) != 0) {
 465                 printf("bd_strategy: %d bytes I/O not multiple of %d\n",
 466                     size, BIOSDISK_SECSIZE);
 467                 return (EIO);
 468         }
 469
 470         DEBUG("open_disk %p", dev);
 471
 472         offset = dblk * BIOSDISK_SECSIZE;
 473         dblk = offset / BD(dev).bd_sectorsize;
 474         blkoff = offset % BD(dev).bd_sectorsize;
 475
 476         /*
 477          * Check the value of the size argument. We do have quite small
 478          * heap (64MB), but we do not know good upper limit, so we check against
 479          * INT_MAX here. This will also protect us against possible overflows
 480          * while translating block count to bytes.
 481          */
 482         if (size > INT_MAX) {
 483                 DEBUG("too large I/O: %zu bytes", size);
 484                 return (EIO);
 485         }
 486
 487         blks = size / BD(dev).bd_sectorsize;
 488         if (blks == 0 || (size % BD(dev).bd_sectorsize) != 0)
 489                 blks++;
 490
 491         if (dblk > dblk + blks)
 492                 return (EIO);
 493
 494         if (rsize)
 495                 *rsize = 0;
 496
 497         /*
 498          * Get disk blocks, this value is either for whole disk or for
 499          * partition.
 500          */
 501         if (disk_ioctl(dev, DIOCGMEDIASIZE, &disk_blocks) == 0) {
 502                 /* DIOCGMEDIASIZE returns bytes. */
 503                 disk_blocks /= BD(dev).bd_sectorsize;
 504         } else {
 505                 /* We should not get here. Just try to survive. */
 506                 disk_blocks = BD(dev).bd_sectors - dev->d_offset;
 507         }
 508
 509         /* Validate source block address. */
 510         if (dblk < dev->d_offset || dblk >= dev->d_offset + disk_blocks)
 511                 return (EIO);
 512
 513         /*
 514          * Truncate if we are crossing disk or partition end.
 515          */
 516         if (dblk + blks >= dev->d_offset + disk_blocks) {
 517                 blks = dev->d_offset + disk_blocks - dblk;
 518                 size = blks * BD(dev).bd_sectorsize;
 519                 DEBUG("short I/O %d", blks);
 520         }
 521
 522         if (V86_IO_BUFFER_SIZE / BD(dev).bd_sectorsize == 0)
 523                 panic("BUG: Real mode buffer is too small\n");
 524
 525         bbuf = PTOV(V86_IO_BUFFER);
 526         rest = size;
 527
 528         while (blks > 0) {
 529                 int x = min(blks, V86_IO_BUFFER_SIZE / BD(dev).bd_sectorsize);
 530
 531                 switch (rw & F_MASK) {
 532                 case F_READ:
 533                         DEBUG("read %d from %lld to %p", x, dblk, buf);
 534                         bsize = BD(dev).bd_sectorsize * x - blkoff;
 535                         if (rest < bsize)
 536                                 bsize = rest;
 537
 538                         if ((rc = bd_io(dev, dblk, x, bbuf, BD_RD)) != 0)
 539                                 return (EIO);
 540
 541                         bcopy(bbuf + blkoff, buf, bsize);
 542                         break;
 543                 case F_WRITE :
 544                         DEBUG("write %d from %lld to %p", x, dblk, buf);
 545                         if (blkoff != 0) {
 546                                 /*
 547                                  * We got offset to sector, read 1 sector to
 548                                  * bbuf.
 549                                  */
 550                                 x = 1;
 551                                 bsize = BD(dev).bd_sectorsize - blkoff;
 552                                 bsize = min(bsize, rest);
 553                                 rc = bd_io(dev, dblk, x, bbuf, BD_RD);
 554                         } else if (rest < BD(dev).bd_sectorsize) {
 555                                 /*
 556                                  * The remaining block is not full
 557                                  * sector. Read 1 sector to bbuf.
 558                                  */
 559                                 x = 1;
 560                                 bsize = rest;
 561                                 rc = bd_io(dev, dblk, x, bbuf, BD_RD);
 562                         } else {
 563                                 /* We can write full sector(s). */
 564                                 bsize = BD(dev).bd_sectorsize * x;
 565                         }
 566                         /*
 567                          * Put your Data In, Put your Data out,
 568                          * Put your Data In, and shake it all about
 569                          */
 570                         bcopy(buf, bbuf + blkoff, bsize);
 571                         if ((rc = bd_io(dev, dblk, x, bbuf, BD_WR)) != 0)
 572                                 return (EIO);
 573
 574                         break;
 575                 default:
 576                         /* DO NOTHING */
 577                         return (EROFS);
 578                 }
 579
 580                 blkoff = 0;
 581                 buf += bsize;
 582                 rest -= bsize;
 583                 blks -= x;
 584                 dblk += x;
 585         }
 586
 587         if (rsize != NULL)
 588                 *rsize = size;
 589         return (0);
 590 }
 591
 592 static int
 593 bd_edd_io(struct disk_devdesc *dev, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest,
 594     int dowrite)
 595 {
 596         static struct edd_packet packet;
 597
 598         packet.len = sizeof(struct edd_packet);
 599         packet.count = blks;
 600         packet.off = VTOPOFF(dest);
 601         packet.seg = VTOPSEG(dest);
 602         packet.lba = dblk;
 603         v86.ctl = V86_FLAGS;
 604         v86.addr = 0x13;
 605         /* Should we Write with verify ?? 0x4302 ? */
 606         if (dowrite == BD_WR)
 607                 v86.eax = 0x4300;
 608         else
 609                 v86.eax = 0x4200;
 610         v86.edx = BD(dev).bd_unit;
 611         v86.ds = VTOPSEG(&packet);
 612         v86.esi = VTOPOFF(&packet);
 613         v86int();
 614         if (V86_CY(v86.efl))
 615                 return (v86.eax >> 8);
 616         return (0);
 617 }
 618
 619 static int
 620 bd_chs_io(struct disk_devdesc *dev, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest,
 621     int dowrite)
 622 {
 623         uint32_t x, bpc, cyl, hd, sec;
 624
 625         bpc = BD(dev).bd_sec * BD(dev).bd_hds;  /* blocks per cylinder */
 626         x = dblk;
 627         cyl = x / bpc;                  /* block # / blocks per cylinder */
 628         x %= bpc;                               /* block offset into cylinder */
 629         hd = x / BD(dev).bd_sec;                /* offset / blocks per track */
 630         sec = x % BD(dev).bd_sec;               /* offset into track */
 631
 632         /* correct sector number for 1-based BIOS numbering */
 633         sec++;
 634
 635         if (cyl > 1023) {
 636                 /* CHS doesn't support cylinders > 1023. */
 637                 return (1);
 638         }
 639
 640         v86.ctl = V86_FLAGS;
 641         v86.addr = 0x13;
 642         if (dowrite == BD_WR)
 643                 v86.eax = 0x300 | blks;
 644         else
 645                 v86.eax = 0x200 | blks;
 646         v86.ecx = ((cyl & 0xff) << 8) | ((cyl & 0x300) >> 2) | sec;
 647         v86.edx = (hd << 8) | BD(dev).bd_unit;
 648         v86.es = VTOPSEG(dest);
 649         v86.ebx = VTOPOFF(dest);
 650         v86int();
 651         if (V86_CY(v86.efl))
 652                 return (v86.eax >> 8);
 653         return (0);
 654 }
 655
 656 static void
 657 bd_io_workaround(struct disk_devdesc *dev)
 658 {
 659         uint8_t buf[8 * 1024];
 660
 661         bd_edd_io(dev, 0xffffffff, 1, (caddr_t)buf, BD_RD);
 662 }
 663
 664 static int
 665 bd_io(struct disk_devdesc *dev, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest,
 666     int dowrite)
 667 {
 668         int result, retry;
 669
 670         /* Just in case some idiot actually tries to read/write -1 blocks... */
 671         if (blks < 0)
 672                 return (-1);
 673
 674         /*
 675          * Workaround for a problem with some HP ProLiant BIOS failing to work
 676          * out the boot disk after installation. hrs and kuriyama discovered
 677          * this problem with an HP ProLiant DL320e Gen 8 with a 3TB HDD, and
 678          * discovered that an int13h call seems to cause a buffer overrun in
 679          * the bios. The problem is alleviated by doing an extra read before
 680          * the buggy read. It is not immediately known whether other models
 681          * are similarly affected.
 682          * Loop retrying the operation a couple of times.  The BIOS
 683          * may also retry.
 684          */
 685         if (dowrite == BD_RD && dblk >= 0x100000000)
 686                 bd_io_workaround(dev);
 687         for (retry = 0; retry < 3; retry++) {
 688                 /* if retrying, reset the drive */
 689                 if (retry > 0) {
 690                         v86.ctl = V86_FLAGS;
 691                         v86.addr = 0x13;
 692                         v86.eax = 0;
 693                         v86.edx = BD(dev).bd_unit;
 694                         v86int();
 695                 }
 696
 697                 if (BD(dev).bd_flags & BD_MODEEDD1)
 698                         result = bd_edd_io(dev, dblk, blks, dest, dowrite);
 699                 else
 700                         result = bd_chs_io(dev, dblk, blks, dest, dowrite);
 701
 702                 if (result == 0)
 703                         break;
 704         }
 705
 706         /*
 707          * 0x20 - Controller failure. This is common error when the
 708          * media is not present.
 709          */
 710         if (result != 0 && result != 0x20) {
 711                 if (dowrite == BD_WR) {
 712                         printf("%s%d: Write %d sector(s) from %p (0x%x) "
 713                             "to %lld: 0x%x\n", dev->dd.d_dev->dv_name,
 714                             dev->dd.d_unit, blks, dest, VTOP(dest), dblk,
 715                             result);
 716                 } else {
 717                         printf("%s%d: Read %d sector(s) from %lld to %p "
 718                             "(0x%x): 0x%x\n", dev->dd.d_dev->dv_name,
 719                             dev->dd.d_unit, blks, dblk, dest, VTOP(dest),
 720                             result);
 721                 }
 722         }
 723
 724         return (result);
 725 }
 726
 727 /*
 728  * Return the BIOS geometry of a given "fixed drive" in a format
 729  * suitable for the legacy bootinfo structure.  Since the kernel is
 730  * expecting raw int 0x13/0x8 values for N_BIOS_GEOM drives, we
 731  * prefer to get the information directly, rather than rely on being
 732  * able to put it together from information already maintained for
 733  * different purposes and for a probably different number of drives.
 734  *
 735  * For valid drives, the geometry is expected in the format (31..0)
 736  * "000000cc cccccccc hhhhhhhh 00ssssss"; and invalid drives are
 737  * indicated by returning the geometry of a "1.2M" PC-format floppy
 738  * disk.  And, incidentally, what is returned is not the geometry as
 739  * such but the highest valid cylinder, head, and sector numbers.
 740  */
 741 uint32_t
 742 bd_getbigeom(int bunit)
 743 {
 744
 745         v86.ctl = V86_FLAGS;
 746         v86.addr = 0x13;
 747         v86.eax = 0x800;
 748         v86.edx = 0x80 + bunit;
 749         v86int();
 750         if (V86_CY(v86.efl))
 751                 return (0x4f010f);
 752         return (((v86.ecx & 0xc0) << 18) | ((v86.ecx & 0xff00) << 8) |
 753             (v86.edx & 0xff00) | (v86.ecx & 0x3f));
 754 }
 755
 756 /*
 757  * Return a suitable dev_t value for (dev).
 758  *
 759  * In the case where it looks like (dev) is a SCSI disk, we allow the number of
 760  * IDE disks to be specified in $num_ide_disks.  There should be a Better Way.
 761  */
 762 int
 763 bd_getdev(struct i386_devdesc *d)
 764 {
 765         struct disk_devdesc *dev;
 766         int     biosdev;
 767         int     major;
 768         int     rootdev;
 769         char    *nip, *cp;
 770         int     i, unit;
 771
 772         dev = (struct disk_devdesc *)d;
 773         biosdev = bd_unit2bios(dev->dd.d_unit);
 774         DEBUG("unit %d BIOS device %d", dev->dd.d_unit, biosdev);
 775         if (biosdev == -1)                      /* not a BIOS device */
 776                 return (-1);
 777         if (disk_open(dev, BD(dev).bd_sectors * BD(dev).bd_sectorsize,
 778             BD(dev).bd_sectorsize) != 0)        /* oops, not a viable device */
 779                 return (-1);
 780         else
 781                 disk_close(dev);
 782
 783         if (biosdev < 0x80) {
 784                 /* floppy (or emulated floppy) or ATAPI device */
 785                 if (bdinfo[dev->dd.d_unit].bd_type == DT_ATAPI) {
 786                         /* is an ATAPI disk */
 787                         major = WFDMAJOR;
 788                 } else {
 789                         /* is a floppy disk */
 790                         major = FDMAJOR;
 791                 }
 792         } else {
 793                 /* assume an IDE disk */
 794                 major = WDMAJOR;
 795         }
 796         /* default root disk unit number */
 797         unit = biosdev & 0x7f;
 798
 799         /* XXX a better kludge to set the root disk unit number */
 800         if ((nip = getenv("root_disk_unit")) != NULL) {
 801                 i = strtol(nip, &cp, 0);
 802                 /* check for parse error */
 803                 if ((cp != nip) && (*cp == 0))
 804                         unit = i;
 805         }
 806
 807         rootdev = MAKEBOOTDEV(major, dev->d_slice + 1, unit, dev->d_partition);
 808         DEBUG("dev is 0x%x\n", rootdev);
 809         return (rootdev);
 810 }