sys/boot/pc98/libpc98/biosdisk.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  * BIOS disk device handling.
  32  *
  33  * Ideas and algorithms from:
  34  *
  35  * - NetBSD libi386/biosdisk.c
  36  * - FreeBSD biosboot/disk.c
  37  *
  38  */
  39
  40 #include <stand.h>
  41
  42 #include <sys/disklabel.h>
  43 #include <sys/diskpc98.h>
  44 #include <machine/bootinfo.h>
  45
  46 #include <stdarg.h>
  47
  48 #include <bootstrap.h>
  49 #include <btxv86.h>
  50 #include "libi386.h"
  51
  52 #define BIOS_NUMDRIVES          0x475
  53 #define BIOSDISK_SECSIZE        512
  54 #define BUFSIZE                 (1 * BIOSDISK_SECSIZE)
  55 #define MAXBDDEV                MAXDEV
  56
  57 #define DT_ATAPI                0x10            /* disk type for ATAPI floppies */
  58 #define WDMAJOR                 0               /* major numbers for devices we frontend for */
  59 #define WFDMAJOR                1
  60 #define FDMAJOR                 2
  61 #define DAMAJOR                 4
  62
  63 #ifdef DISK_DEBUG
  64 # define DEBUG(fmt, args...)    printf("%s: " fmt "\n" , __func__ , ## args)
  65 #else
  66 # define DEBUG(fmt, args...)
  67 #endif
  68
  69 struct open_disk {
  70     int                 od_dkunit;              /* disk unit number */
  71     int                 od_unit;                /* BIOS unit number */
  72     int                 od_cyl;                 /* BIOS geometry */
  73     int                 od_hds;
  74     int                 od_sec;
  75     int                 od_boff;                /* block offset from beginning of BIOS disk */
  76     int                 od_flags;
  77 #define BD_MODEINT13            0x0000
  78 #define BD_MODEEDD1             0x0001
  79 #define BD_MODEEDD3             0x0002
  80 #define BD_MODEMASK             0x0003
  81 #define BD_FLOPPY               0x0004
  82 #define BD_LABELOK              0x0008
  83 #define BD_PARTTABOK            0x0010
  84 #define BD_OPTICAL              0x0020
  85     struct disklabel            od_disklabel;
  86     int                         od_nslices;     /* slice count */
  87     struct pc98_partition       od_slicetab[NDOSPART];
  88 };
  89
  90 /*
  91  * List of BIOS devices, translation from disk unit number to
  92  * BIOS unit number.
  93  */
  94 static struct bdinfo
  95 {
  96     int         bd_unit;                /* BIOS unit number */
  97     int         bd_flags;
  98     int         bd_type;                /* BIOS 'drive type' (floppy only) */
  99     int         bd_da_unit;             /* kernel unit number for da */
 100 } bdinfo [MAXBDDEV];
 101 static int nbdinfo = 0;
 102
 103 static int      bd_getgeom(struct open_disk *od);
 104 static int      bd_read(struct open_disk *od, daddr_t dblk, int blks,
 105                     caddr_t dest);
 106 static int      bd_write(struct open_disk *od, daddr_t dblk, int blks,
 107                     caddr_t dest);
 108
 109 static int      bd_int13probe(struct bdinfo *bd);
 110
 111 static void     bd_printslice(struct open_disk *od, struct pc98_partition *dp,
 112                     char *prefix, int verbose);
 113 static void     bd_printbsdslice(struct open_disk *od, daddr_t offset,
 114                     char *prefix, int verbose);
 115
 116 static int      bd_init(void);
 117 static int      bd_strategy(void *devdata, int flag, daddr_t dblk,
 118                     size_t size, char *buf, size_t *rsize);
 119 static int      bd_realstrategy(void *devdata, int flag, daddr_t dblk,
 120                     size_t size, char *buf, size_t *rsize);
 121 static int      bd_open(struct open_file *f, ...);
 122 static int      bd_close(struct open_file *f);
 123 static void     bd_print(int verbose);
 124
 125 struct devsw biosdisk = {
 126     "disk",
 127     DEVT_DISK,
 128     bd_init,
 129     bd_strategy,
 130     bd_open,
 131     bd_close,
 132     noioctl,
 133     bd_print,
 134     NULL
 135 };
 136
 137 static int      bd_opendisk(struct open_disk **odp, struct i386_devdesc *dev);
 138 static void     bd_closedisk(struct open_disk *od);
 139 static int      bd_open_pc98(struct open_disk *od, struct i386_devdesc *dev);
 140 static int      bd_bestslice(struct open_disk *od);
 141 static void     bd_checkextended(struct open_disk *od, int slicenum);
 142
 143 /*
 144  * Translate between BIOS device numbers and our private unit numbers.
 145  */
 146 int
 147 bd_bios2unit(int biosdev)
 148 {
 149     int         i;
 150
 151     DEBUG("looking for bios device 0x%x", biosdev);
 152     for (i = 0; i < nbdinfo; i++) {
 153         DEBUG("bd unit %d is BIOS device 0x%x", i, bdinfo[i].bd_unit);
 154         if (bdinfo[i].bd_unit == biosdev)
 155             return(i);
 156     }
 157     return(-1);
 158 }
 159
 160 int
 161 bd_unit2bios(int unit)
 162 {
 163     if ((unit >= 0) && (unit < nbdinfo))
 164         return(bdinfo[unit].bd_unit);
 165     return(-1);
 166 }
 167
 168 /*
 169  * Quiz the BIOS for disk devices, save a little info about them.
 170  */
 171 static int
 172 bd_init(void)
 173 {
 174     int         base, unit;
 175     int         da_drive=0, n=-0x10;
 176
 177     /* sequence 0x90, 0x80, 0xa0 */
 178     for (base = 0x90; base <= 0xa0; base += n, n += 0x30) {
 179         for (unit = base; (nbdinfo < MAXBDDEV) || ((unit & 0x0f) < 4); unit++) {
 180             bdinfo[nbdinfo].bd_unit = unit;
 181             bdinfo[nbdinfo].bd_flags = (unit & 0xf0) == 0x90 ? BD_FLOPPY : 0;
 182
 183             if (!bd_int13probe(&bdinfo[nbdinfo])){
 184                 if (((unit & 0xf0) == 0x90 && (unit & 0x0f) < 4) ||
 185                     ((unit & 0xf0) == 0xa0 && (unit & 0x0f) < 6))
 186                     continue;   /* Target IDs are not contiguous. */
 187                 else
 188                     break;
 189             }
 190
 191             if (bdinfo[nbdinfo].bd_flags & BD_FLOPPY){
 192                 /* available 1.44MB access? */
 193                 if (*(u_char *)PTOV(0xA15AE) & (1<<(unit & 0xf))) {
 194                     /* boot media 1.2MB FD? */
 195                     if ((*(u_char *)PTOV(0xA1584) & 0xf0) != 0x90)
 196                         bdinfo[nbdinfo].bd_unit = 0x30 + (unit & 0xf);
 197                 }
 198             }
 199             else {
 200                 if ((unit & 0xF0) == 0xA0)      /* SCSI HD or MO */
 201                     bdinfo[nbdinfo].bd_da_unit = da_drive++;
 202             }
 203             /* XXX we need "disk aliases" to make this simpler */
 204             printf("BIOS drive %c: is disk%d\n",
 205                    'A' + nbdinfo, nbdinfo);
 206             nbdinfo++;
 207         }
 208     }
 209     return(0);
 210 }
 211
 212 /*
 213  * Try to detect a device supported by the legacy int13 BIOS
 214  */
 215 static int
 216 bd_int13probe(struct bdinfo *bd)
 217 {
 218     int addr;
 219
 220     if (bd->bd_flags & BD_FLOPPY) {
 221         addr = 0xa155c;
 222     } else {
 223         if ((bd->bd_unit & 0xf0) == 0x80)
 224             addr = 0xa155d;
 225         else
 226             addr = 0xa1482;
 227     }
 228     if ( *(u_char *)PTOV(addr) & (1<<(bd->bd_unit & 0x0f))) {
 229         bd->bd_flags |= BD_MODEINT13;
 230         return(1);
 231     }
 232     if ((bd->bd_unit & 0xF0) == 0xA0) {
 233         int media = ((unsigned *)PTOV(0xA1460))[bd->bd_unit & 0x0F] & 0x1F;
 234
 235         if (media == 7) { /* MO */
 236             bd->bd_flags |= BD_MODEINT13 | BD_OPTICAL;
 237             return(1);
 238         }
 239     }
 240     return(0);
 241 }
 242
 243 /*
 244  * Print information about disks
 245  */
 246 static void
 247 bd_print(int verbose)
 248 {
 249     int                         i, j;
 250     char                        line[80];
 251     struct i386_devdesc         dev;
 252     struct open_disk            *od;
 253     struct pc98_partition       *dptr;
 254
 255     for (i = 0; i < nbdinfo; i++) {
 256         sprintf(line, "    disk%d:   BIOS drive %c:\n", i, 'A' + i);
 257         pager_output(line);
 258
 259         /* try to open the whole disk */
 260         dev.d_unit = i;
 261         dev.d_kind.biosdisk.slice = -1;
 262         dev.d_kind.biosdisk.partition = -1;
 263
 264         if (!bd_opendisk(&od, &dev)) {
 265
 266             /* Do we have a partition table? */
 267             if (od->od_flags & BD_PARTTABOK) {
 268                 dptr = &od->od_slicetab[0];
 269
 270                 /* Check for a "dedicated" disk */
 271                 for (j = 0; j < od->od_nslices; j++) {
 272                     switch(dptr[j].dp_mid) {
 273                     case DOSMID_386BSD:
 274                         sprintf(line, "      disk%ds%d", i, j + 1);
 275                         bd_printbsdslice(od,
 276                             dptr[j].dp_scyl * od->od_hds * od->od_sec +
 277                             dptr[j].dp_shd * od->od_sec + dptr[j].dp_ssect,
 278                             line, verbose);
 279                         break;
 280                     default:
 281                         break;
 282                     }
 283                 }
 284             }
 285             bd_closedisk(od);
 286         }
 287     }
 288 }
 289
 290 /* Given a size in 512 byte sectors, convert it to a human-readable number. */
 291 static char *
 292 display_size(uint64_t size)
 293 {
 294     static char buf[80];
 295     char unit;
 296
 297     size /= 2;
 298     unit = 'K';
 299     if (size >= 10485760000LL) {
 300         size /= 1073741824;
 301         unit = 'T';
 302     } else if (size >= 10240000) {
 303         size /= 1048576;
 304         unit = 'G';
 305     } else if (size >= 10000) {
 306         size /= 1024;
 307         unit = 'M';
 308     }
 309     sprintf(buf, "%.6ld%cB", (long)size, unit);
 310     return (buf);
 311 }
 312
 313 /*
 314  * Print out each valid partition in the disklabel of a FreeBSD slice.
 315  * For size calculations, we assume a 512 byte sector size.
 316  */
 317 static void
 318 bd_printbsdslice(struct open_disk *od, daddr_t offset, char *prefix,
 319     int verbose)
 320 {
 321     char                line[80];
 322     char                buf[BIOSDISK_SECSIZE];
 323     struct disklabel    *lp;
 324     int                 i;
 325
 326     /* read disklabel */
 327     if (bd_read(od, offset + LABELSECTOR, 1, buf))
 328         return;
 329     lp =(struct disklabel *)(&buf[0]);
 330     if (lp->d_magic != DISKMAGIC) {
 331         sprintf(line, "%s: FFS  bad disklabel\n", prefix);
 332         pager_output(line);
 333         return;
 334     }
 335
 336     /* Print partitions */
 337     for (i = 0; i < lp->d_npartitions; i++) {
 338         /*
 339          * For each partition, make sure we know what type of fs it is.  If
 340          * not, then skip it.  However, since floppies often have bogus
 341          * fstypes, print the 'a' partition on a floppy even if it is marked
 342          * unused.
 343          */
 344         if ((lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_BSDFFS) ||
 345             (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_SWAP) ||
 346             (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_VINUM) ||
 347             ((lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_UNUSED) &&
 348              (od->od_flags & BD_FLOPPY) && (i == 0))) {
 349
 350             /* Only print out statistics in verbose mode */
 351             if (verbose)
 352                 sprintf(line, "  %s%c: %s %s (%d - %d)\n", prefix, 'a' + i,
 353                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_SWAP) ? "swap " :
 354                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_VINUM) ? "vinum" :
 355                     "FFS  ",
 356                     display_size(lp->d_partitions[i].p_size),
 357                     lp->d_partitions[i].p_offset,
 358                     lp->d_partitions[i].p_offset + lp->d_partitions[i].p_size);
 359             else
 360                 sprintf(line, "  %s%c: %s\n", prefix, 'a' + i,
 361                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_SWAP) ? "swap" :
 362                     (lp->d_partitions[i].p_fstype == FS_VINUM) ? "vinum" :
 363                     "FFS");
 364             pager_output(line);
 365         }
 366     }
 367 }
 368
 369
 370 /*
 371  * Attempt to open the disk described by (dev) for use by (f).
 372  *
 373  * Note that the philosophy here is "give them exactly what
 374  * they ask for".  This is necessary because being too "smart"
 375  * about what the user might want leads to complications.
 376  * (eg. given no slice or partition value, with a disk that is
 377  *  sliced - are they after the first BSD slice, or the DOS
 378  *  slice before it?)
 379  */
 380 static int
 381 bd_open(struct open_file *f, ...)
 382 {
 383     va_list                     ap;
 384     struct i386_devdesc         *dev;
 385     struct open_disk            *od;
 386     int                         error;
 387
 388     va_start(ap, f);
 389     dev = va_arg(ap, struct i386_devdesc *);
 390     va_end(ap);
 391     if ((error = bd_opendisk(&od, dev)))
 392         return(error);
 393
 394     /*
 395      * Save our context
 396      */
 397     ((struct i386_devdesc *)(f->f_devdata))->d_kind.biosdisk.data = od;
 398     DEBUG("open_disk %p, partition at 0x%x", od, od->od_boff);
 399     return(0);
 400 }
 401
 402 static int
 403 bd_opendisk(struct open_disk **odp, struct i386_devdesc *dev)
 404 {
 405     struct open_disk            *od;
 406     int                         error;
 407
 408     if (dev->d_unit >= nbdinfo) {
 409         DEBUG("attempt to open nonexistent disk");
 410         return(ENXIO);
 411     }
 412
 413     od = (struct open_disk *)malloc(sizeof(struct open_disk));
 414     if (!od) {
 415         DEBUG("no memory");
 416         return (ENOMEM);
 417     }
 418
 419     /* Look up BIOS unit number, intialise open_disk structure */
 420     od->od_dkunit = dev->d_unit;
 421     od->od_unit = bdinfo[od->od_dkunit].bd_unit;
 422     od->od_flags = bdinfo[od->od_dkunit].bd_flags;
 423     od->od_boff = 0;
 424     error = 0;
 425     DEBUG("open '%s', unit 0x%x slice %d partition %d",
 426              i386_fmtdev(dev), dev->d_unit,
 427              dev->d_kind.biosdisk.slice, dev->d_kind.biosdisk.partition);
 428
 429     /* Get geometry for this open (removable device may have changed) */
 430     if (bd_getgeom(od)) {
 431         DEBUG("can't get geometry");
 432         error = ENXIO;
 433         goto out;
 434     }
 435
 436     /* Determine disk layout. */
 437     error = bd_open_pc98(od, dev);
 438
 439  out:
 440     if (error) {
 441         free(od);
 442     } else {
 443         *odp = od;      /* return the open disk */
 444     }
 445     return(error);
 446 }
 447
 448 static int
 449 bd_open_pc98(struct open_disk *od, struct i386_devdesc *dev)
 450 {
 451     struct pc98_partition       *dptr;
 452     struct disklabel            *lp;
 453     int                         sector, slice, i;
 454     char                        buf[BUFSIZE];
 455
 456     /*
 457      * Following calculations attempt to determine the correct value
 458      * for d->od_boff by looking for the slice and partition specified,
 459      * or searching for reasonable defaults.
 460      */
 461
 462     /*
 463      * Find the slice in the DOS slice table.
 464      */
 465     od->od_nslices = 0;
 466     if (od->od_flags & BD_FLOPPY) {
 467         sector = 0;
 468         goto unsliced;
 469     }
 470     if (bd_read(od, 0, 1, buf)) {
 471         DEBUG("error reading MBR");
 472         return (EIO);
 473     }
 474
 475     /*
 476      * Check the slice table magic.
 477      */
 478     if (((u_char)buf[0x1fe] != 0x55) || ((u_char)buf[0x1ff] != 0xaa)) {
 479         /* If a slice number was explicitly supplied, this is an error */
 480         if (dev->d_kind.biosdisk.slice > 0) {
 481             DEBUG("no slice table/MBR (no magic)");
 482             return (ENOENT);
 483         }
 484         sector = 0;
 485         goto unsliced;          /* may be a floppy */
 486     }
 487     if (bd_read(od, 1, 1, buf)) {
 488         DEBUG("error reading MBR");
 489         return (EIO);
 490     }
 491
 492     /*
 493      * copy the partition table, then pick up any extended partitions.
 494      */
 495     bcopy(buf + DOSPARTOFF, &od->od_slicetab,
 496       sizeof(struct pc98_partition) * NDOSPART);
 497     od->od_nslices = NDOSPART;          /* extended slices start here */
 498     od->od_flags |= BD_PARTTABOK;
 499     dptr = &od->od_slicetab[0];
 500
 501     /* Is this a request for the whole disk? */
 502     if (dev->d_kind.biosdisk.slice == -1) {
 503         sector = 0;
 504         goto unsliced;
 505     }
 506
 507     /*
 508      * if a slice number was supplied but not found, this is an error.
 509      */
 510     if (dev->d_kind.biosdisk.slice > 0) {
 511         slice = dev->d_kind.biosdisk.slice - 1;
 512         if (slice >= od->od_nslices) {
 513             DEBUG("slice %d not found", slice);
 514             return (ENOENT);
 515         }
 516     }
 517
 518     /* Try to auto-detect the best slice; this should always give a slice number */
 519     if (dev->d_kind.biosdisk.slice == 0) {
 520         slice = bd_bestslice(od);
 521         if (slice == -1) {
 522             return (ENOENT);
 523         }
 524         dev->d_kind.biosdisk.slice = slice;
 525     }
 526
 527     dptr = &od->od_slicetab[0];
 528     /*
 529      * Accept the supplied slice number unequivocally (we may be looking
 530      * at a DOS partition).
 531      */
 532     dptr += (dev->d_kind.biosdisk.slice - 1);   /* we number 1-4, offsets are 0-3 */
 533     sector = dptr->dp_scyl * od->od_hds * od->od_sec +
 534         dptr->dp_shd * od->od_sec + dptr->dp_ssect;
 535     {
 536         int end = dptr->dp_ecyl * od->od_hds * od->od_sec +
 537             dptr->dp_ehd * od->od_sec + dptr->dp_esect;
 538         DEBUG("slice entry %d at %d, %d sectors",
 539               dev->d_kind.biosdisk.slice - 1, sector, end-sector);
 540     }
 541
 542     /*
 543      * If we are looking at a BSD slice, and the partition is < 0, assume the 'a' partition
 544      */
 545     if ((dptr->dp_mid == DOSMID_386BSD) && (dev->d_kind.biosdisk.partition < 0))
 546         dev->d_kind.biosdisk.partition = 0;
 547
 548  unsliced:
 549     /*
 550      * Now we have the slice offset, look for the partition in the disklabel if we have
 551      * a partition to start with.
 552      *
 553      * XXX we might want to check the label checksum.
 554      */
 555     if (dev->d_kind.biosdisk.partition < 0) {
 556         od->od_boff = sector;           /* no partition, must be after the slice */
 557         DEBUG("opening raw slice");
 558     } else {
 559
 560         if (bd_read(od, sector + LABELSECTOR, 1, buf)) {
 561             DEBUG("error reading disklabel");
 562             return (EIO);
 563         }
 564         DEBUG("copy %d bytes of label from %p to %p", sizeof(struct disklabel), buf + LABELOFFSET, &od->od_disklabel);
 565         bcopy(buf + LABELOFFSET, &od->od_disklabel, sizeof(struct disklabel));
 566         lp = &od->od_disklabel;
 567         od->od_flags |= BD_LABELOK;
 568
 569         if (lp->d_magic != DISKMAGIC) {
 570             DEBUG("no disklabel");
 571             return (ENOENT);
 572         }
 573         if (dev->d_kind.biosdisk.partition >= lp->d_npartitions) {
 574             DEBUG("partition '%c' exceeds partitions in table (a-'%c')",
 575                   'a' + dev->d_kind.biosdisk.partition, 'a' + lp->d_npartitions);
 576             return (EPART);
 577         }
 578
 579 #ifdef DISK_DEBUG
 580         /* Complain if the partition is unused unless this is a floppy. */
 581         if ((lp->d_partitions[dev->d_kind.biosdisk.partition].p_fstype == FS_UNUSED) &&
 582             !(od->od_flags & BD_FLOPPY))
 583             DEBUG("warning, partition marked as unused");
 584 #endif
 585
 586         od->od_boff =
 587                 lp->d_partitions[dev->d_kind.biosdisk.partition].p_offset -
 588                 lp->d_partitions[RAW_PART].p_offset +
 589                 sector;
 590     }
 591     return (0);
 592 }
 593
 594 /*
 595  * Search for a slice with the following preferences:
 596  *
 597  * 1: Active FreeBSD slice
 598  * 2: Non-active FreeBSD slice
 599  * 3: Active Linux slice
 600  * 4: non-active Linux slice
 601  * 5: Active FAT/FAT32 slice
 602  * 6: non-active FAT/FAT32 slice
 603  */
 604 #define PREF_RAWDISK    0
 605 #define PREF_FBSD_ACT   1
 606 #define PREF_FBSD       2
 607 #define PREF_LINUX_ACT  3
 608 #define PREF_LINUX      4
 609 #define PREF_DOS_ACT    5
 610 #define PREF_DOS        6
 611 #define PREF_NONE       7
 612
 613 /*
 614  * slicelimit is in the range 0 .. NDOSPART
 615  */
 616 static int
 617 bd_bestslice(struct open_disk *od)
 618 {
 619         struct pc98_partition *dp;
 620         int pref, preflevel;
 621         int i, prefslice;
 622
 623         prefslice = 0;
 624         preflevel = PREF_NONE;
 625
 626         dp = &od->od_slicetab[0];
 627         for (i = 0; i < od->od_nslices; i++, dp++) {
 628                 switch(dp->dp_mid & 0x7f) {
 629                 case DOSMID_386BSD & 0x7f:              /* FreeBSD */
 630                         if ((dp->dp_mid & 0x80) &&
 631                             (preflevel > PREF_FBSD_ACT)) {
 632                                 pref = i;
 633                                 preflevel = PREF_FBSD_ACT;
 634                         } else if (preflevel > PREF_FBSD) {
 635                                 pref = i;
 636                                 preflevel = PREF_FBSD;
 637                         }
 638                         break;
 639
 640                 case 0x11:                              /* DOS/Windows */
 641                 case 0x20:
 642                 case 0x21:
 643                 case 0x22:
 644                 case 0x23:
 645                 case 0x63:
 646                         if ((dp->dp_mid & 0x80) &&
 647                             (preflevel > PREF_DOS_ACT)) {
 648                                 pref = i;
 649                                 preflevel = PREF_DOS_ACT;
 650                         } else if (preflevel > PREF_DOS) {
 651                                 pref = i;
 652                                 preflevel = PREF_DOS;
 653                         }
 654                         break;
 655                 }
 656         }
 657         return (prefslice);
 658 }
 659
 660 static int
 661 bd_close(struct open_file *f)
 662 {
 663     struct open_disk    *od = (struct open_disk *)(((struct i386_devdesc *)(f->f_devdata))->d_kind.biosdisk.data);
 664
 665     bd_closedisk(od);
 666     return(0);
 667 }
 668
 669 static void
 670 bd_closedisk(struct open_disk *od)
 671 {
 672     DEBUG("open_disk %p", od);
 673 #if 0
 674     /* XXX is this required? (especially if disk already open...) */
 675     if (od->od_flags & BD_FLOPPY)
 676         delay(3000000);
 677 #endif
 678     free(od);
 679 }
 680
 681 static int
 682 bd_strategy(void *devdata, int rw, daddr_t dblk, size_t size, char *buf, size_t *rsize)
 683 {
 684     struct bcache_devdata       bcd;
 685     struct open_disk    *od = (struct open_disk *)(((struct i386_devdesc *)devdata)->d_kind.biosdisk.data);
 686
 687     bcd.dv_strategy = bd_realstrategy;
 688     bcd.dv_devdata = devdata;
 689     return(bcache_strategy(&bcd, od->od_unit, rw, dblk+od->od_boff, size, buf, rsize));
 690 }
 691
 692 static int
 693 bd_realstrategy(void *devdata, int rw, daddr_t dblk, size_t size, char *buf, size_t *rsize)
 694 {
 695     struct open_disk    *od = (struct open_disk *)(((struct i386_devdesc *)devdata)->d_kind.biosdisk.data);
 696     int                 blks;
 697 #ifdef BD_SUPPORT_FRAGS
 698     char                fragbuf[BIOSDISK_SECSIZE];
 699     size_t              fragsize;
 700
 701     fragsize = size % BIOSDISK_SECSIZE;
 702 #else
 703     if (size % BIOSDISK_SECSIZE)
 704         panic("bd_strategy: %d bytes I/O not multiple of block size", size);
 705 #endif
 706
 707     DEBUG("open_disk %p", od);
 708     blks = size / BIOSDISK_SECSIZE;
 709     if (rsize)
 710         *rsize = 0;
 711
 712     switch(rw){
 713     case F_READ:
 714         DEBUG("read %d from %d to %p", blks, dblk, buf);
 715
 716         if (blks && bd_read(od, dblk, blks, buf)) {
 717             DEBUG("read error");
 718             return (EIO);
 719         }
 720 #ifdef BD_SUPPORT_FRAGS
 721         DEBUG("bd_strategy: frag read %d from %d+%d to %p",
 722             fragsize, dblk, blks, buf + (blks * BIOSDISK_SECSIZE));
 723         if (fragsize && bd_read(od, dblk + blks, 1, fragsize)) {
 724             DEBUG("frag read error");
 725             return(EIO);
 726         }
 727         bcopy(fragbuf, buf + (blks * BIOSDISK_SECSIZE), fragsize);
 728 #endif
 729         break;
 730     case F_WRITE :
 731         DEBUG("write %d from %d to %p", blks, dblk, buf);
 732
 733         if (blks && bd_write(od, dblk, blks, buf)) {
 734             DEBUG("write error");
 735             return (EIO);
 736         }
 737 #ifdef BD_SUPPORT_FRAGS
 738         if(fragsize) {
 739             DEBUG("Attempted to write a frag");
 740             return (EIO);
 741         }
 742 #endif
 743         break;
 744     default:
 745         /* DO NOTHING */
 746         return (EROFS);
 747     }
 748
 749     if (rsize)
 750         *rsize = size;
 751     return (0);
 752 }
 753
 754 /* Max number of sectors to bounce-buffer if the request crosses a 64k boundary */
 755 #define FLOPPY_BOUNCEBUF        18
 756
 757 static int
 758 bd_chs_io(struct open_disk *od, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest, int write)
 759 {
 760     u_int       x, bpc, cyl, hd, sec;
 761
 762     bpc = (od->od_sec * od->od_hds);    /* blocks per cylinder */
 763     x = dblk;
 764     cyl = x / bpc;                      /* block # / blocks per cylinder */
 765     x %= bpc;                           /* block offset into cylinder */
 766     hd = x / od->od_sec;                /* offset / blocks per track */
 767     sec = x % od->od_sec;               /* offset into track */
 768
 769     v86.ctl = V86_FLAGS;
 770     v86.addr = 0x1b;
 771     if (write)
 772         v86.eax = 0x0500 | od->od_unit;
 773     else
 774         v86.eax = 0x0600 | od->od_unit;
 775     if (od->od_flags & BD_FLOPPY) {
 776         v86.eax |= 0xd000;
 777         v86.ecx = 0x0200 | (cyl & 0xff);
 778         v86.edx = (hd << 8) | (sec + 1);
 779     } else if (od->od_flags & BD_OPTICAL) {
 780         v86.eax &= 0xFF7F;
 781         v86.ecx = dblk & 0xFFFF;
 782         v86.edx = dblk >> 16;
 783     } else {
 784         v86.ecx = cyl;
 785         v86.edx = (hd << 8) | sec;
 786     }
 787     v86.ebx = blks * BIOSDISK_SECSIZE;
 788     v86.es = VTOPSEG(dest);
 789     v86.ebp = VTOPOFF(dest);
 790     v86int();
 791     return (v86.efl & 0x1);
 792 }
 793
 794 static int
 795 bd_io(struct open_disk *od, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest, int write)
 796 {
 797     u_int       x, sec, result, resid, retry, maxfer;
 798     caddr_t     p, xp, bbuf, breg;
 799
 800     /* Just in case some idiot actually tries to read/write -1 blocks... */
 801     if (blks < 0)
 802         return (-1);
 803
 804     resid = blks;
 805     p = dest;
 806
 807     /* Decide whether we have to bounce */
 808     if (VTOP(dest) >> 20 != 0 ||
 809         ((VTOP(dest) >> 16) != (VTOP(dest + blks * BIOSDISK_SECSIZE) >> 16))) {
 810
 811         /*
 812          * There is a 64k physical boundary somewhere in the
 813          * destination buffer, or the destination buffer is above
 814          * first 1MB of physical memory so we have to arrange a
 815          * suitable bounce buffer.  Allocate a buffer twice as large
 816          * as we need to.  Use the bottom half unless there is a break
 817          * there, in which case we use the top half.
 818          */
 819         x = min(od->od_sec, (unsigned)blks);
 820         bbuf = alloca(x * 2 * BIOSDISK_SECSIZE);
 821         if (((u_int32_t)VTOP(bbuf) & 0xffff0000) ==
 822             ((u_int32_t)VTOP(bbuf + x * BIOSDISK_SECSIZE) & 0xffff0000)) {
 823             breg = bbuf;
 824         } else {
 825             breg = bbuf + x * BIOSDISK_SECSIZE;
 826         }
 827         maxfer = x;             /* limit transfers to bounce region size */
 828     } else {
 829         breg = bbuf = NULL;
 830         maxfer = 0;
 831     }
 832
 833     while (resid > 0) {
 834         /*
 835          * Play it safe and don't cross track boundaries.
 836          * (XXX this is probably unnecessary)
 837          */
 838         sec = dblk % od->od_sec;        /* offset into track */
 839         x = min(od->od_sec - sec, resid);
 840         if (maxfer > 0)
 841             x = min(x, maxfer);         /* fit bounce buffer */
 842
 843         /* where do we transfer to? */
 844         xp = bbuf == NULL ? p : breg;
 845
 846         /*
 847          * Put your Data In, Put your Data out,
 848          * Put your Data In, and shake it all about
 849          */
 850         if (write && bbuf != NULL)
 851             bcopy(p, breg, x * BIOSDISK_SECSIZE);
 852
 853         /*
 854          * Loop retrying the operation a couple of times.  The BIOS
 855          * may also retry.
 856          */
 857         for (retry = 0; retry < 3; retry++) {
 858             /* if retrying, reset the drive */
 859             if (retry > 0) {
 860                 v86.ctl = V86_FLAGS;
 861                 v86.addr = 0x1b;
 862                 v86.eax = 0x0300 | od->od_unit;
 863                 v86int();
 864             }
 865
 866             result = bd_chs_io(od, dblk, x, xp, write);
 867             if (result == 0)
 868                 break;
 869         }
 870
 871         if (write)
 872             DEBUG("%d sectors from %lld to %p (0x%x) %s", x, dblk, p, VTOP(p),
 873                 result ? "failed" : "ok");
 874         else
 875             DEBUG("%d sectors from %p (0x%x) to %lld %s", x, p, VTOP(p), dblk,
 876                 result ? "failed" : "ok");
 877         if (result) {
 878             return(-1);
 879         }
 880         if (!write && bbuf != NULL)
 881             bcopy(breg, p, x * BIOSDISK_SECSIZE);
 882         p += (x * BIOSDISK_SECSIZE);
 883         dblk += x;
 884         resid -= x;
 885     }
 886
 887 /*    hexdump(dest, (blks * BIOSDISK_SECSIZE)); */
 888     return(0);
 889 }
 890
 891 static int
 892 bd_read(struct open_disk *od, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest)
 893 {
 894
 895     return (bd_io(od, dblk, blks, dest, 0));
 896 }
 897
 898 static int
 899 bd_write(struct open_disk *od, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest)
 900 {
 901
 902     return (bd_io(od, dblk, blks, dest, 1));
 903 }
 904
 905 static int
 906 bd_getgeom(struct open_disk *od)
 907 {
 908
 909     if (od->od_flags & BD_FLOPPY) {
 910         od->od_cyl = 79;
 911         od->od_hds = 2;
 912         od->od_sec = (od->od_unit & 0xf0) == 0x30 ? 18 : 15;
 913     } else if (od->od_flags & BD_OPTICAL) {
 914         od->od_cyl = 0xFFFE;
 915         od->od_hds = 8;
 916         od->od_sec = 32;
 917     } else {
 918         v86.ctl = V86_FLAGS;
 919         v86.addr = 0x1b;
 920         v86.eax = 0x8400 | od->od_unit;
 921         v86int();
 922
 923         od->od_cyl = v86.ecx;
 924         od->od_hds = (v86.edx >> 8) & 0xff;
 925         od->od_sec = v86.edx & 0xff;
 926         if (v86.efl & 0x1)
 927             return(1);
 928     }
 929
 930     DEBUG("unit 0x%x geometry %d/%d/%d", od->od_unit, od->od_cyl, od->od_hds, od->od_sec);
 931     return(0);
 932 }
 933
 934 /*
 935  * Return the BIOS geometry of a given "fixed drive" in a format
 936  * suitable for the legacy bootinfo structure.  Since the kernel is
 937  * expecting raw int 0x13/0x8 values for N_BIOS_GEOM drives, we
 938  * prefer to get the information directly, rather than rely on being
 939  * able to put it together from information already maintained for
 940  * different purposes and for a probably different number of drives.
 941  *
 942  * For valid drives, the geometry is expected in the format (31..0)
 943  * "000000cc cccccccc hhhhhhhh 00ssssss"; and invalid drives are
 944  * indicated by returning the geometry of a "1.2M" PC-format floppy
 945  * disk.  And, incidentally, what is returned is not the geometry as
 946  * such but the highest valid cylinder, head, and sector numbers.
 947  */
 948 u_int32_t
 949 bd_getbigeom(int bunit)
 950 {
 951     int hds = 0;
 952     int unit = 0x80;            /* IDE HDD */
 953     u_int addr = 0xA155d;
 954
 955     while (unit < 0xa7) {
 956         if (*(u_char *)PTOV(addr) & (1 << (unit & 0x0f)))
 957             if (hds++ == bunit)
 958                 break;
 959
 960         if (unit >= 0xA0) {
 961             int  media = ((unsigned *)PTOV(0xA1460))[unit & 0x0F] & 0x1F;
 962
 963             if (media == 7 && hds++ == bunit)   /* SCSI MO */
 964                 return(0xFFFE0820); /* C:65535 H:8 S:32 */
 965         }
 966         if (++unit == 0x84) {
 967             unit = 0xA0;        /* SCSI HDD */
 968             addr = 0xA1482;
 969         }
 970     }
 971     if (unit == 0xa7)
 972         return 0x4F020F;        /* 1200KB FD C:80 H:2 S:15 */
 973     v86.ctl = V86_FLAGS;
 974     v86.addr = 0x1b;
 975     v86.eax = 0x8400 | unit;
 976     v86int();
 977     if (v86.efl & 0x1)
 978         return 0x4F020F;        /* 1200KB FD C:80 H:2 S:15 */
 979     return ((v86.ecx & 0xffff) << 16) | (v86.edx & 0xffff);
 980 }
 981
 982 /*
 983  * Return a suitable dev_t value for (dev).
 984  *
 985  * In the case where it looks like (dev) is a SCSI disk, we allow the number of
 986  * IDE disks to be specified in $num_ide_disks.  There should be a Better Way.
 987  */
 988 int
 989 bd_getdev(struct i386_devdesc *dev)
 990 {
 991     struct open_disk            *od;
 992     int                         biosdev;
 993     int                         major;
 994     int                         rootdev;
 995     char                        *nip, *cp;
 996     int                         unitofs = 0, i, unit;
 997
 998     biosdev = bd_unit2bios(dev->d_unit);
 999     DEBUG("unit %d BIOS device %d", dev->d_unit, biosdev);
1000     if (biosdev == -1)                          /* not a BIOS device */
1001         return(-1);
1002     if (bd_opendisk(&od, dev) != 0)             /* oops, not a viable device */
1003         return(-1);
1004
1005     if ((biosdev & 0xf0) == 0x90 || (biosdev & 0xf0) == 0x30) {
1006         /* floppy (or emulated floppy) or ATAPI device */
1007         if (bdinfo[dev->d_unit].bd_type == DT_ATAPI) {
1008             /* is an ATAPI disk */
1009             major = WFDMAJOR;
1010         } else {
1011             /* is a floppy disk */
1012             major = FDMAJOR;
1013         }
1014     } else {
1015         /* harddisk */
1016         if ((od->od_flags & BD_LABELOK) && (od->od_disklabel.d_type == DTYPE_SCSI)) {
1017             /* label OK, disk labelled as SCSI */
1018             major = DAMAJOR;
1019             /* check for unit number correction hint, now deprecated */
1020             if ((nip = getenv("num_ide_disks")) != NULL) {
1021                 i = strtol(nip, &cp, 0);
1022                 /* check for parse error */
1023                 if ((cp != nip) && (*cp == 0))
1024                     unitofs = i;
1025             }
1026         } else {
1027             /* assume an IDE disk */
1028             major = WDMAJOR;
1029         }
1030     }
1031     /* default root disk unit number */
1032     if ((biosdev & 0xf0) == 0xa0)
1033         unit = bdinfo[dev->d_unit].bd_da_unit;
1034     else
1035         unit = biosdev & 0xf;
1036
1037     /* XXX a better kludge to set the root disk unit number */
1038     if ((nip = getenv("root_disk_unit")) != NULL) {
1039         i = strtol(nip, &cp, 0);
1040         /* check for parse error */
1041         if ((cp != nip) && (*cp == 0))
1042             unit = i;
1043     }
1044
1045     rootdev = MAKEBOOTDEV(major, dev->d_kind.biosdisk.slice + 1, unit,
1046         dev->d_kind.biosdisk.partition);
1047     DEBUG("dev is 0x%x\n", rootdev);
1048     return(rootdev);
1049 }