sys/boot/powerpc/boot1.chrp/boot1.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1998 Robert Nordier
   3  * All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 2001 Robert Drehmel
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms are freely
   8  * permitted provided that the above copyright notice and this
   9  * paragraph and the following disclaimer are duplicated in all
  10  * such forms.
  11  *
  12  * This software is provided "AS IS" and without any express or
  13  * implied warranties, including, without limitation, the implied
  14  * warranties of merchantability and fitness for a particular
  15  * purpose.
  16  */
  17
  18 #include <sys/cdefs.h>
  19 __FBSDID("$FreeBSD$");
  20
  21 #include <sys/param.h>
  22 #include <sys/dirent.h>
  23 #include <machine/elf.h>
  24 #include <machine/stdarg.h>
  25
  26 #define _PATH_LOADER    "/boot/loader"
  27 #define _PATH_KERNEL    "/boot/kernel/kernel"
  28
  29 #define BSIZEMAX        16384
  30
  31 typedef int putc_func_t(char c, void *arg);
  32 typedef int32_t ofwh_t;
  33
  34 struct sp_data {
  35         char    *sp_buf;
  36         u_int   sp_len;
  37         u_int   sp_size;
  38 };
  39
  40 static const char digits[] = "0123456789abcdef";
  41
  42 static char bootpath[128];
  43 static char bootargs[128];
  44
  45 static ofwh_t bootdev;
  46
  47 static struct fs fs;
  48 static char blkbuf[BSIZEMAX];
  49 static unsigned int fsblks;
  50
  51 static uint32_t fs_off;
  52
  53 int main(int ac, char **av);
  54
  55 static void exit(int) __dead2;
  56 static void load(const char *);
  57 static int dskread(void *, u_int64_t, int);
  58
  59 static void usage(void);
  60
  61 static void bcopy(const void *src, void *dst, size_t len);
  62 static void bzero(void *b, size_t len);
  63
  64 static int domount(const char *device, int quiet);
  65
  66 static void panic(const char *fmt, ...) __dead2;
  67 static int printf(const char *fmt, ...);
  68 static int putchar(char c, void *arg);
  69 static int vprintf(const char *fmt, va_list ap);
  70 static int vsnprintf(char *str, size_t sz, const char *fmt, va_list ap);
  71
  72 static int __printf(const char *fmt, putc_func_t *putc, void *arg, va_list ap);
  73 static int __putc(char c, void *arg);
  74 static int __puts(const char *s, putc_func_t *putc, void *arg);
  75 static int __sputc(char c, void *arg);
  76 static char *__uitoa(char *buf, u_int val, int base);
  77 static char *__ultoa(char *buf, u_long val, int base);
  78
  79 void __syncicache(void *, int);
  80
  81 /*
  82  * Open Firmware interface functions
  83  */
  84 typedef u_int32_t       ofwcell_t;
  85 typedef u_int32_t       u_ofwh_t;
  86 typedef int (*ofwfp_t)(void *);
  87 ofwfp_t ofw;                    /* the prom Open Firmware entry */
  88 ofwh_t chosenh;
  89
  90 void ofw_init(void *, int, int (*)(void *), char *, int);
  91 static ofwh_t ofw_finddevice(const char *);
  92 static ofwh_t ofw_open(const char *);
  93 static int ofw_close(ofwh_t);
  94 static int ofw_getprop(ofwh_t, const char *, void *, size_t);
  95 static int ofw_setprop(ofwh_t, const char *, void *, size_t);
  96 static int ofw_read(ofwh_t, void *, size_t);
  97 static int ofw_write(ofwh_t, const void *, size_t);
  98 static int ofw_claim(void *virt, size_t len, u_int align);
  99 static int ofw_seek(ofwh_t, u_int64_t);
 100 static void ofw_exit(void) __dead2;
 101
 102 ofwh_t bootdevh;
 103 ofwh_t stdinh, stdouth;
 104
 105 __asm("                         \n\
 106         .data                   \n\
 107         .align 4                \n\
 108 stack:                          \n\
 109         .space  16384           \n\
 110                                 \n\
 111         .text                   \n\
 112         .globl  _start          \n\
 113 _start:                         \n\
 114         lis     %r1,stack@ha    \n\
 115         addi    %r1,%r1,stack@l \n\
 116         addi    %r1,%r1,8192    \n\
 117                                 \n\
 118         b       ofw_init        \n\
 119 ");
 120
 121 void
 122 ofw_init(void *vpd, int res, int (*openfirm)(void *), char *arg, int argl)
 123 {
 124         char *av[16];
 125         char *p;
 126         int ac;
 127
 128         ofw = openfirm;
 129
 130         chosenh = ofw_finddevice("/chosen");
 131         ofw_getprop(chosenh, "stdin", &stdinh, sizeof(stdinh));
 132         ofw_getprop(chosenh, "stdout", &stdouth, sizeof(stdouth));
 133         ofw_getprop(chosenh, "bootargs", bootargs, sizeof(bootargs));
 134         ofw_getprop(chosenh, "bootpath", bootpath, sizeof(bootpath));
 135
 136         bootargs[sizeof(bootargs) - 1] = '\0';
 137         bootpath[sizeof(bootpath) - 1] = '\0';
 138
 139         p = bootpath;
 140         while (*p != '\0') {
 141                 if (*p == ':') {
 142                         *(++p) = '\0';
 143                         break;
 144                 }
 145                 p++;
 146         }
 147
 148         ac = 0;
 149         p = bootargs;
 150         for (;;) {
 151                 while (*p == ' ' && *p != '\0')
 152                         p++;
 153                 if (*p == '\0' || ac >= 16)
 154                         break;
 155                 av[ac++] = p;
 156                 while (*p != ' ' && *p != '\0')
 157                         p++;
 158                 if (*p != '\0')
 159                         *p++ = '\0';
 160         }
 161
 162         exit(main(ac, av));
 163 }
 164
 165 static ofwh_t
 166 ofw_finddevice(const char *name)
 167 {
 168         ofwcell_t args[] = {
 169                 (ofwcell_t)"finddevice",
 170                 1,
 171                 1,
 172                 (ofwcell_t)name,
 173                 0
 174         };
 175
 176         if ((*ofw)(args)) {
 177                 printf("ofw_finddevice: name=\"%s\"\n", name);
 178                 return (1);
 179         }
 180         return (args[4]);
 181 }
 182
 183 static int
 184 ofw_getprop(ofwh_t ofwh, const char *name, void *buf, size_t len)
 185 {
 186         ofwcell_t args[] = {
 187                 (ofwcell_t)"getprop",
 188                 4,
 189                 1,
 190                 (u_ofwh_t)ofwh,
 191                 (ofwcell_t)name,
 192                 (ofwcell_t)buf,
 193                 len,
 194         0
 195         };
 196
 197         if ((*ofw)(args)) {
 198                 printf("ofw_getprop: ofwh=0x%x buf=%p len=%u\n",
 199                         ofwh, buf, len);
 200                 return (1);
 201         }
 202         return (0);
 203 }
 204
 205 static int
 206 ofw_setprop(ofwh_t ofwh, const char *name, void *buf, size_t len)
 207 {
 208         ofwcell_t args[] = {
 209                 (ofwcell_t)"setprop",
 210                 4,
 211                 1,
 212                 (u_ofwh_t)ofwh,
 213                 (ofwcell_t)name,
 214                 (ofwcell_t)buf,
 215                 len,
 216         0
 217         };
 218
 219         if ((*ofw)(args)) {
 220                 printf("ofw_setprop: ofwh=0x%x buf=%p len=%u\n",
 221                         ofwh, buf, len);
 222                 return (1);
 223         }
 224         return (0);
 225 }
 226
 227 static ofwh_t
 228 ofw_open(const char *path)
 229 {
 230         ofwcell_t args[] = {
 231                 (ofwcell_t)"open",
 232                 1,
 233                 1,
 234                 (ofwcell_t)path,
 235                 0
 236         };
 237
 238         if ((*ofw)(args)) {
 239                 printf("ofw_open: path=\"%s\"\n", path);
 240                 return (-1);
 241         }
 242         return (args[4]);
 243 }
 244
 245 static int
 246 ofw_close(ofwh_t devh)
 247 {
 248         ofwcell_t args[] = {
 249                 (ofwcell_t)"close",
 250                 1,
 251                 0,
 252                 (u_ofwh_t)devh
 253         };
 254
 255         if ((*ofw)(args)) {
 256                 printf("ofw_close: devh=0x%x\n", devh);
 257                 return (1);
 258         }
 259         return (0);
 260 }
 261
 262 static int
 263 ofw_claim(void *virt, size_t len, u_int align)
 264 {
 265         ofwcell_t args[] = {
 266                 (ofwcell_t)"claim",
 267                 3,
 268                 1,
 269                 (ofwcell_t)virt,
 270                 len,
 271                 align,
 272                 0,
 273                 0
 274         };
 275
 276         if ((*ofw)(args)) {
 277                 printf("ofw_claim: virt=%p len=%u\n", virt, len);
 278                 return (1);
 279         }
 280
 281         return (0);
 282 }
 283
 284 static int
 285 ofw_read(ofwh_t devh, void *buf, size_t len)
 286 {
 287         ofwcell_t args[] = {
 288                 (ofwcell_t)"read",
 289                 3,
 290                 1,
 291                 (u_ofwh_t)devh,
 292                 (ofwcell_t)buf,
 293                 len,
 294                 0
 295         };
 296
 297         if ((*ofw)(args)) {
 298                 printf("ofw_read: devh=0x%x buf=%p len=%u\n", devh, buf, len);
 299                 return (1);
 300         }
 301         return (0);
 302 }
 303
 304 static int
 305 ofw_write(ofwh_t devh, const void *buf, size_t len)
 306 {
 307         ofwcell_t args[] = {
 308                 (ofwcell_t)"write",
 309                 3,
 310                 1,
 311                 (u_ofwh_t)devh,
 312                 (ofwcell_t)buf,
 313                 len,
 314                 0
 315         };
 316
 317         if ((*ofw)(args)) {
 318                 printf("ofw_write: devh=0x%x buf=%p len=%u\n", devh, buf, len);
 319                 return (1);
 320         }
 321         return (0);
 322 }
 323
 324 static int
 325 ofw_seek(ofwh_t devh, u_int64_t off)
 326 {
 327         ofwcell_t args[] = {
 328                 (ofwcell_t)"seek",
 329                 3,
 330                 1,
 331                 (u_ofwh_t)devh,
 332                 off >> 32,
 333                 off,
 334                 0
 335         };
 336
 337         if ((*ofw)(args)) {
 338                 printf("ofw_seek: devh=0x%x off=0x%lx\n", devh, off);
 339                 return (1);
 340         }
 341         return (0);
 342 }
 343
 344 static void
 345 ofw_exit(void)
 346 {
 347         ofwcell_t args[3];
 348
 349         args[0] = (ofwcell_t)"exit";
 350         args[1] = 0;
 351         args[2] = 0;
 352
 353         for (;;)
 354                 (*ofw)(args);
 355 }
 356
 357 static void
 358 bcopy(const void *src, void *dst, size_t len)
 359 {
 360         const char *s = src;
 361         char *d = dst;
 362
 363         while (len-- != 0)
 364                 *d++ = *s++;
 365 }
 366
 367 static void
 368 memcpy(void *dst, const void *src, size_t len)
 369 {
 370         bcopy(src, dst, len);
 371 }
 372
 373 static void
 374 bzero(void *b, size_t len)
 375 {
 376         char *p = b;
 377
 378         while (len-- != 0)
 379                 *p++ = 0;
 380 }
 381
 382 static int
 383 strcmp(const char *s1, const char *s2)
 384 {
 385         for (; *s1 == *s2 && *s1; s1++, s2++)
 386                 ;
 387         return ((u_char)*s1 - (u_char)*s2);
 388 }
 389
 390 #include "ufsread.c"
 391
 392 int
 393 main(int ac, char **av)
 394 {
 395         const char *path;
 396         char bootpath_full[255];
 397         int i, len;
 398
 399         path = _PATH_LOADER;
 400         for (i = 0; i < ac; i++) {
 401                 switch (av[i][0]) {
 402                 case '-':
 403                         switch (av[i][1]) {
 404                         default:
 405                                 usage();
 406                         }
 407                         break;
 408                 default:
 409                         path = av[i];
 410                         break;
 411                 }
 412         }
 413
 414         printf(" \n>> FreeBSD/powerpc Open Firmware boot block\n"
 415         "   Boot path:   %s\n"
 416         "   Boot loader: %s\n", bootpath, path);
 417
 418         len = 0;
 419         while (bootpath[len] != '\0') len++;
 420
 421         memcpy(bootpath_full,bootpath,len+1);
 422
 423         if (bootpath_full[len-1] == ':') {
 424                 for (i = 0; i < 16; i++) {
 425                         if (i < 10) {
 426                                 bootpath_full[len] = i + '0';
 427                                 bootpath_full[len+1] = '\0';
 428                         } else {
 429                                 bootpath_full[len] = '1';
 430                                 bootpath_full[len+1] = i - 10 + '0';
 431                                 bootpath_full[len+2] = '\0';
 432                         }
 433
 434                         if (domount(bootpath_full,1) >= 0)
 435                                 break;
 436
 437                         if (bootdev > 0)
 438                                 ofw_close(bootdev);
 439                 }
 440
 441                 if (i >= 16)
 442                         panic("domount");
 443         } else {
 444                 if (domount(bootpath_full,0) == -1)
 445                         panic("domount");
 446         }
 447
 448         printf("   Boot volume:   %s\n",bootpath_full);
 449         ofw_setprop(chosenh, "bootargs", bootpath_full, len+2);
 450         load(path);
 451         return (1);
 452 }
 453
 454 static void
 455 usage(void)
 456 {
 457
 458         printf("usage: boot device [/path/to/loader]\n");
 459         exit(1);
 460 }
 461
 462 static void
 463 exit(int code)
 464 {
 465
 466         ofw_exit();
 467 }
 468
 469 static struct dmadat __dmadat;
 470
 471 static int
 472 domount(const char *device, int quiet)
 473 {
 474
 475         dmadat = &__dmadat;
 476         if ((bootdev = ofw_open(device)) == -1) {
 477                 printf("domount: can't open device\n");
 478                 return (-1);
 479         }
 480         if (fsread(0, NULL, 0)) {
 481                 if (!quiet)
 482                         printf("domount: can't read superblock\n");
 483                 return (-1);
 484         }
 485         return (0);
 486 }
 487
 488 static void
 489 load(const char *fname)
 490 {
 491         Elf32_Ehdr eh;
 492         Elf32_Phdr ph;
 493         caddr_t p;
 494         ufs_ino_t ino;
 495         int i;
 496
 497         if ((ino = lookup(fname)) == 0) {
 498                 printf("File %s not found\n", fname);
 499                 return;
 500         }
 501         if (fsread(ino, &eh, sizeof(eh)) != sizeof(eh)) {
 502                 printf("Can't read elf header\n");
 503                 return;
 504         }
 505         if (!IS_ELF(eh)) {
 506                 printf("Not an ELF file\n");
 507                 return;
 508         }
 509         for (i = 0; i < eh.e_phnum; i++) {
 510                 fs_off = eh.e_phoff + i * eh.e_phentsize;
 511                 if (fsread(ino, &ph, sizeof(ph)) != sizeof(ph)) {
 512                         printf("Can't read program header %d\n", i);
 513                         return;
 514                 }
 515                 if (ph.p_type != PT_LOAD)
 516                         continue;
 517                 fs_off = ph.p_offset;
 518                 p = (caddr_t)ph.p_vaddr;
 519                 ofw_claim(p,(ph.p_filesz > ph.p_memsz) ?
 520                     ph.p_filesz : ph.p_memsz,0);
 521                 if (fsread(ino, p, ph.p_filesz) != ph.p_filesz) {
 522                         printf("Can't read content of section %d\n", i);
 523                         return;
 524                 }
 525                 if (ph.p_filesz != ph.p_memsz)
 526                         bzero(p + ph.p_filesz, ph.p_memsz - ph.p_filesz);
 527                 __syncicache(p, ph.p_memsz);
 528         }
 529         ofw_close(bootdev);
 530         (*(void (*)(void *, int, ofwfp_t, char *, int))eh.e_entry)(NULL, 0,
 531             ofw,NULL,0);
 532 }
 533
 534 static int
 535 dskread(void *buf, u_int64_t lba, int nblk)
 536 {
 537         /*
 538          * The Open Firmware should open the correct partition for us.
 539          * That means, if we read from offset zero on an open instance handle,
 540          * we should read from offset zero of that partition.
 541          */
 542         ofw_seek(bootdev, lba * DEV_BSIZE);
 543         ofw_read(bootdev, buf, nblk * DEV_BSIZE);
 544         return (0);
 545 }
 546
 547 static void
 548 panic(const char *fmt, ...)
 549 {
 550         char buf[128];
 551         va_list ap;
 552
 553         va_start(ap, fmt);
 554         vsnprintf(buf, sizeof buf, fmt, ap);
 555         printf("panic: %s\n", buf);
 556         va_end(ap);
 557
 558         exit(1);
 559 }
 560
 561 static int
 562 printf(const char *fmt, ...)
 563 {
 564         va_list ap;
 565         int ret;
 566
 567         va_start(ap, fmt);
 568         ret = vprintf(fmt, ap);
 569         va_end(ap);
 570         return (ret);
 571 }
 572
 573 static int
 574 putchar(char c, void *arg)
 575 {
 576         char buf;
 577
 578         if (c == '\n') {
 579                 buf = '\r';
 580                 ofw_write(stdouth, &buf, 1);
 581         }
 582         buf = c;
 583         ofw_write(stdouth, &buf, 1);
 584         return (1);
 585 }
 586
 587 static int
 588 vprintf(const char *fmt, va_list ap)
 589 {
 590         int ret;
 591
 592         ret = __printf(fmt, putchar, 0, ap);
 593         return (ret);
 594 }
 595
 596 static int
 597 vsnprintf(char *str, size_t sz, const char *fmt, va_list ap)
 598 {
 599         struct sp_data sp;
 600         int ret;
 601
 602         sp.sp_buf = str;
 603         sp.sp_len = 0;
 604         sp.sp_size = sz;
 605         ret = __printf(fmt, __sputc, &sp, ap);
 606         return (ret);
 607 }
 608
 609 static int
 610 __printf(const char *fmt, putc_func_t *putc, void *arg, va_list ap)
 611 {
 612         char buf[(sizeof(long) * 8) + 1];
 613         char *nbuf;
 614         u_long ul;
 615         u_int ui;
 616         int lflag;
 617         int sflag;
 618         char *s;
 619         int pad;
 620         int ret;
 621         int c;
 622
 623         nbuf = &buf[sizeof buf - 1];
 624         ret = 0;
 625         while ((c = *fmt++) != 0) {
 626                 if (c != '%') {
 627                         ret += putc(c, arg);
 628                         continue;
 629                 }
 630                 lflag = 0;
 631                 sflag = 0;
 632                 pad = 0;
 633 reswitch:       c = *fmt++;
 634                 switch (c) {
 635                 case '#':
 636                         sflag = 1;
 637                         goto reswitch;
 638                 case '%':
 639                         ret += putc('%', arg);
 640                         break;
 641                 case 'c':
 642                         c = va_arg(ap, int);
 643                         ret += putc(c, arg);
 644                         break;
 645                 case 'd':
 646                         if (lflag == 0) {
 647                                 ui = (u_int)va_arg(ap, int);
 648                                 if (ui < (int)ui) {
 649                                         ui = -ui;
 650                                         ret += putc('-', arg);
 651                                 }
 652                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 10);
 653                         } else {
 654                                 ul = (u_long)va_arg(ap, long);
 655                                 if (ul < (long)ul) {
 656                                         ul = -ul;
 657                                         ret += putc('-', arg);
 658                                 }
 659                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 10);
 660                         }
 661                         ret += __puts(s, putc, arg);
 662                         break;
 663                 case 'l':
 664                         lflag = 1;
 665                         goto reswitch;
 666                 case 'o':
 667                         if (lflag == 0) {
 668                                 ui = (u_int)va_arg(ap, u_int);
 669                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 8);
 670                         } else {
 671                                 ul = (u_long)va_arg(ap, u_long);
 672                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 8);
 673                         }
 674                         ret += __puts(s, putc, arg);
 675                         break;
 676                 case 'p':
 677                         ul = (u_long)va_arg(ap, void *);
 678                         s = __ultoa(nbuf, ul, 16);
 679                         ret += __puts("0x", putc, arg);
 680                         ret += __puts(s, putc, arg);
 681                         break;
 682                 case 's':
 683                         s = va_arg(ap, char *);
 684                         ret += __puts(s, putc, arg);
 685                         break;
 686                 case 'u':
 687                         if (lflag == 0) {
 688                                 ui = va_arg(ap, u_int);
 689                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 10);
 690                         } else {
 691                                 ul = va_arg(ap, u_long);
 692                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 10);
 693                         }
 694                         ret += __puts(s, putc, arg);
 695                         break;
 696                 case 'x':
 697                         if (lflag == 0) {
 698                                 ui = va_arg(ap, u_int);
 699                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 16);
 700                         } else {
 701                                 ul = va_arg(ap, u_long);
 702                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 16);
 703                         }
 704                         if (sflag)
 705                                 ret += __puts("0x", putc, arg);
 706                         ret += __puts(s, putc, arg);
 707                         break;
 708                 case '0': case '1': case '2': case '3': case '4':
 709                 case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
 710                         pad = pad * 10 + c - '0';
 711                         goto reswitch;
 712                 default:
 713                         break;
 714                 }
 715         }
 716         return (ret);
 717 }
 718
 719 static int
 720 __sputc(char c, void *arg)
 721 {
 722         struct sp_data *sp;
 723
 724         sp = arg;
 725         if (sp->sp_len < sp->sp_size)
 726                 sp->sp_buf[sp->sp_len++] = c;
 727         sp->sp_buf[sp->sp_len] = '\0';
 728         return (1);
 729 }
 730
 731 static int
 732 __puts(const char *s, putc_func_t *putc, void *arg)
 733 {
 734         const char *p;
 735         int ret;
 736
 737         ret = 0;
 738         for (p = s; *p != '\0'; p++)
 739                 ret += putc(*p, arg);
 740         return (ret);
 741 }
 742
 743 static char *
 744 __uitoa(char *buf, u_int ui, int base)
 745 {
 746         char *p;
 747
 748         p = buf;
 749         *p = '\0';
 750         do
 751                 *--p = digits[ui % base];
 752         while ((ui /= base) != 0);
 753         return (p);
 754 }
 755
 756 static char *
 757 __ultoa(char *buf, u_long ul, int base)
 758 {
 759         char *p;
 760
 761         p = buf;
 762         *p = '\0';
 763         do
 764                 *--p = digits[ul % base];
 765         while ((ul /= base) != 0);
 766         return (p);
 767 }