sys/boot/sparc64/boot1/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
  24 #include <machine/elf.h>
  25 #include <machine/stdarg.h>
  26
  27 #define _PATH_LOADER    "/boot/loader"
  28 #define _PATH_KERNEL    "/boot/kernel/kernel"
  29 #define READ_BUF_SIZE   8192
  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 uint32_t fs_off;
  48
  49 int main(int ac, char **av);
  50 static void exit(int) __dead2;
  51 static void usage(void);
  52
  53 #ifdef ZFSBOOT
  54 static void loadzfs(void);
  55 static int zbread(char *buf, off_t off, size_t bytes);
  56 #else
  57 static void load(const char *);
  58 #endif
  59
  60 static void bcopy(const void *src, void *dst, size_t len);
  61 static void bzero(void *b, size_t len);
  62
  63 static int domount(const char *device);
  64 static int dskread(void *buf, u_int64_t lba, int nblk);
  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 __puts(const char *s, putc_func_t *putc, void *arg);
  74 static int __sputc(char c, void *arg);
  75 static char *__uitoa(char *buf, u_int val, int base);
  76 static char *__ultoa(char *buf, u_long val, int base);
  77
  78 /*
  79  * Open Firmware interface functions
  80  */
  81 typedef u_int64_t       ofwcell_t;
  82 typedef u_int32_t       u_ofwh_t;
  83 typedef int (*ofwfp_t)(ofwcell_t []);
  84 static ofwfp_t ofw;                     /* the PROM Open Firmware entry */
  85
  86 void ofw_init(int, int, int, int, ofwfp_t);
  87 static ofwh_t ofw_finddevice(const char *);
  88 static ofwh_t ofw_open(const char *);
  89 static int ofw_getprop(ofwh_t, const char *, void *, size_t);
  90 static int ofw_read(ofwh_t, void *, size_t);
  91 static int ofw_write(ofwh_t, const void *, size_t);
  92 static int ofw_seek(ofwh_t, u_int64_t);
  93 static void ofw_exit(void) __dead2;
  94
  95 static ofwh_t stdinh, stdouth;
  96
  97 /*
  98  * This has to stay here, as the PROM seems to ignore the
  99  * entry point specified in the a.out header.  (or elftoaout is broken)
 100  */
 101
 102 void
 103 ofw_init(int d, int d1, int d2, int d3, ofwfp_t ofwaddr)
 104 {
 105         ofwh_t chosenh;
 106         char *av[16];
 107         char *p;
 108         int ac;
 109
 110         ofw = ofwaddr;
 111
 112         chosenh = ofw_finddevice("/chosen");
 113         ofw_getprop(chosenh, "stdin", &stdinh, sizeof(stdinh));
 114         ofw_getprop(chosenh, "stdout", &stdouth, sizeof(stdouth));
 115         ofw_getprop(chosenh, "bootargs", bootargs, sizeof(bootargs));
 116         ofw_getprop(chosenh, "bootpath", bootpath, sizeof(bootpath));
 117
 118         bootargs[sizeof(bootargs) - 1] = '\0';
 119         bootpath[sizeof(bootpath) - 1] = '\0';
 120
 121         ac = 0;
 122         p = bootargs;
 123         for (;;) {
 124                 while (*p == ' ' && *p != '\0')
 125                         p++;
 126                 if (*p == '\0' || ac >= 16)
 127                         break;
 128                 av[ac++] = p;
 129                 while (*p != ' ' && *p != '\0')
 130                         p++;
 131                 if (*p != '\0')
 132                         *p++ = '\0';
 133         }
 134
 135         exit(main(ac, av));
 136 }
 137
 138 static ofwh_t
 139 ofw_finddevice(const char *name)
 140 {
 141         ofwcell_t args[] = {
 142                 (ofwcell_t)"finddevice",
 143                 1,
 144                 1,
 145                 (ofwcell_t)name,
 146                 0
 147         };
 148
 149         if ((*ofw)(args)) {
 150                 printf("ofw_finddevice: name=\"%s\"\n", name);
 151                 return (1);
 152         }
 153         return (args[4]);
 154 }
 155
 156 static int
 157 ofw_getprop(ofwh_t ofwh, const char *name, void *buf, size_t len)
 158 {
 159         ofwcell_t args[] = {
 160                 (ofwcell_t)"getprop",
 161                 4,
 162                 1,
 163                 (u_ofwh_t)ofwh,
 164                 (ofwcell_t)name,
 165                 (ofwcell_t)buf,
 166                 len,
 167         0
 168         };
 169
 170         if ((*ofw)(args)) {
 171                 printf("ofw_getprop: ofwh=0x%x buf=%p len=%u\n",
 172                         ofwh, buf, len);
 173                 return (1);
 174         }
 175         return (0);
 176 }
 177
 178 static ofwh_t
 179 ofw_open(const char *path)
 180 {
 181         ofwcell_t args[] = {
 182                 (ofwcell_t)"open",
 183                 1,
 184                 1,
 185                 (ofwcell_t)path,
 186                 0
 187         };
 188
 189         if ((*ofw)(args)) {
 190                 printf("ofw_open: path=\"%s\"\n", path);
 191                 return (-1);
 192         }
 193         return (args[4]);
 194 }
 195
 196 static int
 197 ofw_close(ofwh_t devh)
 198 {
 199         ofwcell_t args[] = {
 200                 (ofwcell_t)"close",
 201                 1,
 202                 0,
 203                 (u_ofwh_t)devh
 204         };
 205
 206         if ((*ofw)(args)) {
 207                 printf("ofw_close: devh=0x%x\n", devh);
 208                 return (1);
 209         }
 210         return (0);
 211 }
 212
 213 static int
 214 ofw_read(ofwh_t devh, void *buf, size_t len)
 215 {
 216         ofwcell_t args[] = {
 217                 (ofwcell_t)"read",
 218                 3,
 219                 1,
 220                 (u_ofwh_t)devh,
 221                 (ofwcell_t)buf,
 222                 len,
 223                 0
 224         };
 225
 226         if ((*ofw)(args)) {
 227                 printf("ofw_read: devh=0x%x buf=%p len=%u\n", devh, buf, len);
 228                 return (1);
 229         }
 230         return (0);
 231 }
 232
 233 static int
 234 ofw_write(ofwh_t devh, const void *buf, size_t len)
 235 {
 236         ofwcell_t args[] = {
 237                 (ofwcell_t)"write",
 238                 3,
 239                 1,
 240                 (u_ofwh_t)devh,
 241                 (ofwcell_t)buf,
 242                 len,
 243                 0
 244         };
 245
 246         if ((*ofw)(args)) {
 247                 printf("ofw_write: devh=0x%x buf=%p len=%u\n", devh, buf, len);
 248                 return (1);
 249         }
 250         return (0);
 251 }
 252
 253 static int
 254 ofw_seek(ofwh_t devh, u_int64_t off)
 255 {
 256         ofwcell_t args[] = {
 257                 (ofwcell_t)"seek",
 258                 3,
 259                 1,
 260                 (u_ofwh_t)devh,
 261                 off >> 32,
 262                 off,
 263                 0
 264         };
 265
 266         if ((*ofw)(args)) {
 267                 printf("ofw_seek: devh=0x%x off=0x%lx\n", devh, off);
 268                 return (1);
 269         }
 270         return (0);
 271 }
 272
 273 static void
 274 ofw_exit(void)
 275 {
 276         ofwcell_t args[3];
 277
 278         args[0] = (ofwcell_t)"exit";
 279         args[1] = 0;
 280         args[2] = 0;
 281
 282         for (;;)
 283                 (*ofw)(args);
 284 }
 285
 286 static void
 287 bcopy(const void *src, void *dst, size_t len)
 288 {
 289         const char *s = src;
 290         char *d = dst;
 291
 292         while (len-- != 0)
 293                 *d++ = *s++;
 294 }
 295
 296 static void
 297 memcpy(void *dst, const void *src, size_t len)
 298 {
 299
 300         bcopy(src, dst, len);
 301 }
 302
 303 static void
 304 bzero(void *b, size_t len)
 305 {
 306         char *p = b;
 307
 308         while (len-- != 0)
 309                 *p++ = 0;
 310 }
 311
 312 static int
 313 strcmp(const char *s1, const char *s2)
 314 {
 315
 316         for (; *s1 == *s2 && *s1; s1++, s2++)
 317                 ;
 318         return ((u_char)*s1 - (u_char)*s2);
 319 }
 320
 321 int
 322 main(int ac, char **av)
 323 {
 324         const char *path;
 325         int i;
 326
 327         path = _PATH_LOADER;
 328         for (i = 0; i < ac; i++) {
 329                 switch (av[i][0]) {
 330                 case '-':
 331                         switch (av[i][1]) {
 332                         default:
 333                                 usage();
 334                         }
 335                         break;
 336                 default:
 337                         path = av[i];
 338                         break;
 339                 }
 340         }
 341
 342 #ifdef ZFSBOOT
 343         printf(" \n>> FreeBSD/sparc64 ZFS boot block\n   Boot path:   %s\n",
 344             bootpath);
 345 #else
 346         printf(" \n>> FreeBSD/sparc64 boot block\n   Boot path:   %s\n"
 347             "   Boot loader: %s\n", bootpath, path);
 348 #endif
 349
 350         if (domount(bootpath) == -1)
 351                 panic("domount");
 352
 353 #ifdef ZFSBOOT
 354         loadzfs();
 355 #else
 356         load(path);
 357 #endif
 358         return (1);
 359 }
 360
 361 static void
 362 usage(void)
 363 {
 364
 365         printf("usage: boot device [/path/to/loader]\n");
 366         exit(1);
 367 }
 368
 369 static void
 370 exit(int code)
 371 {
 372
 373         ofw_exit();
 374 }
 375
 376 #ifdef ZFSBOOT
 377
 378 #define VDEV_BOOT_OFFSET        (2 * 256 * 1024)
 379 static char zbuf[READ_BUF_SIZE];
 380
 381 static int
 382 zbread(char *buf, off_t off, size_t bytes)
 383 {
 384         size_t len;
 385         off_t poff;
 386         off_t soff;
 387         char *p;
 388         unsigned int nb;
 389         unsigned int lb;
 390
 391         p = buf;
 392         soff = VDEV_BOOT_OFFSET + off;
 393         lb = (soff + bytes + DEV_BSIZE - 1) / DEV_BSIZE;
 394         poff = soff;
 395         while (poff < soff + bytes) {
 396                 nb = lb - poff / DEV_BSIZE;
 397                 if (nb > READ_BUF_SIZE / DEV_BSIZE)
 398                         nb = READ_BUF_SIZE / DEV_BSIZE;
 399                 if (dskread(zbuf, poff / DEV_BSIZE, nb))
 400                         break;
 401                 if ((poff / DEV_BSIZE + nb) * DEV_BSIZE > soff + bytes)
 402                         len = soff + bytes - poff;
 403                 else
 404                         len = (poff / DEV_BSIZE + nb) * DEV_BSIZE - poff;
 405                 memcpy(p, zbuf + poff % DEV_BSIZE, len);
 406                 p += len;
 407                 poff += len;
 408         }
 409         return (poff - soff);
 410 }
 411
 412 static void
 413 loadzfs(void)
 414 {
 415         Elf64_Ehdr eh;
 416         Elf64_Phdr ph;
 417         caddr_t p;
 418         int i;
 419
 420         if (zbread((char *)&eh, 0, sizeof(eh)) != sizeof(eh)) {
 421                 printf("Can't read elf header\n");
 422                 return;
 423         }
 424         if (!IS_ELF(eh)) {
 425                 printf("Not an ELF file\n");
 426                 return;
 427         }
 428         for (i = 0; i < eh.e_phnum; i++) {
 429                 fs_off = eh.e_phoff + i * eh.e_phentsize;
 430                 if (zbread((char *)&ph, fs_off, sizeof(ph)) != sizeof(ph)) {
 431                         printf("Can't read program header %d\n", i);
 432                         return;
 433                 }
 434                 if (ph.p_type != PT_LOAD)
 435                         continue;
 436                 fs_off = ph.p_offset;
 437                 p = (caddr_t)ph.p_vaddr;
 438                 if (zbread(p, fs_off, ph.p_filesz) != ph.p_filesz) {
 439                         printf("Can't read content of section %d\n", i);
 440                         return;
 441                 }
 442                 if (ph.p_filesz != ph.p_memsz)
 443                         bzero(p + ph.p_filesz, ph.p_memsz - ph.p_filesz);
 444         }
 445         ofw_close(bootdev);
 446         (*(void (*)(int, int, int, int, ofwfp_t))eh.e_entry)(0, 0, 0, 0, ofw);
 447 }
 448
 449 #else
 450
 451 #include "ufsread.c"
 452
 453 static struct dmadat __dmadat;
 454
 455 static void
 456 load(const char *fname)
 457 {
 458         Elf64_Ehdr eh;
 459         Elf64_Phdr ph;
 460         caddr_t p;
 461         ufs_ino_t ino;
 462         int i;
 463
 464         if ((ino = lookup(fname)) == 0) {
 465                 printf("File %s not found\n", fname);
 466                 return;
 467         }
 468         if (fsread(ino, &eh, sizeof(eh)) != sizeof(eh)) {
 469                 printf("Can't read elf header\n");
 470                 return;
 471         }
 472         if (!IS_ELF(eh)) {
 473                 printf("Not an ELF file\n");
 474                 return;
 475         }
 476         for (i = 0; i < eh.e_phnum; i++) {
 477                 fs_off = eh.e_phoff + i * eh.e_phentsize;
 478                 if (fsread(ino, &ph, sizeof(ph)) != sizeof(ph)) {
 479                         printf("Can't read program header %d\n", i);
 480                         return;
 481                 }
 482                 if (ph.p_type != PT_LOAD)
 483                         continue;
 484                 fs_off = ph.p_offset;
 485                 p = (caddr_t)ph.p_vaddr;
 486                 if (fsread(ino, p, ph.p_filesz) != ph.p_filesz) {
 487                         printf("Can't read content of section %d\n", i);
 488                         return;
 489                 }
 490                 if (ph.p_filesz != ph.p_memsz)
 491                         bzero(p + ph.p_filesz, ph.p_memsz - ph.p_filesz);
 492         }
 493         ofw_close(bootdev);
 494         (*(void (*)(int, int, int, int, ofwfp_t))eh.e_entry)(0, 0, 0, 0, ofw);
 495 }
 496
 497 #endif /* ZFSBOOT */
 498
 499 static int
 500 domount(const char *device)
 501 {
 502
 503         if ((bootdev = ofw_open(device)) == -1) {
 504                 printf("domount: can't open device\n");
 505                 return (-1);
 506         }
 507 #ifndef ZFSBOOT
 508         dmadat = &__dmadat;
 509         if (fsread(0, NULL, 0)) {
 510                 printf("domount: can't read superblock\n");
 511                 return (-1);
 512         }
 513 #endif
 514         return (0);
 515 }
 516
 517 static int
 518 dskread(void *buf, u_int64_t lba, int nblk)
 519 {
 520
 521         /*
 522          * The Open Firmware should open the correct partition for us.
 523          * That means, if we read from offset zero on an open instance handle,
 524          * we should read from offset zero of that partition.
 525          */
 526         ofw_seek(bootdev, lba * DEV_BSIZE);
 527         ofw_read(bootdev, buf, nblk * DEV_BSIZE);
 528         return (0);
 529 }
 530
 531 static void
 532 panic(const char *fmt, ...)
 533 {
 534         char buf[128];
 535         va_list ap;
 536
 537         va_start(ap, fmt);
 538         vsnprintf(buf, sizeof buf, fmt, ap);
 539         printf("panic: %s\n", buf);
 540         va_end(ap);
 541
 542         exit(1);
 543 }
 544
 545 static int
 546 printf(const char *fmt, ...)
 547 {
 548         va_list ap;
 549         int ret;
 550
 551         va_start(ap, fmt);
 552         ret = vprintf(fmt, ap);
 553         va_end(ap);
 554         return (ret);
 555 }
 556
 557 static int
 558 putchar(char c, void *arg)
 559 {
 560         char buf;
 561
 562         if (c == '\n') {
 563                 buf = '\r';
 564                 ofw_write(stdouth, &buf, 1);
 565         }
 566         buf = c;
 567         ofw_write(stdouth, &buf, 1);
 568         return (1);
 569 }
 570
 571 static int
 572 vprintf(const char *fmt, va_list ap)
 573 {
 574         int ret;
 575
 576         ret = __printf(fmt, putchar, 0, ap);
 577         return (ret);
 578 }
 579
 580 static int
 581 vsnprintf(char *str, size_t sz, const char *fmt, va_list ap)
 582 {
 583         struct sp_data sp;
 584         int ret;
 585
 586         sp.sp_buf = str;
 587         sp.sp_len = 0;
 588         sp.sp_size = sz;
 589         ret = __printf(fmt, __sputc, &sp, ap);
 590         return (ret);
 591 }
 592
 593 static int
 594 __printf(const char *fmt, putc_func_t *putc, void *arg, va_list ap)
 595 {
 596         char buf[(sizeof(long) * 8) + 1];
 597         char *nbuf;
 598         u_long ul;
 599         u_int ui;
 600         int lflag;
 601         int sflag;
 602         char *s;
 603         int pad;
 604         int ret;
 605         int c;
 606
 607         nbuf = &buf[sizeof buf - 1];
 608         ret = 0;
 609         while ((c = *fmt++) != 0) {
 610                 if (c != '%') {
 611                         ret += putc(c, arg);
 612                         continue;
 613                 }
 614                 lflag = 0;
 615                 sflag = 0;
 616                 pad = 0;
 617 reswitch:       c = *fmt++;
 618                 switch (c) {
 619                 case '#':
 620                         sflag = 1;
 621                         goto reswitch;
 622                 case '%':
 623                         ret += putc('%', arg);
 624                         break;
 625                 case 'c':
 626                         c = va_arg(ap, int);
 627                         ret += putc(c, arg);
 628                         break;
 629                 case 'd':
 630                         if (lflag == 0) {
 631                                 ui = (u_int)va_arg(ap, int);
 632                                 if (ui < (int)ui) {
 633                                         ui = -ui;
 634                                         ret += putc('-', arg);
 635                                 }
 636                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 10);
 637                         } else {
 638                                 ul = (u_long)va_arg(ap, long);
 639                                 if (ul < (long)ul) {
 640                                         ul = -ul;
 641                                         ret += putc('-', arg);
 642                                 }
 643                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 10);
 644                         }
 645                         ret += __puts(s, putc, arg);
 646                         break;
 647                 case 'l':
 648                         lflag = 1;
 649                         goto reswitch;
 650                 case 'o':
 651                         if (lflag == 0) {
 652                                 ui = (u_int)va_arg(ap, u_int);
 653                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 8);
 654                         } else {
 655                                 ul = (u_long)va_arg(ap, u_long);
 656                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 8);
 657                         }
 658                         ret += __puts(s, putc, arg);
 659                         break;
 660                 case 'p':
 661                         ul = (u_long)va_arg(ap, void *);
 662                         s = __ultoa(nbuf, ul, 16);
 663                         ret += __puts("0x", putc, arg);
 664                         ret += __puts(s, putc, arg);
 665                         break;
 666                 case 's':
 667                         s = va_arg(ap, char *);
 668                         ret += __puts(s, putc, arg);
 669                         break;
 670                 case 'u':
 671                         if (lflag == 0) {
 672                                 ui = va_arg(ap, u_int);
 673                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 10);
 674                         } else {
 675                                 ul = va_arg(ap, u_long);
 676                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 10);
 677                         }
 678                         ret += __puts(s, putc, arg);
 679                         break;
 680                 case 'x':
 681                         if (lflag == 0) {
 682                                 ui = va_arg(ap, u_int);
 683                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 16);
 684                         } else {
 685                                 ul = va_arg(ap, u_long);
 686                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 16);
 687                         }
 688                         if (sflag)
 689                                 ret += __puts("0x", putc, arg);
 690                         ret += __puts(s, putc, arg);
 691                         break;
 692                 case '0': case '1': case '2': case '3': case '4':
 693                 case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
 694                         pad = pad * 10 + c - '0';
 695                         goto reswitch;
 696                 default:
 697                         break;
 698                 }
 699         }
 700         return (ret);
 701 }
 702
 703 static int
 704 __sputc(char c, void *arg)
 705 {
 706         struct sp_data *sp;
 707
 708         sp = arg;
 709         if (sp->sp_len < sp->sp_size)
 710                 sp->sp_buf[sp->sp_len++] = c;
 711         sp->sp_buf[sp->sp_len] = '\0';
 712         return (1);
 713 }
 714
 715 static int
 716 __puts(const char *s, putc_func_t *putc, void *arg)
 717 {
 718         const char *p;
 719         int ret;
 720
 721         ret = 0;
 722         for (p = s; *p != '\0'; p++)
 723                 ret += putc(*p, arg);
 724         return (ret);
 725 }
 726
 727 static char *
 728 __uitoa(char *buf, u_int ui, int base)
 729 {
 730         char *p;
 731
 732         p = buf;
 733         *p = '\0';
 734         do
 735                 *--p = digits[ui % base];
 736         while ((ui /= base) != 0);
 737         return (p);
 738 }
 739
 740 static char *
 741 __ultoa(char *buf, u_long ul, int base)
 742 {
 743         char *p;
 744
 745         p = buf;
 746         *p = '\0';
 747         do
 748                 *--p = digits[ul % base];
 749         while ((ul /= base) != 0);
 750         return (p);
 751 }