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 ino_t inomap;
  49 static char blkbuf[BSIZEMAX];
  50 static unsigned int fsblks;
  51
  52 static uint32_t fs_off;
  53
  54 int main(int ac, char **av);
  55
  56 static void exit(int) __dead2;
  57 static void load(const char *);
  58 static int dskread(void *, u_int64_t, int);
  59
  60 static void usage(void);
  61
  62 static void bcopy(const void *src, void *dst, size_t len);
  63 static void bzero(void *b, size_t len);
  64
  65 static int domount(const char *device, int quiet);
  66
  67 static void panic(const char *fmt, ...) __dead2;
  68 static int printf(const char *fmt, ...);
  69 static int putchar(char c, void *arg);
  70 static int vprintf(const char *fmt, va_list ap);
  71 static int vsnprintf(char *str, size_t sz, const char *fmt, va_list ap);
  72
  73 static int __printf(const char *fmt, putc_func_t *putc, void *arg, va_list ap);
  74 static int __putc(char c, void *arg);
  75 static int __puts(const char *s, putc_func_t *putc, void *arg);
  76 static int __sputc(char c, void *arg);
  77 static char *__uitoa(char *buf, u_int val, int base);
  78 static char *__ultoa(char *buf, u_long val, int base);
  79
  80 void __syncicache(void *, int);
  81
  82 /*
  83  * Open Firmware interface functions
  84  */
  85 typedef u_int32_t       ofwcell_t;
  86 typedef u_int32_t       u_ofwh_t;
  87 typedef int (*ofwfp_t)(void *);
  88 ofwfp_t ofw;                    /* the prom Open Firmware entry */
  89 ofwh_t chosenh;
  90
  91 void ofw_init(void *, int, int (*)(void *), char *, int);
  92 static ofwh_t ofw_finddevice(const char *);
  93 static ofwh_t ofw_open(const char *);
  94 static int ofw_close(ofwh_t);
  95 static int ofw_getprop(ofwh_t, const char *, void *, size_t);
  96 static int ofw_setprop(ofwh_t, const char *, void *, size_t);
  97 static int ofw_read(ofwh_t, void *, size_t);
  98 static int ofw_write(ofwh_t, const void *, size_t);
  99 static int ofw_claim(void *virt, size_t len, u_int align);
 100 static int ofw_seek(ofwh_t, u_int64_t);
 101 static void ofw_exit(void) __dead2;
 102
 103 ofwh_t bootdevh;
 104 ofwh_t stdinh, stdouth;
 105
 106 __asm("                         \n\
 107         .data                   \n\
 108         .align 4                \n\
 109 stack:                          \n\
 110         .space  16384           \n\
 111                                 \n\
 112         .text                   \n\
 113         .globl  _start          \n\
 114 _start:                         \n\
 115         lis     %r1,stack@ha    \n\
 116         addi    %r1,%r1,stack@l \n\
 117         addi    %r1,%r1,8192    \n\
 118                                 \n\
 119         b       ofw_init        \n\
 120 ");
 121
 122 void
 123 ofw_init(void *vpd, int res, int (*openfirm)(void *), char *arg, int argl)
 124 {
 125         char *av[16];
 126         char *p;
 127         int ac;
 128
 129         ofw = openfirm;
 130
 131         chosenh = ofw_finddevice("/chosen");
 132         ofw_getprop(chosenh, "stdin", &stdinh, sizeof(stdinh));
 133         ofw_getprop(chosenh, "stdout", &stdouth, sizeof(stdouth));
 134         ofw_getprop(chosenh, "bootargs", bootargs, sizeof(bootargs));
 135         ofw_getprop(chosenh, "bootpath", bootpath, sizeof(bootpath));
 136
 137         bootargs[sizeof(bootargs) - 1] = '\0';
 138         bootpath[sizeof(bootpath) - 1] = '\0';
 139
 140         p = bootpath;
 141         while (*p != '\0') {
 142                 if (*p == ':') {
 143                         *(++p) = '\0';
 144                         break;
 145                 }
 146                 p++;
 147         }
 148
 149         ac = 0;
 150         p = bootargs;
 151         for (;;) {
 152                 while (*p == ' ' && *p != '\0')
 153                         p++;
 154                 if (*p == '\0' || ac >= 16)
 155                         break;
 156                 av[ac++] = p;
 157                 while (*p != ' ' && *p != '\0')
 158                         p++;
 159                 if (*p != '\0')
 160                         *p++ = '\0';
 161         }
 162
 163         exit(main(ac, av));
 164 }
 165
 166 static ofwh_t
 167 ofw_finddevice(const char *name)
 168 {
 169         ofwcell_t args[] = {
 170                 (ofwcell_t)"finddevice",
 171                 1,
 172                 1,
 173                 (ofwcell_t)name,
 174                 0
 175         };
 176
 177         if ((*ofw)(args)) {
 178                 printf("ofw_finddevice: name=\"%s\"\n", name);
 179                 return (1);
 180         }
 181         return (args[4]);
 182 }
 183
 184 static int
 185 ofw_getprop(ofwh_t ofwh, const char *name, void *buf, size_t len)
 186 {
 187         ofwcell_t args[] = {
 188                 (ofwcell_t)"getprop",
 189                 4,
 190                 1,
 191                 (u_ofwh_t)ofwh,
 192                 (ofwcell_t)name,
 193                 (ofwcell_t)buf,
 194                 len,
 195         0
 196         };
 197
 198         if ((*ofw)(args)) {
 199                 printf("ofw_getprop: ofwh=0x%x buf=%p len=%u\n",
 200                         ofwh, buf, len);
 201                 return (1);
 202         }
 203         return (0);
 204 }
 205
 206 static int
 207 ofw_setprop(ofwh_t ofwh, const char *name, void *buf, size_t len)
 208 {
 209         ofwcell_t args[] = {
 210                 (ofwcell_t)"setprop",
 211                 4,
 212                 1,
 213                 (u_ofwh_t)ofwh,
 214                 (ofwcell_t)name,
 215                 (ofwcell_t)buf,
 216                 len,
 217         0
 218         };
 219
 220         if ((*ofw)(args)) {
 221                 printf("ofw_setprop: ofwh=0x%x buf=%p len=%u\n",
 222                         ofwh, buf, len);
 223                 return (1);
 224         }
 225         return (0);
 226 }
 227
 228 static ofwh_t
 229 ofw_open(const char *path)
 230 {
 231         ofwcell_t args[] = {
 232                 (ofwcell_t)"open",
 233                 1,
 234                 1,
 235                 (ofwcell_t)path,
 236                 0
 237         };
 238
 239         if ((*ofw)(args)) {
 240                 printf("ofw_open: path=\"%s\"\n", path);
 241                 return (-1);
 242         }
 243         return (args[4]);
 244 }
 245
 246 static int
 247 ofw_close(ofwh_t devh)
 248 {
 249         ofwcell_t args[] = {
 250                 (ofwcell_t)"close",
 251                 1,
 252                 0,
 253                 (u_ofwh_t)devh
 254         };
 255
 256         if ((*ofw)(args)) {
 257                 printf("ofw_close: devh=0x%x\n", devh);
 258                 return (1);
 259         }
 260         return (0);
 261 }
 262
 263 static int
 264 ofw_claim(void *virt, size_t len, u_int align)
 265 {
 266         ofwcell_t args[] = {
 267                 (ofwcell_t)"claim",
 268                 3,
 269                 1,
 270                 (ofwcell_t)virt,
 271                 len,
 272                 align,
 273                 0,
 274                 0
 275         };
 276
 277         if ((*ofw)(args)) {
 278                 printf("ofw_claim: virt=%p len=%u\n", virt, len);
 279                 return (1);
 280         }
 281
 282         return (0);
 283 }
 284
 285 static int
 286 ofw_read(ofwh_t devh, void *buf, size_t len)
 287 {
 288         ofwcell_t args[] = {
 289                 (ofwcell_t)"read",
 290                 3,
 291                 1,
 292                 (u_ofwh_t)devh,
 293                 (ofwcell_t)buf,
 294                 len,
 295                 0
 296         };
 297
 298         if ((*ofw)(args)) {
 299                 printf("ofw_read: devh=0x%x buf=%p len=%u\n", devh, buf, len);
 300                 return (1);
 301         }
 302         return (0);
 303 }
 304
 305 static int
 306 ofw_write(ofwh_t devh, const void *buf, size_t len)
 307 {
 308         ofwcell_t args[] = {
 309                 (ofwcell_t)"write",
 310                 3,
 311                 1,
 312                 (u_ofwh_t)devh,
 313                 (ofwcell_t)buf,
 314                 len,
 315                 0
 316         };
 317
 318         if ((*ofw)(args)) {
 319                 printf("ofw_write: devh=0x%x buf=%p len=%u\n", devh, buf, len);
 320                 return (1);
 321         }
 322         return (0);
 323 }
 324
 325 static int
 326 ofw_seek(ofwh_t devh, u_int64_t off)
 327 {
 328         ofwcell_t args[] = {
 329                 (ofwcell_t)"seek",
 330                 3,
 331                 1,
 332                 (u_ofwh_t)devh,
 333                 off >> 32,
 334                 off,
 335                 0
 336         };
 337
 338         if ((*ofw)(args)) {
 339                 printf("ofw_seek: devh=0x%x off=0x%lx\n", devh, off);
 340                 return (1);
 341         }
 342         return (0);
 343 }
 344
 345 static void
 346 ofw_exit(void)
 347 {
 348         ofwcell_t args[3];
 349
 350         args[0] = (ofwcell_t)"exit";
 351         args[1] = 0;
 352         args[2] = 0;
 353
 354         for (;;)
 355                 (*ofw)(args);
 356 }
 357
 358 static void
 359 bcopy(const void *src, void *dst, size_t len)
 360 {
 361         const char *s = src;
 362         char *d = dst;
 363
 364         while (len-- != 0)
 365                 *d++ = *s++;
 366 }
 367
 368 static void
 369 memcpy(void *dst, const void *src, size_t len)
 370 {
 371         bcopy(src, dst, len);
 372 }
 373
 374 static void
 375 bzero(void *b, size_t len)
 376 {
 377         char *p = b;
 378
 379         while (len-- != 0)
 380                 *p++ = 0;
 381 }
 382
 383 static int
 384 strcmp(const char *s1, const char *s2)
 385 {
 386         for (; *s1 == *s2 && *s1; s1++, s2++)
 387                 ;
 388         return ((u_char)*s1 - (u_char)*s2);
 389 }
 390
 391 #include "ufsread.c"
 392
 393 int
 394 main(int ac, char **av)
 395 {
 396         const char *path;
 397         char bootpath_full[255];
 398         int i, len;
 399
 400         path = _PATH_LOADER;
 401         for (i = 0; i < ac; i++) {
 402                 switch (av[i][0]) {
 403                 case '-':
 404                         switch (av[i][1]) {
 405                         default:
 406                                 usage();
 407                         }
 408                         break;
 409                 default:
 410                         path = av[i];
 411                         break;
 412                 }
 413         }
 414
 415         printf(" \n>> FreeBSD/powerpc Open Firmware boot block\n"
 416         "   Boot path:   %s\n"
 417         "   Boot loader: %s\n", bootpath, path);
 418
 419         len = 0;
 420         while (bootpath[len] != '\0') len++;
 421
 422         memcpy(bootpath_full,bootpath,len+1);
 423
 424         if (bootpath_full[len-1] == ':') {
 425                 for (i = 0; i < 16; i++) {
 426                         if (i < 10) {
 427                                 bootpath_full[len] = i + '0';
 428                                 bootpath_full[len+1] = '\0';
 429                         } else {
 430                                 bootpath_full[len] = '1';
 431                                 bootpath_full[len+1] = i - 10 + '0';
 432                                 bootpath_full[len+2] = '\0';
 433                         }
 434
 435                         if (domount(bootpath_full,1) >= 0)
 436                                 break;
 437
 438                         if (bootdev > 0)
 439                                 ofw_close(bootdev);
 440                 }
 441
 442                 if (i >= 16)
 443                         panic("domount");
 444         } else {
 445                 if (domount(bootpath_full,0) == -1)
 446                         panic("domount");
 447         }
 448
 449         printf("   Boot volume:   %s\n",bootpath_full);
 450         ofw_setprop(chosenh, "bootargs", bootpath_full, len+2);
 451         load(path);
 452         return (1);
 453 }
 454
 455 static void
 456 usage(void)
 457 {
 458
 459         printf("usage: boot device [/path/to/loader]\n");
 460         exit(1);
 461 }
 462
 463 static void
 464 exit(int code)
 465 {
 466
 467         ofw_exit();
 468 }
 469
 470 static struct dmadat __dmadat;
 471
 472 static int
 473 domount(const char *device, int quiet)
 474 {
 475
 476         dmadat = &__dmadat;
 477         if ((bootdev = ofw_open(device)) == -1) {
 478                 printf("domount: can't open device\n");
 479                 return (-1);
 480         }
 481         if (fsread(0, NULL, 0)) {
 482                 if (!quiet)
 483                         printf("domount: can't read superblock\n");
 484                 return (-1);
 485         }
 486         return (0);
 487 }
 488
 489 static void
 490 load(const char *fname)
 491 {
 492         Elf32_Ehdr eh;
 493         Elf32_Phdr ph;
 494         caddr_t p;
 495         ino_t ino;
 496         int i;
 497
 498         if ((ino = lookup(fname)) == 0) {
 499                 printf("File %s not found\n", fname);
 500                 return;
 501         }
 502         if (fsread(ino, &eh, sizeof(eh)) != sizeof(eh)) {
 503                 printf("Can't read elf header\n");
 504                 return;
 505         }
 506         if (!IS_ELF(eh)) {
 507                 printf("Not an ELF file\n");
 508                 return;
 509         }
 510         for (i = 0; i < eh.e_phnum; i++) {
 511                 fs_off = eh.e_phoff + i * eh.e_phentsize;
 512                 if (fsread(ino, &ph, sizeof(ph)) != sizeof(ph)) {
 513                         printf("Can't read program header %d\n", i);
 514                         return;
 515                 }
 516                 if (ph.p_type != PT_LOAD)
 517                         continue;
 518                 fs_off = ph.p_offset;
 519                 p = (caddr_t)ph.p_vaddr;
 520                 ofw_claim(p,(ph.p_filesz > ph.p_memsz) ?
 521                     ph.p_filesz : ph.p_memsz,0);
 522                 if (fsread(ino, p, ph.p_filesz) != ph.p_filesz) {
 523                         printf("Can't read content of section %d\n", i);
 524                         return;
 525                 }
 526                 if (ph.p_filesz != ph.p_memsz)
 527                         bzero(p + ph.p_filesz, ph.p_memsz - ph.p_filesz);
 528                 __syncicache(p, ph.p_memsz);
 529         }
 530         ofw_close(bootdev);
 531         (*(void (*)(void *, int, ofwfp_t, char *, int))eh.e_entry)(NULL, 0,
 532             ofw,NULL,0);
 533 }
 534
 535 static int
 536 dskread(void *buf, u_int64_t lba, int nblk)
 537 {
 538         /*
 539          * The Open Firmware should open the correct partition for us.
 540          * That means, if we read from offset zero on an open instance handle,
 541          * we should read from offset zero of that partition.
 542          */
 543         ofw_seek(bootdev, lba * DEV_BSIZE);
 544         ofw_read(bootdev, buf, nblk * DEV_BSIZE);
 545         return (0);
 546 }
 547
 548 static void
 549 panic(const char *fmt, ...)
 550 {
 551         char buf[128];
 552         va_list ap;
 553
 554         va_start(ap, fmt);
 555         vsnprintf(buf, sizeof buf, fmt, ap);
 556         printf("panic: %s\n", buf);
 557         va_end(ap);
 558
 559         exit(1);
 560 }
 561
 562 static int
 563 printf(const char *fmt, ...)
 564 {
 565         va_list ap;
 566         int ret;
 567
 568         /* Don't annoy the user as we probe for partitions */
 569         if (strcmp(fmt,"Not ufs\n") == 0)
 570                 return 0;
 571
 572         va_start(ap, fmt);
 573         ret = vprintf(fmt, ap);
 574         va_end(ap);
 575         return (ret);
 576 }
 577
 578 static int
 579 putchar(char c, void *arg)
 580 {
 581         char buf;
 582
 583         if (c == '\n') {
 584                 buf = '\r';
 585                 ofw_write(stdouth, &buf, 1);
 586         }
 587         buf = c;
 588         ofw_write(stdouth, &buf, 1);
 589         return (1);
 590 }
 591
 592 static int
 593 vprintf(const char *fmt, va_list ap)
 594 {
 595         int ret;
 596
 597         ret = __printf(fmt, putchar, 0, ap);
 598         return (ret);
 599 }
 600
 601 static int
 602 vsnprintf(char *str, size_t sz, const char *fmt, va_list ap)
 603 {
 604         struct sp_data sp;
 605         int ret;
 606
 607         sp.sp_buf = str;
 608         sp.sp_len = 0;
 609         sp.sp_size = sz;
 610         ret = __printf(fmt, __sputc, &sp, ap);
 611         return (ret);
 612 }
 613
 614 static int
 615 __printf(const char *fmt, putc_func_t *putc, void *arg, va_list ap)
 616 {
 617         char buf[(sizeof(long) * 8) + 1];
 618         char *nbuf;
 619         u_long ul;
 620         u_int ui;
 621         int lflag;
 622         int sflag;
 623         char *s;
 624         int pad;
 625         int ret;
 626         int c;
 627
 628         nbuf = &buf[sizeof buf - 1];
 629         ret = 0;
 630         while ((c = *fmt++) != 0) {
 631                 if (c != '%') {
 632                         ret += putc(c, arg);
 633                         continue;
 634                 }
 635                 lflag = 0;
 636                 sflag = 0;
 637                 pad = 0;
 638 reswitch:       c = *fmt++;
 639                 switch (c) {
 640                 case '#':
 641                         sflag = 1;
 642                         goto reswitch;
 643                 case '%':
 644                         ret += putc('%', arg);
 645                         break;
 646                 case 'c':
 647                         c = va_arg(ap, int);
 648                         ret += putc(c, arg);
 649                         break;
 650                 case 'd':
 651                         if (lflag == 0) {
 652                                 ui = (u_int)va_arg(ap, int);
 653                                 if (ui < (int)ui) {
 654                                         ui = -ui;
 655                                         ret += putc('-', arg);
 656                                 }
 657                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 10);
 658                         } else {
 659                                 ul = (u_long)va_arg(ap, long);
 660                                 if (ul < (long)ul) {
 661                                         ul = -ul;
 662                                         ret += putc('-', arg);
 663                                 }
 664                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 10);
 665                         }
 666                         ret += __puts(s, putc, arg);
 667                         break;
 668                 case 'l':
 669                         lflag = 1;
 670                         goto reswitch;
 671                 case 'o':
 672                         if (lflag == 0) {
 673                                 ui = (u_int)va_arg(ap, u_int);
 674                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 8);
 675                         } else {
 676                                 ul = (u_long)va_arg(ap, u_long);
 677                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 8);
 678                         }
 679                         ret += __puts(s, putc, arg);
 680                         break;
 681                 case 'p':
 682                         ul = (u_long)va_arg(ap, void *);
 683                         s = __ultoa(nbuf, ul, 16);
 684                         ret += __puts("0x", putc, arg);
 685                         ret += __puts(s, putc, arg);
 686                         break;
 687                 case 's':
 688                         s = va_arg(ap, char *);
 689                         ret += __puts(s, putc, arg);
 690                         break;
 691                 case 'u':
 692                         if (lflag == 0) {
 693                                 ui = va_arg(ap, u_int);
 694                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 10);
 695                         } else {
 696                                 ul = va_arg(ap, u_long);
 697                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 10);
 698                         }
 699                         ret += __puts(s, putc, arg);
 700                         break;
 701                 case 'x':
 702                         if (lflag == 0) {
 703                                 ui = va_arg(ap, u_int);
 704                                 s = __uitoa(nbuf, ui, 16);
 705                         } else {
 706                                 ul = va_arg(ap, u_long);
 707                                 s = __ultoa(nbuf, ul, 16);
 708                         }
 709                         if (sflag)
 710                                 ret += __puts("0x", putc, arg);
 711                         ret += __puts(s, putc, arg);
 712                         break;
 713                 case '0': case '1': case '2': case '3': case '4':
 714                 case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
 715                         pad = pad * 10 + c - '0';
 716                         goto reswitch;
 717                 default:
 718                         break;
 719                 }
 720         }
 721         return (ret);
 722 }
 723
 724 static int
 725 __sputc(char c, void *arg)
 726 {
 727         struct sp_data *sp;
 728
 729         sp = arg;
 730         if (sp->sp_len < sp->sp_size)
 731                 sp->sp_buf[sp->sp_len++] = c;
 732         sp->sp_buf[sp->sp_len] = '\0';
 733         return (1);
 734 }
 735
 736 static int
 737 __puts(const char *s, putc_func_t *putc, void *arg)
 738 {
 739         const char *p;
 740         int ret;
 741
 742         ret = 0;
 743         for (p = s; *p != '\0'; p++)
 744                 ret += putc(*p, arg);
 745         return (ret);
 746 }
 747
 748 static char *
 749 __uitoa(char *buf, u_int ui, int base)
 750 {
 751         char *p;
 752
 753         p = buf;
 754         *p = '\0';
 755         do
 756                 *--p = digits[ui % base];
 757         while ((ui /= base) != 0);
 758         return (p);
 759 }
 760
 761 static char *
 762 __ultoa(char *buf, u_long ul, int base)
 763 {
 764         char *p;
 765
 766         p = buf;
 767         *p = '\0';
 768         do
 769                 *--p = digits[ul % base];
 770         while ((ul /= base) != 0);
 771         return (p);
 772 }