core/diskstart.inc

   1 ; -----------------------------------------------------------------------
   2 ;
   3 ;   Copyright 1994-2009 H. Peter Anvin - All Rights Reserved
   4 ;   Copyright 2009-2011 Intel Corporation; author: H. Peter Anvin
   5 ;
   6 ;   This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 ;   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 ;   the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
   9 ;   Boston MA 02110-1301, USA; either version 2 of the License, or
  10 ;   (at your option) any later version; incorporated herein by reference.
  11 ;
  12 ; -----------------------------------------------------------------------
  13
  14 ;
  15 ; diskstart.inc
  16 ;
  17 ; Common early-bootstrap code for harddisk-based Syslinux derivatives.
  18 ;
  19
  20 Sect1Ptr0_VAL   equ 0xdeadbeef
  21 Sect1Ptr1_VAL   equ 0xfeedface
  22
  23 %include "diskboot.inc"
  24
  25 ; ===========================================================================
  26 ;  Start of LDLINUX.SYS
  27 ; ===========================================================================
  28
  29 LDLINUX_SYS     equ ($-$$)+TEXT_START
  30 ldlinux_sys:
  31
  32 early_banner    db CR, LF, MY_NAME, ' ', VERSION_STR, ' ', 0
  33                 db CR, LF, 1Ah  ; EOF if we "type" this in DOS
  34
  35                 alignz 8
  36 ldlinux_magic   dd LDLINUX_MAGIC
  37                 dd LDLINUX_MAGIC^HEXDATE
  38
  39 ;
  40 ; This area is patched by the installer.  It is found by looking for
  41 ; LDLINUX_MAGIC, plus 8 bytes.
  42 ;
  43 SUBVOL_MAX      equ 256
  44 CURRENTDIR_MAX  equ FILENAME_MAX
  45
  46 patch_area:
  47 DataSectors     dw 0            ; Number of sectors (not including bootsec)
  48 ADVSectors      dw 0            ; Additional sectors for ADVs
  49 LDLDwords       dd 0            ; Total dwords starting at ldlinux_sys,
  50 CheckSum        dd 0            ; Checksum starting at ldlinux_sys
  51                                 ; value = LDLINUX_MAGIC - [sum of dwords]
  52 MaxTransfer     dw 127          ; Max sectors to transfer
  53 EPAPtr          dw EPA - LDLINUX_SYS    ; Pointer to the extended patch area
  54
  55 ;
  56 ; Extended patch area -- this is in .data16 so it doesn't occupy space in
  57 ; the first sector.  Use this structure for anything that isn't used by
  58 ; the first sector itself.
  59 ;
  60                 section .data16
  61                 alignz 2
  62 EPA:
  63 ADVSecPtr       dw ADVSec0 - LDLINUX_SYS
  64 CurrentDirPtr   dw CurrentDirName-LDLINUX_SYS   ; Current directory name string
  65 CurrentDirLen   dw CURRENTDIR_MAX
  66 SubvolPtr       dw SubvolName-LDLINUX_SYS
  67 SubvolLen       dw SUBVOL_MAX
  68 SecPtrOffset    dw SectorPtrs-LDLINUX_SYS
  69 SecPtrCnt       dw (SectorPtrsEnd - SectorPtrs)/10
  70
  71 ;
  72 ; Boot sector patch pointers
  73 ;
  74 Sect1Ptr0Ptr    dw Sect1Ptr0 - bootsec          ; Pointers to Sector 1 location
  75 Sect1Ptr1Ptr    dw Sect1Ptr1 - bootsec
  76 RAIDPatchPtr    dw kaboom.again - bootsec       ; Patch to INT 18h in RAID mode
  77
  78 ;
  79 ; Base directory name and subvolume, if applicable.
  80 ;
  81 %define HAVE_CURRENTDIRNAME
  82                 global CurrentDirName, SubvolName
  83 CurrentDirName  times CURRENTDIR_MAX db 0
  84 SubvolName      times SUBVOL_MAX db 0
  85
  86                 section .init
  87 ldlinux_ent:
  88 ;
  89 ; Note that some BIOSes are buggy and run the boot sector at 07C0:0000
  90 ; instead of 0000:7C00 and the like.  We don't want to add anything
  91 ; more to the boot sector, so it is written to not assume a fixed
  92 ; value in CS, but we don't want to deal with that anymore from now
  93 ; on.
  94 ;
  95                 jmp 0:.next     ; Normalize CS:IP
  96 .next:          sti             ; In case of broken INT 13h BIOSes
  97
  98 ;
  99 ; Tell the user we got this far
 100 ;
 101                 mov si,early_banner
 102                 call writestr_early
 103
 104 ;
 105 ; Checksum data thus far
 106 ;
 107                 mov si,ldlinux_sys
 108                 mov cx,SECTOR_SIZE >> 2
 109                 mov edx,-LDLINUX_MAGIC
 110 .checksum:
 111                 lodsd
 112                 add edx,eax
 113                 loop .checksum
 114                 mov [CheckSum],edx              ; Save intermediate result
 115
 116 ;
 117 ; Tell the user if we're using EBIOS or CBIOS
 118 ;
 119 print_bios:
 120                 mov si,cbios_name
 121                 cmp byte [getonesec.jmp+1],(getonesec_ebios-(getonesec.jmp+2))
 122                 jne .cbios
 123                 mov si,ebios_name
 124                 mov byte [getlinsec.jmp+1],(getlinsec_ebios-(getlinsec.jmp+2))
 125 .cbios:
 126                 mov [BIOSName],si
 127                 call writestr_early
 128
 129                 section .earlybss
 130 %define HAVE_BIOSNAME 1
 131 BIOSName        resw 1
 132
 133                 section .init
 134 ;
 135 ; Now we read the rest of LDLINUX.SYS.
 136 ;
 137 load_rest:
 138                 lea esi,[SectorPtrs]
 139                 mov ebx,TEXT_START+2*SECTOR_SIZE ; Where we start loading
 140                 mov cx,[DataSectors]
 141                 dec cx                          ; Minus this sector
 142
 143 .get_chunk:
 144                 jcxz .done
 145                 mov eax,[si]
 146                 mov edx,[si+4]
 147                 movzx ebp,word [si+8]
 148                 sub cx,bp
 149                 push ebx
 150                 shr ebx,4                       ; Convert to a segment
 151                 mov es,bx
 152                 xor bx,bx
 153                 call getlinsec
 154                 pop ebx
 155                 shl ebp,SECTOR_SHIFT
 156                 add ebx,ebp
 157                 add si,10
 158                 jmp .get_chunk
 159
 160 .done:
 161
 162 ;
 163 ; All loaded up, verify that we got what we needed.
 164 ; Note: the checksum field is embedded in the checksum region, so
 165 ; by the time we get to the end it should all cancel out.
 166 ;
 167 verify_checksum:
 168                 mov si,ldlinux_sys + SECTOR_SIZE
 169                 mov ecx,[LDLDwords]
 170                 sub ecx,SECTOR_SIZE >> 2
 171                 mov eax,[CheckSum]
 172 .checksum:
 173                 add eax,[si]
 174                 add si,4
 175                 jnz .nowrap
 176                 ; Handle segment wrap
 177                 mov dx,ds
 178                 add dx,1000h
 179                 mov ds,dx
 180 .nowrap:
 181                 dec ecx
 182                 jnz .checksum
 183
 184                 mov ds,cx
 185
 186                 and eax,eax                     ; Should be zero
 187                 jz all_read                     ; We're cool, go for it!
 188
 189 ;
 190 ; Uh-oh, something went bad...
 191 ;
 192                 mov si,checksumerr_msg
 193                 call writestr_early
 194                 jmp kaboom
 195
 196 ;
 197 ; -----------------------------------------------------------------------------
 198 ; Subroutines that have to be in the first sector
 199 ; -----------------------------------------------------------------------------
 200
 201
 202
 203 ;
 204 ; getlinsec: load a sequence of BP floppy sector given by the linear sector
 205 ;            number in EAX into the buffer at ES:BX.  We try to optimize
 206 ;            by loading up to a whole track at a time, but the user
 207 ;            is responsible for not crossing a 64K boundary.
 208 ;            (Yes, BP is weird for a count, but it was available...)
 209 ;
 210 ;            On return, BX points to the first byte after the transferred
 211 ;            block.
 212 ;
 213 ;            This routine assumes CS == DS.
 214 ;
 215                 global getlinsec
 216 getlinsec:
 217                 pushad
 218                 add eax,[Hidden]                ; Add partition offset
 219                 adc edx,[Hidden+4]
 220 .jmp:           jmp strict short getlinsec_cbios
 221
 222 ;
 223 ; getlinsec_ebios:
 224 ;
 225 ; getlinsec implementation for EBIOS (EDD)
 226 ;
 227 getlinsec_ebios:
 228 .loop:
 229                 push bp                         ; Sectors left
 230 .retry2:
 231                 call maxtrans                   ; Enforce maximum transfer size
 232                 movzx edi,bp                    ; Sectors we are about to read
 233                 mov cx,retry_count
 234 .retry:
 235
 236                 ; Form DAPA on stack
 237                 push edx
 238                 push eax
 239                 push es
 240                 push bx
 241                 push di
 242                 push word 16
 243                 mov si,sp
 244                 pushad
 245                 mov ah,42h                      ; Extended Read
 246                 push ds
 247                 push ss
 248                 pop ds
 249                 call xint13
 250                 pop ds
 251                 popad
 252                 lea sp,[si+16]                  ; Remove DAPA
 253                 jc .error
 254                 pop bp
 255                 add eax,edi                     ; Advance sector pointer
 256                 adc edx,0
 257                 sub bp,di                       ; Sectors left
 258                 shl di,SECTOR_SHIFT             ; 512-byte sectors
 259                 add bx,di                       ; Advance buffer pointer
 260                 and bp,bp
 261                 jnz .loop
 262
 263                 popad
 264                 ret
 265
 266 .error:
 267                 ; Some systems seem to get "stuck" in an error state when
 268                 ; using EBIOS.  Doesn't happen when using CBIOS, which is
 269                 ; good, since some other systems get timeout failures
 270                 ; waiting for the floppy disk to spin up.
 271
 272                 pushad                          ; Try resetting the device
 273                 xor ax,ax
 274                 call xint13
 275                 popad
 276                 loop .retry                     ; CX-- and jump if not zero
 277
 278                 ;shr word [MaxTransfer],1       ; Reduce the transfer size
 279                 ;jnz .retry2
 280
 281                 ; Total failure.  Try falling back to CBIOS.
 282                 mov byte [getlinsec.jmp+1],(getlinsec_cbios-(getlinsec.jmp+2))
 283                 ;mov byte [MaxTransfer],63      ; Max possibe CBIOS transfer
 284
 285                 pop bp
 286                 ; ... fall through ...
 287
 288 ;
 289 ; getlinsec_cbios:
 290 ;
 291 ; getlinsec implementation for legacy CBIOS
 292 ;
 293 getlinsec_cbios:
 294 .loop:
 295                 push edx
 296                 push eax
 297                 push bp
 298                 push bx
 299
 300                 movzx esi,word [bsSecPerTrack]
 301                 movzx edi,word [bsHeads]
 302                 ;
 303                 ; Dividing by sectors to get (track,sector): we may have
 304                 ; up to 2^18 tracks, so we need to use 32-bit arithmetric.
 305                 ;
 306                 div esi
 307                 xor cx,cx
 308                 xchg cx,dx              ; CX <- sector index (0-based)
 309                                         ; EDX <- 0
 310                 ; eax = track #
 311                 div edi                 ; Convert track to head/cyl
 312
 313                 cmp eax,1023            ; Outside the CHS range?
 314                 ja kaboom
 315
 316                 ;
 317                 ; Now we have AX = cyl, DX = head, CX = sector (0-based),
 318                 ; BP = sectors to transfer, SI = bsSecPerTrack,
 319                 ; ES:BX = data target
 320                 ;
 321
 322                 call maxtrans                   ; Enforce maximum transfer size
 323
 324                 ; Must not cross track boundaries, so BP <= SI-CX
 325                 sub si,cx
 326                 cmp bp,si
 327                 jna .bp_ok
 328                 mov bp,si
 329 .bp_ok:
 330
 331                 shl ah,6                ; Because IBM was STOOPID
 332                                         ; and thought 8 bits were enough
 333                                         ; then thought 10 bits were enough...
 334                 inc cx                  ; Sector numbers are 1-based, sigh
 335                 or cl,ah
 336                 mov ch,al
 337                 mov dh,dl
 338                 xchg ax,bp              ; Sector to transfer count
 339                 mov ah,02h              ; Read sectors
 340                 mov bp,retry_count
 341 .retry:
 342                 pushad
 343                 call xint13
 344                 popad
 345                 jc .error
 346 .resume:
 347                 movzx ecx,al            ; ECX <- sectors transferred
 348                 shl ax,SECTOR_SHIFT     ; Convert sectors in AL to bytes in AX
 349                 pop bx
 350                 add bx,ax
 351                 pop bp
 352                 pop eax
 353                 pop edx
 354                 add eax,ecx
 355                 sub bp,cx
 356                 jnz .loop
 357                 popad
 358                 ret
 359
 360 .error:
 361                 dec bp
 362                 jnz .retry
 363
 364                 xchg ax,bp              ; Sectors transferred <- 0
 365                 shr word [MaxTransfer],1
 366                 jnz .resume
 367                 jmp kaboom
 368
 369 maxtrans:
 370                 cmp bp,[MaxTransfer]
 371                 jna .ok
 372                 mov bp,[MaxTransfer]
 373 .ok:            ret
 374
 375 ;
 376 ;
 377 ; writestr_early: write a null-terminated string to the console
 378 ;           This assumes we're on page 0.  This is only used for early
 379 ;           messages, so it should be OK.
 380 ;
 381 writestr_early:
 382                 pushad
 383 .loop:          lodsb
 384                 and al,al
 385                 jz .return
 386                 mov ah,0Eh              ; Write to screen as TTY
 387                 mov bx,0007h            ; Attribute
 388                 int 10h
 389                 jmp short .loop
 390 .return:        popad
 391                 ret
 392
 393 ;
 394 ; Checksum error message
 395 ;
 396 checksumerr_msg db ' Load error - ', 0  ; Boot failed appended
 397
 398 ;
 399 ; BIOS type string
 400 ;
 401 cbios_name      db 'CHS', 0                     ; CHS/CBIOS
 402 ebios_name      db 'EDD', 0                     ; EDD/EBIOS
 403
 404 ;
 405 ; Debug routine
 406 ;
 407 %ifdef debug
 408 safedumpregs:
 409                 cmp word [Debug_Magic],0D00Dh
 410                 jnz nc_return
 411                 jmp dumpregs
 412 %endif
 413
 414 rl_checkpt      equ $                           ; Must be <= 8000h
 415
 416 rl_checkpt_off  equ ($-$$)
 417 %ifndef DEPEND
 418  %if rl_checkpt_off > 3F6h                      ; Need one extent
 419   %assign rl_checkpt_overflow rl_checkpt_off - 3F6h
 420   %error Sector 1 overflow by rl_checkpt_overflow bytes
 421  %endif
 422 %endif
 423
 424 ;
 425 ; Extent pointers... each extent contains an 8-byte LBA and an 2-byte
 426 ; sector count.  In most cases, we will only ever need a handful of
 427 ; extents, but we have to assume a maximally fragmented system where each
 428 ; extent contains only one sector.
 429 ;
 430                 alignz 2
 431 MaxInitDataSize equ 96 << 10
 432 MaxLMA          equ TEXT_START+SECTOR_SIZE+MaxInitDataSize
 433 SectorPtrs      zb 10*(MaxInitDataSize >> SECTOR_SHIFT)
 434 SectorPtrsEnd   equ $
 435
 436 ; ----------------------------------------------------------------------------
 437 ;  End of code and data that have to be in the first sector
 438 ; ----------------------------------------------------------------------------
 439
 440                 section .text16
 441 all_read:
 442                 ; We enter here with ES scrambled...
 443                 xor ax,ax
 444                 mov es,ax
 445 ;
 446 ; Let the user (and programmer!) know we got this far.  This used to be
 447 ; in Sector 1, but makes a lot more sense here.
 448 ;
 449                 mov si,late_banner
 450                 call writestr_early
 451
 452                 mov si,copyright_str
 453                 call writestr_early
 454
 455
 456 ;
 457 ; Insane hack to expand the DOS superblock to dwords
 458 ;
 459 expand_super:
 460                 xor eax,eax
 461                 mov si,superblock
 462                 mov di,SuperInfo
 463                 mov cx,superinfo_size
 464 .loop:
 465                 lodsw
 466                 dec si
 467                 stosd                           ; Store expanded word
 468                 xor ah,ah
 469                 stosd                           ; Store expanded byte
 470                 loop .loop
 471
 472
 473 ;
 474 ; Common initialization code
 475 ;
 476 %include "init.inc"
 477
 478                 pushad
 479                 mov eax,ROOT_FS_OPS
 480                 movzx dx,byte [DriveNumber]
 481                 ; DH = 0: we are boot from disk not CDROM
 482                 mov ecx,[Hidden]
 483                 mov ebx,[Hidden+4]
 484                 mov si,[bsHeads]
 485                 mov di,[bsSecPerTrack]
 486                 movzx ebp,word [MaxTransfer]
 487                 pm_call fs_init
 488                 popad
 489
 490                 section .bss16
 491 SuperInfo       resq 16                 ; The first 16 bytes expanded 8 times
 492
 493 ;
 494 ; Banner information not needed in sector 1
 495 ;
 496                 section .data16
 497 syslinux_banner db CR, LF, MY_NAME, ' ', VERSION_STR
 498 late_banner     db ' ', DATE_STR, 0
 499
 500                 section .text16