mbr/gptmbr.S

   1 /* -----------------------------------------------------------------------
   2  *
   3  *   Copyright 2007-2009 H. Peter Anvin - All Rights Reserved
   4  *   Copyright 2009-2010 Intel Corporation; author: H. Peter Anvin
   5  *
   6  *   Permission is hereby granted, free of charge, to any person
   7  *   obtaining a copy of this software and associated documentation
   8  *   files (the "Software"), to deal in the Software without
   9  *   restriction, including without limitation the rights to use,
  10  *   copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or
  11  *   sell copies of the Software, and to permit persons to whom
  12  *   the Software is furnished to do so, subject to the following
  13  *   conditions:
  14  *
  15  *   The above copyright notice and this permission notice shall
  16  *   be included in all copies or substantial portions of the Software.
  17  *
  18  *   THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  19  *   EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES
  20  *   OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  21  *   NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT
  22  *   HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY,
  23  *   WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  24  *   FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  25  *   OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  26  *
  27  * ----------------------------------------------------------------------- */
  28
  29 #include "adjust.h"
  30
  31         .code16
  32         .text
  33
  34         .globl  bootsec
  35 stack           = 0x7c00
  36
  37 /* Partition table header here */
  38 phdr            = stack         /* Above the stack, overwritten by bootsect */
  39 /* Partition table sector here */
  40 /* To handle > 32K we need to play segment tricks... */
  41 psec            = _phdr + 512
  42
  43 /* Where we put DS:SI */
  44 dssi_out        = _start + 0x1be
  45
  46 BIOS_kbdflags   = 0x417
  47 BIOS_page       = 0x462
  48
  49         /* gas/ld has issues with doing this as absolute addresses... */
  50         .section ".bootsec", "a", @nobits
  51         .globl  bootsec
  52 bootsec:
  53         .space  512
  54
  55         .text
  56         .globl  _start
  57 _start:
  58         .byte   0x33, 0xc0      /* xorw %ax, %ax */
  59         cli
  60         movw    %ax, %ds
  61         movw    %ax, %ss
  62         movw    $stack, %sp
  63         movw    %sp, %si
  64         pushw   %es             /* 4(%bp) es:di -> $PnP header */
  65         pushw   %di             /* 2(%bp) */
  66         movw    %ax, %es
  67         sti
  68         cld
  69
  70         /* Copy down to 0:0x600 */
  71         movw    $_start, %di
  72         movw    $(512/2), %cx
  73         rep; movsw
  74
  75         ljmpw   $0, $next
  76 next:
  77
  78         ADJUST_DRIVE
  79         pushw   %dx             /* 0(%bp) = %dl -> drive number */
  80
  81         /* Check to see if we have EBIOS */
  82         pushw   %dx             /* drive number */
  83         movb    $0x41, %ah      /* %al == 0 already */
  84         movw    $0x55aa, %bx
  85         xorw    %cx, %cx
  86         xorb    %dh, %dh
  87         stc
  88         int     $0x13
  89         jc      1f
  90         cmpw    $0xaa55, %bx
  91         jne     1f
  92         shrw    %cx             /* Bit 0 = fixed disk subset */
  93         jnc     1f
  94
  95         /* We have EBIOS; patch in the following code at
  96            read_sector_cbios: movb $0x42, %ah ;  jmp read_common */
  97         movl    $0xeb42b4+((read_common-read_sector_cbios-4) << 24), \
  98                 (read_sector_cbios)
  99
 100 1:
 101         popw    %dx
 102
 103         /* Get (C)HS geometry */
 104         movb    $0x08, %ah
 105         int     $0x13
 106         andw    $0x3f, %cx      /* Sector count */
 107         movw    %sp, %bp        /* %bp -> frame pointer: LEAVE UNCHANGED */
 108         pushw   %cx             /* -2(%bp) Save sectors on the stack */
 109         movzbw  %dh, %ax        /* dh = max head */
 110         incw    %ax             /* From 0-based max to count */
 111         mulw    %cx             /* Heads*sectors -> sectors per cylinder */
 112
 113         /* Save sectors/cylinder on the stack */
 114         pushw   %dx             /* -4(%bp) High word */
 115         pushw   %ax             /* -6(%bp) Low word */
 116
 117         /* Load partition table header */
 118         xorl    %eax,%eax
 119         cltd
 120         incw    %ax             /* %edx:%eax = 1 */
 121         movw    $phdr, %bx
 122         pushw   %bx             /* -8(%bp) phdr == bootsect */
 123         call    read_sector
 124
 125         /* Number of partition sectors */
 126         /* We assume the partition table is 32K or less, and that
 127            the sector size is 512. */
 128         /* Note: phdr == 6(%bp) */
 129         movw    (80+6)(%bp),%cx         /* NumberOfPartitionEntries */
 130         movw    (84+6)(%bp),%ax         /* SizeOfPartitionEntry */
 131         pushw   %ax
 132         pushw   %cx
 133         mulw    %cx
 134         shrw    $9,%ax
 135         xchgw   %ax,%cx
 136         incw    %cx
 137
 138         /* Starting LBA of partition array */
 139         movl    (72+6)(%bp),%eax
 140         movl    (76+6)(%bp),%edx
 141
 142         pushw   %bx
 143 get_ptab:
 144         call    read_sector
 145         call    inc64
 146         loopw   get_ptab
 147
 148         /* Find the boot partition */
 149         xorw    %si,%si                 /* Nothing found yet */
 150         popw    %di                     /* Partition table in memory */
 151         popw    %cx                     /* NumberOfPartitionEntries */
 152         popw    %ax                     /* SizeOfPartitionEntry */
 153
 154 find_part:
 155         /* If the PartitionTypeGUID is all zero, it's an empty slot */
 156         movl      (%di),%edx
 157         orl      4(%di),%edx
 158         orl      8(%di),%edx
 159         orl     12(%di),%edx
 160         jz      not_this
 161         testb   $0x04,48(%di)
 162         jz      not_this
 163         andw    %si,%si
 164         jnz     found_multiple
 165         movw    %di,%si
 166 not_this:
 167         addw    %ax,%di
 168         loopw   find_part
 169
 170         andw    %si,%si
 171         jnz     found_part
 172
 173 missing_os:
 174         call    error
 175         .ascii  "Missing OS\r\n"
 176
 177 found_multiple:
 178         call    error
 179         .ascii  "Multiple active partitions\r\n"
 180
 181 found_part:
 182         xchgw   %ax,%cx         /* Set up %cx for rep movsb further down */
 183
 184         movw    $dssi_out,%di
 185         pushw   %di
 186
 187         /* 80 00 00 00 ee 00 00 00
 188            - bootable partition, type EFI (EE), no CHS information */
 189         xorl    %eax,%eax
 190         movb    $0x80,%al
 191         stosl
 192         movb    $0xed,%al
 193         stosl
 194         movl    32(%si),%eax
 195         movl    36(%si),%edx
 196         call    saturate_stosl          /* Partition start */
 197
 198         movl    40(%si),%eax
 199         movl    44(%si),%edx
 200         subl    32(%si),%eax
 201         sbbl    36(%si),%edx
 202         call    inc64
 203         call    saturate_stosl          /* Partition length */
 204
 205         movzwl  %cx,%eax                /* Length of GPT entry */
 206         stosl
 207
 208         rep; movsb                      /* GPT entry follows MBR entry */
 209         popw    %si
 210
 211 /*
 212  * boot: invoke the actual bootstrap. %ds:%si points to the
 213  * partition information in memory.  The top word on the stack
 214  * is phdr == 0x7c00 == the address of the boot sector.
 215  */
 216 boot:
 217         movl    (32+20)(%si),%eax
 218         movl    (36+20)(%si),%edx
 219         popw    %bx
 220         call    read_sector
 221         cmpw    $0xaa55, -2(%bx)
 222         jne     missing_os      /* Not a valid boot sector */
 223         movw    %bp, %sp        /* driveno == bootsec-6 */
 224         popw    %dx             /* dl -> drive number */
 225         popw    %di             /* es:di -> $PnP vector */
 226         popw    %es
 227         movl    $0x54504721,%eax /* !GPT magic number */
 228         cli
 229         jmpw    *%sp            /* %sp == bootsec */
 230
 231 /*
 232  * Store the value in %eax to %di iff %edx == 0, otherwise store -1.
 233  * Returns the value that was actually written in %eax.
 234  */
 235 saturate_stosl:
 236         andl    %edx,%edx
 237         jz 1f
 238         orl     $-1,%eax
 239 1:      stosl
 240         ret
 241
 242 /*
 243  * Increment %edx:%eax
 244  */
 245 inc64:
 246         addl    $1,%eax
 247         adcl    $0,%edx
 248         ret
 249
 250 /*
 251  * read_sector: read a single sector pointed to by %edx:%eax to
 252  * %es:%bx.  CF is set on error.  All registers saved.
 253  */
 254 read_sector:
 255         pushal
 256         pushl   %edx    /* MSW of LBA */
 257         pushl   %eax    /* LSW of LBA */
 258         pushw   %es     /* Buffer segment */
 259         pushw   %bx     /* Buffer offset */
 260         pushw   $1      /* Sector count */
 261         pushw   $16     /* Size of packet */
 262         movw    %sp, %si
 263
 264         /* This chunk is skipped if we have ebios */
 265         /* Do not clobber %es:%bx or %edx:%eax before this chunk! */
 266 read_sector_cbios:
 267         divl    -6(%bp) /* secpercyl */
 268         shlb    $6, %ah
 269         movb    %ah, %cl
 270         movb    %al, %ch
 271         xchgw   %dx, %ax
 272         divb    -2(%bp) /* sectors */
 273         movb    %al, %dh
 274         orb     %ah, %cl
 275         incw    %cx     /* Sectors are 1-based */
 276         movw    $0x0201, %ax
 277
 278 read_common:
 279         movb    (%bp), %dl /* driveno */
 280         int     $0x13
 281         leaw    16(%si), %sp    /* Drop DAPA */
 282         popal
 283         jc      disk_error
 284         addb    $2, %bh         /* bx += 512: point to the next buffer */
 285         ret
 286
 287 disk_error:
 288         call    error
 289         .ascii  "Disk error on boot\r\n"
 290
 291 /*
 292  * Print error messages.  This is invoked with "call", with the
 293  * error message at the return address.
 294  */
 295 error:
 296         popw    %si
 297 2:
 298         lodsb
 299         movb    $0x0e, %ah
 300         movb    (BIOS_page), %bh
 301         movb    $0x07, %bl
 302         int     $0x10           /* May destroy %bp */
 303         cmpb    $10, %al        /* Newline? */
 304         jne     2b
 305
 306         int     $0x18           /* Boot failure */
 307 die:
 308         hlt
 309         jmp     die