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 ;  Padding after the (minimum) 512-byte boot sector so that the rest of
  27 ;  the file has aligned sectors, even if they are larger than 512 bytes.
  28 ; ===========================================================================
  29
  30                 section .init
  31 align_pad       zb 512
  32
  33 ; ===========================================================================
  34 ;  Start of LDLINUX.SYS
  35 ; ===========================================================================
  36
  37 LDLINUX_SYS     equ ($-$$)+TEXT_START
  38 ldlinux_sys:
  39
  40 early_banner    db CR, LF, MY_NAME, ' ', VERSION_STR, ' ', 0
  41                 db CR, LF, 1Ah  ; EOF if we "type" this in DOS
  42
  43                 alignz 8
  44 ldlinux_magic   dd LDLINUX_MAGIC
  45                 dd LDLINUX_MAGIC^HEXDATE
  46
  47 ;
  48 ; This area is patched by the installer.  It is found by looking for
  49 ; LDLINUX_MAGIC, plus 8 bytes.
  50 ;
  51 SUBVOL_MAX      equ 256
  52 CURRENTDIR_MAX  equ FILENAME_MAX
  53
  54 patch_area:
  55 DataSectors     dw 0            ; Number of sectors (not including bootsec)
  56 ADVSectors      dw 0            ; Additional sectors for ADVs
  57 LDLDwords       dd 0            ; Total dwords starting at ldlinux_sys,
  58 CheckSum        dd 0            ; Checksum starting at ldlinux_sys
  59                                 ; value = LDLINUX_MAGIC - [sum of dwords]
  60 MaxTransfer     dw 127          ; Max sectors to transfer
  61 EPAPtr          dw EPA - LDLINUX_SYS    ; Pointer to the extended patch area
  62
  63 ;
  64 ; Extended patch area -- this is in .data16 so it doesn't occupy space in
  65 ; the first sector.  Use this structure for anything that isn't used by
  66 ; the first sector itself.
  67 ;
  68                 section .data16
  69                 alignz 2
  70 EPA:
  71 ADVSecPtr       dw ADVSec0 - LDLINUX_SYS
  72 CurrentDirPtr   dw CurrentDirName-LDLINUX_SYS   ; Current directory name string
  73 CurrentDirLen   dw CURRENTDIR_MAX
  74 SubvolPtr       dw SubvolName-LDLINUX_SYS
  75 SubvolLen       dw SUBVOL_MAX
  76 SecPtrOffset    dw SectorPtrs-LDLINUX_SYS
  77 SecPtrCnt       dw (SectorPtrsEnd - SectorPtrs)/10
  78
  79 ;
  80 ; Boot sector patch pointers
  81 ;
  82 Sect1Ptr0Ptr    dw Sect1Ptr0 - bootsec          ; Pointers to Sector 1 location
  83 Sect1Ptr1Ptr    dw Sect1Ptr1 - bootsec
  84 RAIDPatchPtr    dw kaboom.again - bootsec       ; Patch to INT 18h in RAID mode
  85
  86 ;
  87 ; Pointer to the Syslinux banner
  88 ;
  89 BannerPtr       dw syslinux_banner - LDLINUX_SYS
  90
  91 ;
  92 ; Base directory name and subvolume, if applicable.
  93 ;
  94 %define HAVE_CURRENTDIRNAME
  95                 global CurrentDirName, SubvolName
  96 CurrentDirName  times CURRENTDIR_MAX db 0
  97 SubvolName      times SUBVOL_MAX db 0
  98
  99                 section .init
 100 ldlinux_ent:
 101 ;
 102 ; Note that some BIOSes are buggy and run the boot sector at 07C0:0000
 103 ; instead of 0000:7C00 and the like.  We don't want to add anything
 104 ; more to the boot sector, so it is written to not assume a fixed
 105 ; value in CS, but we don't want to deal with that anymore from now
 106 ; on.
 107 ;
 108                 jmp 0:.next     ; Normalize CS:IP
 109 .next:          sti             ; In case of broken INT 13h BIOSes
 110
 111 ;
 112 ; Tell the user we got this far
 113 ;
 114                 mov si,early_banner
 115                 call writestr_early
 116
 117 ;
 118 ; Checksum data thus far
 119 ;
 120                 mov si,ldlinux_sys
 121                 mov cx,[bsBytesPerSec]
 122                 shr cx,2
 123                 mov edx,-LDLINUX_MAGIC
 124 .checksum:
 125                 lodsd
 126                 add edx,eax
 127                 loop .checksum
 128                 mov [CheckSum],edx              ; Save intermediate result
 129                 movzx ebx,si                    ; Start of the next sector
 130
 131 ;
 132 ; Tell the user if we're using EBIOS or CBIOS
 133 ;
 134 print_bios:
 135                 mov si,cbios_name
 136                 cmp byte [getonesec.jmp+1],(getonesec_ebios-(getonesec.jmp+2))
 137                 jne .cbios
 138                 mov si,ebios_name
 139                 mov byte [getlinsec.jmp+1],(getlinsec_ebios-(getlinsec.jmp+2))
 140 .cbios:
 141                 mov [BIOSName],si
 142                 call writestr_early
 143
 144                 section .earlybss
 145                 alignb 2
 146 %define HAVE_BIOSNAME 1
 147 BIOSName        resw 1
 148
 149                 section .init
 150 ;
 151 ; Now we read the rest of LDLINUX.SYS.
 152 ;
 153 load_rest:
 154                 push bx                         ; LSW of load address
 155
 156                 lea esi,[SectorPtrs]
 157                 mov cx,[DataSectors]
 158                 dec cx                          ; Minus this sector
 159
 160 .get_chunk:
 161                 jcxz .done
 162                 mov eax,[si]
 163                 mov edx,[si+4]
 164                 movzx ebp,word [si+8]
 165                 sub cx,bp
 166                 push ebx
 167                 shr ebx,4                       ; Convert to a segment
 168                 mov es,bx
 169                 xor bx,bx
 170                 call getlinsec
 171                 pop ebx
 172                 imul bp,[bsBytesPerSec]         ; Will be < 64K
 173                 add ebx,ebp
 174                 add si,10
 175                 jmp .get_chunk
 176
 177 .done:
 178
 179 ;
 180 ; All loaded up, verify that we got what we needed.
 181 ; Note: the checksum field is embedded in the checksum region, so
 182 ; by the time we get to the end it should all cancel out.
 183 ;
 184 verify_checksum:
 185                 pop si                          ; LSW of load address
 186                 movzx eax,word [bsBytesPerSec]
 187                 shr ax,2
 188                 mov ecx,[LDLDwords]             ; Total dwords
 189                 sub ecx,eax                     ; ... minus one sector
 190                 mov eax,[CheckSum]
 191 .checksum:
 192                 add eax,[si]
 193                 add si,4
 194                 jnz .nowrap
 195                 ; Handle segment wrap
 196                 mov dx,ds
 197                 add dx,1000h
 198                 mov ds,dx
 199 .nowrap:
 200                 dec ecx
 201                 jnz .checksum
 202
 203                 mov ds,cx
 204
 205                 and eax,eax                     ; Should be zero
 206                 jz all_read                     ; We're cool, go for it!
 207
 208 ;
 209 ; Uh-oh, something went bad...
 210 ;
 211                 mov si,checksumerr_msg
 212                 call writestr_early
 213                 jmp kaboom
 214
 215 ;
 216 ; -----------------------------------------------------------------------------
 217 ; Subroutines that have to be in the first sector
 218 ; -----------------------------------------------------------------------------
 219
 220
 221
 222 ;
 223 ; getlinsec: load a sequence of BP floppy sector given by the linear sector
 224 ;            number in EAX into the buffer at ES:BX.  We try to optimize
 225 ;            by loading up to a whole track at a time, but the user
 226 ;            is responsible for not crossing a 64K boundary.
 227 ;            (Yes, BP is weird for a count, but it was available...)
 228 ;
 229 ;            On return, BX points to the first byte after the transferred
 230 ;            block.
 231 ;
 232 ;            This routine assumes CS == DS.
 233 ;
 234                 global getlinsec
 235 getlinsec:
 236                 pushad
 237                 add eax,[Hidden]                ; Add partition offset
 238                 adc edx,[Hidden+4]
 239 .jmp:           jmp strict short getlinsec_cbios
 240
 241 ;
 242 ; getlinsec_ebios:
 243 ;
 244 ; getlinsec implementation for EBIOS (EDD)
 245 ;
 246 getlinsec_ebios:
 247 .loop:
 248                 push bp                         ; Sectors left
 249 .retry2:
 250                 call maxtrans                   ; Enforce maximum transfer size
 251                 movzx edi,bp                    ; Sectors we are about to read
 252                 mov cx,retry_count
 253 .retry:
 254
 255                 ; Form DAPA on stack
 256                 push edx
 257                 push eax
 258                 push es
 259                 push bx
 260                 push di
 261                 push word 16
 262                 mov si,sp
 263                 pushad
 264                 mov ah,42h                      ; Extended Read
 265                 push ds
 266                 push ss
 267                 pop ds
 268                 call xint13
 269                 pop ds
 270                 popad
 271                 lea sp,[si+16]                  ; Remove DAPA
 272                 jc .error
 273                 pop bp
 274                 add eax,edi                     ; Advance sector pointer
 275                 adc edx,0
 276                 sub bp,di                       ; Sectors left
 277                 imul di,[bsBytesPerSec]
 278                 add bx,di                       ; Advance buffer pointer
 279                 and bp,bp
 280                 jnz .loop
 281
 282                 popad
 283                 ret
 284
 285 .error:
 286                 ; Some systems seem to get "stuck" in an error state when
 287                 ; using EBIOS.  Doesn't happen when using CBIOS, which is
 288                 ; good, since some other systems get timeout failures
 289                 ; waiting for the floppy disk to spin up.
 290
 291                 pushad                          ; Try resetting the device
 292                 xor ax,ax
 293                 call xint13
 294                 popad
 295                 loop .retry                     ; CX-- and jump if not zero
 296
 297                 ;shr word [MaxTransfer],1       ; Reduce the transfer size
 298                 ;jnz .retry2
 299
 300                 ; Total failure.  Try falling back to CBIOS.
 301                 mov byte [getlinsec.jmp+1],(getlinsec_cbios-(getlinsec.jmp+2))
 302                 ;mov byte [MaxTransfer],63      ; Max possibe CBIOS transfer
 303
 304                 pop bp
 305                 ; ... fall through ...
 306
 307 ;
 308 ; getlinsec_cbios:
 309 ;
 310 ; getlinsec implementation for legacy CBIOS
 311 ;
 312 getlinsec_cbios:
 313 .loop:
 314                 push edx
 315                 push eax
 316                 push bp
 317                 push bx
 318
 319                 movzx esi,word [bsSecPerTrack]
 320                 movzx edi,word [bsHeads]
 321                 ;
 322                 ; Dividing by sectors to get (track,sector): we may have
 323                 ; up to 2^18 tracks, so we need to use 32-bit arithmetric.
 324                 ;
 325                 div esi
 326                 xor cx,cx
 327                 xchg cx,dx              ; CX <- sector index (0-based)
 328                                         ; EDX <- 0
 329                 ; eax = track #
 330                 div edi                 ; Convert track to head/cyl
 331
 332                 cmp eax,1023            ; Outside the CHS range?
 333                 ja kaboom
 334
 335                 ;
 336                 ; Now we have AX = cyl, DX = head, CX = sector (0-based),
 337                 ; BP = sectors to transfer, SI = bsSecPerTrack,
 338                 ; ES:BX = data target
 339                 ;
 340
 341                 call maxtrans                   ; Enforce maximum transfer size
 342
 343                 ; Must not cross track boundaries, so BP <= SI-CX
 344                 sub si,cx
 345                 cmp bp,si
 346                 jna .bp_ok
 347                 mov bp,si
 348 .bp_ok:
 349
 350                 shl ah,6                ; Because IBM was STOOPID
 351                                         ; and thought 8 bits were enough
 352                                         ; then thought 10 bits were enough...
 353                 inc cx                  ; Sector numbers are 1-based, sigh
 354                 or cl,ah
 355                 mov ch,al
 356                 mov dh,dl
 357                 xchg ax,bp              ; Sector to transfer count
 358                 mov ah,02h              ; Read sectors
 359                 mov bp,retry_count
 360 .retry:
 361                 pushad
 362                 call xint13
 363                 popad
 364                 jc .error
 365 .resume:
 366                 movzx ecx,al            ; ECX <- sectors transferred
 367                 imul ax,[bsBytesPerSec] ; Convert sectors in AL to bytes in AX
 368                 pop bx
 369                 add bx,ax
 370                 pop bp
 371                 pop eax
 372                 pop edx
 373                 add eax,ecx
 374                 sub bp,cx
 375                 jnz .loop
 376                 popad
 377                 ret
 378
 379 .error:
 380                 dec bp
 381                 jnz .retry
 382
 383                 xchg ax,bp              ; Sectors transferred <- 0
 384                 shr word [MaxTransfer],1
 385                 jnz .resume
 386                 jmp kaboom
 387
 388 maxtrans:
 389                 cmp bp,[MaxTransfer]
 390                 jna .ok
 391                 mov bp,[MaxTransfer]
 392 .ok:            ret
 393
 394 ;
 395 ;
 396 ; writestr_early: write a null-terminated string to the console
 397 ;           This assumes we're on page 0.  This is only used for early
 398 ;           messages, so it should be OK.
 399 ;
 400 writestr_early:
 401                 pushad
 402 .loop:          lodsb
 403                 and al,al
 404                 jz .return
 405                 mov ah,0Eh              ; Write to screen as TTY
 406                 mov bx,0007h            ; Attribute
 407                 int 10h
 408                 jmp short .loop
 409 .return:        popad
 410                 ret
 411
 412 ;
 413 ; Checksum error message
 414 ;
 415 checksumerr_msg db ' Load error - ', 0  ; Boot failed appended
 416
 417 ;
 418 ; BIOS type string
 419 ;
 420 cbios_name      db 'CHS', 0                     ; CHS/CBIOS
 421 ebios_name      db 'EDD', 0                     ; EDD/EBIOS
 422
 423 ;
 424 ; Debug routine
 425 ;
 426 %ifdef debug
 427 safedumpregs:
 428                 cmp word [Debug_Magic],0D00Dh
 429                 jnz nc_return
 430                 jmp dumpregs
 431 %endif
 432
 433 rl_checkpt      equ $                           ; Must be <= 8000h
 434
 435 rl_checkpt_off  equ $-ldlinux_sys
 436 %ifndef DEPEND
 437  %if rl_checkpt_off > 512-10                    ; Need minimum one extent
 438   %assign rl_checkpt_overflow rl_checkpt_off - (512-10)
 439   %error Sector 1 overflow by rl_checkpt_overflow bytes
 440  %endif
 441 %endif
 442
 443 ;
 444 ; Extent pointers... each extent contains an 8-byte LBA and an 2-byte
 445 ; sector count.  In most cases, we will only ever need a handful of
 446 ; extents, but we have to assume a maximally fragmented system where each
 447 ; extent contains only one sector.
 448 ;
 449                 alignz 2
 450 MaxInitDataSize equ 96 << 10
 451 MaxLMA          equ LDLINUX_SYS+MaxInitDataSize
 452 SectorPtrs      zb 10*(MaxInitDataSize >> MIN_SECTOR_SHIFT)
 453 SectorPtrsEnd   equ $
 454
 455 ; ----------------------------------------------------------------------------
 456 ;  End of code and data that have to be in the first sector
 457 ; ----------------------------------------------------------------------------
 458
 459                 section .text16
 460 all_read:
 461                 ; We enter here with ES scrambled...
 462                 xor ax,ax
 463                 mov es,ax
 464 ;
 465 ; Let the user (and programmer!) know we got this far.  This used to be
 466 ; in Sector 1, but makes a lot more sense here.
 467 ;
 468                 mov si,late_banner
 469                 call writestr_early
 470
 471                 mov si,copyright_str
 472                 call writestr_early
 473
 474
 475 ;
 476 ; Insane hack to expand the DOS superblock to dwords
 477 ;
 478 expand_super:
 479                 xor eax,eax
 480                 mov si,superblock
 481                 mov di,SuperInfo
 482                 mov cx,superinfo_size
 483 .loop:
 484                 lodsw
 485                 dec si
 486                 stosd                           ; Store expanded word
 487                 xor ah,ah
 488                 stosd                           ; Store expanded byte
 489                 loop .loop
 490
 491
 492 ;
 493 ; Common initialization code
 494 ;
 495 %include "init.inc"
 496
 497                 pushad
 498                 mov eax,ROOT_FS_OPS
 499                 movzx dx,byte [DriveNumber]
 500                 ; DH = 0: we are boot from disk not CDROM
 501                 mov ecx,[Hidden]
 502                 mov ebx,[Hidden+4]
 503                 mov si,[bsHeads]
 504                 mov di,[bsSecPerTrack]
 505                 movzx ebp,word [MaxTransfer]
 506                 pm_call fs_init
 507                 popad
 508
 509                 section .bss16
 510 SuperInfo       resq 16                 ; The first 16 bytes expanded 8 times
 511
 512 ;
 513 ; Banner information not needed in sector 1
 514 ;
 515                 section .data16
 516 syslinux_banner db CR, LF, MY_NAME, ' ', VERSION_STR
 517 late_banner     db ' ', DATE_STR, 0
 518
 519                 section .text16