util: add the cat function as a utility
[akaros.git] / user / vmm / biostables.c
1 /* Copyright (c) 2017 Google Inc.
2  * See LICENSE for details.
3  *
4  * ACPI setup. */
5
6 #include <stdio.h>
7 #include <stdlib.h>
8 #include <sys/fcntl.h>
9 #include <sys/mman.h>
10 #include <ros/arch/mmu.h>
11 #include <vmm/util.h>
12 #include <vmm/vmm.h>
13
14 #include <vmm/acpi/acpi.h>
15 #include <vmm/acpi/vmm_simple_dsdt.h>
16
17 /* By 1999, you could just scan the hardware
18  * and work it out. But 2005, that was no longer possible. How sad.
19  * so we have to fake acpi to make it all work.
20  * This will be copied to memory at 0xe0000, so the kernel can find it.
21  */
22
23 /* assume they're all 256 bytes long just to make it easy.
24  * Just have pointers that point to aligned things.
25  */
26
27 struct acpi_table_rsdp rsdp = {
28         .signature = ACPI_SIG_RSDP,
29         .oem_id = "AKAROS",
30         .revision = 2,
31         .length = 36,
32 };
33
34 struct acpi_table_xsdt xsdt = {
35         .header = {
36                 .signature = ACPI_SIG_DSDT,
37                 .revision = 2,
38                 .oem_id = "AKAROS",
39                 .oem_table_id = "ALPHABET",
40                 .oem_revision = 0,
41                 .asl_compiler_id = "RON ",
42                 .asl_compiler_revision = 0,
43         },
44 };
45 struct acpi_table_fadt fadt = {
46         .header = {
47                 .signature = ACPI_SIG_FADT,
48                 .revision = 2,
49                 .oem_id = "AKAROS",
50                 .oem_table_id = "ALPHABET",
51                 .oem_revision = 0,
52                 .asl_compiler_id = "RON ",
53                 .asl_compiler_revision = 0,
54         },
55 };
56
57
58 /* This has to be dropped into memory, then the other crap just follows it.
59  */
60 struct acpi_table_madt madt = {
61         .header = {
62                 .signature = ACPI_SIG_MADT,
63                 .revision = 2,
64                 .oem_id = "AKAROS",
65                 .oem_table_id = "ALPHABET",
66                 .oem_revision = 0,
67                 .asl_compiler_id = "RON ",
68                 .asl_compiler_revision = 0,
69         },
70
71         .address = APIC_GPA,
72         .flags = 0,
73 };
74
75 struct acpi_madt_io_apic
76         Apic1 = {.header = {.type = ACPI_MADT_TYPE_IO_APIC,
77                  .length = sizeof(struct acpi_madt_io_apic)},
78                  .id = 0, .address = 0xfec00000, .global_irq_base = 0};
79
80 struct acpi_madt_interrupt_override isor[] = {
81         /* From the ACPI Specification Version 6.1: For example, if your machine has
82          * the ISA Programmable Interrupt Timer (PIT) connected to ISA IRQ 0, but in
83          * APIC mode, it is connected to I/O APIC interrupt input 2, then you would
84          * need an Interrupt Source Override where the source entry is ‘0’
85          * and the Global System Interrupt is ‘2.’ */
86 };
87
88 void lowmem(void)
89 {
90         asm volatile (".section .lowmem, \"aw\";"
91                       "low: ;"
92                       ".=0x1000;"
93                       ".align 0x100000;"
94                       ".previous;");
95 }
96
97 static uint8_t acpi_tb_checksum(uint8_t *buffer, uint32_t length)
98 {
99         uint8_t sum = 0;
100         uint8_t *end = buffer + length;
101
102         fprintf(stderr, "tbchecksum %p for %d", buffer, length);
103         while (buffer < end) {
104                 if (end - buffer < 2)
105                         fprintf(stderr, "%02x\n", sum);
106                 sum = (uint8_t)(sum + *(buffer++));
107         }
108         fprintf(stderr, " is %02x\n", sum);
109         return sum;
110 }
111
112 static void gencsum(uint8_t *target, void *data, int len)
113 {
114         uint8_t csum;
115         // blast target to zero so it does not get counted
116         // (it might be in the struct we checksum) And, yes, it is, goodness.
117         fprintf(stderr, "gencsum %p target %p source %d bytes\n", target, data,
118                 len);
119         *target = 0;
120         csum = acpi_tb_checksum((uint8_t *)data, len);
121         *target = ~csum + 1;
122         fprintf(stderr, "Cmoputed is %02x\n", *target);
123 }
124
125 /* Initialize the MADT structs for each local apic. */
126 static void *init_madt_local_apic(struct virtual_machine *vm, void *start)
127 {
128         struct acpi_madt_local_apic *apic = start;
129
130         for (int i = 0; i < vm->nr_gpcs; i++) {
131                 apic->header.type = ACPI_MADT_TYPE_LOCAL_APIC;
132                 apic->header.length = sizeof(struct acpi_madt_local_apic);
133                 apic->processor_id = i;
134                 apic->id = i;
135                 apic->lapic_flags = 1;
136                 apic = (void *)apic + sizeof(struct acpi_madt_local_apic);
137         }
138         return apic;
139 }
140
141 /* Initialize the MADT structs for each local x2apic. */
142 static void *init_madt_local_x2apic(struct virtual_machine *vm, void *start)
143 {
144         struct acpi_madt_local_x2apic *apic = start;
145
146         for (int i = 0; i < vm->nr_gpcs; i++) {
147                 apic->header.type = ACPI_MADT_TYPE_LOCAL_X2APIC;
148                 apic->header.length = sizeof(struct acpi_madt_local_x2apic);
149                 apic->local_apic_id = i;
150                 apic->uid = i;
151                 apic->lapic_flags = 1;
152                 apic = (void *)apic + sizeof(struct acpi_madt_local_x2apic);
153         }
154         return apic;
155 }
156
157 /* smbios reads the smbios into the e segment. By convention the
158  * e segment includes the f segment and is 128 kbytes. */
159 static int smbios(char *smbiostable, void *esegment)
160 {
161         int amt;
162
163         amt = cat(smbiostable, esegment, 128 * 1024);
164         if (amt < 0) {
165                 fprintf(stderr, "%s: %r\n", smbiostable);
166                 exit(1);
167         }
168
169         return amt;
170 }
171
172 void *setup_biostables(struct virtual_machine *vm,
173                        void *a, void *smbiostable)
174 {
175         struct acpi_table_rsdp *r;
176         struct acpi_table_fadt *f;
177         struct acpi_table_madt *m;
178         struct acpi_table_xsdt *x;
179         void *low1m;
180         uint8_t csum;
181
182
183         // The low 1m is so we can fill in bullshit like ACPI.
184         // And, sorry, due to the STUPID format of the RSDP for now we need the low
185         // 1M.
186         low1m = mmap((int*)4096, MiB-4096, PROT_READ | PROT_WRITE,
187                      MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE, -1, 0);
188         if (low1m != (void *)4096) {
189                 perror("Unable to mmap low 1m");
190                 exit(1);
191         }
192
193         /* As I understood it, the spec was that SMBIOS
194          * tables live at f0000. We've been finding that
195          * they can have pointers to exxxx. So, for now,
196          * we assume you will take a 128K snapshot of flash
197          * and we'll just splat the whole mess in at
198          * 0xe0000. We can get more sophisticated about
199          * this later if needed. TODO: parse the table,
200          * and make sure that ACPI doesn't trash it.
201          * Although you'll know instantly if that happens
202          * as you'll get dmidecode errors. But it still needs
203          * to be better. */
204         if (smbiostable) {
205                 fprintf(stderr, "Using SMBIOS table %s\n", smbiostable);
206                 smbios(smbiostable, (void *)0xe0000);
207         }
208
209         r = a;
210         fprintf(stderr, "install rsdp to %p\n", r);
211         *r = rsdp;
212         a += sizeof(*r);
213         r->xsdt_physical_address = (uint64_t)a;
214         gencsum(&r->checksum, r, ACPI_RSDP_CHECKSUM_LENGTH);
215         csum = acpi_tb_checksum((uint8_t *) r, ACPI_RSDP_CHECKSUM_LENGTH);
216         if (csum != 0) {
217                 fprintf(stderr, "RSDP has bad checksum; summed to %x\n", csum);
218                 exit(1);
219         }
220
221         /* Check extended checksum if table version >= 2 */
222         gencsum(&r->extended_checksum, r, ACPI_RSDP_XCHECKSUM_LENGTH);
223         if ((rsdp.revision >= 2) &&
224             (acpi_tb_checksum((uint8_t *) r, ACPI_RSDP_XCHECKSUM_LENGTH) != 0)) {
225                 fprintf(stderr, "RSDP has bad checksum v2\n");
226                 exit(1);
227         }
228
229         /* just leave a bunch of space for the xsdt. */
230         /* we need to zero the area since it has pointers. */
231         x = a;
232         a += sizeof(*x) + 8*sizeof(void *);
233         memset(x, 0, a - (void *)x);
234         fprintf(stderr, "install xsdt to %p\n", x);
235         *x = xsdt;
236         x->table_offset_entry[0] = 0;
237         x->table_offset_entry[1] = 0;
238         x->header.length = a - (void *)x;
239
240         f = a;
241         fprintf(stderr, "install fadt to %p\n", f);
242         *f = fadt;
243         x->table_offset_entry[0] = (uint64_t)f; // fadt MUST be first in xsdt!
244         a += sizeof(*f);
245         f->header.length = a - (void *)f;
246
247         f->Xdsdt = (uint64_t) a;
248         fprintf(stderr, "install dsdt to %p\n", a);
249         memcpy(a, &DSDT_DSDTTBL_Header, 36);
250         a += 36;
251
252         gencsum(&f->header.checksum, f, f->header.length);
253         if (acpi_tb_checksum((uint8_t *)f, f->header.length) != 0) {
254                 fprintf(stderr, "fadt has bad checksum v2\n");
255                 exit(1);
256         }
257
258         m = a;
259         *m = madt;
260         x->table_offset_entry[3] = (uint64_t) m;
261         a += sizeof(*m);
262         fprintf(stderr, "install madt to %p\n", m);
263
264         a = init_madt_local_apic(vm, a);
265
266         memmove(a, &Apic1, sizeof(Apic1));
267         a += sizeof(Apic1);
268
269         a = init_madt_local_x2apic(vm, a);
270
271         memmove(a, &isor, sizeof(isor));
272         a += sizeof(isor);
273         m->header.length = a - (void *)m;
274
275         gencsum(&m->header.checksum, m, m->header.length);
276         if (acpi_tb_checksum((uint8_t *) m, m->header.length) != 0) {
277                 fprintf(stderr, "madt has bad checksum v2\n");
278                 exit(1);
279         }
280
281         gencsum(&x->header.checksum, x, x->header.length);
282         csum = acpi_tb_checksum((uint8_t *) x, x->header.length);
283         if (csum != 0) {
284                 fprintf(stderr, "XSDT has bad checksum; summed to %x\n", csum);
285                 exit(1);
286         }
287
288         fprintf(stderr, "allchecksums ok\n");
289
290         a = (void *)(((unsigned long)a + 0xfff) & ~0xfff);
291
292         return a;
293 }