mbr/mbr.S

   1 /* $MirOS: src/sys/arch/i386/stand/mbr/mbr.S,v 1.12 2009/01/31 23:39:55 tg Exp $ */
   2
   3 /*-
   4  * Copyright (c) 2009
   5  *      Thorsten Glaser <tg@mirbsd.org>
   6  *
   7  * Provided that these terms and disclaimer and all copyright notices
   8  * are retained or reproduced in an accompanying document, permission
   9  * is granted to deal in this work without restriction, including un-
  10  * limited rights to use, publicly perform, distribute, sell, modify,
  11  * merge, give away, or sublicence.
  12  *
  13  * This work is provided "AS IS" and WITHOUT WARRANTY of any kind, to
  14  * the utmost extent permitted by applicable law, neither express nor
  15  * implied; without malicious intent or gross negligence. In no event
  16  * may a licensor, author or contributor be held liable for indirect,
  17  * direct, other damage, loss, or other issues arising in any way out
  18  * of dealing in the work, even if advised of the possibility of such
  19  * damage or existence of a defect, except proven that it results out
  20  * of said person's immediate fault when using the work as intended.
  21  *-
  22  * Compile commands:
  23  *      $ gcc -D_ASM_SOURCE -DBOOTMANAGER -D__BOOT_VER=\"0AA6\" -c mbr.S
  24  *      $ ld -nostdlib -Ttext 0x0600 -N -Bstatic -e _start -o mbrmgr.elf mbr.o
  25  *      $ objcopy -O binary mbrmgr.elf mbrmgr
  26  */
  27
  28         .intel_syntax noprefix
  29         .code16
  30         .text
  31
  32         .globl  _start
  33 _start: xor     eax,eax
  34         mov     ss,ax
  35         mov     sp,offset Lstack
  36         push    eax
  37         popfd
  38         mov     ds,ax
  39         mov     es,ax
  40         mov     si,offset Lbadr
  41         mov     di,offset _start
  42         mov     cx,0x0200       /* size of one sector */
  43         push    si              /* load / return address */
  44         push    ax
  45         push    offset Lmain
  46         rep     movsb
  47         lret
  48
  49         /* entry message */
  50 Lemsg:  .ascii  "Mir-"
  51         .ascii  __BOOT_VER
  52 #ifdef BOOTMANAGER
  53         /* Lem<nn> are patch points */
  54         .ascii  ": 0="
  55 Lem00:  .ascii  "00 1="
  56 Lem01:  .ascii  "00 2="
  57 Lem02:  .ascii  "00 3="
  58 Lem03:  .ascii  "00 4=hd0 5=fd0  Enter=default (timeout)\r\n"
  59 #endif
  60         .asciz  ">"
  61
  62         /* failure message */
  63 Lfmsg:  .asciz  "bad magic\r\n"
  64
  65 #if 1
  66         /* okay boot message */
  67 Lbmsg:  .asciz  " OK\r"
  68 #endif
  69
  70         /* output NUL-terminated string from ds:si */
  71 Lotxt0: mov     ah,0x0E
  72         mov     bx,7
  73         int     0x10
  74 Lotxt:  lodsb
  75         or      al,al
  76         jnz     Lotxt0
  77         ret
  78
  79 Lmain:  sti
  80 #ifdef BOOTMANAGER
  81         /* patch the partition type values into the message */
  82         mov     di,offset Lem00
  83         mov     al,ds:[Lptab + 0x04]
  84         call    LpBY
  85         mov     di,offset Lem01
  86         mov     al,ds:[Lptab + 0x14]
  87         call    LpBY
  88         mov     di,offset Lem02
  89         mov     al,ds:[Lptab + 0x24]
  90         call    LpBY
  91         mov     di,offset Lem03
  92         mov     al,ds:[Lptab + 0x34]
  93         call    LpBY
  94         mov     si,offset Lemsg
  95         call    Lotxt
  96 #endif
  97
  98         /* fake invalid partition entry for MBR/FDD boot */
  99         mov     di,offset Lptab + 0x40
 100         xor     eax,eax
 101         stosw
 102         inc     ax
 103         stosw
 104         dec     ax
 105         stosd
 106         stosd
 107
 108         /* force bad magic if sector load fails */
 109         mov     ds:[Lbmag],al
 110
 111 #ifdef BOOTMANAGER
 112 #if 0 /* see above, eax is already zero here */
 113         xor     ax,ax           /* read CMOS clock ticks since midnight */
 114 #endif
 115         int     0x1A            /* 32-bit result in cx:dx */
 116         mov     di,cx           /* save it in edi for later */
 117         shl     edi,16
 118         mov     di,dx
 119         add     edi,183         /* 10 seconds, rounded up one tick */
 120         Lptmo = . - 4           /* offset of the "183" above */
 121
 122         /* input loop with timeout */
 123 Lwkey:  mov     ah,1
 124         int     0x16            /* check if a key was pressed */
 125         jnz     Lgkey           /* yeap */
 126         /* delay loop */
 127         xor     ax,ax
 128         int     0x1A
 129         shl     ecx,16
 130         mov     cx,dx
 131         or      al,al           /* past midnight? */
 132         jz      Lsday           /* no */
 133         add     ecx,1573040     /* should be 1572480, but according to RBIL… */
 134 Lsday:  cmp     ecx,edi         /* time is over? */
 135         mov     al,13
 136         ja      Lfkey           /* yep, fake a return keypress */
 137         jmp     Lwkey
 138
 139         /* input loop without timeout */
 140 Lgkey:  mov     ah,1
 141         int     0x16            /* check if a key was pressed */
 142         jz      Lgkey
 143         mov     ah,0
 144         int     0x16
 145 #endif /* BOOTMANAGER */
 146 Lfkey:  mov     bx,offset Lptab
 147         mov     dl,0x80         /* drive to load from */
 148 #ifndef BOOTMANAGER
 149         jmp     Lscan
 150 #else
 151         sub     al,13
 152         je      Lscan           /* CR / Return / Enter */
 153         jb      Lgkey           /* invalid input */
 154         sub     al,('0' - 13)
 155         jb      Lgkey           /* invalid input */
 156         cmp     al,5            /* floppy */
 157         ja      Lgkey           /* invalid input */
 158         jb      LdoHD           /* hard disc */
 159         mov     dl,0            /* drive to load from */
 160         dec     ax              /* 5 -> 4 */
 161 #endif
 162 LdoHD:  shl     al,4            /* 0..4 where 4 is virtual partition */
 163         add     bl,al           /* we boot this one */
 164         jmp     Lboot
 165
 166         /* scan the partition table for an active partition */
 167 Lscan:  mov     al,[dpart]      /* try hard-coded by fdisk(8) 'fdef' first */
 168         cmp     al,3
 169         jbe     LdoHD
 170 Lspar:  cmp     byte ptr [bx],0x80
 171         je      Lboot           /* found an active partition */
 172         add     bl,0x10
 173         cmp     bl,0xFE         /* BX = 0x07FE = Lptab + 0x40 */
 174         jb      Lspar
 175         /* boot the virtual partition #4 (MBR) */
 176
 177 Lboot:  /* try to boot, first LBA (we're on a HDD) then CHS */
 178         mov     [bx],dl         /* drive (0x80 or 0x00) */
 179         mov     si,offset Lpblk /* LBA parameter block */
 180         mov     di,si
 181         mov     ax,0x0010
 182         stosw                   /* size of LBA parameter block */
 183         mov     al,1
 184         stosw                   /* number of sectors to load */
 185         pop     ax
 186         push    ax
 187         push    bx
 188         stosw                   /* load address offset */
 189         xor     ax,ax
 190         stosw                   /* load address segment */
 191         mov     eax,[bx+8]
 192         stosd                   /* LBA offset of start sector (low 32 bit) */
 193         xor     ax,ax
 194         stosw                   /* high 32 bit */
 195         stosw                   /* high 32 bit */
 196         mov     ah,0x42         /* LBA extended read */
 197         call    Lload           /* try to boot that */
 198         pop     si              /* edited partition table entry */
 199         pop     bx              /* load offset (ES=CS=SS=DS=0000h) */
 200         push    bx
 201         push    si
 202         mov     ax,0x0201       /* CHS read 0x01 sectors */
 203         mov     cx,[si+2]       /* cylinder; sector number */
 204         mov     dx,[si]         /* head; drive number */
 205         call    Lload
 206         mov     si,offset Lfmsg
 207         call    Lotxt
 208 #if 0
 209 Lfail:  jmp     Lfail
 210 #else
 211         xor     ax,ax
 212         int     0x16
 213         ljmp    0xF000,0xFFF0
 214 #endif
 215
 216 Lload:  mov     bp,4            /* number of tries */
 217 Lldlp:  pusha
 218         int     0x13
 219         popa
 220         jc      Lldre           /* error, try again */
 221         cmp     word ptr ds:[Lbmag],0xAA55
 222         jne     Lldre           /* bad magic, try again */
 223 #if 0
 224         mov     ax,0x0E0D       /* output a carriage return */
 225         xor     bx,bx
 226         int     0x10
 227 #else
 228         mov     si,offset Lbmsg
 229         call    Lotxt
 230 #endif
 231         pop     si              /* Lload return address */
 232         pop     si              /* partition table entry */
 233         mov     dl,[si]
 234         /* DS:SI point to partition table entry, DL is set */
 235         cli                     /* be nice :) */
 236         ret                     /* jump to 0000:7C00h */
 237 Lldre:  pusha
 238         xor     ax,ax           /* reset drive */
 239         int     0x13
 240         popa
 241         dec     bp              /* another try left? */
 242         jnz     Lldlp
 243         ret
 244
 245 #ifdef BOOTMANAGER
 246 LpBY:   mov     ah,al
 247         shr     al,4
 248         and     ah,0x0F
 249         add     ax,0x3030
 250         cmp     al,0x39
 251         jbe     LpBY1
 252         add     al,7
 253 LpBY1:  cmp     ah,0x39
 254         jbe     LpBY2
 255         add     ah,7
 256 LpBY2:  stosw
 257         ret
 258 #endif
 259
 260         . = _start + 0x01B7
 261         .globl  dpart
 262         .size   dpart,1
 263 dpart:  .byte   0xFF            /* default partition [0..3] or none */
 264
 265         . = _start + 0x01B8
 266 Lntid:  .long   0               /* Microsoft® NT® volume identifier */
 267 Lpad1:  .byte   0, 0
 268
 269         . = _start + 0x01BE
 270         /* partition table */
 271 Lptab:  .long   0, 0, 0, 0      /* partition entry #0 */
 272         .long   0, 0, 0, 0      /* partition entry #1 */
 273         .long   0, 0, 0, 0      /* partition entry #2 */
 274         /* partition entry #3 + pre-installation hint */
 275         .word   0, 0, 0, 0, 0
 276         . = _start + 0x01F8
 277         .size   Lhint,2
 278 #ifdef BOOTMANAGER
 279 Lhint:  .word   (Lptmo - _start)
 280 #else
 281 Lhint:  .word   0xFFFF
 282 #endif
 283 Lpad2:  .word   0, 0
 284
 285         . = _start + 0x01FE
 286 Lpmag:  .word   0xAA55          /* BIOS boot magic */
 287
 288         Lstack = 0x4000
 289         Lpblk = 0x5000
 290
 291         Lbadr = 0x7C00
 292         Lbmag = Lbadr + 0x01FE