cleanup and getchs
[bootcensus] / src / boot / boot.s
index 499c386..2202800 100644 (file)
@@ -1,12 +1,16 @@
        .code16
        .section .boot,"a"
 
+       .set scratchbuf, 0x7bf0
+       .set scratchbuf_size, 16
+
+boot:
        cli
        cld
-       # move stack to the top of 512k
-       mov $0x7000, %ax
+       # move stack to just below the code
+       xor %ax, %ax
        mov %ax, %ss
-       xor %sp, %sp
+       mov $0x7bf0, %sp
        # use the code segment for data access
        mov %cs, %ax
        mov %ax, %ds
 
        mov %dl, drive_number
 
-       call clearscr
+       call setup_serial
 
-       mov $_boot2_size, %eax
-       call print_num
+       mov $loading_msg, %si
+       call print_str
 
        # load the second stage boot loader and jump to it
        mov $_boot2_size, %eax
+       call print_num
+       mov $loading_msg2, %si
+       call print_str
+
        mov %eax, %ebx
        shr $9, %eax
        and $0x1ff, %ebx
        jz 0f
-       inc %eax
+       inc %ax
 0:     pushw %ax
        pushw $1
        # set es to the start of the destination buffer to allow reading in
        shr $4, %bx
        mov %bx, %es
        xor %bx, %bx
-       call read_sect
+       call read_sectors
        jmp boot2_addr
 
-       cli
-       hlt
-
        .set SECT_PER_TRACK, 18
 
        .set ARG_NSECT, 6
        .set ARG_SIDX, 4
 
-# read_sect(first, num)
-read_sect:
+loading_msg: .asciz "Loading "
+loading_msg2: .asciz " bytes\n"
+
+sect_per_track: .short 18
+num_cylinders: .short 80
+num_heads: .short 2
+heads_mask: .byte 1
+
+get_drive_chs:
+       movb drive_number, %dl
+       mov $8, %ah
+       int $0x13
+       jnc .Lok
+       ret
+
+.Lok:  mov %ch, %al
+       mov %cl, %ah
+       rol $2, %ah
+       and $0x3ff, %ax
+       mov %ax, num_cylinders
+
+       mov %cx, sect_per_track
+       andw $0x3f, sect_per_track
+
+       shr $8, %dx
+       mov %dx, num_heads
+       dec %dl
+       mov %dl, heads_mask
+
+       ret
+
+# read_sectors(first, num)
+read_sectors:
        push %bp
        mov %sp, %bp
 
        mov ARG_SIDX(%bp), %ax
-       mov ARG_NSECT(%bp), %cx
+       xor %cx, %cx
 
        jmp 1f
 0:     push %ax
        call read_sector
-       add $2, %sp
+       pop %ax
+       inc %ax
+       inc %cx
 1:     cmp ARG_NSECT(%bp), %cx
        jnz 0b
 
        pop %bp
        ret
 
+       .set VAR_ATTEMPTS, -2
+
 # read_sector(sidx)
 read_sector:
        push %bp
        mov %sp, %bp
+       sub $2, %sp
        push %cx
        push %dx
 
+       movw $3, VAR_ATTEMPTS(%bp)
+
+.Lread_try:
        # calculate the track (sidx / sectors_per_track)
        mov 4(%bp), %ax
+
        xor %dx, %dx
-       mov $SECT_PER_TRACK, %cx
+       mov sect_per_track, %cx
        div %cx
        mov %ax, %cx
-       # save the remainder in ax
-       mov %dx, %ax
+       # save the remainder
+       push %dx
        # head in dh
        mov %cl, %dh
-       and $1, %dh
-       # cylinder (track/2) in ch [0-7] and cl[6,7]<-[8,9]
-       rol $7, %cx
+       and heads_mask, %dh
+       # cylinder (track/heads) in ch [0-7] and cl[6,7]<-[8,9]
+       push %dx
+       xor %dx, %dx
+       movw num_heads, %cx
+       div %cx
+       pop %dx
+       mov %ax, %cx
+       rol $8, %cx
        ror $2, %cl
        and $0xc0, %cl
-       # sector num cl[0-5] is sidx % sectors_per_track (saved in ax)
+       # sector num cl[0-5] is sidx % sectors_per_track + 1
+       pop %ax
        inc %al
-       or %al, %cl 
+       or %al, %cl
+
        # ah = 2 (read), al = 1 sectors
        mov $0x0201, %ax
        movb drive_number, %dl
        int $0x13
+       jnc .Lread_ok
+
+       # abort after 3 attempts
+       decw VAR_ATTEMPTS(%bp)
+       jz .Lread_fail
+
+       # error detected, reset controller and retry
+       xor %ah, %ah
+       int $0x13
+       jmp .Lread_try
+
+.Lread_fail:
+       mov 4(%bp), %ax
+       jmp abort_read
+
+.Lread_ok:
+       mov $46, %ax
+       call print_char
 
        # increment es:bx accordingly (advance es if bx overflows)
        add $512, %bx
-       jno 0f
+       jnc 0f
        mov %es, %ax
        add $4096, %ax
        mov %ax, %es
 
-       pop %dx
+0:     pop %dx
        pop %cx
+       add $2, %sp
        pop %bp
        ret
 
-clearscr:
+str_read_error: .asciz "read error, sector: "
+
+abort_read:
+       mov $str_read_error, %si
+       call print_str_num16
+       hlt
+
+       # prints a string (ds:si) followed by a number (eax)
+print_str_num:
+       push %eax
+       call print_str
+       pop %eax
+       call print_num
+       mov $10, %al
+       call ser_putchar
+       ret
+
+print_str_num16:
+       push %eax
+       and $0xffff, %eax
+       call print_str_num
+       pop %eax
+       ret
+
+       # expects string pointer in ds:si
+print_str:
+       pusha
+
+0:     mov (%si), %al
+       cmp $0, %al
+       jz .Lend
+       call print_char
+       inc %si
+       jmp 0b
+
+.Lend: popa
+       ret
+
+       # expects character in al
+print_char:
        push %es
        pushw $0xb800
        pop %es
-       xor %eax, %eax
-       xor %di, %di
-       movl $500, %ecx
-       rep stosl
+       movw cursor_x, %di
+       shl $1, %di
+
+       mov %al, %es:(%di)
+       movb $7, %es:1(%di)
+       incw cursor_x
+
+       call ser_putchar
        pop %es
        ret
 
-# expects number in eax
+cursor_x: .short 0
+
+       # expects number in eax
+       .global print_num
 print_num:
-       # save es
-       push %es
+       # save registers
+       pusha
 
-       xor %cx, %cx
-       movw $numbuf, %si
+       movw $scratchbuf + scratchbuf_size, %si
+       movb $0, (%si)
        mov $10, %ebx
-
-0:     xor %edx, %edx
+.Lconvloop:
+       xor %edx, %edx
        div %ebx
        add $48, %dl
+       dec %si
        mov %dl, (%si)
-       inc %si
-       inc %cx
        cmp $0, %eax
-       jnz 0b
+       jnz .Lconvloop
 
-       # print the backwards string
-       pushw $0xb800
-       pop %es
-       xor %di, %di
-
-0:     dec %si
-       mov (%si), %al
-       movb %al, %es:(%di)
-       inc %di
-       mov $7, %al
-       movb %al, %es:(%di)
-       inc %di
-       dec %cx
-       jnz 0b
+       call print_str
 
-       # restore es
-       pop %es
+       # restore regs
+       popa
+       ret
+
+       .set UART_DATA, 0x3f8
+       .set UART_DIVLO, 0x3f8
+       .set UART_DIVHI, 0x3f9
+       .set UART_FIFO, 0x3fa
+       .set UART_LCTL, 0x3fb
+       .set UART_MCTL, 0x3fc
+       .set UART_LSTAT, 0x3fd
+       .set DIV_9600, 115200 / 9600
+       .set LCTL_8N1, 0x03
+       .set LCTL_DLAB, 0x80
+       .set FIFO_ENABLE, 0x01
+       .set FIFO_SEND_CLEAR, 0x04
+       .set FIFO_RECV_CLEAR, 0x02
+       .set MCTL_DTR, 0x01
+       .set MCTL_RTS, 0x02
+       .set MCTL_OUT2, 0x08
+       .set LST_TREG_EMPTY, 0x20
+
+setup_serial:
+       # set clock divisor
+       mov $LCTL_DLAB, %al
+       mov $UART_LCTL, %dx
+       out %al, %dx
+       mov $DIV_9600, %ax
+       mov $UART_DIVLO, %dx
+       out %al, %dx
+       shr $8, %ax
+       mov $UART_DIVHI, %dx
+       out %al, %dx
+       # set format 8n1
+       mov $LCTL_8N1, %al
+       mov $UART_LCTL, %dx
+       out %al, %dx
+       # clear and enable fifo
+       mov $FIFO_ENABLE, %al
+       or $FIFO_SEND_CLEAR, %al
+       or $FIFO_RECV_CLEAR, %al
+       mov $UART_FIFO, %dx
+       out %al, %dx
+       # assert RTS and DTR
+       mov $MCTL_DTR, %al
+       or $MCTL_RTS, %al
+       or $MCTL_OUT2, %al
+       mov $UART_MCTL, %dx
+       out %al, %dx
+       ret
+
+       # expects a character in al
+       .global ser_putchar
+ser_putchar:
+       push %dx
+
+       cmp $10, %al
+       jnz 0f
+       push %ax
+       mov $13, %al
+       call ser_putchar
+       pop %ax
+
+0:     mov %al, %ah
+       # wait until the transmit register is empty
+       mov $UART_LSTAT, %dx
+.Lwait:        in %dx, %al
+       and $LST_TREG_EMPTY, %al
+       jz .Lwait
+       mov $UART_DATA, %dx
+       mov %ah, %al
+       out %al, %dx
+
+       pop %dx
        ret
+       
 
 drive_number: .byte 0
-numbuf: .space 10
        .org 510
        .byte 0x55
        .byte 0xaa