git.oblomov.eu Git - wine/blob - msdos/ioports.c

   1 /*
   2  * Emulation of processor ioports.
   3  *
   4  * Copyright 1995 Morten Welinder
   5  * Copyright 1998 Andreas Mohr, Ove Kaaven
   6  */
   7
   8 /* Known problems:
   9    - only a few ports are emulated.
  10    - real-time clock in "cmos" is bogus.  A nifty alarm() setup could
  11      fix that, I guess.
  12 */
  13
  14 #include <ctype.h>
  15 #include <stdlib.h>
  16 #include <string.h>
  17 #include <time.h>
  18 #include <unistd.h>
  19 #include "windef.h"
  20 #include "vga.h"
  21 #include "dosexe.h"
  22 #include "options.h"
  23 #include "debug.h"
  24 #include "miscemu.h"
  25
  26 static WORD tmr_8253_countmax[3] = {0xffff, 0x12, 1}; /* [2] needs to be 1 ! */
  27 /* if byte_toggle is TRUE, then hi byte has already been written */
  28 static BOOL16 tmr_8253_byte_toggle[3] = {FALSE, FALSE, FALSE};
  29 static WORD tmr_8253_latch[3] = {0, 0, 0};
  30
  31 /* 4th contents are dummy */
  32 static BOOL16 tmr_8253_latched[4] = {FALSE, FALSE, FALSE, FALSE};
  33 static BYTE tmr_8253_ctrlbyte_ch[4] = {0x06, 0x44, 0x86, 0};
  34
  35 static int dummy_ctr = 0;
  36
  37 static BYTE parport_8255[4] = {0x4f, 0x20, 0xff, 0xff};
  38
  39 static BYTE cmosaddress;
  40
  41 static BYTE cmosimage[64] =
  42 {
  43   0x27, 0x34, 0x31, 0x47, 0x16, 0x15, 0x00, 0x01,
  44   0x04, 0x94, 0x26, 0x02, 0x50, 0x80, 0x00, 0x00,
  45   0x40, 0xb1, 0x00, 0x9c, 0x01, 0x80, 0x02, 0x00,
  46   0x1c, 0x00, 0x00, 0xad, 0x02, 0x10, 0x00, 0x00,
  47   0x08, 0x00, 0x00, 0x26, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
  48   0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3f, 0x03, 0x19,
  49   0x00, 0x1c, 0x19, 0x81, 0x00, 0x0e, 0x00, 0x80,
  50   0x1b, 0x7b, 0x21, 0x00, 0x00, 0x00, 0x05, 0x5f
  51 };
  52
  53 #if defined(linux) && defined(__i386__)
  54 # define DIRECT_IO_ACCESS
  55 #else
  56 # undef DIRECT_IO_ACCESS
  57 #endif  /* linux && __i386__ */
  58
  59 #ifdef DIRECT_IO_ACCESS
  60
  61 extern int iopl(int level);
  62
  63 static char do_direct_port_access = 0;
  64 static char port_permissions[0x10000];
  65
  66 #define IO_READ  1
  67 #define IO_WRITE 2
  68
  69 #endif  /* DIRECT_IO_ACCESS */
  70
  71 static void IO_FixCMOSCheckSum(void)
  72 {
  73         WORD sum = 0;
  74         int i;
  75
  76         for (i=0x10; i < 0x2d; i++)
  77                 sum += cmosimage[i];
  78         cmosimage[0x2e] = sum >> 8; /* yes, this IS hi byte !! */
  79         cmosimage[0x2f] = sum & 0xff;
  80         TRACE(int, "calculated hi %02x, lo %02x\n", cmosimage[0x2e], cmosimage[0x2f]);
  81 }
  82
  83 static void set_timer_maxval(unsigned timer, unsigned maxval)
  84 {
  85     switch (timer) {
  86         case 0: /* System timer counter divisor */
  87             DOSVM_SetTimer(maxval);
  88             break;
  89         case 1: /* RAM refresh */
  90             FIXME(int, "RAM refresh counter handling not implemented !");
  91             break;
  92         case 2: /* cassette & speaker */
  93             /* speaker on ? */
  94             if (((BYTE)parport_8255[1] & 3) == 3)
  95             {
  96                 TRACE(int, "Beep (freq: %d) !\n", 1193180 / maxval );
  97                 Beep(1193180 / maxval, 20);
  98             }
  99             break;
 100     }
 101 }
 102
 103 /**********************************************************************
 104  *          IO_port_init
 105  */
 106
 107 /* set_IO_permissions(int val1, int val)
 108  * Helper function for IO_port_init
 109  */
 110 #ifdef DIRECT_IO_ACCESS
 111 static void set_IO_permissions(int val1, int val, char rw)
 112 {
 113         int j;
 114         if (val1 != -1) {
 115                 if (val == -1) val = 0x3ff;
 116                 for (j = val1; j <= val; j++)
 117                         port_permissions[j] |= rw;
 118
 119                 do_direct_port_access = 1;
 120
 121                 val1 = -1;
 122         } else if (val != -1) {
 123                 do_direct_port_access = 1;
 124
 125                 port_permissions[val] |= rw;
 126         }
 127
 128 }
 129
 130 /* do_IO_port_init_read_or_write(char* temp, char rw)
 131  * Helper function for IO_port_init
 132  */
 133
 134 static void do_IO_port_init_read_or_write(char* temp, char rw)
 135 {
 136         int val, val1, i, len;
 137         if (!strcasecmp(temp, "all")) {
 138                 MSG("Warning!!! Granting FULL IO port access to"
 139                         " windoze programs!\nWarning!!! "
 140                         "*** THIS IS NOT AT ALL "
 141                         "RECOMMENDED!!! ***\n");
 142                 for (i=0; i < sizeof(port_permissions); i++)
 143                         port_permissions[i] |= rw;
 144
 145         } else if (!(!strcmp(temp, "*") || *temp == '\0')) {
 146                 len = strlen(temp);
 147                 val = -1;
 148                 val1 = -1;
 149                 for (i = 0; i < len; i++) {
 150                         switch (temp[i]) {
 151                         case '0':
 152                                 if (temp[i+1] == 'x' || temp[i+1] == 'X') {
 153                                         sscanf(temp+i, "%x", &val);
 154                                         i += 2;
 155                                 } else {
 156                                         sscanf(temp+i, "%d", &val);
 157                                 }
 158                                 while (isxdigit(temp[i]))
 159                                         i++;
 160                                 i--;
 161                                 break;
 162                         case ',':
 163                         case ' ':
 164                         case '\t':
 165                                 set_IO_permissions(val1, val, rw);
 166                                 val1 = -1; val = -1;
 167                                 break;
 168                         case '-':
 169                                 val1 = val;
 170                                 if (val1 == -1) val1 = 0;
 171                                 break;
 172                         default:
 173                                 if (temp[i] >= '0' && temp[i] <= '9') {
 174                                         sscanf(temp+i, "%d", &val);
 175                                         while (isdigit(temp[i]))
 176                                                 i++;
 177                                 }
 178                         }
 179                 }
 180                 set_IO_permissions(val1, val, rw);
 181         }
 182 }
 183
 184 static __inline__ BYTE inb( WORD port )
 185 {
 186     BYTE b;
 187     __asm__ __volatile__( "inb %w1,%0" : "=a" (b) : "d" (port) );
 188     return b;
 189 }
 190
 191 static __inline__ WORD inw( WORD port )
 192 {
 193     WORD w;
 194     __asm__ __volatile__( "inw %w1,%0" : "=a" (w) : "d" (port) );
 195     return w;
 196 }
 197
 198 static __inline__ DWORD inl( WORD port )
 199 {
 200     DWORD dw;
 201     __asm__ __volatile__( "inl %w1,%0" : "=a" (dw) : "d" (port) );
 202     return dw;
 203 }
 204
 205 static __inline__ void outb( BYTE value, WORD port )
 206 {
 207     __asm__ __volatile__( "outb %b0,%w1" : : "a" (value), "d" (port) );
 208 }
 209
 210 static __inline__ void outw( WORD value, WORD port )
 211 {
 212     __asm__ __volatile__( "outw %w0,%w1" : : "a" (value), "d" (port) );
 213 }
 214
 215 static __inline__ void outl( DWORD value, WORD port )
 216 {
 217     __asm__ __volatile__( "outl %0,%w1" : : "a" (value), "d" (port) );
 218 }
 219
 220 #endif  /* DIRECT_IO_ACCESS */
 221
 222 void IO_port_init()
 223 {
 224 #ifdef DIRECT_IO_ACCESS
 225         char temp[1024];
 226
 227         /* Can we do that? */
 228         if (!iopl(3)) {
 229                 iopl(0);
 230
 231                 PROFILE_GetWineIniString( "ports", "read", "*",
 232                                          temp, sizeof(temp) );
 233                 do_IO_port_init_read_or_write(temp, IO_READ);
 234                 PROFILE_GetWineIniString( "ports", "write", "*",
 235                                          temp, sizeof(temp) );
 236                 do_IO_port_init_read_or_write(temp, IO_WRITE);
 237         }
 238 #endif  /* DIRECT_IO_ACCESS */
 239     IO_FixCMOSCheckSum();
 240 }
 241
 242
 243 /**********************************************************************
 244  *          IO_inport
 245  *
 246  * Note: The size argument has to be handled correctly _externally_
 247  * (as we always return a DWORD)
 248  */
 249 DWORD IO_inport( int port, int size )
 250 {
 251     DWORD res = 0;
 252
 253     TRACE(int, "%d-byte value from port 0x%02x\n", size, port );
 254
 255 #ifdef DIRECT_IO_ACCESS
 256     if ((do_direct_port_access)
 257         /* Make sure we have access to the port */
 258         && (port_permissions[port] & IO_READ))
 259     {
 260         iopl(3);
 261         switch(size)
 262         {
 263         case 1: res = inb( port ); break;
 264         case 2: res = inw( port ); break;
 265         case 4: res = inl( port ); break;
 266         default:
 267             ERR(int, "invalid data size %d\n", size);
 268         }
 269         iopl(0);
 270         return res;
 271     }
 272 #endif
 273
 274     switch (port)
 275     {
 276     case 0x3ba:
 277     case 0x3da:
 278         res = (DWORD)VGA_ioport_in( port );
 279         break;
 280     case 0x40:
 281     case 0x41:
 282     case 0x42:
 283     {
 284         BYTE chan = port & 3;
 285         WORD tempval = 0;
 286
 287         if (tmr_8253_latched[chan] == TRUE)
 288         {
 289             tempval = tmr_8253_latch[chan];
 290             tmr_8253_latched[chan] = FALSE;
 291         }
 292         else
 293         {
 294             dummy_ctr -= 1+(int) (10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
 295         if (chan == 0) /* System timer counter divisor */
 296                 /* FIXME: DOSVM_GetTimer() returns quite rigid values */
 297                                 tempval = dummy_ctr+(WORD)DOSVM_GetTimer();
 298         else
 299         {   /* FIXME: intelligent hardware timer emulation needed */
 300             tempval = dummy_ctr;
 301         }
 302         }
 303         switch (tmr_8253_ctrlbyte_ch[chan] & 0x30)
 304         {
 305         case 0x00:
 306             break; /* correct ? */
 307         case 0x10: /* read lo byte */
 308             res = (BYTE)tempval;
 309             break;
 310         case 0x30: /* read lo byte, then hi byte */
 311             tmr_8253_byte_toggle[chan] ^= TRUE; /* toggle */
 312             if (tmr_8253_byte_toggle[chan] == TRUE)
 313             {
 314                 res = (BYTE)tempval;
 315                 break;
 316             }
 317             /* else [fall through if read hi byte !] */
 318         case 0x20: /* read hi byte */
 319             res = (BYTE)tempval>>8;
 320             break;
 321         }
 322         break;
 323     }
 324     case 0x60:
 325         res = INT_Int09ReadScan();
 326 #if 0 /* what's this port got to do with parport ? */
 327         res = (DWORD)parport_8255[0];
 328 #endif
 329         break;
 330     case 0x61:
 331         res = (DWORD)parport_8255[1];
 332         break;
 333     case 0x62:
 334         res = (DWORD)parport_8255[2];
 335         break;
 336     case 0x70:
 337         res = (DWORD)cmosaddress;
 338         break;
 339     case 0x71:
 340         res = (DWORD)cmosimage[cmosaddress & 0x3f];
 341         break;
 342     case 0x200:
 343     case 0x201:
 344         res = 0xffffffff; /* no joystick */
 345         break;
 346     default:
 347         WARN( int, "Direct I/O read attempted from port %x\n", port);
 348         res = 0xffffffff;
 349         break;
 350     }
 351     TRACE(int, "  returning ( 0x%lx )\n", res );
 352     return res;
 353 }
 354
 355
 356 /**********************************************************************
 357  *          IO_outport
 358  */
 359 void IO_outport( int port, int size, DWORD value )
 360 {
 361     TRACE(int, "IO: 0x%lx (%d-byte value) to port 0x%02x\n",
 362                  value, size, port );
 363
 364 #ifdef DIRECT_IO_ACCESS
 365     if ((do_direct_port_access)
 366         /* Make sure we have access to the port */
 367         && (port_permissions[port] & IO_WRITE))
 368     {
 369         iopl(3);
 370         switch(size)
 371         {
 372         case 1: outb( LOBYTE(value), port ); break;
 373         case 2: outw( LOWORD(value), port ); break;
 374         case 4: outl( value, port ); break;
 375         default:
 376             WARN(int, "Invalid data size %d\n", size);
 377         }
 378         iopl(0);
 379         return;
 380     }
 381 #endif
 382
 383     switch (port)
 384     {
 385     case 0x3c8:
 386     case 0x3c9:
 387         VGA_ioport_out( port, (BYTE)value );
 388         break;
 389     case 0x20:
 390         DOSVM_PIC_ioport_out( port, (BYTE)value );
 391         break;
 392     case 0x40:
 393     case 0x41:
 394     case 0x42:
 395     {
 396         BYTE chan = port & 3;
 397         WORD oldval = 0;
 398
 399         if ( ((tmr_8253_ctrlbyte_ch[chan] & 0x30) != 0x30) ||
 400 /* we need to get the oldval before any lo/hi byte change has been made */
 401              (tmr_8253_byte_toggle[chan] == FALSE) )
 402             oldval = tmr_8253_countmax[chan];
 403         switch (tmr_8253_ctrlbyte_ch[chan] & 0x30)
 404         {
 405         case 0x00:
 406             break; /* correct ? */
 407         case 0x10: /* write lo byte */
 408             tmr_8253_countmax[chan] =
 409                 (tmr_8253_countmax[chan] & 0xff00) | (BYTE)value;
 410             break;
 411         case 0x30: /* write lo byte, then hi byte */
 412             tmr_8253_byte_toggle[chan] ^= TRUE; /* toggle */
 413             if (tmr_8253_byte_toggle[chan] == TRUE)
 414             {
 415                 tmr_8253_countmax[chan] =
 416                     (tmr_8253_countmax[chan] & 0xff00) | (BYTE)value;
 417                 break;
 418             }
 419             /* else [fall through if write hi byte !] */
 420         case 0x20: /* write hi byte */
 421             tmr_8253_countmax[chan] =
 422                 (tmr_8253_countmax[chan] & 0xff)|((BYTE)value << 8);
 423             break;
 424         }
 425         if (
 426             /* programming finished ? */
 427             ( ((tmr_8253_ctrlbyte_ch[chan] & 0x30) != 0x30) ||
 428               (tmr_8253_byte_toggle[chan] == FALSE) )
 429             /* update to new value ? */
 430             && (tmr_8253_countmax[chan] != oldval)
 431             )
 432             set_timer_maxval(chan, tmr_8253_countmax[chan]);
 433     }
 434     break;
 435     case 0x43:
 436         {
 437           BYTE chan = ((BYTE)value & 0xc0) >> 6;
 438
 439         /* ctrl byte for specific timer channel */
 440           tmr_8253_ctrlbyte_ch[chan] = (BYTE)value;
 441           if (chan == 3) {
 442             FIXME(int,"8254 timer readback not implemented yet\n");
 443             }
 444           else
 445           if (((BYTE)value&0x30)==0) { /* latch timer */
 446             tmr_8253_latched[chan] = TRUE;
 447             dummy_ctr -= 1+(int) (10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
 448             if (chan == 0) /* System timer divisor */
 449               tmr_8253_latch[0] = dummy_ctr+(WORD)DOSVM_GetTimer();
 450             else
 451             {   /* FIXME: intelligent hardware timer emulation needed */
 452               tmr_8253_latch[chan] = dummy_ctr;
 453             }
 454           }
 455         if ((value & 0x30) == 0x30) /* write lo byte, then hi byte */
 456             tmr_8253_byte_toggle[((BYTE)value & 0xc0) >> 6] = FALSE; /* init */
 457         }
 458         break;
 459     case 0x61:
 460         parport_8255[1] = (BYTE)value;
 461         if ((((BYTE)parport_8255[1] & 3) == 3) && (tmr_8253_countmax[2] != 1))
 462         {
 463             TRACE(int, "Beep (freq: %d) !\n", 1193180 / tmr_8253_countmax[2]);
 464             Beep(1193180 / tmr_8253_countmax[2], 20);
 465         }
 466         break;
 467     case 0x70:
 468         cmosaddress = (BYTE)value & 0x7f;
 469         break;
 470     case 0x71:
 471         cmosimage[cmosaddress & 0x3f] = (BYTE)value;
 472         break;
 473     default:
 474         WARN(int, "Direct I/O write attempted to port %x\n", port );
 475         break;
 476     }
 477 }