source: xtideuniversalbios/trunk/XTIDE_Universal_BIOS/Src/VariablesAndDPTs/AtaGeometry.asm @ 500

Last change on this file since 500 was 491, checked in by krille_n_@…, 11 years ago

Changes:

  • Added a new define (USE_UNDOC_INTEL) that enables optimizations possible by using undocumented instructions available on all Intel processors and truly compatible clones. AFAIK the only exceptions are the NEC V-series and the Sony CXQ70108 processors so this option should be safe for use on the AT builds.
  • Building BIOSDRVS or the BIOS without MODULE_STRINGS_COMPRESSED would fail due to the recent code exclusions so I changed them a bit. Also fixed the mistaken change to Main.asm
  • Changed the Tandy specific info in Configuration_FullMode.txt so it matches the info in the Wiki.
  • Optimizations and fixes in general.
File size: 11.3 KB
Line 
1; Project name  :   XTIDE Universal BIOS
2; Description   :   Functions for generating L-CHS parameters for
3;                   drives with more than 1024 cylinders.
4;
5;                   These algorithms are taken from: http://www.mossywell.com/boot-sequence
6;                   Take a look at it for more detailed information.
7;
8;                   This file is shared with BIOS Drive Information Tool.
9
10;
11; XTIDE Universal BIOS and Associated Tools
12; Copyright (C) 2009-2010 by Tomi Tilli, 2011-2012 by XTIDE Universal BIOS Team.
13;
14; This program is free software; you can redistribute it and/or modify
15; it under the terms of the GNU General Public License as published by
16; the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
17; (at your option) any later version.
18;
19; This program is distributed in the hope that it will be useful,
20; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
21; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
22; GNU General Public License for more details.
23; Visit http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/gpl-2.0.html
24;
25
26; Section containing code
27SECTION .text
28
29%ifdef MODULE_EBIOS
30;--------------------------------------------------------------------
31; AtaGeometry_GetLbaSectorCountToBXDXAXfromAtaInfoInESSI
32;   Parameters:
33;       ES:SI:  Ptr to 512-byte ATA information read from the drive
34;   Returns:
35;       BX:DX:AX:   48-bit sector count
36;       CL:         FLGL_DPT_LBA48 if LBA48 supported
37;                   Zero if only LBA28 is supported
38;   Corrupts registers:
39;       Nothing
40;--------------------------------------------------------------------
41AtaGeometry_GetLbaSectorCountToBXDXAXfromAtaInfoInESSI:
42    mov     bx, Registers_ExchangeDSSIwithESDI
43    call    bx  ; ATA info now in DS:DI
44    push    bx  ; We will return via Registers_ExchangeDSSIwithESDI
45
46    ; Check if LBA48 supported
47    test    BYTE [di+ATA6.wSetSup83+1], A6_wSetSup83_LBA48>>8
48    jz      SHORT .GetLba28SectorCount
49
50    ; Get LBA48 sector count
51    mov     cl, FLGL_DPT_LBA48
52    mov     ax, [di+ATA6.qwLBACnt]
53    mov     dx, [di+ATA6.qwLBACnt+2]
54    mov     bx, [di+ATA6.qwLBACnt+4]
55    ret
56
57.GetLba28SectorCount:
58    xor     cl, cl
59    xor     bx, bx
60    mov     ax, [di+ATA1.dwLBACnt]
61    mov     dx, [di+ATA1.dwLBACnt+2]
62    ret
63%endif  ; MODULE_EBIOS
64
65
66;--------------------------------------------------------------------
67; AtaGeometry_GetLCHStoAXBLBHfromAtaInfoInESSIandTranslateModeInDX
68; AtaGeometry_GetLCHStoAXBLBHfromPCHSinAXBLBHandTranslateModeInDX
69;   Parameters:
70;       DX:     Wanted translate mode or TRANSLATEMODE_AUTO to autodetect
71;       ES:SI:  Ptr to 512-byte ATA information read from the drive
72;   Returns:
73;       AX:     Number of L-CHS cylinders (1...1027, yes 1027)
74;       BL:     Number of L-CHS heads (1...255)
75;       BH:     Number of L-CHS sectors per track (1...63)
76;       CX:     Number of bits shifted (0...3)
77;       DL:     CHS Translate Mode
78;   Corrupts registers:
79;       DH
80;--------------------------------------------------------------------
81AtaGeometry_GetLCHStoAXBLBHfromAtaInfoInESSIandTranslateModeInDX:
82    call    AtaGeometry_GetPCHStoAXBLBHfromAtaInfoInESSI
83    ; Fall to AtaGeometry_GetLCHStoAXBLBHfromPCHSinAXBLBHandTranslateModeInDX
84
85AtaGeometry_GetLCHStoAXBLBHfromPCHSinAXBLBHandTranslateModeInDX:
86    ; Check if user defined translate mode
87    dec     dx                      ; Set ZF if TRANSLATEMODE_LARGE, SF if TRANSLATEMODE_NORMAL
88    jns     SHORT .CheckIfLargeTranslationWanted
89    MIN_U   ax, MAX_LCHS_CYLINDERS  ; TRANSLATEMODE_NORMAL maximum cylinders
90    inc     dx
91.CheckIfLargeTranslationWanted:
92    jz      SHORT ConvertPCHfromAXBLtoRevisedEnhancedCHinAXBL
93    dec     dx                      ; Set ZF if TRANSLATEMODE_ASSISTED_LBA
94    jz      SHORT .UseAssistedLBA
95    ; TRANSLATEMODE_AUTO set
96
97    ; Generate L-CHS using simple bit shift algorithm (ECHS) if
98    ; 8192 or less cylinders.
99    cmp     ax, 8192
100    jbe     SHORT ConvertPCHfromAXBLtoEnhancedCHinAXBL
101
102    ; We have 8193 or more cylinders so two algorithms are available:
103    ; Revised ECHS or Assisted LBA. The Assisted LBA provides larger
104    ; capacity but requires LBA support from drive (drives this large
105    ; always support LBA but user might have unintentionally set LBA).
106.UseAssistedLBA:
107    test    BYTE [es:si+ATA1.wCaps+1], A1_wCaps_LBA>>8
108    jz      SHORT ConvertPCHfromAXBLtoRevisedEnhancedCHinAXBL
109
110    ; Drive supports LBA
111    call    GetSectorCountToDXAXfromCHSinAXBLBH
112    call    ConvertChsSectorCountFromDXAXtoLbaAssistedLCHSinAXBLBH
113    xor     cx, cx      ; No bits to shift
114    mov     dl, TRANSLATEMODE_ASSISTED_LBA
115    ret
116
117
118;--------------------------------------------------------------------
119; AtaGeometry_GetPCHStoAXBLBHfromAtaInfoInESSI
120;   Parameters:
121;       ES:SI:  Ptr to 512-byte ATA information read from the drive
122;   Returns:
123;       AX:     Number of P-CHS cylinders (1...16383)
124;       BL:     Number of P-CHS heads (1...16)
125;       BH:     Number of P-CHS sectors per track (1...63)
126;   Corrupts registers:
127;       Nothing
128;--------------------------------------------------------------------
129AtaGeometry_GetPCHStoAXBLBHfromAtaInfoInESSI:
130    mov     ax, [es:si+ATA1.wCylCnt]    ; Cylinders (1...16383)
131    mov     bl, [es:si+ATA1.wHeadCnt]   ; Heads (1...16)
132    mov     bh, [es:si+ATA1.wSPT]       ; Sectors per Track (1...63)
133    ret
134
135
136;--------------------------------------------------------------------
137; GetSectorCountToDXAXfromCHSinAXBLBH
138;   Parameters:
139;       ES:SI:  Ptr to 512-byte ATA information read from the drive
140;       AX:     Number of cylinders (1...16383)
141;       BL:     Number of heads (1...255)
142;       BH:     Number of sectors per track (1...63)
143;   Returns:
144;       DX:AX:  Total number of CHS addressable sectors
145;   Corrupts registers:
146;       BX
147;--------------------------------------------------------------------
148GetSectorCountToDXAXfromCHSinAXBLBH:
149    xchg    ax, bx
150    mul     ah          ; AX = Heads * Sectors per track
151    mul     bx
152    ret
153
154
155;--------------------------------------------------------------------
156; Revised Enhanced CHS calculation (Revised ECHS)
157;
158; This algorithm translates P-CHS sector count to L-CHS sector count
159; with bit shift algorithm. Since 256 heads are not allowed
160; (DOS limit), this algorithm makes translations so that maximum of
161; 240 L-CHS heads can be used. This makes the maximum addressable capacity
162; to 7,927,234,560 bytes ~ 7.38 GiB. LBA addressing needs to be used to
163; get more capacity.
164;
165; L-CHS parameters generated here require the drive to use CHS addressing.
166;
167; Here is the algorithm:
168; If cylinders > 8192 and heads = 16
169;  Heads = 15
170;  Cylinders = cylinders * 16 / 15 (losing the fraction component)
171;  Do a standard ECHS translation
172;
173; ConvertPCHfromAXBLtoRevisedEnhancedCHinAXBL:
174;   Parameters:
175;       AX:     Number of P-CHS cylinders (8193...16383)
176;       BL:     Number of P-CHS heads (1...16)
177;   Returns:
178;       AX:     Number of L-CHS cylinders (?...1024)
179;       BL:     Number of L-CHS heads (?...240)
180;       CX:     Number of bits shifted (0...3)
181;       DL:     ADDRESSING_MODE_NORMAL or ADDRESSING_MODE_LARGE
182;   Corrupts registers:
183;       Nothing
184;--------------------------------------------------------------------
185ConvertPCHfromAXBLtoRevisedEnhancedCHinAXBL:
186    ; Generate L-CHS using simple bit shift algorithm (ECHS) if
187    ; 8192 or less cylinders
188    cmp     ax, 8192
189    jbe     SHORT ConvertPCHfromAXBLtoEnhancedCHinAXBL
190    cmp     bl, 16  ; Drives with 8193 or more cylinders can report 15 heads
191    jb      SHORT ConvertPCHfromAXBLtoEnhancedCHinAXBL
192
193    eMOVZX  cx, bl  ; CX = 16
194    dec     bx      ; Heads = 15
195    mul     cx      ; DX:AX = Cylinders * 16
196    dec     cx      ; CX = 15
197    div     cx      ; AX = (Cylinders * 16) / 15
198    ; Fall to ConvertPCHfromAXBXtoEnhancedCHinAXBX
199
200
201;--------------------------------------------------------------------
202; Enhanced CHS calculation (ECHS)
203;
204; This algorithm translates P-CHS sector count to L-CHS sector count
205; with simple bit shift algorithm. Since 256 heads are not allowed
206; (DOS limit), this algorithm require that there are at most 8192
207; P-CHS cylinders. This makes the maximum addressable capacity
208; to 4,227,858,432 bytes ~ 3.94 GiB. Use Revised ECHS or Assisted LBA
209; algorithms if there are more than 8192 P-CHS cylinders.
210;
211; L-CHS parameters generated here require the drive to use CHS addressing.
212;
213; Here is the algorithm:
214;  Multiplier = 1
215;  Cylinder = Cylinder - 1
216;  Is Cylinder < 1024? If not:
217;  Do a right bitwise rotation on the cylinder (i.e., divide by 2)
218;  Do a left bitwise rotation on the multiplier (i.e., multiply by 2)
219;  Use the multiplier on the Cylinder and Head values to obtain the translated values.
220;
221; ConvertPCHfromAXBLtoEnhancedCHinAXBL:
222;   Parameters:
223;       AX:     Number of P-CHS cylinders (1...8192)
224;       BL:     Number of P-CHS heads (1...16)
225;   Returns:
226;       AX:     Number of L-CHS cylinders (?...1024)
227;       BL:     Number of L-CHS heads (?...128)
228;       CX:     Number of bits shifted (0...3)
229;       DL:     TRANSLATEMODE_NORMAL or TRANSLATEMODE_LARGE
230;   Corrupts registers:
231;       Nothing
232;--------------------------------------------------------------------
233ConvertPCHfromAXBLtoEnhancedCHinAXBL:
234    xor     cx, cx      ; No bits to shift initially
235    xor     dl, dl      ; Assume TRANSLATEMODE_NORMAL
236.ShiftIfMoreThan1024Cylinder:
237    cmp     ax, MAX_LCHS_CYLINDERS
238    jbe     SHORT ReturnLCHSinAXBLBH
239    shr     ax, 1       ; Halve cylinders
240    eSHL_IM bl, 1       ; Double heads
241    inc     cx          ; Increment bit shift count
242    mov     dl, TRANSLATEMODE_LARGE
243    jmp     SHORT .ShiftIfMoreThan1024Cylinder
244
245
246;--------------------------------------------------------------------
247; LBA assist calculation (or Assisted LBA)
248;
249; This algorithm translates P-CHS sector count up to largest possible
250; L-CHS sector count (1024, 255, 63). Note that INT 13h interface allows
251; 256 heads but DOS supports up to 255 head. That is why BIOSes never
252; use 256 heads.
253;
254; L-CHS parameters generated here require the drive to use LBA addressing.
255;
256; Here is the algorithm:
257; If cylinders > 8192
258;  Variable CH = Total CHS Sectors / 63
259;  Divide (CH – 1) by 1024 and add 1
260;  Round the result up to the nearest of 16, 32, 64, 128 and 255. This is the value to be used for the number of heads.
261;  Divide CH by the number of heads. This is the value to be used for the number of cylinders.
262;
263; ConvertChsSectorCountFromDXAXtoLbaAssistedLCHSinAXBLBH:
264;   Parameters:
265;       DX:AX:  Total number of P-CHS sectors for CHS addressing
266;               (max = 16383 * 16 * 63 = 16,514,064)
267;   Returns:
268;       AX:     Number of cylinders (?...1027)
269;       BL:     Number of heads (16, 32, 64, 128 or 255)
270;       BH:     Number of sectors per track (always 63)
271;   Corrupts registers:
272;       CX, DX
273;--------------------------------------------------------------------
274ConvertChsSectorCountFromDXAXtoLbaAssistedLCHSinAXBLBH:
275    ; Value CH = Total sector count / 63
276    ; Max = 16,514,064 / 63 = 262128
277    mov     cx, LBA_ASSIST_SPT          ; CX = 63
278    call    Math_DivDXAXbyCX
279    push    dx
280    push    ax                          ; Value CH stored for later use
281
282    ; BX:DX:AX = Value CH - 1
283    ; Max = 262128 - 1 = 262127
284    xor     bx, bx
285    sub     ax, BYTE 1
286    sbb     dx, bx
287
288    ; AX = Number of heads = ((Value CH - 1) / 1024) + 1
289    ; Max = (262127 / 1024) + 1 = 256
290    push    si
291    call    Size_DivideSizeInBXDXAXby1024andIncrementMagnitudeInCX
292    pop     si
293    inc     ax                          ; + 1
294
295    ; Heads must be 16, 32, 64, 128 or 255 (round up to the nearest)
296    ; Max = 255
297    mov     cx, 16                      ; Min number of heads
298.CompareNextValidNumberOfHeads:
299    cmp     ax, cx
300    jbe     SHORT .NumberOfHeadsNowInCX
301    eSHL_IM cl, 1                       ; Double number of heads
302    jnz     SHORT .CompareNextValidNumberOfHeads    ; Reached 256 heads?
303    dec     cl                          ;  If so, limit heads to 255
304.NumberOfHeadsNowInCX:
305    mov     bx, cx                      ; Number of heads are returned in BL
306    mov     bh, LBA_ASSIST_SPT          ; Sectors per Track
307
308    ; DX:AX = Number of cylinders = Value CH (without - 1) / number of heads
309    ; Max = 262128 / 255 = 1027
310    pop     ax
311    pop     dx                          ; Value CH back to DX:AX
312    div     cx
313
314    ; Return L-CHS
315ReturnLCHSinAXBLBH:
316    ret
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.