mirror of
https://github.com/JannisHeydemann/BoredOS.git
synced 2026-05-30 02:16:58 +00:00
src/kernel --> src/
This commit is contained in:
boreddevnl
376
src/dev/disk_manager.c
Normal file
376
src/dev/disk_manager.c
Normal file
@@ -0,0 +1,376 @@
|
||||
// Copyright (c) 2023-2026 Chris (boreddevnl)
|
||||
// This software is released under the GNU General Public License v3.0. See LICENSE file for details.
|
||||
// This header needs to maintain in any file it is present in, as per the GPL license terms.
|
||||
#include "disk.h"
|
||||
#include "pci.h"
|
||||
#include "memory_manager.h"
|
||||
#include "io.h"
|
||||
#include "wm.h"
|
||||
#include <stddef.h>
|
||||
|
||||
#define MAX_DISKS 26
|
||||
|
||||
static Disk *disks[MAX_DISKS];
|
||||
static int disk_count = 0;
|
||||
|
||||
// === ATA Definitions ===
|
||||
|
||||
#define ATA_PRIMARY_IO 0x1F0
|
||||
#define ATA_PRIMARY_CTRL 0x3F6
|
||||
#define ATA_SECONDARY_IO 0x170
|
||||
#define ATA_SECONDARY_CTRL 0x376
|
||||
|
||||
#define ATA_REG_DATA 0x00
|
||||
#define ATA_REG_ERROR 0x01
|
||||
#define ATA_REG_FEATURES 0x01
|
||||
#define ATA_REG_SEC_COUNT0 0x02
|
||||
#define ATA_REG_LBA0 0x03
|
||||
#define ATA_REG_LBA1 0x04
|
||||
#define ATA_REG_LBA2 0x05
|
||||
#define ATA_REG_HDDEVSEL 0x06
|
||||
#define ATA_REG_COMMAND 0x07
|
||||
#define ATA_REG_STATUS 0x07
|
||||
|
||||
#define ATA_CMD_READ_PIO 0x20
|
||||
#define ATA_CMD_WRITE_PIO 0x30
|
||||
#define ATA_CMD_IDENTIFY 0xEC
|
||||
|
||||
#define ATA_SR_BSY 0x80 // Busy
|
||||
#define ATA_SR_DRDY 0x40 // Drive ready
|
||||
#define ATA_SR_DF 0x20 // Drive write fault
|
||||
#define ATA_SR_DSC 0x10 // Drive seek complete
|
||||
#define ATA_SR_DRQ 0x08 // Data request ready
|
||||
#define ATA_SR_CORR 0x04 // Corrected data
|
||||
#define ATA_SR_IDX 0x02 // Index
|
||||
#define ATA_SR_ERR 0x01 // Error
|
||||
|
||||
typedef struct {
|
||||
uint16_t port_base;
|
||||
bool slave;
|
||||
} ATADriverData;
|
||||
|
||||
// === Helpers ===
|
||||
|
||||
static void dm_strcpy(char *dest, const char *src) {
|
||||
while (*src) *dest++ = *src++;
|
||||
*dest = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void disk_register(Disk *disk);
|
||||
|
||||
|
||||
static int ramdisk_read(Disk *disk, uint32_t sector, uint8_t *buffer) {
|
||||
(void)disk; (void)sector; (void)buffer;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int ramdisk_write(Disk *disk, uint32_t sector, const uint8_t *buffer) {
|
||||
(void)disk; (void)sector; (void)buffer;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
static void ata_wait_bsy(uint16_t port_base) {
|
||||
while (inb(port_base + ATA_REG_STATUS) & ATA_SR_BSY);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void ata_wait_drq(uint16_t port_base) {
|
||||
while (!(inb(port_base + ATA_REG_STATUS) & ATA_SR_DRQ));
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Returns 1 if drive exists, 0 otherwise
|
||||
static int ata_identify(uint16_t port_base, bool slave) {
|
||||
// Select Drive
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_HDDEVSEL, slave ? 0xB0 : 0xA0);
|
||||
// Zero out sector count and LBA registers
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_SEC_COUNT0, 0);
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_LBA0, 0);
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_LBA1, 0);
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_LBA2, 0);
|
||||
|
||||
// Send Identify command
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_COMMAND, ATA_CMD_IDENTIFY);
|
||||
|
||||
// Check if status is 0 (no drive)
|
||||
uint8_t status = inb(port_base + ATA_REG_STATUS);
|
||||
if (status == 0) return 0;
|
||||
|
||||
// Wait until BSY clears
|
||||
int timeout = 10000;
|
||||
while ((inb(port_base + ATA_REG_STATUS) & ATA_SR_BSY) && --timeout > 0) {
|
||||
status = inb(port_base + ATA_REG_STATUS);
|
||||
if (status == 0) return 0; // Check again
|
||||
}
|
||||
if (timeout <= 0) return 0; // Hardware didn't respond
|
||||
|
||||
// Check for error
|
||||
if (inb(port_base + ATA_REG_STATUS) & ATA_SR_ERR) {
|
||||
return 0; // Error, likely not ATA
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Wait for DRQ or ERR
|
||||
while (!(inb(port_base + ATA_REG_STATUS) & (ATA_SR_DRQ | ATA_SR_ERR)));
|
||||
|
||||
if (inb(port_base + ATA_REG_STATUS) & ATA_SR_ERR) return 0;
|
||||
|
||||
// Read 256 words (512 bytes) of identity data
|
||||
for (int i = 0; i < 256; i++) {
|
||||
uint16_t data = inw(port_base + ATA_REG_DATA);
|
||||
(void)data;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int ata_read_sector(Disk *disk, uint32_t lba, uint8_t *buffer) {
|
||||
ATADriverData *data = (ATADriverData*)disk->driver_data;
|
||||
uint16_t port_base = data->port_base;
|
||||
bool slave = data->slave;
|
||||
|
||||
ata_wait_bsy(port_base);
|
||||
|
||||
// Select drive and send highest 4 bits of LBA
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_HDDEVSEL, 0xE0 | (slave << 4) | ((lba >> 24) & 0x0F));
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_FEATURES, 0x00);
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_SEC_COUNT0, 1);
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_LBA0, (uint8_t)(lba));
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_LBA1, (uint8_t)(lba >> 8));
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_LBA2, (uint8_t)(lba >> 16));
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_COMMAND, ATA_CMD_READ_PIO);
|
||||
|
||||
ata_wait_bsy(port_base);
|
||||
ata_wait_drq(port_base);
|
||||
|
||||
uint16_t *ptr = (uint16_t*)buffer;
|
||||
for (int i = 0; i < 256; i++) {
|
||||
ptr[i] = inw(port_base + ATA_REG_DATA);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0; // Success
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int ata_write_sector(Disk *disk, uint32_t lba, const uint8_t *buffer) {
|
||||
ATADriverData *data = (ATADriverData*)disk->driver_data;
|
||||
uint16_t port_base = data->port_base;
|
||||
bool slave = data->slave;
|
||||
|
||||
ata_wait_bsy(port_base);
|
||||
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_HDDEVSEL, 0xE0 | (slave << 4) | ((lba >> 24) & 0x0F));
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_FEATURES, 0x00);
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_SEC_COUNT0, 1);
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_LBA0, (uint8_t)(lba));
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_LBA1, (uint8_t)(lba >> 8));
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_LBA2, (uint8_t)(lba >> 16));
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_COMMAND, ATA_CMD_WRITE_PIO);
|
||||
|
||||
ata_wait_bsy(port_base);
|
||||
ata_wait_drq(port_base);
|
||||
|
||||
const uint16_t *ptr = (const uint16_t*)buffer;
|
||||
for (int i = 0; i < 256; i++) {
|
||||
outw(port_base + ATA_REG_DATA, ptr[i]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Flush / Sync
|
||||
outb(port_base + ATA_REG_COMMAND, 0xE7); // Cache Flush
|
||||
ata_wait_bsy(port_base);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
char disk_get_next_free_letter(void) {
|
||||
for (int i = 0; i < MAX_DISKS; i++) {
|
||||
char letter = 'A' + i;
|
||||
bool used = false;
|
||||
for (int j = 0; j < disk_count; j++) {
|
||||
if (disks[j]->letter == letter) {
|
||||
used = true;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (!used) return letter;
|
||||
}
|
||||
return 0; // No free letters
|
||||
}
|
||||
|
||||
void disk_register(Disk *disk) {
|
||||
if (disk_count >= MAX_DISKS) return;
|
||||
|
||||
// Ensure letter is unique
|
||||
if (disk->letter == 0) {
|
||||
disk->letter = disk_get_next_free_letter();
|
||||
}
|
||||
|
||||
disks[disk_count++] = disk;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void disk_manager_init(void) {
|
||||
for (int i = 0; i < MAX_DISKS; i++) {
|
||||
disks[i] = NULL;
|
||||
}
|
||||
disk_count = 0;
|
||||
|
||||
// Register A: (Ramdisk)
|
||||
Disk *ramdisk = (Disk*)kmalloc(sizeof(Disk));
|
||||
ramdisk->letter = 'A';
|
||||
ramdisk->type = DISK_TYPE_RAM;
|
||||
ramdisk->is_fat32 = true; // Ramdisk is always formatted
|
||||
dm_strcpy(ramdisk->name, "RAM");
|
||||
ramdisk->read_sector = ramdisk_read;
|
||||
ramdisk->write_sector = ramdisk_write;
|
||||
ramdisk->driver_data = NULL;
|
||||
ramdisk->partition_lba_offset = 0;
|
||||
|
||||
disk_register(ramdisk);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Disk* disk_get_by_letter(char letter) {
|
||||
// Uppercase
|
||||
if (letter >= 'a' && letter <= 'z') letter -= 32;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < disk_count; i++) {
|
||||
if (disks[i]->letter == letter) {
|
||||
return disks[i];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int disk_get_count(void) {
|
||||
return disk_count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Disk* disk_get_by_index(int index) {
|
||||
if (index < 0 || index >= disk_count) return NULL;
|
||||
return disks[index];
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
// === MBR Partition Table Structures ===
|
||||
|
||||
typedef struct {
|
||||
uint8_t status; // 0x80 = bootable, 0x00 = inactive
|
||||
uint8_t chs_first[3]; // CHS of first sector
|
||||
uint8_t type; // Partition type
|
||||
uint8_t chs_last[3]; // CHS of last sector
|
||||
uint32_t lba_start; // LBA of first sector
|
||||
uint32_t sector_count; // Number of sectors
|
||||
} __attribute__((packed)) MBR_PartitionEntry;
|
||||
|
||||
// FAT32 partition type codes
|
||||
#define PART_TYPE_FAT32 0x0B
|
||||
#define PART_TYPE_FAT32_LBA 0x0C
|
||||
|
||||
// Check if sector contains a valid FAT32 BPB (Volume Boot Record)
|
||||
static bool is_fat32_bpb(const uint8_t *sector) {
|
||||
// Must have 0xAA55 boot signature
|
||||
if (sector[510] != 0x55 || sector[511] != 0xAA) return false;
|
||||
|
||||
// Check for FAT32 filesystem string at offset 82
|
||||
// "FAT32 " in the fs_type field of the BPB
|
||||
if (sector[82] == 'F' && sector[83] == 'A' && sector[84] == 'T' &&
|
||||
sector[85] == '3' && sector[86] == '2') {
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Also accept if bytes_per_sector is 512 and sectors_per_fat_16 is 0
|
||||
// (FAT32 always has sectors_per_fat_16 == 0)
|
||||
uint16_t bps = *(uint16_t*)§or[11];
|
||||
uint16_t spf16 = *(uint16_t*)§or[22];
|
||||
uint32_t spf32 = *(uint32_t*)§or[36];
|
||||
if (bps == 512 && spf16 == 0 && spf32 > 0) {
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Parse MBR partition table and find a FAT32 partition.
|
||||
// Sets disk->partition_lba_offset and returns true if found.
|
||||
static bool detect_fat32_partition(Disk *disk) {
|
||||
uint8_t *buffer = (uint8_t*)kmalloc(512);
|
||||
if (!buffer) return false;
|
||||
|
||||
// Read sector 0 (MBR or raw BPB)
|
||||
if (disk->read_sector(disk, 0, buffer) != 0) {
|
||||
kfree(buffer);
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Must have 0xAA55 boot signature
|
||||
if (buffer[510] != 0x55 || buffer[511] != 0xAA) {
|
||||
kfree(buffer);
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check MBR partition table entries (4 entries at offset 446)
|
||||
MBR_PartitionEntry *partitions = (MBR_PartitionEntry*)&buffer[446];
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||
if (partitions[i].type == PART_TYPE_FAT32 ||
|
||||
partitions[i].type == PART_TYPE_FAT32_LBA) {
|
||||
|
||||
uint32_t part_lba = partitions[i].lba_start;
|
||||
|
||||
// Read the partition's first sector to verify it's a valid FAT32 BPB
|
||||
uint8_t *pbuf = (uint8_t*)kmalloc(512);
|
||||
if (!pbuf) { kfree(buffer); return false; }
|
||||
|
||||
if (disk->read_sector(disk, part_lba, pbuf) == 0 && is_fat32_bpb(pbuf)) {
|
||||
disk->partition_lba_offset = part_lba;
|
||||
kfree(pbuf);
|
||||
kfree(buffer);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
kfree(pbuf);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Fallback: check if sector 0 itself is a raw FAT32 BPB (no partition table)
|
||||
if (is_fat32_bpb(buffer)) {
|
||||
disk->partition_lba_offset = 0;
|
||||
kfree(buffer);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
kfree(buffer);
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void try_add_ata_drive(uint16_t port, bool slave, const char *name) {
|
||||
if (ata_identify(port, slave)) {
|
||||
Disk *new_disk = (Disk*)kmalloc(sizeof(Disk));
|
||||
if (!new_disk) return;
|
||||
|
||||
ATADriverData *data = (ATADriverData*)kmalloc(sizeof(ATADriverData));
|
||||
data->port_base = port;
|
||||
data->slave = slave;
|
||||
|
||||
new_disk->letter = 0; // Auto-assign
|
||||
new_disk->type = DISK_TYPE_IDE;
|
||||
dm_strcpy(new_disk->name, name);
|
||||
new_disk->read_sector = ata_read_sector;
|
||||
new_disk->write_sector = ata_write_sector;
|
||||
new_disk->driver_data = data;
|
||||
new_disk->partition_lba_offset = 0;
|
||||
|
||||
// Detect FAT32 (with MBR partition support)
|
||||
if (detect_fat32_partition(new_disk)) {
|
||||
new_disk->is_fat32 = true;
|
||||
disk_register(new_disk);
|
||||
} else {
|
||||
kfree(data);
|
||||
kfree(new_disk);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void disk_manager_scan(void) {
|
||||
// Probe Standard ATA Ports
|
||||
try_add_ata_drive(ATA_PRIMARY_IO, false, "IDE1");
|
||||
try_add_ata_drive(ATA_PRIMARY_IO, true, "IDE2");
|
||||
try_add_ata_drive(ATA_SECONDARY_IO, false, "IDE3");
|
||||
try_add_ata_drive(ATA_SECONDARY_IO, true, "IDE4");
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user