| // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only | 
| /* -*- linux-c -*- ------------------------------------------------------- * | 
|  * | 
|  *   Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds | 
|  *   Copyright 2007-2008 rPath, Inc. - All Rights Reserved | 
|  *   Copyright 2009 Intel Corporation; author H. Peter Anvin | 
|  * | 
|  * ----------------------------------------------------------------------- */ | 
|   | 
| /* | 
|  * Enable A20 gate (return -1 on failure) | 
|  */ | 
|   | 
| #include "boot.h" | 
|   | 
| #define MAX_8042_LOOPS    100000 | 
| #define MAX_8042_FF    32 | 
|   | 
| static int empty_8042(void) | 
| { | 
|     u8 status; | 
|     int loops = MAX_8042_LOOPS; | 
|     int ffs   = MAX_8042_FF; | 
|   | 
|     while (loops--) { | 
|         io_delay(); | 
|   | 
|         status = inb(0x64); | 
|         if (status == 0xff) { | 
|             /* FF is a plausible, but very unlikely status */ | 
|             if (!--ffs) | 
|                 return -1; /* Assume no KBC present */ | 
|         } | 
|         if (status & 1) { | 
|             /* Read and discard input data */ | 
|             io_delay(); | 
|             (void)inb(0x60); | 
|         } else if (!(status & 2)) { | 
|             /* Buffers empty, finished! */ | 
|             return 0; | 
|         } | 
|     } | 
|   | 
|     return -1; | 
| } | 
|   | 
| /* Returns nonzero if the A20 line is enabled.  The memory address | 
|    used as a test is the int $0x80 vector, which should be safe. */ | 
|   | 
| #define A20_TEST_ADDR    (4*0x80) | 
| #define A20_TEST_SHORT  32 | 
| #define A20_TEST_LONG    2097152    /* 2^21 */ | 
|   | 
| static int a20_test(int loops) | 
| { | 
|     int ok = 0; | 
|     int saved, ctr; | 
|   | 
|     set_fs(0x0000); | 
|     set_gs(0xffff); | 
|   | 
|     saved = ctr = rdfs32(A20_TEST_ADDR); | 
|   | 
|     while (loops--) { | 
|         wrfs32(++ctr, A20_TEST_ADDR); | 
|         io_delay();    /* Serialize and make delay constant */ | 
|         ok = rdgs32(A20_TEST_ADDR+0x10) ^ ctr; | 
|         if (ok) | 
|             break; | 
|     } | 
|   | 
|     wrfs32(saved, A20_TEST_ADDR); | 
|     return ok; | 
| } | 
|   | 
| /* Quick test to see if A20 is already enabled */ | 
| static int a20_test_short(void) | 
| { | 
|     return a20_test(A20_TEST_SHORT); | 
| } | 
|   | 
| /* Longer test that actually waits for A20 to come on line; this | 
|    is useful when dealing with the KBC or other slow external circuitry. */ | 
| static int a20_test_long(void) | 
| { | 
|     return a20_test(A20_TEST_LONG); | 
| } | 
|   | 
| static void enable_a20_bios(void) | 
| { | 
|     struct biosregs ireg; | 
|   | 
|     initregs(&ireg); | 
|     ireg.ax = 0x2401; | 
|     intcall(0x15, &ireg, NULL); | 
| } | 
|   | 
| static void enable_a20_kbc(void) | 
| { | 
|     empty_8042(); | 
|   | 
|     outb(0xd1, 0x64);    /* Command write */ | 
|     empty_8042(); | 
|   | 
|     outb(0xdf, 0x60);    /* A20 on */ | 
|     empty_8042(); | 
|   | 
|     outb(0xff, 0x64);    /* Null command, but UHCI wants it */ | 
|     empty_8042(); | 
| } | 
|   | 
| static void enable_a20_fast(void) | 
| { | 
|     u8 port_a; | 
|   | 
|     port_a = inb(0x92);    /* Configuration port A */ | 
|     port_a |=  0x02;    /* Enable A20 */ | 
|     port_a &= ~0x01;    /* Do not reset machine */ | 
|     outb(port_a, 0x92); | 
| } | 
|   | 
| /* | 
|  * Actual routine to enable A20; return 0 on ok, -1 on failure | 
|  */ | 
|   | 
| #define A20_ENABLE_LOOPS 255    /* Number of times to try */ | 
|   | 
| int enable_a20(void) | 
| { | 
|        int loops = A20_ENABLE_LOOPS; | 
|        int kbc_err; | 
|   | 
|        while (loops--) { | 
|            /* First, check to see if A20 is already enabled | 
|           (legacy free, etc.) */ | 
|            if (a20_test_short()) | 
|                return 0; | 
|             | 
|            /* Next, try the BIOS (INT 0x15, AX=0x2401) */ | 
|            enable_a20_bios(); | 
|            if (a20_test_short()) | 
|                return 0; | 
|             | 
|            /* Try enabling A20 through the keyboard controller */ | 
|            kbc_err = empty_8042(); | 
|   | 
|            if (a20_test_short()) | 
|                return 0; /* BIOS worked, but with delayed reaction */ | 
|      | 
|            if (!kbc_err) { | 
|                enable_a20_kbc(); | 
|                if (a20_test_long()) | 
|                    return 0; | 
|            } | 
|             | 
|            /* Finally, try enabling the "fast A20 gate" */ | 
|            enable_a20_fast(); | 
|            if (a20_test_long()) | 
|                return 0; | 
|        } | 
|         | 
|        return -1; | 
| } |