x86/boot/main.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /* -*- linux-c -*- ------------------------------------------------------- *
   3  *
   4  *   Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
   5  *   Copyright 2007 rPath, Inc. - All Rights Reserved
   6  *   Copyright 2009 Intel Corporation; author H. Peter Anvin
   7  *
   8  * ----------------------------------------------------------------------- */
   9
  10 /*
  11  * Main module for the real-mode kernel code
  12  */
  13 #include <linux/build_bug.h>
  14
  15 #include "boot.h"
  16 #include "string.h"
  17
  18 struct boot_params boot_params __attribute__((aligned(16)));
  19
  20 struct port_io_ops pio_ops;
  21
  22 char *HEAP = _end;
  23 char *heap_end = _end;          /* Default end of heap = no heap */
  24
  25 /*
  26  * Copy the header into the boot parameter block.  Since this
  27  * screws up the old-style command line protocol, adjust by
  28  * filling in the new-style command line pointer instead.
  29  */
  30
  31 static void copy_boot_params(void)
  32 {
  33         struct old_cmdline {
  34                 u16 cl_magic;
  35                 u16 cl_offset;
  36         };
  37         const struct old_cmdline * const oldcmd =
  38                 absolute_pointer(OLD_CL_ADDRESS);
  39
  40         BUILD_BUG_ON(sizeof(boot_params) != 4096);
  41         memcpy(&boot_params.hdr, &hdr, sizeof(hdr));
  42
  43         if (!boot_params.hdr.cmd_line_ptr &&
  44             oldcmd->cl_magic == OLD_CL_MAGIC) {
  45                 /* Old-style command line protocol. */
  46                 u16 cmdline_seg;
  47
  48                 /* Figure out if the command line falls in the region
  49                    of memory that an old kernel would have copied up
  50                    to 0x90000... */
  51                 if (oldcmd->cl_offset < boot_params.hdr.setup_move_size)
  52                         cmdline_seg = ds();
  53                 else
  54                         cmdline_seg = 0x9000;
  55
  56                 boot_params.hdr.cmd_line_ptr =
  57                         (cmdline_seg << 4) + oldcmd->cl_offset;
  58         }
  59 }
  60
  61 /*
  62  * Query the keyboard lock status as given by the BIOS, and
  63  * set the keyboard repeat rate to maximum.  Unclear why the latter
  64  * is done here; this might be possible to kill off as stale code.
  65  */
  66 static void keyboard_init(void)
  67 {
  68         struct biosregs ireg, oreg;
  69         initregs(&ireg);
  70
  71         ireg.ah = 0x02;         /* Get keyboard status */
  72         intcall(0x16, &ireg, &oreg);
  73         boot_params.kbd_status = oreg.al;
  74
  75         ireg.ax = 0x0305;       /* Set keyboard repeat rate */
  76         intcall(0x16, &ireg, NULL);
  77 }
  78
  79 /*
  80  * Get Intel SpeedStep (IST) information.
  81  */
  82 static void query_ist(void)
  83 {
  84         struct biosregs ireg, oreg;
  85
  86         /* Some older BIOSes apparently crash on this call, so filter
  87            it from machines too old to have SpeedStep at all. */
  88         if (cpu.level < 6)
  89                 return;
  90
  91         initregs(&ireg);
  92         ireg.ax  = 0xe980;       /* IST Support */
  93         ireg.edx = 0x47534943;   /* Request value */
  94         intcall(0x15, &ireg, &oreg);
  95
  96         boot_params.ist_info.signature  = oreg.eax;
  97         boot_params.ist_info.command    = oreg.ebx;
  98         boot_params.ist_info.event      = oreg.ecx;
  99         boot_params.ist_info.perf_level = oreg.edx;
 100 }
 101
 102 /*
 103  * Tell the BIOS what CPU mode we intend to run in.
 104  */
 105 static void set_bios_mode(void)
 106 {
 107 #ifdef CONFIG_X86_64
 108         struct biosregs ireg;
 109
 110         initregs(&ireg);
 111         ireg.ax = 0xec00;
 112         ireg.bx = 2;
 113         intcall(0x15, &ireg, NULL);
 114 #endif
 115 }
 116
 117 static void init_heap(void)
 118 {
 119         char *stack_end;
 120
 121         if (boot_params.hdr.loadflags & CAN_USE_HEAP) {
 122                 asm("leal %P1(%%esp),%0"
 123                     : "=r" (stack_end) : "i" (-STACK_SIZE));
 124
 125                 heap_end = (char *)
 126                         ((size_t)boot_params.hdr.heap_end_ptr + 0x200);
 127                 if (heap_end > stack_end)
 128                         heap_end = stack_end;
 129         } else {
 130                 /* Boot protocol 2.00 only, no heap available */
 131                 puts("WARNING: Ancient bootloader, some functionality "
 132                      "may be limited!\n");
 133         }
 134 }
 135
 136 void main(void)
 137 {
 138         init_default_io_ops();
 139
 140         /* First, copy the boot header into the "zeropage" */
 141         copy_boot_params();
 142
 143         /* Initialize the early-boot console */
 144         console_init();
 145         if (cmdline_find_option_bool("debug"))
 146                 puts("early console in setup code\n");
 147
 148         /* End of heap check */
 149         init_heap();
 150
 151         /* Make sure we have all the proper CPU support */
 152         if (validate_cpu()) {
 153                 puts("Unable to boot - please use a kernel appropriate "
 154                      "for your CPU.\n");
 155                 die();
 156         }
 157
 158         /* Tell the BIOS what CPU mode we intend to run in. */
 159         set_bios_mode();
 160
 161         /* Detect memory layout */
 162         detect_memory();
 163
 164         /* Set keyboard repeat rate (why?) and query the lock flags */
 165         keyboard_init();
 166
 167         /* Query Intel SpeedStep (IST) information */
 168         query_ist();
 169
 170         /* Query APM information */
 171 #if defined(CONFIG_APM) || defined(CONFIG_APM_MODULE)
 172         query_apm_bios();
 173 #endif
 174
 175         /* Query EDD information */
 176 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 177         query_edd();
 178 #endif
 179
 180         /* Set the video mode */
 181         set_video();
 182
 183         /* Do the last things and invoke protected mode */
 184         go_to_protected_mode();
 185 }