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