x86: bios: Synchronize stack between real and protected mode
[oweals/u-boot.git] / arch / x86 / cpu / start.S
1 /*
2  *  U-Boot - x86 Startup Code
3  *
4  * (C) Copyright 2008-2011
5  * Graeme Russ, <graeme.russ@gmail.com>
6  *
7  * (C) Copyright 2002
8  * Daniel Engström, Omicron Ceti AB, <daniel@omicron.se>
9  *
10  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
11  */
12
13 #include <config.h>
14 #include <asm/global_data.h>
15 #include <asm/post.h>
16 #include <asm/processor.h>
17 #include <asm/processor-flags.h>
18 #include <generated/generic-asm-offsets.h>
19 #include <generated/asm-offsets.h>
20
21 .section .text
22 .code32
23 .globl _start
24 .type _start, @function
25 .globl _x86boot_start
26 _x86boot_start:
27         /*
28          * This is the fail safe 32-bit bootstrap entry point. The
29          * following code is not executed from a cold-reset (actually, a
30          * lot of it is, but from real-mode after cold reset. It is
31          * repeated here to put the board into a state as close to cold
32          * reset as necessary)
33          */
34         cli
35         cld
36
37         /* Turn off cache (this might require a 486-class CPU) */
38         movl    %cr0, %eax
39         orl     $(X86_CR0_NW | X86_CR0_CD), %eax
40         movl    %eax, %cr0
41         wbinvd
42
43         /* Tell 32-bit code it is being entered from an in-RAM copy */
44         movw    $GD_FLG_WARM_BOOT, %bx
45         jmp     1f
46 _start:
47         /*
48          * This is the 32-bit cold-reset entry point. Initialize %bx to 0
49          * in case we're preceeded by some sort of boot stub.
50          */
51         movw    $GD_FLG_COLD_BOOT, %bx
52 1:
53         /* Save BIST */
54         movl    %eax, %ebp
55
56         /* Load the segement registes to match the gdt loaded in start16.S */
57         movl    $(X86_GDT_ENTRY_32BIT_DS * X86_GDT_ENTRY_SIZE), %eax
58         movw    %ax, %fs
59         movw    %ax, %ds
60         movw    %ax, %gs
61         movw    %ax, %es
62         movw    %ax, %ss
63
64         /* Clear the interrupt vectors */
65         lidt    blank_idt_ptr
66
67         /* Early platform init (setup gpio, etc ) */
68         jmp     early_board_init
69 .globl early_board_init_ret
70 early_board_init_ret:
71         post_code(POST_START)
72
73         /* Initialise Cache-As-RAM */
74         jmp     car_init
75 .globl car_init_ret
76 car_init_ret:
77 #ifndef CONFIG_HAVE_FSP
78         /*
79          * We now have CONFIG_SYS_CAR_SIZE bytes of Cache-As-RAM (or SRAM,
80          * or fully initialised SDRAM - we really don't care which)
81          * starting at CONFIG_SYS_CAR_ADDR to be used as a temporary stack
82          * and early malloc area. The MRC requires some space at the top.
83          *
84          * Stack grows down from top of CAR. We have:
85          *
86          * top-> CONFIG_SYS_CAR_ADDR + CONFIG_SYS_CAR_SIZE
87          *      MRC area
88          *      global_data
89          *      x86 global descriptor table
90          *      early malloc area
91          *      stack
92          * bottom-> CONFIG_SYS_CAR_ADDR
93          */
94         movl    $(CONFIG_SYS_CAR_ADDR + CONFIG_SYS_CAR_SIZE - 4), %esp
95 #ifdef CONFIG_DCACHE_RAM_MRC_VAR_SIZE
96         subl    $CONFIG_DCACHE_RAM_MRC_VAR_SIZE, %esp
97 #endif
98 #else
99         /*
100          * When we get here after car_init, esp points to a temporary stack
101          * and esi holds the HOB list address returned by the FSP.
102          */
103 #endif
104
105         /* Reserve space on stack for global data */
106         subl    $GENERATED_GBL_DATA_SIZE, %esp
107
108         /* Align global data to 16-byte boundary */
109         andl    $0xfffffff0, %esp
110         post_code(POST_START_STACK)
111
112         /* Zero the global data since it won't happen later */
113         xorl    %eax, %eax
114         movl    $GENERATED_GBL_DATA_SIZE, %ecx
115         movl    %esp, %edi
116         rep     stosb
117
118 #ifdef CONFIG_HAVE_FSP
119         test    %esi, %esi
120         jz      skip_hob
121
122         /* Store HOB list */
123         movl    %esp, %edx
124         addl    $GD_HOB_LIST, %edx
125         movl    %esi, (%edx)
126
127 skip_hob:
128 #endif
129         /* Setup first parameter to setup_gdt, pointer to global_data */
130         movl    %esp, %eax
131
132         /* Reserve space for global descriptor table */
133         subl    $X86_GDT_SIZE, %esp
134
135         /* Align temporary global descriptor table to 16-byte boundary */
136         andl    $0xfffffff0, %esp
137         movl    %esp, %ecx
138
139 #if defined(CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN)
140         subl    $CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN, %esp
141         movl    %eax, %edx
142         addl    $GD_MALLOC_BASE, %edx
143         movl    %esp, (%edx)
144 #endif
145         /* Store BIST */
146         movl    %eax, %edx
147         addl    $GD_BIST, %edx
148         movl    %ebp, (%edx)
149
150         /* Set second parameter to setup_gdt */
151         movl    %ecx, %edx
152
153         /* Setup global descriptor table so gd->xyz works */
154         call    setup_gdt
155
156         /* Set parameter to board_init_f() to boot flags */
157         post_code(POST_START_DONE)
158         xorl    %eax, %eax
159
160         /* Enter, U-boot! */
161         call    board_init_f
162
163         /* indicate (lack of) progress */
164         movw    $0x85, %ax
165         jmp     die
166
167 .globl board_init_f_r_trampoline
168 .type board_init_f_r_trampoline, @function
169 board_init_f_r_trampoline:
170         /*
171          * SDRAM has been initialised, U-Boot code has been copied into
172          * RAM, BSS has been cleared and relocation adjustments have been
173          * made. It is now time to jump into the in-RAM copy of U-Boot
174          *
175          * %eax = Address of top of new stack
176          */
177
178         /* Stack grows down from top of SDRAM */
179         movl    %eax, %esp
180
181         /* Reserve space on stack for global data */
182         subl    $GENERATED_GBL_DATA_SIZE, %esp
183
184         /* Align global data to 16-byte boundary */
185         andl    $0xfffffff0, %esp
186
187         /* Setup first parameter to memcpy (and setup_gdt) */
188         movl    %esp, %eax
189
190         /* Setup second parameter to memcpy */
191         fs movl 0, %edx
192
193         /* Set third parameter to memcpy */
194         movl    $GENERATED_GBL_DATA_SIZE, %ecx
195
196         /* Copy global data from CAR to SDRAM stack */
197         call    memcpy
198
199         /* Reserve space for global descriptor table */
200         subl    $X86_GDT_SIZE, %esp
201
202         /* Align global descriptor table to 16-byte boundary */
203         andl    $0xfffffff0, %esp
204
205         /* Set second parameter to setup_gdt */
206         movl    %esp, %edx
207
208         /* Setup global descriptor table so gd->xyz works */
209         call    setup_gdt
210
211         /* Set if we need to disable CAR */
212 .weak   car_uninit
213         movl    $car_uninit, %eax
214         cmpl    $0, %eax
215         jz      1f
216
217         call    car_uninit
218 1:
219         /* Re-enter U-Boot by calling board_init_f_r */
220         call    board_init_f_r
221
222 die:
223         hlt
224         jmp     die
225         hlt
226
227 blank_idt_ptr:
228         .word   0               /* limit */
229         .long   0               /* base */
230
231         .p2align        2       /* force 4-byte alignment */
232
233 multiboot_header:
234         /* magic */
235         .long   0x1BADB002
236         /* flags */
237         .long   (1 << 16)
238         /* checksum */
239         .long   -0x1BADB002 - (1 << 16)
240         /* header addr */
241         .long   multiboot_header - _x86boot_start + CONFIG_SYS_TEXT_BASE
242         /* load addr */
243         .long   CONFIG_SYS_TEXT_BASE
244         /* load end addr */
245         .long   0
246         /* bss end addr */
247         .long   0
248         /* entry addr */
249         .long   CONFIG_SYS_TEXT_BASE