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