arch/x86/realmode/rm/trampoline_64.S

   1 /*
   2  *
   3  *      Trampoline.S    Derived from Setup.S by Linus Torvalds
   4  *
   5  *      4 Jan 1997 Michael Chastain: changed to gnu as.
   6  *      15 Sept 2005 Eric Biederman: 64bit PIC support
   7  *
   8  *      Entry: CS:IP point to the start of our code, we are
   9  *      in real mode with no stack, but the rest of the
  10  *      trampoline page to make our stack and everything else
  11  *      is a mystery.
  12  *
  13  *      On entry to trampoline_start, the processor is in real mode
  14  *      with 16-bit addressing and 16-bit data.  CS has some value
  15  *      and IP is zero.  Thus, data addresses need to be absolute
  16  *      (no relocation) and are taken with regard to r_base.
  17  *
  18  *      With the addition of trampoline_level4_pgt this code can
  19  *      now enter a 64bit kernel that lives at arbitrary 64bit
  20  *      physical addresses.
  21  *
  22  *      If you work on this file, check the object module with objdump
  23  *      --full-contents --reloc to make sure there are no relocation
  24  *      entries.
  25  */
  26
  27 #include <linux/linkage.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <asm/pgtable_types.h>
  30 #include <asm/page_types.h>
  31 #include <asm/msr.h>
  32 #include <asm/segment.h>
  33 #include <asm/processor-flags.h>
  34 #include "realmode.h"
  35
  36         .text
  37         .code16
  38
  39         .balign PAGE_SIZE
  40 ENTRY(trampoline_start)
  41         cli                     # We should be safe anyway
  42         wbinvd
  43
  44         LJMPW_RM(1f)
  45 1:
  46         mov     %cs, %ax        # Code and data in the same place
  47         mov     %ax, %ds
  48         mov     %ax, %es
  49         mov     %ax, %ss
  50
  51         movl    $0xA5A5A5A5, trampoline_status
  52         # write marker for master knows we're running
  53
  54         # Setup stack
  55         movl    $rm_stack_end, %esp
  56
  57         call    verify_cpu              # Verify the cpu supports long mode
  58         testl   %eax, %eax              # Check for return code
  59         jnz     no_longmode
  60
  61         /*
  62          * GDT tables in non default location kernel can be beyond 16MB and
  63          * lgdt will not be able to load the address as in real mode default
  64          * operand size is 16bit. Use lgdtl instead to force operand size
  65          * to 32 bit.
  66          */
  67
  68         lidtl   tr_idt  # load idt with 0, 0
  69         lgdtl   tr_gdt  # load gdt with whatever is appropriate
  70
  71         movw    $__KERNEL_DS, %dx       # Data segment descriptor
  72
  73         # Enable protected mode
  74         movl    $X86_CR0_PE, %eax       # protected mode (PE) bit
  75         movl    %eax, %cr0              # into protected mode
  76
  77         # flush prefetch and jump to startup_32
  78         ljmpl   $__KERNEL32_CS, $pa_startup_32
  79
  80 no_longmode:
  81         hlt
  82         jmp no_longmode
  83 #include "../kernel/verify_cpu.S"
  84
  85         .section ".text32","ax"
  86         .code32
  87         .balign 4
  88 ENTRY(startup_32)
  89         movl    %edx, %ss
  90         addl    $pa_real_mode_base, %esp
  91         movl    %edx, %ds
  92         movl    %edx, %es
  93         movl    %edx, %fs
  94         movl    %edx, %gs
  95
  96         movl    pa_tr_cr4, %eax
  97         movl    %eax, %cr4              # Enable PAE mode
  98
  99         # Setup trampoline 4 level pagetables
 100         movl    $pa_trampoline_pgd, %eax
 101         movl    %eax, %cr3
 102
 103         # Set up EFER
 104         movl    pa_tr_efer, %eax
 105         movl    pa_tr_efer + 4, %edx
 106         movl    $MSR_EFER, %ecx
 107         wrmsr
 108
 109         # Enable paging and in turn activate Long Mode
 110         movl    $(X86_CR0_PG | X86_CR0_WP | X86_CR0_PE), %eax
 111         movl    %eax, %cr0
 112
 113         /*
 114          * At this point we're in long mode but in 32bit compatibility mode
 115          * with EFER.LME = 1, CS.L = 0, CS.D = 1 (and in turn
 116          * EFER.LMA = 1). Now we want to jump in 64bit mode, to do that we use
 117          * the new gdt/idt that has __KERNEL_CS with CS.L = 1.
 118          */
 119         ljmpl   $__KERNEL_CS, $pa_startup_64
 120
 121         .section ".text64","ax"
 122         .code64
 123         .balign 4
 124 ENTRY(startup_64)
 125         # Now jump into the kernel using virtual addresses
 126         jmpq    *tr_start(%rip)
 127
 128         .section ".rodata","a"
 129         # Duplicate the global descriptor table
 130         # so the kernel can live anywhere
 131         .balign 16
 132         .globl tr_gdt
 133 tr_gdt:
 134         .short  tr_gdt_end - tr_gdt - 1 # gdt limit
 135         .long   pa_tr_gdt
 136         .short  0
 137         .quad   0x00cf9b000000ffff      # __KERNEL32_CS
 138         .quad   0x00af9b000000ffff      # __KERNEL_CS
 139         .quad   0x00cf93000000ffff      # __KERNEL_DS
 140 tr_gdt_end:
 141
 142         .bss
 143         .balign PAGE_SIZE
 144 GLOBAL(trampoline_pgd)          .space  PAGE_SIZE
 145
 146         .balign 8
 147 GLOBAL(trampoline_header)
 148         tr_start:               .space  8
 149         GLOBAL(tr_efer)         .space  8
 150         GLOBAL(tr_cr4)          .space  4
 151 END(trampoline_header)
 152
 153 #include "trampoline_common.S"