i386: Clear MCE flag on AMD K6
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / i386 / boot / setup.S
1 /*
2  *      setup.S         Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
3  *
4  * setup.s is responsible for getting the system data from the BIOS,
5  * and putting them into the appropriate places in system memory.
6  * both setup.s and system has been loaded by the bootblock.
7  *
8  * This code asks the bios for memory/disk/other parameters, and
9  * puts them in a "safe" place: 0x90000-0x901FF, ie where the
10  * boot-block used to be. It is then up to the protected mode
11  * system to read them from there before the area is overwritten
12  * for buffer-blocks.
13  *
14  * Move PS/2 aux init code to psaux.c
15  * (troyer@saifr00.cfsat.Honeywell.COM) 03Oct92
16  *
17  * some changes and additional features by Christoph Niemann,
18  * March 1993/June 1994 (Christoph.Niemann@linux.org)
19  *
20  * add APM BIOS checking by Stephen Rothwell, May 1994
21  * (sfr@canb.auug.org.au)
22  *
23  * High load stuff, initrd support and position independency
24  * by Hans Lermen & Werner Almesberger, February 1996
25  * <lermen@elserv.ffm.fgan.de>, <almesber@lrc.epfl.ch>
26  *
27  * Video handling moved to video.S by Martin Mares, March 1996
28  * <mj@k332.feld.cvut.cz>
29  *
30  * Extended memory detection scheme retwiddled by orc@pell.chi.il.us (david
31  * parsons) to avoid loadlin confusion, July 1997
32  *
33  * Transcribed from Intel (as86) -> AT&T (gas) by Chris Noe, May 1999.
34  * <stiker@northlink.com>
35  *
36  * Fix to work around buggy BIOSes which don't use carry bit correctly
37  * and/or report extended memory in CX/DX for e801h memory size detection 
38  * call.  As a result the kernel got wrong figures.  The int15/e801h docs
39  * from Ralf Brown interrupt list seem to indicate AX/BX should be used
40  * anyway.  So to avoid breaking many machines (presumably there was a reason
41  * to orginally use CX/DX instead of AX/BX), we do a kludge to see
42  * if CX/DX have been changed in the e801 call and if so use AX/BX .
43  * Michael Miller, April 2001 <michaelm@mjmm.org>
44  *
45  * New A20 code ported from SYSLINUX by H. Peter Anvin. AMD Elan bugfixes
46  * by Robert Schwebel, December 2001 <robert@schwebel.de>
47  */
48
49 #include <asm/segment.h>
50 #include <linux/utsrelease.h>
51 #include <linux/compile.h>
52 #include <asm/boot.h>
53 #include <asm/e820.h>
54 #include <asm/page.h>
55 #include <asm/setup.h>
56         
57 /* Signature words to ensure LILO loaded us right */
58 #define SIG1    0xAA55
59 #define SIG2    0x5A5A
60
61 INITSEG  = DEF_INITSEG          # 0x9000, we move boot here, out of the way
62 SYSSEG   = DEF_SYSSEG           # 0x1000, system loaded at 0x10000 (65536).
63 SETUPSEG = DEF_SETUPSEG         # 0x9020, this is the current segment
64                                 # ... and the former contents of CS
65
66 DELTA_INITSEG = SETUPSEG - INITSEG      # 0x0020
67
68 .code16
69 .globl begtext, begdata, begbss, endtext, enddata, endbss
70
71 .text
72 begtext:
73 .data
74 begdata:
75 .bss
76 begbss:
77 .text
78
79 start:
80         jmp     trampoline
81
82 # This is the setup header, and it must start at %cs:2 (old 0x9020:2)
83
84                 .ascii  "HdrS"          # header signature
85                 .word   0x0206          # header version number (>= 0x0105)
86                                         # or else old loadlin-1.5 will fail)
87 realmode_swtch: .word   0, 0            # default_switch, SETUPSEG
88 start_sys_seg:  .word   SYSSEG
89                 .word   kernel_version  # pointing to kernel version string
90                                         # above section of header is compatible
91                                         # with loadlin-1.5 (header v1.5). Don't
92                                         # change it.
93
94 type_of_loader: .byte   0               # = 0, old one (LILO, Loadlin,
95                                         #      Bootlin, SYSLX, bootsect...)
96                                         # See Documentation/i386/boot.txt for
97                                         # assigned ids
98         
99 # flags, unused bits must be zero (RFU) bit within loadflags
100 loadflags:
101 LOADED_HIGH     = 1                     # If set, the kernel is loaded high
102 CAN_USE_HEAP    = 0x80                  # If set, the loader also has set
103                                         # heap_end_ptr to tell how much
104                                         # space behind setup.S can be used for
105                                         # heap purposes.
106                                         # Only the loader knows what is free
107 #ifndef __BIG_KERNEL__
108                 .byte   0
109 #else
110                 .byte   LOADED_HIGH
111 #endif
112
113 setup_move_size: .word  0x8000          # size to move, when setup is not
114                                         # loaded at 0x90000. We will move setup 
115                                         # to 0x90000 then just before jumping
116                                         # into the kernel. However, only the
117                                         # loader knows how much data behind
118                                         # us also needs to be loaded.
119
120 code32_start:                           # here loaders can put a different
121                                         # start address for 32-bit code.
122 #ifndef __BIG_KERNEL__
123                 .long   0x1000          #   0x1000 = default for zImage
124 #else
125                 .long   0x100000        # 0x100000 = default for big kernel
126 #endif
127
128 ramdisk_image:  .long   0               # address of loaded ramdisk image
129                                         # Here the loader puts the 32-bit
130                                         # address where it loaded the image.
131                                         # This only will be read by the kernel.
132
133 ramdisk_size:   .long   0               # its size in bytes
134
135 bootsect_kludge:
136                 .long   0               # obsolete
137
138 heap_end_ptr:   .word   modelist+1024   # (Header version 0x0201 or later)
139                                         # space from here (exclusive) down to
140                                         # end of setup code can be used by setup
141                                         # for local heap purposes.
142
143 pad1:           .word   0
144 cmd_line_ptr:   .long 0                 # (Header version 0x0202 or later)
145                                         # If nonzero, a 32-bit pointer
146                                         # to the kernel command line.
147                                         # The command line should be
148                                         # located between the start of
149                                         # setup and the end of low
150                                         # memory (0xa0000), or it may
151                                         # get overwritten before it
152                                         # gets read.  If this field is
153                                         # used, there is no longer
154                                         # anything magical about the
155                                         # 0x90000 segment; the setup
156                                         # can be located anywhere in
157                                         # low memory 0x10000 or higher.
158
159 ramdisk_max:    .long (-__PAGE_OFFSET-(512 << 20)-1) & 0x7fffffff
160                                         # (Header version 0x0203 or later)
161                                         # The highest safe address for
162                                         # the contents of an initrd
163
164 kernel_alignment:  .long CONFIG_PHYSICAL_ALIGN  #physical addr alignment
165                                                 #required for protected mode
166                                                 #kernel
167 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
168 relocatable_kernel:    .byte 1
169 #else
170 relocatable_kernel:    .byte 0
171 #endif
172 pad2:                   .byte 0
173 pad3:                   .word 0
174
175 cmdline_size:   .long   COMMAND_LINE_SIZE-1     #length of the command line,
176                                                 #added with boot protocol
177                                                 #version 2.06
178
179 trampoline:     call    start_of_setup
180                 .align 16
181                                         # The offset at this point is 0x240
182                 .space  (0xeff-0x240+1) # E820 & EDD space (ending at 0xeff)
183 # End of setup header #####################################################
184
185 start_of_setup:
186 # Bootlin depends on this being done early
187         movw    $0x01500, %ax
188         movb    $0x81, %dl
189         int     $0x13
190
191 #ifdef SAFE_RESET_DISK_CONTROLLER
192 # Reset the disk controller.
193         movw    $0x0000, %ax
194         movb    $0x80, %dl
195         int     $0x13
196 #endif
197
198 # Set %ds = %cs, we know that SETUPSEG = %cs at this point
199         movw    %cs, %ax                # aka SETUPSEG
200         movw    %ax, %ds
201 # Check signature at end of setup
202         cmpw    $SIG1, setup_sig1
203         jne     bad_sig
204
205         cmpw    $SIG2, setup_sig2
206         jne     bad_sig
207
208         jmp     good_sig1
209
210 # Routine to print asciiz string at ds:si
211 prtstr:
212         lodsb
213         andb    %al, %al
214         jz      fin
215
216         call    prtchr
217         jmp     prtstr
218
219 fin:    ret
220
221 # Space printing
222 prtsp2: call    prtspc          # Print double space
223 prtspc: movb    $0x20, %al      # Print single space (note: fall-thru)
224
225 # Part of above routine, this one just prints ascii al
226 prtchr: pushw   %ax
227         pushw   %cx
228         movw    $7,%bx
229         movw    $0x01, %cx
230         movb    $0x0e, %ah
231         int     $0x10
232         popw    %cx
233         popw    %ax
234         ret
235
236 beep:   movb    $0x07, %al
237         jmp     prtchr
238         
239 no_sig_mess: .string    "No setup signature found ..."
240
241 good_sig1:
242         jmp     good_sig
243
244 # We now have to find the rest of the setup code/data
245 bad_sig:
246         movw    %cs, %ax                        # SETUPSEG
247         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # INITSEG
248         movw    %ax, %ds
249         xorb    %bh, %bh
250         movb    (497), %bl                      # get setup sect from bootsect
251         subw    $4, %bx                         # LILO loads 4 sectors of setup
252         shlw    $8, %bx                         # convert to words (1sect=2^8 words)
253         movw    %bx, %cx
254         shrw    $3, %bx                         # convert to segment
255         addw    $SYSSEG, %bx
256         movw    %bx, %cs:start_sys_seg
257 # Move rest of setup code/data to here
258         movw    $2048, %di                      # four sectors loaded by LILO
259         subw    %si, %si
260         pushw   %cs
261         popw    %es
262         movw    $SYSSEG, %ax
263         movw    %ax, %ds
264         rep
265         movsw
266         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
267         movw    %ax, %ds
268         cmpw    $SIG1, setup_sig1
269         jne     no_sig
270
271         cmpw    $SIG2, setup_sig2
272         jne     no_sig
273
274         jmp     good_sig
275
276 no_sig:
277         lea     no_sig_mess, %si
278         call    prtstr
279
280 no_sig_loop:
281         hlt
282         jmp     no_sig_loop
283
284 good_sig:
285         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
286         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
287         movw    %ax, %ds
288 # Check if an old loader tries to load a big-kernel
289         testb   $LOADED_HIGH, %cs:loadflags     # Do we have a big kernel?
290         jz      loader_ok                       # No, no danger for old loaders.
291
292         cmpb    $0, %cs:type_of_loader          # Do we have a loader that
293                                                 # can deal with us?
294         jnz     loader_ok                       # Yes, continue.
295
296         pushw   %cs                             # No, we have an old loader,
297         popw    %ds                             # die. 
298         lea     loader_panic_mess, %si
299         call    prtstr
300
301         jmp     no_sig_loop
302
303 loader_panic_mess: .string "Wrong loader, giving up..."
304
305 # check minimum cpuid
306 # we do this here because it is the last place we can actually
307 # show a user visible error message. Later the video modus
308 # might be already messed up.
309 loader_ok:
310         call verify_cpu
311         testl  %eax,%eax
312         jz      cpu_ok
313         lea     cpu_panic_mess,%si
314         call    prtstr
315 1:      jmp     1b
316
317 cpu_panic_mess:
318         .asciz  "PANIC: CPU too old for this kernel."
319
320 #include "../kernel/verify_cpu.S"
321
322 cpu_ok:
323 # Get memory size (extended mem, kB)
324
325         xorl    %eax, %eax
326         movl    %eax, (0x1e0)
327 #ifndef STANDARD_MEMORY_BIOS_CALL
328         movb    %al, (E820NR)
329 # Try three different memory detection schemes.  First, try
330 # e820h, which lets us assemble a memory map, then try e801h,
331 # which returns a 32-bit memory size, and finally 88h, which
332 # returns 0-64m
333
334 # method E820H:
335 # the memory map from hell.  e820h returns memory classified into
336 # a whole bunch of different types, and allows memory holes and
337 # everything.  We scan through this memory map and build a list
338 # of the first 32 memory areas, which we return at [E820MAP].
339 # This is documented at http://www.acpi.info/, in the ACPI 2.0 specification.
340
341 #define SMAP  0x534d4150
342
343 meme820:
344         xorl    %ebx, %ebx                      # continuation counter
345         movw    $E820MAP, %di                   # point into the whitelist
346                                                 # so we can have the bios
347                                                 # directly write into it.
348
349 jmpe820:
350         movl    $0x0000e820, %eax               # e820, upper word zeroed
351         movl    $SMAP, %edx                     # ascii 'SMAP'
352         movl    $20, %ecx                       # size of the e820rec
353         pushw   %ds                             # data record.
354         popw    %es
355         int     $0x15                           # make the call
356         jc      bail820                         # fall to e801 if it fails
357
358         cmpl    $SMAP, %eax                     # check the return is `SMAP'
359         jne     bail820                         # fall to e801 if it fails
360
361 #       cmpl    $1, 16(%di)                     # is this usable memory?
362 #       jne     again820
363
364         # If this is usable memory, we save it by simply advancing %di by
365         # sizeof(e820rec).
366         #
367 good820:
368         movb    (E820NR), %al                   # up to 128 entries
369         cmpb    $E820MAX, %al
370         jae     bail820
371
372         incb    (E820NR)
373         movw    %di, %ax
374         addw    $20, %ax
375         movw    %ax, %di
376 again820:
377         cmpl    $0, %ebx                        # check to see if
378         jne     jmpe820                         # %ebx is set to EOF
379 bail820:
380
381
382 # method E801H:
383 # memory size is in 1k chunksizes, to avoid confusing loadlin.
384 # we store the 0xe801 memory size in a completely different place,
385 # because it will most likely be longer than 16 bits.
386 # (use 1e0 because that's what Larry Augustine uses in his
387 # alternative new memory detection scheme, and it's sensible
388 # to write everything into the same place.)
389
390 meme801:
391         stc                                     # fix to work around buggy
392         xorw    %cx,%cx                         # BIOSes which don't clear/set
393         xorw    %dx,%dx                         # carry on pass/error of
394                                                 # e801h memory size call
395                                                 # or merely pass cx,dx though
396                                                 # without changing them.
397         movw    $0xe801, %ax
398         int     $0x15
399         jc      mem88
400
401         cmpw    $0x0, %cx                       # Kludge to handle BIOSes
402         jne     e801usecxdx                     # which report their extended
403         cmpw    $0x0, %dx                       # memory in AX/BX rather than
404         jne     e801usecxdx                     # CX/DX.  The spec I have read
405         movw    %ax, %cx                        # seems to indicate AX/BX 
406         movw    %bx, %dx                        # are more reasonable anyway...
407
408 e801usecxdx:
409         andl    $0xffff, %edx                   # clear sign extend
410         shll    $6, %edx                        # and go from 64k to 1k chunks
411         movl    %edx, (0x1e0)                   # store extended memory size
412         andl    $0xffff, %ecx                   # clear sign extend
413         addl    %ecx, (0x1e0)                   # and add lower memory into
414                                                 # total size.
415
416 # Ye Olde Traditional Methode.  Returns the memory size (up to 16mb or
417 # 64mb, depending on the bios) in ax.
418 mem88:
419
420 #endif
421         movb    $0x88, %ah
422         int     $0x15
423         movw    %ax, (2)
424
425 # Set the keyboard repeat rate to the max
426         movw    $0x0305, %ax
427         xorw    %bx, %bx
428         int     $0x16
429
430 # Check for video adapter and its parameters and allow the
431 # user to browse video modes.
432         call    video                           # NOTE: we need %ds pointing
433                                                 # to bootsector
434
435 # Get hd0 data...
436         xorw    %ax, %ax
437         movw    %ax, %ds
438         ldsw    (4 * 0x41), %si
439         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
440         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
441         pushw   %ax
442         movw    %ax, %es
443         movw    $0x0080, %di
444         movw    $0x10, %cx
445         pushw   %cx
446         cld
447         rep
448         movsb
449 # Get hd1 data...
450         xorw    %ax, %ax
451         movw    %ax, %ds
452         ldsw    (4 * 0x46), %si
453         popw    %cx
454         popw    %es
455         movw    $0x0090, %di
456         rep
457         movsb
458 # Check that there IS a hd1 :-)
459         movw    $0x01500, %ax
460         movb    $0x81, %dl
461         int     $0x13
462         jc      no_disk1
463         
464         cmpb    $3, %ah
465         je      is_disk1
466
467 no_disk1:
468         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
469         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
470         movw    %ax, %es
471         movw    $0x0090, %di
472         movw    $0x10, %cx
473         xorw    %ax, %ax
474         cld
475         rep
476         stosb
477 is_disk1:
478 # check for Micro Channel (MCA) bus
479         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
480         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
481         movw    %ax, %ds
482         xorw    %ax, %ax
483         movw    %ax, (0xa0)                     # set table length to 0
484         movb    $0xc0, %ah
485         stc
486         int     $0x15                           # moves feature table to es:bx
487         jc      no_mca
488
489         pushw   %ds
490         movw    %es, %ax
491         movw    %ax, %ds
492         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
493         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
494         movw    %ax, %es
495         movw    %bx, %si
496         movw    $0xa0, %di
497         movw    (%si), %cx
498         addw    $2, %cx                         # table length is a short
499         cmpw    $0x10, %cx
500         jc      sysdesc_ok
501
502         movw    $0x10, %cx                      # we keep only first 16 bytes
503 sysdesc_ok:
504         rep
505         movsb
506         popw    %ds
507 no_mca:
508 #ifdef CONFIG_X86_VOYAGER
509         movb    $0xff, 0x40     # flag on config found
510         movb    $0xc0, %al
511         mov     $0xff, %ah
512         int     $0x15           # put voyager config info at es:di
513         jc      no_voyager
514         movw    $0x40, %si      # place voyager info in apm table
515         cld
516         movw    $7, %cx
517 voyager_rep:
518         movb    %es:(%di), %al
519         movb    %al,(%si)
520         incw    %di
521         incw    %si
522         decw    %cx
523         jnz     voyager_rep
524 no_voyager:     
525 #endif
526 # Check for PS/2 pointing device
527         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
528         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
529         movw    %ax, %ds
530         movb    $0, (0x1ff)                     # default is no pointing device
531         int     $0x11                           # int 0x11: equipment list
532         testb   $0x04, %al                      # check if mouse installed
533         jz      no_psmouse
534
535         movb    $0xAA, (0x1ff)                  # device present
536 no_psmouse:
537
538 #if defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI) || defined(CONFIG_X86_SPEEDSTEP_SMI_MODULE)
539         movl    $0x0000E980, %eax               # IST Support 
540         movl    $0x47534943, %edx               # Request value
541         int     $0x15
542
543         movl    %eax, (96)
544         movl    %ebx, (100)
545         movl    %ecx, (104)
546         movl    %edx, (108)
547 #endif
548
549 #if defined(CONFIG_APM) || defined(CONFIG_APM_MODULE)
550 # Then check for an APM BIOS...
551                                                 # %ds points to the bootsector
552         movw    $0, 0x40                        # version = 0 means no APM BIOS
553         movw    $0x05300, %ax                   # APM BIOS installation check
554         xorw    %bx, %bx
555         int     $0x15
556         jc      done_apm_bios                   # Nope, no APM BIOS
557         
558         cmpw    $0x0504d, %bx                   # Check for "PM" signature
559         jne     done_apm_bios                   # No signature, no APM BIOS
560
561         andw    $0x02, %cx                      # Is 32 bit supported?
562         je      done_apm_bios                   # No 32-bit, no (good) APM BIOS
563
564         movw    $0x05304, %ax                   # Disconnect first just in case
565         xorw    %bx, %bx
566         int     $0x15                           # ignore return code
567         movw    $0x05303, %ax                   # 32 bit connect
568         xorl    %ebx, %ebx
569         xorw    %cx, %cx                        # paranoia :-)
570         xorw    %dx, %dx                        #   ...
571         xorl    %esi, %esi                      #   ...
572         xorw    %di, %di                        #   ...
573         int     $0x15
574         jc      no_32_apm_bios                  # Ack, error. 
575
576         movw    %ax,  (66)                      # BIOS code segment
577         movl    %ebx, (68)                      # BIOS entry point offset
578         movw    %cx,  (72)                      # BIOS 16 bit code segment
579         movw    %dx,  (74)                      # BIOS data segment
580         movl    %esi, (78)                      # BIOS code segment lengths
581         movw    %di,  (82)                      # BIOS data segment length
582 # Redo the installation check as the 32 bit connect
583 # modifies the flags returned on some BIOSs
584         movw    $0x05300, %ax                   # APM BIOS installation check
585         xorw    %bx, %bx
586         xorw    %cx, %cx                        # paranoia
587         int     $0x15
588         jc      apm_disconnect                  # error -> shouldn't happen
589
590         cmpw    $0x0504d, %bx                   # check for "PM" signature
591         jne     apm_disconnect                  # no sig -> shouldn't happen
592
593         movw    %ax, (64)                       # record the APM BIOS version
594         movw    %cx, (76)                       # and flags
595         jmp     done_apm_bios
596
597 apm_disconnect:                                 # Tidy up
598         movw    $0x05304, %ax                   # Disconnect
599         xorw    %bx, %bx
600         int     $0x15                           # ignore return code
601
602         jmp     done_apm_bios
603
604 no_32_apm_bios:
605         andw    $0xfffd, (76)                   # remove 32 bit support bit
606 done_apm_bios:
607 #endif
608
609 #include "edd.S"
610
611 # Now we want to move to protected mode ...
612         cmpw    $0, %cs:realmode_swtch
613         jz      rmodeswtch_normal
614
615         lcall   *%cs:realmode_swtch
616
617         jmp     rmodeswtch_end
618
619 rmodeswtch_normal:
620         pushw   %cs
621         call    default_switch
622
623 rmodeswtch_end:
624 # Now we move the system to its rightful place ... but we check if we have a
625 # big-kernel. In that case we *must* not move it ...
626         testb   $LOADED_HIGH, %cs:loadflags
627         jz      do_move0                        # .. then we have a normal low
628                                                 # loaded zImage
629                                                 # .. or else we have a high
630                                                 # loaded bzImage
631         jmp     end_move                        # ... and we skip moving
632
633 do_move0:
634         movw    $0x100, %ax                     # start of destination segment
635         movw    %cs, %bp                        # aka SETUPSEG
636         subw    $DELTA_INITSEG, %bp             # aka INITSEG
637         movw    %cs:start_sys_seg, %bx          # start of source segment
638         cld
639 do_move:
640         movw    %ax, %es                        # destination segment
641         incb    %ah                             # instead of add ax,#0x100
642         movw    %bx, %ds                        # source segment
643         addw    $0x100, %bx
644         subw    %di, %di
645         subw    %si, %si
646         movw    $0x800, %cx
647         rep
648         movsw
649         cmpw    %bp, %bx                        # assume start_sys_seg > 0x200,
650                                                 # so we will perhaps read one
651                                                 # page more than needed, but
652                                                 # never overwrite INITSEG
653                                                 # because destination is a
654                                                 # minimum one page below source
655         jb      do_move
656
657 end_move:
658 # then we load the segment descriptors
659         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
660         movw    %ax, %ds
661                 
662 # Check whether we need to be downward compatible with version <=201
663         cmpl    $0, cmd_line_ptr
664         jne     end_move_self           # loader uses version >=202 features
665         cmpb    $0x20, type_of_loader
666         je      end_move_self           # bootsect loader, we know of it
667
668 # Boot loader doesnt support boot protocol version 2.02.
669 # If we have our code not at 0x90000, we need to move it there now.
670 # We also then need to move the params behind it (commandline)
671 # Because we would overwrite the code on the current IP, we move
672 # it in two steps, jumping high after the first one.
673         movw    %cs, %ax
674         cmpw    $SETUPSEG, %ax
675         je      end_move_self
676
677         cli                                     # make sure we really have
678                                                 # interrupts disabled !
679                                                 # because after this the stack
680                                                 # should not be used
681         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
682         movw    %ss, %dx
683         cmpw    %ax, %dx
684         jb      move_self_1
685
686         addw    $INITSEG, %dx
687         subw    %ax, %dx                        # this will go into %ss after
688                                                 # the move
689 move_self_1:
690         movw    %ax, %ds
691         movw    $INITSEG, %ax                   # real INITSEG
692         movw    %ax, %es
693         movw    %cs:setup_move_size, %cx
694         std                                     # we have to move up, so we use
695                                                 # direction down because the
696                                                 # areas may overlap
697         movw    %cx, %di
698         decw    %di
699         movw    %di, %si
700         subw    $move_self_here+0x200, %cx
701         rep
702         movsb
703         ljmp    $SETUPSEG, $move_self_here
704
705 move_self_here:
706         movw    $move_self_here+0x200, %cx
707         rep
708         movsb
709         movw    $SETUPSEG, %ax
710         movw    %ax, %ds
711         movw    %dx, %ss
712 end_move_self:                                  # now we are at the right place
713
714 #
715 # Enable A20.  This is at the very best an annoying procedure.
716 # A20 code ported from SYSLINUX 1.52-1.63 by H. Peter Anvin.
717 # AMD Elan bug fix by Robert Schwebel.
718 #
719
720 #if defined(CONFIG_X86_ELAN)
721         movb $0x02, %al                 # alternate A20 gate
722         outb %al, $0x92                 # this works on SC410/SC520
723 a20_elan_wait:
724         call a20_test
725         jz a20_elan_wait
726         jmp a20_done
727 #endif
728
729
730 A20_TEST_LOOPS          =  32           # Iterations per wait
731 A20_ENABLE_LOOPS        = 255           # Total loops to try            
732
733
734 #ifndef CONFIG_X86_VOYAGER
735 a20_try_loop:
736
737         # First, see if we are on a system with no A20 gate.
738 a20_none:
739         call    a20_test
740         jnz     a20_done
741
742         # Next, try the BIOS (INT 0x15, AX=0x2401)
743 a20_bios:
744         movw    $0x2401, %ax
745         pushfl                                  # Be paranoid about flags
746         int     $0x15
747         popfl
748
749         call    a20_test
750         jnz     a20_done
751
752         # Try enabling A20 through the keyboard controller
753 #endif /* CONFIG_X86_VOYAGER */
754 a20_kbc:
755         call    empty_8042
756
757 #ifndef CONFIG_X86_VOYAGER
758         call    a20_test                        # Just in case the BIOS worked
759         jnz     a20_done                        # but had a delayed reaction.
760 #endif
761
762         movb    $0xD1, %al                      # command write
763         outb    %al, $0x64
764         call    empty_8042
765
766         movb    $0xDF, %al                      # A20 on
767         outb    %al, $0x60
768         call    empty_8042
769
770 #ifndef CONFIG_X86_VOYAGER
771         # Wait until a20 really *is* enabled; it can take a fair amount of
772         # time on certain systems; Toshiba Tecras are known to have this
773         # problem.
774 a20_kbc_wait:
775         xorw    %cx, %cx
776 a20_kbc_wait_loop:
777         call    a20_test
778         jnz     a20_done
779         loop    a20_kbc_wait_loop
780
781         # Final attempt: use "configuration port A"
782 a20_fast:
783         inb     $0x92, %al                      # Configuration Port A
784         orb     $0x02, %al                      # "fast A20" version
785         andb    $0xFE, %al                      # don't accidentally reset
786         outb    %al, $0x92
787
788         # Wait for configuration port A to take effect
789 a20_fast_wait:
790         xorw    %cx, %cx
791 a20_fast_wait_loop:
792         call    a20_test
793         jnz     a20_done
794         loop    a20_fast_wait_loop
795
796         # A20 is still not responding.  Try frobbing it again.
797         # 
798         decb    (a20_tries)
799         jnz     a20_try_loop
800         
801         movw    $a20_err_msg, %si
802         call    prtstr
803
804 a20_die:
805         hlt
806         jmp     a20_die
807
808 a20_tries:
809         .byte   A20_ENABLE_LOOPS
810
811 a20_err_msg:
812         .ascii  "linux: fatal error: A20 gate not responding!"
813         .byte   13, 10, 0
814
815         # If we get here, all is good
816 a20_done:
817
818 #endif /* CONFIG_X86_VOYAGER */
819 # set up gdt and idt and 32bit start address
820         lidt    idt_48                          # load idt with 0,0
821         xorl    %eax, %eax                      # Compute gdt_base
822         movw    %ds, %ax                        # (Convert %ds:gdt to a linear ptr)
823         shll    $4, %eax
824         addl    %eax, code32
825         addl    $gdt, %eax
826         movl    %eax, (gdt_48+2)
827         lgdt    gdt_48                          # load gdt with whatever is
828                                                 # appropriate
829
830 # make sure any possible coprocessor is properly reset..
831         xorw    %ax, %ax
832         outb    %al, $0xf0
833         call    delay
834
835         outb    %al, $0xf1
836         call    delay
837
838 # well, that went ok, I hope. Now we mask all interrupts - the rest
839 # is done in init_IRQ().
840         movb    $0xFF, %al                      # mask all interrupts for now
841         outb    %al, $0xA1
842         call    delay
843         
844         movb    $0xFB, %al                      # mask all irq's but irq2 which
845         outb    %al, $0x21                      # is cascaded
846
847 # Well, that certainly wasn't fun :-(. Hopefully it works, and we don't
848 # need no steenking BIOS anyway (except for the initial loading :-).
849 # The BIOS-routine wants lots of unnecessary data, and it's less
850 # "interesting" anyway. This is how REAL programmers do it.
851 #
852 # Well, now's the time to actually move into protected mode. To make
853 # things as simple as possible, we do no register set-up or anything,
854 # we let the gnu-compiled 32-bit programs do that. We just jump to
855 # absolute address 0x1000 (or the loader supplied one),
856 # in 32-bit protected mode.
857 #
858 # Note that the short jump isn't strictly needed, although there are
859 # reasons why it might be a good idea. It won't hurt in any case.
860         movw    $1, %ax                         # protected mode (PE) bit
861         lmsw    %ax                             # This is it!
862         jmp     flush_instr
863
864 flush_instr:
865         xorw    %bx, %bx                        # Flag to indicate a boot
866         xorl    %esi, %esi                      # Pointer to real-mode code
867         movw    %cs, %si
868         subw    $DELTA_INITSEG, %si
869         shll    $4, %esi                        # Convert to 32-bit pointer
870
871 # jump to startup_32 in arch/i386/boot/compressed/head.S
872 #       
873 # NOTE: For high loaded big kernels we need a
874 #       jmpi    0x100000,__BOOT_CS
875 #
876 #       but we yet haven't reloaded the CS register, so the default size 
877 #       of the target offset still is 16 bit.
878 #       However, using an operand prefix (0x66), the CPU will properly
879 #       take our 48 bit far pointer. (INTeL 80386 Programmer's Reference
880 #       Manual, Mixing 16-bit and 32-bit code, page 16-6)
881
882         .byte 0x66, 0xea                        # prefix + jmpi-opcode
883 code32: .long   startup_32                      # will be set to %cs+startup_32
884         .word   __BOOT_CS
885 .code32
886 startup_32:
887         movl $(__BOOT_DS), %eax
888         movl %eax, %ds
889         movl %eax, %es
890         movl %eax, %fs
891         movl %eax, %gs
892         movl %eax, %ss
893
894         xorl %eax, %eax
895 1:      incl %eax                               # check that A20 really IS enabled
896         movl %eax, 0x00000000                   # loop forever if it isn't
897         cmpl %eax, 0x00100000
898         je 1b
899
900         # Jump to the 32bit entry point
901         jmpl *(code32_start - start + (DELTA_INITSEG << 4))(%esi)
902 .code16
903
904 # Here's a bunch of information about your current kernel..
905 kernel_version: .ascii  UTS_RELEASE
906                 .ascii  " ("
907                 .ascii  LINUX_COMPILE_BY
908                 .ascii  "@"
909                 .ascii  LINUX_COMPILE_HOST
910                 .ascii  ") "
911                 .ascii  UTS_VERSION
912                 .byte   0
913
914 # This is the default real mode switch routine.
915 # to be called just before protected mode transition
916 default_switch:
917         cli                                     # no interrupts allowed !
918         movb    $0x80, %al                      # disable NMI for bootup
919                                                 # sequence
920         outb    %al, $0x70
921         lret
922
923
924 #ifndef CONFIG_X86_VOYAGER
925 # This routine tests whether or not A20 is enabled.  If so, it
926 # exits with zf = 0.
927 #
928 # The memory address used, 0x200, is the int $0x80 vector, which
929 # should be safe.
930
931 A20_TEST_ADDR = 4*0x80
932
933 a20_test:
934         pushw   %cx
935         pushw   %ax
936         xorw    %cx, %cx
937         movw    %cx, %fs                        # Low memory
938         decw    %cx
939         movw    %cx, %gs                        # High memory area
940         movw    $A20_TEST_LOOPS, %cx
941         movw    %fs:(A20_TEST_ADDR), %ax
942         pushw   %ax
943 a20_test_wait:
944         incw    %ax
945         movw    %ax, %fs:(A20_TEST_ADDR)
946         call    delay                           # Serialize and make delay constant
947         cmpw    %gs:(A20_TEST_ADDR+0x10), %ax
948         loope   a20_test_wait
949
950         popw    %fs:(A20_TEST_ADDR)
951         popw    %ax
952         popw    %cx
953         ret     
954
955 #endif /* CONFIG_X86_VOYAGER */
956
957 # This routine checks that the keyboard command queue is empty
958 # (after emptying the output buffers)
959 #
960 # Some machines have delusions that the keyboard buffer is always full
961 # with no keyboard attached...
962 #
963 # If there is no keyboard controller, we will usually get 0xff
964 # to all the reads.  With each IO taking a microsecond and
965 # a timeout of 100,000 iterations, this can take about half a
966 # second ("delay" == outb to port 0x80). That should be ok,
967 # and should also be plenty of time for a real keyboard controller
968 # to empty.
969 #
970
971 empty_8042:
972         pushl   %ecx
973         movl    $100000, %ecx
974
975 empty_8042_loop:
976         decl    %ecx
977         jz      empty_8042_end_loop
978
979         call    delay
980
981         inb     $0x64, %al                      # 8042 status port
982         testb   $1, %al                         # output buffer?
983         jz      no_output
984
985         call    delay
986         inb     $0x60, %al                      # read it
987         jmp     empty_8042_loop
988
989 no_output:
990         testb   $2, %al                         # is input buffer full?
991         jnz     empty_8042_loop                 # yes - loop
992 empty_8042_end_loop:
993         popl    %ecx
994         ret
995
996 # Read the cmos clock. Return the seconds in al
997 gettime:
998         pushw   %cx
999         movb    $0x02, %ah
1000         int     $0x1a
1001         movb    %dh, %al                        # %dh contains the seconds
1002         andb    $0x0f, %al
1003         movb    %dh, %ah
1004         movb    $0x04, %cl
1005         shrb    %cl, %ah
1006         aad
1007         popw    %cx
1008         ret
1009
1010 # Delay is needed after doing I/O
1011 delay:
1012         outb    %al,$0x80
1013         ret
1014
1015 # Descriptor tables
1016 #
1017 # NOTE: The intel manual says gdt should be sixteen bytes aligned for
1018 # efficiency reasons.  However, there are machines which are known not
1019 # to boot with misaligned GDTs, so alter this at your peril!  If you alter
1020 # GDT_ENTRY_BOOT_CS (in asm/segment.h) remember to leave at least two
1021 # empty GDT entries (one for NULL and one reserved).
1022 #
1023 # NOTE: On some CPUs, the GDT must be 8 byte aligned.  This is
1024 # true for the Voyager Quad CPU card which will not boot without
1025 # This directive.  16 byte aligment is recommended by intel.
1026 #
1027         .align 16
1028 gdt:
1029         .fill GDT_ENTRY_BOOT_CS,8,0
1030
1031         .word   0xFFFF                          # 4Gb - (0x100000*0x1000 = 4Gb)
1032         .word   0                               # base address = 0
1033         .word   0x9A00                          # code read/exec
1034         .word   0x00CF                          # granularity = 4096, 386
1035                                                 #  (+5th nibble of limit)
1036
1037         .word   0xFFFF                          # 4Gb - (0x100000*0x1000 = 4Gb)
1038         .word   0                               # base address = 0
1039         .word   0x9200                          # data read/write
1040         .word   0x00CF                          # granularity = 4096, 386
1041                                                 #  (+5th nibble of limit)
1042 gdt_end:
1043         .align  4
1044         
1045         .word   0                               # alignment byte
1046 idt_48:
1047         .word   0                               # idt limit = 0
1048         .word   0, 0                            # idt base = 0L
1049
1050         .word   0                               # alignment byte
1051 gdt_48:
1052         .word   gdt_end - gdt - 1               # gdt limit
1053         .word   0, 0                            # gdt base (filled in later)
1054
1055 # Include video setup & detection code
1056
1057 #include "video.S"
1058
1059 # Setup signature -- must be last
1060 setup_sig1:     .word   SIG1
1061 setup_sig2:     .word   SIG2
1062
1063 # After this point, there is some free space which is used by the video mode
1064 # handling code to store the temporary mode table (not used by the kernel).
1065
1066 modelist:
1067
1068 .text
1069 endtext:
1070 .data
1071 enddata:
1072 .bss
1073 endbss: