5d84d1c74e4c6d2a84666c7b7125641b00a1dcad
[linux-2.6.git] / arch / x86 / boot / header.S
1 /*
2  *      header.S
3  *
4  *      Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
5  *
6  *      Based on bootsect.S and setup.S
7  *      modified by more people than can be counted
8  *
9  *      Rewritten as a common file by H. Peter Anvin (Apr 2007)
10  *
11  * BIG FAT NOTE: We're in real mode using 64k segments.  Therefore segment
12  * addresses must be multiplied by 16 to obtain their respective linear
13  * addresses. To avoid confusion, linear addresses are written using leading
14  * hex while segment addresses are written as segment:offset.
15  *
16  */
17
18 #include <asm/segment.h>
19 #include <linux/utsrelease.h>
20 #include <asm/boot.h>
21 #include <asm/e820.h>
22 #include <asm/page_types.h>
23 #include <asm/setup.h>
24 #include "boot.h"
25 #include "offsets.h"
26
27 BOOTSEG         = 0x07C0                /* original address of boot-sector */
28 SYSSEG          = 0x1000                /* historical load address >> 4 */
29
30 #ifndef SVGA_MODE
31 #define SVGA_MODE ASK_VGA
32 #endif
33
34 #ifndef RAMDISK
35 #define RAMDISK 0
36 #endif
37
38 #ifndef ROOT_RDONLY
39 #define ROOT_RDONLY 1
40 #endif
41
42         .code16
43         .section ".bstext", "ax"
44
45         .global bootsect_start
46 bootsect_start:
47
48         # Normalize the start address
49         ljmp    $BOOTSEG, $start2
50
51 start2:
52         movw    %cs, %ax
53         movw    %ax, %ds
54         movw    %ax, %es
55         movw    %ax, %ss
56         xorw    %sp, %sp
57         sti
58         cld
59
60         movw    $bugger_off_msg, %si
61
62 msg_loop:
63         lodsb
64         andb    %al, %al
65         jz      bs_die
66         movb    $0xe, %ah
67         movw    $7, %bx
68         int     $0x10
69         jmp     msg_loop
70
71 bs_die:
72         # Allow the user to press a key, then reboot
73         xorw    %ax, %ax
74         int     $0x16
75         int     $0x19
76
77         # int 0x19 should never return.  In case it does anyway,
78         # invoke the BIOS reset code...
79         ljmp    $0xf000,$0xfff0
80
81         .section ".bsdata", "a"
82 bugger_off_msg:
83         .ascii  "Direct booting from floppy is no longer supported.\r\n"
84         .ascii  "Please use a boot loader program instead.\r\n"
85         .ascii  "\n"
86         .ascii  "Remove disk and press any key to reboot . . .\r\n"
87         .byte   0
88
89
90         # Kernel attributes; used by setup.  This is part 1 of the
91         # header, from the old boot sector.
92
93         .section ".header", "a"
94         .globl  hdr
95 hdr:
96 setup_sects:    .byte 0                 /* Filled in by build.c */
97 root_flags:     .word ROOT_RDONLY
98 syssize:        .long 0                 /* Filled in by build.c */
99 ram_size:       .word 0                 /* Obsolete */
100 vid_mode:       .word SVGA_MODE
101 root_dev:       .word 0                 /* Filled in by build.c */
102 boot_flag:      .word 0xAA55
103
104         # offset 512, entry point
105
106         .globl  _start
107 _start:
108                 # Explicitly enter this as bytes, or the assembler
109                 # tries to generate a 3-byte jump here, which causes
110                 # everything else to push off to the wrong offset.
111                 .byte   0xeb            # short (2-byte) jump
112                 .byte   start_of_setup-1f
113 1:
114
115         # Part 2 of the header, from the old setup.S
116
117                 .ascii  "HdrS"          # header signature
118                 .word   0x0209          # header version number (>= 0x0105)
119                                         # or else old loadlin-1.5 will fail)
120                 .globl realmode_swtch
121 realmode_swtch: .word   0, 0            # default_switch, SETUPSEG
122 start_sys_seg:  .word   SYSSEG          # obsolete and meaningless, but just
123                                         # in case something decided to "use" it
124                 .word   kernel_version-512 # pointing to kernel version string
125                                         # above section of header is compatible
126                                         # with loadlin-1.5 (header v1.5). Don't
127                                         # change it.
128
129 type_of_loader: .byte   0               # 0 means ancient bootloader, newer
130                                         # bootloaders know to change this.
131                                         # See Documentation/i386/boot.txt for
132                                         # assigned ids
133
134 # flags, unused bits must be zero (RFU) bit within loadflags
135 loadflags:
136 LOADED_HIGH     = 1                     # If set, the kernel is loaded high
137 CAN_USE_HEAP    = 0x80                  # If set, the loader also has set
138                                         # heap_end_ptr to tell how much
139                                         # space behind setup.S can be used for
140                                         # heap purposes.
141                                         # Only the loader knows what is free
142                 .byte   LOADED_HIGH
143
144 setup_move_size: .word  0x8000          # size to move, when setup is not
145                                         # loaded at 0x90000. We will move setup
146                                         # to 0x90000 then just before jumping
147                                         # into the kernel. However, only the
148                                         # loader knows how much data behind
149                                         # us also needs to be loaded.
150
151 code32_start:                           # here loaders can put a different
152                                         # start address for 32-bit code.
153                 .long   0x100000        # 0x100000 = default for big kernel
154
155 ramdisk_image:  .long   0               # address of loaded ramdisk image
156                                         # Here the loader puts the 32-bit
157                                         # address where it loaded the image.
158                                         # This only will be read by the kernel.
159
160 ramdisk_size:   .long   0               # its size in bytes
161
162 bootsect_kludge:
163                 .long   0               # obsolete
164
165 heap_end_ptr:   .word   _end+STACK_SIZE-512
166                                         # (Header version 0x0201 or later)
167                                         # space from here (exclusive) down to
168                                         # end of setup code can be used by setup
169                                         # for local heap purposes.
170
171 pad1:           .word   0
172 cmd_line_ptr:   .long   0               # (Header version 0x0202 or later)
173                                         # If nonzero, a 32-bit pointer
174                                         # to the kernel command line.
175                                         # The command line should be
176                                         # located between the start of
177                                         # setup and the end of low
178                                         # memory (0xa0000), or it may
179                                         # get overwritten before it
180                                         # gets read.  If this field is
181                                         # used, there is no longer
182                                         # anything magical about the
183                                         # 0x90000 segment; the setup
184                                         # can be located anywhere in
185                                         # low memory 0x10000 or higher.
186
187 ramdisk_max:    .long 0x7fffffff
188                                         # (Header version 0x0203 or later)
189                                         # The highest safe address for
190                                         # the contents of an initrd
191                                         # The current kernel allows up to 4 GB,
192                                         # but leave it at 2 GB to avoid
193                                         # possible bootloader bugs.
194
195 kernel_alignment:  .long CONFIG_PHYSICAL_ALIGN  #physical addr alignment
196                                                 #required for protected mode
197                                                 #kernel
198 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
199 relocatable_kernel:    .byte 1
200 #else
201 relocatable_kernel:    .byte 0
202 #endif
203 pad2:                   .byte 0
204 pad3:                   .word 0
205
206 cmdline_size:   .long   COMMAND_LINE_SIZE-1     #length of the command line,
207                                                 #added with boot protocol
208                                                 #version 2.06
209
210 hardware_subarch:       .long 0                 # subarchitecture, added with 2.07
211                                                 # default to 0 for normal x86 PC
212
213 hardware_subarch_data:  .quad 0
214
215 payload_offset:         .long input_data
216 payload_length:         .long input_data_end-input_data
217
218 setup_data:             .quad 0                 # 64-bit physical pointer to
219                                                 # single linked list of
220                                                 # struct setup_data
221
222 # End of setup header #####################################################
223
224         .section ".inittext", "ax"
225 start_of_setup:
226 #ifdef SAFE_RESET_DISK_CONTROLLER
227 # Reset the disk controller.
228         movw    $0x0000, %ax            # Reset disk controller
229         movb    $0x80, %dl              # All disks
230         int     $0x13
231 #endif
232
233 # Force %es = %ds
234         movw    %ds, %ax
235         movw    %ax, %es
236         cld
237
238 # Apparently some ancient versions of LILO invoked the kernel with %ss != %ds,
239 # which happened to work by accident for the old code.  Recalculate the stack
240 # pointer if %ss is invalid.  Otherwise leave it alone, LOADLIN sets up the
241 # stack behind its own code, so we can't blindly put it directly past the heap.
242
243         movw    %ss, %dx
244         cmpw    %ax, %dx        # %ds == %ss?
245         movw    %sp, %dx
246         je      2f              # -> assume %sp is reasonably set
247
248         # Invalid %ss, make up a new stack
249         movw    $_end, %dx
250         testb   $CAN_USE_HEAP, loadflags
251         jz      1f
252         movw    heap_end_ptr, %dx
253 1:      addw    $STACK_SIZE, %dx
254         jnc     2f
255         xorw    %dx, %dx        # Prevent wraparound
256
257 2:      # Now %dx should point to the end of our stack space
258         andw    $~3, %dx        # dword align (might as well...)
259         jnz     3f
260         movw    $0xfffc, %dx    # Make sure we're not zero
261 3:      movw    %ax, %ss
262         movzwl  %dx, %esp       # Clear upper half of %esp
263         sti                     # Now we should have a working stack
264
265 # We will have entered with %cs = %ds+0x20, normalize %cs so
266 # it is on par with the other segments.
267         pushw   %ds
268         pushw   $6f
269         lretw
270 6:
271
272 # Check signature at end of setup
273         cmpl    $0x5a5aaa55, setup_sig
274         jne     setup_bad
275
276 # Zero the bss
277         movw    $__bss_start, %di
278         movw    $_end+3, %cx
279         xorl    %eax, %eax
280         subw    %di, %cx
281         shrw    $2, %cx
282         rep; stosl
283
284 # Jump to C code (should not return)
285         calll   main
286
287 # Setup corrupt somehow...
288 setup_bad:
289         movl    $setup_corrupt, %eax
290         calll   puts
291         # Fall through...
292
293         .globl  die
294         .type   die, @function
295 die:
296         hlt
297         jmp     die
298
299         .size   die, .-die
300
301         .section ".initdata", "a"
302 setup_corrupt:
303         .byte   7
304         .string "No setup signature found...\n"