[PATCH] mm: update comments to pte lock
[linux-2.6.git] / arch / x86_64 / 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  * Added long mode checking and SSE force. March 2003, Andi Kleen.              
46  */
47
48 #include <linux/config.h>
49 #include <asm/segment.h>
50 #include <linux/version.h>
51 #include <linux/compile.h>
52 #include <asm/boot.h>
53 #include <asm/e820.h>
54 #include <asm/page.h>
55
56 /* Signature words to ensure LILO loaded us right */
57 #define SIG1    0xAA55
58 #define SIG2    0x5A5A
59
60 INITSEG  = DEF_INITSEG          # 0x9000, we move boot here, out of the way
61 SYSSEG   = DEF_SYSSEG           # 0x1000, system loaded at 0x10000 (65536).
62 SETUPSEG = DEF_SETUPSEG         # 0x9020, this is the current segment
63                                 # ... and the former contents of CS
64
65 DELTA_INITSEG = SETUPSEG - INITSEG      # 0x0020
66
67 .code16
68 .globl begtext, begdata, begbss, endtext, enddata, endbss
69
70 .text
71 begtext:
72 .data
73 begdata:
74 .bss
75 begbss:
76 .text
77
78 start:
79         jmp     trampoline
80
81 # This is the setup header, and it must start at %cs:2 (old 0x9020:2)
82
83                 .ascii  "HdrS"          # header signature
84                 .word   0x0204          # header version number (>= 0x0105)
85                                         # or else old loadlin-1.5 will fail)
86 realmode_swtch: .word   0, 0            # default_switch, SETUPSEG
87 start_sys_seg:  .word   SYSSEG
88                 .word   kernel_version  # pointing to kernel version string
89                                         # above section of header is compatible
90                                         # with loadlin-1.5 (header v1.5). Don't
91                                         # change it.
92
93 type_of_loader: .byte   0               # = 0, old one (LILO, Loadlin,
94                                         #      Bootlin, SYSLX, bootsect...)
95                                         # See Documentation/i386/boot.txt for
96                                         # assigned ids
97         
98 # flags, unused bits must be zero (RFU) bit within loadflags
99 loadflags:
100 LOADED_HIGH     = 1                     # If set, the kernel is loaded high
101 CAN_USE_HEAP    = 0x80                  # If set, the loader also has set
102                                         # heap_end_ptr to tell how much
103                                         # space behind setup.S can be used for
104                                         # heap purposes.
105                                         # Only the loader knows what is free
106 #ifndef __BIG_KERNEL__
107                 .byte   0
108 #else
109                 .byte   LOADED_HIGH
110 #endif
111
112 setup_move_size: .word  0x8000          # size to move, when setup is not
113                                         # loaded at 0x90000. We will move setup 
114                                         # to 0x90000 then just before jumping
115                                         # into the kernel. However, only the
116                                         # loader knows how much data behind
117                                         # us also needs to be loaded.
118
119 code32_start:                           # here loaders can put a different
120                                         # start address for 32-bit code.
121 #ifndef __BIG_KERNEL__
122                 .long   0x1000          #   0x1000 = default for zImage
123 #else
124                 .long   0x100000        # 0x100000 = default for big kernel
125 #endif
126
127 ramdisk_image:  .long   0               # address of loaded ramdisk image
128                                         # Here the loader puts the 32-bit
129                                         # address where it loaded the image.
130                                         # This only will be read by the kernel.
131
132 ramdisk_size:   .long   0               # its size in bytes
133
134 bootsect_kludge:
135                 .long   0               # obsolete
136
137 heap_end_ptr:   .word   modelist+1024   # (Header version 0x0201 or later)
138                                         # space from here (exclusive) down to
139                                         # end of setup code can be used by setup
140                                         # for local heap purposes.
141
142 pad1:           .word   0
143 cmd_line_ptr:   .long 0                 # (Header version 0x0202 or later)
144                                         # If nonzero, a 32-bit pointer
145                                         # to the kernel command line.
146                                         # The command line should be
147                                         # located between the start of
148                                         # setup and the end of low
149                                         # memory (0xa0000), or it may
150                                         # get overwritten before it
151                                         # gets read.  If this field is
152                                         # used, there is no longer
153                                         # anything magical about the
154                                         # 0x90000 segment; the setup
155                                         # can be located anywhere in
156                                         # low memory 0x10000 or higher.
157
158 ramdisk_max:    .long 0xffffffff
159         
160 trampoline:     call    start_of_setup
161                 .align 16
162                                         # The offset at this point is 0x240
163                 .space  (0xeff-0x240+1) # E820 & EDD space (ending at 0xeff)
164 # End of setup header #####################################################
165
166 start_of_setup:
167 # Bootlin depends on this being done early
168         movw    $0x01500, %ax
169         movb    $0x81, %dl
170         int     $0x13
171
172 #ifdef SAFE_RESET_DISK_CONTROLLER
173 # Reset the disk controller.
174         movw    $0x0000, %ax
175         movb    $0x80, %dl
176         int     $0x13
177 #endif
178
179 # Set %ds = %cs, we know that SETUPSEG = %cs at this point
180         movw    %cs, %ax                # aka SETUPSEG
181         movw    %ax, %ds
182 # Check signature at end of setup
183         cmpw    $SIG1, setup_sig1
184         jne     bad_sig
185
186         cmpw    $SIG2, setup_sig2
187         jne     bad_sig
188
189         jmp     good_sig1
190
191 # Routine to print asciiz string at ds:si
192 prtstr:
193         lodsb
194         andb    %al, %al
195         jz      fin
196
197         call    prtchr
198         jmp     prtstr
199
200 fin:    ret
201
202 # Space printing
203 prtsp2: call    prtspc          # Print double space
204 prtspc: movb    $0x20, %al      # Print single space (note: fall-thru)
205
206 prtchr: 
207         pushw   %ax
208         pushw   %cx
209         movw    $0007,%bx
210         movw    $0x01, %cx
211         movb    $0x0e, %ah
212         int     $0x10
213         popw    %cx
214         popw    %ax
215         ret
216
217 beep:   movb    $0x07, %al
218         jmp     prtchr
219         
220 no_sig_mess: .string    "No setup signature found ..."
221
222 good_sig1:
223         jmp     good_sig
224
225 # We now have to find the rest of the setup code/data
226 bad_sig:
227         movw    %cs, %ax                        # SETUPSEG
228         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # INITSEG
229         movw    %ax, %ds
230         xorb    %bh, %bh
231         movb    (497), %bl                      # get setup sect from bootsect
232         subw    $4, %bx                         # LILO loads 4 sectors of setup
233         shlw    $8, %bx                         # convert to words (1sect=2^8 words)
234         movw    %bx, %cx
235         shrw    $3, %bx                         # convert to segment
236         addw    $SYSSEG, %bx
237         movw    %bx, %cs:start_sys_seg
238 # Move rest of setup code/data to here
239         movw    $2048, %di                      # four sectors loaded by LILO
240         subw    %si, %si
241         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
242         movw    %ax, %es
243         movw    $SYSSEG, %ax
244         movw    %ax, %ds
245         rep
246         movsw
247         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
248         movw    %ax, %ds
249         cmpw    $SIG1, setup_sig1
250         jne     no_sig
251
252         cmpw    $SIG2, setup_sig2
253         jne     no_sig
254
255         jmp     good_sig
256
257 no_sig:
258         lea     no_sig_mess, %si
259         call    prtstr
260
261 no_sig_loop:
262         jmp     no_sig_loop
263
264 good_sig:
265         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
266         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
267         movw    %ax, %ds
268 # Check if an old loader tries to load a big-kernel
269         testb   $LOADED_HIGH, %cs:loadflags     # Do we have a big kernel?
270         jz      loader_ok                       # No, no danger for old loaders.
271
272         cmpb    $0, %cs:type_of_loader          # Do we have a loader that
273                                                 # can deal with us?
274         jnz     loader_ok                       # Yes, continue.
275
276         pushw   %cs                             # No, we have an old loader,
277         popw    %ds                             # die. 
278         lea     loader_panic_mess, %si
279         call    prtstr
280
281         jmp     no_sig_loop
282
283 loader_panic_mess: .string "Wrong loader, giving up..."
284
285 loader_ok:
286         /* check for long mode. */
287         /* we have to do this before the VESA setup, otherwise the user
288            can't see the error message. */
289         
290         pushw   %ds
291         movw    %cs,%ax
292         movw    %ax,%ds
293         
294         /* minimum CPUID flags for x86-64 */
295         /* see http://www.x86-64.org/lists/discuss/msg02971.html */             
296 #define SSE_MASK ((1<<25)|(1<<26))
297 #define REQUIRED_MASK1 ((1<<0)|(1<<3)|(1<<4)|(1<<5)|(1<<6)|(1<<8)|\
298                                            (1<<13)|(1<<15)|(1<<24))
299 #define REQUIRED_MASK2 (1<<29)
300
301         pushfl                          /* standard way to check for cpuid */
302         popl    %eax
303         movl    %eax,%ebx
304         xorl    $0x200000,%eax
305         pushl   %eax
306         popfl
307         pushfl
308         popl    %eax
309         cmpl    %eax,%ebx
310         jz      no_longmode             /* cpu has no cpuid */
311         movl    $0x0,%eax
312         cpuid
313         cmpl    $0x1,%eax
314         jb      no_longmode             /* no cpuid 1 */
315         xor     %di,%di
316         cmpl    $0x68747541,%ebx        /* AuthenticAMD */
317         jnz     noamd
318         cmpl    $0x69746e65,%edx
319         jnz     noamd
320         cmpl    $0x444d4163,%ecx
321         jnz     noamd
322         mov     $1,%di                  /* cpu is from AMD */
323 noamd:          
324         movl    $0x1,%eax
325         cpuid
326         andl    $REQUIRED_MASK1,%edx
327         xorl    $REQUIRED_MASK1,%edx
328         jnz     no_longmode
329         movl    $0x80000000,%eax
330         cpuid
331         cmpl    $0x80000001,%eax
332         jb      no_longmode             /* no extended cpuid */
333         movl    $0x80000001,%eax
334         cpuid
335         andl    $REQUIRED_MASK2,%edx
336         xorl    $REQUIRED_MASK2,%edx
337         jnz     no_longmode
338 sse_test:               
339         movl    $1,%eax
340         cpuid
341         andl    $SSE_MASK,%edx
342         cmpl    $SSE_MASK,%edx
343         je      sse_ok
344         test    %di,%di
345         jz      no_longmode     /* only try to force SSE on AMD */ 
346         movl    $0xc0010015,%ecx        /* HWCR */
347         rdmsr
348         btr     $15,%eax        /* enable SSE */
349         wrmsr
350         xor     %di,%di         /* don't loop */
351         jmp     sse_test        /* try again */ 
352 no_longmode:
353         call    beep
354         lea     long_mode_panic,%si
355         call    prtstr
356 no_longmode_loop:               
357         jmp     no_longmode_loop
358 long_mode_panic:
359         .string "Your CPU does not support long mode. Use a 32bit distribution."
360         .byte 0
361         
362 sse_ok:
363         popw    %ds
364         
365 # tell BIOS we want to go to long mode
366         movl  $0xec00,%eax      # declare target operating mode
367         movl  $2,%ebx           # long mode
368         int $0x15                       
369         
370 # Get memory size (extended mem, kB)
371
372         xorl    %eax, %eax
373         movl    %eax, (0x1e0)
374 #ifndef STANDARD_MEMORY_BIOS_CALL
375         movb    %al, (E820NR)
376 # Try three different memory detection schemes.  First, try
377 # e820h, which lets us assemble a memory map, then try e801h,
378 # which returns a 32-bit memory size, and finally 88h, which
379 # returns 0-64m
380
381 # method E820H:
382 # the memory map from hell.  e820h returns memory classified into
383 # a whole bunch of different types, and allows memory holes and
384 # everything.  We scan through this memory map and build a list
385 # of the first 32 memory areas, which we return at [E820MAP].
386 # This is documented at http://www.acpi.info/, in the ACPI 2.0 specification.
387
388 #define SMAP  0x534d4150
389
390 meme820:
391         xorl    %ebx, %ebx                      # continuation counter
392         movw    $E820MAP, %di                   # point into the whitelist
393                                                 # so we can have the bios
394                                                 # directly write into it.
395
396 jmpe820:
397         movl    $0x0000e820, %eax               # e820, upper word zeroed
398         movl    $SMAP, %edx                     # ascii 'SMAP'
399         movl    $20, %ecx                       # size of the e820rec
400         pushw   %ds                             # data record.
401         popw    %es
402         int     $0x15                           # make the call
403         jc      bail820                         # fall to e801 if it fails
404
405         cmpl    $SMAP, %eax                     # check the return is `SMAP'
406         jne     bail820                         # fall to e801 if it fails
407
408 #       cmpl    $1, 16(%di)                     # is this usable memory?
409 #       jne     again820
410
411         # If this is usable memory, we save it by simply advancing %di by
412         # sizeof(e820rec).
413         #
414 good820:
415         movb    (E820NR), %al                   # up to 128 entries
416         cmpb    $E820MAX, %al
417         jae     bail820
418
419         incb    (E820NR)
420         movw    %di, %ax
421         addw    $20, %ax
422         movw    %ax, %di
423 again820:
424         cmpl    $0, %ebx                        # check to see if
425         jne     jmpe820                         # %ebx is set to EOF
426 bail820:
427
428
429 # method E801H:
430 # memory size is in 1k chunksizes, to avoid confusing loadlin.
431 # we store the 0xe801 memory size in a completely different place,
432 # because it will most likely be longer than 16 bits.
433 # (use 1e0 because that's what Larry Augustine uses in his
434 # alternative new memory detection scheme, and it's sensible
435 # to write everything into the same place.)
436
437 meme801:
438         stc                                     # fix to work around buggy
439         xorw    %cx,%cx                         # BIOSes which don't clear/set
440         xorw    %dx,%dx                         # carry on pass/error of
441                                                 # e801h memory size call
442                                                 # or merely pass cx,dx though
443                                                 # without changing them.
444         movw    $0xe801, %ax
445         int     $0x15
446         jc      mem88
447
448         cmpw    $0x0, %cx                       # Kludge to handle BIOSes
449         jne     e801usecxdx                     # which report their extended
450         cmpw    $0x0, %dx                       # memory in AX/BX rather than
451         jne     e801usecxdx                     # CX/DX.  The spec I have read
452         movw    %ax, %cx                        # seems to indicate AX/BX 
453         movw    %bx, %dx                        # are more reasonable anyway...
454
455 e801usecxdx:
456         andl    $0xffff, %edx                   # clear sign extend
457         shll    $6, %edx                        # and go from 64k to 1k chunks
458         movl    %edx, (0x1e0)                   # store extended memory size
459         andl    $0xffff, %ecx                   # clear sign extend
460         addl    %ecx, (0x1e0)                   # and add lower memory into
461                                                 # total size.
462
463 # Ye Olde Traditional Methode.  Returns the memory size (up to 16mb or
464 # 64mb, depending on the bios) in ax.
465 mem88:
466
467 #endif
468         movb    $0x88, %ah
469         int     $0x15
470         movw    %ax, (2)
471
472 # Set the keyboard repeat rate to the max
473         movw    $0x0305, %ax
474         xorw    %bx, %bx
475         int     $0x16
476
477 # Check for video adapter and its parameters and allow the
478 # user to browse video modes.
479         call    video                           # NOTE: we need %ds pointing
480                                                 # to bootsector
481
482 # Get hd0 data...
483         xorw    %ax, %ax
484         movw    %ax, %ds
485         ldsw    (4 * 0x41), %si
486         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
487         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
488         pushw   %ax
489         movw    %ax, %es
490         movw    $0x0080, %di
491         movw    $0x10, %cx
492         pushw   %cx
493         cld
494         rep
495         movsb
496 # Get hd1 data...
497         xorw    %ax, %ax
498         movw    %ax, %ds
499         ldsw    (4 * 0x46), %si
500         popw    %cx
501         popw    %es
502         movw    $0x0090, %di
503         rep
504         movsb
505 # Check that there IS a hd1 :-)
506         movw    $0x01500, %ax
507         movb    $0x81, %dl
508         int     $0x13
509         jc      no_disk1
510         
511         cmpb    $3, %ah
512         je      is_disk1
513
514 no_disk1:
515         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
516         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
517         movw    %ax, %es
518         movw    $0x0090, %di
519         movw    $0x10, %cx
520         xorw    %ax, %ax
521         cld
522         rep
523         stosb
524 is_disk1:
525
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         movw    $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         movw    $0xAA, (0x1ff)                  # device present
536 no_psmouse:
537
538 #include "../../i386/boot/edd.S"
539
540 # Now we want to move to protected mode ...
541         cmpw    $0, %cs:realmode_swtch
542         jz      rmodeswtch_normal
543
544         lcall   *%cs:realmode_swtch
545
546         jmp     rmodeswtch_end
547
548 rmodeswtch_normal:
549         pushw   %cs
550         call    default_switch
551
552 rmodeswtch_end:
553 # we get the code32 start address and modify the below 'jmpi'
554 # (loader may have changed it)
555         movl    %cs:code32_start, %eax
556         movl    %eax, %cs:code32
557
558 # Now we move the system to its rightful place ... but we check if we have a
559 # big-kernel. In that case we *must* not move it ...
560         testb   $LOADED_HIGH, %cs:loadflags
561         jz      do_move0                        # .. then we have a normal low
562                                                 # loaded zImage
563                                                 # .. or else we have a high
564                                                 # loaded bzImage
565         jmp     end_move                        # ... and we skip moving
566
567 do_move0:
568         movw    $0x100, %ax                     # start of destination segment
569         movw    %cs, %bp                        # aka SETUPSEG
570         subw    $DELTA_INITSEG, %bp             # aka INITSEG
571         movw    %cs:start_sys_seg, %bx          # start of source segment
572         cld
573 do_move:
574         movw    %ax, %es                        # destination segment
575         incb    %ah                             # instead of add ax,#0x100
576         movw    %bx, %ds                        # source segment
577         addw    $0x100, %bx
578         subw    %di, %di
579         subw    %si, %si
580         movw    $0x800, %cx
581         rep
582         movsw
583         cmpw    %bp, %bx                        # assume start_sys_seg > 0x200,
584                                                 # so we will perhaps read one
585                                                 # page more than needed, but
586                                                 # never overwrite INITSEG
587                                                 # because destination is a
588                                                 # minimum one page below source
589         jb      do_move
590
591 end_move:
592 # then we load the segment descriptors
593         movw    %cs, %ax                        # aka SETUPSEG
594         movw    %ax, %ds
595                 
596 # Check whether we need to be downward compatible with version <=201
597         cmpl    $0, cmd_line_ptr
598         jne     end_move_self           # loader uses version >=202 features
599         cmpb    $0x20, type_of_loader
600         je      end_move_self           # bootsect loader, we know of it
601
602 # Boot loader doesnt support boot protocol version 2.02.
603 # If we have our code not at 0x90000, we need to move it there now.
604 # We also then need to move the params behind it (commandline)
605 # Because we would overwrite the code on the current IP, we move
606 # it in two steps, jumping high after the first one.
607         movw    %cs, %ax
608         cmpw    $SETUPSEG, %ax
609         je      end_move_self
610
611         cli                                     # make sure we really have
612                                                 # interrupts disabled !
613                                                 # because after this the stack
614                                                 # should not be used
615         subw    $DELTA_INITSEG, %ax             # aka INITSEG
616         movw    %ss, %dx
617         cmpw    %ax, %dx
618         jb      move_self_1
619
620         addw    $INITSEG, %dx
621         subw    %ax, %dx                        # this will go into %ss after
622                                                 # the move
623 move_self_1:
624         movw    %ax, %ds
625         movw    $INITSEG, %ax                   # real INITSEG
626         movw    %ax, %es
627         movw    %cs:setup_move_size, %cx
628         std                                     # we have to move up, so we use
629                                                 # direction down because the
630                                                 # areas may overlap
631         movw    %cx, %di
632         decw    %di
633         movw    %di, %si
634         subw    $move_self_here+0x200, %cx
635         rep
636         movsb
637         ljmp    $SETUPSEG, $move_self_here
638
639 move_self_here:
640         movw    $move_self_here+0x200, %cx
641         rep
642         movsb
643         movw    $SETUPSEG, %ax
644         movw    %ax, %ds
645         movw    %dx, %ss
646 end_move_self:                                  # now we are at the right place
647         lidt    idt_48                          # load idt with 0,0
648         xorl    %eax, %eax                      # Compute gdt_base
649         movw    %ds, %ax                        # (Convert %ds:gdt to a linear ptr)
650         shll    $4, %eax
651         addl    $gdt, %eax
652         movl    %eax, (gdt_48+2)
653         lgdt    gdt_48                          # load gdt with whatever is
654                                                 # appropriate
655
656 # that was painless, now we enable a20
657         call    empty_8042
658
659         movb    $0xD1, %al                      # command write
660         outb    %al, $0x64
661         call    empty_8042
662
663         movb    $0xDF, %al                      # A20 on
664         outb    %al, $0x60
665         call    empty_8042
666
667 #
668 #       You must preserve the other bits here. Otherwise embarrasing things
669 #       like laptops powering off on boot happen. Corrected version by Kira
670 #       Brown from Linux 2.2
671 #
672         inb     $0x92, %al                      # 
673         orb     $02, %al                        # "fast A20" version
674         outb    %al, $0x92                      # some chips have only this
675
676 # wait until a20 really *is* enabled; it can take a fair amount of
677 # time on certain systems; Toshiba Tecras are known to have this
678 # problem.  The memory location used here (0x200) is the int 0x80
679 # vector, which should be safe to use.
680
681         xorw    %ax, %ax                        # segment 0x0000
682         movw    %ax, %fs
683         decw    %ax                             # segment 0xffff (HMA)
684         movw    %ax, %gs
685 a20_wait:
686         incw    %ax                             # unused memory location <0xfff0
687         movw    %ax, %fs:(0x200)                # we use the "int 0x80" vector
688         cmpw    %gs:(0x210), %ax                # and its corresponding HMA addr
689         je      a20_wait                        # loop until no longer aliased
690
691 # make sure any possible coprocessor is properly reset..
692         xorw    %ax, %ax
693         outb    %al, $0xf0
694         call    delay
695
696         outb    %al, $0xf1
697         call    delay
698
699 # well, that went ok, I hope. Now we mask all interrupts - the rest
700 # is done in init_IRQ().
701         movb    $0xFF, %al                      # mask all interrupts for now
702         outb    %al, $0xA1
703         call    delay
704         
705         movb    $0xFB, %al                      # mask all irq's but irq2 which
706         outb    %al, $0x21                      # is cascaded
707
708 # Well, that certainly wasn't fun :-(. Hopefully it works, and we don't
709 # need no steenking BIOS anyway (except for the initial loading :-).
710 # The BIOS-routine wants lots of unnecessary data, and it's less
711 # "interesting" anyway. This is how REAL programmers do it.
712 #
713 # Well, now's the time to actually move into protected mode. To make
714 # things as simple as possible, we do no register set-up or anything,
715 # we let the gnu-compiled 32-bit programs do that. We just jump to
716 # absolute address 0x1000 (or the loader supplied one),
717 # in 32-bit protected mode.
718 #
719 # Note that the short jump isn't strictly needed, although there are
720 # reasons why it might be a good idea. It won't hurt in any case.
721         movw    $1, %ax                         # protected mode (PE) bit
722         lmsw    %ax                             # This is it!
723         jmp     flush_instr
724
725 flush_instr:
726         xorw    %bx, %bx                        # Flag to indicate a boot
727         xorl    %esi, %esi                      # Pointer to real-mode code
728         movw    %cs, %si
729         subw    $DELTA_INITSEG, %si
730         shll    $4, %esi                        # Convert to 32-bit pointer
731 # NOTE: For high loaded big kernels we need a
732 #       jmpi    0x100000,__KERNEL_CS
733 #
734 #       but we yet haven't reloaded the CS register, so the default size 
735 #       of the target offset still is 16 bit.
736 #       However, using an operand prefix (0x66), the CPU will properly
737 #       take our 48 bit far pointer. (INTeL 80386 Programmer's Reference
738 #       Manual, Mixing 16-bit and 32-bit code, page 16-6)
739
740         .byte 0x66, 0xea                        # prefix + jmpi-opcode
741 code32: .long   0x1000                          # will be set to 0x100000
742                                                 # for big kernels
743         .word   __KERNEL_CS
744
745 # Here's a bunch of information about your current kernel..
746 kernel_version: .ascii  UTS_RELEASE
747                 .ascii  " ("
748                 .ascii  LINUX_COMPILE_BY
749                 .ascii  "@"
750                 .ascii  LINUX_COMPILE_HOST
751                 .ascii  ") "
752                 .ascii  UTS_VERSION
753                 .byte   0
754
755 # This is the default real mode switch routine.
756 # to be called just before protected mode transition
757 default_switch:
758         cli                                     # no interrupts allowed !
759         movb    $0x80, %al                      # disable NMI for bootup
760                                                 # sequence
761         outb    %al, $0x70
762         lret
763
764
765 # This routine checks that the keyboard command queue is empty
766 # (after emptying the output buffers)
767 #
768 # Some machines have delusions that the keyboard buffer is always full
769 # with no keyboard attached...
770 #
771 # If there is no keyboard controller, we will usually get 0xff
772 # to all the reads.  With each IO taking a microsecond and
773 # a timeout of 100,000 iterations, this can take about half a
774 # second ("delay" == outb to port 0x80). That should be ok,
775 # and should also be plenty of time for a real keyboard controller
776 # to empty.
777 #
778
779 empty_8042:
780         pushl   %ecx
781         movl    $100000, %ecx
782
783 empty_8042_loop:
784         decl    %ecx
785         jz      empty_8042_end_loop
786
787         call    delay
788
789         inb     $0x64, %al                      # 8042 status port
790         testb   $1, %al                         # output buffer?
791         jz      no_output
792
793         call    delay
794         inb     $0x60, %al                      # read it
795         jmp     empty_8042_loop
796
797 no_output:
798         testb   $2, %al                         # is input buffer full?
799         jnz     empty_8042_loop                 # yes - loop
800 empty_8042_end_loop:
801         popl    %ecx
802         ret
803
804 # Read the cmos clock. Return the seconds in al
805 gettime:
806         pushw   %cx
807         movb    $0x02, %ah
808         int     $0x1a
809         movb    %dh, %al                        # %dh contains the seconds
810         andb    $0x0f, %al
811         movb    %dh, %ah
812         movb    $0x04, %cl
813         shrb    %cl, %ah
814         aad
815         popw    %cx
816         ret
817
818 # Delay is needed after doing I/O
819 delay:
820         outb    %al,$0x80
821         ret
822
823 # Descriptor tables
824 gdt:
825         .word   0, 0, 0, 0                      # dummy
826
827         .word   0, 0, 0, 0                      # unused
828
829         .word   0xFFFF                          # 4Gb - (0x100000*0x1000 = 4Gb)
830         .word   0                               # base address = 0
831         .word   0x9A00                          # code read/exec
832         .word   0x00CF                          # granularity = 4096, 386
833                                                 #  (+5th nibble of limit)
834
835         .word   0xFFFF                          # 4Gb - (0x100000*0x1000 = 4Gb)
836         .word   0                               # base address = 0
837         .word   0x9200                          # data read/write
838         .word   0x00CF                          # granularity = 4096, 386
839                                                 #  (+5th nibble of limit)
840 idt_48:
841         .word   0                               # idt limit = 0
842         .word   0, 0                            # idt base = 0L
843 gdt_48:
844         .word   0x8000                          # gdt limit=2048,
845                                                 #  256 GDT entries
846
847         .word   0, 0                            # gdt base (filled in later)
848
849 # Include video setup & detection code
850
851 #include "video.S"
852
853 # Setup signature -- must be last
854 setup_sig1:     .word   SIG1
855 setup_sig2:     .word   SIG2
856
857 # After this point, there is some free space which is used by the video mode
858 # handling code to store the temporary mode table (not used by the kernel).
859
860 modelist:
861
862 .text
863 endtext:
864 .data
865 enddata:
866 .bss
867 endbss: