/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
/*
 *  linux/boot/head.S
 *
 *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993  Linus Torvalds
 */

/*
 *  head.S contains the 32-bit startup code.
 *
 * NOTE!!! Startup happens at absolute address 0x00001000, which is also where
 * the page directory will exist. The startup code will be overwritten by
 * the page directory. [According to comments etc elsewhere on a compressed
 * kernel it will end up at 0x1000 + 1Mb I hope so as I assume this. - AC]
 *
 * Page 0 is deliberately kept safe, since System Management Mode code in
 * laptops may need to access the BIOS data stored there.  This is also
 * useful for future device drivers that either access the BIOS via VM86
 * mode.
 */

/*
 * High loaded stuff by Hans Lermen & Werner Almesberger, Feb. 1996
 */
 .text

#include <linux/init.h>
#include <linux/linkage.h>
#include <asm/segment.h>
#include <asm/page_types.h>
#include <asm/boot.h>
#include <asm/asm-offsets.h>
#include <asm/bootparam.h>

/*
 * These symbols needed to be marked as .hidden to prevent the BFD linker from
 * generating R_386_32 (rather than R_386_RELATIVE) relocations for them when
 * the 32-bit compressed kernel is linked as PIE. This is no longer necessary,
 * but it doesn't hurt to keep them .hidden.
 */
 .hidden _bss
 .hidden _ebss
 .hidden _end

 __HEAD
SYM_FUNC_START(startup_32)
 cld
 cli

/*
 * Calculate the delta between where we were compiled to run
 * at and where we were actually loaded at.  This can only be done
 * with a short local call on x86.  Nothing  else will tell us what
 * address we are running at.  The reserved chunk of the real-mode
 * data at 0x1e4 (defined as a scratch field) are used as the stack
 * for this calculation. Only 4 bytes are needed.
 */
 leal (BP_scratch+4)(%esi), %esp
 call 1f
1: popl %edx
 addl $_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+(.-1b), %edx

 /* Load new GDT */
 leal gdt@GOTOFF(%edx), %eax
 movl %eax, 2(%eax)
 lgdt (%eax)

 /* Load segment registers with our descriptors */
 movl $__BOOT_DS, %eax
 movl %eax, %ds
 movl %eax, %es
 movl %eax, %fs
 movl %eax, %gs
 movl %eax, %ss

/*
 * %edx contains the address we are loaded at by the boot loader (plus the
 * offset to the GOT).  The below code calculates %ebx to be the address where
 * we should move the kernel image temporarily for safe in-place decompression
 * (again, plus the offset to the GOT).
 *
 * %ebp is calculated to be the address that the kernel will be decompressed to.
 */

#ifdef CONFIG_RELOCATABLE
 leal startup_32@GOTOFF(%edx), %ebx
 movl BP_kernel_alignment(%esi), %eax
 decl %eax
 addl    %eax, %ebx
 notl %eax
 andl    %eax, %ebx
 cmpl $LOAD_PHYSICAL_ADDR, %ebx
 jae 1f
#endif
 movl $LOAD_PHYSICAL_ADDR, %ebx
1:

 movl %ebx, %ebp // Save the output address for later
 /* Target address to relocate to for decompression */
 addl    BP_init_size(%esi), %ebx
 subl    $_end@GOTOFF, %ebx

 /* Set up the stack */
 leal boot_stack_end@GOTOFF(%ebx), %esp

 /* Zero EFLAGS */
 pushl $0
 popfl

/*
 * Copy the compressed kernel to the end of our buffer
 * where decompression in place becomes safe.
 */
 pushl %esi
 leal (_bss@GOTOFF-4)(%edx), %esi
 leal (_bss@GOTOFF-4)(%ebx), %edi
 movl $(_bss - startup_32), %ecx
 shrl $2, %ecx
 std
 rep movsl
 cld
 popl %esi

 /*
  * The GDT may get overwritten either during the copy we just did or
  * during extract_kernel below. To avoid any issues, repoint the GDTR
  * to the new copy of the GDT.
 */
 leal gdt@GOTOFF(%ebx), %eax
 movl %eax, 2(%eax)
 lgdt (%eax)

/*
 * Jump to the relocated address.
 */
 leal .Lrelocated@GOTOFF(%ebx), %eax
 jmp *%eax
SYM_FUNC_END(startup_32)

 .text
SYM_FUNC_START_LOCAL_NOALIGN(.Lrelocated)

/*
 * Clear BSS (stack is currently empty)
 */
 xorl %eax, %eax
 leal _bss@GOTOFF(%ebx), %edi
 leal _ebss@GOTOFF(%ebx), %ecx
 subl %edi, %ecx
 shrl $2, %ecx
 rep stosl

/*
 * Do the extraction, and jump to the new kernel..
 */
 /* push arguments for extract_kernel: */

 pushl %ebp   /* output address */
 pushl %esi   /* real mode pointer */
 call extract_kernel  /* returns kernel entry point in %eax */
 addl $24, %esp

/*
 * Jump to the extracted kernel.
 */
 xorl %ebx, %ebx
 jmp *%eax
SYM_FUNC_END(.Lrelocated)

 .data
 .balign 8
SYM_DATA_START_LOCAL(gdt)
 .word gdt_end - gdt - 1
 .long 0
 .word 0
 .quad 0x0000000000000000 /* Reserved */
 .quad 0x00cf9a000000ffff /* __KERNEL_CS */
 .quad 0x00cf92000000ffff /* __KERNEL_DS */
SYM_DATA_END_LABEL(gdt, SYM_L_LOCAL, gdt_end)

/*
 * Stack and heap for uncompression
 */
 .bss
 .balign 4
boot_stack:
 .fill BOOT_STACK_SIZE, 1, 0
boot_stack_end: