ports/sysdeps/standalone/i386/start.S

   1 /* Copyright (C) 1994, 1997 Free Software Foundation, Inc.
   2    Contributed by Joel Sherrill (jsherril@redstone-emh2.army.mil),
   3      On-Line Applications Research Corporation.
   4    This file is part of the GNU C Library.
   5
   6    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
   7    modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8    License as published by the Free Software Foundation; either
   9    version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10
  11    In addition to the permissions in the GNU Lesser General Public
  12    License, the Free Software Foundation gives you unlimited
  13    permission to link the compiled version of this file with other
  14    programs, and to distribute those programs without any restriction
  15    coming from the use of this file. (The GNU Lesser General Public
  16    License restrictions do apply in other respects; for example, they
  17    cover modification of the file, and distribution when not linked
  18    into another program.)
  19
  20    Note that people who make modified versions of this file are not
  21    obligated to grant this special exception for their modified
  22    versions; it is their choice whether to do so. The GNU Lesser
  23    General Public License gives permission to release a modified
  24    version without this exception; this exception also makes it
  25    possible to release a modified version which carries forward this
  26    exception.
  27
  28    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
  29    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  30    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  31    Lesser General Public License for more details.
  32
  33    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  34    License along with the GNU C Library; if not, write to the Free
  35    Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA
  36    02111-1307 USA.  */
  37
  38 /*  entry.s
  39  *
  40  *  This file contains the entry point for the application.
  41  *  The name of this entry point is compiler dependent.
  42  *  It jumps to the BSP which is responsible for performing
  43  *  all initialization.
  44  *
  45  */
  46
  47         .data
  48         .global  _Do_Load_IDT
  49         .global  _Do_Load_GDT
  50
  51         .text
  52               .global  start                  # GNU default entry point
  53         .global  _establish_stack
  54
  55         .global   _bsp_start
  56         .global   _load_segments
  57         .global   __exit
  58
  59 start:
  60         nop
  61         cli                             # DISABLE INTERRUPTS!!!
  62 #
  63 #  Load the segment registers
  64 #
  65 #  NOTE: Upon return, gs will contain the segment descriptor for
  66 #        a segment which maps directly to all of physical memory.
  67 #
  68         jmp     _load_segments          # load board dependent segments
  69
  70 #
  71 #  Set up the stack
  72 #
  73
  74 _establish_stack:
  75
  76         movl    $stack_end,%esp         # set stack pointer
  77         movl    $stack_end,%ebp         # set base pointer
  78
  79 #
  80 #  Zero out the BSS segment
  81 #
  82 zero_bss:
  83         cld                             # make direction flag count up
  84         movl    $_end,%ecx              # find end of .bss
  85         movl    $_bss_start,%edi        # edi = beginning of .bss
  86         subl    %edi,%ecx               # ecx = size of .bss in bytes
  87         shrl    $2,%ecx                 # size of .bss in longs
  88         xorl    %eax,%eax               # value to clear out memory
  89         repne                           # while ecx != 0
  90         stosl                           #   clear a long in the bss
  91
  92 #
  93 #  Set the C heap information for malloc
  94 #
  95         movl    $heap_size,___C_heap_size    # set ___C_heap_size
  96         movl    $heap_memory,___C_heap_start # set ___C_heap_start
  97
  98 #
  99 #  Copy the Global Descriptor Table to our space
 100 #
 101
 102         sgdt    _Original_GDTR          # save original GDT
 103         movzwl  _Original_GDTR_limit,%ecx # size of GDT in bytes; limit
 104                                           #   is 8192 entries * 8 bytes per
 105
 106         # make ds:esi point to the original GDT
 107
 108         movl    _Original_GDTR_base,%esi
 109         push    %ds                     # save ds
 110         movw    %gs,%ax
 111         movw    %ax,%ds
 112
 113         # make es:edi point to the new (our copy) GDT
 114         movl    $_Global_descriptor_table,%edi
 115
 116         rep
 117         movsb                            # copy the GDT (ds:esi -> es:edi)
 118
 119         pop     %ds                      # restore ds
 120
 121         # Build and load new contents of GDTR
 122         movw    _Original_GDTR_limit,%ecx # set new limit
 123         movw    %cx,_New_GDTR_limit
 124
 125         push    $_Global_descriptor_table
 126         push    %es
 127         call    _Logical_to_physical
 128         addl    $6,%esp
 129         movl    %eax,_New_GDTR_base      # set new base
 130
 131         cmpb    $0,_Do_Load_GDT          # Should the new GDT be loaded?
 132         je      no_gdt_load              # NO, then branch
 133         lgdt    _New_GDTR                # load the new GDT
 134 no_gdt_load:
 135
 136 #
 137 #  Copy the Interrupt Descriptor Table to our space
 138 #
 139
 140         sidt    _Original_IDTR          # save original IDT
 141         movzwl  _Original_IDTR_limit,%ecx # size of IDT in bytes; limit
 142                                           #   is 256 entries * 8 bytes per
 143
 144
 145         # make ds:esi point to the original IDT
 146         movl    _Original_IDTR_base,%esi
 147
 148         push    %ds                     # save ds
 149         movw    %gs,%ax
 150         movw    %ax,%ds
 151
 152         # make es:edi point to the new (our copy) IDT
 153         movl    $_Interrupt_descriptor_table,%edi
 154
 155         rep
 156         movsb                            # copy the IDT (ds:esi -> es:edi)
 157         pop     %ds                      # restore ds
 158
 159         # Build and load new contents of IDTR
 160         movw    _Original_IDTR_limit,%ecx # set new limit
 161         movw    %cx,_New_IDTR_limit
 162
 163         push    $_Interrupt_descriptor_table
 164         push    %es
 165         call    _Logical_to_physical
 166         addl    $6,%esp
 167         movl    %eax,_New_IDTR_base      # set new base
 168
 169         cmpb    $0,_Do_Load_IDT          # Should the new IDT be loaded?
 170         je      no_idt_load              # NO, then branch
 171         lidt    _New_IDTR                # load the new IDT
 172 no_idt_load:
 173
 174 #
 175 #  Initialize the i387.
 176 #
 177 #  Using the NO WAIT form of the instruction insures that if
 178 #  it is not present the board will not lock up or get an
 179 #  exception.
 180 #
 181
 182         fninit                           # MUST USE NO-WAIT FORM
 183
 184         call    __Board_Initialize       # initialize the board
 185
 186         pushl   $0                       # envp = NULL
 187         pushl   $0                       # argv = NULL
 188         pushl   $0                       # argc = NULL
 189         call    ___libc_init             # initialize the library and
 190                                          #   call main
 191         addl    $12,%esp
 192
 193         pushl   $0                       # argc = NULL
 194         call    __exit                   # call the Board specific exit
 195         addl     $4,%esp
 196
 197 #
 198 #  Clean up
 199 #
 200
 201
 202         .global  _Bsp_cleanup
 203
 204         .global   _return_to_monitor
 205
 206 _Bsp_cleanup:
 207         cmpb    $0,_Do_Load_IDT          # Was the new IDT loaded?
 208         je      no_idt_restore           # NO, then branch
 209         lidt    _Original_IDTR           # restore the new IDT
 210 no_idt_restore:
 211
 212         cmpb    $0,_Do_Load_GDT          # Was the new GDT loaded?
 213         je      no_gdt_restore           # NO, then branch
 214         lgdt    _Original_GDTR           # restore the new GDT
 215 no_gdt_restore:
 216         jmp     _return_to_monitor
 217
 218 #
 219 #  void *Logical_to_physical(
 220 #     rtems_unsigned16  segment,
 221 #     void             *address
 222 #  );
 223 #
 224 #  Returns thirty-two bit physical address for segment:address.
 225 #
 226
 227         .global  _Logical_to_physical
 228
 229 .set SEGMENT_ARG, 4
 230 .set ADDRESS_ARG, 8
 231
 232 _Logical_to_physical:
 233
 234         xorl    %eax,%eax                # clear eax
 235         movzwl  SEGMENT_ARG(%esp),%ecx   # ecx = segment value
 236         movl    $_Global_descriptor_table,%edx # edx = address of our GDT
 237         addl    %ecx,%edx                # edx = address of desired entry
 238         movb    7(%edx),%ah              # ah = base 31:24
 239         movb    4(%edx),%al              # al = base 23:16
 240         shll    $16,%eax                 # move ax into correct bits
 241         movw    2(%edx),%ax              # ax = base 0:15
 242         movl    ADDRESS_ARG(%esp),%ecx   # ecx = address to convert
 243         addl    %eax,%ecx                # ecx = physical address equivalent
 244         movl    %ecx,%eax                # eax = ecx
 245         ret
 246
 247 #
 248 #  void *Physical_to_logical(
 249 #     rtems_unsigned16  segment,
 250 #     void             *address
 251 #  );
 252 #
 253 #  Returns thirty-two bit physical address for segment:address.
 254 #
 255
 256         .global  _Physical_to_logical
 257
 258 #.set SEGMENT_ARG, 4
 259 #.set ADDRESS_ARG, 8   -- use sets from above
 260
 261 _Physical_to_logical:
 262
 263         xorl    %eax,%eax                # clear eax
 264         movzwl  SEGMENT_ARG(%esp),%ecx   # ecx = segment value
 265         movl    $_Global_descriptor_table,%edx # edx = address of our GDT
 266         addl    %ecx,%edx                # edx = address of desired entry
 267         movb    7(%edx),%ah              # ah = base 31:24
 268         movb    4(%edx),%al              # al = base 23:16
 269         shll    $16,%eax                 # move ax into correct bits
 270         movw    2(%edx),%ax              # ax = base 0:15
 271         movl    ADDRESS_ARG(%esp),%ecx   # ecx = address to convert
 272         subl    %eax,%ecx                # ecx = logical address equivalent
 273         movl    %ecx,%eax                # eax = ecx
 274         ret
 275
 276
 277 /*
 278  *  Data Declarations.  Start with a macro which helps declare space.
 279  */
 280
 281         .bss
 282
 283 #define DECLARE_SPACE(_name,_space,_align) \
 284           .globl   _name ; \
 285           .align   _align ; \
 286 _name##:  .space _space
 287
 288 #define DECLARE_LABEL(_name) \
 289           .globl   _name ; \
 290 _name##:
 291
 292 #define DECLARE_PTR(_name) DECLARE_SPACE(_name,4,2)
 293 #define DECLARE_U32(_name) DECLARE_SPACE(_name,4,2)
 294 #define DECLARE_U16(_name) DECLARE_SPACE(_name,2,1)
 295
 296 /*
 297  *  Require environment stuff
 298  */
 299
 300 DECLARE_LABEL(_environ)
 301 DECLARE_PTR(environ)
 302
 303 DECLARE_LABEL(_errno)
 304 DECLARE_U32(errno)
 305
 306 /*
 307  *  Miscellaneous Variables used to restore the CPU state.
 308  *
 309  *  Start with a macro to declare the space for the contents of
 310  *  a Descriptor Table register.
 311  */
 312
 313 #define DECLARE_DTR_SPACE(_name) \
 314           .global   _name ; \
 315           .align    4 ; \
 316 _name##:  ; \
 317 _name##_limit:  .space 2  ; \
 318 _name##_base:   .space 4
 319
 320 DECLARE_SPACE(_Interrupt_descriptor_table,256*8,4)
 321 DECLARE_SPACE(_Global_descriptor_table,8192*8,4)
 322
 323 DECLARE_DTR_SPACE(_Original_IDTR)
 324 DECLARE_DTR_SPACE(_New_IDTR)
 325 DECLARE_DTR_SPACE(_Original_GDTR)
 326 DECLARE_DTR_SPACE(_New_GDTR)
 327
 328 DECLARE_SPACE(_Physical_base_of_ds,4,4)
 329 DECLARE_SPACE(_Physical_base_of_cs,4,4)
 330
 331 /*
 332  *  Stack Size and Space
 333  */
 334
 335         .set stack_size, 0x20000
 336
 337 DECLARE_SPACE(stack_memory,stack_size,4)
 338 DECLARE_LABEL(stack_end)