[librm] Add support for running in 64-bit long mode
authorMichael Brown <mcb30@ipxe.org>
Thu, 18 Feb 2016 02:44:19 +0000 (02:44 +0000)
committerMichael Brown <mcb30@ipxe.org>
Wed, 24 Feb 2016 03:10:12 +0000 (03:10 +0000)
commit614305743031bdfc02cb4ce346e450cd1d476e17
treea353314423efd2eab372bd47bf9a8e2fae12a9e5
parente2cf3138f073905d31b1e6cad3cc69c6a63c34ac
[librm] Add support for running in 64-bit long mode

Add support for running the BIOS version of iPXE in 64-bit long mode.
A 64-bit BIOS version of iPXE can be built using e.g.

  make bin-x86_64-pcbios/ipxe.usb
  make bin-x86_64-pcbios/8086100e.mrom

The 64-bit BIOS version should appear to function identically to the
normal 32-bit BIOS version.  The physical memory layout is unaltered:
iPXE is still relocated to the top of the available 32-bit address
space.  The code is linked to a virtual address of 0xffffffffeb000000
(in the negative 2GB as required by -mcmodel=kernel), with 4kB pages
created to cover the whole of .textdata.  2MB pages are created to
cover the whole of the 32-bit address space.

The 32-bit portions of the code run with VIRTUAL_CS and VIRTUAL_DS
configured such that truncating a 64-bit virtual address gives a
32-bit virtual address pointing to the same physical location.

The stack pointer remains as a physical address when running in long
mode (although the .stack section is accessible via the negative 2GB
virtual address); this is done in order to simplify the handling of
interrupts occurring while executing a portion of 32-bit code with
flat physical addressing via PHYS_CODE().

Interrupts may be enabled in either 64-bit long mode, 32-bit protected
mode with virtual addresses, 32-bit protected mode with physical
addresses, or 16-bit real mode.  Interrupts occurring in any mode
other than real mode will be reflected down to real mode and handled
by whichever ISR is hooked into the BIOS interrupt vector table.

Signed-off-by: Michael Brown <mcb30@ipxe.org>
src/Makefile
src/arch/x86/include/librm.h
src/arch/x86/transitions/librm.S
src/arch/x86/transitions/librm_mgmt.c