IntelFsp2WrapperPkg/Library/BaseFspWrapperApiLib/X64/Thunk64To32.nasm

   1 ;\r
   2 ; Copyright (c) 2016, Intel Corporation. All rights reserved.<BR>\r
   3 ; This program and the accompanying materials\r
   4 ; are licensed and made available under the terms and conditions of the BSD License\r
   5 ; which accompanies this distribution.  The full text of the license may be found at\r
   6 ; http://opensource.org/licenses/bsd-license.php.\r
   7 ;\r
   8 ; THE PROGRAM IS DISTRIBUTED UNDER THE BSD LICENSE ON AN "AS IS" BASIS,\r
   9 ; WITHOUT WARRANTIES OR REPRESENTATIONS OF ANY KIND, EITHER EXPRESS OR IMPLIED.\r
  10 ;\r
  11 ;\r
  12 ; Module Name:\r
  13 ;\r
  14 ;    Thunk64To32.nasm\r
  15 ;\r
  16 ; Abstract:\r
  17 ;\r
  18 ;   This is the assembly code to transition from long mode to compatibility mode to execute 32-bit code and then\r
  19 ;   transit back to long mode.\r
  20 ;\r
  21 ;-------------------------------------------------------------------------------\r
  22     DEFAULT REL\r
  23     SECTION .text\r
  24 ;----------------------------------------------------------------------------\r
  25 ; Procedure:    AsmExecute32BitCode\r
  26 ;\r
  27 ; Input:        None\r
  28 ;\r
  29 ; Output:       None\r
  30 ;\r
  31 ; Prototype:    UINT32\r
  32 ;               AsmExecute32BitCode (\r
  33 ;                 IN UINT64           Function,\r
  34 ;                 IN UINT64           Param1,\r
  35 ;                 IN UINT64           Param2,\r
  36 ;                 IN IA32_DESCRIPTOR  *InternalGdtr\r
  37 ;                 );\r
  38 ;\r
  39 ;\r
  40 ; Description:  A thunk function to execute 32-bit code in long mode.\r
  41 ;\r
  42 ;----------------------------------------------------------------------------\r
  43 global ASM_PFX(AsmExecute32BitCode)\r
  44 ASM_PFX(AsmExecute32BitCode):\r
  45     ;\r
  46     ; save IFLAG and disable it\r
  47     ;\r
  48     pushfq\r
  49     cli\r
  50 \r
  51     ;\r
  52     ; save orignal GDTR and CS\r
  53     ;\r
  54     mov     rax, ds\r
  55     push    rax\r
  56     mov     rax, cs\r
  57     push    rax\r
  58     sub     rsp, 0x10\r
  59     sgdt    [rsp]\r
  60     ;\r
  61     ; load internal GDT\r
  62     ;\r
  63     lgdt    [r9]\r
  64     ;\r
  65     ; Save general purpose register and rflag register\r
  66     ;\r
  67     pushfq\r
  68     push    rdi\r
  69     push    rsi\r
  70     push    rbp\r
  71     push    rbx\r
  72 \r
  73     ;\r
  74     ; save CR3\r
  75     ;\r
  76     mov     rax, cr3\r
  77     mov     rbp, rax\r
  78 \r
  79     ;\r
  80     ; Prepare the CS and return address for the transition from 32-bit to 64-bit mode\r
  81     ;\r
  82     mov     rax, dword 0x10              ; load long mode selector\r
  83     shl     rax, 32\r
  84     mov     r9,  ReloadCS          ;Assume the ReloadCS is under 4G\r
  85     or      rax, r9\r
  86     push    rax\r
  87     ;\r
  88     ; Save parameters for 32-bit function call\r
  89     ;\r
  90     mov     rax, r8\r
  91     shl     rax, 32\r
  92     or      rax, rdx\r
  93     push    rax\r
  94     ;\r
  95     ; save the 32-bit function entry and the return address into stack which will be\r
  96     ; retrieve in compatibility mode.\r
  97     ;\r
  98     mov     rax, ReturnBack   ;Assume the ReloadCS is under 4G\r
  99     shl     rax, 32\r
 100     or      rax, rcx\r
 101     push    rax\r
 102 \r
 103     ;\r
 104     ; let rax save DS\r
 105     ;\r
 106     mov     rax, dword 0x18\r
 107 \r
 108     ;\r
 109     ; Change to Compatible Segment\r
 110     ;\r
 111     mov     rcx, dword 0x8               ; load compatible mode selector\r
 112     shl     rcx, 32\r
 113     mov     rdx, Compatible ; assume address < 4G\r
 114     or      rcx, rdx\r
 115     push    rcx\r
 116     retf\r
 117 \r
 118 Compatible:\r
 119     ; reload DS/ES/SS to make sure they are correct referred to current GDT\r
 120     mov     ds, ax\r
 121     mov     es, ax\r
 122     mov     ss, ax\r
 123 \r
 124     ;\r
 125     ; Disable paging\r
 126     ;\r
 127     mov     rcx, cr0\r
 128     btc     ecx, 31\r
 129     mov     cr0, rcx\r
 130     ;\r
 131     ; Clear EFER.LME\r
 132     ;\r
 133     mov     ecx, 0xC0000080\r
 134     rdmsr\r
 135     btc     eax, 8\r
 136     wrmsr\r
 137 \r
 138 ; Now we are in protected mode\r
 139     ;\r
 140     ; Call 32-bit function. Assume the function entry address and parameter value is less than 4G\r
 141     ;\r
 142     pop    rax                 ; Here is the function entry\r
 143     ;\r
 144     ; Now the parameter is at the bottom of the stack,  then call in to IA32 function.\r
 145     ;\r
 146     jmp   rax\r
 147 ReturnBack:\r
 148     mov   ebx, eax             ; save return status\r
 149     pop   rcx                  ; drop param1\r
 150     pop   rcx                  ; drop param2\r
 151 \r
 152     ;\r
 153     ; restore CR4\r
 154     ;\r
 155     mov     rax, cr4\r
 156     bts     eax, 5\r
 157     mov     cr4, rax\r
 158 \r
 159     ;\r
 160     ; restore CR3\r
 161     ;\r
 162     mov     eax, ebp\r
 163     mov     cr3, rax\r
 164 \r
 165     ;\r
 166     ; Set EFER.LME to re-enable ia32-e\r
 167     ;\r
 168     mov     ecx, 0xC0000080\r
 169     rdmsr\r
 170     bts     eax, 8\r
 171     wrmsr\r
 172     ;\r
 173     ; Enable paging\r
 174     ;\r
 175     mov     rax, cr0\r
 176     bts     eax, 31\r
 177     mov     cr0, rax\r
 178 ; Now we are in compatible mode\r
 179 \r
 180     ;\r
 181     ; Reload cs register\r
 182     ;\r
 183     retf\r
 184 ReloadCS:\r
 185     ;\r
 186     ; Now we're in Long Mode\r
 187     ;\r
 188     ;\r
 189     ; Restore C register and eax hold the return status from 32-bit function.\r
 190     ; Note: Do not touch rax from now which hold the return value from IA32 function\r
 191     ;\r
 192     mov     eax, ebx ; put return status to EAX\r
 193     pop     rbx\r
 194     pop     rbp\r
 195     pop     rsi\r
 196     pop     rdi\r
 197     popfq\r
 198     ;\r
 199     ; Switch to orignal GDT and CS. here rsp is pointer to the orignal GDT descriptor.\r
 200     ;\r
 201     lgdt    [rsp]\r
 202     ;\r
 203     ; drop GDT descriptor in stack\r
 204     ;\r
 205     add     rsp, 0x10\r
 206     ;\r
 207     ; switch to orignal CS and GDTR\r
 208     ;\r
 209     pop     r9                 ; get  CS\r
 210     shl     r9,  32            ; rcx[32..47] <- Cs\r
 211     mov     rcx, .0\r
 212     or      rcx, r9\r
 213     push    rcx\r
 214     retf\r
 215 .0:\r
 216     ;\r
 217     ; Reload original DS/ES/SS\r
 218     ;\r
 219     pop     rcx\r
 220     mov     ds, rcx\r
 221     mov     es, rcx\r
 222     mov     ss, rcx\r
 223 \r
 224     ;\r
 225     ; Restore IFLAG\r
 226     ;\r
 227     popfq\r
 228 \r
 229     ret\r
 230 \r