audk/UefiCpuPkg/CpuDxe/CpuGdt.c

/** @file
  C based implementation of IA32 interrupt handling only
  requiring a minimal assembly interrupt entry point.

  Copyright (c) 2006 - 2021, Intel Corporation. All rights reserved.<BR>
  SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-Patent

**/

#include "CpuDxe.h"
#include "CpuGdt.h"

//
// Global descriptor table (GDT) Template
//
STATIC GDT_ENTRIES mGdtTemplate = {
  //
  // NULL_SEL
  //
  {
    0x0,            // limit 15:0
    0x0,            // base 15:0
    0x0,            // base 23:16
    0x0,            // type
    0x0,            // limit 19:16, flags
    0x0,            // base 31:24
  },
  //
  // LINEAR_SEL
  //
  {
    0x0FFFF,        // limit 15:0
    0x0,            // base 15:0
    0x0,            // base 23:16
    0x092,          // present, ring 0, data, read/write
    0x0CF,          // page-granular, 32-bit
    0x0,
  },
  //
  // LINEAR_CODE_SEL
  //
  {
    0x0FFFF,        // limit 15:0
    0x0,            // base 15:0
    0x0,            // base 23:16
    0x09F,          // present, ring 0, code, execute/read, conforming, accessed
    0x0CF,          // page-granular, 32-bit
    0x0,
  },
  //
  // SYS_DATA_SEL
  //
  {
    0x0FFFF,        // limit 15:0
    0x0,            // base 15:0
    0x0,            // base 23:16
    0x093,          // present, ring 0, data, read/write, accessed
    0x0CF,          // page-granular, 32-bit
    0x0,
  },
  //
  // SYS_CODE_SEL
  //
  {
    0x0FFFF,        // limit 15:0
    0x0,            // base 15:0
    0x0,            // base 23:16
    0x09A,          // present, ring 0, code, execute/read
    0x0CF,          // page-granular, 32-bit
    0x0,
  },
  //
  // SYS_CODE16_SEL
  //
  {
    0x0FFFF,        // limit 15:0
    0x0,            // base 15:0
    0x0,            // base 23:16
    0x09A,          // present, ring 0, code, execute/read
    0x08F,          // page-granular, 16-bit
    0x0,            // base 31:24
  },
  //
  // LINEAR_DATA64_SEL
  //
  {
    0x0FFFF,        // limit 15:0
    0x0,            // base 15:0
    0x0,            // base 23:16
    0x092,          // present, ring 0, data, read/write
    0x0CF,          // page-granular, 32-bit
    0x0,
  },
  //
  // LINEAR_CODE64_SEL
  //
  {
    0x0FFFF,        // limit 15:0
    0x0,            // base 15:0
    0x0,            // base 23:16
    0x09A,          // present, ring 0, code, execute/read
    0x0AF,          // page-granular, 64-bit code
    0x0,            // base (high)
  },
  //
  // SPARE5_SEL
  //
  {
    0x0,            // limit 15:0
    0x0,            // base 15:0
    0x0,            // base 23:16
    0x0,            // type
    0x0,            // limit 19:16, flags
    0x0,            // base 31:24
  },
};

/**
  Initialize Global Descriptor Table.

**/
VOID
InitGlobalDescriptorTable (
  VOID
  )
{
  EFI_STATUS            Status;
  GDT_ENTRIES           *Gdt;
  IA32_DESCRIPTOR       Gdtr;
  EFI_PHYSICAL_ADDRESS  Memory;

  //
  // Allocate Runtime Data below 4GB for the GDT
  // AP uses the same GDT when it's waken up from real mode so
  // the GDT needs to be below 4GB.
  //
  Memory = SIZE_4GB - 1;
  Status = gBS->AllocatePages (
                  AllocateMaxAddress,
                  EfiRuntimeServicesData,
                  EFI_SIZE_TO_PAGES (sizeof (mGdtTemplate)),
                  &Memory
                  );
  ASSERT_EFI_ERROR (Status);
  ASSERT ((Memory != 0) && (Memory < SIZE_4GB));
  Gdt = (GDT_ENTRIES *) (UINTN) Memory;

  //
  // Initialize all GDT entries
  //
  CopyMem (Gdt, &mGdtTemplate, sizeof (mGdtTemplate));

  //
  // Write GDT register
  //
  Gdtr.Base  = (UINT32) (UINTN) Gdt;
  Gdtr.Limit = (UINT16) (sizeof (mGdtTemplate) - 1);
  AsmWriteGdtr (&Gdtr);

  //
  // Update selector (segment) registers base on new GDT
  //
  SetCodeSelector ((UINT16)CPU_CODE_SEL);
  SetDataSelectors ((UINT16)CPU_DATA_SEL);
}