Documentation/ipl.txt

   1 This file attempts to describe what happens during IPL.
   2
   3 NOTE: At the time, only IPL from tape is supported.
   4
   5 1) system reads 24 bytes from the device
   6
   7    a) bytes   0-7: new PSW, no interrupts, start address 0x800000 (8MB)
   8
   9    b) bytes  8-15: CCW to rewind the tape to previous TM
  10
  11    c) bytes 16-23: CCW to read the entire loader to 0x800000 (8 MB)
  12
  13 2) arch mode is changed to z/Arch (see ipl/setmode.S)
  14
  15 3) temporary stack is set up (R15 being the pointer) (see ipl/setmode.S)
  16
  17 4) loader begins to execute: function load_nucleus (see ipl/loader.c)
  18
  19    NOTE: loader.c use static inlines extensively, and thefore stack usage is
  20    minimal
  21
  22    a) nucleus is read from tape to 0x400000 (4 MB)
  23
  24       NOTE: the data at 4MB just read is an 64-bit s390 ELF binary with
  25       Linux ABI bits
  26
  27       i)   addition CCW address is set in the ORB
  28
  29       ii)  __readnucleus() is called; this function is implemented in
  30            assembly (see ipl/loader_asm.S)
  31
  32       iii) IO interrupt handler is set up (implemented in asm, see
  33            ipl/loader_asm.S)
  34
  35       iv)  ORB is sent to the subchannel
  36
  37       v)   interrupts are enabled
  38
  39       vi)  a new PSW with wait state bit set is loaded
  40
  41       vii) on IO interrupt
  42
  43            1) TSCH is issued to fill in a IRB
  44
  45            2) magic value (ORB int param) is checked
  46
  47            3) Device End flag is checked in the IRB
  48
  49               NOTE: more checks should be performed here
  50
  51            4) If the device end flag is set, return to code that set up the
  52               interrupt handler
  53
  54            5) otherwise, load up the old IO PSW (the one with the wait
  55               state)
  56
  57       viii)return to caller (back to ipl/loader.c)
  58
  59    b) verify ELF header magic number, machine, type, etc. values
  60
  61    c) traverse the section headers & copy data to final destination
  62
  63       i)   if the section type is PROGBITS (data stored in the ELF), copy
  64            the data from it's temporary location to the desired location
  65            (destination, offset within file, and length are all stored in
  66            the section header) - this takes care of .text, .data, and
  67            .rodata sections
  68
  69       ii)  if the section type is NOBITS (uninitialized storage, e.g.,
  70            .bss), do nothing, just assume that the location is a valid
  71            location in memory
  72
  73       iii) skip any other section types
  74
  75       NOTE: SYMTAB and STRTAB section types should be copied to a useful
  76       location to allow for symbols to be looked up during nucleus execution
  77
  78    d) jump to the entry point as indicated by the ELF header
  79
  80 At this point, the nucleus is executing.