kernel tree reorganization stage 1: Major cvs repository work (not logged as
[dragonfly.git] / sys / i386 / i386 / locore.s
1 /*-
2  * Copyright (c) 1990 The Regents of the University of California.
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
6  * William Jolitz.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
17  *    must display the following acknowledgement:
18  *      This product includes software developed by the University of
19  *      California, Berkeley and its contributors.
20  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
22  *    without specific prior written permission.
23  *
24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
34  * SUCH DAMAGE.
35  *
36  *      from: @(#)locore.s      7.3 (Berkeley) 5/13/91
37  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/locore.s,v 1.132.2.10 2003/02/03 20:54:49 jhb Exp $
38  * $DragonFly: src/sys/i386/i386/Attic/locore.s,v 1.7 2003/07/31 19:56:59 dillon Exp $
39  *
40  *              originally from: locore.s, by William F. Jolitz
41  *
42  *              Substantially rewritten by David Greenman, Rod Grimes,
43  *                      Bruce Evans, Wolfgang Solfrank, Poul-Henning Kamp
44  *                      and many others.
45  */
46
47 #include "opt_bootp.h"
48 #include "opt_nfsroot.h"
49
50 #include <sys/syscall.h>
51 #include <sys/reboot.h>
52
53 #include <machine/asmacros.h>
54 #include <machine/cputypes.h>
55 #include <machine/psl.h>
56 #include <machine/pmap.h>
57 #include <machine/specialreg.h>
58
59 #include "assym.s"
60
61 /*
62  *      XXX
63  *
64  * Note: This version greatly munged to avoid various assembler errors
65  * that may be fixed in newer versions of gas. Perhaps newer versions
66  * will have more pleasant appearance.
67  */
68
69 /*
70  * PTmap is recursive pagemap at top of virtual address space.
71  * Within PTmap, the page directory can be found (third indirection).
72  */
73         .globl  PTmap,PTD,PTDpde
74         .set    PTmap,(PTDPTDI << PDRSHIFT)
75         .set    PTD,PTmap + (PTDPTDI * PAGE_SIZE)
76         .set    PTDpde,PTD + (PTDPTDI * PDESIZE)
77
78 /*
79  * APTmap, APTD is the alternate recursive pagemap.
80  * It's used when modifying another process's page tables.
81  */
82         .globl  APTmap,APTD,APTDpde
83         .set    APTmap,APTDPTDI << PDRSHIFT
84         .set    APTD,APTmap + (APTDPTDI * PAGE_SIZE)
85         .set    APTDpde,PTD + (APTDPTDI * PDESIZE)
86
87 /*
88  * Compiled KERNBASE location
89  */
90         .globl  kernbase
91         .set    kernbase,KERNBASE
92
93 /*
94  * Globals
95  */
96         .data
97         ALIGN_DATA              /* just to be sure */
98
99         .globl  HIDENAME(tmpstk)
100         .space  0x2000          /* space for tmpstk - temporary stack */
101 HIDENAME(tmpstk):
102
103         .globl  boothowto,bootdev
104
105         .globl  cpu,cpu_vendor,cpu_id,bootinfo
106         .globl  cpu_high, cpu_feature, cpu_procinfo
107
108 cpu:            .long   0                       /* are we 386, 386sx, or 486 */
109 cpu_id:         .long   0                       /* stepping ID */
110 cpu_high:       .long   0                       /* highest arg to CPUID */
111 cpu_feature:    .long   0                       /* features */
112 cpu_procinfo:   .long   0                       /* brand index / HTT info */
113 cpu_vendor:     .space  20                      /* CPU origin code */
114 bootinfo:       .space  BOOTINFO_SIZE           /* bootinfo buffer space */
115
116 KERNend:        .long   0                       /* phys addr end of kernel (just after bss) */
117 physfree:       .long   0                       /* phys addr of next free page */
118
119                 .globl  cpu0prvpage
120 cpu0pp:         .long   0                       /* phys addr cpu0 private pg */
121 cpu0prvpage:    .long   0                       /* relocated version */
122 cpu0idlestk:    .long   0                       /* stack for the idle thread */
123
124                 .globl  SMPpt
125 SMPptpa:        .long   0                       /* phys addr SMP page table */
126 SMPpt:          .long   0                       /* relocated version */
127
128         .globl  IdlePTD
129 IdlePTD:        .long   0                       /* phys addr of kernel PTD */
130
131         .globl  KPTphys
132 KPTphys:        .long   0                       /* PA of kernel page tables */
133
134         .globl  proc0paddr
135 proc0paddr:     .long   0                       /* VA of proc 0 address space */
136 p0upa:          .long   0                       /* PA of proc0's UPAGES */
137
138 vm86phystk:     .long   0                       /* PA of vm86/bios stack */
139
140         .globl  vm86paddr, vm86pa
141 vm86paddr:      .long   0                       /* address of vm86 region */
142 vm86pa:         .long   0                       /* phys addr of vm86 region */
143
144 #ifdef BDE_DEBUGGER
145         .globl  bdb_exists                      /* BDE debugger is present */
146 bdb_exists:     .long   0
147 #endif
148
149 #ifdef PC98
150         .globl  pc98_system_parameter
151 pc98_system_parameter:
152         .space  0x240
153 #endif
154
155 /**********************************************************************
156  *
157  * Some handy macros
158  *
159  */
160
161 #define R(foo) ((foo)-KERNBASE)
162
163 #define ALLOCPAGES(foo)                                 \
164         movl    R(physfree), %esi ;                     \
165         movl    $((foo)*PAGE_SIZE), %eax ;              \
166         addl    %esi, %eax ;                            \
167         movl    %eax, R(physfree) ;                     \
168         movl    %esi, %edi ;                            \
169         movl    $((foo)*PAGE_SIZE),%ecx ;               \
170         xorl    %eax,%eax ;                             \
171         cld ;                                           \
172         rep ;                                           \
173         stosb
174
175 /*
176  * fillkpt
177  *      eax = page frame address
178  *      ebx = index into page table
179  *      ecx = how many pages to map
180  *      base = base address of page dir/table
181  *      prot = protection bits
182  */
183 #define fillkpt(base, prot)               \
184         shll    $2,%ebx                 ; \
185         addl    base,%ebx               ; \
186         orl     $PG_V,%eax              ; \
187         orl     prot,%eax               ; \
188 1:      movl    %eax,(%ebx)             ; \
189         addl    $PAGE_SIZE,%eax         ; /* increment physical address */ \
190         addl    $4,%ebx                 ; /* next pte */ \
191         loop    1b
192
193 /*
194  * fillkptphys(prot)
195  *      eax = physical address
196  *      ecx = how many pages to map
197  *      prot = protection bits
198  */
199 #define fillkptphys(prot)                 \
200         movl    %eax, %ebx              ; \
201         shrl    $PAGE_SHIFT, %ebx       ; \
202         fillkpt(R(KPTphys), prot)
203
204         .text
205 /**********************************************************************
206  *
207  * This is where the bootblocks start us, set the ball rolling...
208  *
209  */
210 NON_GPROF_ENTRY(btext)
211
212 #ifdef PC98
213         /* save SYSTEM PARAMETER for resume (NS/T or other) */
214         movl    $0xa1400,%esi
215         movl    $R(pc98_system_parameter),%edi
216         movl    $0x0240,%ecx
217         cld
218         rep
219         movsb
220 #else   /* IBM-PC */
221 #ifdef BDE_DEBUGGER
222 #ifdef BIOS_STEALS_3K
223         cmpl    $0x0375c339,0x95504
224 #else
225         cmpl    $0x0375c339,0x96104     /* XXX - debugger signature */
226 #endif
227         jne     1f
228         movb    $1,R(bdb_exists)
229 1:
230 #endif
231 /* Tell the bios to warmboot next time */
232         movw    $0x1234,0x472
233 #endif  /* PC98 */
234
235 /* Set up a real frame in case the double return in newboot is executed. */
236         pushl   %ebp
237         movl    %esp, %ebp
238
239 /* Don't trust what the BIOS gives for eflags. */
240         pushl   $PSL_KERNEL
241         popfl
242
243 /*
244  * Don't trust what the BIOS gives for %fs and %gs.  Trust the bootstrap
245  * to set %cs, %ds, %es and %ss.
246  */
247         mov     %ds, %ax
248         mov     %ax, %fs
249         mov     %ax, %gs
250
251 /*
252  * Clear the bss.  Not all boot programs do it, and it is our job anyway.
253  * 
254  * XXX we don't check that there is memory for our bss and page tables   
255  * before using it.
256  * 
257  * Note: we must be careful to not overwrite an active gdt or idt.  They
258  * inactive from now until we switch to new ones, since we don't load any
259  * more segment registers or permit interrupts until after the switch.
260  */
261         movl    $R(_end),%ecx
262         movl    $R(_edata),%edi
263         subl    %edi,%ecx
264         xorl    %eax,%eax
265         cld
266         rep
267         stosb
268
269         call    recover_bootinfo
270
271 /* Get onto a stack that we can trust. */
272 /*
273  * XXX this step is delayed in case recover_bootinfo needs to return via
274  * the old stack, but it need not be, since recover_bootinfo actually
275  * returns via the old frame.
276  */
277         movl    $R(HIDENAME(tmpstk)),%esp
278
279 #ifdef PC98
280         /* pc98_machine_type & M_EPSON_PC98 */
281         testb   $0x02,R(_pc98_system_parameter)+220
282         jz      3f
283         /* epson_machine_id <= 0x0b */
284         cmpb    $0x0b,R(_pc98_system_parameter)+224
285         ja      3f
286
287         /* count up memory */
288         movl    $0x100000,%eax          /* next, talley remaining memory */
289         movl    $0xFFF-0x100,%ecx
290 1:      movl    0(%eax),%ebx            /* save location to check */
291         movl    $0xa55a5aa5,0(%eax)     /* write test pattern */
292         cmpl    $0xa55a5aa5,0(%eax)     /* does not check yet for rollover */
293         jne     2f
294         movl    %ebx,0(%eax)            /* restore memory */
295         addl    $PAGE_SIZE,%eax
296         loop    1b
297 2:      subl    $0x100000,%eax
298         shrl    $17,%eax
299         movb    %al,R(_pc98_system_parameter)+1
300 3:
301
302         movw    R(_pc98_system_parameter+0x86),%ax
303         movw    %ax,R(cpu_id)
304 #endif
305
306         call    identify_cpu
307
308         call    create_pagetables
309
310 /*
311  * If the CPU has support for VME, turn it on.
312  */ 
313         testl   $CPUID_VME, R(cpu_feature)
314         jz      1f
315         movl    %cr4, %eax
316         orl     $CR4_VME, %eax
317         movl    %eax, %cr4
318 1:
319
320 #ifdef BDE_DEBUGGER
321 /*
322  * Adjust as much as possible for paging before enabling paging so that the
323  * adjustments can be traced.
324  */
325         call    bdb_prepare_paging
326 #endif
327
328 /* Now enable paging */
329         movl    R(IdlePTD), %eax
330         movl    %eax,%cr3                       /* load ptd addr into mmu */
331         movl    %cr0,%eax                       /* get control word */
332         orl     $CR0_PE|CR0_PG,%eax             /* enable paging */
333         movl    %eax,%cr0                       /* and let's page NOW! */
334
335
336 #ifdef BDE_DEBUGGER
337 /*
338  * Complete the adjustments for paging so that we can keep tracing through
339  * initi386() after the low (physical) addresses for the gdt and idt become
340  * invalid.
341  */
342         call    bdb_commit_paging
343 #endif
344
345         pushl   $begin                          /* jump to high virtualized address */
346         ret
347
348 /* now running relocated at KERNBASE where the system is linked to run */
349 begin:
350
351         /*
352          * set up the bootstrap stack.  The pcb sits at the end of the
353          * bootstrap stack.
354          */
355         /* set up bootstrap stack */
356         movl    proc0paddr,%esp /* location of in-kernel pages */
357         addl    $UPAGES*PAGE_SIZE-PCB_SIZE,%esp 
358         xorl    %eax,%eax               /* mark end of frames */
359         movl    %eax,%ebp
360         /*movl  proc0paddr,%eax*/
361         movl    IdlePTD, %esi
362         movl    %esi,PCB_CR3(%esp)
363
364         testl   $CPUID_PGE, R(cpu_feature)
365         jz      1f
366         movl    %cr4, %eax
367         orl     $CR4_PGE, %eax
368         movl    %eax, %cr4
369 1:
370
371         movl    physfree, %esi
372         pushl   %esi                    /* value of first for init386(first) */
373
374         call    init386                 /* wire 386 chip for unix operation */
375         popl    %esi
376
377         call    mi_startup              /* autoconfiguration, mountroot etc */
378
379         hlt             /* never returns to here */
380
381 /*
382  * Signal trampoline, copied to top of user stack
383  */
384 NON_GPROF_ENTRY(sigcode)
385         call    *SIGF_HANDLER(%esp)             /* call signal handler */
386         lea     SIGF_UC(%esp),%eax              /* get ucontext_t */
387         pushl   %eax
388         testl   $PSL_VM,UC_EFLAGS(%eax)
389         jne     9f
390         movl    UC_GS(%eax),%gs                 /* restore %gs */
391 9:
392         movl    $SYS_sigreturn,%eax
393         pushl   %eax                            /* junk to fake return addr. */
394         int     $0x80                           /* enter kernel with args */
395 0:      jmp     0b
396
397         ALIGN_TEXT
398 osigcode:
399         call    *SIGF_HANDLER(%esp)             /* call signal handler */
400         lea     SIGF_SC(%esp),%eax              /* get sigcontext */
401         pushl   %eax
402         testl   $PSL_VM,SC_PS(%eax)
403         jne     9f
404         movl    SC_GS(%eax),%gs                 /* restore %gs */
405 9:
406         movl    $0x01d516,SC_TRAPNO(%eax)       /* magic: 0ldSiG */
407         movl    $SYS_sigreturn,%eax
408         pushl   %eax                            /* junk to fake return addr. */
409         int     $0x80                           /* enter kernel with args */
410 0:      jmp     0b
411
412         ALIGN_TEXT
413 esigcode:
414
415         .data
416         .globl  szsigcode, szosigcode
417 szsigcode:
418         .long   esigcode - sigcode
419 szosigcode:
420         .long   esigcode - osigcode
421         .text
422
423 /**********************************************************************
424  *
425  * Recover the bootinfo passed to us from the boot program
426  *
427  */
428 recover_bootinfo:
429         /*
430          * This code is called in different ways depending on what loaded
431          * and started the kernel.  This is used to detect how we get the
432          * arguments from the other code and what we do with them.
433          *
434          * Old disk boot blocks:
435          *      (*btext)(howto, bootdev, cyloffset, esym);
436          *      [return address == 0, and can NOT be returned to]
437          *      [cyloffset was not supported by the FreeBSD boot code
438          *       and always passed in as 0]
439          *      [esym is also known as total in the boot code, and
440          *       was never properly supported by the FreeBSD boot code]
441          *
442          * Old diskless netboot code:
443          *      (*btext)(0,0,0,0,&nfsdiskless,0,0,0);
444          *      [return address != 0, and can NOT be returned to]
445          *      If we are being booted by this code it will NOT work,
446          *      so we are just going to halt if we find this case.
447          *
448          * New uniform boot code:
449          *      (*btext)(howto, bootdev, 0, 0, 0, &bootinfo)
450          *      [return address != 0, and can be returned to]
451          *
452          * There may seem to be a lot of wasted arguments in here, but
453          * that is so the newer boot code can still load very old kernels
454          * and old boot code can load new kernels.
455          */
456
457         /*
458          * The old style disk boot blocks fake a frame on the stack and
459          * did an lret to get here.  The frame on the stack has a return
460          * address of 0.
461          */
462         cmpl    $0,4(%ebp)
463         je      olddiskboot
464
465         /*
466          * We have some form of return address, so this is either the
467          * old diskless netboot code, or the new uniform code.  That can
468          * be detected by looking at the 5th argument, if it is 0
469          * we are being booted by the new uniform boot code.
470          */
471         cmpl    $0,24(%ebp)
472         je      newboot
473
474         /*
475          * Seems we have been loaded by the old diskless boot code, we
476          * don't stand a chance of running as the diskless structure
477          * changed considerably between the two, so just halt.
478          */
479          hlt
480
481         /*
482          * We have been loaded by the new uniform boot code.
483          * Let's check the bootinfo version, and if we do not understand
484          * it we return to the loader with a status of 1 to indicate this error
485          */
486 newboot:
487         movl    28(%ebp),%ebx           /* &bootinfo.version */
488         movl    BI_VERSION(%ebx),%eax
489         cmpl    $1,%eax                 /* We only understand version 1 */
490         je      1f
491         movl    $1,%eax                 /* Return status */
492         leave
493         /*
494          * XXX this returns to our caller's caller (as is required) since
495          * we didn't set up a frame and our caller did.
496          */
497         ret
498
499 1:
500         /*
501          * If we have a kernelname copy it in
502          */
503         movl    BI_KERNELNAME(%ebx),%esi
504         cmpl    $0,%esi
505         je      2f                      /* No kernelname */
506         movl    $MAXPATHLEN,%ecx        /* Brute force!!! */
507         movl    $R(kernelname),%edi
508         cmpb    $'/',(%esi)             /* Make sure it starts with a slash */
509         je      1f
510         movb    $'/',(%edi)
511         incl    %edi
512         decl    %ecx
513 1:
514         cld
515         rep
516         movsb
517
518 2:
519         /*
520          * Determine the size of the boot loader's copy of the bootinfo
521          * struct.  This is impossible to do properly because old versions
522          * of the struct don't contain a size field and there are 2 old
523          * versions with the same version number.
524          */
525         movl    $BI_ENDCOMMON,%ecx      /* prepare for sizeless version */
526         testl   $RB_BOOTINFO,8(%ebp)    /* bi_size (and bootinfo) valid? */
527         je      got_bi_size             /* no, sizeless version */
528         movl    BI_SIZE(%ebx),%ecx
529 got_bi_size:
530
531         /*
532          * Copy the common part of the bootinfo struct
533          */
534         movl    %ebx,%esi
535         movl    $R(bootinfo),%edi
536         cmpl    $BOOTINFO_SIZE,%ecx
537         jbe     got_common_bi_size
538         movl    $BOOTINFO_SIZE,%ecx
539 got_common_bi_size:
540         cld
541         rep
542         movsb
543
544 #ifdef NFS_ROOT
545 #ifndef BOOTP_NFSV3
546         /*
547          * If we have a nfs_diskless structure copy it in
548          */
549         movl    BI_NFS_DISKLESS(%ebx),%esi
550         cmpl    $0,%esi
551         je      olddiskboot
552         movl    $R(nfs_diskless),%edi
553         movl    $NFSDISKLESS_SIZE,%ecx
554         cld
555         rep
556         movsb
557         movl    $R(nfs_diskless_valid),%edi
558         movl    $1,(%edi)
559 #endif
560 #endif
561
562         /*
563          * The old style disk boot.
564          *      (*btext)(howto, bootdev, cyloffset, esym);
565          * Note that the newer boot code just falls into here to pick
566          * up howto and bootdev, cyloffset and esym are no longer used
567          */
568 olddiskboot:
569         movl    8(%ebp),%eax
570         movl    %eax,R(boothowto)
571         movl    12(%ebp),%eax
572         movl    %eax,R(bootdev)
573
574         ret
575
576
577 /**********************************************************************
578  *
579  * Identify the CPU and initialize anything special about it
580  *
581  */
582 identify_cpu:
583
584         /* Try to toggle alignment check flag; does not exist on 386. */
585         pushfl
586         popl    %eax
587         movl    %eax,%ecx
588         orl     $PSL_AC,%eax
589         pushl   %eax
590         popfl
591         pushfl
592         popl    %eax
593         xorl    %ecx,%eax
594         andl    $PSL_AC,%eax
595         pushl   %ecx
596         popfl
597
598         testl   %eax,%eax
599         jnz     try486
600
601         /* NexGen CPU does not have aligment check flag. */
602         pushfl
603         movl    $0x5555, %eax
604         xorl    %edx, %edx
605         movl    $2, %ecx
606         clc
607         divl    %ecx
608         jz      trynexgen
609         popfl
610         movl    $CPU_386,R(cpu)
611         jmp     3f
612
613 trynexgen:
614         popfl
615         movl    $CPU_NX586,R(cpu)
616         movl    $0x4778654e,R(cpu_vendor)       # store vendor string
617         movl    $0x72446e65,R(cpu_vendor+4)
618         movl    $0x6e657669,R(cpu_vendor+8)
619         movl    $0,R(cpu_vendor+12)
620         jmp     3f
621
622 try486: /* Try to toggle identification flag; does not exist on early 486s. */
623         pushfl
624         popl    %eax
625         movl    %eax,%ecx
626         xorl    $PSL_ID,%eax
627         pushl   %eax
628         popfl
629         pushfl
630         popl    %eax
631         xorl    %ecx,%eax
632         andl    $PSL_ID,%eax
633         pushl   %ecx
634         popfl
635
636         testl   %eax,%eax
637         jnz     trycpuid
638         movl    $CPU_486,R(cpu)
639
640         /*
641          * Check Cyrix CPU
642          * Cyrix CPUs do not change the undefined flags following
643          * execution of the divide instruction which divides 5 by 2.
644          *
645          * Note: CPUID is enabled on M2, so it passes another way.
646          */
647         pushfl
648         movl    $0x5555, %eax
649         xorl    %edx, %edx
650         movl    $2, %ecx
651         clc
652         divl    %ecx
653         jnc     trycyrix
654         popfl
655         jmp     3f              /* You may use Intel CPU. */
656
657 trycyrix:
658         popfl
659         /*
660          * IBM Bluelighting CPU also doesn't change the undefined flags.
661          * Because IBM doesn't disclose the information for Bluelighting
662          * CPU, we couldn't distinguish it from Cyrix's (including IBM
663          * brand of Cyrix CPUs).
664          */
665         movl    $0x69727943,R(cpu_vendor)       # store vendor string
666         movl    $0x736e4978,R(cpu_vendor+4)
667         movl    $0x64616574,R(cpu_vendor+8)
668         jmp     3f
669
670 trycpuid:       /* Use the `cpuid' instruction. */
671         xorl    %eax,%eax
672         cpuid                                   # cpuid 0
673         movl    %eax,R(cpu_high)                # highest capability
674         movl    %ebx,R(cpu_vendor)              # store vendor string
675         movl    %edx,R(cpu_vendor+4)
676         movl    %ecx,R(cpu_vendor+8)
677         movb    $0,R(cpu_vendor+12)
678
679         movl    $1,%eax
680         cpuid                                   # cpuid 1
681         movl    %eax,R(cpu_id)                  # store cpu_id
682         movl    %ebx,R(cpu_procinfo)            # store cpu_procinfo
683         movl    %edx,R(cpu_feature)             # store cpu_feature
684         rorl    $8,%eax                         # extract family type
685         andl    $15,%eax
686         cmpl    $5,%eax
687         jae     1f
688
689         /* less than Pentium; must be 486 */
690         movl    $CPU_486,R(cpu)
691         jmp     3f
692 1:
693         /* a Pentium? */
694         cmpl    $5,%eax
695         jne     2f
696         movl    $CPU_586,R(cpu)
697         jmp     3f
698 2:
699         /* Greater than Pentium...call it a Pentium Pro */
700         movl    $CPU_686,R(cpu)
701 3:
702         ret
703
704
705 /**********************************************************************
706  *
707  * Create the first page directory and its page tables.
708  *
709  */
710
711 create_pagetables:
712
713 /* Find end of kernel image (rounded up to a page boundary). */
714         movl    $R(end),%esi
715
716 /* Include symbols, if any. */
717         movl    R(bootinfo+BI_ESYMTAB),%edi
718         testl   %edi,%edi
719         je      over_symalloc
720         movl    %edi,%esi
721         movl    $KERNBASE,%edi
722         addl    %edi,R(bootinfo+BI_SYMTAB)
723         addl    %edi,R(bootinfo+BI_ESYMTAB)
724 over_symalloc:
725
726 /* If we are told where the end of the kernel space is, believe it. */
727         movl    R(bootinfo+BI_KERNEND),%edi
728         testl   %edi,%edi
729         je      no_kernend
730         movl    %edi,%esi
731 no_kernend:
732         
733         addl    $PAGE_MASK,%esi
734         andl    $~PAGE_MASK,%esi
735         movl    %esi,R(KERNend)         /* save end of kernel */
736         movl    %esi,R(physfree)        /* next free page is at end of kernel */
737
738
739 /* Allocate Kernel Page Tables */
740         ALLOCPAGES(NKPT)
741         movl    %esi,R(KPTphys)
742
743 /* Allocate Page Table Directory */
744         ALLOCPAGES(1)
745         movl    %esi,R(IdlePTD)
746
747 /* Allocate UPAGES */
748         ALLOCPAGES(UPAGES)
749         movl    %esi,R(p0upa)
750         addl    $KERNBASE, %esi
751         movl    %esi, R(proc0paddr)
752
753         ALLOCPAGES(1)                   /* vm86/bios stack */
754         movl    %esi,R(vm86phystk)
755
756         ALLOCPAGES(3)                   /* pgtable + ext + IOPAGES */
757         movl    %esi,R(vm86pa)
758         addl    $KERNBASE, %esi
759         movl    %esi, R(vm86paddr)
760
761 /* Allocate cpu0's private data page */
762         ALLOCPAGES(1)
763         movl    %esi,R(cpu0pp)
764         addl    $KERNBASE, %esi
765         movl    %esi, R(cpu0prvpage)    /* relocated to KVM space */
766
767 /* Allocate cpu0's idle stack */
768         ALLOCPAGES(UPAGES)
769         movl    %esi,R(cpu0idlestk)
770
771 /* Allocate SMP page table page */
772         ALLOCPAGES(1)
773         movl    %esi,R(SMPptpa)
774         addl    $KERNBASE, %esi
775         movl    %esi, R(SMPpt)          /* relocated to KVM space */
776
777 /* Map read-only from zero to the end of the kernel text section */
778         xorl    %eax, %eax
779 #ifdef BDE_DEBUGGER
780 /* If the debugger is present, actually map everything read-write. */
781         cmpl    $0,R(bdb_exists)
782         jne     map_read_write
783 #endif
784         xorl    %edx,%edx
785
786 #if !defined(SMP)
787         testl   $CPUID_PGE, R(cpu_feature)
788         jz      2f
789         orl     $PG_G,%edx
790 #endif
791         
792 2:      movl    $R(etext),%ecx
793         addl    $PAGE_MASK,%ecx
794         shrl    $PAGE_SHIFT,%ecx
795         fillkptphys(%edx)
796
797 /* Map read-write, data, bss and symbols */
798         movl    $R(etext),%eax
799         addl    $PAGE_MASK, %eax
800         andl    $~PAGE_MASK, %eax
801 map_read_write:
802         movl    $PG_RW,%edx
803 #if !defined(SMP)
804         testl   $CPUID_PGE, R(cpu_feature)
805         jz      1f
806         orl     $PG_G,%edx
807 #endif
808         
809 1:      movl    R(KERNend),%ecx
810         subl    %eax,%ecx
811         shrl    $PAGE_SHIFT,%ecx
812         fillkptphys(%edx)
813
814 /* Map page directory. */
815         movl    R(IdlePTD), %eax
816         movl    $1, %ecx
817         fillkptphys($PG_RW)
818
819 /* Map proc0's UPAGES in the physical way ... */
820         movl    R(p0upa), %eax
821         movl    $UPAGES, %ecx
822         fillkptphys($PG_RW)
823
824 /* Map ISA hole */
825         movl    $ISA_HOLE_START, %eax
826         movl    $ISA_HOLE_LENGTH>>PAGE_SHIFT, %ecx
827         fillkptphys($PG_RW)
828
829 /* Map space for the vm86 region */
830         movl    R(vm86phystk), %eax
831         movl    $4, %ecx
832         fillkptphys($PG_RW)
833
834 /* Map page 0 into the vm86 page table */
835         movl    $0, %eax
836         movl    $0, %ebx
837         movl    $1, %ecx
838         fillkpt(R(vm86pa), $PG_RW|PG_U)
839
840 /* ...likewise for the ISA hole */
841         movl    $ISA_HOLE_START, %eax
842         movl    $ISA_HOLE_START>>PAGE_SHIFT, %ebx
843         movl    $ISA_HOLE_LENGTH>>PAGE_SHIFT, %ecx
844         fillkpt(R(vm86pa), $PG_RW|PG_U)
845
846 /* Map cpu0's private page into global kmem (4K @ cpu0prvpage) */
847         movl    R(cpu0pp), %eax
848         movl    $1, %ecx
849         fillkptphys($PG_RW)
850
851 /* Map SMP page table page into global kmem FWIW */
852         movl    R(SMPptpa), %eax
853         movl    $1, %ecx
854         fillkptphys($PG_RW)
855
856 /* Map the private page into the SMP page table */
857         movl    R(cpu0pp), %eax
858         movl    $0, %ebx                /* pte offset = 0 */
859         movl    $1, %ecx                /* one private page coming right up */
860         fillkpt(R(SMPptpa), $PG_RW)
861
862 /* Map the cpu0's idle thread stack */
863         movl    R(cpu0idlestk), %eax
864         movl    $PS_IDLESTACK_PAGE, %ebx
865         movl    $UPAGES, %ecx
866         fillkpt(R(SMPptpa), $PG_RW)
867
868 /* ... and put the page table table in the pde. */
869         movl    R(SMPptpa), %eax
870         movl    $MPPTDI, %ebx
871         movl    $1, %ecx
872         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
873
874 /* Fakeup VA for the local apic to allow early traps. */
875         ALLOCPAGES(1)
876         movl    %esi, %eax
877         movl    $(NPTEPG-1), %ebx       /* pte offset = NTEPG-1 */
878         movl    $1, %ecx                /* one private pt coming right up */
879         fillkpt(R(SMPptpa), $PG_RW)
880
881 #ifdef SMP
882 /* Initialize mp lock to allow early traps */
883         movl    $0, R(mp_lock)
884 #endif  /* SMP */
885
886 /* install a pde for temporary double map of bottom of VA */
887         movl    R(KPTphys), %eax
888         xorl    %ebx, %ebx
889         movl    $NKPT, %ecx
890         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
891
892 /* install pde's for pt's */
893         movl    R(KPTphys), %eax
894         movl    $KPTDI, %ebx
895         movl    $NKPT, %ecx
896         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
897
898 /* install a pde recursively mapping page directory as a page table */
899         movl    R(IdlePTD), %eax
900         movl    $PTDPTDI, %ebx
901         movl    $1,%ecx
902         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
903
904         ret
905
906 #ifdef BDE_DEBUGGER
907 bdb_prepare_paging:
908         cmpl    $0,R(bdb_exists)
909         je      bdb_prepare_paging_exit
910
911         subl    $6,%esp
912
913         /*
914          * Copy and convert debugger entries from the bootstrap gdt and idt
915          * to the kernel gdt and idt.  Everything is still in low memory.
916          * Tracing continues to work after paging is enabled because the
917          * low memory addresses remain valid until everything is relocated.
918          * However, tracing through the setidt() that initializes the trace
919          * trap will crash.
920          */
921         sgdt    (%esp)
922         movl    2(%esp),%esi            /* base address of bootstrap gdt */
923         movl    $R(gdt),%edi
924         movl    %edi,2(%esp)            /* prepare to load kernel gdt */
925         movl    $8*18/4,%ecx
926         cld
927         rep                             /* copy gdt */
928         movsl
929         movl    $R(gdt),-8+2(%edi)      /* adjust gdt self-ptr */
930         movb    $0x92,-8+5(%edi)
931         lgdt    (%esp)
932
933         sidt    (%esp)
934         movl    2(%esp),%esi            /* base address of current idt */
935         movl    8+4(%esi),%eax          /* convert dbg descriptor to ... */
936         movw    8(%esi),%ax
937         movl    %eax,R(bdb_dbg_ljmp+1)  /* ... immediate offset ... */
938         movl    8+2(%esi),%eax
939         movw    %ax,R(bdb_dbg_ljmp+5)   /* ... and selector for ljmp */
940         movl    24+4(%esi),%eax         /* same for bpt descriptor */
941         movw    24(%esi),%ax
942         movl    %eax,R(bdb_bpt_ljmp+1)
943         movl    24+2(%esi),%eax
944         movw    %ax,R(bdb_bpt_ljmp+5)
945         movl    R(idt),%edi
946         movl    %edi,2(%esp)            /* prepare to load kernel idt */
947         movl    $8*4/4,%ecx
948         cld
949         rep                             /* copy idt */
950         movsl
951         lidt    (%esp)
952
953         addl    $6,%esp
954
955 bdb_prepare_paging_exit:
956         ret
957
958 /* Relocate debugger gdt entries and gdt and idt pointers. */
959 bdb_commit_paging:
960         cmpl    $0,_bdb_exists
961         je      bdb_commit_paging_exit
962
963         movl    $_gdt+8*9,%eax          /* adjust slots 9-17 */
964         movl    $9,%ecx
965 reloc_gdt:
966         movb    $KERNBASE>>24,7(%eax)   /* top byte of base addresses, was 0, */
967         addl    $8,%eax                 /* now KERNBASE>>24 */
968         loop    reloc_gdt
969
970         subl    $6,%esp
971         sgdt    (%esp)
972         addl    $KERNBASE,2(%esp)
973         lgdt    (%esp)
974         sidt    (%esp)
975         addl    $KERNBASE,2(%esp)
976         lidt    (%esp)
977         addl    $6,%esp
978
979         int     $3
980
981 bdb_commit_paging_exit:
982         ret
983
984 #endif /* BDE_DEBUGGER */