kernel tree reorganization stage 1: Major cvs repository work (not logged as
[dragonfly.git] / sys / i386 / i386 / mpboot.s
1 /*
2  * Copyright (c) 1995, Jack F. Vogel
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
14  *    must display the following acknowledgement:
15  *      This product includes software developed by Jack F. Vogel
16  * 4. The name of the developer may be used to endorse or promote products
17  *    derived from this software without specific prior written permission.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
29  * SUCH DAMAGE.
30  *
31  * mpboot.s:    FreeBSD machine support for the Intel MP Spec
32  *              multiprocessor systems.
33  *
34  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/mpboot.s,v 1.13.2.3 2000/09/07 01:18:26 tegge Exp $
35  * $DragonFly: src/sys/i386/i386/Attic/mpboot.s,v 1.5 2003/07/11 17:42:08 dillon Exp $
36  */
37
38 #include <machine/asmacros.h>           /* miscellaneous asm macros */
39 #include <machine/apic.h>
40 #include <machine/specialreg.h>
41
42 #include "assym.s"
43
44 /*
45  * this code MUST be enabled here and in mp_machdep.c
46  * it follows the very early stages of AP boot by placing values in CMOS ram.
47  * it NORMALLY will never be needed and thus the primitive method for enabling.
48  *
49  */
50
51 #define CHECK_POINTS
52 #if defined(CHECK_POINTS) && !defined(PC98)
53
54 #define CMOS_REG        (0x70)
55 #define CMOS_DATA       (0x71)
56
57 #define CHECKPOINT(A,D)         \
58         movb    $A,%al ;        \
59         outb    %al,$CMOS_REG ; \
60         movb    D,%al ;         \
61         outb    %al,$CMOS_DATA
62
63 #else
64
65 #define CHECKPOINT(A,D)
66
67 #endif /* CHECK_POINTS */
68
69
70 /*
71  * The APs enter here from their trampoline code (bootMP, below)
72  * NOTE: %fs is not setup until the call to init_secondary()!
73  */
74         .p2align 4
75
76 NON_GPROF_ENTRY(MPentry)
77         CHECKPOINT(0x36, $3)
78         /* Now enable paging mode */
79         movl    IdlePTD-KERNBASE, %eax
80         movl    %eax,%cr3       
81         movl    %cr0,%eax
82         orl     $CR0_PE|CR0_PG,%eax             /* enable paging */
83         movl    %eax,%cr0                       /* let the games begin! */
84
85         movl    bootSTK,%esp                    /* boot stack end loc. */
86         pushl   $mp_begin                       /* jump to high mem */
87         NON_GPROF_RET
88
89         /*
90          * Wait for the booting CPU to signal startup
91          */
92 mp_begin:       /* now running relocated at KERNBASE */
93         CHECKPOINT(0x37, $4)
94         call    init_secondary                  /* load i386 tables */
95         CHECKPOINT(0x38, $5)
96
97         /*
98          * If the [BSP] CPU has support for VME, turn it on.
99          */
100         testl   $CPUID_VME, cpu_feature         /* XXX WRONG! BSP! */
101         jz      1f
102         movl    %cr4, %eax
103         orl     $CR4_VME, %eax
104         movl    %eax, %cr4
105 1:
106
107         /* disable the APIC, just to be SURE */
108         movl    lapic_svr, %eax                 /* get spurious vector reg. */
109         andl    $~APIC_SVR_SWEN, %eax           /* clear software enable bit */
110         movl    %eax, lapic_svr
111
112         /* data returned to BSP */
113         movl    lapic_ver, %eax                 /* our version reg contents */
114         movl    %eax, cpu_apic_versions         /* into [ 0 ] */
115
116         CHECKPOINT(0x39, $6)
117
118         /*
119          * Execute the context restore function for the idlethread which
120          * has conveniently been set as curthread.  Remember, %eax must
121          * contain the target thread and %ebx must contain the originating
122          * thread (which we just set the same since we have no originating
123          * thread).  BSP/AP synchronization occurs in ap_init().  We do 
124          * not need to mess with the BGL for this because LWKT threads are
125          * self-contained on each cpu (or, at least, the idlethread is!).
126          */
127         movl    PCPU(curthread),%eax
128         movl    %eax,%ebx
129         movl    TD_SP(%eax),%esp
130         ret
131
132 /*
133  * This is the embedded trampoline or bootstrap that is
134  * copied into 'real-mode' low memory, it is where the
135  * secondary processor "wakes up". When it is executed
136  * the processor will eventually jump into the routine
137  * MPentry, which resides in normal kernel text above
138  * 1Meg.                -jackv
139  */
140
141         .data
142         ALIGN_DATA                              /* just to be sure */
143
144 BOOTMP1:
145
146 NON_GPROF_ENTRY(bootMP)
147         .code16         
148         cli
149         CHECKPOINT(0x34, $1)
150         /* First guarantee a 'clean slate' */
151         xorl    %eax, %eax
152         movl    %eax, %ebx
153         movl    %eax, %ecx
154         movl    %eax, %edx
155         movl    %eax, %esi
156         movl    %eax, %edi
157
158         /* set up data segments */
159         mov     %cs, %ax
160         mov     %ax, %ds
161         mov     %ax, %es
162         mov     %ax, %fs
163         mov     %ax, %gs
164         mov     %ax, %ss
165         mov     $(boot_stk - bootMP), %esp
166
167         /* Now load the global descriptor table */
168         lgdt    MP_GDTptr - bootMP
169
170         /* Enable protected mode */
171         movl    %cr0, %eax
172         orl     $CR0_PE, %eax
173         movl    %eax, %cr0 
174
175         /*
176          * make intrasegment jump to flush the processor pipeline and
177          * reload CS register
178          */
179         pushl   $0x18
180         pushl   $(protmode - bootMP)
181         lretl
182
183        .code32          
184 protmode:
185         CHECKPOINT(0x35, $2)
186
187         /*
188          * we are NOW running for the first time with %eip
189          * having the full physical address, BUT we still
190          * are using a segment descriptor with the origin
191          * not matching the booting kernel.
192          *
193          * SO NOW... for the BIG Jump into kernel's segment
194          * and physical text above 1 Meg.
195          */
196         mov     $0x10, %ebx
197         movw    %bx, %ds
198         movw    %bx, %es
199         movw    %bx, %fs
200         movw    %bx, %gs
201         movw    %bx, %ss
202
203         .globl  bigJump
204 bigJump:
205         /* this will be modified by mpInstallTramp() */
206         ljmp    $0x08, $0                       /* far jmp to MPentry() */
207         
208 dead:   hlt /* We should never get here */
209         jmp     dead
210
211 /*
212  * MP boot strap Global Descriptor Table
213  */
214         .p2align 4
215         .globl  MP_GDT
216         .globl  bootCodeSeg
217         .globl  bootDataSeg
218 MP_GDT:
219
220 nulldesc:               /* offset = 0x0 */
221
222         .word   0x0     
223         .word   0x0     
224         .byte   0x0     
225         .byte   0x0     
226         .byte   0x0     
227         .byte   0x0     
228
229 kernelcode:             /* offset = 0x08 */
230
231         .word   0xffff  /* segment limit 0..15 */
232         .word   0x0000  /* segment base 0..15 */
233         .byte   0x0     /* segment base 16..23; set for 0K */
234         .byte   0x9f    /* flags; Type  */
235         .byte   0xcf    /* flags; Limit */
236         .byte   0x0     /* segment base 24..32 */
237
238 kerneldata:             /* offset = 0x10 */
239
240         .word   0xffff  /* segment limit 0..15 */
241         .word   0x0000  /* segment base 0..15 */
242         .byte   0x0     /* segment base 16..23; set for 0k */
243         .byte   0x93    /* flags; Type  */
244         .byte   0xcf    /* flags; Limit */
245         .byte   0x0     /* segment base 24..32 */
246
247 bootcode:               /* offset = 0x18 */
248
249         .word   0xffff  /* segment limit 0..15 */
250 bootCodeSeg:            /* this will be modified by mpInstallTramp() */
251         .word   0x0000  /* segment base 0..15 */
252         .byte   0x00    /* segment base 16...23; set for 0x000xx000 */
253         .byte   0x9e    /* flags; Type  */
254         .byte   0xcf    /* flags; Limit */
255         .byte   0x0     /*segment base 24..32 */
256
257 bootdata:               /* offset = 0x20 */
258
259         .word   0xffff  
260 bootDataSeg:            /* this will be modified by mpInstallTramp() */
261         .word   0x0000  /* segment base 0..15 */
262         .byte   0x00    /* segment base 16...23; set for 0x000xx000 */
263         .byte   0x92    
264         .byte   0xcf    
265         .byte   0x0             
266
267 /*
268  * GDT pointer for the lgdt call
269  */
270         .globl  mp_gdtbase
271
272 MP_GDTptr:      
273 mp_gdtlimit:
274         .word   0x0028          
275 mp_gdtbase:             /* this will be modified by mpInstallTramp() */
276         .long   0
277
278         .space  0x100   /* space for boot_stk - 1st temporary stack */
279 boot_stk:
280
281 BOOTMP2:
282         .globl  bootMP_size
283 bootMP_size:
284         .long   BOOTMP2 - BOOTMP1
285