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  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  *
  32  *      from: @(#)locore.s      7.3 (Berkeley) 5/13/91
  33  * $FreeBSD$
  34  *
  35  *              originally from: locore.s, by William F. Jolitz
  36  *
  37  *              Substantially rewritten by David Greenman, Rod Grimes,
  38  *                      Bruce Evans, Wolfgang Solfrank, Poul-Henning Kamp
  39  *                      and many others.
  40  */
  41
  42 #include "opt_bootp.h"
  43 #include "opt_compat.h"
  44 #include "opt_nfsroot.h"
  45 #include "opt_pmap.h"
  46
  47 #include <sys/syscall.h>
  48 #include <sys/reboot.h>
  49
  50 #include <machine/asmacros.h>
  51 #include <machine/cputypes.h>
  52 #include <machine/psl.h>
  53 #include <machine/pmap.h>
  54 #include <machine/specialreg.h>
  55
  56 #include "assym.s"
  57
  58 /*
  59  *      XXX
  60  *
  61  * Note: This version greatly munged to avoid various assembler errors
  62  * that may be fixed in newer versions of gas. Perhaps newer versions
  63  * will have more pleasant appearance.
  64  */
  65
  66 /*
  67  * PTmap is recursive pagemap at top of virtual address space.
  68  * Within PTmap, the page directory can be found (third indirection).
  69  */
  70         .globl  PTmap,PTD,PTDpde
  71         .set    PTmap,(PTDPTDI << PDRSHIFT)
  72         .set    PTD,PTmap + (PTDPTDI * PAGE_SIZE)
  73         .set    PTDpde,PTD + (PTDPTDI * PDESIZE)
  74
  75 /*
  76  * Compiled KERNBASE location and the kernel load address
  77  */
  78         .globl  kernbase
  79         .set    kernbase,KERNBASE
  80         .globl  kernload
  81         .set    kernload,KERNLOAD
  82
  83 /*
  84  * Globals
  85  */
  86         .data
  87         ALIGN_DATA                      /* just to be sure */
  88
  89         .space  0x2000                  /* space for tmpstk - temporary stack */
  90 tmpstk:
  91
  92         .globl  bootinfo
  93 bootinfo:       .space  BOOTINFO_SIZE   /* bootinfo that we can handle */
  94
  95                 .globl KERNend
  96 KERNend:        .long   0               /* phys addr end of kernel (just after bss) */
  97 physfree:       .long   0               /* phys addr of next free page */
  98
  99         .globl  IdlePTD
 100 IdlePTD:        .long   0               /* phys addr of kernel PTD */
 101
 102 #ifdef PAE
 103         .globl  IdlePDPT
 104 IdlePDPT:       .long   0               /* phys addr of kernel PDPT */
 105 #endif
 106
 107         .globl  KPTmap
 108 KPTmap:         .long   0               /* address of kernel page tables */
 109
 110         .globl  KPTphys
 111 KPTphys:        .long   0               /* phys addr of kernel page tables */
 112
 113         .globl  proc0kstack
 114 proc0uarea:     .long   0               /* address of proc 0 uarea (unused)*/
 115 proc0kstack:    .long   0               /* address of proc 0 kstack space */
 116 p0upa:          .long   0               /* phys addr of proc0 UAREA (unused) */
 117 p0kpa:          .long   0               /* phys addr of proc0's STACK */
 118
 119 vm86phystk:     .long   0               /* PA of vm86/bios stack */
 120
 121         .globl  vm86paddr, vm86pa
 122 vm86paddr:      .long   0               /* address of vm86 region */
 123 vm86pa:         .long   0               /* phys addr of vm86 region */
 124
 125 #ifdef PC98
 126         .globl  pc98_system_parameter
 127 pc98_system_parameter:
 128         .space  0x240
 129 #endif
 130
 131 /**********************************************************************
 132  *
 133  * Some handy macros
 134  *
 135  */
 136
 137 #define R(foo) ((foo)-KERNBASE)
 138
 139 #define ALLOCPAGES(foo) \
 140         movl    R(physfree), %esi ; \
 141         movl    $((foo)*PAGE_SIZE), %eax ; \
 142         addl    %esi, %eax ; \
 143         movl    %eax, R(physfree) ; \
 144         movl    %esi, %edi ; \
 145         movl    $((foo)*PAGE_SIZE),%ecx ; \
 146         xorl    %eax,%eax ; \
 147         cld ; \
 148         rep ; \
 149         stosb
 150
 151 /*
 152  * fillkpt
 153  *      eax = page frame address
 154  *      ebx = index into page table
 155  *      ecx = how many pages to map
 156  *      base = base address of page dir/table
 157  *      prot = protection bits
 158  */
 159 #define fillkpt(base, prot)               \
 160         shll    $PTESHIFT,%ebx          ; \
 161         addl    base,%ebx               ; \
 162         orl     $PG_V,%eax              ; \
 163         orl     prot,%eax               ; \
 164 1:      movl    %eax,(%ebx)             ; \
 165         addl    $PAGE_SIZE,%eax         ; /* increment physical address */ \
 166         addl    $PTESIZE,%ebx           ; /* next pte */ \
 167         loop    1b
 168
 169 /*
 170  * fillkptphys(prot)
 171  *      eax = physical address
 172  *      ecx = how many pages to map
 173  *      prot = protection bits
 174  */
 175 #define fillkptphys(prot)                 \
 176         movl    %eax, %ebx              ; \
 177         shrl    $PAGE_SHIFT, %ebx       ; \
 178         fillkpt(R(KPTphys), prot)
 179
 180         .text
 181 /**********************************************************************
 182  *
 183  * This is where the bootblocks start us, set the ball rolling...
 184  *
 185  */
 186 NON_GPROF_ENTRY(btext)
 187
 188 #ifdef PC98
 189         /* save SYSTEM PARAMETER for resume (NS/T or other) */
 190         movl    $0xa1400,%esi
 191         movl    $R(pc98_system_parameter),%edi
 192         movl    $0x0240,%ecx
 193         cld
 194         rep
 195         movsb
 196 #else   /* IBM-PC */
 197 /* Tell the bios to warmboot next time */
 198         movw    $0x1234,0x472
 199 #endif  /* PC98 */
 200
 201 /* Set up a real frame in case the double return in newboot is executed. */
 202         pushl   %ebp
 203         movl    %esp, %ebp
 204
 205 /* Don't trust what the BIOS gives for eflags. */
 206         pushl   $PSL_KERNEL
 207         popfl
 208
 209 /*
 210  * Don't trust what the BIOS gives for %fs and %gs.  Trust the bootstrap
 211  * to set %cs, %ds, %es and %ss.
 212  */
 213         mov     %ds, %ax
 214         mov     %ax, %fs
 215         mov     %ax, %gs
 216
 217 /*
 218  * Clear the bss.  Not all boot programs do it, and it is our job anyway.
 219  *
 220  * XXX we don't check that there is memory for our bss and page tables
 221  * before using it.
 222  *
 223  * Note: we must be careful to not overwrite an active gdt or idt.  They
 224  * inactive from now until we switch to new ones, since we don't load any
 225  * more segment registers or permit interrupts until after the switch.
 226  */
 227         movl    $R(end),%ecx
 228         movl    $R(edata),%edi
 229         subl    %edi,%ecx
 230         xorl    %eax,%eax
 231         cld
 232         rep
 233         stosb
 234
 235         call    recover_bootinfo
 236
 237 /* Get onto a stack that we can trust. */
 238 /*
 239  * XXX this step is delayed in case recover_bootinfo needs to return via
 240  * the old stack, but it need not be, since recover_bootinfo actually
 241  * returns via the old frame.
 242  */
 243         movl    $R(tmpstk),%esp
 244
 245 #ifdef PC98
 246         /* pc98_machine_type & M_EPSON_PC98 */
 247         testb   $0x02,R(pc98_system_parameter)+220
 248         jz      3f
 249         /* epson_machine_id <= 0x0b */
 250         cmpb    $0x0b,R(pc98_system_parameter)+224
 251         ja      3f
 252
 253         /* count up memory */
 254         movl    $0x100000,%eax          /* next, talley remaining memory */
 255         movl    $0xFFF-0x100,%ecx
 256 1:      movl    0(%eax),%ebx            /* save location to check */
 257         movl    $0xa55a5aa5,0(%eax)     /* write test pattern */
 258         cmpl    $0xa55a5aa5,0(%eax)     /* does not check yet for rollover */
 259         jne     2f
 260         movl    %ebx,0(%eax)            /* restore memory */
 261         addl    $PAGE_SIZE,%eax
 262         loop    1b
 263 2:      subl    $0x100000,%eax
 264         shrl    $17,%eax
 265         movb    %al,R(pc98_system_parameter)+1
 266 3:
 267
 268         movw    R(pc98_system_parameter+0x86),%ax
 269         movw    %ax,R(cpu_id)
 270 #endif
 271
 272         call    identify_cpu
 273         call    create_pagetables
 274
 275 /*
 276  * If the CPU has support for VME, turn it on.
 277  */
 278         testl   $CPUID_VME, R(cpu_feature)
 279         jz      1f
 280         movl    %cr4, %eax
 281         orl     $CR4_VME, %eax
 282         movl    %eax, %cr4
 283 1:
 284
 285 /* Now enable paging */
 286 #ifdef PAE
 287         movl    R(IdlePDPT), %eax
 288         movl    %eax, %cr3
 289         movl    %cr4, %eax
 290         orl     $CR4_PAE, %eax
 291         movl    %eax, %cr4
 292 #else
 293         movl    R(IdlePTD), %eax
 294         movl    %eax,%cr3               /* load ptd addr into mmu */
 295 #endif
 296         movl    %cr0,%eax               /* get control word */
 297         orl     $CR0_PE|CR0_PG,%eax     /* enable paging */
 298         movl    %eax,%cr0               /* and let's page NOW! */
 299
 300         pushl   $begin                  /* jump to high virtualized address */
 301         ret
 302
 303 /* now running relocated at KERNBASE where the system is linked to run */
 304 begin:
 305         /* set up bootstrap stack */
 306         movl    proc0kstack,%eax        /* location of in-kernel stack */
 307                         /* bootstrap stack end location */
 308         leal    (KSTACK_PAGES*PAGE_SIZE-PCB_SIZE)(%eax),%esp
 309
 310         xorl    %ebp,%ebp               /* mark end of frames */
 311
 312 #ifdef PAE
 313         movl    IdlePDPT,%esi
 314 #else
 315         movl    IdlePTD,%esi
 316 #endif
 317         movl    %esi,(KSTACK_PAGES*PAGE_SIZE-PCB_SIZE+PCB_CR3)(%eax)
 318
 319         pushl   physfree                /* value of first for init386(first) */
 320         call    init386                 /* wire 386 chip for unix operation */
 321
 322         /*
 323          * Clean up the stack in a way that db_numargs() understands, so
 324          * that backtraces in ddb don't underrun the stack.  Traps for
 325          * inaccessible memory are more fatal than usual this early.
 326          */
 327         addl    $4,%esp
 328
 329         call    mi_startup              /* autoconfiguration, mountroot etc */
 330         /* NOTREACHED */
 331         addl    $0,%esp                 /* for db_numargs() again */
 332
 333 /*
 334  * Signal trampoline, copied to top of user stack
 335  */
 336 NON_GPROF_ENTRY(sigcode)
 337         calll   *SIGF_HANDLER(%esp)
 338         leal    SIGF_UC(%esp),%eax      /* get ucontext */
 339         pushl   %eax
 340         testl   $PSL_VM,UC_EFLAGS(%eax)
 341         jne     1f
 342         mov     UC_GS(%eax),%gs         /* restore %gs */
 343 1:
 344         movl    $SYS_sigreturn,%eax
 345         pushl   %eax                    /* junk to fake return addr. */
 346         int     $0x80                   /* enter kernel with args */
 347                                         /* on stack */
 348 1:
 349         jmp     1b
 350
 351 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 352         ALIGN_TEXT
 353 freebsd4_sigcode:
 354         calll   *SIGF_HANDLER(%esp)
 355         leal    SIGF_UC4(%esp),%eax     /* get ucontext */
 356         pushl   %eax
 357         testl   $PSL_VM,UC4_EFLAGS(%eax)
 358         jne     1f
 359         mov     UC4_GS(%eax),%gs        /* restore %gs */
 360 1:
 361         movl    $344,%eax               /* 4.x SYS_sigreturn */
 362         pushl   %eax                    /* junk to fake return addr. */
 363         int     $0x80                   /* enter kernel with args */
 364                                         /* on stack */
 365 1:
 366         jmp     1b
 367 #endif
 368
 369 #ifdef COMPAT_43
 370         ALIGN_TEXT
 371 osigcode:
 372         call    *SIGF_HANDLER(%esp)     /* call signal handler */
 373         lea     SIGF_SC(%esp),%eax      /* get sigcontext */
 374         pushl   %eax
 375         testl   $PSL_VM,SC_PS(%eax)
 376         jne     9f
 377         mov     SC_GS(%eax),%gs         /* restore %gs */
 378 9:
 379         movl    $103,%eax               /* 3.x SYS_sigreturn */
 380         pushl   %eax                    /* junk to fake return addr. */
 381         int     $0x80                   /* enter kernel with args */
 382 0:      jmp     0b
 383 #endif /* COMPAT_43 */
 384
 385         ALIGN_TEXT
 386 esigcode:
 387
 388         .data
 389         .globl  szsigcode
 390 szsigcode:
 391         .long   esigcode-sigcode
 392 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 393         .globl  szfreebsd4_sigcode
 394 szfreebsd4_sigcode:
 395         .long   esigcode-freebsd4_sigcode
 396 #endif
 397 #ifdef COMPAT_43
 398         .globl  szosigcode
 399 szosigcode:
 400         .long   esigcode-osigcode
 401 #endif
 402         .text
 403
 404 /**********************************************************************
 405  *
 406  * Recover the bootinfo passed to us from the boot program
 407  *
 408  */
 409 recover_bootinfo:
 410         /*
 411          * This code is called in different ways depending on what loaded
 412          * and started the kernel.  This is used to detect how we get the
 413          * arguments from the other code and what we do with them.
 414          *
 415          * Old disk boot blocks:
 416          *      (*btext)(howto, bootdev, cyloffset, esym);
 417          *      [return address == 0, and can NOT be returned to]
 418          *      [cyloffset was not supported by the FreeBSD boot code
 419          *       and always passed in as 0]
 420          *      [esym is also known as total in the boot code, and
 421          *       was never properly supported by the FreeBSD boot code]
 422          *
 423          * Old diskless netboot code:
 424          *      (*btext)(0,0,0,0,&nfsdiskless,0,0,0);
 425          *      [return address != 0, and can NOT be returned to]
 426          *      If we are being booted by this code it will NOT work,
 427          *      so we are just going to halt if we find this case.
 428          *
 429          * New uniform boot code:
 430          *      (*btext)(howto, bootdev, 0, 0, 0, &bootinfo)
 431          *      [return address != 0, and can be returned to]
 432          *
 433          * There may seem to be a lot of wasted arguments in here, but
 434          * that is so the newer boot code can still load very old kernels
 435          * and old boot code can load new kernels.
 436          */
 437
 438         /*
 439          * The old style disk boot blocks fake a frame on the stack and
 440          * did an lret to get here.  The frame on the stack has a return
 441          * address of 0.
 442          */
 443         cmpl    $0,4(%ebp)
 444         je      olddiskboot
 445
 446         /*
 447          * We have some form of return address, so this is either the
 448          * old diskless netboot code, or the new uniform code.  That can
 449          * be detected by looking at the 5th argument, if it is 0
 450          * we are being booted by the new uniform boot code.
 451          */
 452         cmpl    $0,24(%ebp)
 453         je      newboot
 454
 455         /*
 456          * Seems we have been loaded by the old diskless boot code, we
 457          * don't stand a chance of running as the diskless structure
 458          * changed considerably between the two, so just halt.
 459          */
 460          hlt
 461
 462         /*
 463          * We have been loaded by the new uniform boot code.
 464          * Let's check the bootinfo version, and if we do not understand
 465          * it we return to the loader with a status of 1 to indicate this error
 466          */
 467 newboot:
 468         movl    28(%ebp),%ebx           /* &bootinfo.version */
 469         movl    BI_VERSION(%ebx),%eax
 470         cmpl    $1,%eax                 /* We only understand version 1 */
 471         je      1f
 472         movl    $1,%eax                 /* Return status */
 473         leave
 474         /*
 475          * XXX this returns to our caller's caller (as is required) since
 476          * we didn't set up a frame and our caller did.
 477          */
 478         ret
 479
 480 1:
 481         /*
 482          * If we have a kernelname copy it in
 483          */
 484         movl    BI_KERNELNAME(%ebx),%esi
 485         cmpl    $0,%esi
 486         je      2f                      /* No kernelname */
 487         movl    $MAXPATHLEN,%ecx        /* Brute force!!! */
 488         movl    $R(kernelname),%edi
 489         cmpb    $'/',(%esi)             /* Make sure it starts with a slash */
 490         je      1f
 491         movb    $'/',(%edi)
 492         incl    %edi
 493         decl    %ecx
 494 1:
 495         cld
 496         rep
 497         movsb
 498
 499 2:
 500         /*
 501          * Determine the size of the boot loader's copy of the bootinfo
 502          * struct.  This is impossible to do properly because old versions
 503          * of the struct don't contain a size field and there are 2 old
 504          * versions with the same version number.
 505          */
 506         movl    $BI_ENDCOMMON,%ecx      /* prepare for sizeless version */
 507         testl   $RB_BOOTINFO,8(%ebp)    /* bi_size (and bootinfo) valid? */
 508         je      got_bi_size             /* no, sizeless version */
 509         movl    BI_SIZE(%ebx),%ecx
 510 got_bi_size:
 511
 512         /*
 513          * Copy the common part of the bootinfo struct
 514          */
 515         movl    %ebx,%esi
 516         movl    $R(bootinfo),%edi
 517         cmpl    $BOOTINFO_SIZE,%ecx
 518         jbe     got_common_bi_size
 519         movl    $BOOTINFO_SIZE,%ecx
 520 got_common_bi_size:
 521         cld
 522         rep
 523         movsb
 524
 525 #ifdef NFS_ROOT
 526 #ifndef BOOTP_NFSV3
 527         /*
 528          * If we have a nfs_diskless structure copy it in
 529          */
 530         movl    BI_NFS_DISKLESS(%ebx),%esi
 531         cmpl    $0,%esi
 532         je      olddiskboot
 533         movl    $R(nfs_diskless),%edi
 534         movl    $NFSDISKLESS_SIZE,%ecx
 535         cld
 536         rep
 537         movsb
 538         movl    $R(nfs_diskless_valid),%edi
 539         movl    $1,(%edi)
 540 #endif
 541 #endif
 542
 543         /*
 544          * The old style disk boot.
 545          *      (*btext)(howto, bootdev, cyloffset, esym);
 546          * Note that the newer boot code just falls into here to pick
 547          * up howto and bootdev, cyloffset and esym are no longer used
 548          */
 549 olddiskboot:
 550         movl    8(%ebp),%eax
 551         movl    %eax,R(boothowto)
 552         movl    12(%ebp),%eax
 553         movl    %eax,R(bootdev)
 554
 555         ret
 556
 557
 558 /**********************************************************************
 559  *
 560  * Identify the CPU and initialize anything special about it
 561  *
 562  */
 563 identify_cpu:
 564
 565         /* Try to toggle alignment check flag; does not exist on 386. */
 566         pushfl
 567         popl    %eax
 568         movl    %eax,%ecx
 569         orl     $PSL_AC,%eax
 570         pushl   %eax
 571         popfl
 572         pushfl
 573         popl    %eax
 574         xorl    %ecx,%eax
 575         andl    $PSL_AC,%eax
 576         pushl   %ecx
 577         popfl
 578
 579         testl   %eax,%eax
 580         jnz     try486
 581
 582         /* NexGen CPU does not have aligment check flag. */
 583         pushfl
 584         movl    $0x5555, %eax
 585         xorl    %edx, %edx
 586         movl    $2, %ecx
 587         clc
 588         divl    %ecx
 589         jz      trynexgen
 590         popfl
 591         movl    $CPU_386,R(cpu)
 592         jmp     3f
 593
 594 trynexgen:
 595         popfl
 596         movl    $CPU_NX586,R(cpu)
 597         movl    $0x4778654e,R(cpu_vendor)       # store vendor string
 598         movl    $0x72446e65,R(cpu_vendor+4)
 599         movl    $0x6e657669,R(cpu_vendor+8)
 600         movl    $0,R(cpu_vendor+12)
 601         jmp     3f
 602
 603 try486: /* Try to toggle identification flag; does not exist on early 486s. */
 604         pushfl
 605         popl    %eax
 606         movl    %eax,%ecx
 607         xorl    $PSL_ID,%eax
 608         pushl   %eax
 609         popfl
 610         pushfl
 611         popl    %eax
 612         xorl    %ecx,%eax
 613         andl    $PSL_ID,%eax
 614         pushl   %ecx
 615         popfl
 616
 617         testl   %eax,%eax
 618         jnz     trycpuid
 619         movl    $CPU_486,R(cpu)
 620
 621         /*
 622          * Check Cyrix CPU
 623          * Cyrix CPUs do not change the undefined flags following
 624          * execution of the divide instruction which divides 5 by 2.
 625          *
 626          * Note: CPUID is enabled on M2, so it passes another way.
 627          */
 628         pushfl
 629         movl    $0x5555, %eax
 630         xorl    %edx, %edx
 631         movl    $2, %ecx
 632         clc
 633         divl    %ecx
 634         jnc     trycyrix
 635         popfl
 636         jmp     3f              /* You may use Intel CPU. */
 637
 638 trycyrix:
 639         popfl
 640         /*
 641          * IBM Bluelighting CPU also doesn't change the undefined flags.
 642          * Because IBM doesn't disclose the information for Bluelighting
 643          * CPU, we couldn't distinguish it from Cyrix's (including IBM
 644          * brand of Cyrix CPUs).
 645          */
 646         movl    $0x69727943,R(cpu_vendor)       # store vendor string
 647         movl    $0x736e4978,R(cpu_vendor+4)
 648         movl    $0x64616574,R(cpu_vendor+8)
 649         jmp     3f
 650
 651 trycpuid:       /* Use the `cpuid' instruction. */
 652         xorl    %eax,%eax
 653         cpuid                                   # cpuid 0
 654         movl    %eax,R(cpu_high)                # highest capability
 655         movl    %ebx,R(cpu_vendor)              # store vendor string
 656         movl    %edx,R(cpu_vendor+4)
 657         movl    %ecx,R(cpu_vendor+8)
 658         movb    $0,R(cpu_vendor+12)
 659
 660         movl    $1,%eax
 661         cpuid                                   # cpuid 1
 662         movl    %eax,R(cpu_id)                  # store cpu_id
 663         movl    %ebx,R(cpu_procinfo)            # store cpu_procinfo
 664         movl    %edx,R(cpu_feature)             # store cpu_feature
 665         movl    %ecx,R(cpu_feature2)            # store cpu_feature2
 666         rorl    $8,%eax                         # extract family type
 667         andl    $15,%eax
 668         cmpl    $5,%eax
 669         jae     1f
 670
 671         /* less than Pentium; must be 486 */
 672         movl    $CPU_486,R(cpu)
 673         jmp     3f
 674 1:
 675         /* a Pentium? */
 676         cmpl    $5,%eax
 677         jne     2f
 678         movl    $CPU_586,R(cpu)
 679         jmp     3f
 680 2:
 681         /* Greater than Pentium...call it a Pentium Pro */
 682         movl    $CPU_686,R(cpu)
 683 3:
 684         ret
 685
 686
 687 /**********************************************************************
 688  *
 689  * Create the first page directory and its page tables.
 690  *
 691  */
 692
 693 create_pagetables:
 694
 695 /* Find end of kernel image (rounded up to a page boundary). */
 696         movl    $R(_end),%esi
 697
 698 /* Include symbols, if any. */
 699         movl    R(bootinfo+BI_ESYMTAB),%edi
 700         testl   %edi,%edi
 701         je      over_symalloc
 702         movl    %edi,%esi
 703         movl    $KERNBASE,%edi
 704         addl    %edi,R(bootinfo+BI_SYMTAB)
 705         addl    %edi,R(bootinfo+BI_ESYMTAB)
 706 over_symalloc:
 707
 708 /* If we are told where the end of the kernel space is, believe it. */
 709         movl    R(bootinfo+BI_KERNEND),%edi
 710         testl   %edi,%edi
 711         je      no_kernend
 712         movl    %edi,%esi
 713 no_kernend:
 714
 715         addl    $PDRMASK,%esi           /* Play conservative for now, and */
 716         andl    $~PDRMASK,%esi          /*   ... wrap to next 4M. */
 717         movl    %esi,R(KERNend)         /* save end of kernel */
 718         movl    %esi,R(physfree)        /* next free page is at end of kernel */
 719
 720 /* Allocate Kernel Page Tables */
 721         ALLOCPAGES(NKPT)
 722         movl    %esi,R(KPTphys)
 723         addl    $(KERNBASE-(KPTDI<<(PDRSHIFT-PAGE_SHIFT+PTESHIFT))),%esi
 724         movl    %esi,R(KPTmap)
 725
 726 /* Allocate Page Table Directory */
 727 #ifdef PAE
 728         /* XXX only need 32 bytes (easier for now) */
 729         ALLOCPAGES(1)
 730         movl    %esi,R(IdlePDPT)
 731 #endif
 732         ALLOCPAGES(NPGPTD)
 733         movl    %esi,R(IdlePTD)
 734
 735 /* Allocate KSTACK */
 736         ALLOCPAGES(KSTACK_PAGES)
 737         movl    %esi,R(p0kpa)
 738         addl    $KERNBASE, %esi
 739         movl    %esi, R(proc0kstack)
 740
 741         ALLOCPAGES(1)                   /* vm86/bios stack */
 742         movl    %esi,R(vm86phystk)
 743
 744         ALLOCPAGES(3)                   /* pgtable + ext + IOPAGES */
 745         movl    %esi,R(vm86pa)
 746         addl    $KERNBASE, %esi
 747         movl    %esi, R(vm86paddr)
 748
 749 /*
 750  * Enable PSE and PGE.
 751  */
 752 #ifndef DISABLE_PSE
 753         testl   $CPUID_PSE, R(cpu_feature)
 754         jz      1f
 755         movl    $PG_PS, R(pseflag)
 756         movl    %cr4, %eax
 757         orl     $CR4_PSE, %eax
 758         movl    %eax, %cr4
 759 1:
 760 #endif
 761 #ifndef DISABLE_PG_G
 762         testl   $CPUID_PGE, R(cpu_feature)
 763         jz      2f
 764         movl    $PG_G, R(pgeflag)
 765         movl    %cr4, %eax
 766         orl     $CR4_PGE, %eax
 767         movl    %eax, %cr4
 768 2:
 769 #endif
 770
 771 /*
 772  * Initialize page table pages mapping physical address zero through the
 773  * end of the kernel.  All of the page table entries allow read and write
 774  * access.  Write access to the first physical page is required by bios32
 775  * calls, and write access to the first 1 MB of physical memory is required
 776  * by ACPI for implementing suspend and resume.  We do this even
 777  * if we've enabled PSE above, we'll just switch the corresponding kernel
 778  * PDEs before we turn on paging.
 779  *
 780  * XXX: We waste some pages here in the PSE case!  DON'T BLINDLY REMOVE
 781  * THIS!  SMP needs the page table to be there to map the kernel P==V.
 782  */
 783         xorl    %eax, %eax
 784         movl    R(KERNend),%ecx
 785         shrl    $PAGE_SHIFT,%ecx
 786         fillkptphys($PG_RW)
 787
 788 /* Map page table pages. */
 789         movl    R(KPTphys),%eax
 790         movl    $NKPT,%ecx
 791         fillkptphys($PG_RW)
 792
 793 /* Map page directory. */
 794 #ifdef PAE
 795         movl    R(IdlePDPT), %eax
 796         movl    $1, %ecx
 797         fillkptphys($PG_RW)
 798 #endif
 799
 800         movl    R(IdlePTD), %eax
 801         movl    $NPGPTD, %ecx
 802         fillkptphys($PG_RW)
 803
 804 /* Map proc0's KSTACK in the physical way ... */
 805         movl    R(p0kpa), %eax
 806         movl    $(KSTACK_PAGES), %ecx
 807         fillkptphys($PG_RW)
 808
 809 /* Map ISA hole */
 810         movl    $ISA_HOLE_START, %eax
 811         movl    $ISA_HOLE_LENGTH>>PAGE_SHIFT, %ecx
 812         fillkptphys($PG_RW)
 813
 814 /* Map space for the vm86 region */
 815         movl    R(vm86phystk), %eax
 816         movl    $4, %ecx
 817         fillkptphys($PG_RW)
 818
 819 /* Map page 0 into the vm86 page table */
 820         movl    $0, %eax
 821         movl    $0, %ebx
 822         movl    $1, %ecx
 823         fillkpt(R(vm86pa), $PG_RW|PG_U)
 824
 825 /* ...likewise for the ISA hole */
 826         movl    $ISA_HOLE_START, %eax
 827         movl    $ISA_HOLE_START>>PAGE_SHIFT, %ebx
 828         movl    $ISA_HOLE_LENGTH>>PAGE_SHIFT, %ecx
 829         fillkpt(R(vm86pa), $PG_RW|PG_U)
 830
 831 /*
 832  * Create an identity mapping for low physical memory, including the kernel.
 833  * The part of this mapping that covers the first 1 MB of physical memory
 834  * becomes a permanent part of the kernel's address space.  The rest of this
 835  * mapping is destroyed in pmap_bootstrap().  Ordinarily, the same page table
 836  * pages are shared by the identity mapping and the kernel's native mapping.
 837  * However, the permanent identity mapping cannot contain PG_G mappings.
 838  * Thus, if the kernel is loaded within the permanent identity mapping, that
 839  * page table page must be duplicated and not shared.
 840  *
 841  * N.B. Due to errata concerning large pages and physical address zero,
 842  * a PG_PS mapping is not used.
 843  */
 844         movl    R(KPTphys), %eax
 845         xorl    %ebx, %ebx
 846         movl    $NKPT, %ecx
 847         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
 848 #if KERNLOAD < (1 << PDRSHIFT)
 849         testl   $PG_G, R(pgeflag)
 850         jz      1f
 851         ALLOCPAGES(1)
 852         movl    %esi, %edi
 853         movl    R(IdlePTD), %eax
 854         movl    (%eax), %esi
 855         movl    %edi, (%eax)
 856         movl    $PAGE_SIZE, %ecx
 857         cld
 858         rep
 859         movsb
 860 1:
 861 #endif
 862
 863 /*
 864  * For the non-PSE case, install PDEs for PTs covering the KVA.
 865  * For the PSE case, do the same, but clobber the ones corresponding
 866  * to the kernel (from btext to KERNend) with 4M (2M for PAE) ('PS')
 867  * PDEs immediately after.
 868  */
 869         movl    R(KPTphys), %eax
 870         movl    $KPTDI, %ebx
 871         movl    $NKPT, %ecx
 872         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
 873         cmpl    $0,R(pseflag)
 874         je      done_pde
 875
 876         movl    R(KERNend), %ecx
 877         movl    $KERNLOAD, %eax
 878         subl    %eax, %ecx
 879         shrl    $PDRSHIFT, %ecx
 880         movl    $(KPTDI+(KERNLOAD/(1 << PDRSHIFT))), %ebx
 881         shll    $PDESHIFT, %ebx
 882         addl    R(IdlePTD), %ebx
 883         orl     $(PG_V|PG_RW|PG_PS), %eax
 884 1:      movl    %eax, (%ebx)
 885         addl    $(1 << PDRSHIFT), %eax
 886         addl    $PDESIZE, %ebx
 887         loop    1b
 888
 889 done_pde:
 890 /* install a pde recursively mapping page directory as a page table */
 891         movl    R(IdlePTD), %eax
 892         movl    $PTDPTDI, %ebx
 893         movl    $NPGPTD,%ecx
 894         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
 895
 896 #ifdef PAE
 897         movl    R(IdlePTD), %eax
 898         xorl    %ebx, %ebx
 899         movl    $NPGPTD, %ecx
 900         fillkpt(R(IdlePDPT), $0x0)
 901 #endif
 902
 903         ret