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 #ifdef SMP
  76 /*
  77  * Define layout of per-cpu address space.
  78  * This is "constructed" in locore.s on the BSP and in mp_machdep.c
  79  * for each AP.  DO NOT REORDER THESE WITHOUT UPDATING THE REST!
  80  */
  81         .globl  SMP_prvspace
  82         .set    SMP_prvspace,(MPPTDI << PDRSHIFT)
  83 #endif /* SMP */
  84
  85 /*
  86  * Compiled KERNBASE location and the kernel load address
  87  */
  88         .globl  kernbase
  89         .set    kernbase,KERNBASE
  90         .globl  kernload
  91         .set    kernload,KERNLOAD
  92
  93 /*
  94  * Globals
  95  */
  96         .data
  97         ALIGN_DATA                      /* just to be sure */
  98
  99         .space  0x2000                  /* space for tmpstk - temporary stack */
 100 tmpstk:
 101
 102         .globl  bootinfo
 103 bootinfo:       .space  BOOTINFO_SIZE   /* bootinfo that we can handle */
 104
 105                 .globl KERNend
 106 KERNend:        .long   0               /* phys addr end of kernel (just after bss) */
 107 physfree:       .long   0               /* phys addr of next free page */
 108
 109 #ifdef SMP
 110                 .globl  cpu0prvpage
 111 cpu0pp:         .long   0               /* phys addr cpu0 private pg */
 112 cpu0prvpage:    .long   0               /* relocated version */
 113
 114                 .globl  SMPpt
 115 SMPptpa:        .long   0               /* phys addr SMP page table */
 116 SMPpt:          .long   0               /* relocated version */
 117 #endif /* SMP */
 118
 119         .globl  IdlePTD
 120 IdlePTD:        .long   0               /* phys addr of kernel PTD */
 121
 122 #ifdef PAE
 123         .globl  IdlePDPT
 124 IdlePDPT:       .long   0               /* phys addr of kernel PDPT */
 125 #endif
 126
 127 #ifdef SMP
 128         .globl  KPTphys
 129 #endif
 130 KPTphys:        .long   0               /* phys addr of kernel page tables */
 131
 132         .globl  proc0kstack
 133 proc0uarea:     .long   0               /* address of proc 0 uarea (unused)*/
 134 proc0kstack:    .long   0               /* address of proc 0 kstack space */
 135 p0upa:          .long   0               /* phys addr of proc0 UAREA (unused) */
 136 p0kpa:          .long   0               /* phys addr of proc0's STACK */
 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 PC98
 145         .globl  pc98_system_parameter
 146 pc98_system_parameter:
 147         .space  0x240
 148 #endif
 149
 150 /**********************************************************************
 151  *
 152  * Some handy macros
 153  *
 154  */
 155
 156 #define R(foo) ((foo)-KERNBASE)
 157
 158 #define ALLOCPAGES(foo) \
 159         movl    R(physfree), %esi ; \
 160         movl    $((foo)*PAGE_SIZE), %eax ; \
 161         addl    %esi, %eax ; \
 162         movl    %eax, R(physfree) ; \
 163         movl    %esi, %edi ; \
 164         movl    $((foo)*PAGE_SIZE),%ecx ; \
 165         xorl    %eax,%eax ; \
 166         cld ; \
 167         rep ; \
 168         stosb
 169
 170 /*
 171  * fillkpt
 172  *      eax = page frame address
 173  *      ebx = index into page table
 174  *      ecx = how many pages to map
 175  *      base = base address of page dir/table
 176  *      prot = protection bits
 177  */
 178 #define fillkpt(base, prot)               \
 179         shll    $PTESHIFT,%ebx          ; \
 180         addl    base,%ebx               ; \
 181         orl     $PG_V,%eax              ; \
 182         orl     prot,%eax               ; \
 183 1:      movl    %eax,(%ebx)             ; \
 184         addl    $PAGE_SIZE,%eax         ; /* increment physical address */ \
 185         addl    $PTESIZE,%ebx           ; /* next pte */ \
 186         loop    1b
 187
 188 /*
 189  * fillkptphys(prot)
 190  *      eax = physical address
 191  *      ecx = how many pages to map
 192  *      prot = protection bits
 193  */
 194 #define fillkptphys(prot)                 \
 195         movl    %eax, %ebx              ; \
 196         shrl    $PAGE_SHIFT, %ebx       ; \
 197         fillkpt(R(KPTphys), prot)
 198
 199         .text
 200 /**********************************************************************
 201  *
 202  * This is where the bootblocks start us, set the ball rolling...
 203  *
 204  */
 205 NON_GPROF_ENTRY(btext)
 206
 207 #ifdef PC98
 208         /* save SYSTEM PARAMETER for resume (NS/T or other) */
 209         movl    $0xa1400,%esi
 210         movl    $R(pc98_system_parameter),%edi
 211         movl    $0x0240,%ecx
 212         cld
 213         rep
 214         movsb
 215 #else   /* IBM-PC */
 216 /* Tell the bios to warmboot next time */
 217         movw    $0x1234,0x472
 218 #endif  /* PC98 */
 219
 220 /* Set up a real frame in case the double return in newboot is executed. */
 221         pushl   %ebp
 222         movl    %esp, %ebp
 223
 224 /* Don't trust what the BIOS gives for eflags. */
 225         pushl   $PSL_KERNEL
 226         popfl
 227
 228 /*
 229  * Don't trust what the BIOS gives for %fs and %gs.  Trust the bootstrap
 230  * to set %cs, %ds, %es and %ss.
 231  */
 232         mov     %ds, %ax
 233         mov     %ax, %fs
 234         mov     %ax, %gs
 235
 236 /*
 237  * Clear the bss.  Not all boot programs do it, and it is our job anyway.
 238  *
 239  * XXX we don't check that there is memory for our bss and page tables
 240  * before using it.
 241  *
 242  * Note: we must be careful to not overwrite an active gdt or idt.  They
 243  * inactive from now until we switch to new ones, since we don't load any
 244  * more segment registers or permit interrupts until after the switch.
 245  */
 246         movl    $R(end),%ecx
 247         movl    $R(edata),%edi
 248         subl    %edi,%ecx
 249         xorl    %eax,%eax
 250         cld
 251         rep
 252         stosb
 253
 254         call    recover_bootinfo
 255
 256 /* Get onto a stack that we can trust. */
 257 /*
 258  * XXX this step is delayed in case recover_bootinfo needs to return via
 259  * the old stack, but it need not be, since recover_bootinfo actually
 260  * returns via the old frame.
 261  */
 262         movl    $R(tmpstk),%esp
 263
 264 #ifdef PC98
 265         /* pc98_machine_type & M_EPSON_PC98 */
 266         testb   $0x02,R(pc98_system_parameter)+220
 267         jz      3f
 268         /* epson_machine_id <= 0x0b */
 269         cmpb    $0x0b,R(pc98_system_parameter)+224
 270         ja      3f
 271
 272         /* count up memory */
 273         movl    $0x100000,%eax          /* next, talley remaining memory */
 274         movl    $0xFFF-0x100,%ecx
 275 1:      movl    0(%eax),%ebx            /* save location to check */
 276         movl    $0xa55a5aa5,0(%eax)     /* write test pattern */
 277         cmpl    $0xa55a5aa5,0(%eax)     /* does not check yet for rollover */
 278         jne     2f
 279         movl    %ebx,0(%eax)            /* restore memory */
 280         addl    $PAGE_SIZE,%eax
 281         loop    1b
 282 2:      subl    $0x100000,%eax
 283         shrl    $17,%eax
 284         movb    %al,R(pc98_system_parameter)+1
 285 3:
 286
 287         movw    R(pc98_system_parameter+0x86),%ax
 288         movw    %ax,R(cpu_id)
 289 #endif
 290
 291         call    identify_cpu
 292         call    create_pagetables
 293
 294 /*
 295  * If the CPU has support for VME, turn it on.
 296  */
 297         testl   $CPUID_VME, R(cpu_feature)
 298         jz      1f
 299         movl    %cr4, %eax
 300         orl     $CR4_VME, %eax
 301         movl    %eax, %cr4
 302 1:
 303
 304 /* Now enable paging */
 305 #ifdef PAE
 306         movl    R(IdlePDPT), %eax
 307         movl    %eax, %cr3
 308         movl    %cr4, %eax
 309         orl     $CR4_PAE, %eax
 310         movl    %eax, %cr4
 311 #else
 312         movl    R(IdlePTD), %eax
 313         movl    %eax,%cr3               /* load ptd addr into mmu */
 314 #endif
 315         movl    %cr0,%eax               /* get control word */
 316         orl     $CR0_PE|CR0_PG,%eax     /* enable paging */
 317         movl    %eax,%cr0               /* and let's page NOW! */
 318
 319         pushl   $begin                  /* jump to high virtualized address */
 320         ret
 321
 322 /* now running relocated at KERNBASE where the system is linked to run */
 323 begin:
 324         /* set up bootstrap stack */
 325         movl    proc0kstack,%eax        /* location of in-kernel stack */
 326                         /* bootstrap stack end location */
 327         leal    (KSTACK_PAGES*PAGE_SIZE-PCB_SIZE)(%eax),%esp
 328
 329         xorl    %ebp,%ebp               /* mark end of frames */
 330
 331 #ifdef PAE
 332         movl    IdlePDPT,%esi
 333 #else
 334         movl    IdlePTD,%esi
 335 #endif
 336         movl    %esi,(KSTACK_PAGES*PAGE_SIZE-PCB_SIZE+PCB_CR3)(%eax)
 337
 338         pushl   physfree                /* value of first for init386(first) */
 339         call    init386                 /* wire 386 chip for unix operation */
 340
 341         /*
 342          * Clean up the stack in a way that db_numargs() understands, so
 343          * that backtraces in ddb don't underrun the stack.  Traps for
 344          * inaccessible memory are more fatal than usual this early.
 345          */
 346         addl    $4,%esp
 347
 348         call    mi_startup              /* autoconfiguration, mountroot etc */
 349         /* NOTREACHED */
 350         addl    $0,%esp                 /* for db_numargs() again */
 351
 352 /*
 353  * Signal trampoline, copied to top of user stack
 354  */
 355 NON_GPROF_ENTRY(sigcode)
 356         calll   *SIGF_HANDLER(%esp)
 357         leal    SIGF_UC(%esp),%eax      /* get ucontext */
 358         pushl   %eax
 359         testl   $PSL_VM,UC_EFLAGS(%eax)
 360         jne     1f
 361         movl    UC_GS(%eax),%gs         /* restore %gs */
 362 1:
 363         movl    $SYS_sigreturn,%eax
 364         pushl   %eax                    /* junk to fake return addr. */
 365         int     $0x80                   /* enter kernel with args */
 366                                         /* on stack */
 367 1:
 368         jmp     1b
 369
 370 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 371         ALIGN_TEXT
 372 freebsd4_sigcode:
 373         calll   *SIGF_HANDLER(%esp)
 374         leal    SIGF_UC4(%esp),%eax     /* get ucontext */
 375         pushl   %eax
 376         testl   $PSL_VM,UC4_EFLAGS(%eax)
 377         jne     1f
 378         movl    UC4_GS(%eax),%gs        /* restore %gs */
 379 1:
 380         movl    $344,%eax               /* 4.x SYS_sigreturn */
 381         pushl   %eax                    /* junk to fake return addr. */
 382         int     $0x80                   /* enter kernel with args */
 383                                         /* on stack */
 384 1:
 385         jmp     1b
 386 #endif
 387
 388 #ifdef COMPAT_43
 389         ALIGN_TEXT
 390 osigcode:
 391         call    *SIGF_HANDLER(%esp)     /* call signal handler */
 392         lea     SIGF_SC(%esp),%eax      /* get sigcontext */
 393         pushl   %eax
 394         testl   $PSL_VM,SC_PS(%eax)
 395         jne     9f
 396         movl    SC_GS(%eax),%gs         /* restore %gs */
 397 9:
 398         movl    $103,%eax               /* 3.x SYS_sigreturn */
 399         pushl   %eax                    /* junk to fake return addr. */
 400         int     $0x80                   /* enter kernel with args */
 401 0:      jmp     0b
 402 #endif /* COMPAT_43 */
 403
 404         ALIGN_TEXT
 405 esigcode:
 406
 407         .data
 408         .globl  szsigcode
 409 szsigcode:
 410         .long   esigcode-sigcode
 411 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
 412         .globl  szfreebsd4_sigcode
 413 szfreebsd4_sigcode:
 414         .long   esigcode-freebsd4_sigcode
 415 #endif
 416 #ifdef COMPAT_43
 417         .globl  szosigcode
 418 szosigcode:
 419         .long   esigcode-osigcode
 420 #endif
 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         movl    %ecx,R(cpu_feature2)            # store cpu_feature2
 685         rorl    $8,%eax                         # extract family type
 686         andl    $15,%eax
 687         cmpl    $5,%eax
 688         jae     1f
 689
 690         /* less than Pentium; must be 486 */
 691         movl    $CPU_486,R(cpu)
 692         jmp     3f
 693 1:
 694         /* a Pentium? */
 695         cmpl    $5,%eax
 696         jne     2f
 697         movl    $CPU_586,R(cpu)
 698         jmp     3f
 699 2:
 700         /* Greater than Pentium...call it a Pentium Pro */
 701         movl    $CPU_686,R(cpu)
 702 3:
 703         ret
 704
 705
 706 /**********************************************************************
 707  *
 708  * Create the first page directory and its page tables.
 709  *
 710  */
 711
 712 create_pagetables:
 713
 714 /* Find end of kernel image (rounded up to a page boundary). */
 715         movl    $R(_end),%esi
 716
 717 /* Include symbols, if any. */
 718         movl    R(bootinfo+BI_ESYMTAB),%edi
 719         testl   %edi,%edi
 720         je      over_symalloc
 721         movl    %edi,%esi
 722         movl    $KERNBASE,%edi
 723         addl    %edi,R(bootinfo+BI_SYMTAB)
 724         addl    %edi,R(bootinfo+BI_ESYMTAB)
 725 over_symalloc:
 726
 727 /* If we are told where the end of the kernel space is, believe it. */
 728         movl    R(bootinfo+BI_KERNEND),%edi
 729         testl   %edi,%edi
 730         je      no_kernend
 731         movl    %edi,%esi
 732 no_kernend:
 733
 734         addl    $PDRMASK,%esi           /* Play conservative for now, and */
 735         andl    $~PDRMASK,%esi          /*   ... wrap to next 4M. */
 736         movl    %esi,R(KERNend)         /* save end of kernel */
 737         movl    %esi,R(physfree)        /* next free page is at end of kernel */
 738
 739 /* Allocate Kernel Page Tables */
 740         ALLOCPAGES(NKPT)
 741         movl    %esi,R(KPTphys)
 742
 743 /* Allocate Page Table Directory */
 744 #ifdef PAE
 745         /* XXX only need 32 bytes (easier for now) */
 746         ALLOCPAGES(1)
 747         movl    %esi,R(IdlePDPT)
 748 #endif
 749         ALLOCPAGES(NPGPTD)
 750         movl    %esi,R(IdlePTD)
 751
 752 /* Allocate KSTACK */
 753         ALLOCPAGES(KSTACK_PAGES)
 754         movl    %esi,R(p0kpa)
 755         addl    $KERNBASE, %esi
 756         movl    %esi, R(proc0kstack)
 757
 758         ALLOCPAGES(1)                   /* vm86/bios stack */
 759         movl    %esi,R(vm86phystk)
 760
 761         ALLOCPAGES(3)                   /* pgtable + ext + IOPAGES */
 762         movl    %esi,R(vm86pa)
 763         addl    $KERNBASE, %esi
 764         movl    %esi, R(vm86paddr)
 765
 766 #ifdef SMP
 767 /* Allocate cpu0's private data page */
 768         ALLOCPAGES(1)
 769         movl    %esi,R(cpu0pp)
 770         addl    $KERNBASE, %esi
 771         movl    %esi, R(cpu0prvpage)    /* relocated to KVM space */
 772
 773 /* Allocate SMP page table page */
 774         ALLOCPAGES(1)
 775         movl    %esi,R(SMPptpa)
 776         addl    $KERNBASE, %esi
 777         movl    %esi, R(SMPpt)          /* relocated to KVM space */
 778 #endif  /* SMP */
 779
 780 /*
 781  * Enable PSE and PGE.
 782  */
 783 #ifndef DISABLE_PSE
 784         testl   $CPUID_PSE, R(cpu_feature)
 785         jz      1f
 786         movl    $PG_PS, R(pseflag)
 787         movl    %cr4, %eax
 788         orl     $CR4_PSE, %eax
 789         movl    %eax, %cr4
 790 1:
 791 #endif
 792 #ifndef DISABLE_PG_G
 793         testl   $CPUID_PGE, R(cpu_feature)
 794         jz      2f
 795         movl    $PG_G, R(pgeflag)
 796         movl    %cr4, %eax
 797         orl     $CR4_PGE, %eax
 798         movl    %eax, %cr4
 799 2:
 800 #endif
 801
 802 /*
 803  * Initialize page table pages mapping physical address zero through the
 804  * end of the kernel.  All of the page table entries allow read and write
 805  * access.  Write access to the first physical page is required by bios32
 806  * calls, and write access to the first 1 MB of physical memory is required
 807  * by ACPI for implementing suspend and resume.  We do this even
 808  * if we've enabled PSE above, we'll just switch the corresponding kernel
 809  * PDEs before we turn on paging.
 810  *
 811  * XXX: We waste some pages here in the PSE case!  DON'T BLINDLY REMOVE
 812  * THIS!  SMP needs the page table to be there to map the kernel P==V.
 813  */
 814         xorl    %eax, %eax
 815         movl    R(KERNend),%ecx
 816         shrl    $PAGE_SHIFT,%ecx
 817         fillkptphys($PG_RW)
 818
 819 /* Map page directory. */
 820 #ifdef PAE
 821         movl    R(IdlePDPT), %eax
 822         movl    $1, %ecx
 823         fillkptphys($PG_RW)
 824 #endif
 825
 826         movl    R(IdlePTD), %eax
 827         movl    $NPGPTD, %ecx
 828         fillkptphys($PG_RW)
 829
 830 /* Map proc0's KSTACK in the physical way ... */
 831         movl    R(p0kpa), %eax
 832         movl    $(KSTACK_PAGES), %ecx
 833         fillkptphys($PG_RW)
 834
 835 /* Map ISA hole */
 836         movl    $ISA_HOLE_START, %eax
 837         movl    $ISA_HOLE_LENGTH>>PAGE_SHIFT, %ecx
 838         fillkptphys($PG_RW)
 839
 840 /* Map space for the vm86 region */
 841         movl    R(vm86phystk), %eax
 842         movl    $4, %ecx
 843         fillkptphys($PG_RW)
 844
 845 /* Map page 0 into the vm86 page table */
 846         movl    $0, %eax
 847         movl    $0, %ebx
 848         movl    $1, %ecx
 849         fillkpt(R(vm86pa), $PG_RW|PG_U)
 850
 851 /* ...likewise for the ISA hole */
 852         movl    $ISA_HOLE_START, %eax
 853         movl    $ISA_HOLE_START>>PAGE_SHIFT, %ebx
 854         movl    $ISA_HOLE_LENGTH>>PAGE_SHIFT, %ecx
 855         fillkpt(R(vm86pa), $PG_RW|PG_U)
 856
 857 #ifdef SMP
 858 /* Map cpu0's private page into global kmem (4K @ cpu0prvpage) */
 859         movl    R(cpu0pp), %eax
 860         movl    $1, %ecx
 861         fillkptphys($PG_RW)
 862
 863 /* Map SMP page table page into global kmem FWIW */
 864         movl    R(SMPptpa), %eax
 865         movl    $1, %ecx
 866         fillkptphys($PG_RW)
 867
 868 /* Map the private page into the SMP page table */
 869         movl    R(cpu0pp), %eax
 870         movl    $0, %ebx                /* pte offset = 0 */
 871         movl    $1, %ecx                /* one private page coming right up */
 872         fillkpt(R(SMPptpa), $PG_RW)
 873
 874 /* ... and put the page table table in the pde. */
 875         movl    R(SMPptpa), %eax
 876         movl    $MPPTDI, %ebx
 877         movl    $1, %ecx
 878         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
 879
 880 /* Fakeup VA for the local apic to allow early traps. */
 881         ALLOCPAGES(1)
 882         movl    %esi, %eax
 883         movl    $(NPTEPG-1), %ebx       /* pte offset = NTEPG-1 */
 884         movl    $1, %ecx                /* one private pt coming right up */
 885         fillkpt(R(SMPptpa), $PG_RW)
 886 #endif  /* SMP */
 887
 888 /*
 889  * Create an identity mapping for low physical memory, including the kernel.
 890  * The part of this mapping that covers the first 1 MB of physical memory
 891  * becomes a permanent part of the kernel's address space.  The rest of this
 892  * mapping is destroyed in pmap_bootstrap().  Ordinarily, the same page table
 893  * pages are shared by the identity mapping and the kernel's native mapping.
 894  * However, the permanent identity mapping cannot contain PG_G mappings.
 895  * Thus, if the kernel is loaded within the permanent identity mapping, that
 896  * page table page must be duplicated and not shared.
 897  *
 898  * N.B. Due to errata concerning large pages and physical address zero,
 899  * a PG_PS mapping is not used.
 900  */
 901         movl    R(KPTphys), %eax
 902         xorl    %ebx, %ebx
 903         movl    $NKPT, %ecx
 904         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
 905 #if KERNLOAD < (1 << PDRSHIFT)
 906         testl   $PG_G, R(pgeflag)
 907         jz      1f
 908         ALLOCPAGES(1)
 909         movl    %esi, %edi
 910         movl    R(IdlePTD), %eax
 911         movl    (%eax), %esi
 912         movl    %edi, (%eax)
 913         movl    $PAGE_SIZE, %ecx
 914         cld
 915         rep
 916         movsb
 917 1:
 918 #endif
 919
 920 /*
 921  * For the non-PSE case, install PDEs for PTs covering the KVA.
 922  * For the PSE case, do the same, but clobber the ones corresponding
 923  * to the kernel (from btext to KERNend) with 4M (2M for PAE) ('PS')
 924  * PDEs immediately after.
 925  */
 926         movl    R(KPTphys), %eax
 927         movl    $KPTDI, %ebx
 928         movl    $NKPT, %ecx
 929         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
 930         cmpl    $0,R(pseflag)
 931         je      done_pde
 932
 933         movl    R(KERNend), %ecx
 934         movl    $KERNLOAD, %eax
 935         subl    %eax, %ecx
 936         shrl    $PDRSHIFT, %ecx
 937         movl    $(KPTDI+(KERNLOAD/(1 << PDRSHIFT))), %ebx
 938         shll    $PDESHIFT, %ebx
 939         addl    R(IdlePTD), %ebx
 940         orl     $(PG_V|PG_RW|PG_PS), %eax
 941 1:      movl    %eax, (%ebx)
 942         addl    $(1 << PDRSHIFT), %eax
 943         addl    $PDESIZE, %ebx
 944         loop    1b
 945
 946 done_pde:
 947 /* install a pde recursively mapping page directory as a page table */
 948         movl    R(IdlePTD), %eax
 949         movl    $PTDPTDI, %ebx
 950         movl    $NPGPTD,%ecx
 951         fillkpt(R(IdlePTD), $PG_RW)
 952
 953 #ifdef PAE
 954         movl    R(IdlePTD), %eax
 955         xorl    %ebx, %ebx
 956         movl    $NPGPTD, %ecx
 957         fillkpt(R(IdlePDPT), $0x0)
 958 #endif
 959
 960         ret