source: trunk/hal/x86_64/core/hal_init.c @ 80

Last change on this file since 80 was 80, checked in by max@…, 5 years ago

add the timer vector, for now it double-faults

File size: 8.5 KB
Line 
1/*
2 * hal_init.c - C initialization procedure for x86.
3 *
4 * Copyright (c) 2017 Maxime Villard
5 *
6 * This file is part of ALMOS-MKH.
7 *
8 * ALMOS-MKH is free software; you can redistribute it and/or modify it
9 * under the terms of the GNU General Public License as published by
10 * the Free Software Foundation; version 2.0 of the License.
11 *
12 * ALMOS-MKH is distributed in the hope that it will be useful, but
13 * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15 * General Public License for more details.
16 *
17 * You should have received a copy of the GNU General Public License
18 * along with ALMOS-MKH.; if not, write to the Free Software Foundation,
19 * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20 */
21
22#include <hal_types.h>
23#include <hal_boot.h>
24#include <hal_multiboot.h>
25#include <hal_segmentation.h>
26#include <hal_acpi.h>
27#include <hal_lapic.h>
28#include <hal_internal.h>
29#include <hal_remote.h>
30
31#include <memcpy.h>
32#include <thread.h>
33#include <string.h>
34#include <process.h>
35#include <printk.h>
36#include <vmm.h>
37#include <core.h>
38#include <cluster.h>
39#include <chdev.h>
40
41#include <boot_info.h>
42
43static void gdt_create();
44static void idt_create();
45void cpu_attach();
46
47size_t mytest __in_kdata = 0;
48
49struct multiboot_info mb_info __in_kdata;
50char mb_loader_name[PAGE_SIZE] __in_kdata;
51uint8_t mb_mmap[PAGE_SIZE] __in_kdata;
52
53/* -------------------------------------------------------------------------- */
54
55static void
56dump_memmap()
57{
58        size_t mmap_length = mb_info.mi_mmap_length;
59        uint8_t *mmap_addr = (uint8_t *)&mb_mmap;
60        size_t i;
61
62        if (!(mb_info.mi_flags & MULTIBOOT_INFO_HAS_MMAP))
63                x86_panic("No mmap");
64
65        i = 0;
66        while (i < mmap_length) {
67                struct multiboot_mmap *mm;
68
69                mm = (struct multiboot_mmap *)(mmap_addr + i);
70
71                x86_printf("-> [%Z, %Z] %s\n", mm->mm_base_addr,
72                    mm->mm_base_addr + mm->mm_length,
73                    (mm->mm_type == 1) ? "ram" : "rsv" );
74
75                i += mm->mm_size + 4;
76        }
77}
78
79static void init_bootinfo_core(boot_core_t *core)
80{
81        memset(core, 0, sizeof(boot_core_t));
82
83        core->gid = hal_lapic_gid();
84        core->lid = 0;
85        core->cxy = 0;
86}
87
88static void init_bootinfo_txt(boot_device_t *dev)
89{
90        memset(dev, 0, sizeof(boot_device_t));
91
92        dev->base = 0xB8000;
93        dev->type = (DEV_FUNC_TXT << 16) | IMPL_TXT_X86;
94        dev->channels = 1;
95        dev->param0 = 0;
96        dev->param1 = 0;
97        dev->param2 = 0;
98        dev->param3 = 0;
99
100#ifdef NOTYET
101    uint32_t    irqs;    /*! number of input IRQs                    */
102    boot_irq_t  irq[32]; /*! array of input IRQS (PIC and ICU only)  */
103#endif
104}
105
106static void init_bootinfo(boot_info_t *info)
107{
108        extern uint64_t __kernel_data_start;
109        extern uint64_t __kernel_end;
110
111        memset(info, 0, sizeof(boot_info_t));
112
113        info->signature = 0;
114
115        info->paddr_width = 0;
116        info->x_width = 1;
117        info->y_width = 1;
118        info->x_size = 1;
119        info->y_size = 1;
120        info->io_cxy = 0;
121
122        info->ext_dev_nr = 1;
123        init_bootinfo_txt(&info->ext_dev[0]);
124
125        info->cxy = 0;
126        info->cores_nr = 1;
127        init_bootinfo_core(&info->core[0]);
128
129        info->rsvd_nr = 0;
130        /* rsvd XXX */
131
132        /* dev_ XXX */
133
134        info->pages_offset = 0;
135        info->pages_nr = 0;
136
137        info->kernel_code_start = (intptr_t)(KERNTEXTOFF - KERNBASE);
138        info->kernel_code_end = (intptr_t)(&__kernel_data_start - KERNBASE) - 1;
139        info->kernel_data_start = (intptr_t)(&__kernel_data_start - KERNBASE);
140        info->kernel_code_end = (intptr_t)(&__kernel_end - KERNBASE) - 1;
141}
142
143void init_x86_64(paddr_t firstpa)
144{
145        boot_info_t btinfo;
146
147        x86_printf("[+] init_x86_64 called\n");
148
149        /* Create the global structures */
150        gdt_create();
151        idt_create();
152
153        /* Attach cpu0 */
154        cpu_attach();
155        x86_printf("[+] cpu_attach called\n");
156
157        x86_printf("[+] bootloader: '%s'\n", mb_loader_name);
158
159        dump_memmap();
160        x86_printf("[+] dump finished\n");
161
162        hal_gpt_init(firstpa);
163        x86_printf("[+] hal_gpt_init called\n");
164
165        hal_acpi_init();
166        x86_printf("[+] hal_acpi_init called\n");
167
168        hal_gpt_bootstrap_reset();
169        x86_printf("[+] hal_gpt_bootstrap_reset called\n");
170
171        hal_lapic_init();
172        x86_printf("[+] hal_lapic_init called\n");
173
174        hal_tls_init_cpu0();
175        x86_printf("[+] hal_tls_init_cpu0 called\n");
176
177        x86_printf("-> mytest = %z\n", mytest);
178
179        xptr_t myptr = XPTR(0, &mytest);
180        hal_remote_sb(myptr, 1);
181        x86_printf("-> mytest = %z\n", hal_remote_lb(myptr));
182
183        init_bootinfo(&btinfo);
184        kernel_init(&btinfo);
185        x86_printf("[+] kernel_init called\n");
186
187
188        sti();
189        while (1);
190
191        int m = 0;
192        int v = 1 / m;
193
194        char *buf = NULL;
195        *buf = (char)0x01;
196
197        x86_printf("ALIVE!\n");
198
199        while (1);
200}
201
202/* -------------------------------------------------------------------------- */
203
204uint8_t gdtstore[PAGE_SIZE] __in_kdata;
205uint8_t idtstore[PAGE_SIZE] __in_kdata;
206struct tss cpu0_tss __in_kdata;
207uint8_t cpu0_intr_stack[STKSIZE] __in_kdata;
208uint8_t cpu0_dbfl_stack[STKSIZE] __in_kdata;
209uint8_t cpu0_nmfl_stack[STKSIZE] __in_kdata;
210
211static void
212setregion(struct region_descriptor *rd, void *base, uint16_t limit)
213{
214        rd->rd_limit = limit;
215        rd->rd_base = (uint64_t)base;
216}
217
218/* -------------------------------------------------------------------------- */
219
220static void
221gdt_set_memseg(struct gdt_memseg *sd, void *base, size_t limit,
222        int type, int dpl, int gran, int is64)
223{
224        sd->sd_lolimit = (unsigned)limit;
225        sd->sd_lobase = (unsigned long)base;
226        sd->sd_type = type;
227        sd->sd_dpl = dpl;
228        sd->sd_p = 1;
229        sd->sd_hilimit = (unsigned)limit >> 16;
230        sd->sd_avl = 0;
231        sd->sd_long = is64;
232        sd->sd_def32 = 0;
233        sd->sd_gran = gran;
234        sd->sd_hibase = (unsigned long)base >> 24;
235}
236
237static void
238gdt_set_sysseg(struct gdt_sysseg *sd, void *base, size_t limit,
239        int type, int dpl, int gran)
240{
241        memset(sd, 0, sizeof *sd);
242        sd->sd_lolimit = (unsigned)limit;
243        sd->sd_lobase = (uint64_t)base;
244        sd->sd_type = type;
245        sd->sd_dpl = dpl;
246        sd->sd_p = 1;
247        sd->sd_hilimit = (unsigned)limit >> 16;
248        sd->sd_gran = gran;
249        sd->sd_hibase = (uint64_t)base >> 24;
250}
251
252static void gdt_create()
253{
254        memset(&gdtstore, 0, PAGE_SIZE);
255
256        /* Flat segments */
257        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_KCODE_SEL), 0,
258            0xfffff, SDT_MEMERA, SEL_KPL, 1, 1);
259        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_KDATA_SEL), 0,
260            0xfffff, SDT_MEMRWA, SEL_KPL, 1, 1);
261        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_UCODE_SEL), 0,
262            0xfffff, SDT_MEMERA, SEL_UPL, 1, 1);
263        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_UDATA_SEL), 0,
264            0xfffff, SDT_MEMRWA, SEL_UPL, 1, 1);
265}
266
267void cpu_load_gdt()
268{
269        struct region_descriptor region;
270        setregion(&region, &gdtstore, PAGE_SIZE - 1);
271        lgdt(&region);
272}
273
274/* -------------------------------------------------------------------------- */
275
276static void
277idt_set_seg(struct idt_seg *seg, void *func, int ist, int type, int dpl, int sel)
278{
279        seg->gd_looffset = (uint64_t)func & 0xffff;
280        seg->gd_selector = sel;
281        seg->gd_ist = ist;
282        seg->gd_type = type;
283        seg->gd_dpl = dpl;
284        seg->gd_p = 1;
285        seg->gd_hioffset = (uint64_t)func >> 16;
286        seg->gd_zero = 0;
287        seg->gd_xx1 = 0;
288        seg->gd_xx2 = 0;
289        seg->gd_xx3 = 0;
290}
291
292static void idt_create()
293{
294        extern uint64_t x86_traps[], x86_intrs[], x86_rsvd;
295        struct idt_seg *idt;
296        size_t i;
297
298        idt = (struct idt_seg *)&idtstore;
299
300        /* First, put a dead entry */
301        for (i = 0; i < NIDT; i++) {
302                idt_set_seg(&idt[i], (void *)&x86_rsvd, 0,
303                    SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GDT_FIXED_SEL(GDT_KCODE_SEL, SEL_KPL));
304        }
305
306        /* General exceptions */
307        for (i = CPUVEC_MIN; i < CPUVEC_MAX; i++) {
308                idt_set_seg(&idt[i], (void *)x86_traps[i - CPUVEC_MIN], 0,
309                    SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GDT_FIXED_SEL(GDT_KCODE_SEL, SEL_KPL));
310        }
311
312        /* LAPIC interrupts */
313        for (i = LAPICVEC_MIN; i < LAPICVEC_MAX; i++) {
314                idt_set_seg(&idt[i], (void *)x86_intrs[i - LAPICVEC_MIN], 0,
315                    SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GDT_FIXED_SEL(GDT_KCODE_SEL, SEL_KPL));
316        }
317}
318
319void cpu_load_idt()
320{
321        struct region_descriptor region;
322        setregion(&region, &idtstore, PAGE_SIZE - 1);
323        lidt(&region);
324}
325
326/* -------------------------------------------------------------------------- */
327
328/*
329 * The gdt bitmap must be per-cluster.
330 */
331int tss_alloc(struct tss *tss)
332{
333        int slot;
334
335        /* Once we have proper SMP support, we will change that */
336        slot = GDT_CPU0TSS_SEL;
337
338        gdt_set_sysseg(GDT_ADDR_SYS(gdtstore, slot), tss,
339            sizeof(*tss) - 1, SDT_SYS386TSS, SEL_KPL, 0);
340
341        return GDT_DYNAM_SEL(slot, SEL_KPL);
342}
343
344void cpu_create_tss()
345{
346        struct tss *tss = &cpu0_tss;
347        int sel;
348
349        /* Create the tss */
350        memset(tss, 0, sizeof(*tss));
351        tss->tss_iobase = IOMAP_INVALOFF << 16;
352        tss->tss_ist[0] = (uint64_t)cpu0_intr_stack + STKSIZE;
353        tss->tss_ist[1] = (uint64_t)cpu0_dbfl_stack + STKSIZE;
354        tss->tss_ist[2] = (uint64_t)cpu0_nmfl_stack + STKSIZE;
355        sel = tss_alloc(tss);
356
357        /* Load it */
358        ltr(sel);
359}
360
361/* -------------------------------------------------------------------------- */
362
363void cpu_attach()
364{
365        cpu_load_gdt();
366        cpu_load_idt();
367        cpu_create_tss();
368}
369
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.