source: trunk/hal/x86_64/core/hal_init.c @ 86

Last change on this file since 86 was 86, checked in by max@…, 5 years ago

enable the timer (not yet calibrated)

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_apic.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
43void kernel_init(boot_info_t *info);
44
45static void gdt_create();
46static void idt_create();
47void cpu_attach();
48
49size_t mytest __in_kdata = 0;
50
51struct multiboot_info mb_info __in_kdata;
52char mb_loader_name[PAGE_SIZE] __in_kdata;
53uint8_t mb_mmap[PAGE_SIZE] __in_kdata;
54
55/* -------------------------------------------------------------------------- */
56
57static void
58dump_memmap()
59{
60        size_t mmap_length = mb_info.mi_mmap_length;
61        uint8_t *mmap_addr = (uint8_t *)&mb_mmap;
62        size_t i;
63
64        if (!(mb_info.mi_flags & MULTIBOOT_INFO_HAS_MMAP))
65                x86_panic("No mmap");
66
67        i = 0;
68        while (i < mmap_length) {
69                struct multiboot_mmap *mm;
70
71                mm = (struct multiboot_mmap *)(mmap_addr + i);
72
73                x86_printf("-> [%Z, %Z] %s\n", mm->mm_base_addr,
74                    mm->mm_base_addr + mm->mm_length,
75                    (mm->mm_type == 1) ? "ram" : "rsv" );
76
77                i += mm->mm_size + 4;
78        }
79}
80
81static void init_bootinfo_core(boot_core_t *core)
82{
83        memset(core, 0, sizeof(boot_core_t));
84
85        core->gid = hal_lapic_gid();
86        core->lid = 0;
87        core->cxy = 0;
88}
89
90static void init_bootinfo_txt(boot_device_t *dev)
91{
92        memset(dev, 0, sizeof(boot_device_t));
93
94        dev->base = 0xB8000;
95        dev->type = (DEV_FUNC_TXT << 16) | IMPL_TXT_X86;
96        dev->channels = 1;
97        dev->param0 = 0;
98        dev->param1 = 0;
99        dev->param2 = 0;
100        dev->param3 = 0;
101
102#ifdef NOTYET
103    uint32_t    irqs;    /*! number of input IRQs                    */
104    boot_irq_t  irq[32]; /*! array of input IRQS (PIC and ICU only)  */
105#endif
106}
107
108static void init_bootinfo(boot_info_t *info)
109{
110        extern uint64_t __kernel_data_start;
111        extern uint64_t __kernel_end;
112
113        memset(info, 0, sizeof(boot_info_t));
114
115        info->signature = 0;
116
117        info->paddr_width = 0;
118        info->x_width = 1;
119        info->y_width = 1;
120        info->x_size = 1;
121        info->y_size = 1;
122        info->io_cxy = 0;
123
124        info->ext_dev_nr = 1;
125        init_bootinfo_txt(&info->ext_dev[0]);
126
127        info->cxy = 0;
128        info->cores_nr = 1;
129        init_bootinfo_core(&info->core[0]);
130
131        info->rsvd_nr = 0;
132        /* rsvd XXX */
133
134        /* dev_ XXX */
135
136        info->pages_offset = 0;
137        info->pages_nr = 0;
138
139        info->kernel_code_start = (intptr_t)(KERNTEXTOFF - KERNBASE);
140        info->kernel_code_end = (intptr_t)(&__kernel_data_start - KERNBASE) - 1;
141        info->kernel_data_start = (intptr_t)(&__kernel_data_start - KERNBASE);
142        info->kernel_code_end = (intptr_t)(&__kernel_end - KERNBASE) - 1;
143}
144
145void init_x86_64(paddr_t firstpa)
146{
147        boot_info_t btinfo;
148
149        x86_printf("[+] init_x86_64 called\n");
150
151        /* Create the global structures */
152        gdt_create();
153        idt_create();
154
155        /* Attach cpu0 */
156        cpu_attach();
157        x86_printf("[+] cpu_attach called\n");
158
159        x86_printf("[+] bootloader: '%s'\n", mb_loader_name);
160
161        dump_memmap();
162        x86_printf("[+] dump finished\n");
163
164        hal_gpt_init(firstpa);
165        x86_printf("[+] hal_gpt_init called\n");
166
167        hal_acpi_init();
168        x86_printf("[+] hal_acpi_init called\n");
169
170        hal_gpt_bootstrap_reset();
171        x86_printf("[+] hal_gpt_bootstrap_reset called\n");
172
173        hal_apic_init();
174        x86_printf("[+] hal_apic_init called\n");
175
176        hal_tls_init_cpu0();
177        x86_printf("[+] hal_tls_init_cpu0 called\n");
178
179        x86_printf("-> mytest = %z\n", mytest);
180
181        xptr_t myptr = XPTR(0, &mytest);
182        hal_remote_sb(myptr, 1);
183        x86_printf("-> mytest = %z\n", hal_remote_lb(myptr));
184
185        init_bootinfo(&btinfo);
186        kernel_init(&btinfo);
187        x86_printf("[+] kernel_init called\n");
188
189//      void x86_stop();
190//      x86_stop();
191
192        sti();
193        while (1);
194
195        int m = 0;
196        int v = 1 / m;
197
198        char *buf = NULL;
199        *buf = (char)0x01;
200
201        x86_printf("ALIVE!\n");
202
203        while (1);
204}
205
206/* -------------------------------------------------------------------------- */
207
208uint8_t gdtstore[PAGE_SIZE] __in_kdata;
209uint8_t idtstore[PAGE_SIZE] __in_kdata;
210struct tss cpu0_tss __in_kdata;
211uint8_t cpu0_intr_stack[STKSIZE] __in_kdata;
212uint8_t cpu0_dbfl_stack[STKSIZE] __in_kdata;
213uint8_t cpu0_nmfl_stack[STKSIZE] __in_kdata;
214
215static void
216setregion(struct region_descriptor *rd, void *base, uint16_t limit)
217{
218        rd->rd_limit = limit;
219        rd->rd_base = (uint64_t)base;
220}
221
222/* -------------------------------------------------------------------------- */
223
224static void
225gdt_set_memseg(struct gdt_memseg *sd, void *base, size_t limit,
226        int type, int dpl, int gran, int is64)
227{
228        sd->sd_lolimit = (unsigned)limit;
229        sd->sd_lobase = (unsigned long)base;
230        sd->sd_type = type;
231        sd->sd_dpl = dpl;
232        sd->sd_p = 1;
233        sd->sd_hilimit = (unsigned)limit >> 16;
234        sd->sd_avl = 0;
235        sd->sd_long = is64;
236        sd->sd_def32 = 0;
237        sd->sd_gran = gran;
238        sd->sd_hibase = (unsigned long)base >> 24;
239}
240
241static void
242gdt_set_sysseg(struct gdt_sysseg *sd, void *base, size_t limit,
243        int type, int dpl, int gran)
244{
245        memset(sd, 0, sizeof *sd);
246        sd->sd_lolimit = (unsigned)limit;
247        sd->sd_lobase = (uint64_t)base;
248        sd->sd_type = type;
249        sd->sd_dpl = dpl;
250        sd->sd_p = 1;
251        sd->sd_hilimit = (unsigned)limit >> 16;
252        sd->sd_gran = gran;
253        sd->sd_hibase = (uint64_t)base >> 24;
254}
255
256static void gdt_create()
257{
258        memset(&gdtstore, 0, PAGE_SIZE);
259
260        /* Flat segments */
261        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_KCODE_SEL), 0,
262            0xfffff, SDT_MEMERA, SEL_KPL, 1, 1);
263        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_KDATA_SEL), 0,
264            0xfffff, SDT_MEMRWA, SEL_KPL, 1, 1);
265        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_UCODE_SEL), 0,
266            0xfffff, SDT_MEMERA, SEL_UPL, 1, 1);
267        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_UDATA_SEL), 0,
268            0xfffff, SDT_MEMRWA, SEL_UPL, 1, 1);
269}
270
271void cpu_load_gdt()
272{
273        struct region_descriptor region;
274        setregion(&region, &gdtstore, PAGE_SIZE - 1);
275        lgdt(&region);
276}
277
278/* -------------------------------------------------------------------------- */
279
280static void
281idt_set_seg(struct idt_seg *seg, void *func, int ist, int type, int dpl, int sel)
282{
283        seg->gd_looffset = (uint64_t)func & 0xffff;
284        seg->gd_selector = sel;
285        seg->gd_ist = ist;
286        seg->gd_type = type;
287        seg->gd_dpl = dpl;
288        seg->gd_p = 1;
289        seg->gd_hioffset = (uint64_t)func >> 16;
290        seg->gd_zero = 0;
291        seg->gd_xx1 = 0;
292        seg->gd_xx2 = 0;
293        seg->gd_xx3 = 0;
294}
295
296static void idt_create()
297{
298        extern uint64_t x86_traps[], x86_intrs[], x86_rsvd;
299        struct idt_seg *idt;
300        size_t i;
301
302        idt = (struct idt_seg *)&idtstore;
303
304        /* First, put a dead entry */
305        for (i = 0; i < NIDT; i++) {
306                idt_set_seg(&idt[i], (void *)&x86_rsvd, 0,
307                    SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GDT_FIXED_SEL(GDT_KCODE_SEL, SEL_KPL));
308        }
309
310        /* General exceptions */
311        for (i = CPUVEC_MIN; i < CPUVEC_MAX; i++) {
312                idt_set_seg(&idt[i], (void *)x86_traps[i - CPUVEC_MIN], 0,
313                    SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GDT_FIXED_SEL(GDT_KCODE_SEL, SEL_KPL));
314        }
315
316        /* LAPIC interrupts */
317        for (i = LAPICVEC_MIN; i < LAPICVEC_MAX; i++) {
318                idt_set_seg(&idt[i], (void *)x86_intrs[i - LAPICVEC_MIN], 0,
319                    SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GDT_FIXED_SEL(GDT_KCODE_SEL, SEL_KPL));
320        }
321}
322
323void cpu_load_idt()
324{
325        struct region_descriptor region;
326        setregion(&region, &idtstore, PAGE_SIZE - 1);
327        lidt(&region);
328}
329
330/* -------------------------------------------------------------------------- */
331
332/*
333 * The gdt bitmap must be per-cluster.
334 */
335int tss_alloc(struct tss *tss)
336{
337        int slot;
338
339        /* Once we have proper SMP support, we will change that */
340        slot = GDT_CPU0TSS_SEL;
341
342        gdt_set_sysseg(GDT_ADDR_SYS(gdtstore, slot), tss,
343            sizeof(*tss) - 1, SDT_SYS386TSS, SEL_KPL, 0);
344
345        return GDT_DYNAM_SEL(slot, SEL_KPL);
346}
347
348void cpu_create_tss()
349{
350        struct tss *tss = &cpu0_tss;
351        int sel;
352
353        /* Create the tss */
354        memset(tss, 0, sizeof(*tss));
355        tss->tss_iobase = IOMAP_INVALOFF << 16;
356        tss->tss_ist[0] = (uint64_t)cpu0_intr_stack + STKSIZE;
357        tss->tss_ist[1] = (uint64_t)cpu0_dbfl_stack + STKSIZE;
358        tss->tss_ist[2] = (uint64_t)cpu0_nmfl_stack + STKSIZE;
359        sel = tss_alloc(tss);
360
361        /* Load it */
362        ltr(sel);
363}
364
365/* -------------------------------------------------------------------------- */
366
367void cpu_attach()
368{
369        cpu_load_gdt();
370        cpu_load_idt();
371        cpu_create_tss();
372}
373
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.