source: trunk/hal/x86_64/core/hal_init.c @ 99

Last change on this file since 99 was 99, checked in by max@…, 5 years ago

add the irq functions; we will forbid nested critical sections, so
the argument will disappear soon

File size: 8.6 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#include <hal_irqmask.h>
31
32#include <memcpy.h>
33#include <thread.h>
34#include <string.h>
35#include <process.h>
36#include <printk.h>
37#include <vmm.h>
38#include <core.h>
39#include <cluster.h>
40#include <chdev.h>
41
42#include <boot_info.h>
43
44void kernel_init(boot_info_t *info);
45
46static void gdt_create();
47static void idt_create();
48void cpu_attach();
49
50size_t mytest __in_kdata = 0;
51
52struct multiboot_info mb_info __in_kdata;
53char mb_loader_name[PAGE_SIZE] __in_kdata;
54uint8_t mb_mmap[PAGE_SIZE] __in_kdata;
55
56/* -------------------------------------------------------------------------- */
57
58static void
59dump_memmap()
60{
61        size_t mmap_length = mb_info.mi_mmap_length;
62        uint8_t *mmap_addr = (uint8_t *)&mb_mmap;
63        size_t i;
64
65        if (!(mb_info.mi_flags & MULTIBOOT_INFO_HAS_MMAP))
66                x86_panic("No mmap");
67
68        i = 0;
69        while (i < mmap_length) {
70                struct multiboot_mmap *mm;
71
72                mm = (struct multiboot_mmap *)(mmap_addr + i);
73
74                x86_printf("-> [%Z, %Z] %s\n", mm->mm_base_addr,
75                    mm->mm_base_addr + mm->mm_length,
76                    (mm->mm_type == 1) ? "ram" : "rsv" );
77
78                i += mm->mm_size + 4;
79        }
80}
81
82static void init_bootinfo_core(boot_core_t *core)
83{
84        memset(core, 0, sizeof(boot_core_t));
85
86        core->gid = hal_lapic_gid();
87        core->lid = 0;
88        core->cxy = 0;
89}
90
91static void init_bootinfo_txt(boot_device_t *dev)
92{
93        memset(dev, 0, sizeof(boot_device_t));
94
95        dev->base = 0xB8000;
96        dev->type = (DEV_FUNC_TXT << 16) | IMPL_TXT_X86;
97        dev->channels = 1;
98        dev->param0 = 0;
99        dev->param1 = 0;
100        dev->param2 = 0;
101        dev->param3 = 0;
102
103#ifdef NOTYET
104    uint32_t    irqs;    /*! number of input IRQs                    */
105    boot_irq_t  irq[32]; /*! array of input IRQS (PIC and ICU only)  */
106#endif
107}
108
109static void init_bootinfo(boot_info_t *info)
110{
111        extern uint64_t __kernel_data_start;
112        extern uint64_t __kernel_end;
113
114        memset(info, 0, sizeof(boot_info_t));
115
116        info->signature = 0;
117
118        info->paddr_width = 0;
119        info->x_width = 1;
120        info->y_width = 1;
121        info->x_size = 1;
122        info->y_size = 1;
123        info->io_cxy = 0;
124
125        info->ext_dev_nr = 1;
126        init_bootinfo_txt(&info->ext_dev[0]);
127
128        info->cxy = 0;
129        info->cores_nr = 1;
130        init_bootinfo_core(&info->core[0]);
131
132        info->rsvd_nr = 0;
133        /* rsvd XXX */
134
135        /* dev_ XXX */
136
137        info->pages_offset = 0;
138        info->pages_nr = 0;
139
140        info->kernel_code_start = (intptr_t)(KERNTEXTOFF - KERNBASE);
141        info->kernel_code_end = (intptr_t)(&__kernel_data_start - KERNBASE) - 1;
142        info->kernel_data_start = (intptr_t)(&__kernel_data_start - KERNBASE);
143        info->kernel_code_end = (intptr_t)(&__kernel_end - KERNBASE) - 1;
144}
145
146void init_x86_64(paddr_t firstpa)
147{
148        boot_info_t btinfo;
149
150        x86_printf("[+] init_x86_64 called\n");
151
152        /* Create the global structures */
153        gdt_create();
154        idt_create();
155
156        /* Attach cpu0 */
157        cpu_attach();
158        x86_printf("[+] cpu_attach called\n");
159
160        x86_printf("[+] bootloader: '%s'\n", mb_loader_name);
161
162        dump_memmap();
163        x86_printf("[+] dump finished\n");
164
165        hal_gpt_init(firstpa);
166        x86_printf("[+] hal_gpt_init called\n");
167
168        hal_acpi_init();
169        x86_printf("[+] hal_acpi_init called\n");
170
171        hal_gpt_bootstrap_reset();
172        x86_printf("[+] hal_gpt_bootstrap_reset called\n");
173
174        hal_apic_init();
175        x86_printf("[+] hal_apic_init called\n");
176
177        hal_tls_init_cpu0();
178        x86_printf("[+] hal_tls_init_cpu0 called\n");
179
180        x86_printf("-> mytest = %z\n", mytest);
181        void *hoho = &init_x86_64;
182        xptr_t myptr = XPTR(0, &mytest);
183
184        hal_remote_spt(myptr, hoho);
185        x86_printf("-> mytest = %Z\n", hal_remote_lpt(myptr));
186
187        init_bootinfo(&btinfo);
188
189        reg_t dummy;
190        hal_enable_irq(&dummy);
191
192        kernel_init(&btinfo);
193
194        x86_printf("[+] kernel_init called\n");
195
196        while (1);
197
198//      void x86_stop();
199//      x86_stop();
200
201        int m = 0;
202        int v = 1 / m;
203
204        char *buf = NULL;
205        *buf = (char)0x01;
206
207        x86_printf("ALIVE!\n");
208
209        while (1);
210}
211
212/* -------------------------------------------------------------------------- */
213
214uint8_t gdtstore[PAGE_SIZE] __in_kdata;
215uint8_t idtstore[PAGE_SIZE] __in_kdata;
216struct tss cpu0_tss __in_kdata;
217uint8_t cpu0_intr_stack[STKSIZE] __in_kdata;
218uint8_t cpu0_dbfl_stack[STKSIZE] __in_kdata;
219uint8_t cpu0_nmfl_stack[STKSIZE] __in_kdata;
220
221static void
222setregion(struct region_descriptor *rd, void *base, uint16_t limit)
223{
224        rd->rd_limit = limit;
225        rd->rd_base = (uint64_t)base;
226}
227
228/* -------------------------------------------------------------------------- */
229
230static void
231gdt_set_memseg(struct gdt_memseg *sd, void *base, size_t limit,
232        int type, int dpl, int gran, int is64)
233{
234        sd->sd_lolimit = (unsigned)limit;
235        sd->sd_lobase = (unsigned long)base;
236        sd->sd_type = type;
237        sd->sd_dpl = dpl;
238        sd->sd_p = 1;
239        sd->sd_hilimit = (unsigned)limit >> 16;
240        sd->sd_avl = 0;
241        sd->sd_long = is64;
242        sd->sd_def32 = 0;
243        sd->sd_gran = gran;
244        sd->sd_hibase = (unsigned long)base >> 24;
245}
246
247static void
248gdt_set_sysseg(struct gdt_sysseg *sd, void *base, size_t limit,
249        int type, int dpl, int gran)
250{
251        memset(sd, 0, sizeof *sd);
252        sd->sd_lolimit = (unsigned)limit;
253        sd->sd_lobase = (uint64_t)base;
254        sd->sd_type = type;
255        sd->sd_dpl = dpl;
256        sd->sd_p = 1;
257        sd->sd_hilimit = (unsigned)limit >> 16;
258        sd->sd_gran = gran;
259        sd->sd_hibase = (uint64_t)base >> 24;
260}
261
262static void gdt_create()
263{
264        memset(&gdtstore, 0, PAGE_SIZE);
265
266        /* Flat segments */
267        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_KCODE_SEL), 0,
268            0xfffff, SDT_MEMERA, SEL_KPL, 1, 1);
269        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_KDATA_SEL), 0,
270            0xfffff, SDT_MEMRWA, SEL_KPL, 1, 1);
271        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_UCODE_SEL), 0,
272            0xfffff, SDT_MEMERA, SEL_UPL, 1, 1);
273        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_UDATA_SEL), 0,
274            0xfffff, SDT_MEMRWA, SEL_UPL, 1, 1);
275}
276
277void cpu_load_gdt()
278{
279        struct region_descriptor region;
280        setregion(&region, &gdtstore, PAGE_SIZE - 1);
281        lgdt(&region);
282}
283
284/* -------------------------------------------------------------------------- */
285
286static void
287idt_set_seg(struct idt_seg *seg, void *func, int ist, int type, int dpl, int sel)
288{
289        seg->gd_looffset = (uint64_t)func & 0xffff;
290        seg->gd_selector = sel;
291        seg->gd_ist = ist;
292        seg->gd_type = type;
293        seg->gd_dpl = dpl;
294        seg->gd_p = 1;
295        seg->gd_hioffset = (uint64_t)func >> 16;
296        seg->gd_zero = 0;
297        seg->gd_xx1 = 0;
298        seg->gd_xx2 = 0;
299        seg->gd_xx3 = 0;
300}
301
302static void idt_create()
303{
304        extern uint64_t x86_traps[], x86_intrs[], x86_rsvd;
305        struct idt_seg *idt;
306        size_t i;
307
308        idt = (struct idt_seg *)&idtstore;
309
310        /* First, put a dead entry */
311        for (i = 0; i < NIDT; i++) {
312                idt_set_seg(&idt[i], (void *)&x86_rsvd, 0,
313                    SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GDT_FIXED_SEL(GDT_KCODE_SEL, SEL_KPL));
314        }
315
316        /* General exceptions */
317        for (i = CPUVEC_MIN; i < CPUVEC_MAX; i++) {
318                idt_set_seg(&idt[i], (void *)x86_traps[i - CPUVEC_MIN], 0,
319                    SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GDT_FIXED_SEL(GDT_KCODE_SEL, SEL_KPL));
320        }
321
322        /* LAPIC interrupts */
323        for (i = LAPICVEC_MIN; i < LAPICVEC_MAX; i++) {
324                idt_set_seg(&idt[i], (void *)x86_intrs[i - LAPICVEC_MIN], 0,
325                    SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GDT_FIXED_SEL(GDT_KCODE_SEL, SEL_KPL));
326        }
327}
328
329void cpu_load_idt()
330{
331        struct region_descriptor region;
332        setregion(&region, &idtstore, PAGE_SIZE - 1);
333        lidt(&region);
334}
335
336/* -------------------------------------------------------------------------- */
337
338/*
339 * The gdt bitmap must be per-cluster.
340 */
341int tss_alloc(struct tss *tss)
342{
343        int slot;
344
345        /* Once we have proper SMP support, we will change that */
346        slot = GDT_CPU0TSS_SEL;
347
348        gdt_set_sysseg(GDT_ADDR_SYS(gdtstore, slot), tss,
349            sizeof(*tss) - 1, SDT_SYS386TSS, SEL_KPL, 0);
350
351        return GDT_DYNAM_SEL(slot, SEL_KPL);
352}
353
354void cpu_create_tss()
355{
356        struct tss *tss = &cpu0_tss;
357        int sel;
358
359        /* Create the tss */
360        memset(tss, 0, sizeof(*tss));
361        tss->tss_iobase = IOMAP_INVALOFF << 16;
362        tss->tss_ist[0] = (uint64_t)cpu0_intr_stack + STKSIZE;
363        tss->tss_ist[1] = (uint64_t)cpu0_dbfl_stack + STKSIZE;
364        tss->tss_ist[2] = (uint64_t)cpu0_nmfl_stack + STKSIZE;
365        sel = tss_alloc(tss);
366
367        /* Load it */
368        ltr(sel);
369}
370
371/* -------------------------------------------------------------------------- */
372
373void cpu_attach()
374{
375        cpu_load_gdt();
376        cpu_load_idt();
377        cpu_create_tss();
378}
379
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.