source: trunk/hal/x86_64/hal_init.c @ 29

Last change on this file since 29 was 29, checked in by max@…, 5 years ago

Update. The kernel now enables the GDT/IDT, and has trap entries. A
x86_printf function is added for debugging purposes only. The new Makefile
will come in another commit.

File size: 5.3 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_segmentation.h>
25
26#include <memcpy.h>
27#include <thread.h>
28#include <string.h>
29#include <process.h>
30#include <printk.h>
31#include <vmm.h>
32#include <core.h>
33#include <cluster.h>
34
35void x86_printf(char *s, ...);
36
37static void gdt_create();
38static void idt_create();
39void cpu_attach();
40
41/* -------------------------------------------------------------------------- */
42
43void init_x86_64(paddr_t firstpa)
44{
45        x86_printf("[+] init_x86_64 called\n");
46
47        extern uint64_t __kernel_end;
48        x86_printf("__kernel_end: %p\n", (void *)&__kernel_end);
49
50        /* Create the global structures */
51        gdt_create();
52        x86_printf("[+] gdt_create called\n");
53
54        idt_create();
55        x86_printf("[+] idt_create called\n");
56
57        /* Attach cpu0 */
58        cpu_attach();
59        x86_printf("[+] cpu_attach called\n");
60
61        char *buf = NULL;
62        *buf = (char)0x01;
63
64        int m = 0;
65        int v = 1 / m;
66
67        x86_printf("ALIVE!\n");
68
69        while (1);
70}
71
72/* -------------------------------------------------------------------------- */
73
74uint8_t gdtstore[PAGE_SIZE] __in_kdata;
75uint8_t idtstore[PAGE_SIZE] __in_kdata;
76struct tss cpu0_tss __in_kdata;
77uint8_t cpu0_intr_stack[STKSIZE] __in_kdata;
78uint8_t cpu0_dbfl_stack[STKSIZE] __in_kdata;
79uint8_t cpu0_nmfl_stack[STKSIZE] __in_kdata;
80
81static void
82setregion(struct region_descriptor *rd, void *base, uint16_t limit)
83{
84        rd->rd_limit = limit;
85        rd->rd_base = (uint64_t)base;
86}
87
88/* -------------------------------------------------------------------------- */
89
90static void
91gdt_set_memseg(struct gdt_memseg *sd, void *base, size_t limit,
92        int type, int dpl, int gran, int is64)
93{
94        sd->sd_lolimit = (unsigned)limit;
95        sd->sd_lobase = (unsigned long)base;
96        sd->sd_type = type;
97        sd->sd_dpl = dpl;
98        sd->sd_p = 1;
99        sd->sd_hilimit = (unsigned)limit >> 16;
100        sd->sd_avl = 0;
101        sd->sd_long = is64;
102        sd->sd_def32 = 0;
103        sd->sd_gran = gran;
104        sd->sd_hibase = (unsigned long)base >> 24;
105}
106
107static void
108gdt_set_sysseg(struct gdt_sysseg *sd, void *base, size_t limit,
109        int type, int dpl, int gran)
110{
111        memset(sd, 0, sizeof *sd);
112        sd->sd_lolimit = (unsigned)limit;
113        sd->sd_lobase = (uint64_t)base;
114        sd->sd_type = type;
115        sd->sd_dpl = dpl;
116        sd->sd_p = 1;
117        sd->sd_hilimit = (unsigned)limit >> 16;
118        sd->sd_gran = gran;
119        sd->sd_hibase = (uint64_t)base >> 24;
120}
121
122static void gdt_create()
123{
124        memset(&gdtstore, 0, PAGE_SIZE);
125
126        /* Flat segments */
127        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_KCODE_SEL), 0,
128            0xfffff, SDT_MEMERA, SEL_KPL, 1, 1);
129        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_KDATA_SEL), 0,
130            0xfffff, SDT_MEMRWA, SEL_KPL, 1, 1);
131        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_UCODE_SEL), 0,
132            0xfffff, SDT_MEMERA, SEL_UPL, 1, 1);
133        gdt_set_memseg(GDT_ADDR_MEM(gdtstore, GDT_UDATA_SEL), 0,
134            0xfffff, SDT_MEMRWA, SEL_UPL, 1, 1);
135}
136
137void cpu_load_gdt()
138{
139        struct region_descriptor region;
140        setregion(&region, &gdtstore, PAGE_SIZE - 1);
141        lgdt(&region);
142}
143
144/* -------------------------------------------------------------------------- */
145
146static void
147idt_set_seg(struct idt_seg *seg, void *func, int ist, int type, int dpl, int sel)
148{
149        seg->gd_looffset = (uint64_t)func & 0xffff;
150        seg->gd_selector = sel;
151        seg->gd_ist = ist;
152        seg->gd_type = type;
153        seg->gd_dpl = dpl;
154        seg->gd_p = 1;
155        seg->gd_hioffset = (uint64_t)func >> 16;
156        seg->gd_zero = 0;
157        seg->gd_xx1 = 0;
158        seg->gd_xx2 = 0;
159        seg->gd_xx3 = 0;
160}
161
162static void idt_create()
163{
164        extern uint64_t x86_traps[];
165        struct idt_seg *idt;
166        size_t i;
167
168        idt = (struct idt_seg *)&idtstore;
169        for (i = 0; i < NCPUIDT; i++) {
170                idt_set_seg(&idt[i], x86_traps[i], 0, SDT_SYS386IGT,
171                    SEL_KPL, GDT_FIXED_SEL(GDT_KCODE_SEL, SEL_KPL));
172        }
173}
174
175void cpu_load_idt()
176{
177        struct region_descriptor region;
178        setregion(&region, &idtstore, PAGE_SIZE - 1);
179        lidt(&region);
180}
181
182/* -------------------------------------------------------------------------- */
183
184/*
185 * The gdt bitmap must be per-cluster.
186 */
187int tss_alloc(struct tss *tss)
188{
189        int slot;
190
191        /* Once we have proper SMP support, we will change that */
192        slot = GDT_CPU0TSS_SEL;
193
194        gdt_set_sysseg(GDT_ADDR_SYS(gdtstore, slot), tss,
195            sizeof(*tss) - 1, SDT_SYS386TSS, SEL_KPL, 0);
196
197        return GDT_DYNAM_SEL(slot, SEL_KPL);
198}
199
200void cpu_create_tss()
201{
202        struct tss *tss = &cpu0_tss;
203        int sel;
204
205        /* Create the tss */
206        memset(tss, 0, sizeof(*tss));
207        tss->tss_iobase = IOMAP_INVALOFF << 16;
208        tss->tss_ist[0] = (uint64_t)cpu0_intr_stack + STKSIZE;
209        tss->tss_ist[1] = (uint64_t)cpu0_dbfl_stack + STKSIZE;
210        tss->tss_ist[2] = (uint64_t)cpu0_nmfl_stack + STKSIZE;
211        sel = tss_alloc(tss);
212
213        /* Load it */
214        ltr(sel);
215}
216
217/* -------------------------------------------------------------------------- */
218
219void cpu_attach()
220{
221        cpu_load_gdt();
222        cpu_load_idt();
223        cpu_create_tss();
224}
225
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.