forked from Bananymous/banan-os
Kernel: Remove old GDT, IDT and MMU code from i386
It will be easier to just rewrite them
This commit is contained in:
parent
7ce0370b6a
commit
26ed689d30
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@ -117,9 +117,6 @@ elseif("${BANAN_ARCH}" STREQUAL "i386")
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set(KERNEL_SOURCES
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set(KERNEL_SOURCES
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${KERNEL_SOURCES}
|
${KERNEL_SOURCES}
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||||||
arch/i386/boot.S
|
arch/i386/boot.S
|
||||||
arch/i386/GDT.cpp
|
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arch/i386/IDT.cpp
|
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||||||
arch/i386/MMU.cpp
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||||||
arch/i386/SpinLock.S
|
arch/i386/SpinLock.S
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||||||
arch/i386/Thread.S
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arch/i386/Thread.S
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)
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)
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||||||
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||||||
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@ -1,147 +0,0 @@
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#include <BAN/Assert.h>
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#include <kernel/GDT.h>
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#include <string.h>
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extern "C" uintptr_t g_boot_stack_top[0];
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namespace Kernel::GDT
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{
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struct TaskStateSegment
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{
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uint16_t link;
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uint16_t reserved1;
|
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uint32_t esp0;
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uint16_t ss0;
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uint16_t reserved2;
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uint32_t esp1;
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uint16_t ss1;
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uint16_t reserved3;
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uint32_t esp2;
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uint16_t ss2;
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uint16_t reserved4;
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uint32_t cr3;
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uint32_t eip;
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uint32_t eflags;
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uint32_t eax;
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uint32_t ecx;
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uint32_t edx;
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uint32_t ebx;
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uint32_t esp;
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uint32_t ebp;
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uint32_t esi;
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uint32_t edi;
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uint16_t es;
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uint16_t reserved5;
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uint16_t cs;
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uint16_t reserved6;
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uint16_t ss;
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uint16_t reserved7;
|
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uint16_t ds;
|
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uint16_t reserved8;
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uint16_t fs;
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uint16_t reserved9;
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uint16_t gs;
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uint16_t reserved10;
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uint16_t ldtr;
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uint16_t reserved11;
|
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||||||
uint16_t reserved12;
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uint16_t iopb;
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uint32_t ssp;
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} __attribute__((packed));
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union SegmentDescriptor
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{
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struct
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{
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uint16_t limit1;
|
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||||||
uint16_t base1;
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||||||
uint8_t base2;
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||||||
uint8_t access;
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||||||
uint8_t limit2 : 4;
|
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||||||
uint8_t flags : 4;
|
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||||||
uint8_t base3;
|
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||||||
} __attribute__((packed));
|
|
||||||
|
|
||||||
struct
|
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||||||
{
|
|
||||||
uint32_t low;
|
|
||||||
uint32_t high;
|
|
||||||
} __attribute__((packed));
|
|
||||||
|
|
||||||
} __attribute__((packed));
|
|
||||||
|
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||||||
struct GDTR
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint16_t size;
|
|
||||||
uint32_t address;
|
|
||||||
} __attribute__((packed));
|
|
||||||
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||||||
static TaskStateSegment* s_tss = nullptr;
|
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||||||
static SegmentDescriptor* s_gdt = nullptr;
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static GDTR s_gdtr;
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||||||
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||||||
static void write_entry(uint8_t offset, uint32_t base, uint32_t limit, uint8_t access, uint8_t flags)
|
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||||||
{
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||||||
SegmentDescriptor& desc = *(SegmentDescriptor*)((uintptr_t)s_gdt + offset);
|
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||||||
desc.base1 = base;
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||||||
desc.base2 = base >> 16;
|
|
||||||
desc.base3 = base >> 24;
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||||||
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||||||
desc.limit1 = limit;
|
|
||||||
desc.limit2 = limit >> 16;
|
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||||||
|
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||||||
desc.access = access;
|
|
||||||
|
|
||||||
desc.flags = flags;
|
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||||||
}
|
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||||||
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||||||
static void write_tss(uint8_t offset)
|
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||||||
{
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||||||
s_tss = new TaskStateSegment();
|
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||||||
ASSERT(s_tss);
|
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||||||
|
|
||||||
memset(s_tss, 0x00, sizeof(TaskStateSegment));
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||||||
s_tss->ss0 = 0x10;
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||||||
s_tss->esp0 = (uintptr_t)g_boot_stack_top;
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||||||
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||||||
write_entry(offset, (uint32_t)s_tss, sizeof(TaskStateSegment), 0x89, 0x0);
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
void set_tss_stack(uintptr_t esp)
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||||||
{
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||||||
s_tss->esp0 = esp;
|
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||||||
}
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||||||
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||||||
static void flush_gdt()
|
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||||||
{
|
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||||||
asm volatile("lgdt %0" :: "m"(s_gdtr));
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
extern "C" void flush_tss(uint16_t offset)
|
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||||||
{
|
|
||||||
asm volatile("ltr %0" :: "m"(offset));
|
|
||||||
}
|
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||||||
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||||||
void initialize()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
constexpr uint32_t descriptor_count = 6;
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||||||
s_gdt = new SegmentDescriptor[descriptor_count];
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||||||
ASSERT(s_gdt);
|
|
||||||
|
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||||||
s_gdtr.address = (uint64_t)s_gdt;
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||||||
s_gdtr.size = descriptor_count * sizeof(SegmentDescriptor) - 1;
|
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||||||
|
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||||||
write_entry(0x00, 0x00000000, 0x00000, 0x00, 0x0); // null
|
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||||||
write_entry(0x08, 0x00000000, 0xFFFFF, 0x9A, 0xC); // kernel code
|
|
||||||
write_entry(0x10, 0x00000000, 0xFFFFF, 0x92, 0xC); // kernel data
|
|
||||||
write_entry(0x18, 0x00000000, 0xFFFFF, 0xFA, 0xC); // user code
|
|
||||||
write_entry(0x20, 0x00000000, 0xFFFFF, 0xF2, 0xC); // user data
|
|
||||||
write_tss(0x28);
|
|
||||||
|
|
||||||
flush_gdt();
|
|
||||||
flush_tss(0x28);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
}
|
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||||||
|
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@ -1,270 +0,0 @@
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||||||
#include <BAN/Errors.h>
|
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||||||
#include <kernel/IDT.h>
|
|
||||||
#include <kernel/InterruptController.h>
|
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||||||
#include <kernel/Memory/kmalloc.h>
|
|
||||||
#include <kernel/Panic.h>
|
|
||||||
#include <kernel/Scheduler.h>
|
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||||||
|
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||||||
#define INTERRUPT_HANDLER____(i, msg) \
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||||||
static void interrupt ## i () \
|
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||||||
{ \
|
|
||||||
uint32_t eax, ebx, ecx, edx; \
|
|
||||||
uint32_t esp, ebp; \
|
|
||||||
uint32_t cr0, cr2, cr3, cr4; \
|
|
||||||
asm volatile("":"=a"(eax),"=b"(ebx),"=c"(ecx),"=d"(edx)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%esp, %%eax":"=a"(esp)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%ebp, %%eax":"=a"(ebp)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%cr0, %%eax":"=a"(cr0)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%cr2, %%eax":"=a"(cr2)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%cr3, %%eax":"=a"(cr3)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%cr4, %%eax":"=a"(cr4)); \
|
|
||||||
Kernel::panic(msg "\r\nRegister dump\r\n" \
|
|
||||||
"eax=0x{8H}, ebx=0x{8H}, ecx=0x{8H}, edx=0x{8H}\r\n" \
|
|
||||||
"esp=0x{8H}, ebp=0x{8H}\r\n" \
|
|
||||||
"CR0=0x{8H}, CR2=0x{8H}, CR3=0x{8H}, CR4=0x{8H}\r\n", \
|
|
||||||
eax, ebx, ecx, edx, esp, ebp, cr0, cr2, cr3, cr4); \
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#define INTERRUPT_HANDLER_ERR(i, msg) \
|
|
||||||
static void interrupt ## i () \
|
|
||||||
{ \
|
|
||||||
uint32_t eax, ebx, ecx, edx; \
|
|
||||||
uint32_t esp, ebp; \
|
|
||||||
uint32_t cr0, cr2, cr3, cr4; \
|
|
||||||
uint32_t error_code; \
|
|
||||||
asm volatile("":"=a"(eax),"=b"(ebx),"=c"(ecx),"=d"(edx)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%esp, %%eax":"=a"(esp)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%ebp, %%eax":"=a"(ebp)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%cr0, %%eax":"=a"(cr0)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%cr2, %%eax":"=a"(cr2)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%cr3, %%eax":"=a"(cr3)); \
|
|
||||||
asm volatile("movl %%cr4, %%eax":"=a"(cr4)); \
|
|
||||||
asm volatile("popl %%eax":"=a"(error_code)); \
|
|
||||||
Kernel::panic(msg " (error code: 0x{8H})\r\n" \
|
|
||||||
"Register dump\r\n" \
|
|
||||||
"eax=0x{8H}, ebx=0x{8H}, ecx=0x{8H}, edx=0x{8H}\r\n" \
|
|
||||||
"esp=0x{8H}, ebp=0x{8H}\r\n" \
|
|
||||||
"CR0=0x{8H}, CR2=0x{8H}, CR3=0x{8H}, CR4=0x{8H}\r\n", \
|
|
||||||
eax, ebx, ecx, edx, esp, ebp, cr0, cr2, cr3, cr4, error_code); \
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#define REGISTER_HANDLER(i) register_interrupt_handler(i, interrupt ## i)
|
|
||||||
|
|
||||||
namespace IDT
|
|
||||||
{
|
|
||||||
|
|
||||||
struct GateDescriptor
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint16_t offset1;
|
|
||||||
uint16_t selector;
|
|
||||||
uint8_t reserved : 5;
|
|
||||||
uint8_t zero1 : 3;
|
|
||||||
uint8_t type : 4;
|
|
||||||
uint8_t zero2 : 1;
|
|
||||||
uint8_t DPL : 2;
|
|
||||||
uint8_t present : 1;
|
|
||||||
uint16_t offset2;
|
|
||||||
} __attribute__((packed));
|
|
||||||
|
|
||||||
struct IDTR
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint16_t size;
|
|
||||||
void* offset;
|
|
||||||
} __attribute((packed));
|
|
||||||
|
|
||||||
static IDTR s_idtr;
|
|
||||||
static GateDescriptor* s_idt = nullptr;
|
|
||||||
|
|
||||||
static void(*s_irq_handlers[16])() { nullptr };
|
|
||||||
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x00, "Division Error")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x01, "Debug")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x02, "Non-maskable Interrupt")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x03, "Breakpoint")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x04, "Overflow")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x05, "Bound Range Exception")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x06, "Invalid Opcode")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x07, "Device Not Available")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER_ERR(0x08, "Double Fault")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x09, "Coprocessor Segment Overrun")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER_ERR(0x0A, "Invalid TSS")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER_ERR(0x0B, "Segment Not Present")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER_ERR(0x0C, "Stack-Segment Fault")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER_ERR(0x0D, "General Protection Fault")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER_ERR(0x0E, "Page Fault")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x0F, "Unknown Exception 0x0F")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x10, "x87 Floating-Point Exception")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER_ERR(0x11, "Alignment Check")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x12, "Machine Check")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x13, "SIMD Floating-Point Exception")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x14, "Virtualization Exception")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER_ERR(0x15, "Control Protection Exception")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x16, "Unknown Exception 0x16")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x17, "Unknown Exception 0x17")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x18, "Unknown Exception 0x18")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x19, "Unknown Exception 0x19")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x1A, "Unknown Exception 0x1A")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x1B, "Unknown Exception 0x1B")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x1C, "Hypervisor Injection Exception")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER_ERR(0x1D, "VMM Communication Exception")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER_ERR(0x1E, "Security Exception")
|
|
||||||
INTERRUPT_HANDLER____(0x1F, "Unkown Exception 0x1F")
|
|
||||||
|
|
||||||
extern "C" void handle_irq()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint8_t irq;
|
|
||||||
for (uint32_t i = 0; i < 16; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (InterruptController::get().is_in_service(i))
|
|
||||||
{
|
|
||||||
irq = i;
|
|
||||||
goto found;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
dprintln("Spurious irq");
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
found:
|
|
||||||
if (s_irq_handlers[irq])
|
|
||||||
s_irq_handlers[irq]();
|
|
||||||
else
|
|
||||||
dprintln("no handler for irq 0x{2H}\n", irq);
|
|
||||||
|
|
||||||
// NOTE: Scheduler sends PIT eoi's
|
|
||||||
if (irq != PIT_IRQ)
|
|
||||||
InterruptController::get().eoi(irq);
|
|
||||||
|
|
||||||
Kernel::Scheduler::get().reschedule_if_idling();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
extern "C" void handle_irq_common();
|
|
||||||
asm(
|
|
||||||
".globl handle_irq_common;"
|
|
||||||
"handle_irq_common:"
|
|
||||||
"pusha;"
|
|
||||||
"pushw %ds;"
|
|
||||||
"pushw %es;"
|
|
||||||
"pushw %ss;"
|
|
||||||
"pushw %ss;"
|
|
||||||
"popw %ds;"
|
|
||||||
"popw %es;"
|
|
||||||
"call handle_irq;"
|
|
||||||
"popw %es;"
|
|
||||||
"popw %ds;"
|
|
||||||
"popa;"
|
|
||||||
"iret;"
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
extern "C" void syscall_asm();
|
|
||||||
asm(
|
|
||||||
".global syscall_asm;"
|
|
||||||
"syscall_asm:"
|
|
||||||
"pusha;"
|
|
||||||
"pushw %ds;"
|
|
||||||
"pushw %es;"
|
|
||||||
"pushw %ss;"
|
|
||||||
"pushw %ss;"
|
|
||||||
"popw %ds;"
|
|
||||||
"popw %es;"
|
|
||||||
"pushl %edx;"
|
|
||||||
"pushl %ecx;"
|
|
||||||
"pushl %ebx;"
|
|
||||||
"pushl %eax;"
|
|
||||||
"call cpp_syscall_handler;"
|
|
||||||
"addl $16, %esp;"
|
|
||||||
"popw %es;"
|
|
||||||
"popw %ds;"
|
|
||||||
|
|
||||||
// NOTE: following instructions are same as in 'popa', except we skip eax
|
|
||||||
// since it holds the return value of the syscall.
|
|
||||||
"popl %edi;"
|
|
||||||
"popl %esi;"
|
|
||||||
"popl %ebp;"
|
|
||||||
"addl $4, %esp;"
|
|
||||||
"popl %ebx;"
|
|
||||||
"popl %edx;"
|
|
||||||
"popl %ecx;"
|
|
||||||
"addl $4, %esp;"
|
|
||||||
|
|
||||||
"iret;"
|
|
||||||
);
|
|
||||||
|
|
||||||
static void flush_idt()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
asm volatile("lidt %0"::"m"(s_idtr));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void register_interrupt_handler(uint8_t index, void(*f)())
|
|
||||||
{
|
|
||||||
GateDescriptor& descriptor = s_idt[index];
|
|
||||||
descriptor.offset1 = (uint32_t)f & 0xFFFF;
|
|
||||||
descriptor.selector = 0x08;
|
|
||||||
descriptor.type = 0xE;
|
|
||||||
descriptor.DPL = 0;
|
|
||||||
descriptor.present = 1;
|
|
||||||
descriptor.offset2 = (uint32_t)f >> 16;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void register_irq_handler(uint8_t irq, void(*f)())
|
|
||||||
{
|
|
||||||
s_irq_handlers[irq] = f;
|
|
||||||
register_interrupt_handler(IRQ_VECTOR_BASE + irq, handle_irq_common);
|
|
||||||
flush_idt();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void register_syscall_handler(uint8_t offset, void(*handler)())
|
|
||||||
{
|
|
||||||
register_interrupt_handler(offset, handler);
|
|
||||||
s_idt[offset].DPL = 3;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void initialize()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
constexpr size_t idt_size = 0x100 * sizeof(GateDescriptor);
|
|
||||||
|
|
||||||
s_idt = (GateDescriptor*)kmalloc(idt_size);
|
|
||||||
ASSERT(s_idt);
|
|
||||||
memset(s_idt, 0x00, idt_size);
|
|
||||||
|
|
||||||
s_idtr.offset = s_idt;
|
|
||||||
s_idtr.size = idt_size - 1;
|
|
||||||
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x00);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x01);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x02);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x03);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x04);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x05);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x06);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x07);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x08);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x09);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x0A);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x0B);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x0C);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x0D);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x0E);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x0F);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x10);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x11);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x12);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x13);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x14);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x15);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x16);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x17);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x18);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x19);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x1A);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x1B);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x1C);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x1D);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x1E);
|
|
||||||
REGISTER_HANDLER(0x1F);
|
|
||||||
|
|
||||||
register_syscall_handler(0x80, syscall_asm);
|
|
||||||
|
|
||||||
flush_idt();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
@ -1,227 +0,0 @@
|
||||||
#include <BAN/Errors.h>
|
|
||||||
#include <kernel/Debug.h>
|
|
||||||
#include <kernel/Memory/MMU.h>
|
|
||||||
#include <kernel/Memory/kmalloc.h>
|
|
||||||
|
|
||||||
#include <string.h>
|
|
||||||
|
|
||||||
#define MMU_DEBUG_PRINT 0
|
|
||||||
|
|
||||||
// bits 31-12 set
|
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||||||
#define PAGE_MASK 0xfffff000
|
|
||||||
#define FLAGS_MASK 0x00000fff
|
|
||||||
|
|
||||||
namespace Kernel
|
|
||||||
{
|
|
||||||
|
|
||||||
static MMU* s_instance = nullptr;
|
|
||||||
|
|
||||||
void MMU::initialize()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
ASSERT(s_instance == nullptr);
|
|
||||||
s_instance = new MMU();
|
|
||||||
ASSERT(s_instance);
|
|
||||||
s_instance->initialize_kernel();
|
|
||||||
s_instance->load();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
MMU& MMU::get()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
ASSERT(s_instance);
|
|
||||||
return *s_instance;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static uint64_t* allocate_page_aligned_page()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint64_t* page = (uint64_t*)kmalloc(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
|
|
||||||
ASSERT(page);
|
|
||||||
ASSERT(((uintptr_t)page % PAGE_SIZE) == 0);
|
|
||||||
memset(page, 0, PAGE_SIZE);
|
|
||||||
return page;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void MMU::initialize_kernel()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
m_highest_paging_struct = (uint64_t*)kmalloc(sizeof(uint64_t) * 4, 32);
|
|
||||||
ASSERT(m_highest_paging_struct);
|
|
||||||
ASSERT(((uintptr_t)m_highest_paging_struct % 32) == 0);
|
|
||||||
|
|
||||||
// allocate all page directories
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint64_t* page_directory = allocate_page_aligned_page();
|
|
||||||
m_highest_paging_struct[i] = (uint64_t)page_directory | Flags::Present;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// FIXME: We should just identity map until g_kernel_end
|
|
||||||
|
|
||||||
// create and identity map first 6 MiB
|
|
||||||
uint64_t* page_directory1 = (uint64_t*)(m_highest_paging_struct[0] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
for (uint64_t i = 0; i < 3; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint64_t* page_table = allocate_page_aligned_page();
|
|
||||||
for (uint64_t j = 0; j < 512; j++)
|
|
||||||
page_table[j] = (i << 21) | (j << 12) | Flags::ReadWrite | Flags::Present;
|
|
||||||
|
|
||||||
page_directory1[i] = (uint64_t)page_table | Flags::ReadWrite | Flags::Present;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// dont map first page (0 -> 4 KiB) so that nullptr dereference
|
|
||||||
// causes page fault :)
|
|
||||||
uint64_t* page_table1 = (uint64_t*)(page_directory1[0] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
page_table1[0] = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
MMU::MMU()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (s_instance == nullptr)
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Here we copy the s_instances paging structs since they are
|
|
||||||
// global for every process
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* global_pdpt = s_instance->m_highest_paging_struct;
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* pdpt = (uint64_t*)kmalloc(sizeof(uint64_t) * 4, 32);
|
|
||||||
ASSERT(pdpt);
|
|
||||||
|
|
||||||
for (uint32_t pdpte = 0; pdpte < 4; pdpte++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (!(global_pdpt[pdpte] & Flags::Present))
|
|
||||||
continue;
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* global_pd = (uint64_t*)(global_pdpt[pdpte] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* pd = allocate_page_aligned_page();
|
|
||||||
pdpt[pdpte] = (uint64_t)pd | (global_pdpt[pdpte] & ~PAGE_MASK);
|
|
||||||
|
|
||||||
for (uint32_t pde = 0; pde < 512; pde++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (!(global_pd[pde] & Flags::Present))
|
|
||||||
continue;
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* global_pt = (uint64_t*)(global_pd[pde] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* pt = allocate_page_aligned_page();
|
|
||||||
pd[pde] = (uint64_t)pt | (global_pd[pde] & ~PAGE_MASK);
|
|
||||||
|
|
||||||
memcpy(pt, global_pt, PAGE_SIZE);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
m_highest_paging_struct = pdpt;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
MMU::~MMU()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint64_t* pdpt = m_highest_paging_struct;
|
|
||||||
for (uint32_t pdpte = 0; pdpte < 512; pdpte++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (!(pdpt[pdpte] & Flags::Present))
|
|
||||||
continue;
|
|
||||||
uint64_t* pd = (uint64_t*)(pdpt[pdpte] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
for (uint32_t pde = 0; pde < 512; pde++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (!(pd[pde] & Flags::Present))
|
|
||||||
continue;
|
|
||||||
kfree((void*)(pd[pde] & PAGE_MASK));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
kfree(pd);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
kfree(pdpt);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void MMU::load()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
asm volatile("movl %0, %%cr3" :: "r"(m_highest_paging_struct));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void MMU::map_page_at(paddr_t paddr, vaddr_t vaddr, uint8_t flags)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
#if MMU_DEBUG_PRINT
|
|
||||||
dprintln("AllocatePage(0x{8H})", address);
|
|
||||||
#endif
|
|
||||||
ASSERT(flags & Flags::Present);
|
|
||||||
|
|
||||||
ASSERT(!(paddr & ~PAGE_MASK));
|
|
||||||
ASSERT(!(vaddr & ~PAGE_MASK));
|
|
||||||
|
|
||||||
uint32_t pdpte = (vaddr & 0xC0000000) >> 30;
|
|
||||||
uint32_t pde = (vaddr & 0x3FE00000) >> 21;
|
|
||||||
uint32_t pte = (vaddr & 0x001FF000) >> 12;
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* page_directory = (uint64_t*)(m_highest_paging_struct[pdpte] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
if (!(page_directory[pde] & Flags::Present))
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint64_t* page_table = allocate_page_aligned_page();
|
|
||||||
page_directory[pde] = (uint64_t)page_table;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
page_directory[pde] |= flags;
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* page_table = (uint64_t*)(page_directory[pde] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
page_table[pte] = paddr | flags;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void MMU::identity_map_page(paddr_t address, uint8_t flags)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
address &= PAGE_MASK;
|
|
||||||
map_page_at(address, address, flags);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void MMU::identity_map_range(paddr_t address, ptrdiff_t size, uint8_t flags)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
paddr_t s_page = address & PAGE_MASK;
|
|
||||||
paddr_t e_page = (address + size - 1) & PAGE_MASK;
|
|
||||||
for (paddr_t page = s_page; page <= e_page; page += PAGE_SIZE)
|
|
||||||
identity_map_page(page, flags);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void MMU::unmap_page(vaddr_t address)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
#if MMU_DEBUG_PRINT
|
|
||||||
dprintln("UnAllocatePage(0x{8H})", address & PAGE_MASK);
|
|
||||||
#endif
|
|
||||||
|
|
||||||
uint32_t pdpte = (address & 0xC0000000) >> 30;
|
|
||||||
uint32_t pde = (address & 0x3FE00000) >> 21;
|
|
||||||
uint32_t pte = (address & 0x001FF000) >> 12;
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* page_directory = (uint64_t*)(m_highest_paging_struct[pdpte] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
if (!(page_directory[pde] & Flags::Present))
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* page_table = (uint64_t*)(page_directory[pde] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
if (!(page_table[pte] & Flags::Present))
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
|
|
||||||
page_table[pte] = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// TODO: Unallocate the page table if this was the only allocated page
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void MMU::unmap_range(vaddr_t address, ptrdiff_t size)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uintptr_t s_page = address & PAGE_MASK;
|
|
||||||
uintptr_t e_page = (address + size - 1) & PAGE_MASK;
|
|
||||||
for (uintptr_t page = s_page; page <= e_page; page += PAGE_SIZE)
|
|
||||||
unmap_page(page);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
uint8_t MMU::get_page_flags(vaddr_t address) const
|
|
||||||
{
|
|
||||||
uint32_t pdpte = (address & 0xC0000000) >> 30;
|
|
||||||
uint32_t pde = (address & 0x3FE00000) >> 21;
|
|
||||||
uint32_t pte = (address & 0x001FF000) >> 12;
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* page_directory = (uint64_t*)(m_highest_paging_struct[pdpte] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
if (!(page_directory[pde] & Flags::Present))
|
|
||||||
return 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
uint64_t* page_table = (uint64_t*)(page_directory[pde] & PAGE_MASK);
|
|
||||||
if (!(page_table[pte] & Flags::Present))
|
|
||||||
return 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
return page_table[pte] & FLAGS_MASK;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
}
|
|
||||||
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