KernelLand/Kernel/arch/x86/start.asm

   1 ; AcessOS Microkernel Version
   2 ; Start.asm
   3
   4 [bits 32]
   5
   6 KERNEL_BASE     equ 0xC0000000
   7 %define MAX_CPUS        16
   8
   9 [extern __load_addr]
  10 [extern __bss_start]
  11 [extern gKernelEnd]
  12 [section .multiboot]
  13 mboot:
  14         ; Multiboot macros to make a few lines later more readable
  15         MULTIBOOT_PAGE_ALIGN    equ 1<<0
  16         MULTIBOOT_MEMORY_INFO   equ 1<<1
  17         MULTIBOOT_REQVIDMODE    equ 1<<2
  18         MULTIBOOT_HEADER_MAGIC  equ 0x1BADB002
  19         MULTIBOOT_HEADER_FLAGS  equ MULTIBOOT_PAGE_ALIGN | MULTIBOOT_MEMORY_INFO | MULTIBOOT_REQVIDMODE
  20         MULTIBOOT_CHECKSUM      equ -(MULTIBOOT_HEADER_MAGIC + MULTIBOOT_HEADER_FLAGS)
  21
  22         ; This is the GRUB Multiboot header. A boot signature
  23         dd MULTIBOOT_HEADER_MAGIC
  24         dd MULTIBOOT_HEADER_FLAGS
  25         dd MULTIBOOT_CHECKSUM
  26
  27         dd mboot; - KERNEL_BASE ;Location of Multiboot Header
  28         dd 0    ; load_addr
  29         dd 0    ; load_end_addr
  30         dd 0    ; bss_end_addr
  31         dd 0    ; entry_addr
  32
  33         dd 0    ; Mode type (0: LFB)
  34         dd 0    ; Width (no preference)
  35         dd 0    ; Height (no preference)
  36         dd 32   ; Depth (32-bit preferred)
  37
  38 ; Multiboot 2 Header
  39 ;mboot2:
  40 ;       MULTIBOOT2_HEADER_MAGIC equ 0xE85250D6
  41 ;       MULTIBOOT2_HEADER_ARCH  equ 0
  42 ;       MULTIBOOT2_HEADER_LENGTH        equ (mboot2_end-mboot2)
  43 ;       MULTIBOOT2_CHECKSUM     equ -(MULTIBOOT2_HEADER_MAGIC + MULTIBOOT2_HEADER_ARCH + MULTIBOOT2_HEADER_LENGTH)
  44 ;
  45 ;       dd MULTIBOOT2_HEADER_MAGIC
  46 ;       dd MULTIBOOT2_HEADER_ARCH
  47 ;       dd MULTIBOOT2_HEADER_LENGTH
  48 ;       dd MULTIBOOT2_CHECKSUM
  49 ;       ; MBoot2 Address Header
  50 ;       dw      2, 0
  51 ;       dd      8 + 16
  52 ;       dd      mboot2  ; Location of Multiboot Header
  53 ;       dd      __load_addr - KERNEL_BASE       ; Kernel Load base
  54 ;       dd      __bss_start - KERNEL_BASE       ; Kernel Data End
  55 ;       dd      gKernelEnd - KERNEL_BASE        ; Kernel BSS End
  56 ;       ; MBoot2 Entry Point Tag
  57 ;       dw      3, 0
  58 ;       dd      8 + 4
  59 ;       dd      start - KERNEL_BASE
  60 ;       ; MBoot2 Module Alignment Tag
  61 ;       dw      6, 0
  62 ;       dd      12      ; ???
  63 ;       dd      0       ; Search me, seems it wants padding
  64 ;       ; Terminator
  65 ;       dw      0, 0
  66 ;       dd      8
  67 ;mboot2_end:
  68
  69 [section .inittext]
  70 [extern kmain]
  71 [extern Desctab_Install]
  72 [global start]
  73 start:
  74         ; Just show we're here
  75         mov WORD [0xB8000], 0x0741      ; 'A'
  76
  77         ; Set up stack
  78         mov esp, Kernel_Stack_Top
  79
  80         ; Start Paging
  81         mov ecx, gaInitPageDir - KERNEL_BASE
  82         mov cr3, ecx
  83         mov ecx, cr0
  84         or ecx, 0x80010000      ; PG and WP
  85         mov cr0, ecx
  86
  87         mov WORD [0xB8002], 0x0763      ; 'c'
  88
  89         ; Set GDT
  90         lgdt [gGDTPtr]
  91         mov cx, 0x10    ; PL0 Data
  92         mov ss, cx
  93         mov ds, cx
  94         mov es, cx
  95         mov gs, cx
  96         mov fs, cx
  97         mov WORD [0xB8004], 0x0765      ; 'e'
  98         jmp 0x08:.higher_half
  99 .higher_half:
 100
 101         mov WORD [0xB8006], 0x0773      ; 's'
 102
 103         push ebx        ; Multiboot Info
 104         push eax        ; Multiboot Magic Value
 105         ; NOTE: These are actually for kmain
 106
 107         call Desctab_Install
 108         mov WORD [0xB8008], 0x0773      ; 's'
 109
 110         ; Call the kernel
 111         mov WORD [0xB800A], 0x0732      ; '2'
 112         call kmain
 113
 114         ; Halt the Machine
 115         cli
 116 .hlt:
 117         hlt
 118         jmp .hlt
 119
 120 ;
 121 ; Multiprocessing AP Startup Code (Must be within 0 - 0x10FFF0)
 122 ;
 123 %if USE_MP
 124 [extern gIDTPtr]
 125 [extern gpMP_LocalAPIC]
 126 [extern giMP_TimerCount]
 127 [extern gaAPIC_to_CPU]
 128 [extern gaCPUs]
 129 [extern giNumInitingCPUs]
 130 [extern MM_NewKStack]
 131 [extern Proc_InitialiseSSE]
 132
 133 lGDTPtr:        ; Local GDT Pointer
 134         dw      3*8-1
 135         dd      gGDT-KERNEL_BASE
 136
 137 [bits 16]
 138 [global APWait]
 139 APWait:
 140         ;xchg bx, bx
 141 .hlt:
 142         ;hlt
 143         jmp .hlt
 144 [extern Proc_Reschedule]
 145 [global APStartup]
 146 APStartup:
 147         ;xchg bx, bx    ; MAGIC BREAK!
 148         ; Load initial GDT
 149         mov ax, 0xFFFF
 150         mov ds, ax
 151         lgdt [DWORD ds:lGDTPtr-0xFFFF0]
 152         ; Enable PMode in CR0
 153         mov eax, cr0
 154         or al, 1
 155         mov cr0, eax
 156         ; Jump into PMode
 157         jmp 08h:DWORD .ProtectedMode
 158 [bits 32]
 159 .ProtectedMode:
 160         ; Load segment registers
 161         mov ax, 0x10
 162         mov ss, ax
 163         mov ds, ax
 164         mov es, ax
 165         mov fs, ax
 166         mov gs, ax
 167         ; Start Paging
 168         mov eax, gaInitPageDir - KERNEL_BASE
 169         mov cr3, eax
 170         mov eax, cr0
 171         or eax, 0x80010000      ; PG and WP
 172         mov cr0, eax
 173         ; Jump to higher half
 174         lea eax, [.higherHalf]
 175         jmp eax
 176 .higherHalf:
 177         ; Load True GDT & IDT
 178         lgdt [gGDTPtr]
 179         lidt [gIDTPtr]
 180
 181         mov ebp, [gpMP_LocalAPIC]
 182         mov ebx, [ebp+0x20]     ; Read ID
 183         shr ebx, 24
 184         ;xchg bx, bx    ; MAGIC BREAK
 185         ; BL is now local APIC ID
 186         mov cl, BYTE [gaAPIC_to_CPU+ebx]
 187         xor ebx, ebx
 188         mov bl, cl
 189         ; BL is now the CPU ID
 190         mov dr1, ebx    ; Save the CPU number to a debug register
 191         ; Mark the CPU as up
 192         mov BYTE [gaCPUs+ebx*8+1], 1
 193         ; Decrement the remaining CPU count
 194         dec DWORD [giNumInitingCPUs]
 195
 196         ; Create a stack
 197         lea edx, [ebx+1]
 198         shl edx, 5+2    ; *32 *4
 199         lea esp, [gInitAPStacks+edx]
 200         call MM_NewKStack
 201         mov esp, eax
 202
 203         ; Set TSS
 204         lea ecx, [ebx*8+0x30]
 205         ltr cx
 206
 207         ;xchg bx, bx    ; MAGIC_BREAK
 208         ; Enable Local APIC
 209         mov DWORD [ebp+0x0F0], 0x000001EF       ; Spurious Interrupt Vector (0xEF)
 210         mov ecx, DWORD [giMP_TimerCount]
 211         mov DWORD [ebp+0x380], ecx      ; Set Initial Count
 212         mov DWORD [ebp+0x320], 0x000200EE       ; Enable timer on IVT#0xEE
 213         mov DWORD [ebp+0x330], 0x000100E0       ; ##Enable thermal sensor on IVT#0xE0
 214         mov DWORD [ebp+0x340], 0x000100D0       ; ##Enable performance counters on IVT#0xD0
 215         mov DWORD [ebp+0x350], 0x000100D1       ; ##Enable LINT0 on IVT#0xD1
 216         mov DWORD [ebp+0x360], 0x000100D2       ; ##Enable LINT1 on IVT#0xD2
 217         mov DWORD [ebp+0x370], 0x000100E1       ; ##Enable Error on IVT#0xE1
 218         mov DWORD [ebp+0x0B0], 0        ; Send an EOI (just in case)
 219
 220         ; Initialise SSE support
 221         call Proc_InitialiseSSE
 222
 223         ; CPU is now marked as initialised
 224
 225 .hlt:
 226         sti
 227         call Proc_Reschedule
 228         hlt
 229         jmp .hlt
 230 %endif
 231
 232 ;
 233 ;
 234 ;
 235 [section .text]
 236 [global GetEIP]
 237 GetEIP:
 238         mov eax, [esp]
 239         ret
 240
 241 ; int CallWithArgArray(void *Ptr, int NArgs, Uint *Args)
 242 ; Call a function passing the array as arguments
 243 [global CallWithArgArray]
 244 CallWithArgArray:
 245         push ebp
 246         mov ebp, esp
 247         mov ecx, [ebp+12]       ; Get NArgs
 248         mov edx, [ebp+16]
 249
 250 .top:
 251         mov eax, [edx+ecx*4-4]
 252         push eax
 253         loop .top
 254
 255         mov eax, [ebp+8]
 256         call eax
 257         lea esp, [ebp]
 258         pop ebp
 259         ret
 260
 261 [section .data]
 262 ; GDT
 263 GDT_SIZE        equ     (1+2*2+1+MAX_CPUS)*8
 264 [global gGDT]
 265 gGDT:
 266         ; PL0 - Kernel
 267         ; PL3 - User
 268         dd 0x00000000, 0x00000000       ; 00 NULL Entry
 269         dd 0x0000FFFF, 0x00CF9A00       ; 08 PL0 Code
 270         dd 0x0000FFFF, 0x00CF9200       ; 10 PL0 Data
 271         dd 0x0000FFFF, 0x00CFFA00       ; 18 PL3 Code
 272         dd 0x0000FFFF, 0x00CFF200       ; 20 PL3 Data
 273         dd 26*4-1, 0x00408900   ; 28 Double Fault TSS
 274         times MAX_CPUS  dd 26*4-1, 0x00408900   ; 30+ TSSes
 275 [global gGDTPtr]
 276 gGDTPtr:
 277         dw      GDT_SIZE-1
 278         dd      gGDT
 279
 280 [section .initpd]
 281 [global gaInitPageDir]
 282 [global gaInitPageTable]
 283 align 4096
 284 gaInitPageDir:
 285         dd      gaInitPageTable-KERNEL_BASE+3   ; 0x000 - Low kernel
 286         times 0x300-0x000-1     dd      0
 287         dd      gaInitPageTable-KERNEL_BASE+3   ; 0xC00 - High kernel
 288         times 0x3F0-0x300-1     dd      0
 289         dd      gaInitPageDir-KERNEL_BASE+3     ; 0xFC0 - Fractal
 290         times 0x400-0x3F0-1     dd      0
 291 align 4096
 292 gaInitPageTable:
 293         %assign i 0
 294         %rep 1024
 295         dd      i*0x1000+3
 296         %assign i i+1
 297         %endrep
 298 [global Kernel_Stack_Top]
 299 ALIGN 4096
 300         times 1024      dd      0
 301 Kernel_Stack_Top:
 302 gInitAPStacks:
 303         times 32*MAX_CPUS       dd      0
 304
 305 ; vim: ft=nasm ts=8