Kernel/x86_64 - Implemented SYSCALL in x86_64 port
[tpg/acess2.git] / Kernel / arch / x86_64 / desctab.asm
index aec7656..411cea3 100644 (file)
@@ -3,49 +3,16 @@
 ;
 [BITS 64]
 
-MM_LOCALAPIC   equ     0xFFFFFD0000000000
-
-[section .text]
-Desctab_Init:
-       ; Install IRQ Handlers
-
-[section .data]
-gIDT:
-       times 256       dw      0x00080000, 0x00008E00, 0, 0    ; 64-bit Interrupt Gate, CS = 0x8, IST0
-
-%macro DEFERR  1
-Isr%1:
-       push    0
-       push    %1
-       jmp     ErrorCommon
-%endmacro
-%macro DEFERRNO        1
-Isr%1:
-       push    %1
-       jmp     ErrorCommon
-%endmacro
+[extern Log]
+[extern gGDTPtr]
+[extern gGDT]
 
-%macro DEFIRQ  1
-Irq%1:
-       push    0
-       push    %1
-       jmp     IrqCommon
-%endmacro
+%define NUM_IRQ_CALLBACKS      4
 
-%macro PUSH_EX 1-*
-       %rep %0
-       push %1
-       %rotate 1
-       %endrep
-%endmacro
-%macro POP_EX  1-*
-       %rep %0
-       %rotate -1
-       pop %1
-       %endrep
-%endmacro
+MM_LOCALAPIC   equ     0xFFFFFD0000000000
 
 %macro PUSH_GPR        0
+       mov [rsp-0x60], rsp
        mov [rsp-0x08], r15
        mov [rsp-0x10], r14
        mov [rsp-0x18], r13
@@ -57,7 +24,6 @@ Irq%1:
        mov [rsp-0x48], rdi
        mov [rsp-0x50], rsi
        mov [rsp-0x58], rbp
-       mov [rsp-0x60], rsp
        mov [rsp-0x68], rbx
        mov [rsp-0x70], rdx
        mov [rsp-0x78], rcx
@@ -72,8 +38,8 @@ Irq%1:
        mov r12, [rsp-0x20]
        mov r11, [rsp-0x28]
        mov r10, [rsp-0x30]
-       mov r9, [rsp-0x38]
-       mov r8, [rsp-0x40]
+       mov r9,  [rsp-0x38]
+       mov r8,  [rsp-0x40]
        mov rdi, [rsp-0x48]
        mov rsi, [rsp-0x50]
        mov rbp, [rsp-0x58]
@@ -84,19 +50,414 @@ Irq%1:
        mov rax, [rsp-0x80]
 %endmacro
 
+[section .text]
+[global Desctab_Init]
+Desctab_Init:  
+       ; Save to make following instructions smaller
+       mov rdi, gIDT
+       
+       ; Set an IDT entry to a callback
+       %macro SETIDT 2
+       mov rax, %2
+       mov WORD [rdi + %1*16], ax
+       shr rax, 16
+       mov WORD [rdi + %1*16 + 6], ax
+       shr rax, 16
+       mov DWORD [rdi + %1*16 + 8], eax
+       ; Enable
+       mov ax, WORD [rdi + %1*16 + 4]
+       or  ax, 0x8000
+       mov WORD [rdi + %1*16 + 4], ax
+       %endmacro
+       
+       ; Install error handlers
+       %macro SETISR 1
+       SETIDT %1, Isr%1
+       %endmacro
+       
+       %assign i 0
+       %rep 32
+       SETISR i
+       %assign i i+1
+       %endrep
+       
+       ; Install IRQs
+       SETIDT  0xF0, SchedulerIRQ
+       SETIDT  0xF1, Irq1
+       SETIDT  0xF2, Irq2
+       SETIDT  0xF3, Irq3
+       SETIDT  0xF4, Irq4
+       SETIDT  0xF5, Irq5
+       SETIDT  0xF6, Irq6
+       SETIDT  0xF7, Irq7
+       SETIDT  0xF8, Irq8
+       SETIDT  0xF9, Irq9
+       SETIDT  0xFA, Irq10
+       SETIDT  0xFB, Irq11
+       SETIDT  0xFC, Irq12
+       SETIDT  0xFD, Irq13
+       SETIDT  0xFE, Irq14
+       SETIDT  0xFF, Irq15
+
+       ; Remap PIC
+       push rdx        ; Save RDX
+       mov dx, 0x20
+       mov al, 0x11
+       out dx, al      ;       Init Command
+       mov dx, 0x21
+       mov al, 0xF0
+       out dx, al      ;       Offset (Start of IDT Range)
+       mov al, 0x04
+       out dx, al      ;       IRQ connected to Slave (00000100b) = IRQ2
+       mov al, 0x01
+       out dx, al      ;       Set Mode
+       mov al, 0x00
+       out dx, al      ;       Set Mode
+       
+       mov dx, 0xA0
+       mov al, 0x11
+       out dx, al      ;       Init Command
+       mov dx, 0xA1
+       mov al, 0xF8
+       out dx, al      ;       Offset (Start of IDT Range)
+       mov al, 0x02
+       out dx, al      ;       IRQ Line connected to master
+       mov al, 0x01
+       out dx, al      ;       Set Mode
+       mov dl, 0x00
+       out dx, al      ;       Set Mode
+       pop rdx
+       
+       
+       ; Install IDT
+       mov rax, gIDTPtr
+       lidt [rax]
+       
+       ; Re-install GDT (in higher address space)
+       mov rax, gGDTPtr
+       mov rcx, gGDT
+       mov QWORD [rax+2], rcx
+       lgdt [rax]
+       
+       ; Start interrupts
+       sti
+
+       ; Initialise System Calls (SYSCALL/SYSRET)
+       ; Set IA32_EFER.SCE
+       mov ecx, 0xC0000080
+       rdmsr
+       or eax, 1
+       wrmsr
+       ; Set IA32_LSTAR (RIP of handler)
+       mov ecx, 0xC0000082     ; IA32_LSTAR
+       mov eax, SyscallStub - 0xFFFFFFFF00000000
+       mov edx, 0xFFFFFFFF
+       wrmsr
+       ; Set IA32_FMASK (flags mask)
+       mov ecx, 0xC0000084
+       rdmsr
+       mov eax, 0x202
+       wrmsr
+       ; Set IA32_STAR (Kernel/User CS)
+       mov ecx, 0xC0000081
+       rdmsr
+       mov edx, 0x8 | (0x18 << 16)     ; Kernel CS (and Kernel DS/SS - 8), User CS
+       wrmsr
+       
+       ret
+
+; int IRQ_AddHandler(int IRQ, void (*Handler)(int IRQ))
+; Return Values:
+;  0 on Success
+; -1 on an invalid IRQ Number
+; -2 when no slots are avaliable
+[global IRQ_AddHandler]
+IRQ_AddHandler:
+       ; RDI - IRQ Number
+       ; RSI - Callback
+       
+       ; Check for RDI >= 16
+       cmp rdi, 16
+       jb .numOK
+       xor rax, rax
+       dec rax
+       jmp .ret
+.numOK:
+
+       ; Get handler base into RAX
+       lea rax, [rdi*4]
+       mov rcx, gaIRQ_Handlers
+       lea rax, [rcx+rax*8]
+       
+       ; Find a free callback slot
+       %rep NUM_IRQ_CALLBACKS
+       mov rdx, [rax]
+       test rdx, rdx
+       jz .assign
+       add rax, 8
+       %endrep
+       ; None found, return -2
+       xor rax, rax
+       dec rax
+       dec rax
+       jmp .ret
+       
+       ; Assign the IRQ Callback
+.assign:
+       ; A little bit of debug
+       push rdi
+       push rsi
+       push rax
+       sub rsp, 8
+       mov rcx, rdi    ; IRQ Number
+       mov rdx, rsi    ; Callback
+       mov rsi, rax    ; Pointer
+       mov rdi, csIRQ_Assigned
+       call Log
+       add rsp, 8
+       pop rax
+       pop rsi
+       pop rdi
+
+       ; Assign and return
+       mov [rax], rsi
+       xor rax, rax
+
+.ret:
+       ret
+       
+[section .rodata]
+csIRQ_Assigned:
+       db      "IRQ %p := %p (IRQ %i)",0
+[section .text]
+
+%macro ISR_NOERRNO     1
+Isr%1:
+       push    QWORD 0
+       push    QWORD %1
+       jmp     ErrorCommon
+%endmacro
+%macro ISR_ERRNO       1
+Isr%1:
+       push    QWORD %1
+       jmp     ErrorCommon
+%endmacro
+
+ISR_NOERRNO    0;  0: Divide By Zero Exception
+ISR_NOERRNO    1;  1: Debug Exception
+ISR_NOERRNO    2;  2: Non Maskable Interrupt Exception
+ISR_NOERRNO    3;  3: Int 3 Exception
+ISR_NOERRNO    4;  4: INTO Exception
+ISR_NOERRNO    5;  5: Out of Bounds Exception
+ISR_NOERRNO    6;  6: Invalid Opcode Exception
+ISR_NOERRNO    7;  7: Coprocessor Not Available Exception
+ISR_ERRNO      8;  8: Double Fault Exception (With Error Code!)
+ISR_NOERRNO    9;  9: Coprocessor Segment Overrun Exception
+ISR_ERRNO      10; 10: Bad TSS Exception (With Error Code!)
+ISR_ERRNO      11; 11: Segment Not Present Exception (With Error Code!)
+ISR_ERRNO      12; 12: Stack Fault Exception (With Error Code!)
+ISR_ERRNO      13; 13: General Protection Fault Exception (With Error Code!)
+ISR_ERRNO      14; 14: Page Fault Exception (With Error Code!)
+ISR_NOERRNO    15; 15: Reserved Exception
+ISR_NOERRNO    16; 16: Floating Point Exception
+ISR_NOERRNO    17; 17: Alignment Check Exception
+ISR_NOERRNO    18; 18: Machine Check Exception
+ISR_NOERRNO    19; 19: Reserved
+ISR_NOERRNO    20; 20: Reserved
+ISR_NOERRNO    21; 21: Reserved
+ISR_NOERRNO    22; 22: Reserved
+ISR_NOERRNO    23; 23: Reserved
+ISR_NOERRNO    24; 24: Reserved
+ISR_NOERRNO    25; 25: Reserved
+ISR_NOERRNO    26; 26: Reserved
+ISR_NOERRNO    27; 27: Reserved
+ISR_NOERRNO    28; 28: Reserved
+ISR_NOERRNO    29; 29: Reserved
+ISR_NOERRNO    30; 30: Reserved
+ISR_NOERRNO    31; 31: Reserved
+
+[extern Error_Handler]
+[global ErrorCommon]
+ErrorCommon:
+       PUSH_GPR
+       push gs
+       push fs
+       ;PUSH_FPU
+       ;PUSH_XMM
+       
+       mov rdi, rsp
+       xchg bx, bx
+       call Error_Handler
+       
+       ;POP_XMM
+       ;POP_FPU
+       pop fs
+       pop gs
+       POP_GPR
+       add rsp, 2*8
+       iretq
+
+%macro DEFIRQ  1
+Irq%1:
+       push    0
+       push    %1
+       jmp     IrqCommon
+%endmacro
+
+%assign i 0
+%rep 16
+DEFIRQ i
+%assign i i+1
+%endrep
+
+[global IrqCommon]
+IrqCommon:
+       PUSH_GPR
+       push gs
+       push fs
+       
+       mov rbx, [rsp+(16+2)*8] ; Get interrupt number (16 GPRS + 2 SRs)
+;      xchg bx, bx     ; Bochs Magic break (NOTE: will clear the high-bits of RBX)
+       shl rbx, 2      ; *8*4
+       mov rax, gaIRQ_Handlers
+       lea rbx, [rax+rbx*8]
+       
+       ; Check all callbacks
+       sub rsp, 8      ; Shadow of argument
+       %assign i 0
+       %rep NUM_IRQ_CALLBACKS
+       ; Get callback address
+       mov rax, [rbx]
+       test rax, rax   ; Check if it exists
+       jz .skip.%[i]
+       ; Set RDI to IRQ number
+       mov rdi, [rsp+(16+2+1)*8]       ; Get IRQ number
+       call rax        ; Call
+.skip.%[i]:
+       add rbx, 8      ; Next!
+       %assign i i+1
+       %endrep
+       add rsp, 8
+       
+       ; ACK
+       mov al, 0x20
+       mov rdi, [rsp+16*8]     ; Get IRQ number
+       cmp rdi, 8
+       jb .skipAckSecondary
+       mov dx, 0x00A0
+       out dx, al
+.skipAckSecondary:
+       mov dx, 0x0020
+       out dx, al
+       
+       pop fs
+       pop gs
+       POP_GPR
+       add rsp, 8*2
+       ;xchg bx, bx
+       iretq
+
 [extern Proc_Scheduler]
+[global SchedulerIRQ]
+;
+; NOTE: Proc_Scheduler makes assumptions about the stack state when called 
+;
 SchedulerIRQ:
-       ; TODO: Find Current CPU
+       push 0  ; Error code
+       push 0  ; IRQNum
        PUSH_GPR
+       push gs
+       push fs
        ;PUSH_FPU
        ;PUSH_XMM
        
-       xor rsi, rsi
-       mov rdi, MM_LOCALAPIC+0x20
-       mov esi, [rdi]
+       ; Save Thread Pointer
+       mov rax, dr0
+       push rax
+       
+       ; Get the CPU Number
+       mov rdi, dr1
+       ; Call the Scheduler
        call Proc_Scheduler
        
+       ; Restore Thread Pointer
+       pop rax
+       mov dr0, rax
+       
+       ; Send EOI (To either the APIC or the PIC)
+       %if USE_MP
+       test ebx, ebx
+       jnz .sendEOI
+       %endif
+       ; PIC
+       mov al, 0x20
+       out 0x20, al            ; ACK IRQ
+       %if USE_MP
+       jmp .ret
+       ; APIC
+.sendEOI:
+       mov eax, DWORD [gpMP_LocalAPIC]
+       mov DWORD [eax+0x0B0], 0
+       %endif
+.ret:
+       
        ;POP_XMM
        ;POP_FPU
+       pop fs
+       pop gs
        POP_GPR
-       iret
+       add rsp, 2*8    ; Dummy error code and IRQ num
+       iretq
+
+[extern ci_offsetof_tThread_KernelStack]
+[extern SyscallHandler]
+[global SyscallStub]
+SyscallStub:
+       mov rbp, dr0
+       mov ebx, [rel ci_offsetof_tThread_KernelStack]
+       mov rbp, [rbp+rbx]      ; Get kernel stack
+       xchg rbp, rsp   ; Swap stacks
+
+       push rbp        ; Save User RSP
+       push rcx        ; RIP
+       push r11        ; RFLAGS
+
+       ; RDI
+       ; RSI
+       ; RDX
+       ; R10 (RCX for non syscall)
+       ; R8
+       ; R9
+       sub rsp, (6+2)*8
+       mov [rsp+0x00], rax     ; Number
+;      mov [rsp+0x08], rax     ; Errno (don't care really)
+       mov [rsp+0x10], rdi     ; Arg1
+       mov [rsp+0x18], rsi     ; Arg2
+       mov [rsp+0x20], rdx     ; Arg3
+       mov [rsp+0x28], r10     ; Arg4
+       mov [rsp+0x30], r8      ; Arg5
+       mov [rsp+0x38], r9      ; Arg6
+       
+       mov rdi, rsp
+       sub rsp, 8
+       call SyscallHandler
+       add rsp, 8
+       mov ebx, [rsp+8]        ; Get errno
+       mov rax, [rsp+0]        ; Get return
+       add rsp, (6+2)*8
+
+       pop r11
+       pop rcx
+       pop rsp         ; Change back to user stack
+       sysret
+
+[section .data]
+gIDT:
+       ; 64-bit Interrupt Gate, CS = 0x8, IST0 (Disabled)
+       times 256       dd      0x00080000, 0x00000E00, 0, 0
+gIDTPtr:
+       dw      256*16-1
+       dq      gIDT
+
+gaIRQ_Handlers:
+       times   16*NUM_IRQ_CALLBACKS    dq      0

UCC git Repository :: git.ucc.asn.au