1 //
2 // Created by longjin on 2022/1/20.
3 //
4
5 #include "common/glib.h"
6 #include "common/kprint.h"
7 #include "common/printk.h"
8 #include "exception/gate.h"
9 #include "exception/irq.h"
10 #include "exception/trap.h"
11 #include "mm/mm.h"
12 #include "mm/slab.h"
13 #include "process/process.h"
14 #include "smp/smp.h"
15 #include "syscall/syscall.h"
16 #include <exception/softirq.h>
17 #include <libs/libUI/screen_manager.h>
18 #include <libs/libUI/textui.h>
19 #include <sched/sched.h>
20 #include <smp/ipi.h>
21
22 #include <filesystem/vfs/VFS.h>
23
24 #include "driver/acpi/acpi.h"
25 #include "driver/disk/ahci/ahci.h"
26 #include "driver/disk/ata.h"
27 #include "driver/keyboard/ps2_keyboard.h"
28 #include "driver/mouse/ps2_mouse.h"
29 #include "driver/multiboot2/multiboot2.h"
30 #include "driver/pci/pci.h"
31 #include <driver/timers/HPET/HPET.h>
32 #include <driver/uart/uart.h>
33 #include <driver/video/video.h>
34 #include <time/timer.h>
35
36 #include <driver/interrupt/apic/apic_timer.h>
37
38 extern int rs_tty_init();
39 extern void rs_softirq_init();
40 extern void rs_mm_init();
41
42 ul bsp_idt_size, bsp_gdt_size;
43
44 #pragma GCC push_options
45 #pragma GCC optimize("O0")
46 struct gdtr gdtp;
47 struct idtr idtp;
reload_gdt()48 void reload_gdt()
49 {
50
51 gdtp.size = bsp_gdt_size - 1;
52 gdtp.gdt_vaddr = (ul)phys_2_virt((ul)&GDT_Table);
53
54 asm volatile("lgdt (%0) \n\t" ::"r"(&gdtp)
55 : "memory");
56 }
57
reload_idt()58 void reload_idt()
59 {
60
61 idtp.size = bsp_idt_size - 1;
62 idtp.idt_vaddr = (ul)phys_2_virt((ul)&IDT_Table);
63 // kdebug("gdtvaddr=%#018lx", p.gdt_vaddr);
64 // kdebug("gdt size=%d", p.size);
65
66 asm volatile("lidt (%0) \n\t" ::"r"(&idtp)
67 : "memory");
68 }
69
70 // 初始化系统各模块
system_initialize()71 void system_initialize()
72 {
73 c_uart_init(COM1, 115200);
74 video_init();
75 scm_init();
76 textui_init();
77 kinfo("Kernel Starting...");
78 // 重新加载gdt和idt
79 ul tss_item_addr = (ul)phys_2_virt(0x7c00);
80
81 _stack_start = head_stack_start; // 保存init proc的栈基地址（由于之后取消了地址重映射，因此必须在这里重新保存）
82 kdebug("_stack_start=%#018lx", _stack_start);
83
84 load_TR(10); // 加载TR寄存器
85 set_tss64((uint *)&initial_tss[0], _stack_start, _stack_start, _stack_start, tss_item_addr, tss_item_addr,
86 tss_item_addr, tss_item_addr, tss_item_addr, tss_item_addr, tss_item_addr);
87
88 cpu_core_info[0].stack_start = _stack_start;
89 cpu_core_info[0].tss_vaddr = (uint64_t)&initial_tss[0];
90 // kdebug("cpu_core_info[0].tss_vaddr=%#018lx", cpu_core_info[0].tss_vaddr);
91 // kdebug("cpu_core_info[0].stack_start%#018lx", cpu_core_info[0].stack_start);
92
93 // 初始化中断描述符表
94 sys_vector_init();
95
96 // 初始化内存管理单元
97 // mm_init();
98 rs_mm_init();
99
100 // 内存管理单元初始化完毕后，需要立即重新初始化显示驱动。
101 // 原因是，系统启动初期，framebuffer被映射到48M地址处，
102 // mm初始化完毕后，若不重新初始化显示驱动，将会导致错误的数据写入内存，从而造成其他模块崩溃
103 // 对显示模块进行低级初始化，不启用double buffer
104 scm_reinit();
105
106 // =========== 重新设置initial_tss[0]的ist
107 uchar *ptr = (uchar *)kzalloc(STACK_SIZE, 0) + STACK_SIZE;
108 ((struct process_control_block *)(ptr - STACK_SIZE))->cpu_id = 0;
109
110 initial_tss[0].ist1 = (ul)ptr;
111 initial_tss[0].ist2 = (ul)ptr;
112 initial_tss[0].ist3 = (ul)ptr;
113 initial_tss[0].ist4 = (ul)ptr;
114 initial_tss[0].ist5 = (ul)ptr;
115 initial_tss[0].ist6 = (ul)ptr;
116 initial_tss[0].ist7 = (ul)ptr;
117 // ===========================
118
119 acpi_init();
120 io_mfence();
121 sched_init();
122 io_mfence();
123 // 初始化中断模块
124 irq_init();
125
126 // softirq_init();
127 rs_softirq_init();
128
129 current_pcb->cpu_id = 0;
130 current_pcb->preempt_count = 0;
131
132 syscall_init();
133 io_mfence();
134
135 rs_timekeeping_init();
136 io_mfence();
137
138 rs_timer_init();
139 io_mfence();
140
141 rs_jiffies_init();
142 io_mfence();
143
144 io_mfence();
145 vfs_init();
146 rs_tty_init();
147 io_mfence();
148 // 由于进程管理模块依赖于文件系统，因此必须在文件系统初始化完毕后再初始化进程管理模块
149 // 并且，因为smp的IDLE进程的初始化依赖于进程管理模块，
150 // 因此必须在进程管理模块初始化完毕后再初始化smp。
151 io_mfence();
152
153 process_init();
154
155 io_mfence();
156 rs_clocksource_boot_finish();
157
158 io_mfence();
159
160 cpu_init();
161
162 ps2_keyboard_init();
163 io_mfence();
164
165 pci_init();
166
167 rs_pci_init();
168
169 // 这里必须加内存屏障，否则会出错
170 io_mfence();
171 smp_init();
172 io_mfence();
173
174 HPET_init();
175
176 io_mfence();
177 HPET_measure_freq();
178 io_mfence();
179 // current_pcb->preempt_count = 0;
180 // kdebug("cpu_get_core_crysral_freq()=%ld", cpu_get_core_crysral_freq());
181
182 // 启用double buffer
183 // scm_enable_double_buffer(); // 因为时序问题, 该函数调用被移到 initial_kernel_thread
184 io_mfence();
185
186 HPET_enable();
187
188 io_mfence();
189 // 系统初始化到此结束，剩下的初始化功能应当放在初始内核线程中执行
190
191 apic_timer_init();
192 io_mfence();
193 }
194
195 // 操作系统内核从这里开始执行
Start_Kernel(void)196 void Start_Kernel(void)
197 {
198
199 // 获取multiboot2的信息
200 uint64_t mb2_info, mb2_magic;
201 __asm__ __volatile__("movq %%r15, %0 \n\t"
202 "movq %%r14, %1 \n\t"
203 "movq %%r13, %2 \n\t"
204 "movq %%r12, %3 \n\t"
205 : "=r"(mb2_info), "=r"(mb2_magic), "=r"(bsp_gdt_size), "=r"(bsp_idt_size)::"memory");
206 reload_gdt();
207 reload_idt();
208
209 // 重新设置TSS描述符
210 set_tss_descriptor(10, (void *)(&initial_tss[0]));
211
212 mb2_info &= 0xffffffff;
213 mb2_magic &= 0xffffffff;
214 multiboot2_magic = (uint)mb2_magic;
215 multiboot2_boot_info_addr = mb2_info + PAGE_OFFSET;
216 io_mfence();
217 system_initialize();
218 io_mfence();
219
220 // idle
221 while (1)
222 {
223 // 如果调用的时候，启用了中断，则hlt。否则认为是bug
224 if (get_rflags() & 0x200)
225 {
226 // kdebug("hlt");
227 hlt();
228 }
229 else
230 {
231 BUG_ON(1);
232 pause();
233 }
234 }
235 }
236 #pragma GCC pop_options