1 #pragma once 2 3 #include <common/asm.h> 4 #include <process/ptrace.h> 5 #include <exception/irq.h> 6 #include <mm/mm.h> 7 8 #pragma GCC push_options 9 #pragma GCC optimize("O0") 10 11 12 #define APIC_SUCCESS 0 13 #define APIC_E_NOTFOUND 1 14 15 #define APIC_IO_APIC_VIRT_BASE_ADDR SPECIAL_MEMOEY_MAPPING_VIRT_ADDR_BASE + IO_APIC_MAPPING_OFFSET 16 #define APIC_LOCAL_APIC_VIRT_BASE_ADDR SPECIAL_MEMOEY_MAPPING_VIRT_ADDR_BASE + LOCAL_APIC_MAPPING_OFFSET 17 18 // 当前apic启用状态标志 19 extern uint8_t __apic_enable_state; 20 #define APIC_XAPIC_ENABLED 0 21 #define APIC_X2APIC_ENABLED 1 22 #define CURRENT_APIC_STATE (__apic_enable_state ) 23 24 // ======== local apic 寄存器虚拟地址偏移量表 ======= 25 // 0x00~0x10 Reserved. 26 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ID 0x20 27 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_Version 0x30 28 // 0x40~0x70 Reserved. 29 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TPR 0x80 30 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_APR 0x90 31 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_PPR 0xa0 32 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_EOI 0xb0 33 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_RRD 0xc0 34 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LDR 0xd0 35 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_DFR 0xe0 36 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_SVR 0xf0 37 38 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_31_0 0x100 39 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_63_32 0x110 40 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_95_64 0x120 41 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_127_96 0x130 42 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_159_128 0x140 43 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_191_160 0x150 44 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_223_192 0x160 45 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ISR_255_224 0x170 46 47 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_31_0 0x180 48 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_63_32 0x190 49 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_95_64 0x1a0 50 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_127_96 0x1b0 51 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_159_128 0x1c0 52 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_191_160 0x1d0 53 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_223_192 0x1e0 54 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_TMR_255_224 0x1f0 55 56 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_31_0 0x200 57 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_63_32 0x210 58 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_95_64 0x220 59 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_127_96 0x230 60 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_159_128 0x240 61 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_191_160 0x250 62 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_223_192 0x260 63 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_IRR_255_224 0x270 64 65 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ESR 0x280 66 67 // 0x290~0x2e0 Reserved. 68 69 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_CMCI 0x2f0 70 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ICR_31_0 0x300 71 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_ICR_63_32 0x310 72 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_TIMER 0x320 73 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_THERMAL 0x330 74 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_PERFORMANCE_MONITOR 0x340 75 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_LINT0 0x350 76 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_LINT1 0x360 77 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_LVT_ERROR 0x370 78 // 初始计数寄存器（定时器专用） 79 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_INITIAL_COUNT_REG 0x380 80 // 当前计数寄存器（定时器专用） 81 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_CURRENT_COUNT_REG 0x390 82 // 0x3A0~0x3D0 Reserved. 83 // 分频配置寄存器（定时器专用） 84 #define LOCAL_APIC_OFFSET_Local_APIC_CLKDIV 0x3e0 85 86 uint32_t RCBA_vaddr = 0; // RCBA寄存器的虚拟地址 87 88 /* 89 90 1: LVT CMCI 91 2: LVT Timer 92 3: LVT Thermal Monitor 93 4: LVT Performace Counter 94 5: LVT LINT0 95 6: LVT LINT1 96 7: LVT Error 97 98 */ 99 /** 100 * LVT表项 101 * */ 102 struct apic_LVT 103 { 104 uint vector : 8, // 0-7位全部置为1 105 delivery_mode : 3, // 第[10:8]位置为100, 表示NMI 106 reserved_1 : 1, // 第11位保留 107 delivery_status : 1, // 第12位，投递状态 -> 发送挂起 108 polarity : 1, // 第13位，电平触发极性 存在于LINT0,LINT1 109 remote_IRR : 1, // 第14位，远程IRR标志位（只读） 存在于LINT0,LINT1 110 trigger_mode : 1, // 第15位，触发模式（0位边沿触发，1为电平触发） 存在于LINT0,LINT1 111 mask : 1, // 第16位，屏蔽标志位，（0为未屏蔽， 1为已屏蔽） 112 timer_mode : 2, // 第[18:17]位，定时模式。（00：一次性定时， 01：周期性定时， 10：指定TSC值计数）， 存在于定时器寄存器 113 reserved_2 : 13; // [31:19]位保留 114 115 } __attribute((packed)); // 取消结构体的align 116 117 /* 118 ICR 119 */ 120 121 struct INT_CMD_REG 122 { 123 unsigned int vector : 8, // 0~7 124 deliver_mode : 3, // 8~10 125 dest_mode : 1, // 11 126 deliver_status : 1, // 12 127 res_1 : 1, // 13 128 level : 1, // 14 129 trigger : 1, // 15 130 res_2 : 2, // 16~17 131 dest_shorthand : 2, // 18~19 132 res_3 : 12; // 20~31 133 134 union 135 { 136 struct 137 { 138 unsigned int res_4 : 24, // 32~55 139 dest_field : 8; // 56~63 140 } apic_destination; 141 142 unsigned int x2apic_destination; // 32~63 143 } destination; 144 145 } __attribute__((packed)); 146 147 /** 148 * @brief I/O APIC 的中断定向寄存器的结构体 149 * 150 */ 151 struct apic_IO_APIC_RTE_entry 152 { 153 unsigned int vector : 8, // 0~7 154 deliver_mode : 3, // [10:8] 投递模式默认为NMI 155 dest_mode : 1, // 11 目标模式(0位物理模式，1为逻辑模式) 156 deliver_status : 1, // 12 投递状态 157 polarity : 1, // 13 电平触发极性 158 remote_IRR : 1, // 14 远程IRR标志位（只读） 159 trigger_mode : 1, // 15 触发模式（0位边沿触发，1为电平触发） 160 mask : 1, // 16 屏蔽标志位，（0为未屏蔽， 1为已屏蔽） 161 reserved : 15; // [31:17]位保留 162 163 union 164 { 165 // 物理模式 166 struct 167 { 168 unsigned int reserved1 : 24, // [55:32] 保留 169 phy_dest : 4, // [59:56] APIC ID 170 reserved2 : 4; // [63:60] 保留 171 } physical; 172 173 // 逻辑模式 174 struct 175 { 176 unsigned int reserved1 : 24, // [55:32] 保留 177 logical_dest : 8; // [63:56] 自定义APIC ID 178 } logical; 179 } destination; 180 } __attribute__((packed)); 181 182 // ========== APIC的寄存器的参数定义 ============== 183 // 投递模式 184 #define LOCAL_APIC_FIXED 0 185 #define IO_APIC_FIXED 0 186 #define ICR_APIC_FIXED 0 187 188 #define IO_APIC_Lowest_Priority 1 189 #define ICR_Lowest_Priority 1 190 191 #define LOCAL_APIC_SMI 2 192 #define APIC_SMI 2 193 #define ICR_SMI 2 194 195 #define LOCAL_APIC_NMI 4 196 #define APIC_NMI 4 197 #define ICR_NMI 4 198 199 #define LOCAL_APIC_INIT 5 200 #define APIC_INIT 5 201 #define ICR_INIT 5 202 203 #define ICR_Start_up 6 204 205 #define IO_APIC_ExtINT 7 206 207 // 时钟模式 208 #define APIC_LVT_Timer_One_Shot 0 209 #define APIC_LVT_Timer_Periodic 1 210 #define APIC_LVT_Timer_TSC_Deadline 2 211 212 // 屏蔽 213 #define UNMASKED 0 214 #define MASKED 1 215 #define APIC_LVT_INT_MASKED 0x10000UL 216 217 // 触发模式 218 #define EDGE_TRIGGER 0 // 边沿触发 219 #define Level_TRIGGER 1 // 电平触发 220 221 // 投递模式 222 #define IDLE 0 // 挂起 223 #define SEND_PENDING 1 // 发送等待 224 225 // destination shorthand 226 #define ICR_No_Shorthand 0 227 #define ICR_Self 1 228 #define ICR_ALL_INCLUDE_Self 2 229 #define ICR_ALL_EXCLUDE_Self 3 230 231 // 投递目标模式 232 #define DEST_PHYSICAL 0 // 物理模式 233 #define DEST_LOGIC 1 // 逻辑模式 234 235 // level 236 #define ICR_LEVEL_DE_ASSERT 0 237 #define ICR_LEVEL_ASSERT 1 238 239 // 远程IRR标志位, 在处理Local APIC标志位时置位，在收到处理器发来的EOI命令时复位 240 #define IRR_RESET 0 241 #define IRR_ACCEPT 1 242 243 // 电平触发极性 244 #define POLARITY_HIGH 0 245 #define POLARITY_LOW 1 246 247 struct apic_IO_APIC_map 248 { 249 // 间接访问寄存器的物理基地址 250 uint addr_phys; 251 // 索引寄存器虚拟地址 252 unsigned char *virtual_index_addr; 253 // 数据寄存器虚拟地址 254 uint *virtual_data_addr; 255 // EOI寄存器虚拟地址 256 uint *virtual_EOI_addr; 257 } apic_ioapic_map; 258 259 /** 260 * @brief 中断服务程序 261 * 262 * @param rsp 中断栈指针 263 * @param number 中断向量号 264 */ 265 void do_IRQ(struct pt_regs *rsp, ul number); 266 267 /** 268 * @brief 读取RTE寄存器 269 * 270 * @param index 索引值 271 * @return ul 272 */ 273 ul apic_ioapic_read_rte(unsigned char index); 274 275 /** 276 * @brief 写入RTE寄存器 277 * 278 * @param index 索引值 279 * @param value 要写入的值 280 */ 281 void apic_ioapic_write_rte(unsigned char index, ul value); 282 283 /** 284 * @brief 初始化AP处理器的Local apic 285 * 286 */ 287 void apic_init_ap_core_local_apic(); 288 289 /** 290 * @brief 初始化apic控制器 291 * 292 */ 293 int apic_init(); 294 295 /** 296 * @brief 读取指定类型的 Interrupt Control Structure 297 * 298 * @param type ics的类型 299 * @param ret_vaddr 对应的ICS的虚拟地址数组 300 * @param total 返回数组的元素总个数 301 * @return uint 302 */ 303 uint apic_get_ics(const uint type, ul ret_vaddr[], uint *total); 304 305 // =========== 中断控制操作接口 ============ 306 void apic_ioapic_enable(ul irq_num); 307 void apic_ioapic_disable(ul irq_num); 308 ul apic_ioapic_install(ul irq_num, void *arg); 309 void apic_ioapic_uninstall(ul irq_num); 310 void apic_ioapic_level_ack(ul irq_num); // ioapic电平触发 应答 311 void apic_ioapic_edge_ack(ul irq_num); // ioapic边沿触发 应答 312 313 // void apic_local_apic_level_ack(ul irq_num);// local apic电平触发 应答 314 void apic_local_apic_edge_ack(ul irq_num); // local apic边沿触发 应答 315 316 /** 317 * @brief 构造RTE Entry结构体 318 * 319 * @param entry 返回的结构体 320 * @param vector 中断向量 321 * @param deliver_mode 投递模式 322 * @param dest_mode 目标模式 323 * @param deliver_status 投递状态 324 * @param polarity 电平触发极性 325 * @param irr 远程IRR标志位（只读） 326 * @param trigger 触发模式 327 * @param mask 屏蔽标志位，（0为未屏蔽， 1为已屏蔽） 328 * @param dest_apicID 目标apicID 329 */ 330 void apic_make_rte_entry(struct apic_IO_APIC_RTE_entry *entry, uint8_t vector, uint8_t deliver_mode, uint8_t dest_mode, 331 uint8_t deliver_status, uint8_t polarity, uint8_t irr, uint8_t trigger, uint8_t mask, uint8_t dest_apicID); 332 333 #pragma GCC pop_options