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2 // Created by longjin on 2022/1/20.
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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 #include <filesystem/devfs/devfs.h>
24 #include <filesystem/procfs/procfs.h>
25 #include <filesystem/fat32/fat32.h>
26
27 #include "driver/acpi/acpi.h"
28 #include "driver/disk/ahci/ahci.h"
29 #include "driver/disk/ata.h"
30 #include "driver/keyboard/ps2_keyboard.h"
31 #include "driver/mouse/ps2_mouse.h"
32 #include "driver/multiboot2/multiboot2.h"
33 #include "driver/pci/pci.h"
34 #include "driver/tty/tty.h"
35 #include <driver/timers/HPET/HPET.h>
36 #include <driver/uart/uart.h>
37 #include <driver/usb/usb.h>
38 #include <driver/video/video.h>
39 #include <time/timer.h>
40
41 #include <driver/interrupt/apic/apic_timer.h>
42
43 ul bsp_idt_size, bsp_gdt_size;
44
45 #pragma GCC push_options
46 #pragma GCC optimize("O0")
47 struct gdtr gdtp;
48 struct idtr idtp;
reload_gdt()49 void reload_gdt()
50 {
51
52 gdtp.size = bsp_gdt_size - 1;
53 gdtp.gdt_vaddr = (ul)phys_2_virt((ul)&GDT_Table);
54
55 asm volatile("lgdt (%0) \n\t" ::"r"(&gdtp)
56 : "memory");
57 }
58
reload_idt()59 void reload_idt()
60 {
61
62 idtp.size = bsp_idt_size - 1;
63 idtp.idt_vaddr = (ul)phys_2_virt((ul)&IDT_Table);
64 // kdebug("gdtvaddr=%#018lx", p.gdt_vaddr);
65 // kdebug("gdt size=%d", p.size);
66
67 asm volatile("lidt (%0) \n\t" ::"r"(&idtp)
68 : "memory");
69 }
70
71 // 初始化系统各模块
system_initialize()72 void system_initialize()
73 {
74
75 c_uart_init(COM1, 115200);
76 video_init();
77
78 scm_init();
79 textui_init();
80 kinfo("Kernel Starting...");
81
82 // 重新加载gdt和idt
83 ul tss_item_addr = (ul)phys_2_virt(0x7c00);
84
85 _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）
86 kdebug("_stack_start=%#018lx", _stack_start);
87
88 load_TR(10); // 加载TR寄存器
89 set_tss64((uint *)&initial_tss[0], _stack_start, _stack_start, _stack_start, tss_item_addr, tss_item_addr,
90 tss_item_addr, tss_item_addr, tss_item_addr, tss_item_addr, tss_item_addr);
91
92 cpu_core_info[0].stack_start = _stack_start;
93 cpu_core_info[0].tss_vaddr = (uint64_t)&initial_tss[0];
94 // kdebug("cpu_core_info[0].tss_vaddr=%#018lx", cpu_core_info[0].tss_vaddr);
95 // kdebug("cpu_core_info[0].stack_start%#018lx", cpu_core_info[0].stack_start);
96
97 // 初始化中断描述符表
98 sys_vector_init();
99
100 // 初始化内存管理单元
101 mm_init();
102
103 // 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。
104 // 原因是，系统启动初期，framebuffer被映射到48M地址处，
105 // 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
106 // 对显示模块进行低级初始化，不启用double buffer
107 scm_reinit();
108
109 // =========== 重新设置initial_tss[0]的ist
110 uchar *ptr = (uchar *)kzalloc(STACK_SIZE, 0) + STACK_SIZE;
111 ((struct process_control_block *)(ptr - STACK_SIZE))->cpu_id = 0;
112
113 initial_tss[0].ist1 = (ul)ptr;
114 initial_tss[0].ist2 = (ul)ptr;
115 initial_tss[0].ist3 = (ul)ptr;
116 initial_tss[0].ist4 = (ul)ptr;
117 initial_tss[0].ist5 = (ul)ptr;
118 initial_tss[0].ist6 = (ul)ptr;
119 initial_tss[0].ist7 = (ul)ptr;
120 // ===========================
121
122 acpi_init();
123
124 // 初始化中断模块
125 sched_init();
126 irq_init();
127
128 softirq_init();
129
130 current_pcb->cpu_id = 0;
131 current_pcb->preempt_count = 0;
132 // 先初始化系统调用模块
133 syscall_init();
134
135 io_mfence();
136 // 再初始化进程模块。顺序不能调转
137 // sched_init();
138 io_mfence();
139
140 timer_init();
141 // 这里必须加内存屏障，否则会出错
142 io_mfence();
143 smp_init();
144 io_mfence();
145
146 vfs_init();
147 devfs_init();
148 procfs_init();
149
150 cpu_init();
151 ps2_keyboard_init();
152 tty_init();
153 // ps2_mouse_init();
154 // ata_init();
155 pci_init();
156 io_mfence();
157
158 // test_slab();
159 // test_mm();
160
161 // process_init();
162 HPET_init();
163 io_mfence();
164 HPET_measure_freq();
165 io_mfence();
166 // current_pcb->preempt_count = 0;
167 // kdebug("cpu_get_core_crysral_freq()=%ld", cpu_get_core_crysral_freq());
168
169 process_init();
170 // 启用double buffer
171 // scm_enable_double_buffer(); // 因为时序问题, 该函数调用被移到 initial_kernel_thread
172 io_mfence();
173
174 HPET_enable();
175
176 io_mfence();
177 // 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
178
179 apic_timer_init();
180 io_mfence();
181
182 // 这里不能删除，否则在O1会报错
183 // while (1)
184 // pause();
185 }
186
187 // 操作系统内核从这里开始执行
Start_Kernel(void)188 void Start_Kernel(void)
189 {
190
191 // 获取multiboot2的信息
192 uint64_t mb2_info, mb2_magic;
193 __asm__ __volatile__("movq %%r15, %0 \n\t"
194 "movq %%r14, %1 \n\t"
195 "movq %%r13, %2 \n\t"
196 "movq %%r12, %3 \n\t"
197 : "=r"(mb2_info), "=r"(mb2_magic), "=r"(bsp_gdt_size), "=r"(bsp_idt_size)::"memory");
198 reload_gdt();
199 reload_idt();
200
201 // 重新设置TSS描述符
202 set_tss_descriptor(10, (void *)(&initial_tss[0]));
203
204 mb2_info &= 0xffffffff;
205 mb2_magic &= 0xffffffff;
206 multiboot2_magic = (uint)mb2_magic;
207 multiboot2_boot_info_addr = mb2_info + PAGE_OFFSET;
208 io_mfence();
209 system_initialize();
210 io_mfence();
211
212 // idle
213 while (1)
214 {
215 // 如果调用的时候，启用了中断，则hlt。否则认为是bug
216 if (get_rflags() & 0x200)
217 {
218 // kdebug("hlt");
219 hlt();
220 }
221 else
222 {
223 BUG_ON(1);
224 pause();
225 }
226 }
227 }
228 #pragma GCC pop_options