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