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5 Commits
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| 42fc169e10 | |||
| d0b4da0596 | |||
| 0031c2fe03 | |||
| 282a423387 | |||
| c43be0bddd |
3
.gitignore
vendored
3
.gitignore
vendored
@@ -4,3 +4,6 @@ pepperk
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iso_root
|
iso_root
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||||||
*.o
|
*.o
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*.iso
|
*.iso
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||||||
|
*.gch
|
||||||
|
*/*.gch
|
||||||
|
*/*/*.gch
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||||||
3
Makefile
3
Makefile
@@ -1,7 +1,8 @@
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|||||||
build:
|
build:
|
||||||
rm -f *.o
|
rm -f *.o
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||||||
x86_64-elf-gcc -g -c -I src src/mem/utils.h src/mem/gdt.c src/io/serial.c src/io/term.c src/io/printf.c src/kmain.c -Wall -Wextra -std=gnu99 -nostdlib -ffreestanding -fno-stack-protector -fno-stack-check -fno-PIC -ffunction-sections -fdata-sections -mcmodel=kernel
|
x86_64-elf-gcc -g -c -I src src/idt/idt.c src/mem/utils.c src/mem/gdt.c src/io/serial.c src/io/term.c src/io/printf.c src/kmain.c -Wall -Wextra -std=gnu99 -nostdlib -ffreestanding -fno-stack-protector -fno-stack-check -fno-PIC -ffunction-sections -fdata-sections -mcmodel=kernel
|
||||||
objcopy -O elf64-x86-64 -B i386 -I binary zap-light16.psf zap-light16.o
|
objcopy -O elf64-x86-64 -B i386 -I binary zap-light16.psf zap-light16.o
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||||||
|
nasm -f elf64 src/idt/idt.S -o idt_stub.o
|
||||||
x86_64-elf-ld -o pepperk -T linker.ld *.o
|
x86_64-elf-ld -o pepperk -T linker.ld *.o
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||||||
|
|
||||||
limine/limine:
|
limine/limine:
|
||||||
|
|||||||
236
src/idt/idt.S
Normal file
236
src/idt/idt.S
Normal file
@@ -0,0 +1,236 @@
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|
; Assembly stub for the IDT
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bits 64
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extern interrupt_dispatch
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global interrupt_stub
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global vector_0_handler
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global vector_1_handler
|
||||||
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global vector_2_handler
|
||||||
|
global vector_3_handler
|
||||||
|
global vector_4_handler
|
||||||
|
global vector_5_handler
|
||||||
|
global vector_6_handler
|
||||||
|
global vector_7_handler
|
||||||
|
global vector_8_handler
|
||||||
|
global vector_9_handler
|
||||||
|
global vector_10_handler
|
||||||
|
global vector_11_handler
|
||||||
|
global vector_12_handler
|
||||||
|
global vector_13_handler
|
||||||
|
global vector_14_handler
|
||||||
|
global vector_15_handler
|
||||||
|
global vector_16_handler
|
||||||
|
global vector_17_handler
|
||||||
|
global vector_18_handler
|
||||||
|
global vector_19_handler
|
||||||
|
global vector_20_handler
|
||||||
|
global vector_21_handler
|
||||||
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|
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|
interrupt_stub:
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|
; We'll push all general-purpose registers to the stack,
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; so they're intact and don't bother the code that was
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|
; executed when the interrupt happened.
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; (except rsp because it will already be saved in the iret frame)
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push rax
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push rbx
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push rcx
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push rdx
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|
push rsi
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|
push rdi
|
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|
push rsp
|
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|
push rbp
|
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push r8
|
||||||
|
push r9
|
||||||
|
push r10
|
||||||
|
push r11
|
||||||
|
push r12
|
||||||
|
push r13
|
||||||
|
push r14
|
||||||
|
push r15
|
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; Put stack pointer as first argument of our function
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mov rdi, rsp
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call interrupt_dispatch
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|
; What the function returns (new stack pointer) is saved in rbp
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mov rsp, rax
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pop r15
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pop r14
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pop r13
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pop r12
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pop r11
|
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|
pop r10
|
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pop r9
|
||||||
|
pop r8
|
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|
pop rbp
|
||||||
|
pop rsp
|
||||||
|
pop rdi
|
||||||
|
pop rsi
|
||||||
|
pop rdx
|
||||||
|
pop rcx
|
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|
pop rbx
|
||||||
|
pop rax
|
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|
; Removing the error code and vector number so stack doesn't
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|
; get corrupted
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add rsp, 16
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; Restore ss, rsp, rflags, cs, rip of code that was executing
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|
; before the interrupt
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iret
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|
; Vector handlers will be 16-byte aligned so that we can loop over them
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|
; like <vector_no> * 16 to get each one's address
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|
; Divide Error
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align 16
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|
vector_0_handler:
|
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|
; error code (nothing, so we push a dummy 0 quadword, 64bits/8bytes long)
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|
push qword 0
|
||||||
|
; vector number (so our interrupt stub knows which one it is)
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Debug Exception
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_1_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 1
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; NMI
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_2_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 2
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Breakpoint
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||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_3_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 3
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Overflow
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_4_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 4
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; BOUND Range exceeded
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_5_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 5
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Invalid Opcode
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||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_6_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 6
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Device Not Available
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_7_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 7
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Double Fault
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|
align 16
|
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|
vector_8_handler:
|
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|
; No error code, we only push vector number
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|
push qword 1
|
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|
jmp interrupt_stub
|
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|
|
||||||
|
; Coprocessor Segment Overrun
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|
align 16
|
||||||
|
vector_9_handler:
|
||||||
|
push qword 9
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Invalid TSS
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_10_handler:
|
||||||
|
push qword 10
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Segment Not Present
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_11_handler:
|
||||||
|
push qword 11
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Stack-Segment Fault
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_12_handler:
|
||||||
|
push qword 12
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; General Protection
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|
align 16
|
||||||
|
vector_13_handler:
|
||||||
|
push qword 13
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Page Fault
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||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_14_handler:
|
||||||
|
push qword 14
|
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|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Intel reserved
|
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|
align 16
|
||||||
|
vector_15_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 15
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; x87 FPU Floating-Point Error
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_16_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 16
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Alignment Check
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_17_handler:
|
||||||
|
push qword 17
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Machine Check
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_18_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 18
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; SIMD Floating-Point Exception
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_19_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 19
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Virtualization Exception
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_20_handler:
|
||||||
|
push qword 0
|
||||||
|
push qword 20
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; Control Protection Exception
|
||||||
|
align 16
|
||||||
|
vector_21_handler:
|
||||||
|
push qword 21
|
||||||
|
jmp interrupt_stub
|
||||||
|
|
||||||
|
; The others are reserved (22->31) or external (32->255) interrupts
|
||||||
128
src/idt/idt.c
Normal file
128
src/idt/idt.c
Normal file
@@ -0,0 +1,128 @@
|
|||||||
|
#include "idt.h"
|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
#include <stddef.h>
|
||||||
|
#include "../io/serial.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
struct interrupt_descriptor idt[256];
|
||||||
|
struct idtr idt_reg;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Address to our first interrupt handler
|
||||||
|
extern char vector_0_handler[];
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||||||
|
|
||||||
|
void idt_set_entry(uint8_t vector, void* handler, uint8_t dpl)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint64_t handler_addr = (uint64_t)handler;
|
||||||
|
|
||||||
|
struct interrupt_descriptor* entry = &idt[vector];
|
||||||
|
// Address is split in three parts so we right-shift progressively to get it all
|
||||||
|
entry->address_low = handler_addr & 0xFFFF;
|
||||||
|
entry->address_mid = (handler_addr >> 16) & 0xFFFF;
|
||||||
|
entry->address_high = handler_addr >> 32;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Kernel code selector (as set in GDT)
|
||||||
|
entry->selector = 0x8;
|
||||||
|
// Interrupt gate, present, DPL (having: max DPL = 3)
|
||||||
|
entry->flags = 0b1110 | ((dpl & 0b11) << 5) | (1 << 7);
|
||||||
|
// We won't use IST for now
|
||||||
|
entry->ist = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void idt_load(void* idt_addr)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// "limit" = "size" = Size of the IDT - 1 byte = (16*256)-1 = 0xFFF
|
||||||
|
idt_reg.limit = 0xFFF;
|
||||||
|
idt_reg.base = (uint64_t)idt_addr;
|
||||||
|
asm volatile("lidt %0" :: "m"(idt_reg));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void idt_init()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// We set 256 entries, but we have only the first few stubs.
|
||||||
|
// Undefined behavior?
|
||||||
|
for (size_t i=0; i<256; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Each vector handler is 16-byte aligned, so <vector_no>*16 = address of that handler
|
||||||
|
idt_set_entry(i, vector_0_handler + (i*16), 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
idt_load(&idt);
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Initialized IDT!\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
struct cpu_status_t* interrupt_dispatch(struct cpu_status_t* context)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch(context->vector_number)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case 0:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Divide Error!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 1:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Debug Exception!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 2:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: NMI Interrupt!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 3:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Breakpoint Interrupt!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 4:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Overflow Trap!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 5:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: BOUND Range Exceeded!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 6:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Invalid Opcode!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 7:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Device Not Available!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 8:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Double Fault!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 9:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Coprocessor Segment Overrun!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 10:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Invalid TSS!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 11:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Segment Not Present!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 12:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Stack-Segment Fault!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 13:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: General Protection Fault!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 14:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Page Fault!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 15:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Intel Reserved Interrupt! (Achievement unlocked: How Did We Get Here?)\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 16:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: x87 Floating-Point Error!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 17:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Alignment Check Fault!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 18:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Machine Check!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 19:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: SIMD Floating-Point Exception!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 20:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Virtualization Exception!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 21:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Control Protection Exception!\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: idt: Unexpected interrupt\n");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return context;
|
||||||
|
}
|
||||||
57
src/idt/idt.h
Normal file
57
src/idt/idt.h
Normal file
@@ -0,0 +1,57 @@
|
|||||||
|
#ifndef IDT_H
|
||||||
|
#define IDT_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
void idt_init();
|
||||||
|
|
||||||
|
struct interrupt_descriptor
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint16_t address_low;
|
||||||
|
uint16_t selector;
|
||||||
|
uint8_t ist;
|
||||||
|
uint8_t flags;
|
||||||
|
uint16_t address_mid;
|
||||||
|
uint32_t address_high;
|
||||||
|
uint32_t reserved;
|
||||||
|
} __attribute__((packed));
|
||||||
|
|
||||||
|
struct idtr
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint16_t limit;
|
||||||
|
uint64_t base;
|
||||||
|
} __attribute__((packed));
|
||||||
|
|
||||||
|
// All general-purpose registers (except rsp) as stored on the stack,
|
||||||
|
// plus the values we pushed (vector number, error code) and the iret frame
|
||||||
|
// In reverse order because the stack grows downwards.
|
||||||
|
struct cpu_status_t
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint64_t r15;
|
||||||
|
uint64_t r14;
|
||||||
|
uint64_t r13;
|
||||||
|
uint64_t r12;
|
||||||
|
uint64_t r11;
|
||||||
|
uint64_t r10;
|
||||||
|
uint64_t r9;
|
||||||
|
uint64_t r8;
|
||||||
|
uint64_t rbp;
|
||||||
|
uint64_t rsp;
|
||||||
|
uint64_t rdi;
|
||||||
|
uint64_t rsi;
|
||||||
|
uint64_t rdx;
|
||||||
|
uint64_t rcx;
|
||||||
|
uint64_t rbx;
|
||||||
|
uint64_t rax;
|
||||||
|
|
||||||
|
uint64_t vector_number;
|
||||||
|
uint64_t error_code;
|
||||||
|
|
||||||
|
uint64_t iret_rip;
|
||||||
|
uint64_t iret_cs;
|
||||||
|
uint64_t iret_flags;
|
||||||
|
uint64_t iret_rsp;
|
||||||
|
uint64_t iret_ss;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
@@ -1,4 +1,5 @@
|
|||||||
#include "../kernel.h"
|
#include "../kernel.h"
|
||||||
|
#include "serial.h"
|
||||||
|
|
||||||
void outb(int port, unsigned char data)
|
void outb(int port, unsigned char data)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@@ -34,6 +35,8 @@ int serial_init()
|
|||||||
|
|
||||||
// Set normal operation mode
|
// Set normal operation mode
|
||||||
outb(PORT + 4, 0x0F);
|
outb(PORT + 4, 0x0F);
|
||||||
|
|
||||||
|
serial_kputs("\n\nkernel: serial: Serial initialization OK!\n");
|
||||||
return 0;
|
return 0;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
20
src/kmain.c
20
src/kmain.c
@@ -6,6 +6,7 @@
|
|||||||
#include "io/serial.h"
|
#include "io/serial.h"
|
||||||
#include "mem/gdt.h"
|
#include "mem/gdt.h"
|
||||||
#include "mem/utils.h"
|
#include "mem/utils.h"
|
||||||
|
#include "idt/idt.h"
|
||||||
|
|
||||||
// Limine version used
|
// Limine version used
|
||||||
__attribute__((used, section(".limine_requests")))
|
__attribute__((used, section(".limine_requests")))
|
||||||
@@ -35,6 +36,20 @@ static void hcf()
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void trigger_div0(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
asm volatile (
|
||||||
|
"mov $1, %%rax\n"
|
||||||
|
"xor %%rdx, %%rdx\n"
|
||||||
|
"xor %%rcx, %%rcx\n" // divisor = 0
|
||||||
|
"idiv %%rcx\n"
|
||||||
|
:
|
||||||
|
:
|
||||||
|
: "rax", "rcx", "rdx"
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// This is our entry point
|
// This is our entry point
|
||||||
void kmain()
|
void kmain()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@@ -47,14 +62,13 @@ void kmain()
|
|||||||
if (term_init()) hcf();
|
if (term_init()) hcf();
|
||||||
|
|
||||||
if (serial_init()) kputs("kernel: serial: error: Cannot init serial communication!");
|
if (serial_init()) kputs("kernel: serial: error: Cannot init serial communication!");
|
||||||
|
|
||||||
serial_kputs("\n\nkernel: serial: Hello, world from serial!\n");
|
|
||||||
|
|
||||||
gdt_init();
|
gdt_init();
|
||||||
serial_kputs("kernel: gdt: Initialized GDT!");
|
idt_init();
|
||||||
|
|
||||||
// Draw something
|
// Draw something
|
||||||
printf("%s, %s!", "Hello", "world");
|
printf("%s, %s!", "Hello", "world");
|
||||||
|
|
||||||
|
trigger_div0();
|
||||||
hcf();
|
hcf();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,5 +1,6 @@
|
|||||||
#include "gdt.h"
|
#include "gdt.h"
|
||||||
#include <stdint.h>
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
#include "../io/serial.h"
|
||||||
|
|
||||||
// Descriptors are 8-byte wide (64bits)
|
// Descriptors are 8-byte wide (64bits)
|
||||||
// So the selectors will be (in bytes): 0x0, 0x8, 0x10, 0x18, etc..
|
// So the selectors will be (in bytes): 0x0, 0x8, 0x10, 0x18, etc..
|
||||||
@@ -76,4 +77,6 @@ void gdt_init()
|
|||||||
// Load the GDT we created, flush the old one
|
// Load the GDT we created, flush the old one
|
||||||
gdt_load();
|
gdt_load();
|
||||||
gdt_flush();
|
gdt_flush();
|
||||||
|
|
||||||
|
serial_kputs("kernel: gdt: Initialized GDT!\n");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@@ -1,4 +1,5 @@
|
|||||||
#include <stddef.h>
|
#include <stddef.h>
|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
|
||||||
// We won't be linked to standard library, but still need the basic mem* functions
|
// We won't be linked to standard library, but still need the basic mem* functions
|
||||||
// so everything goes allright with the compiler
|
// so everything goes allright with the compiler
|
||||||
|
|||||||
Binary file not shown.
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