feat: setup paging and map kernel to higher half
Kernel is now at 0xC0100000, but still we use 4MiB pages, instruction like 'invlpg' which are invalid for cpu prior to 486, and we don't ensure multiboot structures are mapped. Still lot of work
This commit is contained in:
parent
fd991daeed
commit
a9fec6e18c
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@ -1,5 +1,6 @@
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KERNEL = vmstupid
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KERNEL = vmstupid
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SRCS = boot/head.s boot/feat.s kernel.s gdt.s pic.s isr.s idt.s pmm.s paging.s \
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SRCS = boot/head.s \
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kernel.s gdt.s pic.s isr.s idt.s \
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lib/log.s drivers/serial.s
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lib/log.s drivers/serial.s
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INCS = sys/multiboot.inc \
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INCS = sys/multiboot.inc \
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sys/i386/cpuid.inc \
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sys/i386/cpuid.inc \
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@ -1,55 +0,0 @@
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;; File: feat.s
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%include "machdep.inc"
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%include "sys/i386/registers.inc"
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%include "sys/i386/cpuid.inc"
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%include "sys/i386/mmu.inc"
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section multiboot.text
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extern machdep
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;; Function: cpuid_detect
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;; check if cpuid is avaible.
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;;
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;; ripped from <osdev wiki at https://wiki.osdev.org/CPUID#Checking_CPUID_availability>
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cpuid_detect:
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pushfd
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pushfd
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xor dword [esp], EFLAGS_ID
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popfd
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pushfd
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pop eax
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xor eax, [esp]
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popfd
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and eax, EFLAGS_ID
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ret
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;; Function: feat_detect
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global feat_detect
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feat_detect:
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push ebp
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mov ebp, esp
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call cpuid_detect
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test eax, eax
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jz .has_cpuid
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jmp .end
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.has_cpuid:
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mov byte [V2P(machdep) + machinfo.has_cpuid], 1
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mov eax, CPUID_GETFEATURES
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cpuid
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;; test if PSE is available
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mov eax, edx
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and eax, CPUID_FEAT_EDX_PSE
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jz .end
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mov byte [V2P(machdep) + machinfo.has_pse], 1
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;; test if PAE is available (we won't support PAE for now)
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mov eax, edx
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and eax, CPUID_FEAT_EDX_PAE
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jz .end
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mov byte [V2P(machdep) + machinfo.has_pae], 1
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.end:
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leave
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ret
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@ -1,8 +1,11 @@
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;; File: head.s
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;; File: head.s
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;;
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;; About: CPU compatibility
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;; /!\ Only work on *486+* for now.
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;; - `invlpg` which is not part of 386 ISA.
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;;
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[BITS 32]
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[BITS 32]
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%include "machdep.inc"
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||||||
%include "sys/multiboot.inc"
|
%include "sys/multiboot.inc"
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||||||
%include "sys/i386/registers.inc"
|
%include "sys/i386/registers.inc"
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||||||
%include "sys/i386/mmu.inc"
|
%include "sys/i386/mmu.inc"
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||||||
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@ -38,24 +41,35 @@ section .multiboot.text
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;;
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;;
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global entry
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global entry
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entry:
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entry:
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extern stack_top
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;; disable interrupt
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mov esp, V2P(stack_top)
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cli
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;; save boot params
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;; save boot params
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mov edi, eax
|
mov edi, eax
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mov esi, ebx
|
mov esi, ebx
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extern feat_detect
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call feat_detect
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||||||
;; setup 4MB paging
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;; setup 4MB paging
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||||||
;; TODO: check if 4MB paging is available
|
;; TODO: check if 4MB paging is available
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mov eax, cr4
|
mov eax, cr4
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||||||
or eax, CR4_PSE
|
or eax, CR4_PSE
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||||||
mov cr4, eax
|
mov cr4, eax
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||||||
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cmp edi, MB_MAGIC
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jne .skip_map_multiboot
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;; check if multiboot struct is in first 4Mib
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;; otherwith add entry in page dir
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mov eax, 400000
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cmp ebx, eax
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jg .map_multiboot
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jmp .skip_map_multiboot
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.map_multiboot:
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;; TODO: for now let's assume data are bellow 4Mib
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jmp .end
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.skip_map_multiboot:
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add esi, KERNBASE
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.end:
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extern page_directory
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extern page_directory
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mov eax, V2P(page_directory)
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mov eax, V2P(boot_page_dir)
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mov cr3, eax
|
mov cr3, eax
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||||||
;; enable paging
|
;; enable paging
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||||||
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@ -63,7 +77,34 @@ entry:
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or eax, CR0_PG | CR0_PE | CR0_WP
|
or eax, CR0_PG | CR0_PE | CR0_WP
|
||||||
mov cr0, eax
|
mov cr0, eax
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||||||
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extern page_directory
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;; Jump to higher half
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mov eax, page_directory - KERNBASE
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lea eax, entry_high
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extern kernel_start
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jmp eax ; near jump, indirect
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mov ebx, kernel_start
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section .text
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entry_high:
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mov dword [boot_page_dir], 0
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invlpg [0]
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extern stack_top
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mov esp, stack_top
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xor ebp, ebp
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push edi
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|
push esi
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extern kmain
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call kmain
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cli
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hang:
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hlt
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|
jmp hang
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section .data
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align 0x1000
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boot_page_dir:
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dd 0 | PDE_P | PDE_W | PDE_PS
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times (P2PDE(KERNBASE) - 1) dd 0
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dd 0 | PDE_P | PDE_W | PDE_PS
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||||||
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times 0x400 - (boot_page_dir - $$) dd 0
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||||||
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@ -1,7 +1,7 @@
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; File: kernel.s
|
; File: kernel.s
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[BITS 32]
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[BITS 32]
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||||||
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%include "machdep.inc"
|
%include "base.inc"
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||||||
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||||||
section .bss
|
section .bss
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||||||
align 16
|
align 16
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||||||
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@ -17,14 +17,16 @@ kmain:
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||||||
push ebp
|
push ebp
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||||||
mov ebp, esp
|
mov ebp, esp
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||||||
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extern serial_init
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||||||
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call serial_init
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LOG msg_hello_world
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leave
|
leave
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||||||
ret
|
ret
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||||||
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||||||
section .data
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section .rodata
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global machdep
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||||||
machdep:
|
msg_hello_world db "StupidOS v", STUPID_VERSION, " (built with ", __NASM_VER__, " on ", __DATE__, " ", __TIME__, ")", 0
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||||||
istruc machinfo
|
|
||||||
at machinfo.has_cpuid, db 0
|
file db __FILE__, 0
|
||||||
at machinfo.has_pse, db 0
|
|
||||||
at machinfo.has_pae, db 0
|
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||||||
iend
|
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||||||
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@ -7,7 +7,7 @@ SECTIONS
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||||||
|
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||||||
kernel_start = .;
|
kernel_start = .;
|
||||||
|
|
||||||
.multiboot : {
|
.multiboot ALIGN(0x1000): {
|
||||||
KEEP(*(.multiboot.data))
|
KEEP(*(.multiboot.data))
|
||||||
KEEP(*(.multiboot.text))
|
KEEP(*(.multiboot.text))
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
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@ -1,5 +0,0 @@
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||||||
struc machinfo
|
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||||||
.has_cpuid: resb 1
|
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||||||
.has_pse: resb 1
|
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||||||
.has_pae: resb 1
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||||||
endstruc
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|
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@ -45,8 +45,12 @@
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||||||
%define PDE2P(addr) (addr << 22)
|
%define PDE2P(addr) (addr << 22)
|
||||||
%define P2PTE(addr) ((addr >> 12) & 0x3FF)
|
%define P2PTE(addr) ((addr >> 12) & 0x3FF)
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||||||
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||||||
;; Defines: PDE
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;; Defines: Page Directory Flags
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||||||
;; PTE_P - Present
|
;; PDE_P - Present
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||||||
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;; PDE_W - Writable
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||||||
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;; PDE_U - User
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||||||
|
;; PDE_PWT - Write-Through
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||||||
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;; PDE_PS - 4MiB page
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PDE_P equ 1 << 0
|
PDE_P equ 1 << 0
|
||||||
PDE_W equ 1 << 1
|
PDE_W equ 1 << 1
|
||||||
PDE_U equ 1 << 2
|
PDE_U equ 1 << 2
|
||||||
|
@ -57,7 +61,7 @@ PDE_D equ 1 << 6
|
||||||
PDE_PS equ 1 << 7
|
PDE_PS equ 1 << 7
|
||||||
PDE_G equ 1 << 8
|
PDE_G equ 1 << 8
|
||||||
|
|
||||||
;; Defines: PTE
|
;; Defines: Page Table Flags
|
||||||
;; PTE_P - Present
|
;; PTE_P - Present
|
||||||
;; PTE_W - Writable
|
;; PTE_W - Writable
|
||||||
;; PTE_U - User
|
;; PTE_U - User
|
||||||
|
|
|
@ -105,11 +105,18 @@ struc mb_info
|
||||||
endstruc
|
endstruc
|
||||||
|
|
||||||
; Defines: flags
|
; Defines: flags
|
||||||
;
|
;
|
||||||
; MB_INFO_MEM - todo
|
; MB_INFO_MEM - todo
|
||||||
; MB_INFO_BOOTDEV - todo
|
; MB_INFO_BOOTDEV - todo
|
||||||
MB_INFO_MEM equ 1 << 0
|
MB_INFO_MEM equ 1 << 0
|
||||||
MB_INFO_BOOTDEV equ 1 << 1
|
MB_INFO_BOOTDEV equ 1 << 1
|
||||||
|
MB_INFO_CMDLINE equ 1 << 2
|
||||||
|
MB_INFO_MODULES equ 1 << 3
|
||||||
|
MB_INFO_MMAP equ 1 << 6
|
||||||
|
MB_INFO_DRIVES equ 1 << 7
|
||||||
|
MB_INFO_BOOTLOADER_NAME equ 1 << 9
|
||||||
|
MB_INFO_VBE equ 1 << 11
|
||||||
|
MB_INFO_FRAMEBUFFER equ 1 << 12
|
||||||
|
|
||||||
; Structure: mb_mmap
|
; Structure: mb_mmap
|
||||||
struc mb_mmap
|
struc mb_mmap
|
||||||
|
|
|
@ -3,4 +3,4 @@ SRCS = log.s
|
||||||
INCS = base.inc
|
INCS = base.inc
|
||||||
|
|
||||||
include $(TOPDIR)/share/mk/stupid.lib.mk
|
include $(TOPDIR)/share/mk/stupid.lib.mk
|
||||||
include $(TOPDIR)/share/mk/stupid.inc.mk
|
#include $(TOPDIR)/share/mk/stupid.inc.mk
|
||||||
|
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