lunaix-os/kernel/k_main.c

   1 #include <stdint.h>
   2
   3 #include <lunaix/constants.h>
   4 #include <lunaix/tty/tty.h>
   5
   6 #include <lunaix/mm/page.h>
   7 #include <lunaix/mm/pmm.h>
   8 #include <lunaix/mm/vmm.h>
   9
  10 #include <hal/cpu.h>
  11
  12 #include <arch/x86/boot/multiboot.h>
  13 #include <arch/x86/gdt.h>
  14 #include <arch/x86/idt.h>
  15
  16 #include <libc/stdio.h>
  17
  18 extern uint8_t __kernel_start;
  19 extern uint8_t __kernel_end;
  20 extern uint8_t __init_hhk_end;
  21
  22 void
  23 _kernel_init(multiboot_info_t* mb_info)
  24 {
  25     _init_idt();
  26
  27     multiboot_memory_map_t* map = (multiboot_memory_map_t*)mb_info->mmap_addr;
  28
  29     // TODO: 内核初始化
  30     //   (v) 根据memory map初始化内存管理器
  31     //   (v) 分配新的栈空间
  32     //       调整映射：
  33     //   ( )    + 映射 memory map （APCI，APIC，IO映射） （以后）
  34     //   (v)    + 释放 hhk_init 所占据的空间
  35
  36 #pragma region INIT_MM
  37     // 初始化物理内存管理器
  38     pmm_init(MEM_1MB + (mb_info->mem_upper << 10));
  39     vmm_init();
  40 #pragma endregion
  41
  42     // 初始化VGA
  43     tty_init((void*)VGA_BUFFER_PADDR);
  44     tty_set_theme(VGA_COLOR_GREEN, VGA_COLOR_BLACK);
  45
  46     printf("[KERNEL] === Initialization === \n");
  47     unsigned int map_size =
  48       mb_info->mmap_length / sizeof(multiboot_memory_map_t);
  49     printf("[MM] Mem: %d KiB, Extended Mem: %d KiB\n",
  50            mb_info->mem_lower,
  51            mb_info->mem_upper);
  52
  53 #pragma region MMAP_SCAN_RESERVING_KERNEL_PGS
  54     // 按照 Memory map 标识可用的物理页
  55     for (unsigned int i = 0; i < map_size; i++) {
  56         multiboot_memory_map_t mmap = map[i];
  57         printf("[MM] Base: 0x%x, len: %u KiB, type: %u\n",
  58                map[i].addr_low,
  59                map[i].len_low >> 10,
  60                map[i].type);
  61         if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE) {
  62             // 整数向上取整除法
  63             uintptr_t pg = map[i].addr_low + 0x0fffU;
  64             pmm_mark_chunk_free(pg >> 12, map[i].len_low >> 12);
  65             printf("[MM] Freed %u pages start from 0x%x\n",
  66                    map[i].len_low >> 12,
  67                    pg & ~0x0fffU);
  68         }
  69     }
  70
  71     // 将内核占据的页设为已占用
  72     size_t pg_count = (uintptr_t)(&__kernel_end - &__kernel_start) >> 12;
  73     pmm_mark_chunk_occupied(V2P(&__kernel_start) >> 12, pg_count);
  74     printf("[MM] Allocated %d pages for kernel.\n", pg_count);
  75 #pragma endregion
  76
  77     size_t vga_buf_pgs = VGA_BUFFER_SIZE >> 12;
  78
  79     // 首先，标记VGA部分为已占用
  80     pmm_mark_chunk_occupied(VGA_BUFFER_PADDR >> 12, vga_buf_pgs);
  81
  82     // 重映射VGA文本缓冲区（以后会变成显存，i.e., framebuffer）
  83     for (size_t i = 0; i < vga_buf_pgs; i++)
  84     {
  85         vmm_map_page(
  86             (void*)(VGA_BUFFER_VADDR + (i << 12)),
  87             (void*)(VGA_BUFFER_PADDR + (i << 12)),
  88             PG_PREM_RW, PG_PREM_RW
  89         );
  90     }
  91
  92     // 更新VGA缓冲区位置至虚拟地址
  93     tty_set_buffer((void*)VGA_BUFFER_VADDR);
  94
  95     printf("[MM] Mapped VGA to %p.\n", VGA_BUFFER_VADDR);
  96
  97     // 为内核创建一个专属栈空间。
  98     for (size_t i = 0; i < (K_STACK_SIZE >> 12); i++) {
  99         vmm_alloc_page((void*)(K_STACK_START + (i << 12)), PG_PREM_RW, PG_PREM_RW);
 100     }
 101     printf("[MM] Allocated %d pages for stack start at %p\n", K_STACK_SIZE>>12, K_STACK_START);
 102
 103     printf("[KERNEL] === Initialization Done === \n\n");
 104 }
 105
 106 void
 107 _kernel_post_init() {
 108     printf("[KERNEL] === Post Initialization === \n");
 109     size_t hhk_init_pg_count = ((uintptr_t)(&__init_hhk_end)) >> 12;
 110     printf("[MM] Releaseing %d pages from 0x0.\n", hhk_init_pg_count);
 111
 112     // 清除 hhk_init 与前1MiB的映射
 113     for (size_t i = 0; i < hhk_init_pg_count; i++) {
 114         vmm_unmap_page((void*)(i << 12));
 115     }
 116     printf("[KERNEL] === Post Initialization Done === \n\n");
 117 }
 118
 119 void
 120 _kernel_main()
 121 {
 122     char buf[64];
 123
 124     printf("Hello higher half kernel world!\nWe are now running in virtual "
 125            "address space!\n\n");
 126
 127     cpu_get_brand(buf);
 128     printf("CPU: %s\n\n", buf);
 129
 130     void* k_start = vmm_v2p(&__kernel_start);
 131     printf("The kernel's base address mapping: %p->%p\n", &__kernel_start, k_start);
 132     // __asm__("int $0\n");
 133 }