lunaix-os/arch/x86/mm/gdt.c

   1 #include <lunaix/types.h>
   2 #include "sys/x86_isa.h"
   3
   4 #define SD_TYPE(x) (x << 8)
   5 #define SD_CODE_DATA(x) (x << 12)
   6 #define SD_DPL(x) (x << 13)
   7 #define SD_PRESENT(x) (x << 15)
   8 #define SD_AVL(x) (x << 20)
   9 #define SD_64BITS(x) (x << 21)
  10 #define SD_32BITS(x) (x << 22)
  11 #define SD_4K_GRAN(x) (x << 23)
  12
  13 #define SEG_LIM_L(x) (x & 0x0ffff)
  14 #define SEG_LIM_H(x) (x & 0xf0000)
  15 #define SEG_BASE_L(x) ((x & 0x0000ffff) << 16)
  16 #define SEG_BASE_M(x) ((x & 0x00ff0000) >> 16)
  17 #define SEG_BASE_H(x) (x & 0xff000000)
  18
  19 #define SEG_DATA_RD 0x00        // Read-Only
  20 #define SEG_DATA_RDA 0x01       // Read-Only, accessed
  21 #define SEG_DATA_RDWR 0x02      // Read/Write
  22 #define SEG_DATA_RDWRA 0x03     // Read/Write, accessed
  23 #define SEG_DATA_RDEXPD 0x04    // Read-Only, expand-down
  24 #define SEG_DATA_RDEXPDA 0x05   // Read-Only, expand-down, accessed
  25 #define SEG_DATA_RDWREXPD 0x06  // Read/Write, expand-down
  26 #define SEG_DATA_RDWREXPDA 0x07 // Read/Write, expand-down, accessed
  27 #define SEG_CODE_EX 0x08        // Execute-Only
  28 #define SEG_CODE_EXA 0x09       // Execute-Only, accessed
  29 #define SEG_CODE_EXRD 0x0A      // Execute/Read
  30 #define SEG_CODE_EXRDA 0x0B     // Execute/Read, accessed
  31 #define SEG_CODE_EXC 0x0C       // Execute-Only, conforming
  32 #define SEG_CODE_EXCA 0x0D      // Execute-Only, conforming, accessed
  33 #define SEG_CODE_EXRDC 0x0E     // Execute/Read, conforming
  34 #define SEG_CODE_EXRDCA 0x0F    // Execute/Read, conforming, accessed
  35
  36 #define BIT64   (SD_64BITS(1) | SD_32BITS(0))
  37 #define BIT32   (SD_64BITS(0) | SD_32BITS(1))
  38
  39 #define SEG_R0_CODE                                                            \
  40     SD_TYPE(SEG_CODE_EXRD) | SD_CODE_DATA(1) | SD_DPL(0) | SD_PRESENT(1) |     \
  41       SD_AVL(0) | SD_4K_GRAN(1)
  42
  43 #define SEG_R0_DATA                                                            \
  44     SD_TYPE(SEG_DATA_RDWR) | SD_CODE_DATA(1) | SD_DPL(0) | SD_PRESENT(1) |     \
  45       SD_AVL(0) | SD_4K_GRAN(1)
  46
  47 #define SEG_R3_CODE                                                            \
  48     SD_TYPE(SEG_CODE_EXRD) | SD_CODE_DATA(1) | SD_DPL(3) | SD_PRESENT(1) |     \
  49       SD_AVL(0) | SD_4K_GRAN(1)
  50
  51 #define SEG_R3_DATA                                                            \
  52     SD_TYPE(SEG_DATA_RDWR) | SD_CODE_DATA(1) | SD_DPL(3) | SD_PRESENT(1) |     \
  53       SD_AVL(0) | SD_4K_GRAN(1)
  54
  55 #define SEG_TSS SD_TYPE(9) | SD_DPL(0) | SD_PRESENT(1)
  56
  57
  58 #ifdef CONFIG_ARCH_X86_64
  59
  60 x86_segdesc_t _gdt[8];
  61 u16_t _gdt_limit = sizeof(_gdt) - 1;
  62
  63 static inline void
  64 _set_gdt_entry(int index, int dpl, unsigned int flags)
  65 {
  66     u64_t desc = 0;
  67     desc |= flags | BIT64;
  68     desc |= 0xf << 16;
  69     desc = desc << 32;
  70     desc |= 0xffff;
  71
  72     _gdt[index] = desc;
  73 }
  74
  75 static inline void
  76 _set_tss(int index, ptr_t base, size_t size)
  77 {
  78     struct x86_sysdesc* tssd;
  79     u32_t attr;
  80
  81     size = size - 1;
  82     tssd = (struct x86_sysdesc*)&_gdt[index];
  83     tssd->hi = base >> 32;
  84
  85     attr = SD_4K_GRAN(1) | SD_PRESENT(1) | SD_TYPE(9) | SD_DPL(0);
  86     attr |= (SEG_LIM_H(size) << 16);
  87
  88     tssd->lo = (SEG_BASE_H(base) | attr | SEG_BASE_M(base)) << 32;
  89     tssd->lo |= SEG_BASE_L(base) | SEG_LIM_L(size);
  90 }
  91
  92 #else
  93
  94 x86_segdesc_t _gdt[6];
  95 u16_t _gdt_limit = sizeof(_gdt) - 1;
  96
  97 static inline void
  98 _set_gdt_entry(u32_t index, ptr_t base, u32_t limit, u32_t flags)
  99 {
 100     x86_segdesc_t* gdte = &_gdt[index];
 101
 102     flags |= BIT32;
 103
 104     gdte->hi =
 105       SEG_BASE_H(base) | flags | SEG_LIM_H(limit) | SEG_BASE_M(base);
 106     gdte->lo |= SEG_BASE_L(base) | SEG_LIM_L(limit);
 107 }
 108
 109 static inline void
 110 _set_tss(int index, ptr_t base, size_t size)
 111 {
 112     _set_gdt_entry(index, base, size - 1, SEG_TSS);
 113 }
 114
 115 #endif
 116
 117
 118 void
 119 _init_gdt()
 120 {
 121     extern struct x86_tss _tss;
 122
 123 #ifdef CONFIG_ARCH_X86_64
 124     _gdt[0] = 0;
 125     _set_gdt_entry(1, 0, SEG_R0_CODE);   // kernel code
 126     _set_gdt_entry(2, 3, SEG_R3_CODE);   // user code
 127     _set_gdt_entry(3, 0, SEG_R0_DATA);   // generic data
 128     _set_gdt_entry(4, 4, SEG_R3_DATA);   // generic data
 129     _set_tss(5, (ptr_t)&_tss, sizeof(_tss));
 130 #else
 131     _set_gdt_entry(0, 0, 0, 0);
 132     _set_gdt_entry(1, 0, 0xfffff, SEG_R0_CODE);
 133     _set_gdt_entry(2, 0, 0xfffff, SEG_R3_CODE);
 134     _set_gdt_entry(3, 0, 0xfffff, SEG_R0_DATA);
 135     _set_gdt_entry(4, 0, 0xfffff, SEG_R3_DATA);
 136     _set_tss(5, (u32_t)&_tss, sizeof(struct x86_tss) - 1);
 137 #endif
 138 }