palacios/src/geekos/main.c

   1 /*
   2  * GeekOS C code entry point
   3  * Copyright (c) 2001,2003,2004 David H. Hovemeyer <daveho@cs.umd.edu>
   4  * Copyright (c) 2003, Jeffrey K. Hollingsworth <hollings@cs.umd.edu>
   5  * Copyright (c) 2004, Iulian Neamtiu <neamtiu@cs.umd.edu>
   6  * $Revision: 1.19 $
   7  *
   8  * This is free software.  You are permitted to use,
   9  * redistribute, and modify it as specified in the file "COPYING".
  10  */
  11
  12 #include <geekos/bootinfo.h>
  13 #include <geekos/string.h>
  14 #include <geekos/screen.h>
  15 #include <geekos/mem.h>
  16 #include <geekos/crc32.h>
  17 #include <geekos/tss.h>
  18 #include <geekos/int.h>
  19 #include <geekos/kthread.h>
  20 #include <geekos/trap.h>
  21 #include <geekos/timer.h>
  22 #include <geekos/keyboard.h>
  23 #include <geekos/io.h>
  24 #include <geekos/serial.h>
  25 #include <geekos/reboot.h>
  26 #include <geekos/mem.h>
  27 #include <geekos/paging.h>
  28 #include <geekos/ide.h>
  29 #include <geekos/malloc.h>
  30
  31 #include <geekos/debug.h>
  32 #include <geekos/vmm.h>
  33
  34 #include <geekos/gdt.h>
  35
  36
  37 #include <geekos/vmm_stubs.h>
  38
  39
  40 #define SPEAKER_PORT 0x61
  41
  42
  43 void Buzz(unsigned delay, unsigned num)
  44 {
  45   volatile int x;
  46   int i,j;
  47   unsigned char init;
  48
  49   init=In_Byte(SPEAKER_PORT);
  50
  51   for (i=0;i<num;i++) {
  52     Out_Byte(SPEAKER_PORT, init|0x2);
  53     for (j=0;j<delay;j++) {
  54       x+=j;
  55     }
  56     Out_Byte(SPEAKER_PORT, init);
  57     for (j=0;j<delay;j++) {
  58       x+=j;
  59     }
  60   }
  61 }
  62
  63 inline void MyOut_Byte(ushort_t port, uchar_t value)
  64 {
  65     __asm__ __volatile__ (
  66         "outb %b0, %w1"
  67         :
  68         : "a" (value), "Nd" (port)
  69     );
  70 }
  71
  72 /*
  73  * Read a byte from an I/O port.
  74  */
  75 inline uchar_t MyIn_Byte(ushort_t port)
  76 {
  77     uchar_t value;
  78
  79     __asm__ __volatile__ (
  80         "inb %w1, %b0"
  81         : "=a" (value)
  82         : "Nd" (port)
  83     );
  84
  85     return value;
  86 }
  87
  88
  89
  90 int IO_Read(ushort_t port, void * dst, uint_t length) {
  91   uchar_t * iter = dst;
  92   uint_t i;
  93
  94   for (i = 0; i < length; i++) {
  95     *iter = MyIn_Byte(port);
  96     iter++;
  97   }
  98
  99   return 0;
 100 }
 101
 102
 103
 104 int IO_Write(ushort_t port, void * src, uint_t length) {
 105   uchar_t * iter = src;
 106   uint_t i;
 107
 108
 109   for (i = 0; i < length; i++) {
 110     MyOut_Byte(port, *iter);
 111     iter++;
 112   }
 113
 114   return 0;
 115 }
 116
 117
 118 void BuzzVM()
 119 {
 120   int x;
 121   int j;
 122   unsigned char init;
 123
 124
 125   PrintBoth("Starting To Buzz\n");
 126
 127   init=MyIn_Byte(SPEAKER_PORT);
 128
 129   while (1) {
 130     MyOut_Byte(SPEAKER_PORT, init|0x2);
 131     for (j=0;j<1000000;j++) {
 132       x+=j;
 133     }
 134     MyOut_Byte(SPEAKER_PORT, init);
 135     for (j=0;j<1000000;j++) {
 136       x+=j;
 137     }
 138   }
 139 }
 140
 141
 142
 143
 144
 145
 146
 147
 148 void Buzzer(ulong_t arg) {
 149   ulong_t *doIBuzz = (ulong_t*)arg;
 150   while (1) {
 151     // Quick and dirty hack to save my hearing...
 152     // I'm not too worried about timing, so I'll deal with concurrency later...
 153     if (*doIBuzz == 1) {
 154       Buzz(1000000, 10);
 155     }
 156   }
 157
 158 }
 159
 160
 161
 162
 163
 164 void Keyboard_Listener(ulong_t arg) {
 165   ulong_t * doIBuzz = (ulong_t*)arg;
 166   Keycode key_press;
 167
 168   Print("Press F4 to turn on/off the speaker\n");
 169
 170   while ((key_press = Wait_For_Key())) {
 171     if (key_press == KEY_F4) {
 172       Print("\nToggling Speaker Port\n");
 173       SerialPrintLevel(100,"\nToggling Speaker Port\n");
 174       *doIBuzz = (*doIBuzz + 1) % 2;
 175     } else if (key_press == KEY_F5) {
 176       Print("\nMachine Restart\n");
 177       SerialPrintLevel(100,"\nMachine Restart\n");
 178       machine_real_restart();
 179     }
 180   }
 181   return;
 182 }
 183
 184
 185
 186 extern char BSS_START, BSS_END;
 187
 188 extern char end;
 189
 190
 191 /* This is an ugly hack to get at the VM  memory */
 192 ulong_t vm_range_start;
 193 ulong_t vm_range_end;
 194 ulong_t guest_kernel_start;
 195 ulong_t guest_kernel_end;
 196 /* ** */
 197
 198
 199 int AllocateAndMapPagesForRange(uint_t start, uint_t length, pte_t template_pte)
 200 {
 201   uint_t address;
 202
 203   for (address=start;address<start+length;address+=PAGE_SIZE) {
 204     void *page;
 205     pte_t pte = template_pte;
 206
 207     page=Alloc_Page();
 208     KASSERT(page);
 209
 210     pte.pageBaseAddr=PAGE_ALLIGNED_ADDR(page);
 211
 212     KASSERT(MapPage((void*)address,&pte,1));
 213   }
 214
 215   return 0;
 216 }
 217
 218
 219
 220 /*
 221  * Kernel C code entry point.
 222  * Initializes kernel subsystems, mounts filesystems,
 223  * and spawns init process.
 224  */
 225 void Main(struct Boot_Info* bootInfo)
 226 {
 227   struct Kernel_Thread * key_thread;
 228   struct Kernel_Thread * spkr_thread;
 229
 230   ulong_t doIBuzz = 0;
 231
 232   Init_BSS();
 233   Init_Screen();
 234
 235
 236   Init_Serial();
 237   Init_Mem(bootInfo);
 238   Init_CRC32();
 239   Init_TSS();
 240   Init_Interrupts();
 241   Init_Scheduler();
 242   Init_Traps();
 243   Init_Timer();
 244   Init_Keyboard();
 245   Init_VM(bootInfo);
 246   Init_Paging();
 247
 248   //  Init_IDE();
 249
 250   Print("Done; stalling\n");
 251
 252
 253
 254 #if 1
 255   SerialPrint("Dumping VM kernel Code (first 128 bytes @ 0x%x)\n", 0x100000);
 256   SerialMemDump((unsigned char *)0x100000, 128);
 257   /*
 258     SerialPrint("Dumping kernel Code (first 512 bytes @ 0x%x)\n",KERNEL_START);
 259     SerialMemDump((unsigned char *)VM_KERNEL_START, 512);
 260   */
 261 #endif
 262
 263
 264
 265   SerialPrintLevel(1000,"Launching Noisemaker and keyboard listener threads\n");
 266   key_thread = Start_Kernel_Thread(Keyboard_Listener, (ulong_t)&doIBuzz, PRIORITY_NORMAL, false);
 267   spkr_thread = Start_Kernel_Thread(Buzzer, (ulong_t)&doIBuzz, PRIORITY_NORMAL, false);
 268
 269
 270   {
 271     struct vmm_os_hooks os_hooks;
 272     struct vmm_ctrl_ops vmm_ops;
 273     guest_info_t vm_info;
 274     addr_t rsp;
 275     addr_t rip;
 276
 277     memset(&os_hooks, 0, sizeof(struct vmm_os_hooks));
 278     memset(&vmm_ops, 0, sizeof(struct vmm_ctrl_ops));
 279     memset(&vm_info, 0, sizeof(guest_info_t));
 280
 281     os_hooks.print_debug = &PrintBoth;
 282     os_hooks.print_info = &Print;
 283     os_hooks.print_trace = &SerialPrint;
 284     os_hooks.allocate_pages = &Allocate_VMM_Pages;
 285     os_hooks.free_page = &Free_VMM_Page;
 286     os_hooks.malloc = &VMM_Malloc;
 287     os_hooks.free = &VMM_Free;
 288
 289
 290     //   DumpGDT();
 291     Init_VMM(&os_hooks, &vmm_ops);
 292
 293
 294     init_mem_layout(&(vm_info.mem_layout));
 295     init_mem_list(&(vm_info.mem_list));
 296     init_vmm_io_map(&(vm_info.io_map));
 297
 298
 299     add_mem_list_pages(&(vm_info.mem_list), vm_range_start, (vm_range_end - vm_range_start) / PAGE_SIZE);
 300     //    add_unmapped_mem_range(&(vm_info.mem_layout), 0, 256);
 301     //add_shared_mem_range(&(vm_info.mem_layout), guest_kernel_start, (guest_kernel_end - guest_kernel_start) / PAGE_SIZE, guest_kernel_start);
 302     //add_guest_mem_range(&(vm_info.mem_layout), guest_kernel_end, 20);
 303
 304     if (0) {
 305
 306       //    add_shared_mem_range(&(vm_info.mem_layout), 0, 0x800000, 0x10000);
 307       add_shared_mem_range(&(vm_info.mem_layout), 0, 0x1000000, 0);
 308
 309       rip = (ulong_t)(void*)&BuzzVM;
 310       //  rip -= 0x10000;
 311       //    rip = (addr_t)(void*)&exit_test;
 312       //  rip -= 0x2000;
 313       vm_info.rip = rip;
 314       rsp = (addr_t)Alloc_Page();
 315
 316       vm_info.rsp = (rsp +4092 );// - 0x2000;
 317
 318
 319     } else {
 320       add_shared_mem_range(&(vm_info.mem_layout), 0x0, 0x1000, 0x100000);
 321
 322
 323
 324       hook_io_port(&(vm_info.io_map), 0x61, &IO_Read, &IO_Write);
 325
 326       vm_info.rip = 0x0;
 327       vm_info.rsp = 0x0;
 328     }
 329
 330     PrintBoth("Initializing Guest (eip=0x%.8x) (esp=0x%.8x)\n", (uint_t)vm_info.rip,(uint_t)vm_info.rsp);
 331     (vmm_ops).init_guest(&vm_info);
 332     PrintBoth("Starting Guest\n");
 333     (vmm_ops).start_guest(&vm_info);
 334   }
 335
 336
 337
 338
 339
 340   TODO("Write a Virtual Machine Monitor");
 341
 342
 343   Exit(0);
 344 }