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: 1.10 $
   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
  30 #include <geekos/vmm.h>
  31
  32 #include <geekos/gdt.h>
  33
  34 #include <geekos/vmm_sizes.h>
  35
  36 /*
  37   static inline unsigned int cpuid_ecx(unsigned int op)
  38   {
  39   unsigned int eax, ecx;
  40
  41   __asm__("cpuid"
  42   : "=a" (eax), "=c" (ecx)
  43   : "0" (op)
  44   : "bx", "dx" );
  45
  46   return ecx;
  47   }
  48 */
  49
  50
  51
  52 extern void Get_MSR(ulong_t msr, unsigned int *val1, unsigned int *val2);
  53 extern void Set_MSR(ulong_t msr, ulong_t val1, ulong_t val2);
  54 extern uint_t Get_EIP();
  55 extern uint_t Get_ESP();
  56 extern uint_t Get_EBP();
  57
  58
  59 int foo=42;
  60
  61 #define SPEAKER_PORT 0x61
  62
  63
  64 void Buzz(unsigned delay, unsigned num)
  65 {
  66   volatile int x;
  67   int i,j;
  68   unsigned char init;
  69
  70   init=In_Byte(SPEAKER_PORT);
  71
  72   for (i=0;i<num;i++) {
  73     Out_Byte(SPEAKER_PORT, init|0x2);
  74     for (j=0;j<delay;j++) {
  75       x+=j;
  76     }
  77     Out_Byte(SPEAKER_PORT, init);
  78     for (j=0;j<delay;j++) {
  79       x+=j;
  80     }
  81   }
  82 }
  83
  84 inline void MyOut_Byte(ushort_t port, uchar_t value)
  85 {
  86     __asm__ __volatile__ (
  87         "outb %b0, %w1"
  88         :
  89         : "a" (value), "Nd" (port)
  90     );
  91 }
  92
  93 /*
  94  * Read a byte from an I/O port.
  95  */
  96 inline uchar_t MyIn_Byte(ushort_t port)
  97 {
  98     uchar_t value;
  99
 100     __asm__ __volatile__ (
 101         "inb %w1, %b0"
 102         : "=a" (value)
 103         : "Nd" (port)
 104     );
 105
 106     return value;
 107 }
 108
 109
 110 extern void MyBuzzVM();
 111
 112 #define MYBUZZVM_START MyBuzzVM
 113 #define MYBUZZVM_LEN   0x3d
 114
 115 void BuzzVM()
 116 {
 117   int x;
 118   int j;
 119   unsigned char init;
 120
 121
 122   init=MyIn_Byte(SPEAKER_PORT);
 123
 124   while (1) {
 125     MyOut_Byte(SPEAKER_PORT, init|0x2);
 126     for (j=0;j<1000000;j++) {
 127       x+=j;
 128     }
 129     MyOut_Byte(SPEAKER_PORT, init);
 130     for (j=0;j<1000000;j++) {
 131       x+=j;
 132     }
 133   }
 134 }
 135
 136 extern void RunVM();
 137
 138 int vmRunning = 0;
 139
 140 void RunVM() {
 141   vmRunning = 1;
 142
 143   while(1);
 144 }
 145
 146
 147
 148
 149 extern uint_t VMCS_STORE();
 150 extern uint_t VMCS_READ();
 151
 152
 153
 154 void Buzzer(ulong_t arg) {
 155   ulong_t *doIBuzz = (ulong_t*)arg;
 156   while (1) {
 157     // Quick and dirty hack to save my hearing...
 158     // I'm not too worried about timing, so I'll deal with concurrency later...
 159     if (*doIBuzz == 1) {
 160       Buzz(1000000, 10);
 161     }
 162   }
 163
 164 }
 165
 166
 167
 168 void Hello(ulong_t arg)
 169 {
 170   char *b="hello ";
 171   char byte;
 172   short port=0xe9;
 173   int i;
 174   while(1){
 175     for (i=0;i<6;i++) {
 176       byte=b[i];
 177       __asm__ __volatile__ ("outb %b0, %w1" : : "a"(byte), "Nd"(port) );
 178     }
 179   }
 180 }
 181
 182 void Keyboard_Listener(ulong_t arg) {
 183   ulong_t * doIBuzz = (ulong_t*)arg;
 184   Keycode key_press;
 185
 186   Print("Press F4 to turn on/off the speaker\n");
 187
 188   while ((key_press = Wait_For_Key())) {
 189     if (key_press == KEY_F4) {
 190       Print("\nToggling Speaker Port\n");
 191       SerialPrintLevel(100,"\nToggling Speaker Port\n");
 192       *doIBuzz = (*doIBuzz + 1) % 2;
 193     } else if (key_press == KEY_F5) {
 194       Print("\nMachine Restart\n");
 195       SerialPrintLevel(100,"\nMachine Restart\n");
 196       machine_real_restart();
 197     }
 198   }
 199   return;
 200 }
 201
 202
 203
 204 extern char BSS_START, BSS_END;
 205
 206 extern char end;
 207
 208 /*
 209 void VM_Thread(ulong_t arg)
 210 {
 211   int ret;
 212   struct VMDescriptor *vm = (struct VMDescriptor *) arg;
 213
 214   SerialPrintLevel(100,"VM_Thread: Launching VM with (entry_ip=%x, exit_eip=%x, guest_esp=%x)\n",
 215               vm->entry_ip, vm->exit_eip, vm->guest_esp);
 216
 217   SerialPrintLevel(100,"VM_Thread: You should see nothing further from me\n");
 218
 219
 220   ret = VMLaunch(vm);
 221
 222
 223   SerialPrintLevel(100,"VM_Thread: uh oh...");
 224
 225   switch (ret) {
 226   case VMX_SUCCESS:
 227     SerialPrintLevel(100,"Normal VMExit Occurred\n");
 228     break;
 229   case VMX_FAIL_INVALID:
 230     SerialPrintLevel(100,"Possibile invalid VMCS (%.8x)\n", ret);
 231     break;
 232   case VMX_FAIL_VALID:
 233     SerialPrintLevel(100,"Valid VMCS, errorcode recorded in VMCS\n");
 234     break;
 235   case VMM_ERROR:
 236     SerialPrintLevel(100,"VMM Error\n");
 237     break;
 238   default:
 239     SerialPrintLevel(100,"VMLaunch returned unknown error (%.8x)\n", ret);
 240     break;
 241   }
 242
 243   SerialPrintLevel(100,"VM_Thread: Spinning\n");
 244   while (1) {}
 245
 246 }
 247 */
 248
 249 int AllocateAndMapPagesForRange(uint_t start, uint_t length, pte_t template_pte)
 250 {
 251   uint_t address;
 252
 253   for (address=start;address<start+length;address+=PAGE_SIZE) {
 254     void *page;
 255     pte_t pte = template_pte;
 256
 257     page=Alloc_Page();
 258     KASSERT(page);
 259
 260     pte.pageBaseAddr=PAGE_ALLIGNED_ADDR(page);
 261
 262     KASSERT(MapPage((void*)address,&pte,1));
 263   }
 264
 265   return 0;
 266 }
 267
 268
 269
 270 /*
 271  * Kernel C code entry point.
 272  * Initializes kernel subsystems, mounts filesystems,
 273  * and spawns init process.
 274  */
 275 void Main(struct Boot_Info* bootInfo)
 276 {
 277   struct Kernel_Thread * key_thread;
 278   struct Kernel_Thread * spkr_thread;
 279   // struct Kernel_Thread * vm_thread;
 280   // struct VMDescriptor    vm;
 281
 282   ulong_t doIBuzz = 0;
 283
 284   Init_BSS();
 285   Init_Screen();
 286
 287
 288   InitSerial();
 289   Init_Mem(bootInfo);
 290   Init_CRC32();
 291   Init_TSS();
 292   Init_Interrupts();
 293   Init_Scheduler();
 294   Init_Traps();
 295   Init_Timer();
 296   Init_Keyboard();
 297   Init_VM(bootInfo);
 298   Init_Paging();
 299
 300   //  Init_IDE();
 301
 302   Print("Done; stalling\n");
 303
 304
 305
 306 #if 0
 307   SerialPrint("Dumping VM kernel Code (first 512 bytes @ 0x%x)\n",VM_KERNEL_START);
 308   SerialMemDump((unsigned char *)VM_KERNEL_START, 512);
 309   /*
 310     SerialPrint("Dumping kernel Code (first 512 bytes @ 0x%x)\n",KERNEL_START);
 311     SerialMemDump((unsigned char *)VM_KERNEL_START, 512);
 312   */
 313 #endif
 314
 315 #if 1
 316   SerialPrint("Dumping GUEST KERNEL CODE (first 512*2 bytes @ 0x100000)\n");
 317   SerialMemDump((unsigned char *)0x100000, 512*2);
 318 #endif
 319
 320
 321
 322
 323   SerialPrint("\n\nHello, Welcome to this horrid output-only serial interface\n");
 324   SerialPrint("Eventually, this will let us control the VMM\n\n");
 325
 326   SerialPrint("\n\n===>");
 327
 328
 329
 330   Init_VMM();
 331
 332
 333   SerialPrintLevel(1000,"Launching Noisemaker and keyboard listener threads\n");
 334
 335   key_thread = Start_Kernel_Thread(Keyboard_Listener, (ulong_t)&doIBuzz, PRIORITY_NORMAL, false);
 336   spkr_thread = Start_Kernel_Thread(Buzzer, (ulong_t)&doIBuzz, PRIORITY_NORMAL, false);
 337
 338
 339
 340
 341
 342
 343   // Try to launch a real VM
 344
 345
 346   // We now map pages of physical memory into where we are going
 347   // to slap the vmxassist, bios, and vgabios code
 348   /*
 349   pte_t template_pte;
 350
 351   template_pte.present=1;
 352   template_pte.flags=VM_WRITE|VM_READ|VM_USER|VM_EXEC;
 353   template_pte.accessed=0;
 354   template_pte.dirty=0;
 355   template_pte.pteAttribute=0;
 356   template_pte.globalPage=0;
 357   template_pte.kernelInfo=0;
 358
 359   SerialPrintLevel(1000,"Allocating Pages for VM kernel\n");
 360
 361 #define SEGLEN (1024*64)
 362
 363   AllocateAndMapPagesForRange(START_OF_VM+0x100000, VM_KERNEL_LENGTH / 512, template_pte);
 364 */
 365   // Now we should be copying into actual memory
 366
 367   //SerialPrintLevel(1000,"Copying VM code from %x to %x (%d bytes)\n", VM_KERNEL_START, START_OF_VM+0x100000,VM_KERNEL_LENGTH);
 368   //memcpy((char*)(START_OF_VM+0x100000),(char*)VM_KERNEL_START,VM_KERNEL_LENGTH);
 369
 370   //SerialPrintLevel(1000, "VM copied\n");
 371
 372   /*
 373   // jump into vmxassist
 374   vm.entry_ip=(uint_t)0x00107fd0;
 375   vm.exit_eip=0;
 376   // Put the stack at 512K
 377   vm.guest_esp=(uint_t)4096 + 8192 - 4;
 378   *(unsigned int *)(vm.guest_esp) = 1024 * 1024;
 379   vm.guest_esp -= 4;
 380   *(unsigned int *)(vm.guest_esp) = 8;
 381   vm.guest_esp -= 4;
 382   *(unsigned int *)(vm.guest_esp) = vm.guest_esp + 4;;
 383   vm.guest_esp -= 4;
 384   *(unsigned int *)(vm.guest_esp) = vm.entry_ip;
 385   //  vm.guest_esp -= 4;
 386
 387
 388   SerialMemDump((unsigned char *)vm.entry_ip, 512);
 389   */
 390
 391   // vm_thread = Start_Kernel_Thread(VM_Thread, (ulong_t)&vm,PRIORITY_NORMAL,false);
 392
 393
 394   SerialPrintLevel(1000,"Next: setup GDT\n");
 395
 396
 397
 398   TODO("Write a Virtual Machine Monitor");
 399
 400
 401   /* Now this thread is done. */
 402   Exit(0);
 403 }