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: 1.15 $
   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 #include <geekos/vmm_sizes.h>
  37 #include <geekos/vmm_stubs.h>
  38
  39 /*
  40   static inline unsigned int cpuid_ecx(unsigned int op)
  41   {
  42   unsigned int eax, ecx;
  43
  44   __asm__("cpuid"
  45   : "=a" (eax), "=c" (ecx)
  46   : "0" (op)
  47   : "bx", "dx" );
  48
  49   return ecx;
  50   }
  51 */
  52
  53
  54
  55 extern void Get_MSR(ulong_t msr, unsigned int *val1, unsigned int *val2);
  56 extern void Set_MSR(ulong_t msr, ulong_t val1, ulong_t val2);
  57 extern uint_t Get_EIP();
  58 extern uint_t Get_ESP();
  59 extern uint_t Get_EBP();
  60
  61
  62 int foo=42;
  63
  64 #define SPEAKER_PORT 0x61
  65
  66
  67 void Buzz(unsigned delay, unsigned num)
  68 {
  69   volatile int x;
  70   int i,j;
  71   unsigned char init;
  72
  73   init=In_Byte(SPEAKER_PORT);
  74
  75   for (i=0;i<num;i++) {
  76     Out_Byte(SPEAKER_PORT, init|0x2);
  77     for (j=0;j<delay;j++) {
  78       x+=j;
  79     }
  80     Out_Byte(SPEAKER_PORT, init);
  81     for (j=0;j<delay;j++) {
  82       x+=j;
  83     }
  84   }
  85 }
  86
  87 inline void MyOut_Byte(ushort_t port, uchar_t value)
  88 {
  89     __asm__ __volatile__ (
  90         "outb %b0, %w1"
  91         :
  92         : "a" (value), "Nd" (port)
  93     );
  94 }
  95
  96 /*
  97  * Read a byte from an I/O port.
  98  */
  99 inline uchar_t MyIn_Byte(ushort_t port)
 100 {
 101     uchar_t value;
 102
 103     __asm__ __volatile__ (
 104         "inb %w1, %b0"
 105         : "=a" (value)
 106         : "Nd" (port)
 107     );
 108
 109     return value;
 110 }
 111
 112
 113 extern void MyBuzzVM();
 114
 115 #define MYBUZZVM_START MyBuzzVM
 116 #define MYBUZZVM_LEN   0x3d
 117
 118 void BuzzVM()
 119 {
 120   int x;
 121   int j;
 122   unsigned char init;
 123
 124
 125   SerialPrint("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 extern void RunVM();
 142
 143 int vmRunning = 0;
 144
 145 void RunVM() {
 146   vmRunning = 1;
 147
 148   while(1);
 149 }
 150
 151
 152
 153
 154
 155
 156 void Buzzer(ulong_t arg) {
 157   ulong_t *doIBuzz = (ulong_t*)arg;
 158   while (1) {
 159     // Quick and dirty hack to save my hearing...
 160     // I'm not too worried about timing, so I'll deal with concurrency later...
 161     if (*doIBuzz == 1) {
 162       Buzz(1000000, 10);
 163     }
 164   }
 165
 166 }
 167
 168
 169
 170
 171
 172 void Hello(ulong_t arg)
 173 {
 174   char *b="hello ";
 175   char byte;
 176   short port=0xe9;
 177   int i;
 178   while(1){
 179     for (i=0;i<6;i++) {
 180       byte=b[i];
 181       __asm__ __volatile__ ("outb %b0, %w1" : : "a"(byte), "Nd"(port) );
 182     }
 183   }
 184 }
 185
 186 void Keyboard_Listener(ulong_t arg) {
 187   ulong_t * doIBuzz = (ulong_t*)arg;
 188   Keycode key_press;
 189
 190   Print("Press F4 to turn on/off the speaker\n");
 191
 192   while ((key_press = Wait_For_Key())) {
 193     if (key_press == KEY_F4) {
 194       Print("\nToggling Speaker Port\n");
 195       SerialPrintLevel(100,"\nToggling Speaker Port\n");
 196       *doIBuzz = (*doIBuzz + 1) % 2;
 197     } else if (key_press == KEY_F5) {
 198       Print("\nMachine Restart\n");
 199       SerialPrintLevel(100,"\nMachine Restart\n");
 200       machine_real_restart();
 201     }
 202   }
 203   return;
 204 }
 205
 206
 207
 208 extern char BSS_START, BSS_END;
 209
 210 extern char end;
 211
 212 /*
 213 void VM_Thread(ulong_t arg)
 214 {
 215   int ret;
 216   struct VMDescriptor *vm = (struct VMDescriptor *) arg;
 217
 218   SerialPrintLevel(100,"VM_Thread: Launching VM with (entry_ip=%x, exit_eip=%x, guest_esp=%x)\n",
 219               vm->entry_ip, vm->exit_eip, vm->guest_esp);
 220
 221   SerialPrintLevel(100,"VM_Thread: You should see nothing further from me\n");
 222
 223
 224   ret = VMLaunch(vm);
 225
 226
 227   SerialPrintLevel(100,"VM_Thread: uh oh...");
 228
 229   switch (ret) {
 230   case VMX_SUCCESS:
 231     SerialPrintLevel(100,"Normal VMExit Occurred\n");
 232     break;
 233   case VMX_FAIL_INVALID:
 234     SerialPrintLevel(100,"Possibile invalid VMCS (%.8x)\n", ret);
 235     break;
 236   case VMX_FAIL_VALID:
 237     SerialPrintLevel(100,"Valid VMCS, errorcode recorded in VMCS\n");
 238     break;
 239   case VMM_ERROR:
 240     SerialPrintLevel(100,"VMM Error\n");
 241     break;
 242   default:
 243     SerialPrintLevel(100,"VMLaunch returned unknown error (%.8x)\n", ret);
 244     break;
 245   }
 246
 247   SerialPrintLevel(100,"VM_Thread: Spinning\n");
 248   while (1) {}
 249
 250 }
 251 */
 252
 253
 254
 255 int AllocateAndMapPagesForRange(uint_t start, uint_t length, pte_t template_pte)
 256 {
 257   uint_t address;
 258
 259   for (address=start;address<start+length;address+=PAGE_SIZE) {
 260     void *page;
 261     pte_t pte = template_pte;
 262
 263     page=Alloc_Page();
 264     KASSERT(page);
 265
 266     pte.pageBaseAddr=PAGE_ALLIGNED_ADDR(page);
 267
 268     KASSERT(MapPage((void*)address,&pte,1));
 269   }
 270
 271   return 0;
 272 }
 273
 274
 275
 276 /*
 277  * Kernel C code entry point.
 278  * Initializes kernel subsystems, mounts filesystems,
 279  * and spawns init process.
 280  */
 281 void Main(struct Boot_Info* bootInfo)
 282 {
 283   struct Kernel_Thread * key_thread;
 284   struct Kernel_Thread * spkr_thread;
 285   // struct Kernel_Thread * vm_thread;
 286   // struct VMDescriptor    vm;
 287
 288   ulong_t doIBuzz = 0;
 289
 290   Init_BSS();
 291   Init_Screen();
 292
 293
 294   Init_Serial();
 295   Init_Mem(bootInfo);
 296   Init_CRC32();
 297   Init_TSS();
 298   Init_Interrupts();
 299   Init_Scheduler();
 300   Init_Traps();
 301   Init_Timer();
 302   Init_Keyboard();
 303   Init_VM(bootInfo);
 304   Init_Paging();
 305
 306   //  Init_IDE();
 307
 308   Print("Done; stalling\n");
 309
 310
 311
 312 #if 0
 313   SerialPrint("Dumping VM kernel Code (first 512 bytes @ 0x%x)\n",VM_KERNEL_START);
 314   SerialMemDump((unsigned char *)VM_KERNEL_START, 512);
 315   /*
 316     SerialPrint("Dumping kernel Code (first 512 bytes @ 0x%x)\n",KERNEL_START);
 317     SerialMemDump((unsigned char *)VM_KERNEL_START, 512);
 318   */
 319 #endif
 320
 321 #if 0
 322   SerialPrint("Dumping GUEST KERNEL CODE (first 512*2 bytes @ 0x100000)\n");
 323   SerialMemDump((unsigned char *)0x100000, 512*2);
 324 #endif
 325
 326
 327
 328   {
 329     struct vmm_os_hooks os_hooks;
 330     struct vmm_ctrl_ops vmm_ops;
 331     guest_info_t vm_info;
 332     memset(&os_hooks, 0, sizeof(struct vmm_os_hooks));
 333     memset(&vmm_ops, 0, sizeof(struct vmm_ctrl_ops));
 334     memset(&vm_info, 0, sizeof(guest_info_t));
 335
 336     os_hooks.print_debug = &PrintBoth;
 337     os_hooks.print_info = &Print;
 338     os_hooks.print_trace = &SerialPrint;
 339     os_hooks.Allocate_Pages = &Allocate_VMM_Pages;
 340     os_hooks.Free_Page = &Free_VMM_Page;
 341     os_hooks.malloc = &VMM_Malloc;
 342     os_hooks.free = &VMM_Free;
 343
 344
 345     Init_VMM(&os_hooks, &vmm_ops);
 346
 347
 348
 349     vm_info.rip = (ullong_t)(void*)&BuzzVM;
 350     vm_info.rsp = (ulong_t)Alloc_Page();
 351
 352     SerialPrint("Initializing Guest\n");
 353     (vmm_ops).init_guest(&vm_info);
 354     SerialPrint("Starting Guest\n");
 355     (vmm_ops).start_guest(&vm_info);
 356
 357   }
 358
 359
 360   SerialPrintLevel(1000,"Launching Noisemaker and keyboard listener threads\n");
 361
 362   key_thread = Start_Kernel_Thread(Keyboard_Listener, (ulong_t)&doIBuzz, PRIORITY_NORMAL, false);
 363   spkr_thread = Start_Kernel_Thread(Buzzer, (ulong_t)&doIBuzz, PRIORITY_NORMAL, false);
 364
 365
 366
 367
 368
 369
 370   // Try to launch a real VM
 371
 372
 373   // We now map pages of physical memory into where we are going
 374   // to slap the vmxassist, bios, and vgabios code
 375   /*
 376   pte_t template_pte;
 377
 378   template_pte.present=1;
 379   template_pte.flags=VM_WRITE|VM_READ|VM_USER|VM_EXEC;
 380   template_pte.accessed=0;
 381   template_pte.dirty=0;
 382   template_pte.pteAttribute=0;
 383   template_pte.globalPage=0;
 384   template_pte.kernelInfo=0;
 385
 386   SerialPrintLevel(1000,"Allocating Pages for VM kernel\n");
 387
 388 #define SEGLEN (1024*64)
 389
 390   AllocateAndMapPagesForRange(START_OF_VM+0x100000, VM_KERNEL_LENGTH / 512, template_pte);
 391 */
 392   // Now we should be copying into actual memory
 393
 394   //SerialPrintLevel(1000,"Copying VM code from %x to %x (%d bytes)\n", VM_KERNEL_START, START_OF_VM+0x100000,VM_KERNEL_LENGTH);
 395   //memcpy((char*)(START_OF_VM+0x100000),(char*)VM_KERNEL_START,VM_KERNEL_LENGTH);
 396
 397   //SerialPrintLevel(1000, "VM copied\n");
 398
 399   /*
 400   // jump into vmxassist
 401   vm.entry_ip=(uint_t)0x00107fd0;
 402   vm.exit_eip=0;
 403   // Put the stack at 512K
 404   vm.guest_esp=(uint_t)4096 + 8192 - 4;
 405   *(unsigned int *)(vm.guest_esp) = 1024 * 1024;
 406   vm.guest_esp -= 4;
 407   *(unsigned int *)(vm.guest_esp) = 8;
 408   vm.guest_esp -= 4;
 409   *(unsigned int *)(vm.guest_esp) = vm.guest_esp + 4;;
 410   vm.guest_esp -= 4;
 411   *(unsigned int *)(vm.guest_esp) = vm.entry_ip;
 412   //  vm.guest_esp -= 4;
 413
 414
 415   SerialMemDump((unsigned char *)vm.entry_ip, 512);
 416   */
 417
 418   // vm_thread = Start_Kernel_Thread(VM_Thread, (ulong_t)&vm,PRIORITY_NORMAL,false);
 419
 420
 421   SerialPrintLevel(1000,"Next: setup GDT\n");
 422
 423
 424
 425   TODO("Write a Virtual Machine Monitor");
 426
 427
 428   /* Now this thread is done. */
 429   Exit(0);
 430 }