protected mode debugging
authorJohn Tsiombikas <nuclear@member.fsf.org>
Wed, 18 Apr 2018 08:41:18 +0000 (11:41 +0300)
committerJohn Tsiombikas <nuclear@member.fsf.org>
Wed, 18 Apr 2018 08:41:18 +0000 (11:41 +0300)
Makefile
src/boot/boot.s
src/boot/boot2.s

index 7e0f1b0..7fa61b9 100644 (file)
--- a/Makefile
+++ b/Makefile
@@ -9,8 +9,8 @@ warn = -pedantic -Wall
 dbg = -g
 inc = -Isrc -Isrc/libc
 
-CFLAGS = $(ccarch) $(warn) $(dbg) -nostdinc -fno-builtin $(inc) $(def)
-ASFLAGS = $(asarch) $(dbg) -nostdinc -fno-builtin $(inc)
+CFLAGS = $(ccarch) -march=i386 $(warn) $(dbg) -nostdinc -fno-builtin $(inc) $(def)
+ASFLAGS = $(asarch) -march=i386 $(dbg) -nostdinc -fno-builtin $(inc)
 LDFLAGS = $(ldarch) -T pcboot.ld -print-gc-sections
 
 
index bf32820..554f5a2 100644 (file)
@@ -322,7 +322,6 @@ setup_serial:
        ret
 
        # expects a character in al
-       .global ser_putchar
 ser_putchar:
        push %dx
 
index ec6f407..0f2bbf8 100644 (file)
        .code16
        .section .boot2,"a"
 
-       .extern ser_putchar
+       .set drive_number, 0x7bec
+       # reset floppy drive
+       xor %ax, %ax
+       movb drive_number, %dl
+       int $0x13
+
+       # load initial GDT/IDT
+       lgdt (gdt_lim)
+       lidt (idt_lim)
+       # enable protection
+       mov %cr0, %eax
+       or $1, %eax
+       mov %eax, %cr0
+       # inter-segment jump to set cs selector to segment 1
+       ljmp $0x8,$0f
+
+       .code32
+       # set all data selectors to segment 2
+0:     mov $0x10, %ax
+       mov %ax, %ds
+       mov %ax, %ss
+       mov %ax, %es
+       mov %ax, %gs
+       mov %ax, %fs
 
-       mov $0x13, %ax
-       int $0x10
+       mov $0x18, %ax
+       ltr %ax
+
+       #movb $10, %al
+       #call ser_putchar
+
+       call clearscr
+
+       mov $hello, %esi
+       call putstr
+
+       # enable A20 line
+       call enable_a20
+
+       cli
+       hlt
+
+hello: .asciz "Switched to 32bit\n"
+
+       .align 4
+gdt_lim: .word 31
+gdt_base:.long gdt
+
+       .align 4
+idt_lim: .word 111
+idt_base:.long idt
+
+
+       .align 8
+gdt:   # 0: null segment
+       .long 0
+       .long 0
+       # 1: code - base:0, lim:4g, G:4k, 32bit, avl, pres|app, dpl:0, type:code/non-conf/rd
+       .long 0x0000ffff
+       .long 0x00cf9a00
+       # 2: data - base:0, lim:4g, G:4k, 32bit, avl, pres|app, dpl:0, type:data/rw
+       .long 0x0000ffff
+       .long 0x00cf9200
+       # 3: dummy TSS - base:tss, lim:103, type avail 32bit TSS, byte-granular
+       .short 103
+       .short tss
+       .short 0x8900
+       .short 0
+
+
+       .align 8
+idt:   .space 104
+       # trap gate 13: general protection fault
+       .short prot_fault
+       .short 0x8
+       # type: trap, present, default
+       .short 0x8f00
+       .short 0
+
+       .align 4
+tss:   .space 104
+
+gpf_msg: .asciz "GPF "
+
+prot_fault:
+       mov (%esp), %eax
+       shr $3, %eax
+       call print_num
+       mov $64, %al
+       call putchar
+       mov 4(%esp), %eax
+       call print_num
+       mov $10, %al
+       call putchar
+       hlt
+
+ena20_msg: .asciz "A20 line enabled\n"
+foo_msg: .asciz "Foo\n"
+
+enable_a20:
+       mov $foo_msg, %esi
+       call putstr
+       jmp .La20done
+
+       call test_a20
+       jnc .La20done
+       call enable_a20_kbd
+       call test_a20
+       jnc .La20done
+       call enable_a20_fast
+       call test_a20
+       jnc .La20done
+       # keep trying ... we can't do anything useful without A20 anyway
+       jmp enable_a20
+.La20done:
+       mov $ena20_msg, %esi
+       call putstr
+       ret
+
+       # CF = 1 if A20 test fails (not enabled)
+test_a20:
+       mov $0x07c000, %ebx
+       mov $0x17c000, %edx
+       movl $0xbaadf00d, (%ebx)
+       movl $0xaabbcc42, (%edx)
+       subl $0xbaadf00d, (%ebx)
+       ret
+
+ena20_fast_msg: .asciz "Attempting fast A20 enable\n"
+
+enable_a20_fast:
+       mov $ena20_fast_msg, %esi
+       call putstr
+
+       in $0x92, %al
+       or $2, %al
+       out %al, $0x92
+       ret
+
+       .set KBC_DATA_PORT, 0x60
+       .set KBC_CMD_PORT, 0x64
+       .set KBC_STATUS_PORT, 0x64
+       .set KBC_CMD_RD_OUTPORT, 0xd0
+       .set KBC_CMD_WR_OUTPORT, 0xd1
+
+       .set KBC_STAT_OUT_RDY, 0x01
+       .set KBC_STAT_IN_FULL, 0x02
+
+ena20_kbd_msg: .asciz "Attempting KBD A20 enable\n"
+
+       # enable A20 line through the keyboard controller
+enable_a20_kbd:
+       mov $ena20_kbd_msg, %esi
+       call putstr
+
+       call kbc_wait_write
+       mov $KBC_CMD_WR_OUTPORT, %al
+       out %al, $KBC_CMD_PORT
+       call kbc_wait_write
+       mov $0xdf, %al
+       out %al, $KBC_DATA_PORT
+       ret
+
+       # wait until the keyboard controller is ready to accept another byte
+kbc_wait_write:
+       in $KBC_STATUS_PORT, %al
+       and $KBC_STAT_IN_FULL, %al
+       jnz kbc_wait_write
+       ret
+
+       # better print routines, since we're not constrainted by the 512b of
+       # the boot sector.
+cursor_x: .long 0
+cursor_y: .long 0
+
+putchar:
+       pusha
+       call ser_putchar
+
+       cmp $10, %al
+       jnz 0f
+       call video_newline
+       jmp 1f
+
+0:     push %eax
+       mov cursor_y, %eax
+       mov $80, %ecx
+       mul %ecx
+       add cursor_x, %eax
+       mov %eax, %ebx
+       pop %eax
+
+       mov $0xb8000, %edx
+
+       # this looks retarded. in nasm: [ebx * 2 + edx]
+       mov %al, (%edx, %ebx, 2)
+       movb $7, 1(%edx, %ebx, 2)
+       incl cursor_x
+       cmpl $80, cursor_x
+       jnz 1f
+       call video_newline
+
+1:     popa
+       ret
+       
+       # expects string pointer in esi
+putstr:
+       mov (%esi), %al
+       cmp $0, %al
+       jz 0f
+       call putchar
+       inc %esi
+       jmp putstr
+0:     ret
+
+       # expects number in eax
+print_num:
+       # save registers
+       pusha
+
+       mov $numbuf + 16, %esi
+       movb $0, (%esi)
+       mov $10, %ebx
+.Lconvloop:
+       xor %edx, %edx
+       div %ebx
+       add $48, %dl
+       dec %esi
+       mov %dl, (%esi)
+       cmp $0, %eax
+       jnz .Lconvloop
+
+       call putstr
+
+       # restore regs
+       popa
+       ret
+
+
+video_newline:
+       movl $0, cursor_x
+       incl cursor_y
+       cmpl $25, cursor_y
+       jnz 0f
+       call scrollup
+       decl cursor_y
+0:     ret
+
+scrollup:
+       pusha
+       # move 80 * 24 lines from b8050 -> b8000
+       mov $0xb8000, %edi
+       mov $0xb8050, %esi
+       mov $480, %ecx
+       rep movsl
+       # clear last line (b8780)
+       mov $0xb8780, %edi
+       xor %eax, %eax
+       mov $20, %ecx
+       rep stosl
+       popa
+       ret
+
+clearscr:
+       mov $0xb8000, %edi
+       xor %eax, %eax
+       mov $500, %ecx
+       rep stosl
+       ret
 
-       movb $10, %al
+       .set UART_DATA, 0x3f8
+       .set UART_LSTAT, 0x3fd
+       .set LST_TREG_EMPTY, 0x20
+
+ser_putchar:
+       push %dx
+
+       cmp $10, %al
+       jnz 0f
+       push %ax
+       mov $13, %al
        call ser_putchar
+       pop %ax
+
+0:     mov %al, %ah
+       # wait until the transmit register is empty
+       mov $UART_LSTAT, %dx
+.Lwait:        in %dx, %al
+       and $LST_TREG_EMPTY, %al
+       jz .Lwait
+       mov $UART_DATA, %dx
+       mov %ah, %al
+       out %al, %dx
+
+       pop %dx
+       ret
+
+
+       .code16
+logohack:
+       mov $0x13, %ax
+       int $0x10
 
        # copy palette
        mov $logo_pal, %si
        mov $0x3c8, %dx
        movb %cl, %al
        outb %al, %dx
-       #### DBG
-       call ser_print_num
-       mov $58, %al
-       call ser_putchar
-       mov $32, %al
-       call ser_putchar
-       xor %eax, %eax
-       ####
        inc %dx
        # red
        movb (%si), %al
        inc %si
        shr $2, %al
        outb %al, %dx
-       #### DBG
-       call ser_print_num
-       mov $32, %al
-       call ser_putchar
-       xor %eax, %eax
-       ####
        # green
        movb (%si), %al
        inc %si
        shr $2, %al
        outb %al, %dx
-       #### DBG
-       call ser_print_num
-       mov $32, %al
-       call ser_putchar
-       xor %eax, %eax
-       ####
        # blue
        movb (%si), %al
        inc %si
        shr $2, %al
        outb %al, %dx
-       #### DBG
-       call ser_print_num
-       mov $32, %al
-       call ser_putchar
-       mov $10, %al
-       call ser_putchar
-       xor %eax, %eax
-       ####
        add $1, %cl
        jnc 0b
 
        jz 0b
        jmp .Lframeloop
 
-       cli
-       hlt
-
 xval: .word 0
 yval: .word 0
 frameno: .word 0
@@ -189,28 +453,6 @@ ser_print_str:
        ret
 
 
-       # expects number in eax
-ser_print_num:
-       # save registers
-       pusha
-
-       movw $numbuf + 16, %si
-       movb $0, (%si)
-       mov $10, %ebx
-.Lconvloop:
-       xor %edx, %edx
-       div %ebx
-       add $48, %dl
-       dec %si
-       mov %dl, (%si)
-       cmp $0, %eax
-       jnz .Lconvloop
-
-       call ser_print_str
-
-       # restore regs
-       popa
-       ret
 
 numbuf: .space 16