git.mutantstargoat.com Git - bootcensus/blob - src/segm.c

   1 #include <string.h>
   2 #include "segm.h"
   3 #include "desc.h"
   4 #include "tss.h"
   5
   6 /* bits for the 3rd 16bt part of the descriptor */
   7 #define BIT_ACCESSED    (1 << 8)
   8 #define BIT_WR                  (1 << 9)
   9 #define BIT_RD                  (1 << 9)
  10 #define BIT_EXP_DOWN    (1 << 10)
  11 #define BIT_CONFORMING  (1 << 10)
  12 #define BIT_CODE                (1 << 11)
  13 #define BIT_NOSYS               (1 << 12)
  14 #define BIT_PRESENT             (1 << 15)
  15 /* TSS busy bit */
  16 #define BIT_BUSY                (1 << 9)
  17
  18 /* bits for the last 16bit part of the descriptor */
  19 #define BIT_BIG                 (1 << 6)
  20 #define BIT_DEFAULT             (1 << 6)
  21 #define BIT_GRAN                (1 << 7)
  22
  23 enum {TYPE_DATA, TYPE_CODE};
  24
  25 /* we need the following bit pattern at the 8th bit excluding the busy bit: 1001 */
  26 #define TSS_TYPE_BITS   (9 << 8)
  27
  28 static void segm_desc(desc_t *desc, uint32_t base, uint32_t limit, int dpl, int type);
  29 static void task_desc(desc_t *desc, uint32_t base, uint32_t limit, int dpl);
  30
  31 /* these functions are implemented in segm-asm.S */
  32 void setup_selectors(uint16_t code, uint16_t data);
  33 void set_gdt(uint32_t addr, uint16_t limit);
  34 void set_task_reg(uint16_t tss_selector);
  35
  36
  37 /* our global descriptor table */
  38 static desc_t gdt[6] __attribute__((aligned(8)));
  39
  40
  41 void init_segm(void)
  42 {
  43         memset(gdt, 0, sizeof gdt);
  44         segm_desc(gdt + SEGM_KCODE, 0, 0xffffffff, 0, TYPE_CODE);
  45         segm_desc(gdt + SEGM_KDATA, 0, 0xffffffff, 0, TYPE_DATA);
  46         segm_desc(gdt + SEGM_UCODE, 0, 0xffffffff, 3, TYPE_CODE);
  47         segm_desc(gdt + SEGM_UDATA, 0, 0xffffffff, 3, TYPE_DATA);
  48
  49         set_gdt((uint32_t)gdt, sizeof gdt - 1);
  50
  51         setup_selectors(selector(SEGM_KCODE, 0), selector(SEGM_KDATA, 0));
  52 }
  53
  54 /* constructs a GDT selector based on index and priviledge level */
  55 uint16_t selector(int idx, int rpl)
  56 {
  57         return (idx << 3) | (rpl & 3);
  58 }
  59
  60 void set_tss(uint32_t addr)
  61 {
  62         task_desc(gdt + SEGM_TASK, addr, sizeof(struct task_state) - 1, 3);
  63         set_task_reg(selector(SEGM_TASK, 0));
  64 }
  65
  66 static void segm_desc(desc_t *desc, uint32_t base, uint32_t limit, int dpl, int type)
  67 {
  68         desc->d[0] = limit & 0xffff; /* low order 16bits of limit */
  69         desc->d[1] = base & 0xffff;  /* low order 16bits of base */
  70
  71         /* third 16bit part contains the last 8 bits of base, the 2 priviledge
  72          * level bits starting on bit 13, present flag on bit 15, and type bits
  73          * starting from bit 8
  74          */
  75         desc->d[2] = ((base >> 16) & 0xff) | ((dpl & 3) << 13) | BIT_PRESENT |
  76                 BIT_NOSYS | (type == TYPE_DATA ? BIT_WR : (BIT_RD | BIT_CODE));
  77
  78         /* last 16bit part contains the last nibble of limit, the last byte of
  79          * base, and the granularity and deafult/big flags in bits 23 and 22 resp.
  80          */
  81         desc->d[3] = ((limit >> 16) & 0xf) | ((base >> 16) & 0xff00) | BIT_GRAN | BIT_BIG;
  82 }
  83
  84 static void task_desc(desc_t *desc, uint32_t base, uint32_t limit, int dpl)
  85 {
  86         desc->d[0] = limit & 0xffff;
  87         desc->d[1] = base & 0xffff;
  88
  89         desc->d[2] = ((base >> 16) & 0xff) | ((dpl & 3) << 13) | BIT_PRESENT |
  90                 TSS_TYPE_BITS; /* XXX busy ? */
  91         desc->d[3] = ((limit >> 16) & 0xf) | ((base >> 16) & 0xff00) | BIT_GRAN;
  92 }
  93 /*
  94 static void dbg_print_gdt(void)
  95 {
  96         int i;
  97
  98         printf("Global Descriptor Table\n");
  99         printf("-----------------------\n");
 100
 101         for(i=0; i<6; i++) {
 102                 print_desc(gdt + i);
 103         }
 104 }
 105
 106 static void print_desc(desc_t *desc)
 107 {
 108         uint32_t base, limit;
 109         int dpl, g, db, l, avl, p, s, type;
 110         char *type_str;
 111
 112         base = (uint32_t)desc->d[1] | ((uint32_t)(desc->d[2] & 0xff) << 16) | ((uint32_t)(desc->d[3] >> 8) << 24);
 113         limit = (uint32_t)desc->d[0] | ((uint32_t)(desc->d[3] & 0xf) << 16);
 114         dpl = (desc->d[2] >> 13) & 3;
 115         type = (desc->d[2] >> 8) & 0xf;
 116         g = (desc->d[3] >> 23) & 1;
 117         db = (desc->d[3] >> 22) & 1;
 118         l = (desc->d[3] >> 21) & 1;
 119         avl = (desc->d[3] >> 20) & 1;
 120
 121         p = (desc->d[2] >> 15) & 1;
 122         s = (desc->d[2] >> 12) & 1;
 123 }
 124 */