Moved from Google Code to github
authorRhett <rhett@Galleon.(none)>
Sun, 1 Jul 2012 23:39:35 +0000 (16:39 -0700)
committerRhett <rhett@Galleon.(none)>
Sun, 1 Jul 2012 23:39:35 +0000 (16:39 -0700)
40 files changed:
COPYRIGHT [new file with mode: 0644]
GNUmakefile [new file with mode: 0644]
README.md [deleted file]
arcanos.kdev4 [new file with mode: 0644]
boot/pad [new file with mode: 0644]
boot/post_pad [new file with mode: 0644]
boot/stage1 [new file with mode: 0644]
boot/stage2 [new file with mode: 0644]
gpl-3.0.txt [new file with mode: 0644]
inc/COPYRIGHT [new file with mode: 0644]
inc/console.h [new file with mode: 0644]
inc/elf.h [new file with mode: 0644]
inc/idt.h [new file with mode: 0644]
inc/info.h [new file with mode: 0644]
inc/memlayout.h [new file with mode: 0644]
inc/memmgr.h [new file with mode: 0644]
inc/mmu.h [new file with mode: 0644]
inc/multiboot.h [new file with mode: 0644]
inc/pic.h [new file with mode: 0644]
inc/stdarg.h [new file with mode: 0644]
inc/string.h [new file with mode: 0644]
inc/stringformat.h [new file with mode: 0644]
inc/types.h [new file with mode: 0644]
inc/x86.h [new file with mode: 0644]
kern/COPYRIGHT [new file with mode: 0644]
kern/Makefrag [new file with mode: 0644]
kern/boot.S [new file with mode: 0644]
kern/console.c [new file with mode: 0644]
kern/entry.S [new file with mode: 0644]
kern/init.c [new file with mode: 0644]
kern/interrupts/COPYRIGHT [new file with mode: 0644]
kern/interrupts/idt.c [new file with mode: 0644]
kern/interrupts/interrupt_handlers.c [new file with mode: 0644]
kern/interrupts/interrupts.S [new file with mode: 0644]
kern/interrupts/pic.c [new file with mode: 0644]
kern/kernel.ld [new file with mode: 0644]
kern/layout_image_file.py [new file with mode: 0755]
kern/memmgr.c [new file with mode: 0644]
kern/stringformat.c [new file with mode: 0644]
lib/string.c [new file with mode: 0644]

diff --git a/COPYRIGHT b/COPYRIGHT
new file mode 100644 (file)
index 0000000..26ff21e
--- /dev/null
+++ b/COPYRIGHT
@@ -0,0 +1,17 @@
+A considerable portion of the initial check-in of ArcanOS is based directly
+off the operating systems coursework labs of Dr. Lorenzo Alvisi
+(http://userweb.cs.utexas.edu/~lorenzo/), and I owe him a debt of gratitude for
+producing and distributing material to help bridge the gap between a simple
+"Hello World" bootloader and a functioning kernel.  I believe Dr. Alvisi has
+released his code under an MIT license, which is GPL compatible.
+
+Some materials from the initial drop contain header files documented as under
+a BSD license which may not be fully GPL-compatible.  Since the conflicting
+clause under this license is related to advertising of products, I believe
+that a hobby project such as ArcanOS will not produce any conflict.  I am
+endeavoring to locate more GPL-compatible source for these files.
+
+Concerned parties should contact me at roadriverrail@gmail.com
+
+Unless explicity specified otherwise, materials in this project are copyright
+J. Rhett Aultman (c) 2010 and are released under the terms of the GPL v3.
diff --git a/GNUmakefile b/GNUmakefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..52150b7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,85 @@
+#
+# This makefile system follows the structuring conventions
+# recommended by Peter Miller in his excellent paper:
+#
+#      Recursive Make Considered Harmful
+#      http://aegis.sourceforge.net/auug97.pdf
+#
+OBJDIR := obj
+
+TOP = .
+
+# Cross-compiler jos toolchain
+#
+# This Makefile will automatically use the cross-compiler toolchain
+# installed as 'i386-jos-elf-*', if one exists.  If the host tools ('gcc',
+# 'objdump', and so forth) compile for a 32-bit x86 ELF target, that will
+# be detected as well.  If you have the right compiler toolchain installed
+# using a different name, set GCCPREFIX explicitly in conf/env.mk
+
+# try to infer the correct GCCPREFIX
+ifndef GCCPREFIX
+GCCPREFIX := $(shell if objdump -i 2>&1 | grep 'elf32-i386' >/dev/null 2>&1; \
+       then echo ''; \
+       else echo "***" 1>&2; \
+       echo "*** Error: Couldn't find an i386-*-elf version of GCC/binutils." 1>&2; \
+       echo "*** Is the directory with i386-*-elf-gcc in your PATH?" 1>&2; \
+       echo "***" 1>&2; exit 1; fi)
+endif
+
+CC     := $(GCCPREFIX)gcc -pipe
+GCC_LIB := $(shell $(CC) -print-libgcc-file-name)
+AS     := $(GCCPREFIX)as
+AR     := $(GCCPREFIX)ar
+LD     := $(GCCPREFIX)ld
+OBJCOPY        := $(GCCPREFIX)objcopy
+OBJDUMP        := $(GCCPREFIX)objdump
+NM     := $(GCCPREFIX)nm
+
+# Native commands
+NCC    := gcc $(CC_VER) -pipe
+TAR    := gtar
+PERL   := perl
+
+# Compiler flags
+# -fno-builtin is required to avoid refs to undefined functions in the kernel.
+# Only optimize to -O1 to discourage inlining, which complicates backtraces.
+CFLAGS := $(CFLAGS) $(DEFS) $(LABDEFS) -O -fno-builtin -I$(TOP) -MD -Wall -Wno-format -Wno-unused -Werror -gstabs -fno-stack-protector
+
+# Lists that the */Makefrag makefile fragments will add to
+OBJDIRS :=
+
+# Make sure that 'all' is the first target
+all:
+
+# Eliminate default suffix rules
+.SUFFIXES:
+
+# Delete target files if there is an error (or make is interrupted)
+.DELETE_ON_ERROR:
+
+# make it so that no intermediate .o files are ever deleted
+.PRECIOUS: %.o $(OBJDIR)/boot/%.o $(OBJDIR)/kern/%.o \
+       $(OBJDIR)/lib/%.o $(OBJDIR)/fs/%.o $(OBJDIR)/user/%.o
+
+KERN_CFLAGS := $(CFLAGS) -DARCANOS_KERNEL -gstabs
+USER_CFLAGS := $(CFLAGS) -DARCANOS_USER -gstabs
+
+
+
+
+# Include Makefrags for subdirectories
+include kern/Makefrag
+
+
+IMAGES = $(OBJDIR)/kern/bochs.img
+
+# For deleting the build
+clean:
+       rm -rf $(OBJDIR)
+
+always:
+       @:
+
+.PHONY: all always \
+       clean 
diff --git a/README.md b/README.md
deleted file mode 100644 (file)
index be3ac9a..0000000
--- a/README.md
+++ /dev/null
@@ -1,4 +0,0 @@
-arcanos
-=======
-
-A hobby/vanity operating system
\ No newline at end of file
diff --git a/arcanos.kdev4 b/arcanos.kdev4
new file mode 100644 (file)
index 0000000..875be81
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,3 @@
+[Project]
+Manager=KDevCustomMakeManager
+Name=arcanos
diff --git a/boot/pad b/boot/pad
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7a3d28a
Binary files /dev/null and b/boot/pad differ
diff --git a/boot/post_pad b/boot/post_pad
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1ccbecf
Binary files /dev/null and b/boot/post_pad differ
diff --git a/boot/stage1 b/boot/stage1
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b5ed85d
Binary files /dev/null and b/boot/stage1 differ
diff --git a/boot/stage2 b/boot/stage2
new file mode 100644 (file)
index 0000000..58a4819
Binary files /dev/null and b/boot/stage2 differ
diff --git a/gpl-3.0.txt b/gpl-3.0.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..94a9ed0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,674 @@
+                    GNU GENERAL PUBLIC LICENSE
+                       Version 3, 29 June 2007
+
+ Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc. <http://fsf.org/>
+ Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies
+ of this license document, but changing it is not allowed.
+
+                            Preamble
+
+  The GNU General Public License is a free, copyleft license for
+software and other kinds of works.
+
+  The licenses for most software and other practical works are designed
+to take away your freedom to share and change the works.  By contrast,
+the GNU General Public License is intended to guarantee your freedom to
+share and change all versions of a program--to make sure it remains free
+software for all its users.  We, the Free Software Foundation, use the
+GNU General Public License for most of our software; it applies also to
+any other work released this way by its authors.  You can apply it to
+your programs, too.
+
+  When we speak of free software, we are referring to freedom, not
+price.  Our General Public Licenses are designed to make sure that you
+have the freedom to distribute copies of free software (and charge for
+them if you wish), that you receive source code or can get it if you
+want it, that you can change the software or use pieces of it in new
+free programs, and that you know you can do these things.
+
+  To protect your rights, we need to prevent others from denying you
+these rights or asking you to surrender the rights.  Therefore, you have
+certain responsibilities if you distribute copies of the software, or if
+you modify it: responsibilities to respect the freedom of others.
+
+  For example, if you distribute copies of such a program, whether
+gratis or for a fee, you must pass on to the recipients the same
+freedoms that you received.  You must make sure that they, too, receive
+or can get the source code.  And you must show them these terms so they
+know their rights.
+
+  Developers that use the GNU GPL protect your rights with two steps:
+(1) assert copyright on the software, and (2) offer you this License
+giving you legal permission to copy, distribute and/or modify it.
+
+  For the developers' and authors' protection, the GPL clearly explains
+that there is no warranty for this free software.  For both users' and
+authors' sake, the GPL requires that modified versions be marked as
+changed, so that their problems will not be attributed erroneously to
+authors of previous versions.
+
+  Some devices are designed to deny users access to install or run
+modified versions of the software inside them, although the manufacturer
+can do so.  This is fundamentally incompatible with the aim of
+protecting users' freedom to change the software.  The systematic
+pattern of such abuse occurs in the area of products for individuals to
+use, which is precisely where it is most unacceptable.  Therefore, we
+have designed this version of the GPL to prohibit the practice for those
+products.  If such problems arise substantially in other domains, we
+stand ready to extend this provision to those domains in future versions
+of the GPL, as needed to protect the freedom of users.
+
+  Finally, every program is threatened constantly by software patents.
+States should not allow patents to restrict development and use of
+software on general-purpose computers, but in those that do, we wish to
+avoid the special danger that patents applied to a free program could
+make it effectively proprietary.  To prevent this, the GPL assures that
+patents cannot be used to render the program non-free.
+
+  The precise terms and conditions for copying, distribution and
+modification follow.
+
+                       TERMS AND CONDITIONS
+
+  0. Definitions.
+
+  "This License" refers to version 3 of the GNU General Public License.
+
+  "Copyright" also means copyright-like laws that apply to other kinds of
+works, such as semiconductor masks.
+
+  "The Program" refers to any copyrightable work licensed under this
+License.  Each licensee is addressed as "you".  "Licensees" and
+"recipients" may be individuals or organizations.
+
+  To "modify" a work means to copy from or adapt all or part of the work
+in a fashion requiring copyright permission, other than the making of an
+exact copy.  The resulting work is called a "modified version" of the
+earlier work or a work "based on" the earlier work.
+
+  A "covered work" means either the unmodified Program or a work based
+on the Program.
+
+  To "propagate" a work means to do anything with it that, without
+permission, would make you directly or secondarily liable for
+infringement under applicable copyright law, except executing it on a
+computer or modifying a private copy.  Propagation includes copying,
+distribution (with or without modification), making available to the
+public, and in some countries other activities as well.
+
+  To "convey" a work means any kind of propagation that enables other
+parties to make or receive copies.  Mere interaction with a user through
+a computer network, with no transfer of a copy, is not conveying.
+
+  An interactive user interface displays "Appropriate Legal Notices"
+to the extent that it includes a convenient and prominently visible
+feature that (1) displays an appropriate copyright notice, and (2)
+tells the user that there is no warranty for the work (except to the
+extent that warranties are provided), that licensees may convey the
+work under this License, and how to view a copy of this License.  If
+the interface presents a list of user commands or options, such as a
+menu, a prominent item in the list meets this criterion.
+
+  1. Source Code.
+
+  The "source code" for a work means the preferred form of the work
+for making modifications to it.  "Object code" means any non-source
+form of a work.
+
+  A "Standard Interface" means an interface that either is an official
+standard defined by a recognized standards body, or, in the case of
+interfaces specified for a particular programming language, one that
+is widely used among developers working in that language.
+
+  The "System Libraries" of an executable work include anything, other
+than the work as a whole, that (a) is included in the normal form of
+packaging a Major Component, but which is not part of that Major
+Component, and (b) serves only to enable use of the work with that
+Major Component, or to implement a Standard Interface for which an
+implementation is available to the public in source code form.  A
+"Major Component", in this context, means a major essential component
+(kernel, window system, and so on) of the specific operating system
+(if any) on which the executable work runs, or a compiler used to
+produce the work, or an object code interpreter used to run it.
+
+  The "Corresponding Source" for a work in object code form means all
+the source code needed to generate, install, and (for an executable
+work) run the object code and to modify the work, including scripts to
+control those activities.  However, it does not include the work's
+System Libraries, or general-purpose tools or generally available free
+programs which are used unmodified in performing those activities but
+which are not part of the work.  For example, Corresponding Source
+includes interface definition files associated with source files for
+the work, and the source code for shared libraries and dynamically
+linked subprograms that the work is specifically designed to require,
+such as by intimate data communication or control flow between those
+subprograms and other parts of the work.
+
+  The Corresponding Source need not include anything that users
+can regenerate automatically from other parts of the Corresponding
+Source.
+
+  The Corresponding Source for a work in source code form is that
+same work.
+
+  2. Basic Permissions.
+
+  All rights granted under this License are granted for the term of
+copyright on the Program, and are irrevocable provided the stated
+conditions are met.  This License explicitly affirms your unlimited
+permission to run the unmodified Program.  The output from running a
+covered work is covered by this License only if the output, given its
+content, constitutes a covered work.  This License acknowledges your
+rights of fair use or other equivalent, as provided by copyright law.
+
+  You may make, run and propagate covered works that you do not
+convey, without conditions so long as your license otherwise remains
+in force.  You may convey covered works to others for the sole purpose
+of having them make modifications exclusively for you, or provide you
+with facilities for running those works, provided that you comply with
+the terms of this License in conveying all material for which you do
+not control copyright.  Those thus making or running the covered works
+for you must do so exclusively on your behalf, under your direction
+and control, on terms that prohibit them from making any copies of
+your copyrighted material outside their relationship with you.
+
+  Conveying under any other circumstances is permitted solely under
+the conditions stated below.  Sublicensing is not allowed; section 10
+makes it unnecessary.
+
+  3. Protecting Users' Legal Rights From Anti-Circumvention Law.
+
+  No covered work shall be deemed part of an effective technological
+measure under any applicable law fulfilling obligations under article
+11 of the WIPO copyright treaty adopted on 20 December 1996, or
+similar laws prohibiting or restricting circumvention of such
+measures.
+
+  When you convey a covered work, you waive any legal power to forbid
+circumvention of technological measures to the extent such circumvention
+is effected by exercising rights under this License with respect to
+the covered work, and you disclaim any intention to limit operation or
+modification of the work as a means of enforcing, against the work's
+users, your or third parties' legal rights to forbid circumvention of
+technological measures.
+
+  4. Conveying Verbatim Copies.
+
+  You may convey verbatim copies of the Program's source code as you
+receive it, in any medium, provided that you conspicuously and
+appropriately publish on each copy an appropriate copyright notice;
+keep intact all notices stating that this License and any
+non-permissive terms added in accord with section 7 apply to the code;
+keep intact all notices of the absence of any warranty; and give all
+recipients a copy of this License along with the Program.
+
+  You may charge any price or no price for each copy that you convey,
+and you may offer support or warranty protection for a fee.
+
+  5. Conveying Modified Source Versions.
+
+  You may convey a work based on the Program, or the modifications to
+produce it from the Program, in the form of source code under the
+terms of section 4, provided that you also meet all of these conditions:
+
+    a) The work must carry prominent notices stating that you modified
+    it, and giving a relevant date.
+
+    b) The work must carry prominent notices stating that it is
+    released under this License and any conditions added under section
+    7.  This requirement modifies the requirement in section 4 to
+    "keep intact all notices".
+
+    c) You must license the entire work, as a whole, under this
+    License to anyone who comes into possession of a copy.  This
+    License will therefore apply, along with any applicable section 7
+    additional terms, to the whole of the work, and all its parts,
+    regardless of how they are packaged.  This License gives no
+    permission to license the work in any other way, but it does not
+    invalidate such permission if you have separately received it.
+
+    d) If the work has interactive user interfaces, each must display
+    Appropriate Legal Notices; however, if the Program has interactive
+    interfaces that do not display Appropriate Legal Notices, your
+    work need not make them do so.
+
+  A compilation of a covered work with other separate and independent
+works, which are not by their nature extensions of the covered work,
+and which are not combined with it such as to form a larger program,
+in or on a volume of a storage or distribution medium, is called an
+"aggregate" if the compilation and its resulting copyright are not
+used to limit the access or legal rights of the compilation's users
+beyond what the individual works permit.  Inclusion of a covered work
+in an aggregate does not cause this License to apply to the other
+parts of the aggregate.
+
+  6. Conveying Non-Source Forms.
+
+  You may convey a covered work in object code form under the terms
+of sections 4 and 5, provided that you also convey the
+machine-readable Corresponding Source under the terms of this License,
+in one of these ways:
+
+    a) Convey the object code in, or embodied in, a physical product
+    (including a physical distribution medium), accompanied by the
+    Corresponding Source fixed on a durable physical medium
+    customarily used for software interchange.
+
+    b) Convey the object code in, or embodied in, a physical product
+    (including a physical distribution medium), accompanied by a
+    written offer, valid for at least three years and valid for as
+    long as you offer spare parts or customer support for that product
+    model, to give anyone who possesses the object code either (1) a
+    copy of the Corresponding Source for all the software in the
+    product that is covered by this License, on a durable physical
+    medium customarily used for software interchange, for a price no
+    more than your reasonable cost of physically performing this
+    conveying of source, or (2) access to copy the
+    Corresponding Source from a network server at no charge.
+
+    c) Convey individual copies of the object code with a copy of the
+    written offer to provide the Corresponding Source.  This
+    alternative is allowed only occasionally and noncommercially, and
+    only if you received the object code with such an offer, in accord
+    with subsection 6b.
+
+    d) Convey the object code by offering access from a designated
+    place (gratis or for a charge), and offer equivalent access to the
+    Corresponding Source in the same way through the same place at no
+    further charge.  You need not require recipients to copy the
+    Corresponding Source along with the object code.  If the place to
+    copy the object code is a network server, the Corresponding Source
+    may be on a different server (operated by you or a third party)
+    that supports equivalent copying facilities, provided you maintain
+    clear directions next to the object code saying where to find the
+    Corresponding Source.  Regardless of what server hosts the
+    Corresponding Source, you remain obligated to ensure that it is
+    available for as long as needed to satisfy these requirements.
+
+    e) Convey the object code using peer-to-peer transmission, provided
+    you inform other peers where the object code and Corresponding
+    Source of the work are being offered to the general public at no
+    charge under subsection 6d.
+
+  A separable portion of the object code, whose source code is excluded
+from the Corresponding Source as a System Library, need not be
+included in conveying the object code work.
+
+  A "User Product" is either (1) a "consumer product", which means any
+tangible personal property which is normally used for personal, family,
+or household purposes, or (2) anything designed or sold for incorporation
+into a dwelling.  In determining whether a product is a consumer product,
+doubtful cases shall be resolved in favor of coverage.  For a particular
+product received by a particular user, "normally used" refers to a
+typical or common use of that class of product, regardless of the status
+of the particular user or of the way in which the particular user
+actually uses, or expects or is expected to use, the product.  A product
+is a consumer product regardless of whether the product has substantial
+commercial, industrial or non-consumer uses, unless such uses represent
+the only significant mode of use of the product.
+
+  "Installation Information" for a User Product means any methods,
+procedures, authorization keys, or other information required to install
+and execute modified versions of a covered work in that User Product from
+a modified version of its Corresponding Source.  The information must
+suffice to ensure that the continued functioning of the modified object
+code is in no case prevented or interfered with solely because
+modification has been made.
+
+  If you convey an object code work under this section in, or with, or
+specifically for use in, a User Product, and the conveying occurs as
+part of a transaction in which the right of possession and use of the
+User Product is transferred to the recipient in perpetuity or for a
+fixed term (regardless of how the transaction is characterized), the
+Corresponding Source conveyed under this section must be accompanied
+by the Installation Information.  But this requirement does not apply
+if neither you nor any third party retains the ability to install
+modified object code on the User Product (for example, the work has
+been installed in ROM).
+
+  The requirement to provide Installation Information does not include a
+requirement to continue to provide support service, warranty, or updates
+for a work that has been modified or installed by the recipient, or for
+the User Product in which it has been modified or installed.  Access to a
+network may be denied when the modification itself materially and
+adversely affects the operation of the network or violates the rules and
+protocols for communication across the network.
+
+  Corresponding Source conveyed, and Installation Information provided,
+in accord with this section must be in a format that is publicly
+documented (and with an implementation available to the public in
+source code form), and must require no special password or key for
+unpacking, reading or copying.
+
+  7. Additional Terms.
+
+  "Additional permissions" are terms that supplement the terms of this
+License by making exceptions from one or more of its conditions.
+Additional permissions that are applicable to the entire Program shall
+be treated as though they were included in this License, to the extent
+that they are valid under applicable law.  If additional permissions
+apply only to part of the Program, that part may be used separately
+under those permissions, but the entire Program remains governed by
+this License without regard to the additional permissions.
+
+  When you convey a copy of a covered work, you may at your option
+remove any additional permissions from that copy, or from any part of
+it.  (Additional permissions may be written to require their own
+removal in certain cases when you modify the work.)  You may place
+additional permissions on material, added by you to a covered work,
+for which you have or can give appropriate copyright permission.
+
+  Notwithstanding any other provision of this License, for material you
+add to a covered work, you may (if authorized by the copyright holders of
+that material) supplement the terms of this License with terms:
+
+    a) Disclaiming warranty or limiting liability differently from the
+    terms of sections 15 and 16 of this License; or
+
+    b) Requiring preservation of specified reasonable legal notices or
+    author attributions in that material or in the Appropriate Legal
+    Notices displayed by works containing it; or
+
+    c) Prohibiting misrepresentation of the origin of that material, or
+    requiring that modified versions of such material be marked in
+    reasonable ways as different from the original version; or
+
+    d) Limiting the use for publicity purposes of names of licensors or
+    authors of the material; or
+
+    e) Declining to grant rights under trademark law for use of some
+    trade names, trademarks, or service marks; or
+
+    f) Requiring indemnification of licensors and authors of that
+    material by anyone who conveys the material (or modified versions of
+    it) with contractual assumptions of liability to the recipient, for
+    any liability that these contractual assumptions directly impose on
+    those licensors and authors.
+
+  All other non-permissive additional terms are considered "further
+restrictions" within the meaning of section 10.  If the Program as you
+received it, or any part of it, contains a notice stating that it is
+governed by this License along with a term that is a further
+restriction, you may remove that term.  If a license document contains
+a further restriction but permits relicensing or conveying under this
+License, you may add to a covered work material governed by the terms
+of that license document, provided that the further restriction does
+not survive such relicensing or conveying.
+
+  If you add terms to a covered work in accord with this section, you
+must place, in the relevant source files, a statement of the
+additional terms that apply to those files, or a notice indicating
+where to find the applicable terms.
+
+  Additional terms, permissive or non-permissive, may be stated in the
+form of a separately written license, or stated as exceptions;
+the above requirements apply either way.
+
+  8. Termination.
+
+  You may not propagate or modify a covered work except as expressly
+provided under this License.  Any attempt otherwise to propagate or
+modify it is void, and will automatically terminate your rights under
+this License (including any patent licenses granted under the third
+paragraph of section 11).
+
+  However, if you cease all violation of this License, then your
+license from a particular copyright holder is reinstated (a)
+provisionally, unless and until the copyright holder explicitly and
+finally terminates your license, and (b) permanently, if the copyright
+holder fails to notify you of the violation by some reasonable means
+prior to 60 days after the cessation.
+
+  Moreover, your license from a particular copyright holder is
+reinstated permanently if the copyright holder notifies you of the
+violation by some reasonable means, this is the first time you have
+received notice of violation of this License (for any work) from that
+copyright holder, and you cure the violation prior to 30 days after
+your receipt of the notice.
+
+  Termination of your rights under this section does not terminate the
+licenses of parties who have received copies or rights from you under
+this License.  If your rights have been terminated and not permanently
+reinstated, you do not qualify to receive new licenses for the same
+material under section 10.
+
+  9. Acceptance Not Required for Having Copies.
+
+  You are not required to accept this License in order to receive or
+run a copy of the Program.  Ancillary propagation of a covered work
+occurring solely as a consequence of using peer-to-peer transmission
+to receive a copy likewise does not require acceptance.  However,
+nothing other than this License grants you permission to propagate or
+modify any covered work.  These actions infringe copyright if you do
+not accept this License.  Therefore, by modifying or propagating a
+covered work, you indicate your acceptance of this License to do so.
+
+  10. Automatic Licensing of Downstream Recipients.
+
+  Each time you convey a covered work, the recipient automatically
+receives a license from the original licensors, to run, modify and
+propagate that work, subject to this License.  You are not responsible
+for enforcing compliance by third parties with this License.
+
+  An "entity transaction" is a transaction transferring control of an
+organization, or substantially all assets of one, or subdividing an
+organization, or merging organizations.  If propagation of a covered
+work results from an entity transaction, each party to that
+transaction who receives a copy of the work also receives whatever
+licenses to the work the party's predecessor in interest had or could
+give under the previous paragraph, plus a right to possession of the
+Corresponding Source of the work from the predecessor in interest, if
+the predecessor has it or can get it with reasonable efforts.
+
+  You may not impose any further restrictions on the exercise of the
+rights granted or affirmed under this License.  For example, you may
+not impose a license fee, royalty, or other charge for exercise of
+rights granted under this License, and you may not initiate litigation
+(including a cross-claim or counterclaim in a lawsuit) alleging that
+any patent claim is infringed by making, using, selling, offering for
+sale, or importing the Program or any portion of it.
+
+  11. Patents.
+
+  A "contributor" is a copyright holder who authorizes use under this
+License of the Program or a work on which the Program is based.  The
+work thus licensed is called the contributor's "contributor version".
+
+  A contributor's "essential patent claims" are all patent claims
+owned or controlled by the contributor, whether already acquired or
+hereafter acquired, that would be infringed by some manner, permitted
+by this License, of making, using, or selling its contributor version,
+but do not include claims that would be infringed only as a
+consequence of further modification of the contributor version.  For
+purposes of this definition, "control" includes the right to grant
+patent sublicenses in a manner consistent with the requirements of
+this License.
+
+  Each contributor grants you a non-exclusive, worldwide, royalty-free
+patent license under the contributor's essential patent claims, to
+make, use, sell, offer for sale, import and otherwise run, modify and
+propagate the contents of its contributor version.
+
+  In the following three paragraphs, a "patent license" is any express
+agreement or commitment, however denominated, not to enforce a patent
+(such as an express permission to practice a patent or covenant not to
+sue for patent infringement).  To "grant" such a patent license to a
+party means to make such an agreement or commitment not to enforce a
+patent against the party.
+
+  If you convey a covered work, knowingly relying on a patent license,
+and the Corresponding Source of the work is not available for anyone
+to copy, free of charge and under the terms of this License, through a
+publicly available network server or other readily accessible means,
+then you must either (1) cause the Corresponding Source to be so
+available, or (2) arrange to deprive yourself of the benefit of the
+patent license for this particular work, or (3) arrange, in a manner
+consistent with the requirements of this License, to extend the patent
+license to downstream recipients.  "Knowingly relying" means you have
+actual knowledge that, but for the patent license, your conveying the
+covered work in a country, or your recipient's use of the covered work
+in a country, would infringe one or more identifiable patents in that
+country that you have reason to believe are valid.
+
+  If, pursuant to or in connection with a single transaction or
+arrangement, you convey, or propagate by procuring conveyance of, a
+covered work, and grant a patent license to some of the parties
+receiving the covered work authorizing them to use, propagate, modify
+or convey a specific copy of the covered work, then the patent license
+you grant is automatically extended to all recipients of the covered
+work and works based on it.
+
+  A patent license is "discriminatory" if it does not include within
+the scope of its coverage, prohibits the exercise of, or is
+conditioned on the non-exercise of one or more of the rights that are
+specifically granted under this License.  You may not convey a covered
+work if you are a party to an arrangement with a third party that is
+in the business of distributing software, under which you make payment
+to the third party based on the extent of your activity of conveying
+the work, and under which the third party grants, to any of the
+parties who would receive the covered work from you, a discriminatory
+patent license (a) in connection with copies of the covered work
+conveyed by you (or copies made from those copies), or (b) primarily
+for and in connection with specific products or compilations that
+contain the covered work, unless you entered into that arrangement,
+or that patent license was granted, prior to 28 March 2007.
+
+  Nothing in this License shall be construed as excluding or limiting
+any implied license or other defenses to infringement that may
+otherwise be available to you under applicable patent law.
+
+  12. No Surrender of Others' Freedom.
+
+  If conditions are imposed on you (whether by court order, agreement or
+otherwise) that contradict the conditions of this License, they do not
+excuse you from the conditions of this License.  If you cannot convey a
+covered work so as to satisfy simultaneously your obligations under this
+License and any other pertinent obligations, then as a consequence you may
+not convey it at all.  For example, if you agree to terms that obligate you
+to collect a royalty for further conveying from those to whom you convey
+the Program, the only way you could satisfy both those terms and this
+License would be to refrain entirely from conveying the Program.
+
+  13. Use with the GNU Affero General Public License.
+
+  Notwithstanding any other provision of this License, you have
+permission to link or combine any covered work with a work licensed
+under version 3 of the GNU Affero General Public License into a single
+combined work, and to convey the resulting work.  The terms of this
+License will continue to apply to the part which is the covered work,
+but the special requirements of the GNU Affero General Public License,
+section 13, concerning interaction through a network will apply to the
+combination as such.
+
+  14. Revised Versions of this License.
+
+  The Free Software Foundation may publish revised and/or new versions of
+the GNU General Public License from time to time.  Such new versions will
+be similar in spirit to the present version, but may differ in detail to
+address new problems or concerns.
+
+  Each version is given a distinguishing version number.  If the
+Program specifies that a certain numbered version of the GNU General
+Public License "or any later version" applies to it, you have the
+option of following the terms and conditions either of that numbered
+version or of any later version published by the Free Software
+Foundation.  If the Program does not specify a version number of the
+GNU General Public License, you may choose any version ever published
+by the Free Software Foundation.
+
+  If the Program specifies that a proxy can decide which future
+versions of the GNU General Public License can be used, that proxy's
+public statement of acceptance of a version permanently authorizes you
+to choose that version for the Program.
+
+  Later license versions may give you additional or different
+permissions.  However, no additional obligations are imposed on any
+author or copyright holder as a result of your choosing to follow a
+later version.
+
+  15. Disclaimer of Warranty.
+
+  THERE IS NO WARRANTY FOR THE PROGRAM, TO THE EXTENT PERMITTED BY
+APPLICABLE LAW.  EXCEPT WHEN OTHERWISE STATED IN WRITING THE COPYRIGHT
+HOLDERS AND/OR OTHER PARTIES PROVIDE THE PROGRAM "AS IS" WITHOUT WARRANTY
+OF ANY KIND, EITHER EXPRESSED OR IMPLIED, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
+THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
+PURPOSE.  THE ENTIRE RISK AS TO THE QUALITY AND PERFORMANCE OF THE PROGRAM
+IS WITH YOU.  SHOULD THE PROGRAM PROVE DEFECTIVE, YOU ASSUME THE COST OF
+ALL NECESSARY SERVICING, REPAIR OR CORRECTION.
+
+  16. Limitation of Liability.
+
+  IN NO EVENT UNLESS REQUIRED BY APPLICABLE LAW OR AGREED TO IN WRITING
+WILL ANY COPYRIGHT HOLDER, OR ANY OTHER PARTY WHO MODIFIES AND/OR CONVEYS
+THE PROGRAM AS PERMITTED ABOVE, BE LIABLE TO YOU FOR DAMAGES, INCLUDING ANY
+GENERAL, SPECIAL, INCIDENTAL OR CONSEQUENTIAL DAMAGES ARISING OUT OF THE
+USE OR INABILITY TO USE THE PROGRAM (INCLUDING BUT NOT LIMITED TO LOSS OF
+DATA OR DATA BEING RENDERED INACCURATE OR LOSSES SUSTAINED BY YOU OR THIRD
+PARTIES OR A FAILURE OF THE PROGRAM TO OPERATE WITH ANY OTHER PROGRAMS),
+EVEN IF SUCH HOLDER OR OTHER PARTY HAS BEEN ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
+SUCH DAMAGES.
+
+  17. Interpretation of Sections 15 and 16.
+
+  If the disclaimer of warranty and limitation of liability provided
+above cannot be given local legal effect according to their terms,
+reviewing courts shall apply local law that most closely approximates
+an absolute waiver of all civil liability in connection with the
+Program, unless a warranty or assumption of liability accompanies a
+copy of the Program in return for a fee.
+
+                     END OF TERMS AND CONDITIONS
+
+            How to Apply These Terms to Your New Programs
+
+  If you develop a new program, and you want it to be of the greatest
+possible use to the public, the best way to achieve this is to make it
+free software which everyone can redistribute and change under these terms.
+
+  To do so, attach the following notices to the program.  It is safest
+to attach them to the start of each source file to most effectively
+state the exclusion of warranty; and each file should have at least
+the "copyright" line and a pointer to where the full notice is found.
+
+    <one line to give the program's name and a brief idea of what it does.>
+    Copyright (C) <year>  <name of author>
+
+    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+    it under the terms of the GNU General Public License as published by
+    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+    (at your option) any later version.
+
+    This program is distributed in the hope that it will be useful,
+    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+    GNU General Public License for more details.
+
+    You should have received a copy of the GNU General Public License
+    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+Also add information on how to contact you by electronic and paper mail.
+
+  If the program does terminal interaction, make it output a short
+notice like this when it starts in an interactive mode:
+
+    <program>  Copyright (C) <year>  <name of author>
+    This program comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY; for details type `show w'.
+    This is free software, and you are welcome to redistribute it
+    under certain conditions; type `show c' for details.
+
+The hypothetical commands `show w' and `show c' should show the appropriate
+parts of the General Public License.  Of course, your program's commands
+might be different; for a GUI interface, you would use an "about box".
+
+  You should also get your employer (if you work as a programmer) or school,
+if any, to sign a "copyright disclaimer" for the program, if necessary.
+For more information on this, and how to apply and follow the GNU GPL, see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+  The GNU General Public License does not permit incorporating your program
+into proprietary programs.  If your program is a subroutine library, you
+may consider it more useful to permit linking proprietary applications with
+the library.  If this is what you want to do, use the GNU Lesser General
+Public License instead of this License.  But first, please read
+<http://www.gnu.org/philosophy/why-not-lgpl.html>.
diff --git a/inc/COPYRIGHT b/inc/COPYRIGHT
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a2146cf
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,121 @@
+The files in this directory are:
+
+elf.h, memlayout.h, mmu.h, and x86.h are:
+
+
+/*
+ * Copyright (C) 1997 Massachusetts Institute of Technology 
+ *
+ * This software is being provided by the copyright holders under the
+ * following license. By obtaining, using and/or copying this software,
+ * you agree that you have read, understood, and will comply with the
+ * following terms and conditions:
+ *
+ * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software
+ * and its documentation for any purpose and without fee or royalty is
+ * hereby granted, provided that the full text of this NOTICE appears on
+ * ALL copies of the software and documentation or portions thereof,
+ * including modifications, that you make.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS," AND COPYRIGHT HOLDERS MAKE NO
+ * REPRESENTATIONS OR WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED. BY WAY OF EXAMPLE,
+ * BUT NOT LIMITATION, COPYRIGHT HOLDERS MAKE NO REPRESENTATIONS OR
+ * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR ANY PARTICULAR PURPOSE OR
+ * THAT THE USE OF THE SOFTWARE OR DOCUMENTATION WILL NOT INFRINGE ANY
+ * THIRD PARTY PATENTS, COPYRIGHTS, TRADEMARKS OR OTHER RIGHTS. COPYRIGHT
+ * HOLDERS WILL BEAR NO LIABILITY FOR ANY USE OF THIS SOFTWARE OR
+ * DOCUMENTATION.
+ *
+ * The name and trademarks of copyright holders may NOT be used in
+ * advertising or publicity pertaining to the software without specific,
+ * written prior permission. Title to copyright in this software and any
+ * associated documentation will at all times remain with copyright
+ * holders. See the file AUTHORS which should have accompanied this software
+ * for a list of all copyright holders.
+ *
+ * This file may be derived from previously copyrighted software. This
+ * copyright applies only to those changes made by the copyright
+ * holders listed in the AUTHORS file. The rest of this file is covered by
+ * the copyright notices, if any, listed below.
+ */
+
+
+stdarg.h is:
+
+/*-
+ * Copyright (c) 1991, 1993
+ *     The Regents of the University of California.  All rights reserved.
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions
+ * are met:
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
+ * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
+ *    must display the following acknowledgement:
+ *     This product includes software developed by the University of
+ *     California, Berkeley and its contributors.
+ * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
+ *    may be used to endorse or promote products derived from this software
+ *    without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
+ * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
+ * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
+ * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
+ * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
+ * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
+ * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
+ * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
+ * SUCH DAMAGE.
+ *
+ *     @(#)stdarg.h    8.1 (Berkeley) 6/10/93
+ */
+
+types.h is:
+
+/*-
+ * Copyright (c) 1982, 1986, 1991, 1993
+ *     The Regents of the University of California.  All rights reserved.
+ * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
+ * All or some portions of this file are derived from material licensed
+ * to the University of California by American Telephone and Telegraph
+ * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
+ * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions
+ * are met:
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
+ * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
+ *    must display the following acknowledgement:
+ *     This product includes software developed by the University of
+ *     California, Berkeley and its contributors.
+ * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
+ *    may be used to endorse or promote products derived from this software
+ *    without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
+ * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
+ * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
+ * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
+ * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
+ * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
+ * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
+ * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
+ * SUCH DAMAGE.
+ *
+ *     @(#)types.h     8.4 (Berkeley) 1/21/94
+ */
+
diff --git a/inc/console.h b/inc/console.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2b49ab7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,21 @@
+#include <inc/types.h>
+
+void blank_screen();
+
+void buffer_to_screen();
+
+void console_init();
+
+void printchar(char c);
+
+void next_line();
+
+void update_cursor();
+int8_t move_to (uint8_t x, uint8_t y);
+
+
+void print_string_helper(char* string);
+
+void print_string(char* string);
+
+void print_line(char* string);
diff --git a/inc/elf.h b/inc/elf.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..66add42
--- /dev/null
+++ b/inc/elf.h
@@ -0,0 +1,65 @@
+#ifndef ARCANOS_INC_ELF_H
+#define ARCANOS_INC_ELF_H
+
+#define ELF_MAGIC 0x464C457FU  /* "\x7FELF" in little endian */
+
+struct Elf {
+       uint32_t e_magic;       // must equal ELF_MAGIC
+       uint8_t e_elf[12];
+       uint16_t e_type;
+       uint16_t e_machine;
+       uint32_t e_version;
+       uint32_t e_entry;
+       uint32_t e_phoff;
+       uint32_t e_shoff;
+       uint32_t e_flags;
+       uint16_t e_ehsize;
+       uint16_t e_phentsize;
+       uint16_t e_phnum;
+       uint16_t e_shentsize;
+       uint16_t e_shnum;
+       uint16_t e_shstrndx;
+};
+
+struct Proghdr {
+       uint32_t p_type;
+       uint32_t p_offset;
+       uint32_t p_va;
+       uint32_t p_pa;
+       uint32_t p_filesz;
+       uint32_t p_memsz;
+       uint32_t p_flags;
+       uint32_t p_align;
+};
+
+struct Secthdr {
+       uint32_t sh_name;
+       uint32_t sh_type;
+       uint32_t sh_flags;
+       uint32_t sh_addr;
+       uint32_t sh_offset;
+       uint32_t sh_size;
+       uint32_t sh_link;
+       uint32_t sh_info;
+       uint32_t sh_addralign;
+       uint32_t sh_entsize;
+};
+
+// Values for Proghdr::p_type
+#define ELF_PROG_LOAD          1
+
+// Flag bits for Proghdr::p_flags
+#define ELF_PROG_FLAG_EXEC     1
+#define ELF_PROG_FLAG_WRITE    2
+#define ELF_PROG_FLAG_READ     4
+
+// Values for Secthdr::sh_type
+#define ELF_SHT_NULL           0
+#define ELF_SHT_PROGBITS       1
+#define ELF_SHT_SYMTAB         2
+#define ELF_SHT_STRTAB         3
+
+// Values for Secthdr::sh_name
+#define ELF_SHN_UNDEF          0
+
+#endif /* !ARCANOS_INC_ELF_H */
diff --git a/inc/idt.h b/inc/idt.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8ce5c51
--- /dev/null
+++ b/inc/idt.h
@@ -0,0 +1,31 @@
+#include <inc/types.h>
+#include <inc/memlayout.h>
+
+typedef struct _IDTDescr{
+   uint16_t offset_1; // offset bits 0..15
+   uint16_t selector; // a code segment selector in GDT or LDT
+   uint8_t zero;      // unused, set to 0
+   uint8_t type_attr; // type and attributes, see below
+   uint16_t offset_2; // offset bits 16..31
+}__attribute__((__packed__)) IDTDescr;
+
+typedef struct _IDT{
+       uint16_t limit;
+       uint32_t base;
+}__attribute__((__packed__)) IDT;
+
+IDTDescr idt[256];
+IDT idt_struct;
+IDT* idtp;
+IDT* phys_idtp;
+
+#define UNUSED_TYPE_ATTR 0x00
+#define INTERRUPT_GATE_TYPE_ATTR 0x8E
+#define TRAP_GATE_TYPE_ATTR 0x8F
+
+#define HIGH_OFFSET(x) ((x >> 16))
+#define LOW_OFFSET(x) ((x & 0x0000FFFF)) 
+
+void reset_idt();
+void set_idt_entry(uint8_t number, void (*handler)(), uint16_t type);
+void load_idt();
diff --git a/inc/info.h b/inc/info.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..727d894
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,8 @@
+#ifndef ARCANOS_INC_INFO_H
+#define ARCANOS_INC_INFO_H
+
+#include <inc/memlayout.h>
+
+#define ARCANOS_VERSION "PRE-MAGUS"
+
+#endif
diff --git a/inc/memlayout.h b/inc/memlayout.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..487a934
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,36 @@
+#ifndef ARCANOS_INC_MEMLAYOUT_H
+#define ARCANOS_INC_MEMLAYOUT_H
+
+#ifndef __ASSEMBLER__
+#include <inc/types.h>
+//#include <inc/queue.h>
+#include <inc/mmu.h>
+#endif /* not __ASSEMBLER__ */
+
+/*
+ * This file contains definitions for memory management in our OS,
+ * which are relevant to both the kernel and user-mode software.
+ */
+
+// Global descriptor numbers
+#define GD_KT     0x08     // kernel text
+#define GD_KD     0x10     // kernel data
+#define GD_UT     0x18     // user text
+#define GD_UD     0x20     // user data
+#define GD_TSS    0x28     // Task segment selector
+
+// All physical memory mapped at this address
+#define        KERNBASE        0xC0000000
+
+#define INITIAL_PDE 0x09D000
+
+// At IOPHYSMEM (640K) there is a 384K hole for I/O.  From the kernel,
+// IOPHYSMEM can be addressed at KERNBASE + IOPHYSMEM.  The hole ends
+// at physical address EXTPHYSMEM.
+#define IOPHYSMEM      0x0A0000
+#define EXTPHYSMEM     0x100000
+
+#define KSTACKTOP      VPT
+#define KSTKSIZE       (8*PGSIZE)              // size of a kernel stack
+
+#endif /* !ARCANOS_INC_MEMLAYOUT_H */
diff --git a/inc/memmgr.h b/inc/memmgr.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3690700
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,36 @@
+#ifndef __ARCANOS_KERN_MEMMGR_H__
+#define __ARCANOS_KERN_MEMMGR_H__
+
+#include <inc/multiboot.h>
+
+#define PAGE_PRESENT 0x1
+#define PAGE_RW 0x2
+#define PAGE_USER 0x4
+
+#define PAGE_SIZE 4096
+
+//4GB / 4kb page size / 1 bit per page
+#define PHYS_MEM_MAP_SIZE 131072
+
+//Bitmap of memory.
+uint8_t phys_mem_map [PHYS_MEM_MAP_SIZE];
+
+typedef struct _kmemdesc {
+       void* data_ptr;
+       unsigned int size;
+       struct _kmemdesc* next;
+} kmemdesc;
+
+void init_paging();
+
+void frame_allocator_init(multiboot_info_t* mbi, uint32_t kernel_base, uint32_t kernel_end);
+void mark_frame(uint32_t base, uint8_t status);
+void* get_frame();
+void* get_page();
+void memmgr_init();
+void* memmgr_allocate(unsigned int size);
+void memmgr_free(void* ptr);
+
+void map_page(void* physaddr, void* virtualaddr, unsigned int flags);
+       
+#endif
diff --git a/inc/mmu.h b/inc/mmu.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..62ae3c4
--- /dev/null
+++ b/inc/mmu.h
@@ -0,0 +1,259 @@
+#ifndef ARCANOS_INC_MMU_H
+#define ARCANOS_INC_MMU_H
+
+/*
+ * This file contains definitions for the x86 memory management unit (MMU),
+ * including paging- and segmentation-related data structures and constants,
+ * the %cr0, %cr4, and %eflags registers, and traps.
+ */
+
+/*
+ *
+ *     Part 1.  Paging data structures and constants.
+ *
+ */
+
+#ifndef __ASSEMBLER__
+
+typedef uint32_t pdentry;
+typedef uint32_t ptentry;
+
+#endif
+
+// A linear address 'la' has a three-part structure as follows:
+//
+// +--------10------+-------10-------+---------12----------+
+// | Page Directory |   Page Table   | Offset within Page  |
+// |      Index     |      Index     |                     |
+// +----------------+----------------+---------------------+
+//  \--- PDX(la) --/ \--- PTX(la) --/ \---- PGOFF(la) ----/
+//  \----------- PPN(la) -----------/
+//
+// The PDX, PTX, PGOFF, and PPN macros decompose linear addresses as shown.
+// To construct a linear address la from PDX(la), PTX(la), and PGOFF(la),
+// use PGADDR(PDX(la), PTX(la), PGOFF(la)).
+
+// page number field of address
+#define PPN(la)                (((uintptr_t) (la)) >> PTXSHIFT)
+#define VPN(la)                PPN(la)         // used to index into vpt[]
+
+// page directory index
+#define PDX(la)                ((((uintptr_t) (la)) >> PDXSHIFT) & 0x3FF)
+#define VPD(la)                PDX(la)         // used to index into vpd[]
+
+// page table index
+#define PTX(la)                ((((uintptr_t) (la)) >> PTXSHIFT) & 0x3FF)
+
+// offset in page
+#define PGOFF(la)      (((uintptr_t) (la)) & 0xFFF)
+
+// construct linear address from indexes and offset
+#define PGADDR(d, t, o)        ((void*) ((d) << PDXSHIFT | (t) << PTXSHIFT | (o)))
+
+// Page directory and page table constants.
+#define NPDENTRIES     1024            // page directory entries per page directory
+#define NPTENTRIES     1024            // page table entries per page table
+
+#define PGSIZE         4096            // bytes mapped by a page
+#define PGSHIFT                12              // log2(PGSIZE)
+
+#define PTSIZE         (PGSIZE*NPTENTRIES) // bytes mapped by a page directory entry
+#define PTSHIFT                22              // log2(PTSIZE)
+
+#define PTXSHIFT       12              // offset of PTX in a linear address
+#define PDXSHIFT       22              // offset of PDX in a linear address
+
+// Page table/directory entry flags.
+#define PTE_P          0x001   // Present
+#define PTE_W          0x002   // Writeable
+#define PTE_U          0x004   // User
+#define PTE_PWT                0x008   // Write-Through
+#define PTE_PCD                0x010   // Cache-Disable
+#define PTE_A          0x020   // Accessed
+#define PTE_D          0x040   // Dirty
+#define PTE_PS         0x080   // Page Size
+#define PTE_MBZ                0x180   // Bits must be zero
+
+// The PTE_AVAIL bits aren't used by the kernel or interpreted by the
+// hardware, so user processes are allowed to set them arbitrarily.
+#define PTE_AVAIL      0xE00   // Available for software use
+
+// Only flags in PTE_USER may be used in system calls.
+#define PTE_USER       (PTE_AVAIL | PTE_P | PTE_W | PTE_U)
+
+// address in page table entry
+#define PTE_ADDR(pte)  ((physaddr_t) (pte) & ~0xFFF)
+
+// Control Register flags
+#define CR0_PE         0x00000001      // Protection Enable
+#define CR0_MP         0x00000002      // Monitor coProcessor
+#define CR0_EM         0x00000004      // Emulation
+#define CR0_TS         0x00000008      // Task Switched
+#define CR0_ET         0x00000010      // Extension Type
+#define CR0_NE         0x00000020      // Numeric Errror
+#define CR0_WP         0x00010000      // Write Protect
+#define CR0_AM         0x00040000      // Alignment Mask
+#define CR0_NW         0x20000000      // Not Writethrough
+#define CR0_CD         0x40000000      // Cache Disable
+#define CR0_PG         0x80000000      // Paging
+
+#define CR4_PCE                0x00000100      // Performance counter enable
+#define CR4_MCE                0x00000040      // Machine Check Enable
+#define CR4_PSE                0x00000010      // Page Size Extensions
+#define CR4_DE         0x00000008      // Debugging Extensions
+#define CR4_TSD                0x00000004      // Time Stamp Disable
+#define CR4_PVI                0x00000002      // Protected-Mode Virtual Interrupts
+#define CR4_VME                0x00000001      // V86 Mode Extensions
+
+// Eflags register
+#define FL_CF          0x00000001      // Carry Flag
+#define FL_PF          0x00000004      // Parity Flag
+#define FL_AF          0x00000010      // Auxiliary carry Flag
+#define FL_ZF          0x00000040      // Zero Flag
+#define FL_SF          0x00000080      // Sign Flag
+#define FL_TF          0x00000100      // Trap Flag
+#define FL_IF          0x00000200      // Interrupt Flag
+#define FL_DF          0x00000400      // Direction Flag
+#define FL_OF          0x00000800      // Overflow Flag
+#define FL_IOPL_MASK   0x00003000      // I/O Privilege Level bitmask
+#define FL_IOPL_0      0x00000000      //   IOPL == 0
+#define FL_IOPL_1      0x00001000      //   IOPL == 1
+#define FL_IOPL_2      0x00002000      //   IOPL == 2
+#define FL_IOPL_3      0x00003000      //   IOPL == 3
+#define FL_NT          0x00004000      // Nested Task
+#define FL_RF          0x00010000      // Resume Flag
+#define FL_VM          0x00020000      // Virtual 8086 mode
+#define FL_AC          0x00040000      // Alignment Check
+#define FL_VIF         0x00080000      // Virtual Interrupt Flag
+#define FL_VIP         0x00100000      // Virtual Interrupt Pending
+#define FL_ID          0x00200000      // ID flag
+
+// Page fault error codes
+#define FEC_PR         0x1     // Page fault caused by protection violation
+#define FEC_WR         0x2     // Page fault caused by a write
+#define FEC_U          0x4     // Page fault occured while in user mode
+
+
+/*
+ *
+ *     Part 2.  Segmentation data structures and constants.
+ *
+ */
+
+#ifdef __ASSEMBLER__
+
+/*
+ * Macros to build GDT entries in assembly.
+ */
+#define SEG_NULL                                               \
+       .word 0, 0;                                             \
+       .byte 0, 0, 0, 0
+#define SEG(type,base,lim)                                     \
+       .word (((lim) >> 12) & 0xffff), ((base) & 0xffff);      \
+       .byte (((base) >> 16) & 0xff), (0x90 | (type)),         \
+               (0xC0 | (((lim) >> 28) & 0xf)), (((base) >> 24) & 0xff)
+
+#else  // not __ASSEMBLER__
+
+#include <inc/types.h>
+
+// Segment Descriptors
+struct Segdesc {
+       unsigned sd_lim_15_0 : 16;  // Low bits of segment limit
+       unsigned sd_base_15_0 : 16; // Low bits of segment base address
+       unsigned sd_base_23_16 : 8; // Middle bits of segment base address
+       unsigned sd_type : 4;       // Segment type (see STS_ constants)
+       unsigned sd_s : 1;          // 0 = system, 1 = application
+       unsigned sd_dpl : 2;        // Descriptor Privilege Level
+       unsigned sd_p : 1;          // Present
+       unsigned sd_lim_19_16 : 4;  // High bits of segment limit
+       unsigned sd_avl : 1;        // Unused (available for software use)
+       unsigned sd_rsv1 : 1;       // Reserved
+       unsigned sd_db : 1;         // 0 = 16-bit segment, 1 = 32-bit segment
+       unsigned sd_g : 1;          // Granularity: limit scaled by 4K when set
+       unsigned sd_base_31_24 : 8; // High bits of segment base address
+};
+// Null segment
+#define SEG_NULL       (struct Segdesc){ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
+// Segment that is loadable but faults when used
+#define SEG_FAULT      (struct Segdesc){ 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0 }
+// Normal segment
+#define SEG(type, base, lim, dpl) (struct Segdesc)                     \
+{ ((lim) >> 12) & 0xffff, (base) & 0xffff, ((base) >> 16) & 0xff,      \
+    type, 1, dpl, 1, (unsigned) (lim) >> 28, 0, 0, 1, 1,               \
+    (unsigned) (base) >> 24 }
+#define SEG16(type, base, lim, dpl) (struct Segdesc)                   \
+{ (lim) & 0xffff, (base) & 0xffff, ((base) >> 16) & 0xff,              \
+    type, 1, dpl, 1, (unsigned) (lim) >> 16, 0, 0, 1, 0,               \
+    (unsigned) (base) >> 24 }
+
+#endif /* !__ASSEMBLER__ */
+
+// Application segment type bits
+#define STA_X          0x8         // Executable segment
+#define STA_E          0x4         // Expand down (non-executable segments)
+#define STA_C          0x4         // Conforming code segment (executable only)
+#define STA_W          0x2         // Writeable (non-executable segments)
+#define STA_R          0x2         // Readable (executable segments)
+#define STA_A          0x1         // Accessed
+
+// System segment type bits
+#define STS_T16A       0x1         // Available 16-bit TSS
+#define STS_LDT                0x2         // Local Descriptor Table
+#define STS_T16B       0x3         // Busy 16-bit TSS
+#define STS_CG16       0x4         // 16-bit Call Gate
+#define STS_TG         0x5         // Task Gate / Coum Transmitions
+#define STS_IG16       0x6         // 16-bit Interrupt Gate
+#define STS_TG16       0x7         // 16-bit Trap Gate
+#define STS_T32A       0x9         // Available 32-bit TSS
+#define STS_T32B       0xB         // Busy 32-bit TSS
+#define STS_CG32       0xC         // 32-bit Call Gate
+#define STS_IG32       0xE         // 32-bit Interrupt Gate
+#define STS_TG32       0xF         // 32-bit Trap Gate
+
+#ifndef __ASSEMBLER__
+
+// Task state segment format (as described by the Pentium architecture book)
+struct Taskstate {
+       uint32_t ts_link;       // Old ts selector
+       uintptr_t ts_esp0;      // Stack pointers and segment selectors
+       uint16_t ts_ss0;        //   after an increase in privilege level
+       uint16_t ts_padding1;
+       uintptr_t ts_esp1;
+       uint16_t ts_ss1;
+       uint16_t ts_padding2;
+       uintptr_t ts_esp2;
+       uint16_t ts_ss2;
+       uint16_t ts_padding3;
+       physaddr_t ts_cr3;      // Page directory base
+       uintptr_t ts_eip;       // Saved state from last task switch
+       uint32_t ts_eflags;
+       uint32_t ts_eax;        // More saved state (registers)
+       uint32_t ts_ecx;
+       uint32_t ts_edx;
+       uint32_t ts_ebx;
+       uintptr_t ts_esp;
+       uintptr_t ts_ebp;
+       uint32_t ts_esi;
+       uint32_t ts_edi;
+       uint16_t ts_es;         // Even more saved state (segment selectors)
+       uint16_t ts_padding4;
+       uint16_t ts_cs;
+       uint16_t ts_padding5;
+       uint16_t ts_ss;
+       uint16_t ts_padding6;
+       uint16_t ts_ds;
+       uint16_t ts_padding7;
+       uint16_t ts_fs;
+       uint16_t ts_padding8;
+       uint16_t ts_gs;
+       uint16_t ts_padding9;
+       uint16_t ts_ldt;
+       uint16_t ts_padding10;
+       uint16_t ts_t;          // Trap on task switch
+       uint16_t ts_iomb;       // I/O map base address
+};
+
+#endif /* !__ASSEMBLER__ */
+
+#endif /* !ARCANOS_INC_MMU_H */
diff --git a/inc/multiboot.h b/inc/multiboot.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a592058
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,225 @@
+/* multiboot.h - Multiboot header file. */
+/* Copyright (C) 1999,2003,2007,2008,2009  Free Software Foundation, Inc.
+*
+*  Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
+*  of this software and associated documentation files (the "Software"), to
+*  deal in the Software without restriction, including without limitation the
+*  rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or
+*  sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
+*  furnished to do so, subject to the following conditions:
+*
+*  The above copyright notice and this permission notice shall be included in
+*  all copies or substantial portions of the Software.
+*
+*  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
+*  IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
+*  FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL ANY
+*  DEVELOPER OR DISTRIBUTOR BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY,
+*  WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR
+*  IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
+*/
+
+#ifndef ARCANOS_MULTIBOOT_HEADER
+#define ARCANOS_MULTIBOOT_HEADER 1
+
+/* How many bytes from the start of the file we search for the header. */
+#define MULTIBOOT_SEARCH                        8192
+
+/* The magic field should contain this. */
+#define MULTIBOOT_HEADER_MAGIC                  0x1BADB002
+
+/* This should be in %eax. */
+#define MULTIBOOT_BOOTLOADER_MAGIC              0x2BADB002
+
+/* The bits in the required part of flags field we don't support. */
+#define MULTIBOOT_UNSUPPORTED                   0x0000fffc
+
+/* Alignment of multiboot modules. */
+#define MULTIBOOT_MOD_ALIGN                     0x00001000
+
+/* Alignment of the multiboot info structure. */
+#define MULTIBOOT_INFO_ALIGN                    0x00000004
+
+/* Flags set in the 'flags' member of the multiboot header. */
+
+/* Align all boot modules on i386 page (4KB) boundaries. */
+#define MULTIBOOT_PAGE_ALIGN                    0x00000001
+
+/* Must pass memory information to OS. */
+#define MULTIBOOT_MEMORY_INFO                   0x00000002
+
+/* Must pass video information to OS. */
+#define MULTIBOOT_VIDEO_MODE                    0x00000004
+
+/* This flag indicates the use of the address fields in the header. */
+#define MULTIBOOT_AOUT_KLUDGE                   0x00010000
+
+/* Flags to be set in the 'flags' member of the multiboot info structure. */
+
+/* is there basic lower/upper memory information? */
+#define MULTIBOOT_INFO_MEMORY                   0x00000001
+/* is there a boot device set? */
+#define MULTIBOOT_INFO_BOOTDEV                  0x00000002
+/* is the command-line defined? */
+#define MULTIBOOT_INFO_CMDLINE                  0x00000004
+/* are there modules to do something with? */
+#define MULTIBOOT_INFO_MODS                     0x00000008
+
+/* These next two are mutually exclusive */
+
+/* is there a symbol table loaded? */
+#define MULTIBOOT_INFO_AOUT_SYMS                0x00000010
+/* is there an ELF section header table? */
+#define MULTIBOOT_INFO_ELF_SHDR                 0X00000020
+
+/* is there a full memory map? */
+#define MULTIBOOT_INFO_MEM_MAP                  0x00000040
+
+/* Is there drive info? */
+#define MULTIBOOT_INFO_DRIVE_INFO               0x00000080
+
+/* Is there a config table? */
+#define MULTIBOOT_INFO_CONFIG_TABLE             0x00000100
+
+/* Is there a boot loader name? */
+#define MULTIBOOT_INFO_BOOT_LOADER_NAME         0x00000200
+
+/* Is there a APM table? */
+#define MULTIBOOT_INFO_APM_TABLE                0x00000400
+
+/* Is there video information? */
+#define MULTIBOOT_INFO_VIDEO_INFO               0x00000800
+
+#ifndef ASM_FILE
+
+typedef unsigned short          multiboot_uint16_t;
+typedef unsigned int            multiboot_uint32_t;
+typedef unsigned long long      multiboot_uint64_t;
+
+struct multiboot_header
+{
+       /* Must be MULTIBOOT_MAGIC - see above. */
+       multiboot_uint32_t magic;
+       
+       /* Feature flags. */
+       multiboot_uint32_t flags;
+       
+       /* The above fields plus this one must equal 0 mod 2^32. */
+       multiboot_uint32_t checksum;
+       
+       /* These are only valid if MULTIBOOT_AOUT_KLUDGE is set. */
+       multiboot_uint32_t header_addr;
+       multiboot_uint32_t load_addr;
+       multiboot_uint32_t load_end_addr;
+       multiboot_uint32_t bss_end_addr;
+       multiboot_uint32_t entry_addr;
+       
+       /* These are only valid if MULTIBOOT_VIDEO_MODE is set. */
+       multiboot_uint32_t mode_type;
+       multiboot_uint32_t width;
+       multiboot_uint32_t height;
+       multiboot_uint32_t depth;
+};
+
+/* The symbol table for a.out. */
+struct multiboot_aout_symbol_table
+{
+       multiboot_uint32_t tabsize;
+       multiboot_uint32_t strsize;
+       multiboot_uint32_t addr;
+       multiboot_uint32_t reserved;
+};
+typedef struct multiboot_aout_symbol_table multiboot_aout_symbol_table_t;
+
+/* The section header table for ELF. */
+struct multiboot_elf_section_header_table
+{
+       multiboot_uint32_t num;
+       multiboot_uint32_t size;
+       multiboot_uint32_t addr;
+       multiboot_uint32_t shndx;
+};
+typedef struct multiboot_elf_section_header_table multiboot_elf_section_header_table_t;
+
+struct multiboot_info
+{
+       /* Multiboot info version number */
+       multiboot_uint32_t flags;
+       
+       /* Available memory from BIOS */
+       multiboot_uint32_t mem_lower;
+       multiboot_uint32_t mem_upper;
+       
+       /* "root" partition */
+       multiboot_uint32_t boot_device;
+       
+       /* Kernel command line */
+       multiboot_uint32_t cmdline;
+       
+       /* Boot-Module list */
+       multiboot_uint32_t mods_count;
+       multiboot_uint32_t mods_addr;
+       
+       union
+       {
+        multiboot_aout_symbol_table_t aout_sym;
+        multiboot_elf_section_header_table_t elf_sec;
+       } u;
+
+       /* Memory Mapping buffer */
+       multiboot_uint32_t mmap_length;
+       multiboot_uint32_t mmap_addr;
+       
+       /* Drive Info buffer */
+       multiboot_uint32_t drives_length;
+       multiboot_uint32_t drives_addr;
+       
+       /* ROM configuration table */
+       multiboot_uint32_t config_table;
+       
+       /* Boot Loader Name */
+       multiboot_uint32_t boot_loader_name;
+       
+       /* APM table */
+       multiboot_uint32_t apm_table;
+       
+       /* Video */
+       multiboot_uint32_t vbe_control_info;
+       multiboot_uint32_t vbe_mode_info;
+       multiboot_uint16_t vbe_mode;
+       multiboot_uint16_t vbe_interface_seg;
+       multiboot_uint16_t vbe_interface_off;
+       multiboot_uint16_t vbe_interface_len;
+};
+typedef struct multiboot_info multiboot_info_t;
+
+struct multiboot_mmap_entry
+{
+       multiboot_uint32_t size;
+       multiboot_uint32_t addr_low;
+       multiboot_uint32_t addr_high;
+       multiboot_uint32_t len_low;
+       multiboot_uint32_t len_high;
+       #define MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE              1
+       #define MULTIBOOT_MEMORY_RESERVED               2
+       multiboot_uint32_t type;
+} __attribute__((packed));
+typedef struct multiboot_mmap_entry multiboot_memory_map_t;
+
+struct multiboot_mod_list
+{
+       /* the memory used goes from bytes 'mod_start' to 'mod_end-1' inclusive */
+       multiboot_uint32_t mod_start;
+       multiboot_uint32_t mod_end;
+       
+       /* Module command line */
+       multiboot_uint32_t cmdline;
+       
+       /* padding to take it to 16 bytes (must be zero) */
+       multiboot_uint32_t pad;
+};
+typedef struct multiboot_mod_list multiboot_module_t;
+
+#endif /* ! ASM_FILE */
+
+#endif /* ! MULTIBOOT_HEADER */
diff --git a/inc/pic.h b/inc/pic.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4d7dd85
--- /dev/null
+++ b/inc/pic.h
@@ -0,0 +1,33 @@
+
+/**
+ * Credit where credit is due-- I have to thank the osdev.org community
+ * for their excellent Wiki, which has given me incredibly useful code
+ * samples for working with the PIC.
+ */
+
+#define PIC1           0x20            /* IO base address for master PIC */
+#define PIC2           0xA0            /* IO base address for slave PIC */
+#define PIC1_COMMAND   PIC1
+#define PIC1_DATA      (PIC1+1)
+#define PIC2_COMMAND   PIC2
+#define PIC2_DATA      (PIC2+1)
+
+#define PIC_EOI                0x20            /* End-of-interrupt command code */
+
+#define ICW1_ICW4      0x01            /* ICW4 (not) needed */
+#define ICW1_SINGLE    0x02            /* Single (cascade) mode */
+#define ICW1_INTERVAL4 0x04            /* Call address interval 4 (8) */
+#define ICW1_LEVEL     0x08            /* Level triggered (edge) mode */
+#define ICW1_INIT      0x10            /* Initialization - required! */
+
+#define ICW4_8086      0x01            /* 8086/88 (MCS-80/85) mode */
+#define ICW4_AUTO      0x02            /* Auto (normal) EOI */
+#define ICW4_BUF_SLAVE 0x08            /* Buffered mode/slave */
+#define ICW4_BUF_MASTER        0x0C            /* Buffered mode/master */
+#define ICW4_SFNM      0x10            /* Special fully nested (not) */
+
+void PIC_remap(int offset1, int offset2);
+void PIC_sendEOI(unsigned char irq);
+void PIC_clear_masks();
+void PIC_set_mask(uint8_t irq, uint8_t value);
+
diff --git a/inc/stdarg.h b/inc/stdarg.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..006da79
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,19 @@
+/*     $NetBSD: stdarg.h,v 1.12 1995/12/25 23:15:31 mycroft Exp $      */
+
+#ifndef STDARG_H
+#define        STDARG_H
+
+typedef char *va_list;
+
+#define        __va_size(type) \
+       (((sizeof(type) + sizeof(long) - 1) / sizeof(long)) * sizeof(long))
+
+#define        va_start(ap, last) \
+       ((ap) = (va_list)&(last) + __va_size(last))
+
+#define        va_arg(ap, type) \
+       (*(type *)((ap) += __va_size(type), (ap) - __va_size(type)))
+
+#define        va_end(ap)      ((void)0)
+
+#endif /* !STDARG_H */
diff --git a/inc/string.h b/inc/string.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..56d3302
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,9 @@
+#ifndef ARCANOS_INC_STRING_H
+#define ARCANOS_INC_STRING_H
+
+#include <inc/types.h>
+
+int    strlen(const char *s);
+void * memset(void *dst, int c, size_t len);
+
+#endif /* not ARCANOS_INC_STRING_H */
diff --git a/inc/stringformat.h b/inc/stringformat.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..be48b14
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,21 @@
+/*
+ * stringformat.h
+ *
+ *  Created on: Aug 30, 2010
+ *      Author: rhett
+ */
+
+#ifndef STRINGFORMAT_H_
+#define STRINGFORMAT_H_
+
+#include <inc/stdarg.h>
+
+void reverse(char*);
+
+void print_int_dec(unsigned int i);
+void print_int_hex(unsigned int i);
+void print_substring(char* i);
+void print_escape_char(char c);
+
+void _kern_print(const char* fmt_string, ...);
+#endif /* STRINGFORMAT_H_ */
diff --git a/inc/types.h b/inc/types.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e50fba1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,72 @@
+#ifndef ARCANOS_INC_TYPES_H
+#define ARCANOS_INC_TYPES_H
+
+#ifndef NULL
+#define NULL ((void*) 0)
+#endif
+
+// Represents true-or-false values
+typedef int bool;
+
+// Explicitly-sized versions of integer types
+typedef __signed char int8_t;
+typedef unsigned char uint8_t;
+typedef short int16_t;
+typedef unsigned short uint16_t;
+typedef int int32_t;
+typedef unsigned int uint32_t;
+typedef long long int64_t;
+typedef unsigned long long uint64_t;
+
+// Pointers and addresses are 32 bits long.
+// We use pointer types to represent virtual addresses,
+// uintptr_t to represent the numerical values of virtual addresses,
+// and physaddr_t to represent physical addresses.
+typedef int32_t intptr_t;
+typedef uint32_t uintptr_t;
+typedef uint32_t physaddr_t;
+
+// Page numbers are 32 bits long.
+typedef uint32_t ppn_t;
+
+// size_t is used for memory object sizes.
+typedef uint32_t size_t;
+// ssize_t is a signed version of ssize_t, used in case there might be an
+// error return.
+typedef int32_t ssize_t;
+
+// off_t is used for file offsets and lengths.
+typedef int32_t off_t;
+
+// Efficient min and max operations
+#define MIN(_a, _b)                                            \
+({                                                             \
+       typeof(_a) __a = (_a);                                  \
+       typeof(_b) __b = (_b);                                  \
+       __a <= __b ? __a : __b;                                 \
+})
+#define MAX(_a, _b)                                            \
+({                                                             \
+       typeof(_a) __a = (_a);                                  \
+       typeof(_b) __b = (_b);                                  \
+       __a >= __b ? __a : __b;                                 \
+})
+
+// Rounding operations (efficient when n is a power of 2)
+// Round down to the nearest multiple of n
+#define ROUNDDOWN(a, n)                                                \
+({                                                             \
+       uint32_t __a = (uint32_t) (a);                          \
+       (typeof(a)) (__a - __a % (n));                          \
+})
+// Round up to the nearest multiple of n
+#define ROUNDUP(a, n)                                          \
+({                                                             \
+       uint32_t __n = (uint32_t) (n);                          \
+       (typeof(a)) (ROUNDDOWN((uint32_t) (a) + __n - 1, __n)); \
+})
+
+// Return the offset of 'member' relative to the beginning of a struct type
+#define offsetof(type, member)  ((size_t) (&((type*)0)->member))
+
+#endif /* !ARCANOS_INC_TYPES_H */
diff --git a/inc/x86.h b/inc/x86.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e6b19ea
--- /dev/null
+++ b/inc/x86.h
@@ -0,0 +1,283 @@
+#ifndef ARCANOS_INC_X86_H
+#define ARCANOS_INC_X86_H
+
+#include <inc/types.h>
+
+static __inline void breakpoint(void) __attribute__((always_inline));
+static __inline uint8_t inb(int port) __attribute__((always_inline));
+static __inline void insb(int port, void *addr, int cnt) __attribute__((always_inline));
+static __inline uint16_t inw(int port) __attribute__((always_inline));
+static __inline void insw(int port, void *addr, int cnt) __attribute__((always_inline));
+static __inline uint32_t inl(int port) __attribute__((always_inline));
+static __inline void insl(int port, void *addr, int cnt) __attribute__((always_inline));
+static __inline void outb(int port, uint8_t data) __attribute__((always_inline));
+static __inline void outsb(int port, const void *addr, int cnt) __attribute__((always_inline));
+static __inline void outw(int port, uint16_t data) __attribute__((always_inline));
+static __inline void outsw(int port, const void *addr, int cnt) __attribute__((always_inline));
+static __inline void outsl(int port, const void *addr, int cnt) __attribute__((always_inline));
+static __inline void outl(int port, uint32_t data) __attribute__((always_inline));
+static __inline void invlpg(void *addr) __attribute__((always_inline));
+static __inline void lidt(void *p) __attribute__((always_inline));
+static __inline void lldt(uint16_t sel) __attribute__((always_inline));
+static __inline void ltr(uint16_t sel) __attribute__((always_inline));
+static __inline void lcr0(uint32_t val) __attribute__((always_inline));
+static __inline uint32_t rcr0(void) __attribute__((always_inline));
+static __inline uint32_t rcr2(void) __attribute__((always_inline));
+static __inline void lcr3(uint32_t val) __attribute__((always_inline));
+static __inline uint32_t rcr3(void) __attribute__((always_inline));
+static __inline void lcr4(uint32_t val) __attribute__((always_inline));
+static __inline uint32_t rcr4(void) __attribute__((always_inline));
+static __inline void tlbflush(void) __attribute__((always_inline));
+static __inline uint32_t read_eflags(void) __attribute__((always_inline));
+static __inline void write_eflags(uint32_t eflags) __attribute__((always_inline));
+static __inline uint32_t read_ebp(void) __attribute__((always_inline));
+static __inline uint32_t read_esp(void) __attribute__((always_inline));
+static __inline void cpuid(uint32_t info, uint32_t *eaxp, uint32_t *ebxp, uint32_t *ecxp, uint32_t *edxp);
+static __inline uint64_t read_tsc(void) __attribute__((always_inline));
+static __inline void io_wait(void) __attribute__((always_inline));
+
+static __inline void
+breakpoint(void)
+{
+       __asm __volatile("int3");
+}
+
+static __inline uint8_t
+inb(int port)
+{
+       uint8_t data;
+       __asm __volatile("inb %w1,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
+       return data;
+}
+
+static __inline void
+insb(int port, void *addr, int cnt)
+{
+       __asm __volatile("cld\n\trepne\n\tinsb"                 :
+                        "=D" (addr), "=c" (cnt)                :
+                        "d" (port), "0" (addr), "1" (cnt)      :
+                        "memory", "cc");
+}
+
+static __inline uint16_t
+inw(int port)
+{
+       uint16_t data;
+       __asm __volatile("inw %w1,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
+       return data;
+}
+
+static __inline void
+insw(int port, void *addr, int cnt)
+{
+       __asm __volatile("cld\n\trepne\n\tinsw"                 :
+                        "=D" (addr), "=c" (cnt)                :
+                        "d" (port), "0" (addr), "1" (cnt)      :
+                        "memory", "cc");
+}
+
+static __inline uint32_t
+inl(int port)
+{
+       uint32_t data;
+       __asm __volatile("inl %w1,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
+       return data;
+}
+
+static __inline void
+insl(int port, void *addr, int cnt)
+{
+       __asm __volatile("cld\n\trepne\n\tinsl"                 :
+                        "=D" (addr), "=c" (cnt)                :
+                        "d" (port), "0" (addr), "1" (cnt)      :
+                        "memory", "cc");
+}
+
+static __inline void
+outb(int port, uint8_t data)
+{
+       __asm __volatile("outb %0,%w1" : : "a" (data), "d" (port));
+}
+
+static __inline void
+outsb(int port, const void *addr, int cnt)
+{
+       __asm __volatile("cld\n\trepne\n\toutsb"                :
+                        "=S" (addr), "=c" (cnt)                :
+                        "d" (port), "0" (addr), "1" (cnt)      :
+                        "cc");
+}
+
+static __inline void
+outw(int port, uint16_t data)
+{
+       __asm __volatile("outw %0,%w1" : : "a" (data), "d" (port));
+}
+
+static __inline void
+outsw(int port, const void *addr, int cnt)
+{
+       __asm __volatile("cld\n\trepne\n\toutsw"                :
+                        "=S" (addr), "=c" (cnt)                :
+                        "d" (port), "0" (addr), "1" (cnt)      :
+                        "cc");
+}
+
+static __inline void
+outsl(int port, const void *addr, int cnt)
+{
+       __asm __volatile("cld\n\trepne\n\toutsl"                :
+                        "=S" (addr), "=c" (cnt)                :
+                        "d" (port), "0" (addr), "1" (cnt)      :
+                        "cc");
+}
+
+static __inline void
+outl(int port, uint32_t data)
+{
+       __asm __volatile("outl %0,%w1" : : "a" (data), "d" (port));
+}
+
+static __inline void 
+invlpg(void *addr)
+{ 
+       __asm __volatile("invlpg (%0)" : : "r" (addr) : "memory");
+}  
+
+static __inline void
+lidt(void *p)
+{
+       __asm __volatile("lidt (%0)" : : "r" (p));
+}
+
+static __inline void
+lldt(uint16_t sel)
+{
+       __asm __volatile("lldt %0" : : "r" (sel));
+}
+
+static __inline void
+ltr(uint16_t sel)
+{
+       __asm __volatile("ltr %0" : : "r" (sel));
+}
+
+static __inline void
+lcr0(uint32_t val)
+{
+       __asm __volatile("movl %0,%%cr0" : : "r" (val));
+}
+
+static __inline uint32_t
+rcr0(void)
+{
+       uint32_t val;
+       __asm __volatile("movl %%cr0,%0" : "=r" (val));
+       return val;
+}
+
+static __inline uint32_t
+rcr2(void)
+{
+       uint32_t val;
+       __asm __volatile("movl %%cr2,%0" : "=r" (val));
+       return val;
+}
+
+static __inline void
+lcr3(uint32_t val)
+{
+       __asm __volatile("movl %0,%%cr3" : : "r" (val));
+}
+
+static __inline uint32_t
+rcr3(void)
+{
+       uint32_t val;
+       __asm __volatile("movl %%cr3,%0" : "=r" (val));
+       return val;
+}
+
+static __inline void
+lcr4(uint32_t val)
+{
+       __asm __volatile("movl %0,%%cr4" : : "r" (val));
+}
+
+static __inline uint32_t
+rcr4(void)
+{
+       uint32_t cr4;
+       __asm __volatile("movl %%cr4,%0" : "=r" (cr4));
+       return cr4;
+}
+
+static __inline void
+tlbflush(void)
+{
+       uint32_t cr3;
+       __asm __volatile("movl %%cr3,%0" : "=r" (cr3));
+       __asm __volatile("movl %0,%%cr3" : : "r" (cr3));
+}
+
+static __inline uint32_t
+read_eflags(void)
+{
+        uint32_t eflags;
+        __asm __volatile("pushfl; popl %0" : "=r" (eflags));
+        return eflags;
+}
+
+static __inline void
+write_eflags(uint32_t eflags)
+{
+        __asm __volatile("pushl %0; popfl" : : "r" (eflags));
+}
+
+static __inline uint32_t
+read_ebp(void)
+{
+        uint32_t ebp;
+        __asm __volatile("movl %%ebp,%0" : "=r" (ebp));
+        return ebp;
+}
+
+static __inline uint32_t
+read_esp(void)
+{
+        uint32_t esp;
+        __asm __volatile("movl %%esp,%0" : "=r" (esp));
+        return esp;
+}
+
+static __inline void
+cpuid(uint32_t info, uint32_t *eaxp, uint32_t *ebxp, uint32_t *ecxp, uint32_t *edxp)
+{
+       uint32_t eax, ebx, ecx, edx;
+       asm volatile("cpuid" 
+               : "=a" (eax), "=b" (ebx), "=c" (ecx), "=d" (edx)
+               : "a" (info));
+       if (eaxp)
+               *eaxp = eax;
+       if (ebxp)
+               *ebxp = ebx;
+       if (ecxp)
+               *ecxp = ecx;
+       if (edxp)
+               *edxp = edx;
+}
+
+static __inline uint64_t
+read_tsc(void)
+{
+        uint64_t tsc;
+        __asm __volatile("rdtsc" : "=A" (tsc));
+        return tsc;
+}
+
+static __inline void io_wait(void) {
+   asm volatile("outb %%al, $0x80" : : "a"(0));
+}
+
+
+#endif /* !ARCANOS_INC_X86_H */
diff --git a/kern/COPYRIGHT b/kern/COPYRIGHT
new file mode 100644 (file)
index 0000000..dce201f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,41 @@
+Unless otherwise stated, all source is Copyright (c) 2010 J. Rhett Aultman
+and under the GPL v3.
+
+entry.S is derived from the Exokernel, which is:
+
+/*
+ * Copyright (C) 1997 Massachusetts Institute of Technology 
+ *
+ * This software is being provided by the copyright holders under the
+ * following license. By obtaining, using and/or copying this software,
+ * you agree that you have read, understood, and will comply with the
+ * following terms and conditions:
+ *
+ * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software
+ * and its documentation for any purpose and without fee or royalty is
+ * hereby granted, provided that the full text of this NOTICE appears on
+ * ALL copies of the software and documentation or portions thereof,
+ * including modifications, that you make.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS," AND COPYRIGHT HOLDERS MAKE NO
+ * REPRESENTATIONS OR WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED. BY WAY OF EXAMPLE,
+ * BUT NOT LIMITATION, COPYRIGHT HOLDERS MAKE NO REPRESENTATIONS OR
+ * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR ANY PARTICULAR PURPOSE OR
+ * THAT THE USE OF THE SOFTWARE OR DOCUMENTATION WILL NOT INFRINGE ANY
+ * THIRD PARTY PATENTS, COPYRIGHTS, TRADEMARKS OR OTHER RIGHTS. COPYRIGHT
+ * HOLDERS WILL BEAR NO LIABILITY FOR ANY USE OF THIS SOFTWARE OR
+ * DOCUMENTATION.
+ *
+ * The name and trademarks of copyright holders may NOT be used in
+ * advertising or publicity pertaining to the software without specific,
+ * written prior permission. Title to copyright in this software and any
+ * associated documentation will at all times remain with copyright
+ * holders. See the file AUTHORS which should have accompanied this software
+ * for a list of all copyright holders.
+ *
+ * This file may be derived from previously copyrighted software. This
+ * copyright applies only to those changes made by the copyright
+ * holders listed in the AUTHORS file. The rest of this file is covered by
+ * the copyright notices, if any, listed below.
+ */
+
diff --git a/kern/Makefrag b/kern/Makefrag
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8f17fdb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,66 @@
+OBJDIRS += kern
+
+KERN_LDFLAGS := $(LDFLAGS) -T kern/kernel.ld -nostdlib
+
+# entry.S must be first, so that it's the first code in the text segment!!!
+#
+# We also snatch the use of a couple handy source files
+# from the lib directory, to avoid gratuitous code duplication.
+KERN_SRCFILES :=       kern/entry.S \
+                                       kern/init.c \
+                                       kern/console.c \
+                    lib/string.c \
+                                       kern/stringformat.c \
+                                       kern/memmgr.c \
+                                       kern/interrupts/interrupts.S \
+                                       kern/interrupts/interrupt_handlers.c \
+                                       kern/interrupts/idt.c \
+                                       kern/interrupts/pic.c
+
+# Only build files if they exist.
+KERN_SRCFILES := $(wildcard $(KERN_SRCFILES))
+
+KERN_BINFILES := 
+
+KERN_OBJFILES := $(patsubst %.c, $(OBJDIR)/%.o, $(KERN_SRCFILES))
+KERN_OBJFILES := $(patsubst %.S, $(OBJDIR)/%.o, $(KERN_OBJFILES))
+KERN_OBJFILES := $(patsubst obj/lib/%, obj/kern/%, $(KERN_OBJFILES))
+
+KERN_BINFILES := $(patsubst %, $(OBJDIR)/%, $(KERN_BINFILES))
+
+# How to build kernel object files
+$(OBJDIR)/kern/%.o: kern/%.c
+       @echo + cc $<
+       @mkdir -p $(@D)
+       $(V)$(CC) -nostdinc $(KERN_CFLAGS) -c -o $@ $<
+
+$(OBJDIR)/kern/%.o: kern/%.S
+       @echo + as $<
+       @mkdir -p $(@D)
+       $(V)$(CC) -nostdinc $(KERN_CFLAGS) -c -o $@ $<
+
+$(OBJDIR)/kern/%.o: kern/interrupts/%.S
+       @echo + as $<
+       @mkdir -p $(@D)
+       $(V)$(CC) -nostdinc $(KERN_CFLAGS) -c -o $@ $<
+
+$(OBJDIR)/kern/%.o: lib/%.c
+       @echo + cc $<
+       @mkdir -p $(@D)
+       $(V)$(CC) -nostdinc $(KERN_CFLAGS) -c -o $@ $<
+
+# How to build the kernel itself
+$(OBJDIR)/kern/kernel: $(KERN_OBJFILES) $(KERN_BINFILES) kern/kernel.ld
+       @echo + ld $@
+       $(V)$(LD) -o $@ $(KERN_LDFLAGS) $(KERN_OBJFILES) $(GCC_LIB) -b binary $(KERN_BINFILES)
+       $(V)$(OBJDUMP) -S $@ > $@.asm
+       $(V)$(NM) -n $@ > $@.sym
+
+# How to build the Bochs disk image
+$(OBJDIR)/kern/bochs.img: $(OBJDIR)/kern/kernel
+       @echo + mk $@
+       kern/layout_image_file.py
+       $(V)cat boot/stage1 boot/stage2 boot/pad $(OBJDIR)/kern/kernel boot/post_pad > $(OBJDIR)/kern/bochs.img 
+
+all: $(OBJDIR)/kern/bochs.img
+
diff --git a/kern/boot.S b/kern/boot.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..922c0ff
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,30 @@
+.global loader                 # making entry point visible to linker
+.extern kernel_main
+
+# setting up the Multiboot header - see GRUB docs for details
+.set ALIGN,    1<<0             # align loaded modules on page boundaries
+.set MEMINFO,  1<<1             # provide memory map
+.set FLAGS,    ALIGN | MEMINFO  # this is the Multiboot 'flag' field
+.set MAGIC,    0x1BADB002       # 'magic number' lets bootloader find the header
+.set CHECKSUM, -(MAGIC + FLAGS) # checksum required
+
+.align 4
+.long MAGIC
+.long FLAGS
+.long CHECKSUM
+
+# reserve initial kernel stack space
+.set STACKSIZE, 0x4000          # that is, 16k.
+.comm stack, STACKSIZE, 32      # reserve 16k stack on a quadword boundary
+
+loader:
+   mov   $(stack + STACKSIZE), %esp # set up the stack
+   push  %eax                       # Multiboot magic number
+   push  %ebx                       # Multiboot data structure
+
+   call  kernel_main            # call kernel proper
+
+   cli
+hang:
+   hlt                    # halt machine should kernel return
+   jmp   hang
diff --git a/kern/console.c b/kern/console.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..752c50a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,116 @@
+#include <inc/types.h>
+#include <inc/x86.h>
+#include <inc/memlayout.h>
+
+#include <inc/console.h>
+
+#define SCREEN_WIDTH 80
+#define SCREEN_HEIGHT 25
+#define X 0
+#define Y 1
+
+volatile uint8_t* textmode_base = (volatile uint8_t*)(0xB8000);
+uint8_t current_color = (uint8_t)0x2a;
+uint8_t current_loc[2] = {0,0};
+char screen_buffer[SCREEN_WIDTH*SCREEN_HEIGHT];
+
+void blank_screen() {
+       int i=0;
+       for (i=0; i<(SCREEN_WIDTH*SCREEN_HEIGHT*2); i=i+2) {
+               *(textmode_base+i) = ' ';
+               *(textmode_base+i+1) = current_color;
+               screen_buffer[i/2] = ' ';
+       }
+       current_loc[X] = 0;
+       current_loc[Y] = 0;
+}
+
+void buffer_to_screen() {
+       int i=0;
+       for (i=0; i<(SCREEN_WIDTH*SCREEN_HEIGHT*2); i=i+2) {
+               *(textmode_base+i) = screen_buffer[i/2];
+               *(textmode_base+i+1) = current_color;
+       }
+}
+
+void console_init() {
+       blank_screen();
+       update_cursor();
+}
+
+void printchar(char c) {
+       unsigned int offset = ((current_loc[Y]*SCREEN_WIDTH)+current_loc[X])*2;
+       *(textmode_base+offset) = c;
+       screen_buffer[(current_loc[Y]*SCREEN_WIDTH)+current_loc[X]] = c;
+       *(textmode_base+offset+1) = current_color;
+       current_loc[X]++;
+       if (current_loc[X] >= SCREEN_WIDTH) {
+               next_line();
+       }
+}
+
+void next_line() {
+       current_loc[X] = 0;
+       current_loc[Y] = current_loc[Y] + 1;
+       if (current_loc[Y] == SCREEN_HEIGHT) {
+               int x=0;
+               int y=0;
+               //copy everything in the buffer one line down
+               move_to(0,0);
+               for (y=1; y<=SCREEN_HEIGHT; y++) {
+                       for (x=0; x<SCREEN_WIDTH; x++) {
+                               if (y == SCREEN_HEIGHT) {
+                                       screen_buffer[((y-1)*SCREEN_WIDTH)+x] = ' ';
+                               } else {
+                                       screen_buffer[((y-1)*SCREEN_WIDTH)+x] = screen_buffer[(y*SCREEN_WIDTH)+x];
+                               }
+                       }
+               }
+               //draw the screen from buffer
+               buffer_to_screen();
+               //set current_loc[Y] to the last line
+               current_loc[X] = 0;
+               current_loc[Y] = SCREEN_HEIGHT-1;
+       }
+}
+
+void update_cursor() {
+    unsigned int offset=((current_loc[Y]*SCREEN_WIDTH)+current_loc[X]);
+
+    // This is a hack and a half.  We need to actually find the base port
+    //for the VGA system by reading it from the BIOS
+    outb(0x3D4, 0x0F);
+    outb(0x3D5, (uint8_t)(offset&0xFF));
+    // cursor HIGH port to vga INDEX register
+    outb(0x3D4, 0x0E);
+    outb(0x3D5, (uint16_t)((offset>>8)&0xFF));
+}
+
+int8_t move_to (uint8_t x, uint8_t y) {
+       if (x >= SCREEN_WIDTH || y >= SCREEN_HEIGHT) {
+               return -1;
+       }
+       current_loc[X] = x;
+       current_loc[Y] = y;
+       return 0;
+}
+
+
+
+void print_string_helper(char* string) {
+       while (*string != '\0') {
+               printchar(*string);
+               string++;
+       }
+}
+
+void print_string(char* string) {
+       print_string_helper(string);
+       update_cursor();
+}
+
+void print_line(char* string) {
+       print_string_helper(string);
+       next_line();
+       update_cursor();
+}
diff --git a/kern/entry.S b/kern/entry.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2532d04
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,126 @@
+/* See COPYRIGHT for copyright information. */
+
+#include <inc/mmu.h>
+#include <inc/memlayout.h>
+
+# Shift Right Logical 
+#define SRL(val, shamt)                (((val) >> (shamt)) & ~(-1 << (32 - (shamt))))
+
+
+###################################################################
+# The kernel (this code) is linked at address ~(KERNBASE + 1 Meg), 
+# but the bootloader loads it at address ~1 Meg.
+#      
+# RELOC(x) maps a symbol x from its link address to its actual
+# location in physical memory (its load address).       
+###################################################################
+
+#define        RELOC(x) ((x) - KERNBASE)
+
+
+.set CODE_SEL,0x8              # index of code seg within mygdt
+.set DATA_SEL,0x10             # index of data seg within mygdt
+
+#define MULTIBOOT_PAGE_ALIGN  (1<<0)
+#define MULTIBOOT_MEMORY_INFO (1<<1)
+#define MULTIBOOT_HEADER_MAGIC (0x1BADB002)
+#define MULTIBOOT_HEADER_FLAGS (MULTIBOOT_MEMORY_INFO | MULTIBOOT_PAGE_ALIGN)
+#define CHECKSUM (-(MULTIBOOT_HEADER_MAGIC + MULTIBOOT_HEADER_FLAGS))
+
+###################################################################
+# entry point
+###################################################################
+
+.text
+
+# The Multiboot header
+.align 4
+.long MULTIBOOT_HEADER_MAGIC
+.long MULTIBOOT_HEADER_FLAGS
+.long CHECKSUM
+
+.globl         _start
+_start:
+       movw    $0x1234,0x472                   # warm boot
+
+       # Clear the frame pointer register (EBP)
+       # so that once we get into debugging C code,
+       # stack backtraces will be terminated properly.
+       movl    $0x0,%ebp                       # nuke frame pointer
+
+        # Set the stack pointer
+       movl    $(RELOC(bootstacktop)),%esp
+
+       #preserve the GRUB magic info
+       push %eax
+       push %ebx
+       
+       movl $(RELOC(init_paging)), %edx
+       call %edx
+
+       #okay...in theory, paging is ready to go, so enable paging
+       
+       mov $INITIAL_PDE, %eax
+       mov %eax, %cr3
+       mov %cr0, %eax
+       or $0x80000000, %eax
+       mov %eax, %cr0  
+
+       #get the info back off the stack before we NEWK it!
+       pop %ebx
+       pop %eax
+       
+       # Perform a long jump to a symbol the linker has provided.  This
+       # will move the program counter register into the address space
+       # ArcanOS is linked to.
+       
+       ljmp    $CODE_SEL,$relocated
+relocated:
+
+       # Clear the frame pointer register (EBP)
+       # so that once we get into debugging C code,
+       # stack backtraces will be terminated properly.
+       movl    $0x0,%ebp                       # nuke frame pointer
+
+        # Set the stack pointer
+       movl    $(bootstacktop),%esp
+       
+       push %eax #push the multiboot magic number on the stack
+       push %ebx #push the multipoot pointer on the stack
+               
+       # now to C code
+       call    kernel_main
+
+       # Should never get here, but in case we do, just spin.
+spin:  jmp     spin
+
+###################################################################
+# boot stack
+###################################################################
+       .p2align        PGSHIFT         # force page alignment
+       .globl          bootstack
+bootstack:
+       .space          KSTKSIZE
+       .globl          bootstacktop   
+bootstacktop:
+
+###################################################################
+# setup the GDT        
+###################################################################
+       .p2align        2               # force 4 byte alignment
+mygdt:
+       SEG_NULL                                # null seg
+       SEG(STA_X|STA_R, -KERNBASE, 0xffffffff) # code seg
+       SEG(STA_W, -KERNBASE, 0xffffffff)       # data seg
+mygdtdesc:
+       .word   0x17                    # sizeof(mygdt) - 1
+       .long   RELOC(mygdt)            # address mygdt
+
+mygdt_flat:
+       SEG_NULL                                # null seg
+       SEG(STA_X|STA_R, 0, 0xffffffff) # code seg
+       SEG(STA_W, 0, 0xffffffff)       # data seg
+mygdtdesc_flat:
+       .word   0x17                    # sizeof(mygdt_flat) - 1
+       .long   RELOC(mygdt_flat)               # address mygdt_flat
diff --git a/kern/init.c b/kern/init.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fb14f92
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,148 @@
+/* See COPYRIGHT for copyright information. */
+
+#include <inc/string.h>
+#include <inc/info.h>
+#include <inc/stringformat.h>
+#include <inc/memmgr.h>
+#include <inc/idt.h>
+#include <inc/pic.h>
+#include <inc/console.h>
+#include <inc/multiboot.h>
+
+/* Check if the bit BIT in FLAGS is set. */
+#define CHECK_FLAG(flags,bit)   ((flags) & (1 << (bit)))
+
+extern void keyboard_isr();
+void i386_init(multiboot_info_t* mbi);
+
+void kernel_main( void* mbd, unsigned int magic )
+{
+   if ( magic != 0x2BADB002 )
+   {
+      /* Something went not according to specs. Print an error */
+      /* message and halt, but do *not* rely on the multiboot */
+      /* data structure. */
+      _kern_print("BROKEN MULTIBOOT HEADER!  Bailing out!");
+      while(1);
+   }
+       mbd = KERNBASE + mbd;
+       i386_init((multiboot_info_t*)mbd);
+}
+
+void
+i386_init(multiboot_info_t* mbi)
+{
+       extern char etext[], edata[], end[], kern_textbase[], kern_textend[];
+       extern char kern_robase[], kern_roend[];
+       extern char kern_stabbase[], kern_stabend[];
+       extern char kern_stabstrbase[], kern_stabstrend[];
+       extern char kern_database[], kern_dataend[];
+       extern char kern_bssbase[], kern_bssend[];
+       extern char end[];
+       extern char load_start[], load_end[];
+       
+       int i;
+       int j;
+
+       console_init();
+       _kern_print("Arcanos version %s\n", ARCANOS_VERSION);
+       _kern_print("Kernel mapped to address 0x%x\n", KERNBASE);
+
+       /* Print out the flags. */
+       _kern_print("multiboot info address = 0x%x\n", mbi);
+       _kern_print("flags = 0x%x\n", (unsigned) mbi->flags);
+       
+       /* Are mem_* valid? */
+       if (CHECK_FLAG (mbi->flags, 0))
+        _kern_print("mem_lower = %uKB, mem_upper = %uKB\n",
+                        (unsigned) mbi->mem_lower, (unsigned) mbi->mem_upper);
+       
+       /* Is boot_device valid? */
+       if (CHECK_FLAG (mbi->flags, 1))
+        _kern_print("boot_device = 0x%x\n", (unsigned) mbi->boot_device);
+       
+       /* Is the command line passed? */
+       if (CHECK_FLAG (mbi->flags, 2)) {
+        _kern_print("cmdline = %s\n", (char *) (mbi->cmdline));
+       }
+
+
+       /* Are mods_* valid? */
+       if (CHECK_FLAG (mbi->flags, 3))
+        {
+          multiboot_module_t *mod;
+          int i;
+       
+          _kern_print("mods_count = %d, mods_addr = 0x%x\n",
+                          (int) mbi->mods_count, (int) (mbi->mods_addr));
+          for (i = 0, mod = (multiboot_module_t *) (mbi->mods_addr);
+                       i < mbi->mods_count;
+                       i++, mod++)
+                _kern_print(" mod_start = 0x%x, mod_end = 0x%x, cmdline = %s\n",
+                                (unsigned) (mod->mod_start),
+                                (unsigned) (mod->mod_end),
+                                (char *) (mod->cmdline));
+        }
+
+       
+       /* Bits 4 and 5 are mutually exclusive! */
+       if (CHECK_FLAG (mbi->flags, 4) && CHECK_FLAG (mbi->flags, 5))
+        {
+          _kern_print("Both bits 4 and 5 are set.\n");
+          return;
+        }
+       
+       /* Is the symbol table of a.out valid? */
+       if (CHECK_FLAG (mbi->flags, 4))
+        {
+          multiboot_aout_symbol_table_t *multiboot_aout_sym = &(mbi->u.aout_sym);
+       
+          _kern_print("multiboot_aout_symbol_table: tabsize = 0x%0x, "
+                          "strsize = 0x%x, addr = 0x%x\n",
+                          (unsigned) multiboot_aout_sym->tabsize,
+                          (unsigned) multiboot_aout_sym->strsize,
+                          (unsigned) multiboot_aout_sym->addr);
+        }
+       
+       /* Is the section header table of ELF valid? */
+       if (CHECK_FLAG (mbi->flags, 5))
+        {
+          multiboot_elf_section_header_table_t *multiboot_elf_sec = &(mbi->u.elf_sec);
+       
+          _kern_print("multiboot_elf_sec: num = %u, size = 0x%x,"
+                          " addr = 0x%x, shndx = 0x%x\n",
+                          (unsigned) multiboot_elf_sec->num, (unsigned) multiboot_elf_sec->size,
+                          (unsigned) (multiboot_elf_sec->addr), (unsigned) multiboot_elf_sec->shndx);
+        }
+       
+       /* Are mmap_* valid? */
+       if (CHECK_FLAG (mbi->flags, 6))
+        {
+          multiboot_memory_map_t *mmap;
+       
+          frame_allocator_init(mbi, (uint32_t)load_start, (uint32_t)load_end);
+        }
+
+       //void* init_addr = memmgr_init(end);
+       //_kern_print("Mem mgr initialized and using address %x\n", init_addr);
+       asm("cli");
+       reset_idt();
+       load_idt();
+       PIC_clear_masks();
+       PIC_remap(32, 40); //PIC1 - 32-39, PIC2 - 40-47;
+       set_idt_entry(33, keyboard_isr, INTERRUPT_GATE_TYPE_ATTR);
+       PIC_set_mask(1, 0);
+       load_idt();
+       asm("sti"); //Interrupts are on now, bitches.
+       _kern_print("Interrupts enabled.\n");
+       //I think that it might actually be necessary to forcibly run the
+       //keyboard ISR to perhaps...process any lingering key presses?
+       asm("int $33");
+       memmgr_init();
+       
+       char* yaay = memmgr_allocate(1024);
+//stop here for now
+       _kern_print("Entering kernel idle loop.\n");
+       asm("hlt");
+       while (1);
+}
diff --git a/kern/interrupts/COPYRIGHT b/kern/interrupts/COPYRIGHT
new file mode 100644 (file)
index 0000000..40c0755
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,2 @@
+Unless otherwise stated, all source is Copyright (c) 2010 J. Rhett Aultman
+and under the GPL v3.
diff --git a/kern/interrupts/idt.c b/kern/interrupts/idt.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c51b4f6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,73 @@
+#include <inc/idt.h>
+#include <inc/string.h>
+#include <inc/stringformat.h>
+
+extern void isr_0();
+extern void isr_1();
+extern void isr_2();
+extern void isr_3();
+extern void isr_4();
+extern void isr_5();
+extern void isr_6();
+extern void isr_7();
+extern void isr_8();
+extern void isr_9();
+extern void isr_10();
+extern void isr_11();
+extern void isr_12();
+extern void isr_13();
+extern void isr_14();
+extern void isr_16();
+extern void isr_17();
+extern void isr_18();
+extern void isr_19();
+extern void isr_30();
+
+void reset_idt() {
+               memset(idt, 0, sizeof(IDTDescr)*256);
+               //The base of the table must be a linear address (which is 
+               //currently the same as the physical address)
+               idt_struct.base = (uint32_t)idt-KERNBASE;
+               idt_struct.limit = 256*(sizeof(IDTDescr)-1);
+               idtp = &idt_struct;             
+               phys_idtp = (IDT*)(((uint32_t)idtp) - KERNBASE);
+               _kern_print("IDTP: %x PHYS_IDTP %x\n", ((uint32_t)idtp), ((uint32_t)phys_idtp));
+               //Set default exception handlers.  There's no compelling reason
+               //to change them, but kernel code can by making its own
+               //set_idt_entry calls.
+               set_idt_entry(0, isr_0, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(1,isr_1, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(2,isr_2, INTERRUPT_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(3,isr_3, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(4,isr_4, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(5,isr_5, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(6,isr_6, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(7,isr_7, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(8,isr_8, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(9,isr_9, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(10,isr_10, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(11,isr_11, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(12,isr_12, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(13,isr_13, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(14,isr_14, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(16,isr_16, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(17,isr_17, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(18,isr_18, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(19,isr_19, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+               set_idt_entry(30,isr_30, TRAP_GATE_TYPE_ATTR);
+
+}
+
+void set_idt_entry(uint8_t number, void (*handler)(), uint16_t type) {
+       uint32_t handler_addr = (uint32_t)handler - KERNBASE;
+       handler_addr = handler_addr;
+       idt[number].offset_1 = LOW_OFFSET(handler_addr);
+       idt[number].offset_2 = HIGH_OFFSET(handler_addr);
+       idt[number].selector = GD_KT;
+       idt[number].type_attr = type;
+       idt[number].zero = 0;
+}
+
+void load_idt() {
+    asm volatile("LIDT (%0) ": :"p" (phys_idtp));
+}
diff --git a/kern/interrupts/interrupt_handlers.c b/kern/interrupts/interrupt_handlers.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d9cffaa
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,90 @@
+#include <inc/types.h>
+#include <inc/x86.h>
+#include <inc/pic.h>
+#include <inc/stringformat.h>
+
+char* exception_messages[32] = {
+"Divide-by-zero Error",
+"Debug",
+"Non-maskable Interrupt",
+"Breakpoint",
+"Overflow",
+"Bound Range Exceeded",
+"Invalid Opcode",
+"Device Not Available",
+"Double Fault",
+"Coprocessor Segment Overrun",
+"Invalid TSS",
+"Segment Not Present",
+"Stack-Segment Fault",
+"General Protection Fault",
+"Page Fault",
+"Reserved",
+"x87 Floating-Point Exception",
+"Alignment Check",
+"Machine Check",
+"SIMD Floating-Point Exception",
+"Reserved",
+"Reserved",
+"Reserved",
+"Reserved",
+"Reserved",
+"Reserved",
+"Reserved",
+"Reserved",
+"Reserved",
+"Reserved",
+"Security Exception",
+"Reserved"
+};
+
+/**
+ * Exceptions to handle:
+ * 
+Divide-by-zero Error    0       Fault   #DE     No
+Debug   1       Fault/Trap      #DB     No
+Non-maskable Interrupt  2       Interrupt       -       No
+Breakpoint      3       Trap    #BP     No
+Overflow        4       Trap    #OF     No
+Bound Range Exceeded    5       Fault   #BR     No
+Invalid Opcode  6       Fault   #UD     No
+Device Not Available    7       Fault   #NM     No
+Double Fault    8       Abort   #DF     Yes
+Coprocessor Segment Overrun     9       Fault   -       No
+Invalid TSS     10      Fault   #TS     Yes
+Segment Not Present     11      Fault   #NP     Yes
+Stack-Segment Fault     12      Fault   #SS     Yes
+General Protection Fault        13      Fault   #GP     Yes
+Page Fault      14      Fault   #PF     Yes
+Reserved        15      -       -       No
+x87 Floating-Point Exception    16      Fault   #MF     No
+Alignment Check         17      Fault   #AC     Yes
+Machine Check   18      Abort   #MC     No
+SIMD Floating-Point Exception   19      Fault   #XM/#XF         No
+Reserved        20-29   -       -       No
+Security Exception      30      -       #SX     No
+Reserved        31      -       -       No
+Triple Fault    -       -       -       No
+*/
+
+/* filename : interrupt_handlers.c */
+void _interrupt_handler(uint8_t number)
+{
+       _kern_print("%s exception.  Halting.\n", exception_messages[number]);
+       asm("hlt");
+       while(1);
+}
+
+void _keyboard_interrupt()
+{
+    uint8_t new_scan_code=0;
+       new_scan_code = inb(0x60);
+    /* Do something with the scancode.
+     * Remember you only get '''one''' byte of the scancode each time the ISR is invoked.
+     * (Though most of the times the scancode is only one byte.) 
+     */
+       _kern_print("Keyboard scancode 0x%x\n", new_scan_code);
+    /* Acknowledge the IRQ, pretty much tells the PIC that we can accept >=priority IRQs now. */
+       PIC_sendEOI(1); //Keyboard is IRQ 1.
+}
diff --git a/kern/interrupts/interrupts.S b/kern/interrupts/interrupts.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fc5c990
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,194 @@
+/* filename : interrupts.S */
+
+.globl   _load_idt
+.extern  idtp
+.extern _interrupt_handler
+
+.align   4
+
+//Divide-by-zero Error
+.globl isr_0
+isr_0:
+    pushal
+       push $0
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//Debug
+.globl isr_1
+isr_1:
+    pushal
+       push $1
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//Non-maskable Interrupt
+.globl isr_2
+isr_2:
+    pushal
+       push $2
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//Breakpoint
+.globl isr_3
+isr_3:
+    pushal
+       push $3
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//Overflow
+.globl isr_4
+isr_4:
+    pushal
+       push $4
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+       
+//Bound Range Exceeded
+.globl isr_5
+isr_5:
+    pushal
+       push $5
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+       
+//Invalid Opcode
+.globl isr_6
+isr_6:
+    pushal
+       push $6
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+       
+//Device Not Available
+.globl isr_7
+isr_7:
+    pushal
+       push $7
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+       
+//Double Fault
+.globl isr_8
+isr_8:
+    pushal
+       push $8
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+       
+//Coprocessor Segment Overrun
+.globl isr_9
+isr_9:
+    pushal
+       push $9
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+       
+//Invalid TSS
+.globl isr_10
+isr_10:
+    pushal
+       push $10
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//Segment Not Present
+.globl isr_11
+isr_11:
+    pushal
+       push $11
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//Stack-Segment Fault
+.globl isr_12
+isr_12:
+    pushal
+       push $12
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//General Protection Fault
+.globl isr_13
+isr_13:
+    pushal
+       push $13
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//Page Fault
+.globl isr_14
+isr_14:
+    pushal
+       push $14
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//x87 Floating-Point Exception
+.globl isr_16
+isr_16:
+    pushal
+       push $16
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//Alignment Check
+.globl isr_17
+isr_17:
+    pushal
+       push $17
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//Machine Check
+.globl isr_18
+isr_18:
+    pushal
+       push $18
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//SIMD Floating-Point Exception
+.globl isr_19
+isr_19:
+    pushal
+       push $19
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+//Security Exception
+.globl isr_30
+isr_30:
+    pushal
+       push $30
+    call    _interrupt_handler
+    popal
+    iret
+
+.globl keyboard_isr
+keyboard_isr:
+       pushal
+       call _keyboard_interrupt
+       popal
+       iret
diff --git a/kern/interrupts/pic.c b/kern/interrupts/pic.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1b30b3c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,85 @@
+#include <inc/types.h>
+#include <inc/x86.h>
+#include <inc/pic.h>
+#include <inc/stringformat.h>
+
+/**
+ * Again, a debt of gratitude to osdev.org for this code.
+ */
+
+void PIC_sendEOI(unsigned char irq)
+{
+       if(irq >= 8)
+               outb(PIC2_COMMAND,PIC_EOI);
+       
+       outb(PIC1_COMMAND,PIC_EOI);
+}
+
+/*
+arguments:
+       offset1 - vector offset for master PIC
+               vectors on the master become offset1..offset1+7
+       offset2 - same for slave PIC: offset2..offset2+7
+*/
+void PIC_remap(int offset1, int offset2)
+{
+        uint8_t a1, a2;
+       
+       a1 = inb(PIC1_DATA);                        // save masks
+       a2 = inb(PIC2_DATA);
+       
+       outb(PIC1_COMMAND, ICW1_INIT+ICW1_ICW4);  // starts the initialization sequence
+       io_wait();
+       outb(PIC2_COMMAND, ICW1_INIT+ICW1_ICW4);
+       io_wait();
+       outb(PIC1_DATA, offset1);                 // define the PIC vectors
+       io_wait();
+       outb(PIC2_DATA, offset2);
+       io_wait();
+       outb(PIC1_DATA, 4); //ICW3: Master takes slave on IRQ2 (4 = 100b -- bitmask for IRQ2)
+       io_wait();
+       outb(PIC2_DATA, 2); //ICW3: Slave sends to master on IRQ2 (2 expressed in binary here)
+       io_wait();
+       
+       outb(PIC1_DATA, ICW4_8086);
+       io_wait();
+       outb(PIC2_DATA, ICW4_8086);
+       io_wait();
+       
+       outb(PIC1_DATA, a1);   // restore saved masks.
+       outb(PIC2_DATA, a2);
+}
+
+void PIC_clear_masks() {
+       outb(PIC1_DATA, 0xFF);
+       outb(PIC2_DATA, 0xFF);
+}
+
+/*
+ * Set/clear interrupt mask bits.  Must specify by IRQ and value is
+ * 0 to clear and all else to set.
+ */
+void PIC_set_mask(uint8_t irq, uint8_t value) {
+       uint8_t mask_bit = 1;
+
+       uint8_t pic_port;
+               
+       if(irq >= 8) {
+               irq = irq-8;
+               pic_port = PIC2_DATA;
+       } else {
+               pic_port = PIC1_DATA;
+       }
+
+               uint8_t mask;
+               mask = inb(pic_port); //get current mask
+               io_wait();
+               mask_bit = mask_bit << irq;
+               if (value) {
+                       mask = mask | mask_bit; //If value is 1, then set the mask bit
+               } else {
+                       mask = mask & (~mask_bit); //If value is 0, then clear the mask bit
+               }
+               outb(pic_port, mask); //set the new mask
+               io_wait();
+}
diff --git a/kern/kernel.ld b/kern/kernel.ld
new file mode 100644 (file)
index 0000000..289006e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,84 @@
+/* Simple linker script for the Arcanos kernel.
+   See the GNU ld 'info' manual ("info ld") to learn the syntax. */
+
+OUTPUT_FORMAT("elf32-i386", "elf32-i386", "elf32-i386")
+OUTPUT_ARCH(i386)
+ENTRY(_start)
+
+virt = 0xC0100000;
+phys = 0x00100000;
+offset = 0xC0000000;
+
+SECTIONS
+{
+       .text virt : AT(phys) {
+           PROVIDE(load_start = phys);
+               PROVIDE(kern_textbase = .);
+               *(.text .stub .text.* .gnu.linkonce.t.*)
+               PROVIDE(kern_textend = .);
+       }
+
+       PROVIDE(etext = .);
+       phys = ALIGN(4) - offset;
+
+       .rodata : AT(phys) {
+               robase = .;
+               PROVIDE(kern_robase = .);
+               *(.rodata .rodata.* .gnu.linkonce.r.*)
+               PROVIDE(kern_roend = .);
+
+       }
+
+       phys = ALIGN(4) - offset;
+
+       /* Include debugging information in kernel memory */
+       .stab : AT(phys) {
+               stabbase = .;
+               PROVIDE(kern_stabbase = .);
+               *(.stab);
+               PROVIDE(kern_stabend = .);
+               BYTE(0)         /* Force the linker to allocate space
+                                  for this section */
+       }
+
+       phys = ALIGN(1) - offset;
+
+       .stabstr : AT(phys) {
+               stabstrbase = .;
+               PROVIDE(kern_stabstrbase = .);
+               *(.stabstr);
+               PROVIDE(kern_stabstrend = .);
+               BYTE(0)         /* Force the linker to allocate space
+                                  for this section */
+       }
+
+       phys = . - offset;
+       phys = ALIGN(0x1000) - offset;
+
+       /* The data segment */
+       .data ALIGN(0x1000) : AT (phys) {
+               database = .;
+               PROVIDE(kern_database = .);
+               *(.data)
+               PROVIDE(kern_dataend = .);
+       }
+
+       phys = ALIGN(32) - offset;
+       
+       PROVIDE(edata = .);
+
+       .bss : AT (phys) {
+               bssbase = .;
+               PROVIDE(kern_bssbase = .);
+               *(.bss)
+               PROVIDE(kern_bssend = .);
+       }
+
+       PROVIDE(end = .);
+       phys = . - offset;
+       PROVIDE(load_end = phys);
+
+       /DISCARD/ : {
+               *(.eh_frame .note.GNU-stack)
+       }
+}
diff --git a/kern/layout_image_file.py b/kern/layout_image_file.py
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..17f7ec0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,31 @@
+#!/usr/bin/python
+
+from __future__ import division;
+import os;
+import math;
+
+
+disk_size = 5120000;
+
+stage1_size = os.path.getsize("boot/stage1");
+stage2_size = os.path.getsize("boot/stage2");
+pad_size = os.path.getsize("boot/pad");
+kernel_size = os.path.getsize("obj/kern/kernel");
+
+print "stage1 size: %d" % stage1_size;
+print "stage2 size: %d" % stage2_size;
+print "pad size: %d" % pad_size;
+print "kernel size: %d" % kernel_size;
+
+post_pad_size = disk_size - stage1_size - stage2_size - pad_size - kernel_size;
+
+print "will generate a post_pad of size: %d" % post_pad_size;
+
+dd_cmd = "dd if=/dev/zero of=boot/post_pad bs=%d count=1" % post_pad_size;
+
+os.system(dd_cmd);
+
+kernel_start = math.ceil((stage1_size + stage2_size + pad_size)/512);
+kernel_len = math.ceil(kernel_size/512);
+
+print "GRUB load command: kernel %d+%d" % (kernel_start, kernel_len);
diff --git a/kern/memmgr.c b/kern/memmgr.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c1b3853
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,460 @@
+#include <inc/memlayout.h>
+#include <inc/memmgr.h>
+#include <inc/stringformat.h>
+#include <inc/console.h>
+
+#define CELL_SIZE (PAGE_SIZE*sizeof(uint8_t)*8)
+#define FRAME_STATUS_FREE 1
+#define FRAME_STATUS_USED 0
+#define CELL_STATUS_USED 0
+#define PT_ENTRIES 1024
+#define HIGHER_HALF_BASE 768
+#define INVALID_FRAME ((void*)0xFFFFFFFF)
+
+static kmemdesc* free_list_head;
+static kmemdesc* alloc_list_head;
+static kmemdesc* free_list_tail;
+static kmemdesc* alloc_list_tail;
+
+static uint32_t* pde = (uint32_t*)INITIAL_PDE;
+
+int mem_available;
+
+void flush_tlb();
+
+/* 
+ * I can't honestly say if this is the dumbest thing I've done or one
+ * of my more clever tricks.  This function is written to sling together
+ * some page tables for the kernel.  The kernel is higher-half (actually
+ * it's linked at 0xc0100000) but I just didn't want to write this in
+ * assembly.  Well...nothing in here involves a long jump or a far call
+ * or refers to global variables ("end" is linker-provided), so the
+ * code should be location-independent!  So, we call this from within
+ * entry.S when we have nothing set up, and it still works!
+ * 
+ * Probably shouldn't call this from within the kernel proper, though.
+ */
+
+void init_paging() {
+       extern char end[];
+       
+       int i;
+       uint32_t* initial_pde = (uint32_t*)INITIAL_PDE;
+       uint32_t* firstmeg_table = (uint32_t*)(INITIAL_PDE-PAGE_SIZE);
+       uint32_t* kernel_table = (uint32_t*)(INITIAL_PDE-(PAGE_SIZE*2));
+       
+       //First, clear the tables
+       for (i=0; i<1024; ++i) {
+               *initial_pde=0;
+               *firstmeg_table = 0;
+               *kernel_table = 0;
+       }
+       
+       //Identity-page the first 4MB
+       for (i=0; i<1024; i++) {
+               uint32_t page_base = i*PAGE_SIZE;
+               page_base = page_base | PAGE_RW | PAGE_PRESENT;
+               firstmeg_table[i] = page_base;
+       }
+       
+       initial_pde[0] = ((uint32_t)firstmeg_table) | PAGE_RW | PAGE_PRESENT;
+       
+       //Now page in the kernel's space.
+       uint32_t kernel_page_count = (((uint32_t)end) - KERNBASE) / PAGE_SIZE;
+       if ((((uint32_t)end) - KERNBASE) % PAGE_SIZE > 0) ++kernel_page_count;
+
+    /* NOTE: this should really map in only enough pages to fit the kernel
+     * but for now, this is mapping the entire lower 4MB to 0xc0000000
+     * in addition to the identity paging above.  Why?  Because GRUB
+     * is putting the multiboot header struct in low memory but passing
+     * it a value that appears to be link-address relative (i.e. it's at
+     * 0xc00300000 or so) and so the area below the kernel must be mapped
+     * in, too.  We're going to change link addresses before MAGUS is
+     * over, anyway, so for now we're mapping the same 4MB as both identity
+     * and into the link-address space of the kernel. */
+    
+       for (i=0; i<1024/*kernel_page_count*/; ++i) {
+               //Load base is 1MB
+               uint32_t page_base = (i*PAGE_SIZE)/*+(1024*1024)*/;
+               page_base = page_base | PAGE_RW | PAGE_PRESENT;
+               //the link address base is not flat higher half but higher half
+               //plus 1MB
+               kernel_table[i] = page_base;
+       }
+       
+       initial_pde[768] = ((uint32_t)kernel_table) | PAGE_RW | PAGE_PRESENT;
+       
+       return;
+
+}
+
+void frame_allocator_init(multiboot_info_t* mbi, uint32_t kernel_base, uint32_t kernel_end) {
+       
+       int i;
+       int frames_allocated = 0;
+       for(i=0; i<(PHYS_MEM_MAP_SIZE); i++) {
+               phys_mem_map[i] = 0;
+       }
+
+   //_kern_print("mmap_addr = 0x%x, mmap_length = 0x%x\n",
+       //         (unsigned) (mbi->mmap_addr), (unsigned) mbi->mmap_length);
+
+   multiboot_memory_map_t* mmap;
+   for (mmap = (multiboot_memory_map_t *) (mbi->mmap_addr);
+               (unsigned long) mmap < (mbi->mmap_addr) + mbi->mmap_length;
+               mmap = (multiboot_memory_map_t *) ((unsigned long) mmap
+                                                                + mmap->size + sizeof (mmap->size)))
+       {
+        //_kern_print(" size = 0x%x, base_addr = 0x%x%x,"
+               //       " length = 0x%x%x, type = 0x%x\n",
+                       // (unsigned) mmap->size,
+               //       mmap->addr_high,
+       //               mmap->addr_low,
+               //       mmap->len_high,
+       //               mmap->len_low,
+               //       (unsigned) mmap->type);
+                        
+       if (mmap->type == MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE) {
+                //Kindly note here that we will *NOT* be making use of the "high"
+                //fields here.  The memory manager is current capped at 4GB, so
+                //we will deal only with the lower 32-bits of addresses.
+                
+                //The goal here is to flip on the bits for available RAM.  After
+                //that, we will flip OFF the bits for the areas where the kernel
+                //was loaded and where the initial page tables sit.
+                
+                //The frame allocator is very happy to fail to mark partial
+                //frames as "not available."  This is a good, safe starting point
+                //as it means that the only physical memory allocated out will
+                //"really be there."
+                
+                uint32_t base = mmap->addr_low;
+                uint32_t len = mmap->len_low;
+       
+            //First, advance up to the next page frame boundary.
+                if ((base % PAGE_SIZE) != 0) {
+                        base = base + (PAGE_SIZE - (base % PAGE_SIZE));
+                        len = len - (PAGE_SIZE - (base % PAGE_SIZE));
+                }
+       
+            //As long as there is another frame to allocate, allocate it.
+                while (!(len<PAGE_SIZE)) {
+                        mark_frame(base, FRAME_STATUS_FREE);
+                        ++frames_allocated;
+                        base += PAGE_SIZE;
+                        len -= PAGE_SIZE;
+                }
+       }
+   }
+   _kern_print("frame allocator identified %d frames in available memory\n", frames_allocated);
+   //Now, time to make sure the page directory and any existing page
+   //tables are never again re-allocated.
+   mark_frame(INITIAL_PDE, FRAME_STATUS_USED);
+   
+   uint32_t* page_entry = (uint32_t*)INITIAL_PDE;
+   for (i=0; i<1024; i++) {
+               uint32_t pde_entry = page_entry[i];
+               pde_entry &= 0xFFFFF000; //Page table address is in the upper 20 bits
+               if (pde_entry != 0) {
+                       _kern_print("Located existing page at 0x%x and will mark it as used\n", pde_entry);
+                       mark_frame(pde_entry, FRAME_STATUS_USED);
+               }
+   }
+   
+   //Finally, mark off the area where the kernel is loaded
+   kernel_base &= 0xFFFFF000; //Find the nearest page (rounding down)
+   while(kernel_base < kernel_end) {
+          mark_frame(kernel_base, FRAME_STATUS_USED);
+          kernel_base += PAGE_SIZE;
+   }
+   
+}
+
+void mark_frame(uint32_t base, uint8_t status) {
+
+       uint8_t mask = 1 << ((base % CELL_SIZE)/PAGE_SIZE);
+       
+       if (status == FRAME_STATUS_FREE) {
+               phys_mem_map[base/CELL_SIZE] |= mask;
+       } else if (status == FRAME_STATUS_USED) {
+               mask = ~mask;
+               phys_mem_map[base/CELL_SIZE] &= mask;
+       }
+}
+
+void* get_frame() {
+       int i;
+       for (i=0; i<PHYS_MEM_MAP_SIZE; i++) {
+               if (phys_mem_map[i] != CELL_STATUS_USED) {
+                       //This cell has a free frame.  Find the lowest order bit
+                       //which is 0.
+                       int bit;
+                       for (bit=0; bit<(sizeof(uint8_t)*8); bit++) {
+                               //Rotate over to test another bit.  If it can &
+                               //against 0x0001 then the 1's bit is 1, so keep trying
+                               //else, the blank frame is at the i'th cell on bit
+                               if ((phys_mem_map[i] >> bit) & FRAME_STATUS_FREE) {
+                                       break;
+                               } else {
+                                       continue;
+                               }
+                       }
+                       
+                       //Once we get here, we know we must have an available frame
+                       //As the mem_map entry was not full and so an empty bit was
+                       //found somewhere.
+                       
+                       //Mark it as taken
+                       mark_frame(((i*CELL_SIZE)+(bit*PAGE_SIZE)), FRAME_STATUS_USED);
+                       
+                       //return the address
+                       uint32_t addr = (i*CELL_SIZE)+(bit*PAGE_SIZE);
+                       return (void*)addr;
+               }
+       }
+       //Looks like everything was taken already
+       _kern_print("ERROR: Could not locate a frame to allocate\n");
+       return (void*)INVALID_FRAME;
+}
+
+void* get_page() {
+       
+       void* frame = get_frame();
+       if (frame == INVALID_FRAME) { 
+               _kern_print("Did not get a frame for the requested page!\n");
+               return 0; 
+       }
+       
+       //All page addresses returned from here should be higher-half
+       int pd_entry;
+       for (pd_entry = HIGHER_HALF_BASE; pd_entry < PT_ENTRIES; pd_entry++) {
+               if (pde[pd_entry] == 0) {
+                       //Found a blank spot in the page directory, so we will
+                       //create a table and use it.
+                       uint32_t* new_table = (uint32_t*)get_frame();
+                       if (new_table == INVALID_FRAME) {
+                               _kern_print("Could not allocate a new page table.\n");
+                               //TODO: RETURN INITIAL FRAME TO POOL TO PREVENT A LEAK
+                               return 0;
+                       }
+                       //Blank the table
+                       int i;
+                       for (i=0; i<PT_ENTRIES; i++) { new_table[i] = 0; }
+                       new_table[0] = ((uint32_t)frame)| PAGE_RW | PAGE_PRESENT;
+                       pde[pd_entry] = ((uint32_t)new_table)|PAGE_RW|PAGE_PRESENT;
+                       flush_tlb();
+                       return (void*)(pd_entry*PAGE_SIZE*PT_ENTRIES);
+               } else {
+                       //Scan this page table to see if it has any holes
+                       uint32_t* pt = ((uint32_t*)(pde[pd_entry] & 0xFFFFF000));
+                       int pt_entry;
+                       for (pt_entry=0; pt_entry<PT_ENTRIES; pt_entry++) {
+                               if (pt[pt_entry] == 0) {
+                                       pt[pt_entry] = ((uint32_t)frame)| PAGE_RW | PAGE_PRESENT;
+                                       flush_tlb();
+                                       return(void*)((pd_entry*PAGE_SIZE*PT_ENTRIES)+(pt_entry*PAGE_SIZE));
+                               }
+                       }
+                       //Didn't find any holes in this table...
+               }
+       }
+       
+       //If we get here, it means that all the tables and the directory are full
+       _kern_print("ERROR: Page directory is FULL?!\n");
+       return 0;
+}
+
+void memmgr_init() {
+       alloc_list_head = 0;
+       alloc_list_tail = 0;
+       free_list_head = (kmemdesc*)get_page();
+       if (!free_list_head) {
+               _kern_print("Could not init memmgr: no pages available!\n");
+               return;
+       }
+
+       int mem_available = PAGE_SIZE;
+       mem_available -= sizeof(kmemdesc);      
+
+       free_list_head->next = 0;
+       free_list_head->size = mem_available;
+       free_list_head->data_ptr = ((char*)free_list_head)+sizeof(kmemdesc);
+       free_list_tail = free_list_head;
+       return;
+}
+
+void* memmgr_allocate(unsigned int size) {
+       
+       if (size > (PAGE_SIZE - sizeof(kmemdesc))) {
+               _kern_print("Alloc of sizes greater than %d not supported!\n",
+                              (PAGE_SIZE - sizeof(kmemdesc)));
+               return 0;
+       } 
+       //Sweep the free list to find a fit.
+       kmemdesc* sweep = 0;
+       kmemdesc* prev = 0;
+       
+       if (free_list_head == 0) return 0;
+       
+       sweep = free_list_head;
+       while (sweep != free_list_tail) {
+
+               //_kern_print("Comparing size %d against %d\n",sweep->size, size);
+               if (sweep->size == size) {
+                       //_kern_print("Comparing size matched object at %x\n",sweep->data_ptr);
+                       
+                       //Found it.  If it's the head, then the free list needs
+                       //a new head.  Otherwise, suture it out.
+                       //a head == tail case cannot occur inside this loop
+                       if (sweep == free_list_head) {
+                               if (sweep == free_list_tail) {
+                                       free_list_head = 0;
+                                       free_list_tail = 0;
+                               } else {
+                                       free_list_head = sweep->next;
+                               }
+                       } else {
+                               prev->next = sweep->next;
+                       }
+                       
+                       if (alloc_list_tail == 0) {
+                               alloc_list_head = sweep;
+                               alloc_list_tail = sweep;
+                       } else {
+                               alloc_list_tail->next = sweep;
+                               alloc_list_tail = sweep;
+                       }
+                       return sweep->data_ptr;
+               }
+               
+               prev = sweep;
+               sweep = sweep->next;
+       }
+               
+       //We are here under the following conditions:
+       //head == tail == sweep , previous == 0
+       //sweep == tail, previous != 0
+       
+       //Before proceeding, see if we need to allocate more memory on
+       //the end.
+       if (free_list_tail->size < (size+sizeof(kmemdesc))) {
+
+               kmemdesc* next_page = (kmemdesc*)get_page();
+               if (!next_page) {
+                       _kern_print("Could not satisfy: no pages available!\n");
+                       return 0;
+               }
+
+               int mem_available = PAGE_SIZE;
+               mem_available -= sizeof(kmemdesc);      
+               next_page->size = mem_available;
+               next_page->data_ptr = ((char*)next_page)+sizeof(kmemdesc);
+
+               free_list_tail->next = next_page;
+               free_list_tail = next_page;
+               free_list_tail = free_list_head;
+       }
+
+       sweep = (kmemdesc*)(((char*)free_list_tail)+sizeof(kmemdesc)+size);
+       sweep->data_ptr = ((char*)sweep) + sizeof(kmemdesc);
+       mem_available = mem_available - size - sizeof(kmemdesc);
+       sweep->size = mem_available;
+       sweep->next = 0;
+
+       //free_list_tail is now a kmemdesc describing the allocated space
+       free_list_tail->size = size;
+
+       if (alloc_list_tail != 0) {
+               alloc_list_tail->next = free_list_tail;
+               alloc_list_tail = free_list_tail;
+       } else {
+               alloc_list_head = free_list_tail;
+               alloc_list_tail = free_list_tail;
+       }
+       
+       //sweep is now set to be the new tail
+       if (free_list_head == free_list_tail) {
+               free_list_head = sweep;
+               free_list_tail = sweep;
+       } else {
+               prev->next = sweep;
+               free_list_tail = sweep;
+       }
+       
+       //having moved the former free list tail to the tail of the
+       //alloc list, return the alloc list tail data pointer
+       return alloc_list_tail->data_ptr;
+}
+
+void memmgr_free(void* ptr) {
+       kmemdesc* sweep = 0;
+       kmemdesc* prev = 0;
+       
+
+       if (alloc_list_head == 0) return;
+       
+       //First, locate the correct kmemdesc in the free list.  Keep
+       //prev updated in case we need to suture the list.
+       
+       sweep = alloc_list_head;
+       while (sweep != alloc_list_tail) {
+               if (sweep->data_ptr == ptr) {
+                       //Found it.  Break the loop.
+                       break;
+               }
+               prev = sweep;
+               sweep = sweep->next;
+       }
+       //Conditions that get us to this point:
+       //-- head == tail == sweep, prev == NULL, sweep data_ptr not checked
+       if (alloc_list_head == alloc_list_tail) {
+               if (sweep->data_ptr == ptr) {
+                       alloc_list_head = 0;
+                       alloc_list_tail = 0;
+               } else {
+                       //ERROR! The only entry on the free list didn't
+                       //have a data pointer that matched the given pointer
+                       //_kern_print("Couldn't match the one item in the free list\n");
+                       return;
+               }
+       }
+       //-- head == sweep, prev == null, sweep data_ptr matched
+       else if (sweep == alloc_list_head) {
+               alloc_list_head = sweep->next;
+       }
+       //-- sweep == tail, prev != null, sweep data ptr not checked
+       else if (sweep == alloc_list_tail) {
+               if (sweep->data_ptr == ptr) {
+                       //Matched at the tail of the list
+                       alloc_list_tail = prev;
+                       alloc_list_tail->next = 0;
+               } else {
+                       //ERROR!  Traversed the list without a match!
+                       //_kern_print("Traversed the free list in vain\n");
+                       return;
+               }
+       }
+       //-- prev != null, sweep data_ptr matched
+       else {
+               sweep->next = prev->next;
+       }
+       
+       //At this point, sweep points to a kmemdesc that has been removed
+       //from the alloc list.  We will place it at the head of the free
+       //list.
+       if (free_list_head == 0) {
+               free_list_head = sweep;
+               free_list_tail = sweep;         
+       } else {
+               sweep->next = free_list_head;
+               free_list_head = sweep;
+       }
+       //_kern_print("Object at address %x freed\n", sweep->data_ptr);
+       //_kern_print("Free list head now size %d address %x\n", free_list_head->size, free_list_head->data_ptr);
+}
+
+void flush_tlb() {
+       //Do the super-heavy full TLB flush.  We should use invlpg in the
+       //future.
+       asm("movl %cr3, %eax; movl %eax, %cr3;");
+}
diff --git a/kern/stringformat.c b/kern/stringformat.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2ef677c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,125 @@
+/*
+ * stringformat.c
+ *
+ *  Created on: Aug 30, 2010
+ *      Author: rhett
+ */
+
+#include <inc/stringformat.h>
+#include <inc/console.h>
+#include <inc/string.h>
+
+void reverse(char* buffer) {
+       int buflen = 0;
+       int begin;
+       int end;
+       
+       begin = 0;
+       end = strlen(buffer)-1;
+       
+       if (end<0) return;
+       if (end == begin) return;
+       
+       while(begin < end) {
+               char swap;
+               swap = buffer[begin];
+               buffer[begin] = buffer[end];
+               buffer[end] = swap;
+               
+               begin++;
+               end--;
+       }
+       
+}
+
+void print_int_dec(unsigned int i) {
+       int radix = 10;
+       //Buffer size is based on a guess at something larger than
+       //a maxint val
+       char buffer [(sizeof(int)*3)+1];
+       int c=0;
+       do {
+               buffer[c++] = i % radix + '0';
+               i /= radix;
+       } while (i>0);
+
+       buffer[c] = '\0';
+       reverse(buffer);
+       print_string(buffer);
+}
+
+void print_int_hex(unsigned int i) {
+       int radix = 16;
+       //Buffer size is based on a guess at something larger than
+       //a maxint val
+       char buffer [(sizeof(int)*3)+1];
+       int c=0;
+       do {
+               int hexit = i%radix;
+               if (hexit<10) {
+                       buffer[c++] = hexit + '0';
+               } else {
+                       hexit = hexit-10;
+                       buffer[c++] = hexit + 'a';
+               }
+               i /= radix;
+       } while (i>0);
+
+       buffer[c] = '\0';
+       reverse(buffer);
+       print_string(buffer);
+
+}
+
+void print_substring(char* c) {
+       print_string(c);
+}
+
+void print_escape_char(char c) {
+       switch(c) {
+       case '\n':
+               next_line();
+               update_cursor();
+               break;
+       default:
+               printchar(c);
+       }
+}
+
+void _kern_print(const char* fmt_string, ...) {
+       int i;
+       int value;
+       char* s;
+       va_list args;
+
+       va_start(args,fmt_string);
+
+       for (i=0; fmt_string[i] != '\0'; i++) {
+               if (fmt_string[i] == '%') {
+                       i++;
+                       switch (fmt_string[i]) {
+                       case 'd':
+                       case 'u':
+                               value = va_arg(args, int);
+                               print_int_dec(value);
+                               break;
+                       case 's':
+                               s = va_arg(args, char*);
+                               print_substring(s);
+                               break;
+                       case 'x':
+                               value = va_arg(args, int);
+                               print_int_hex(value);
+                               break;
+                       case '%':
+                               print_escape_char(fmt_string[i]);
+                               break;
+                       }
+               } else {
+                       print_escape_char(fmt_string[i]);
+               }
+       }
+       update_cursor();
+
+       va_end(args);
+}
diff --git a/lib/string.c b/lib/string.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d3818c8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,226 @@
+// Basic string routines.  Not hardware optimized, but not shabby.
+
+#include <inc/string.h>
+
+int
+strlen(const char *s)
+{
+       int n;
+
+       for (n = 0; *s != '\0'; s++)
+               n++;
+       return n;
+}
+
+int
+strnlen(const char *s, size_t size)
+{
+       int n;
+
+       for (n = 0; size > 0 && *s != '\0'; s++, size--)
+               n++;
+       return n;
+}
+
+char *
+strcpy(char *dst, const char *src)
+{
+       char *ret;
+
+       ret = dst;
+       while ((*dst++ = *src++) != '\0')
+               /* do nothing */;
+       return ret;
+}
+
+char *
+strncpy(char *dst, const char *src, size_t size) {
+       size_t i;
+       char *ret;
+
+       ret = dst;
+       for (i = 0; i < size; i++) {
+               *dst++ = *src;
+               // If strlen(src) < size, null-pad 'dst' out to 'size' chars
+               if (*src != '\0')
+                       src++;
+       }
+       return ret;
+}
+
+size_t
+strlcpy(char *dst, const char *src, size_t size)
+{
+       char *dst_in;
+
+       dst_in = dst;
+       if (size > 0) {
+               while (--size > 0 && *src != '\0')
+                       *dst++ = *src++;
+               *dst = '\0';
+       }
+       return dst - dst_in;
+}
+
+int
+strcmp(const char *p, const char *q)
+{
+       while (*p && *p == *q)
+               p++, q++;
+       return (int) ((unsigned char) *p - (unsigned char) *q);
+}
+
+int
+strncmp(const char *p, const char *q, size_t n)
+{
+       while (n > 0 && *p && *p == *q)
+               n--, p++, q++;
+       if (n == 0)
+               return 0;
+       else
+               return (int) ((unsigned char) *p - (unsigned char) *q);
+}
+
+// Return a pointer to the first occurrence of 'c' in 's',
+// or a null pointer if the string has no 'c'.
+char *
+strchr(const char *s, char c)
+{
+       for (; *s; s++)
+               if (*s == c)
+                       return (char *) s;
+       return 0;
+}
+
+// Return a pointer to the first occurrence of 'c' in 's',
+// or a pointer to the string-ending null character if the string has no 'c'.
+char *
+strfind(const char *s, char c)
+{
+       for (; *s; s++)
+               if (*s == c)
+                       break;
+       return (char *) s;
+}
+
+
+void *
+memset(void *v, int c, size_t n)
+{
+       char *p;
+       int m;
+
+       p = v;
+       m = n;
+       while (--m >= 0)
+               *p++ = c;
+
+       return v;
+}
+
+void *
+memcpy(void *dst, const void *src, size_t n)
+{
+       const char *s;
+       char *d;
+
+       s = src;
+       d = dst;
+       while (n-- > 0)
+               *d++ = *s++;
+
+       return dst;
+}
+
+void *
+memmove(void *dst, const void *src, size_t n)
+{
+       const char *s;
+       char *d;
+       
+       s = src;
+       d = dst;
+       if (s < d && s + n > d) {
+               s += n;
+               d += n;
+               while (n-- > 0)
+                       *--d = *--s;
+       } else
+               while (n-- > 0)
+                       *d++ = *s++;
+
+       return dst;
+}
+
+int
+memcmp(const void *v1, const void *v2, size_t n)
+{
+       const uint8_t *s1 = (const uint8_t *) v1;
+       const uint8_t *s2 = (const uint8_t *) v2;
+
+       while (n-- > 0) {
+               if (*s1 != *s2)
+                       return (int) *s1 - (int) *s2;
+               s1++, s2++;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+void *
+memfind(const void *s, int c, size_t n)
+{
+       const void *ends = (const char *) s + n;
+       for (; s < ends; s++)
+               if (*(const unsigned char *) s == (unsigned char) c)
+                       break;
+       return (void *) s;
+}
+
+long
+strtol(const char *s, char **endptr, int base)
+{
+       int neg = 0;
+       long val = 0;
+
+       // gobble initial whitespace
+       while (*s == ' ' || *s == '\t')
+               s++;
+
+       // plus/minus sign
+       if (*s == '+')
+               s++;
+       else if (*s == '-')
+               s++, neg = 1;
+
+       // hex or octal base prefix
+       if ((base == 0 || base == 16) && (s[0] == '0' && s[1] == 'x'))
+               s += 2, base = 16;
+       else if (base == 0 && s[0] == '0')
+               s++, base = 8;
+       else if (base == 0)
+               base = 10;
+
+       // digits
+       while (1) {
+               int dig;
+
+               if (*s >= '0' && *s <= '9')
+                       dig = *s - '0';
+               else if (*s >= 'a' && *s <= 'z')
+                       dig = *s - 'a' + 10;
+               else if (*s >= 'A' && *s <= 'Z')
+                       dig = *s - 'A' + 10;
+               else
+                       break;
+               if (dig >= base)
+                       break;
+               s++, val = (val * base) + dig;
+               // we don't properly detect overflow!
+       }
+
+       if (endptr)
+               *endptr = (char *) s;
+       return (neg ? -val : val);
+}
+