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parent
c67bfdeb10
commit
a4470b4733
10 changed files with 246 additions and 234 deletions
13
Makefile
13
Makefile
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@ -1,11 +1,18 @@
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||||||
-include config.mk
|
-include config.mk
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||||||
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||||||
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OBJS=\
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||||||
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src/nbp.o \
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||||||
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src/bios.o \
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||||||
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src/std.o \
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||||||
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src/main.o \
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||||||
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# end of object list
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||||||
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||||||
.PHONY: all clean
|
.PHONY: all clean
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||||||
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||||||
all: boot.bin
|
all: boot.bin
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||||||
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||||||
clean:
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clean:
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||||||
rm -f src/*.o boot.elf boot.bin
|
rm -f $(OBJS) boot.elf boot.bin
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||||||
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||||||
config.mk: | config.default.mk
|
config.mk: | config.default.mk
|
||||||
cp config.default.mk $@
|
cp config.default.mk $@
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||||||
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@ -14,8 +21,8 @@ boot.bin: boot.elf
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||||||
objcopy -O binary -j .text -j .data boot.elf $@
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objcopy -O binary -j .text -j .data boot.elf $@
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||||||
wc -c $@
|
wc -c $@
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||||||
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||||||
boot.elf: src/Rnbp.o src/Ptftp.o src/Qcommon.o fernlader.ld
|
boot.elf: $(OBJS) src/nbp.ld
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||||||
$(LD) $(LDFLAGS) -o $@ src/Rnbp.o src/Ptftp.o src/Qcommon.o
|
$(LD) $(LDFLAGS) -T src/nbp.ld -o $@ $(OBJS)
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||||||
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||||||
%.o: %.S
|
%.o: %.S
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||||||
$(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $(@:.o=.S)
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$(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $(@:.o=.S)
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||||||
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||||||
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@ -4,4 +4,4 @@ CC = gcc
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||||||
LD = ld
|
LD = ld
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||||||
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||||||
CFLAGS = -no-pie -fno-pic -fno-stack-protector -nostdinc -m32
|
CFLAGS = -no-pie -fno-pic -fno-stack-protector -nostdinc -m32
|
||||||
LDFLAGS = -Tfernlader.ld -m elf_i386
|
LDFLAGS = -m elf_i386
|
||||||
|
|
|
||||||
228
src/Rnbp.S
228
src/Rnbp.S
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|
@ -1,228 +0,0 @@
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||||||
// vim: ft=gas:et:sw=12:ts=12:sts=12
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|
||||||
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||||||
.global _start
|
|
||||||
|
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||||||
.set SS_CODE16, 0x08
|
|
||||||
.set SS_DATA16, 0x10
|
|
||||||
.set SS_CODE32, 0x18
|
|
||||||
.set SS_DATA32, 0x20
|
|
||||||
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||||||
|
|
||||||
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||||||
.macro PROT16
|
|
||||||
.code32
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||||||
mov $SS_DATA16, %ax
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||||||
mov %ax, %ds
|
|
||||||
mov %ax, %es
|
|
||||||
mov %ax, %ss
|
|
||||||
ljmp $SS_CODE16, $9f
|
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||||||
9: .code16
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||||||
.endm
|
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||||||
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||||||
.macro PROT32
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||||||
.code16
|
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||||||
mov $SS_DATA32, %ax
|
|
||||||
mov %ax, %ds
|
|
||||||
mov %ax, %es
|
|
||||||
mov %ax, %ss
|
|
||||||
ljmp $SS_CODE32, $9f
|
|
||||||
9: .code32
|
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||||||
.endm
|
|
||||||
|
|
||||||
.macro REAL
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||||||
mov %cr0, %eax
|
|
||||||
and $0xFFFE, %ax
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||||||
mov %eax, %cr0
|
|
||||||
xor %ax, %ax
|
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||||||
mov %ax, %ds
|
|
||||||
mov %ax, %es
|
|
||||||
mov real_ss, %ax
|
|
||||||
mov %ax, %ss
|
|
||||||
shl $4, %eax
|
|
||||||
sub %eax, %esp
|
|
||||||
ljmp $0x0000, $9f
|
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||||||
9:
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||||||
.endm
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||||||
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||||||
.macro PROT
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||||||
mov %cr0, %eax
|
|
||||||
or $1, %eax
|
|
||||||
mov %eax, %cr0
|
|
||||||
xor %eax, %eax
|
|
||||||
mov $SS_DATA16, %ax
|
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||||||
mov %ax, %ds
|
|
||||||
mov %ax, %es
|
|
||||||
mov %ax, %ss
|
|
||||||
mov real_ss, %ax
|
|
||||||
shl $4, %eax
|
|
||||||
add %eax, %esp
|
|
||||||
.endm
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
.text
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||||||
.code16
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||||||
// _start: entry point
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||||||
_start: cli
|
|
||||||
cld
|
|
||||||
mov %sp, %bp
|
|
||||||
xor %ax, %ax
|
|
||||||
mov %ax, %ds
|
|
||||||
mov %ax, %es
|
|
||||||
|
|
||||||
mov %ss, %ax
|
|
||||||
mov %ax, real_ss
|
|
||||||
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||||||
// initialize our own BSS section
|
|
||||||
mov $_bss_start, %di
|
|
||||||
mov $_bss_end, %cx
|
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||||||
sub %di, %cx
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||||||
xor %al, %al
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||||||
rep stosb
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||||||
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||||||
// a20_enable: Allow use of 'high' (>1Mb) memory
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||||||
a20_enable: // Of all the ways to toggle A20, we only try the Fast A20 Gate.
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|
||||||
// This is known to cause problems on some ancient systems,
|
|
||||||
// but as our bootloader exclusively runs on 64-bit machines,
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|
||||||
// we should not run into any of those systems.
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|
||||||
// Modern machines apparently don't even have the A20 line anymore.
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||||||
push $msg_a20
|
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||||||
call dbgmsg
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||||||
add $2, %sp
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||||||
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||||||
inb $0x92, %al
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|
||||||
or $2, %al
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||||||
outb %al, $0x92
|
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||||||
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||||||
// prot_enter: Set up GDT, switch into 32-bit protected mode.
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|
||||||
prot_enter:
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||||||
push $msg_prot
|
|
||||||
call dbgmsg
|
|
||||||
add $2, %sp
|
|
||||||
|
|
||||||
lgdt GDT_PTR
|
|
||||||
|
|
||||||
PROT
|
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||||||
PROT32
|
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||||||
|
|
||||||
.code32
|
|
||||||
jmp main
|
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||||||
|
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||||||
.code16
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||||||
dbgmsg: push %bp
|
|
||||||
mov %sp, %bp
|
|
||||||
push %ax
|
|
||||||
push %si
|
|
||||||
mov 4(%bp), %si
|
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||||||
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||||||
1: lodsb
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||||||
test %al, %al
|
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||||||
jz 2f
|
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||||||
outb %al, $0xE9
|
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||||||
jmp 1b
|
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||||||
|
|
||||||
2: pop %si
|
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||||||
pop %ax
|
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||||||
pop %bp
|
|
||||||
ret
|
|
||||||
|
|
||||||
.global bios_write
|
|
||||||
.code32
|
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||||||
bios_write: push %ebp
|
|
||||||
mov %esp, %ebp
|
|
||||||
push %ebx
|
|
||||||
|
|
||||||
mov 8+0(%ebp), %edx
|
|
||||||
mov 8+4(%ebp), %ecx
|
|
||||||
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||||||
PROT16
|
|
||||||
REAL
|
|
||||||
|
|
||||||
.bwloop: test %ecx, %ecx
|
|
||||||
jz .bwreturn
|
|
||||||
|
|
||||||
xor %bx, %bx
|
|
||||||
mov $0x0E, %ah
|
|
||||||
mov (%edx), %al
|
|
||||||
|
|
||||||
push %ecx
|
|
||||||
push %edx
|
|
||||||
int $0x10
|
|
||||||
pop %edx
|
|
||||||
pop %ecx
|
|
||||||
|
|
||||||
add $1, %edx
|
|
||||||
sub $1, %ecx
|
|
||||||
|
|
||||||
jmp .bwloop
|
|
||||||
|
|
||||||
.bwreturn: PROT
|
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||||||
PROT32
|
|
||||||
|
|
||||||
pop %ebx
|
|
||||||
mov %ebp, %esp
|
|
||||||
pop %ebp
|
|
||||||
ret
|
|
||||||
|
|
||||||
.global bios_getmap
|
|
||||||
.code32
|
|
||||||
bios_getmap:push %ebp
|
|
||||||
mov %esp, %ebp
|
|
||||||
push %ebx
|
|
||||||
push %edi
|
|
||||||
|
|
||||||
mov 8+0(%ebp), %edi
|
|
||||||
|
|
||||||
PROT16
|
|
||||||
REAL
|
|
||||||
|
|
||||||
xor %ebx, %ebx
|
|
||||||
_gmnext: movl $0, 20(%di)
|
|
||||||
mov $0x534D4150, %edx // e820 magic number
|
|
||||||
mov $24, %ecx
|
|
||||||
mov $0xE820, %eax
|
|
||||||
int $0x15
|
|
||||||
jc _gmdone
|
|
||||||
test %ebx, %ebx
|
|
||||||
jz _gmdone
|
|
||||||
add $24, %di
|
|
||||||
jmp _gmnext
|
|
||||||
_gmdone: add $24, %di
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
PROT
|
|
||||||
PROT32
|
|
||||||
|
|
||||||
mov %edi, %eax
|
|
||||||
|
|
||||||
pop %edi
|
|
||||||
pop %ebx
|
|
||||||
mov %ebp, %esp
|
|
||||||
pop %ebp
|
|
||||||
ret
|
|
||||||
|
|
||||||
.data
|
|
||||||
|
|
||||||
real_ss: .word 0
|
|
||||||
|
|
||||||
.global GDT
|
|
||||||
|
|
||||||
GDT: // entry 0: null descriptor
|
|
||||||
.space 8, 0
|
|
||||||
// entry 1: 16-bit code segment
|
|
||||||
.byte 0xFF, 0xFF, 0, 0, 0, 0b10011010, 0x8F, 0
|
|
||||||
// entry 2: 16-bit data segment
|
|
||||||
.byte 0xFF, 0xFF, 0, 0, 0, 0b10010010, 0x8F, 0
|
|
||||||
// entry 3: 32-bit code segment
|
|
||||||
.byte 0xFF, 0xFF, 0, 0, 0, 0b10011010, 0xCF, 0
|
|
||||||
// entry 4: 32-bit data segment
|
|
||||||
.byte 0xFF, 0xFF, 0, 0, 0, 0b10010010, 0xCF, 0
|
|
||||||
// TODO: 32-bit TSS
|
|
||||||
.set GDT_SIZE, . - GDT
|
|
||||||
GDT_PTR: .word GDT_SIZE - 1
|
|
||||||
.word GDT
|
|
||||||
.word 0, 0, 0
|
|
||||||
|
|
||||||
msg_start: .asciz "Netboot via fernlader v2 ...\r\n"
|
|
||||||
msg_a20: .asciz " * Enabling A20 Gate\r\n"
|
|
||||||
msg_prot: .asciz " * Protected Mode\r\n"
|
|
||||||
79
src/bios.S
Normal file
79
src/bios.S
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,79 @@
|
||||||
|
// vim: ft=gas:et:sw=12:ts=12:sts=12
|
||||||
|
|
||||||
|
.include "src/mode.S"
|
||||||
|
|
||||||
|
.global bios_write
|
||||||
|
.code32
|
||||||
|
bios_write: push %ebp
|
||||||
|
mov %esp, %ebp
|
||||||
|
push %ebx
|
||||||
|
|
||||||
|
mov 8+0(%ebp), %edx
|
||||||
|
mov 8+4(%ebp), %ecx
|
||||||
|
|
||||||
|
PROT16
|
||||||
|
REAL
|
||||||
|
|
||||||
|
.bwloop: test %ecx, %ecx
|
||||||
|
jz .bwreturn
|
||||||
|
|
||||||
|
xor %bx, %bx
|
||||||
|
mov $0x0E, %ah
|
||||||
|
mov (%edx), %al
|
||||||
|
|
||||||
|
push %ecx
|
||||||
|
push %edx
|
||||||
|
int $0x10
|
||||||
|
pop %edx
|
||||||
|
pop %ecx
|
||||||
|
|
||||||
|
add $1, %edx
|
||||||
|
sub $1, %ecx
|
||||||
|
|
||||||
|
jmp .bwloop
|
||||||
|
|
||||||
|
.bwreturn: PROT
|
||||||
|
PROT32
|
||||||
|
|
||||||
|
pop %ebx
|
||||||
|
mov %ebp, %esp
|
||||||
|
pop %ebp
|
||||||
|
ret
|
||||||
|
|
||||||
|
.global bios_getmap
|
||||||
|
.code32
|
||||||
|
bios_getmap:push %ebp
|
||||||
|
mov %esp, %ebp
|
||||||
|
push %ebx
|
||||||
|
push %edi
|
||||||
|
|
||||||
|
mov 8+0(%ebp), %edi
|
||||||
|
|
||||||
|
PROT16
|
||||||
|
REAL
|
||||||
|
|
||||||
|
xor %ebx, %ebx
|
||||||
|
_gmnext: movl $0, 20(%di)
|
||||||
|
mov $0x534D4150, %edx // e820 magic number
|
||||||
|
mov $24, %ecx
|
||||||
|
mov $0xE820, %eax
|
||||||
|
int $0x15
|
||||||
|
jc _gmdone
|
||||||
|
test %ebx, %ebx
|
||||||
|
jz _gmdone
|
||||||
|
add $24, %di
|
||||||
|
jmp _gmnext
|
||||||
|
_gmdone: add $24, %di
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
PROT
|
||||||
|
PROT32
|
||||||
|
|
||||||
|
mov %edi, %eax
|
||||||
|
|
||||||
|
pop %edi
|
||||||
|
pop %ebx
|
||||||
|
mov %ebp, %esp
|
||||||
|
pop %ebp
|
||||||
|
ret
|
||||||
|
|
||||||
|
|
@ -52,7 +52,7 @@ main()
|
||||||
bios_write("karlos\r\n", 8);
|
bios_write("karlos\r\n", 8);
|
||||||
for (int i = 0; ; i++) {
|
for (int i = 0; ; i++) {
|
||||||
unsigned char *entry = memmap + 24 * i;
|
unsigned char *entry = memmap + 24 * i;
|
||||||
if (entry >= end) break;
|
if ((void *)entry >= end) break;
|
||||||
unsigned char type = *(entry + 16);
|
unsigned char type = *(entry + 16);
|
||||||
char c = type < 10 ? type + '0' : '?';
|
char c = type < 10 ? type + '0' : '?';
|
||||||
bios_write(&c, 1);
|
bios_write(&c, 1);
|
||||||
57
src/mode.S
Normal file
57
src/mode.S
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,57 @@
|
||||||
|
// vim: ft=gas:et:sw=12:ts=12:sts=12
|
||||||
|
|
||||||
|
.set SS_CODE16, 0x08
|
||||||
|
.set SS_DATA16, 0x10
|
||||||
|
.set SS_CODE32, 0x18
|
||||||
|
.set SS_DATA32, 0x20
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro PROT16
|
||||||
|
.code32
|
||||||
|
mov $SS_DATA16, %ax
|
||||||
|
mov %ax, %ds
|
||||||
|
mov %ax, %es
|
||||||
|
mov %ax, %ss
|
||||||
|
ljmp $SS_CODE16, $9f
|
||||||
|
9: .code16
|
||||||
|
.endm
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro PROT32
|
||||||
|
.code16
|
||||||
|
mov $SS_DATA32, %ax
|
||||||
|
mov %ax, %ds
|
||||||
|
mov %ax, %es
|
||||||
|
mov %ax, %ss
|
||||||
|
ljmp $SS_CODE32, $9f
|
||||||
|
9: .code32
|
||||||
|
.endm
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro REAL
|
||||||
|
mov %cr0, %eax
|
||||||
|
and $0xFFFE, %ax
|
||||||
|
mov %eax, %cr0
|
||||||
|
xor %ax, %ax
|
||||||
|
mov %ax, %ds
|
||||||
|
mov %ax, %es
|
||||||
|
mov real_ss, %ax
|
||||||
|
mov %ax, %ss
|
||||||
|
shl $4, %eax
|
||||||
|
sub %eax, %esp
|
||||||
|
ljmp $0x0000, $9f
|
||||||
|
9:
|
||||||
|
.endm
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro PROT
|
||||||
|
mov %cr0, %eax
|
||||||
|
or $1, %eax
|
||||||
|
mov %eax, %cr0
|
||||||
|
xor %eax, %eax
|
||||||
|
mov $SS_DATA16, %ax
|
||||||
|
mov %ax, %ds
|
||||||
|
mov %ax, %es
|
||||||
|
mov %ax, %ss
|
||||||
|
mov real_ss, %ax
|
||||||
|
shl $4, %eax
|
||||||
|
add %eax, %esp
|
||||||
|
.endm
|
||||||
97
src/nbp.S
Normal file
97
src/nbp.S
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,97 @@
|
||||||
|
// vim: ft=gas:et:sw=12:ts=12:sts=12
|
||||||
|
|
||||||
|
.include "src/mode.S"
|
||||||
|
|
||||||
|
.global _start
|
||||||
|
|
||||||
|
.text
|
||||||
|
.code16
|
||||||
|
// _start: entry point
|
||||||
|
_start: cli
|
||||||
|
cld
|
||||||
|
mov %sp, %bp
|
||||||
|
xor %ax, %ax
|
||||||
|
mov %ax, %ds
|
||||||
|
mov %ax, %es
|
||||||
|
|
||||||
|
mov %ss, %ax
|
||||||
|
mov %ax, real_ss
|
||||||
|
|
||||||
|
// initialize our own BSS section
|
||||||
|
mov $_bss_start, %di
|
||||||
|
mov $_bss_end, %cx
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sub %di, %cx
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xor %al, %al
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rep stosb
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// a20_enable: Allow use of 'high' (>1Mb) memory
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a20_enable: // Of all the ways to toggle A20, we only try the Fast A20 Gate.
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// This is known to cause problems on some ancient systems,
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// but as our bootloader exclusively runs on 64-bit machines,
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// we should not run into any of those systems.
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// Modern machines apparently don't even have the A20 line anymore.
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push $msg_a20
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call dbgmsg
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add $2, %sp
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inb $0x92, %al
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or $2, %al
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outb %al, $0x92
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// prot_enter: Set up GDT, switch into 32-bit protected mode.
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prot_enter:
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push $msg_prot
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call dbgmsg
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add $2, %sp
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lgdt GDT_PTR
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PROT
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PROT32
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.code32
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jmp main
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.code16
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dbgmsg: push %bp
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mov %sp, %bp
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push %ax
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push %si
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mov 4(%bp), %si
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1: lodsb
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test %al, %al
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jz 2f
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outb %al, $0xE9
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jmp 1b
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2: pop %si
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pop %ax
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pop %bp
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ret
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.data
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.global real_ss
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real_ss: .word 0
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.global GDT
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GDT: // entry 0: null descriptor
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.space 8, 0
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// entry 1: 16-bit code segment
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.byte 0xFF, 0xFF, 0, 0, 0, 0b10011010, 0x8F, 0
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||||||
|
// entry 2: 16-bit data segment
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||||||
|
.byte 0xFF, 0xFF, 0, 0, 0, 0b10010010, 0x8F, 0
|
||||||
|
// entry 3: 32-bit code segment
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||||||
|
.byte 0xFF, 0xFF, 0, 0, 0, 0b10011010, 0xCF, 0
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||||||
|
// entry 4: 32-bit data segment
|
||||||
|
.byte 0xFF, 0xFF, 0, 0, 0, 0b10010010, 0xCF, 0
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// TODO: 32-bit TSS
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.set GDT_SIZE, . - GDT
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GDT_PTR: .word GDT_SIZE - 1
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.word GDT
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.word 0, 0, 0
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msg_start: .asciz "Netboot via fernlader v2 ...\r\n"
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msg_a20: .asciz " * Enabling A20 Gate\r\n"
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msg_prot: .asciz " * Protected Mode\r\n"
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@ -4,7 +4,7 @@ PHDRS {
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}
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}
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SECTIONS {
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SECTIONS {
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.text 0x7C00: {
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.text 0x7C00: {
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src/Rnbp.o(.text)
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src/nbp.o(.text)
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||||||
*(.text*, .rodata*)
|
*(.text*, .rodata*)
|
||||||
} :all
|
} :all
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||||||
.data : {
|
.data : {
|
||||||
0
src/std.h
Normal file
0
src/std.h
Normal file
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