feature: apic is now enabled and the double fault interrupt at boot no longer occurs
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d6b35a2786
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headers/apic.h
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16
headers/apic.h
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@ -0,0 +1,16 @@
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#pragma once
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#include <stdbool.h>
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#include <stdint.h>
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// MSR
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bool cpu_has_msr();
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void cpu_set_msr(uint32_t msr, uint32_t lo, uint32_t hi);
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void cpu_get_msr(uint32_t msr, uint32_t *lo, uint32_t *hi);
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// 8259 PIC
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void pic_disable(void);
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void pic_remap(int offset_master, int offset_slave);
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// APIC
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void enable_apic(void);
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66
headers/cpuid.h
Normal file
66
headers/cpuid.h
Normal file
@ -0,0 +1,66 @@
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#pragma once
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enum {
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CPUID_FEAT_ECX_SSE3 = 1 << 0,
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CPUID_FEAT_ECX_PCLMUL = 1 << 1,
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CPUID_FEAT_ECX_DTES64 = 1 << 2,
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||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_MONITOR = 1 << 3,
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||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_DS_CPL = 1 << 4,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_VMX = 1 << 5,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_SMX = 1 << 6,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_EST = 1 << 7,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_TM2 = 1 << 8,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_SSSE3 = 1 << 9,
|
||||||
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CPUID_FEAT_ECX_CID = 1 << 10,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_SDBG = 1 << 11,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_FMA = 1 << 12,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_CX16 = 1 << 13,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_XTPR = 1 << 14,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_PDCM = 1 << 15,
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||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_PCID = 1 << 17,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_DCA = 1 << 18,
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||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_SSE4_1 = 1 << 19,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_SSE4_2 = 1 << 20,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_X2APIC = 1 << 21,
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||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_MOVBE = 1 << 22,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_POPCNT = 1 << 23,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_TSC = 1 << 24,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_AES = 1 << 25,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_XSAVE = 1 << 26,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_OSXSAVE = 1 << 27,
|
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|
CPUID_FEAT_ECX_AVX = 1 << 28,
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|
CPUID_FEAT_ECX_F16C = 1 << 29,
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||||||
|
CPUID_FEAT_ECX_RDRAND = 1 << 30,
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|
CPUID_FEAT_ECX_HYPERVISOR = 1 << 31,
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|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_FPU = 1 << 0,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_VME = 1 << 1,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_DE = 1 << 2,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_PSE = 1 << 3,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_TSC = 1 << 4,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_MSR = 1 << 5,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_PAE = 1 << 6,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_MCE = 1 << 7,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_CX8 = 1 << 8,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_APIC = 1 << 9,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_SEP = 1 << 11,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_MTRR = 1 << 12,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_PGE = 1 << 13,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_MCA = 1 << 14,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_CMOV = 1 << 15,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_PAT = 1 << 16,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_PSE36 = 1 << 17,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_PSN = 1 << 18,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_CLFLUSH = 1 << 19,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_DS = 1 << 21,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_ACPI = 1 << 22,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_MMX = 1 << 23,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_FXSR = 1 << 24,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_SSE = 1 << 25,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_SSE2 = 1 << 26,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_SS = 1 << 27,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_HTT = 1 << 28,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_TM = 1 << 29,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_IA64 = 1 << 30,
|
||||||
|
CPUID_FEAT_EDX_PBE = 1 << 31
|
||||||
|
};
|
@ -1,5 +1,6 @@
|
|||||||
#pragma once
|
#pragma once
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <stddef.h>
|
||||||
#include <stdint.h>
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
|
||||||
static inline void outb(uint16_t port, uint8_t val)
|
static inline void outb(uint16_t port, uint8_t val)
|
||||||
@ -25,3 +26,18 @@ static inline uint16_t inw(uint16_t port)
|
|||||||
__asm__ volatile("inb %w1, %b0" : "=a"(ret) : "Nd"(port) : "memory");
|
__asm__ volatile("inb %w1, %b0" : "=a"(ret) : "Nd"(port) : "memory");
|
||||||
return ret;
|
return ret;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void io_wait(void)
|
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|
{
|
||||||
|
outb(0x80, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline void write_reg(size_t addr, uint32_t val)
|
||||||
|
{
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||||||
|
*(volatile uint32_t *)addr = val;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline uint32_t read_reg(size_t addr)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return *(volatile uint32_t *)addr;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
60
src/interrupt/apic.c
Normal file
60
src/interrupt/apic.c
Normal file
@ -0,0 +1,60 @@
|
|||||||
|
#include "apic.h"
|
||||||
|
#include "cpuid.h"
|
||||||
|
#include "sys/io.h"
|
||||||
|
#include <cpuid.h>
|
||||||
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#define IA32_APIC_BASE_MSR 0x1B
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#define IA32_APIC_BASE_MSR_BSP 0x100 // Processor is a BSP
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|
#define IA32_APIC_BASE_MSR_ENABLE 0x800
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||||||
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|
/** returns a 'true' value if the CPU supports APIC
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|
* and if the local APIC hasn't been disabled in MSRs
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|
* note that this requires CPUID to be supported.
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|
*/
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bool check_apic()
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|
{
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||||||
|
static unsigned int eax, edx, unused;
|
||||||
|
__get_cpuid(1, &eax, &unused, &unused, &edx);
|
||||||
|
return edx & CPUID_FEAT_EDX_APIC;
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Set the physical address for local APIC registers */
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||||||
|
static void cpu_set_apic_base(uintptr_t apic)
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||||||
|
{
|
||||||
|
uint32_t edx = 0;
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||||||
|
uint32_t eax = (apic & 0xfffff0000) | IA32_APIC_BASE_MSR_ENABLE;
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||||||
|
|
||||||
|
#ifdef __PHYSICAL_MEMORY_EXTENSION__
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||||||
|
edx = (apic >> 32) & 0x0f;
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||||||
|
#endif
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||||||
|
|
||||||
|
cpu_set_msr(IA32_APIC_BASE_MSR, eax, edx);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get the physical address of the APIC registers page
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|
* make sure you map it to virtual memory ;)
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||||||
|
*/
|
||||||
|
static uintptr_t cpu_get_apic_base(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint32_t eax, edx;
|
||||||
|
cpu_get_msr(IA32_APIC_BASE_MSR, &eax, &edx);
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifdef __PHYSICAL_MEMORY_EXTENSION__
|
||||||
|
return (eax & 0xfffff000) | ((edx & 0x0f) << 32);
|
||||||
|
#else
|
||||||
|
return (eax & 0xfffff000);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
void enable_apic(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/* Hardware enable the Local APIC if it wasn't enabled */
|
||||||
|
cpu_set_apic_base(cpu_get_apic_base());
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Set the Spurious Interrupt Vector Register bit 8 to start receiving
|
||||||
|
* interrupts */
|
||||||
|
write_reg(0xF0, read_reg(0xF0) | 0x100);
|
||||||
|
}
|
@ -6,7 +6,7 @@
|
|||||||
void exception_handler(void)
|
void exception_handler(void)
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||||||
{
|
{
|
||||||
int8_t index = -1;
|
int8_t index = -1;
|
||||||
__asm__ volatile("movb %%al, %0" ::"m"(index));
|
__asm__ volatile("movb %%bl, %0" ::"m"(index));
|
||||||
|
|
||||||
kprintf(KERN_CRIT "interrupt: ");
|
kprintf(KERN_CRIT "interrupt: ");
|
||||||
switch (index) {
|
switch (index) {
|
||||||
|
@ -1,39 +1,22 @@
|
|||||||
|
#include "sys/io.h"
|
||||||
#include <stdbool.h>
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
#include <stdint.h>
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "apic.h"
|
||||||
#include "gdt.h"
|
#include "gdt.h"
|
||||||
#include "idt.h"
|
#include "idt.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#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)
|
||||||
|
|
||||||
extern void *isr_stub_table[];
|
extern void *isr_stub_table[];
|
||||||
|
|
||||||
__attribute__((aligned(0x10))) static struct idt_entry idt_entries[IDT_SIZE];
|
__attribute__((aligned(0x10))) static struct idt_entry idt_entries[IDT_SIZE];
|
||||||
static struct idt_descriptor idtr;
|
static struct idt_descriptor idtr;
|
||||||
/*
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|
||||||
static void set_idt_entry_value(uint16_t *target, uint32_t offset,
|
|
||||||
uint16_t selector, uint8_t dpl,
|
|
||||||
uint8_t gate_type)
|
|
||||||
{
|
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||||||
// Encode the offset
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|
||||||
target[0] = offset & 0xFFFF; // Low 16 bits
|
|
||||||
target[3] = (offset >> 16) & 0xFFFF; // High 16 bits
|
|
||||||
|
|
||||||
// Encode the presence (bit 15)
|
|
||||||
target[1] |= 1 << 15;
|
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||||||
|
|
||||||
// Encode the CPU Privilege Levels (DPL)
|
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||||||
target[1] &= ~(0b11 << 13); // Clear previous DPL
|
|
||||||
target[1] |= (dpl & 0b11) << 13; // Set new DPL
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|
||||||
|
|
||||||
// Clear bit 12 (always 0 for interrupts)
|
|
||||||
target[1] &= ~(1 << 12);
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||||||
|
|
||||||
// Encode Gate Type
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|
||||||
target[1] &= ~0x0F00; // Clear previous gate type
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|
||||||
target[1] |= (gate_type & 0x0F) << 8; // Set new gate type
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|
||||||
|
|
||||||
// Encode selector
|
|
||||||
target[2] = selector;
|
|
||||||
}*/
|
|
||||||
|
|
||||||
void idt_set_descriptor(uint8_t index, void *isr, uint8_t flags)
|
void idt_set_descriptor(uint8_t index, void *isr, uint8_t flags)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@ -53,7 +36,9 @@ void init_idt(void)
|
|||||||
|
|
||||||
for (uint8_t i = 0; i < 32; i++)
|
for (uint8_t i = 0; i < 32; i++)
|
||||||
idt_set_descriptor(i, isr_stub_table[i], 0x8E);
|
idt_set_descriptor(i, isr_stub_table[i], 0x8E);
|
||||||
|
|
||||||
__asm__ volatile("lidt %0" : : "m"(idtr));
|
__asm__ volatile("lidt %0" : : "m"(idtr));
|
||||||
__asm__ volatile("sti");
|
__asm__ volatile("sti");
|
||||||
|
pic_remap(32, 32);
|
||||||
|
pic_disable();
|
||||||
|
enable_apic();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
22
src/interrupt/msr.c
Normal file
22
src/interrupt/msr.c
Normal file
@ -0,0 +1,22 @@
|
|||||||
|
#include <cpuid.h>
|
||||||
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
const uint32_t CPUID_FLAG_MSR = 1 << 5;
|
||||||
|
|
||||||
|
bool cpu_has_msr()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static unsigned int eax, edx, unused;
|
||||||
|
__get_cpuid(1, &eax, &unused, &unused, &edx);
|
||||||
|
return edx & CPUID_FLAG_MSR;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void cpu_get_msr(uint32_t msr, uint32_t *lo, uint32_t *hi)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
asm volatile("rdmsr" : "=a"(*lo), "=d"(*hi) : "c"(msr));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void cpu_set_msr(uint32_t msr, uint32_t lo, uint32_t hi)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
asm volatile("wrmsr" : : "a"(lo), "d"(hi), "c"(msr));
|
||||||
|
}
|
61
src/interrupt/pic.c
Normal file
61
src/interrupt/pic.c
Normal file
@ -0,0 +1,61 @@
|
|||||||
|
#include "sys/io.h"
|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#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 ICW1_ICW4 0x01 /* Indicates that ICW4 will be present */
|
||||||
|
#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 offset_master, int offset_slave)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
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 (in cascade mode)
|
||||||
|
io_wait();
|
||||||
|
outb(PIC2_COMMAND, ICW1_INIT | ICW1_ICW4);
|
||||||
|
io_wait();
|
||||||
|
outb(PIC1_DATA, offset_master); // ICW2: Master PIC vector offset
|
||||||
|
io_wait();
|
||||||
|
outb(PIC2_DATA, offset_slave); // ICW2: Slave PIC vector offset
|
||||||
|
io_wait();
|
||||||
|
outb(PIC1_DATA, 4); // ICW3: tell Master PIC that there is a slave PIC
|
||||||
|
// at IRQ2 (0000 0100)
|
||||||
|
io_wait();
|
||||||
|
outb(PIC2_DATA,
|
||||||
|
2); // ICW3: tell Slave PIC its cascade identity (0000 0010)
|
||||||
|
io_wait();
|
||||||
|
|
||||||
|
outb(
|
||||||
|
PIC1_DATA,
|
||||||
|
ICW4_8086); // ICW4: have the PICs use 8086 mode (and not 8080 mode)
|
||||||
|
io_wait();
|
||||||
|
outb(PIC2_DATA, ICW4_8086);
|
||||||
|
io_wait();
|
||||||
|
|
||||||
|
outb(PIC1_DATA, a1); // restore saved masks.
|
||||||
|
outb(PIC2_DATA, a2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void pic_disable(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
outb(PIC1_DATA, 0xff);
|
||||||
|
outb(PIC2_DATA, 0xff);
|
||||||
|
}
|
@ -27,7 +27,7 @@ void kernel_main(void)
|
|||||||
{
|
{
|
||||||
terminal_initialize();
|
terminal_initialize();
|
||||||
init_gdt();
|
init_gdt();
|
||||||
init_memory();
|
|
||||||
init_idt();
|
init_idt();
|
||||||
|
init_memory();
|
||||||
shell_init();
|
shell_init();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
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