Merge branch 'ps2-driver' into mm

kernel: Huge refactoring of tty driver

The VGA-specific parts now reside solely at arch/x86/tty.c and the
non-arch-specific functions (kprint*) are in kernel/kprint.c.

TODO: Make kernel/kprint.c more device agnostic

kernel, stage3: Disable -O2 and -flto, enable -Og

This effectively reverts commit 99a0307 ("kernel, stage3: Enable -O2 and LTO by
default") and instead enables -Og to aid in debugging.

kernel: Move source files out of kernel/ directory

Also alphabetically sort the includes in kernel/Makefile for extra tidiness.

kernel: Don't put entry.o at beginning of binary

Since we can now parse ELF headers (which will specify the start address of the
entry function), this can be safely done away with.

all: Export {C,LD,AS}FLAGS

This makes applying custom compiler/linker/assembler flags actually work.

all: Add $(CROSS_COMPILE) support

kernel: tty: Use recursion in byte/word printing

kernel, stage3: Enable -O2 and LTO by default

kernel: Remove LMAs from linker script

nameless2disk: Check for root privileges

Small changes to double fault handler

Uses the panic facility committed a bit before ELF and groups the registers by
general purpose, stack, index and EIP/EFLAGS.

Complete build system rehaul

Inspired by Linux, the top Makefile is more recursive and practically every
directory has its own sub-Makefile which builds or includes only code inside its
directory. This new system works beautifully with -B and parallel jobs, while
the previous one would in either case build the bootloader multiple times (and,
in the case of parallel jobs, cause weird sporadic build errors).

Remove leftovers from new IRQ system cherrypick

Use interrupt frame and new double fault handler

Rework interrupt handling

This new system should, among other things, allow for more flexibility than the
previous one.

TODO: Define interrupt stack frame

Remove leftover paging.s from merge

Merge branch 'elf' into mm

Fix LMAs in kernel linker script

Fix various warnings

Get memory map from BIOS E820

The entry order is reversed, but otherwise the map makes sense. Also print the
map out to screen.

Enable paging in bootloader

This makes interrupt handling functional. The keyboard handler also tries to
read from an unmapped address to demonstrate the page fault handler.

(VERY BROKEN) Enable paging

This code (somewhat) successfully enables paging and identity maps addresses
0xB8000-0xBFFFF and 0x100000-0x10FFFF. I say somewhat because enabling paging
for some reason completely breaks interrupt and exception handling, making the
CPU triple fault on any keypress or other exception. For that reason, DO NOT USE
THIS.

Define start and end of each section

This is needed so the kernel knows what are all the memory ranges that need to
be mapped in the paging tables.

Add number keys to PS/2 driver

Use interrupt frame and new double fault handler

Rework interrupt handling

This new system should, among other things, allow for more flexibility than the
previous one.

TODO: Define interrupt stack frame

Fix device initialization

Before doing a ps2_input_wait(), the code now first reads from the data
port once (for port 1 device) or twice (for port 2 device). This makes
the PS/2 initialization work.

Add PS/2 driver

Very incomplete PS/2 driver which can currently reset the controller
(partially), accept keystrokes and supports the shift key.

TODO: Find out why testing a **PS/2 device** hangs

Load ELF kernel instead of flat binary

Also moves most of the protected mode portion of the bootloader to a C
environment rather than assembly.

Separate generic and arch-specific headers

Delete stage3/loader.elf in bootloader Makefile

Add panic facility

Add ability to print numbers in decimal

Add C code for enabling paging in bootloader

Also compile the bootloader as ELF as well for easier debugging.

Compile stage3 in ELF format

During linking it gets converted to a good old flat binary. This was done so
that the ELF loading code can be written in C, which will save me plenty of
headaches later.

Also, since with ELF that's possible, stack space for stage3 is now reserved and
set up in a similar (same) fashion to the kernel.

Fix LMAs in kernel linker script

Fix various warnings

Get memory map from BIOS E820

The entry order is reversed, but otherwise the map makes sense. Also print the
map out to screen.

Enable paging in bootloader

This makes interrupt handling functional. The keyboard handler also tries to
read from an unmapped address to demonstrate the page fault handler.

(VERY BROKEN) Enable paging

This code (somewhat) successfully enables paging and identity maps addresses
0xB8000-0xBFFFF and 0x100000-0x10FFFF. I say somewhat because enabling paging
for some reason completely breaks interrupt and exception handling, making the
CPU triple fault on any keypress or other exception. For that reason, DO NOT USE
THIS.

Define start and end of each section

This is needed so the kernel knows what are all the memory ranges that need to
be mapped in the paging tables.

Merge branch 'drive'

This way that branch can be deleted without any history being lost.

Slightly redo informational strings in stage3

Revert "Remove unneeded "informational" strings from stage3"

This reverts commit 4ea950eb2243c099968ae328ecad99f94fca8a5b.

Use `git describe --long` as revision number

Fix interrupt trap gates

Until now the code would set the most significant bit in the type part
of the IDT descriptor for trap gates as a result of my error, causing a
triple fault when trying to handle a double fault. A less significant, but still
noteworthy change is that the double fault handler has been slightly revamped to
print out :( on a red background and no longer spits out a warning because I
accidentally wrote a string there, not a char.

Remove unneeded "informational" strings from stage3

Delete the old bootloader

The new FAT32 bootloader has reached feature parity with the old bootloader (can
actually load the kernel). The new bootloader also brings some nice improvements
over the old bootloader such as loading the kernel at 1MB (fixing the potential
issue that when the kernel grows large enough it will overwrite the EBDA and
upper RAM before it ever happened) and automatically adapting to the kernel
size, and as such I believe that there is no reason to keep the old bootloader
in the source tree.

Add installer script

This script installs the OS to a real disk drive.

Refactor Makefile, linker script, properly set up stack

Align all sections in kernel binary to page size

Rehaul the memory map

This was done when I realized that not enough space is allocated to load
clusters. The current map is as follows (all numbers in hex):

* 600-800: MBR
* ee00-fe00: stack
* fe00-10000: VBR
* 800-1800: temporary FAT sector
* 10000-18000: temporary cluster
* 1800-fe00: LOADER.BIN

FAT32 bootloader boots the kernel

Also did a fair share of refactoring in the makefiles.

Separate loading clusters and cluster chains

This will be crucial for stage 3 loading the kernel, because we will need to
relocate each cluster to 0x100000 (or somewhere after that) manually, and we
can't just do that in the driver as it's also used by the VBR which does not run
in unreal mode.

Fixes and improvements to FAT32 driver

* Fix issue where multiple clusters would be loaded 0x800 apart rather than
  contiguously.
* Get rid of some global variables, saving space.
* si points to the start LBA address rather than the partition table entry,
  saving a bit of space as we no longer need to use offsets.
* In read_cluster_chain, drop push/popad as they in fact do not
  save the upper 16 bytes of the registers. Instead, just push
  and pops the registers that are used.

WIP: Add new FAT32 bootloader

Loads a LOADER.BIN which currently prints a hello message.

TODO: Make it actually load the kernel.

Remove unused protected-mode print routine

Slim down print.s

Fix keyboard interrupts

Simplify Makefile

Handle interrupts

Currently handles exception 8 and IRQ 1. EXC8 is double fault, and IRQ1 is
keyboard. EXC8 handler puts out a ':(' on the top left corner of the screen and
halts the machine, while IRQ1 puts out a string on the screen. However, it will
only do so once, and I have yet to figure out why.

More features in VGA driver

Now supports color (specify color when using kprint) and moves the VGA cursor as
it prints.

Also compile kernel as ELF for easier disassembly

Enable A20 gate

Restructure the bootloader

kprint can accept a const string

Better gitignore and tidier string

Enable generation of debug symbols for C source files

Add linker script and partial VGA driver

Document the code

A new beginning

This boots into protected mode, prints a string from assembly and then prints an
A from a minimal C kernel.

Allow controlling (no) newline when printing and listen to keystrokes

Read bytes from boot drive

Allow controlling (no) newline when printing and listen to keystrokes

Add Makefile

Can compile, clean and run the boot sector.

Add print function with some examples

Can now print hexadecimal numbers

Add basic bootsector

It prints out "Gotta start somewhere". Tested on QEMU and even on real hardware
with success.