lunaix-os/kernel/proc0.c

   1 #include <arch/x86/boot/multiboot.h>
   2 #include <lunaix/common.h>
   3 #include <lunaix/fs.h>
   4 #include <lunaix/fs/twifs.h>
   5 #include <lunaix/lunistd.h>
   6 #include <lunaix/lxconsole.h>
   7 #include <lunaix/mm/cake.h>
   8 #include <lunaix/mm/pmm.h>
   9 #include <lunaix/mm/valloc.h>
  10 #include <lunaix/mm/vmm.h>
  11 #include <lunaix/peripheral/ps2kbd.h>
  12 #include <lunaix/proc.h>
  13 #include <lunaix/spike.h>
  14 #include <lunaix/syscall.h>
  15 #include <lunaix/syslog.h>
  16 #include <stddef.h>
  17
  18 #include <hal/acpi/acpi.h>
  19 #include <hal/ahci/ahci.h>
  20 #include <hal/apic.h>
  21 #include <hal/ioapic.h>
  22 #include <hal/pci.h>
  23
  24 #include <klibc/string.h>
  25
  26 LOG_MODULE("PROC0")
  27
  28 extern void
  29 _lxinit_main(); /* lxinit.c */
  30
  31 void
  32 init_platform();
  33
  34 void
  35 lock_reserved_memory();
  36
  37 void
  38 unlock_reserved_memory();
  39
  40 void
  41 __do_reserved_memory(int unlock);
  42
  43 //#define USE_DEMO
  44 #define DEMO_SIGNAL
  45
  46 extern void
  47 _pconsole_main();
  48
  49 extern void
  50 _signal_demo_main();
  51
  52 extern void
  53 _lxinit_main();
  54
  55 void __USER__
  56 __proc0_usr()
  57 {
  58     pid_t p;
  59     if (!fork()) {
  60         _pconsole_main();
  61     }
  62
  63     if (!(p = fork())) {
  64 #ifndef USE_DEMO
  65         _exit(0);
  66 #elif defined DEMO_SIGNAL
  67         _signal_demo_main();
  68 #else
  69         _lxinit_main();
  70 #endif
  71     }
  72
  73     waitpid(p, 0, 0);
  74
  75     while (1) {
  76         yield();
  77     }
  78 }
  79
  80 /**
  81  * @brief LunaixOS的零号进程，该进程永远为可执行。
  82  *
  83  * 这主要是为了保证调度器在没有进程可调度时依然有事可做。
  84  *
  85  * 同时，该进程也负责fork出我们的init进程。
  86  *
  87  */
  88 void
  89 __proc0()
  90 {
  91     init_platform();
  92
  93     init_proc_user_space(__current);
  94
  95     asm volatile("movw %0, %%ax\n"
  96                  "movw %%ax, %%es\n"
  97                  "movw %%ax, %%ds\n"
  98                  "movw %%ax, %%fs\n"
  99                  "movw %%ax, %%gs\n"
 100                  "pushl %0\n"
 101                  "pushl %1\n"
 102                  "pushl %2\n"
 103                  "pushl %3\n"
 104                  "retf" ::"i"(UDATA_SEG),
 105                  "i"(USTACK_TOP & ~0xf),
 106                  "i"(UCODE_SEG),
 107                  "r"(__proc0_usr)
 108                  : "eax", "memory");
 109 }
 110
 111 extern uint8_t __kernel_start;            /* link/linker.ld */
 112 extern uint8_t __kernel_end;              /* link/linker.ld */
 113 extern uint8_t __init_hhk_end;            /* link/linker.ld */
 114 extern multiboot_info_t* _k_init_mb_info; /* k_init.c */
 115
 116 char test_sequence[] = "Once upon a time, in a magical land of Equestria. "
 117                        "There were two regal sisters who ruled together "
 118                        "and created harmony for all the land.";
 119
 120 void
 121 __test_disk_io()
 122 {
 123     struct hba_port* port = ahci_get_port(0);
 124     struct hba_device* dev = port->device;
 125     char* buffer = vzalloc_dma(port->device->block_size);
 126     strcpy(buffer, test_sequence);
 127     kprintf("WRITE: %s\n", buffer);
 128     int result;
 129
 130     // 写入第一扇区 (LBA=0)
 131     result = dev->ops.write_buffer(dev, 0, buffer, dev->block_size);
 132     if (!result) {
 133         kprintf(KWARN "fail to write: %x\n", dev->last_error);
 134     }
 135
 136     memset(buffer, 0, dev->block_size);
 137
 138     // 读出我们刚刚写的内容！
 139     result = dev->ops.read_buffer(dev, 0, buffer, dev->block_size);
 140     kprintf(KDEBUG "%x, %x\n", port->regs[HBA_RPxIS], port->regs[HBA_RPxTFD]);
 141     if (!result) {
 142         kprintf(KWARN "fail to read: %x\n", dev->last_error);
 143     } else {
 144         kprint_hex(buffer, 256);
 145     }
 146
 147     vfree_dma(buffer);
 148 }
 149
 150 void
 151 init_platform()
 152 {
 153     // 锁定所有系统预留页（内存映射IO，ACPI之类的），并且进行1:1映射
 154     lock_reserved_memory();
 155
 156     assert_msg(kalloc_init(), "Fail to initialize heap");
 157
 158     acpi_init(_k_init_mb_info);
 159     apic_init();
 160     ioapic_init();
 161     timer_init(SYS_TIMER_FREQUENCY_HZ);
 162     clock_init();
 163     ps2_kbd_init();
 164     pci_init();
 165     ahci_init();
 166     // ahci_list_device();
 167
 168     fsm_init();
 169     vfs_init();
 170     twifs_init();
 171
 172     vfs_mount("/", "twifs", -1);
 173
 174     //__test_disk_io();
 175
 176     // cake_stats();
 177
 178     syscall_install();
 179
 180     console_start_flushing();
 181     console_flush();
 182
 183     unlock_reserved_memory();
 184
 185     for (size_t i = 0; i < (uintptr_t)(&__init_hhk_end); i += PG_SIZE) {
 186         vmm_del_mapping(PD_REFERENCED, (void*)i);
 187         pmm_free_page(KERNEL_PID, (void*)i);
 188     }
 189 }
 190
 191 void
 192 lock_reserved_memory()
 193 {
 194     __do_reserved_memory(0);
 195 }
 196
 197 void
 198 unlock_reserved_memory()
 199 {
 200     __do_reserved_memory(1);
 201 }
 202
 203 void
 204 __do_reserved_memory(int unlock)
 205 {
 206     multiboot_memory_map_t* mmaps = _k_init_mb_info->mmap_addr;
 207     size_t map_size =
 208       _k_init_mb_info->mmap_length / sizeof(multiboot_memory_map_t);
 209     // v_mapping mapping;
 210     for (unsigned int i = 0; i < map_size; i++) {
 211         multiboot_memory_map_t mmap = mmaps[i];
 212         uint8_t* pa = PG_ALIGN(mmap.addr_low);
 213         if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE || pa <= MEM_4MB) {
 214             // Don't fuck up our kernel code or any free area!
 215             continue;
 216         }
 217         size_t pg_num = CEIL(mmap.len_low, PG_SIZE_BITS);
 218         size_t j = 0;
 219         if (!unlock) {
 220             for (; j < pg_num; j++) {
 221                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 222                 if (_pa >= KERNEL_MM_BASE) {
 223                     // Don't fuck up our kernel space!
 224                     break;
 225                 }
 226                 vmm_set_mapping(PD_REFERENCED, _pa, _pa, PG_PREM_R, VMAP_NULL);
 227                 pmm_mark_page_occupied(
 228                   KERNEL_PID, _pa >> PG_SIZE_BITS, PP_FGLOCKED);
 229             }
 230             // Save the progress for later unmapping.
 231             mmaps[i].len_low = j * PG_SIZE;
 232         } else {
 233             for (; j < pg_num; j++) {
 234                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 235                 vmm_del_mapping(PD_REFERENCED, _pa);
 236                 if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_ACPI_RECLAIMABLE) {
 237                     pmm_mark_page_free(_pa >> PG_SIZE_BITS);
 238                 }
 239             }
 240         }
 241     }
 242 }