lunaix-os/kernel/proc0.c

   1 #include <lunaix/block.h>
   2 #include <lunaix/common.h>
   3 #include <lunaix/foptions.h>
   4 #include <lunaix/fs.h>
   5 #include <lunaix/fs/probe_boot.h>
   6 #include <lunaix/fs/twifs.h>
   7 #include <lunaix/ld.h>
   8 #include <lunaix/lxconsole.h>
   9 #include <lunaix/mm/cake.h>
  10 #include <lunaix/mm/pmm.h>
  11 #include <lunaix/mm/valloc.h>
  12 #include <lunaix/mm/vmm.h>
  13 #include <lunaix/peripheral/ps2kbd.h>
  14 #include <lunaix/peripheral/serial.h>
  15 #include <lunaix/spike.h>
  16 #include <lunaix/syscall.h>
  17 #include <lunaix/syslog.h>
  18 #include <lunaix/types.h>
  19
  20 #include <sdbg/protocol.h>
  21
  22 #include <hal/acpi/acpi.h>
  23 #include <hal/ahci/ahci.h>
  24 #include <hal/apic.h>
  25 #include <hal/ioapic.h>
  26 #include <hal/pci.h>
  27 #include <hal/rtc.h>
  28
  29 #include <arch/x86/boot/multiboot.h>
  30
  31 #include <klibc/string.h>
  32
  33 LOG_MODULE("PROC0")
  34
  35 void
  36 init_platform();
  37
  38 void
  39 lock_reserved_memory();
  40
  41 void
  42 unlock_reserved_memory();
  43
  44 void
  45 __do_reserved_memory(int unlock);
  46
  47 int
  48 mount_bootmedium()
  49 {
  50     struct v_dnode* dnode;
  51     int errno = 0;
  52     struct device* dev = probe_boot_medium();
  53     if (!dev) {
  54         kprintf(KERROR "fail to acquire device. (%d)", errno);
  55         return 0;
  56     }
  57
  58     if ((errno = vfs_mount("/mnt/lunaix-os", "iso9660", dev, 0))) {
  59         kprintf(KERROR "fail to mount boot medium. (%d)", errno);
  60         return 0;
  61     }
  62
  63     return 1;
  64 }
  65
  66 int
  67 exec_initd()
  68 {
  69     int errno = 0;
  70     struct ld_param param;
  71     char filename[] = "/mnt/lunaix-os/usr/init";
  72
  73     ld_create_param(&param, __current, VMS_SELF);
  74
  75     if ((errno = exec_load_byname(&param, filename, NULL, NULL))) {
  76         goto fail;
  77     }
  78
  79     // user space
  80     asm volatile("movw %0, %%ax\n"
  81                  "movw %%ax, %%es\n"
  82                  "movw %%ax, %%ds\n"
  83                  "movw %%ax, %%fs\n"
  84                  "movw %%ax, %%gs\n"
  85                  "pushl %0\n"
  86                  "pushl %1\n"
  87                  "pushl %2\n"
  88                  "pushl %3\n"
  89                  "retf" ::"i"(UDATA_SEG),
  90                  "r"(param.info.stack_top),
  91                  "i"(UCODE_SEG),
  92                  "r"(param.info.entry)
  93                  : "eax", "memory");
  94
  95     fail("should not reach");
  96
  97 fail:
  98     kprintf(KERROR "fail to load initd. (%d)", errno);
  99     return 0;
 100 }
 101
 102 /**
 103  * @brief LunaixOS的零号进程，该进程永远为可执行。
 104  *
 105  * 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。
 106  *
 107  * 同时，该进程也负责fork出我们的init进程。
 108  *
 109  */
 110 void
 111 __proc0()
 112 {
 113     init_platform();
 114
 115     init_proc_user_space(__current);
 116
 117     if (!mount_bootmedium() || !exec_initd()) {
 118         while (1) {
 119             asm("hlt");
 120         }
 121         // should not reach
 122     }
 123 }
 124
 125 extern uint8_t __kernel_start;            /* link/linker.ld */
 126 extern uint8_t __kernel_end;              /* link/linker.ld */
 127 extern uint8_t __init_hhk_end;            /* link/linker.ld */
 128 extern multiboot_info_t* _k_init_mb_info; /* k_init.c */
 129
 130 void
 131 init_platform()
 132 {
 133     kprintf(KINFO "\033[11;0mLunaixOS (gcc v%s, %s)\033[39;49m\n",
 134             __VERSION__,
 135             __TIME__);
 136
 137     // 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
 138     lock_reserved_memory();
 139
 140     // firmware
 141     acpi_init(_k_init_mb_info);
 142
 143     // die
 144     apic_init();
 145     ioapic_init();
 146
 147     // debugger
 148     serial_init();
 149     sdbg_init();
 150
 151     // timers & clock
 152     rtc_init();
 153     timer_init(SYS_TIMER_FREQUENCY_HZ);
 154     clock_init();
 155
 156     // peripherals & chipset features
 157     ps2_kbd_init();
 158     block_init();
 159     ahci_init();
 160
 161     pci_init();
 162
 163     // console
 164     console_start_flushing();
 165     console_flush();
 166
 167     // expose cake allocator states to vfs
 168     cake_export();
 169
 170     unlock_reserved_memory();
 171
 172     // clean up
 173     for (size_t i = 0; i < (uintptr_t)(&__init_hhk_end); i += PG_SIZE) {
 174         vmm_del_mapping(VMS_SELF, (void*)i);
 175         pmm_free_page(KERNEL_PID, (void*)i);
 176     }
 177 }
 178
 179 void
 180 lock_reserved_memory()
 181 {
 182     __do_reserved_memory(0);
 183 }
 184
 185 void
 186 unlock_reserved_memory()
 187 {
 188     __do_reserved_memory(1);
 189 }
 190
 191 void
 192 __do_reserved_memory(int unlock)
 193 {
 194     multiboot_memory_map_t* mmaps = _k_init_mb_info->mmap_addr;
 195     size_t map_size =
 196       _k_init_mb_info->mmap_length / sizeof(multiboot_memory_map_t);
 197     // v_mapping mapping;
 198     for (unsigned int i = 0; i < map_size; i++) {
 199         multiboot_memory_map_t mmap = mmaps[i];
 200         uint8_t* pa = PG_ALIGN(mmap.addr_low);
 201         if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE || pa <= MEM_4MB) {
 202             // Don't fuck up our kernel code or any free area!
 203             continue;
 204         }
 205         size_t pg_num = CEIL(mmap.len_low, PG_SIZE_BITS);
 206         size_t j = 0;
 207         if (!unlock) {
 208             kprintf("mem: freeze: %p..%p type=%x\n",
 209                     pa,
 210                     pa + pg_num * PG_SIZE,
 211                     mmap.type);
 212             for (; j < pg_num; j++) {
 213                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 214                 if (_pa >= KERNEL_MM_BASE) {
 215                     // Don't fuck up our kernel space!
 216                     break;
 217                 }
 218                 vmm_set_mapping(VMS_SELF, _pa, _pa, PG_PREM_R, VMAP_NULL);
 219                 pmm_mark_page_occupied(
 220                   KERNEL_PID, _pa >> PG_SIZE_BITS, PP_FGLOCKED);
 221             }
 222             // Save the progress for later unmapping.
 223             mmaps[i].len_low = j * PG_SIZE;
 224         } else {
 225             kprintf("mem: reclaim: %p..%p type=%x\n",
 226                     pa,
 227                     pa + pg_num * PG_SIZE,
 228                     mmap.type);
 229             for (; j < pg_num; j++) {
 230                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 231                 vmm_del_mapping(VMS_SELF, _pa);
 232                 if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_ACPI_RECLAIMABLE) {
 233                     pmm_mark_page_free(_pa >> PG_SIZE_BITS);
 234                 }
 235             }
 236         }
 237     }
 238 }