lunaix-os/kernel/proc0.c

   1 #include <lunaix/block.h>
   2 #include <lunaix/common.h>
   3 #include <lunaix/fctrl.h>
   4 #include <lunaix/fs.h>
   5 #include <lunaix/fs/twifs.h>
   6 #include <lunaix/lunistd.h>
   7 #include <lunaix/lxconsole.h>
   8 #include <lunaix/mm/cake.h>
   9 #include <lunaix/mm/pmm.h>
  10 #include <lunaix/mm/valloc.h>
  11 #include <lunaix/mm/vmm.h>
  12 #include <lunaix/peripheral/ps2kbd.h>
  13 #include <lunaix/peripheral/serial.h>
  14 #include <lunaix/proc.h>
  15 #include <lunaix/spike.h>
  16 #include <lunaix/syscall.h>
  17 #include <lunaix/syslog.h>
  18 #include <lunaix/types.h>
  19 #include <sdbg/protocol.h>
  20
  21 #include <hal/acpi/acpi.h>
  22 #include <hal/ahci/ahci.h>
  23 #include <hal/apic.h>
  24 #include <hal/ioapic.h>
  25 #include <hal/pci.h>
  26 #include <hal/rtc.h>
  27
  28 #include <arch/x86/boot/multiboot.h>
  29
  30 #include <klibc/string.h>
  31
  32 #include <ulibc/stdio.h>
  33
  34 LOG_MODULE("PROC0")
  35
  36 extern void
  37 _lxinit_main(); /* lxinit.c */
  38
  39 void
  40 init_platform();
  41
  42 void
  43 lock_reserved_memory();
  44
  45 void
  46 unlock_reserved_memory();
  47
  48 void
  49 __do_reserved_memory(int unlock);
  50
  51 #define USE_DEMO
  52 // #define DEMO_SIGNAL
  53 // #define DEMO_READDIR
  54 // #define DEMO_IOTEST
  55 // #define DEMO_INPUT_TEST
  56 #define DEMO_SIMPLE_SH
  57
  58 extern void
  59 _pconsole_main();
  60
  61 extern void
  62 _signal_demo_main();
  63
  64 extern void
  65 _lxinit_main();
  66
  67 extern void
  68 _readdir_main();
  69
  70 extern void
  71 _iotest_main();
  72
  73 extern void
  74 input_test();
  75
  76 extern void
  77 sh_main();
  78
  79 void __USER__
  80 __proc0_usr()
  81 {
  82     // 打开tty设备(控制台)，作为标准输入输出。
  83     //  tty设备属于序列设备（Sequential Device），该类型设备的上层读写
  84     //  无须经过Lunaix的缓存层，而是直接下发到底层驱动。（不受FO_DIRECT的影响）
  85     int fdstdout = open("/dev/tty", 0);
  86     int fdstdin = dup2(stdout, 1);
  87
  88     pid_t p;
  89     // if (!fork()) {
  90     //     _pconsole_main();
  91     // }
  92
  93     if (!(p = fork())) {
  94 #ifndef USE_DEMO
  95         _exit(0);
  96 #elif defined DEMO_SIGNAL
  97         _signal_demo_main();
  98 #elif defined DEMO_READDIR
  99         _readdir_main();
 100 #elif defined DEMO_IOTEST
 101         _iotest_main();
 102 #elif defined DEMO_INPUT_TEST
 103         input_test();
 104 #elif defined DEMO_SIMPLE_SH
 105         sh_main();
 106 #else
 107         _lxinit_main();
 108 #endif
 109         printf("==== test end ====\n");
 110         _exit(0);
 111     }
 112
 113     waitpid(p, 0, 0);
 114
 115     while (1) {
 116         yield();
 117     }
 118 }
 119
 120 /**
 121  * @brief LunaixOS的零号进程，该进程永远为可执行。
 122  *
 123  * 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。
 124  *
 125  * 同时，该进程也负责fork出我们的init进程。
 126  *
 127  */
 128 void
 129 __proc0()
 130 {
 131     init_platform();
 132
 133     init_proc_user_space(__current);
 134
 135     asm volatile("movw %0, %%ax\n"
 136                  "movw %%ax, %%es\n"
 137                  "movw %%ax, %%ds\n"
 138                  "movw %%ax, %%fs\n"
 139                  "movw %%ax, %%gs\n"
 140                  "pushl %0\n"
 141                  "pushl %1\n"
 142                  "pushl %2\n"
 143                  "pushl %3\n"
 144                  "retf" ::"i"(UDATA_SEG),
 145                  "i"(USTACK_TOP & ~0xf),
 146                  "i"(UCODE_SEG),
 147                  "r"(__proc0_usr)
 148                  : "eax", "memory");
 149 }
 150
 151 extern uint8_t __kernel_start;            /* link/linker.ld */
 152 extern uint8_t __kernel_end;              /* link/linker.ld */
 153 extern uint8_t __init_hhk_end;            /* link/linker.ld */
 154 extern multiboot_info_t* _k_init_mb_info; /* k_init.c */
 155
 156 void
 157 init_platform()
 158 {
 159     // 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
 160     lock_reserved_memory();
 161
 162     rtc_init();
 163     acpi_init(_k_init_mb_info);
 164     apic_init();
 165     ioapic_init();
 166     serial_init();
 167     sdbg_init();
 168     timer_init(SYS_TIMER_FREQUENCY_HZ);
 169     clock_init();
 170     ps2_kbd_init();
 171     pci_init();
 172     block_init();
 173     ahci_init();
 174
 175     syscall_install();
 176
 177     console_start_flushing();
 178     console_flush();
 179
 180     cake_export();
 181     unlock_reserved_memory();
 182
 183     for (size_t i = 0; i < (uintptr_t)(&__init_hhk_end); i += PG_SIZE) {
 184         vmm_del_mapping(PD_REFERENCED, (void*)i);
 185         pmm_free_page(KERNEL_PID, (void*)i);
 186     }
 187
 188     for (size_t i = L1_INDEX(KERNEL_MM_BASE); i < 1023; i++) {
 189         vmm_set_mapping(PD_REFERENCED, i << 22, 0, 0, VMAP_NOMAP);
 190     }
 191 }
 192
 193 void
 194 lock_reserved_memory()
 195 {
 196     __do_reserved_memory(0);
 197 }
 198
 199 void
 200 unlock_reserved_memory()
 201 {
 202     __do_reserved_memory(1);
 203 }
 204
 205 void
 206 __do_reserved_memory(int unlock)
 207 {
 208     multiboot_memory_map_t* mmaps = _k_init_mb_info->mmap_addr;
 209     size_t map_size =
 210       _k_init_mb_info->mmap_length / sizeof(multiboot_memory_map_t);
 211     // v_mapping mapping;
 212     for (unsigned int i = 0; i < map_size; i++) {
 213         multiboot_memory_map_t mmap = mmaps[i];
 214         uint8_t* pa = PG_ALIGN(mmap.addr_low);
 215         if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE || pa <= MEM_4MB) {
 216             // Don't fuck up our kernel code or any free area!
 217             continue;
 218         }
 219         size_t pg_num = CEIL(mmap.len_low, PG_SIZE_BITS);
 220         size_t j = 0;
 221         if (!unlock) {
 222             for (; j < pg_num; j++) {
 223                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 224                 if (_pa >= KERNEL_MM_BASE) {
 225                     // Don't fuck up our kernel space!
 226                     break;
 227                 }
 228                 vmm_set_mapping(PD_REFERENCED, _pa, _pa, PG_PREM_R, VMAP_NULL);
 229                 pmm_mark_page_occupied(
 230                   KERNEL_PID, _pa >> PG_SIZE_BITS, PP_FGLOCKED);
 231             }
 232             // Save the progress for later unmapping.
 233             mmaps[i].len_low = j * PG_SIZE;
 234         } else {
 235             for (; j < pg_num; j++) {
 236                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 237                 vmm_del_mapping(PD_REFERENCED, _pa);
 238                 if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_ACPI_RECLAIMABLE) {
 239                     pmm_mark_page_free(_pa >> PG_SIZE_BITS);
 240                 }
 241             }
 242         }
 243     }
 244 }