lunaix-os/kernel/exe/exec.c

   1 #include <arch/abi.h>
   2 #include <lunaix/exec.h>
   3 #include <lunaix/fs.h>
   4 #include <lunaix/load.h>
   5 #include <lunaix/mm/mmap.h>
   6 #include <lunaix/mm/valloc.h>
   7 #include <lunaix/mm/vmm.h>
   8 #include <lunaix/process.h>
   9 #include <lunaix/spike.h>
  10 #include <lunaix/status.h>
  11 #include <lunaix/syscall.h>
  12 #include <lunaix/syscall_utils.h>
  13
  14 #include <klibc/string.h>
  15
  16 void
  17 exec_container(struct exec_container* param,
  18                struct proc_info* proc,
  19                ptr_t vms,
  20                const char** argv,
  21                const char** envp)
  22 {
  23     *param = (struct exec_container){ .proc = proc,
  24                                       .vms_mnt = vms,
  25                                       .exe = { .container = param },
  26                                       .argv_pp = { 0, 0 },
  27                                       .argv = argv,
  28                                       .envp = envp };
  29 }
  30
  31 size_t
  32 exec_str_size(const char** str_arr, size_t* length)
  33 {
  34     if (!str_arr) {
  35         *length = 0;
  36         return 0;
  37     }
  38
  39     const char* chr = *str_arr;
  40     size_t sz = 0, len = 0;
  41
  42     while (chr) {
  43         sz += strlen(chr);
  44         len++;
  45
  46         chr = *(str_arr++);
  47     }
  48
  49     *length = len;
  50     return sz + sizeof(char*);
  51 }
  52
  53 // externed from mm/dmm.c
  54 extern int
  55 create_heap(struct proc_mm* pvms, ptr_t addr);
  56
  57 int
  58 exec_load(struct exec_container* container, struct v_file* executable)
  59 {
  60     int errno = 0;
  61
  62     const char **argv = container->argv, **envp = container->envp;
  63     size_t argv_len, envp_len;
  64     size_t sz_argv = exec_str_size(argv, &argv_len);
  65     size_t sz_envp = exec_str_size(envp, &envp_len);
  66     size_t var_sz = ROUNDUP(sz_envp, PG_SIZE);
  67     char** argv_extra = container->argv_pp;
  68
  69     argv_extra[0] = executable->dnode->name.value;
  70
  71     if (var_sz / PG_SIZE > MAX_VAR_PAGES) {
  72         errno = E2BIG;
  73         goto done;
  74     }
  75
  76     if ((errno = load_executable(&container->exe, executable))) {
  77         goto done;
  78     }
  79
  80     struct proc_mm* pvms = &container->proc->mm;
  81
  82     // A dedicated place for process variables (e.g. envp)
  83     struct mmap_param map_vars = { .pvms = pvms,
  84                                    .vms_mnt = container->vms_mnt,
  85                                    .flags = MAP_ANON | MAP_PRIVATE | MAP_FIXED,
  86                                    .type = REGION_TYPE_VARS,
  87                                    .proct = PROT_READ,
  88                                    .mlen = MAX_VAR_PAGES * PG_SIZE };
  89
  90     void* mapped;
  91
  92     if (pvms->heap) {
  93         mem_unmap_region(container->vms_mnt, pvms->heap);
  94         pvms->heap = NULL;
  95     }
  96
  97     if (!argv_extra[1]) {
  98         // If loading a statically linked file, then heap remapping we can do,
  99         // otherwise delayed.
 100         create_heap(&container->proc->mm, PG_ALIGN(container->exe.end));
 101     }
 102
 103     if ((errno = mem_map(&mapped, NULL, UMMAP_END, NULL, &map_vars))) {
 104         goto done;
 105     }
 106
 107     if (container->vms_mnt == VMS_SELF) {
 108         // we are loading executable into current addr space
 109
 110         // make some handy infos available to user space
 111         if (envp)
 112             memcpy(mapped, (void*)envp, sz_envp);
 113
 114         void* ustack = (void*)USTACK_TOP;
 115
 116         if (argv) {
 117             ustack = (void*)((ptr_t)ustack - sz_argv);
 118             memcpy(ustack, (void*)argv, sz_argv);
 119         }
 120
 121         for (size_t i = 0; i < 2 && argv_extra[i]; i++, argv_len++) {
 122             char* extra_arg = argv_extra[i];
 123             size_t str_len = strlen(extra_arg);
 124
 125             ustack = (void*)((ptr_t)ustack - str_len);
 126             memcpy(ustack, (void*)extra_arg, str_len);
 127         }
 128
 129         // four args (arg{c|v}, env{c|p}) for main
 130         struct uexec_param* exec_param = &((struct uexec_param*)ustack)[-1];
 131
 132         container->stack_top = (ptr_t)exec_param;
 133
 134         *exec_param = (struct uexec_param){
 135             .argc = argv_len, .argv = ustack, .envc = envp_len, .envp = mapped
 136         };
 137
 138     } else {
 139         /*
 140             TODO need to find a way to inject argv and envp remotely
 141                  this is for the support of kernel level implementation of
 142                  posix_spawn
 143
 144             IDEA
 145                 1. Allocate a orphaned physical page (i.e., do not belong to any
 146                 VMA)
 147                 2. Mounted to a temporary mount point in current VMA, (i.e.,
 148                 PG_MOUNT_*)
 149                 3. Do setup there.
 150                 4. Unmount then mounted to the foreign VMA as the first stack
 151                 page.
 152         */
 153         fail("not implemented");
 154     }
 155
 156 done:
 157     return errno;
 158 }
 159
 160 int
 161 exec_load_byname(struct exec_container* container, const char* filename)
 162 {
 163     int errno = 0;
 164     struct v_dnode* dnode;
 165     struct v_file* file;
 166
 167     if ((errno = vfs_walk_proc(filename, &dnode, NULL, 0))) {
 168         goto done;
 169     }
 170
 171     if ((errno = vfs_open(dnode, &file))) {
 172         goto done;
 173     }
 174
 175     errno = exec_load(container, file);
 176
 177 done:
 178     return errno;
 179 }
 180
 181 int
 182 exec_kexecve(const char* filename, const char* argv[], const char* envp[])
 183 {
 184     int errno = 0;
 185     struct exec_container container;
 186     exec_container(&container, __current, VMS_SELF, argv, envp);
 187
 188     errno = exec_load_byname(&container, filename);
 189
 190     if (errno) {
 191         return errno;
 192     }
 193
 194     ptr_t entry = container.exe.entry;
 195
 196     assert(entry);
 197     j_usr(container.stack_top, entry);
 198
 199     // should not reach
 200
 201     return errno;
 202 }
 203
 204 __DEFINE_LXSYSCALL3(int,
 205                     execve,
 206                     const char*,
 207                     filename,
 208                     const char*,
 209                     argv[],
 210                     const char*,
 211                     envp[])
 212 {
 213     int errno = 0;
 214     struct exec_container container;
 215     exec_container(&container, __current, VMS_SELF, argv, envp);
 216
 217     if ((errno = exec_load_byname(&container, filename))) {
 218         goto done;
 219     }
 220
 221     // we will jump to new entry point (_u_start) upon syscall's
 222     // return so execve 'will not return' from the perspective of it's invoker
 223     volatile struct exec_param* execp = __current->intr_ctx.execp;
 224     execp->esp = container.stack_top;
 225     execp->eip = container.exe.entry;
 226
 227 done:
 228     // set return value
 229     store_retval(DO_STATUS(errno));
 230
 231     // Always yield the process that want execve!
 232     schedule();
 233
 234     // this will never get executed!
 235     return -1;
 236 }