lunaix-os/kernel/proc0.c

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