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