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/proc.h>
  14 #include <lunaix/spike.h>
  15 #include <lunaix/syscall.h>
  16 #include <lunaix/syslog.h>
  17 #include <lunaix/types.h>
  18
  19 #include <hal/acpi/acpi.h>
  20 #include <hal/ahci/ahci.h>
  21 #include <hal/apic.h>
  22 #include <hal/ioapic.h>
  23 #include <hal/pci.h>
  24 #include <hal/rtc.h>
  25
  26 #include <arch/x86/boot/multiboot.h>
  27
  28 #include <klibc/string.h>
  29
  30 LOG_MODULE("PROC0")
  31
  32 extern void
  33 _lxinit_main(); /* lxinit.c */
  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 #define USE_DEMO
  48 // #define DEMO_SIGNAL
  49 //#define DEMO_READDIR
  50 #define DEMO_IOTEST
  51
  52 extern void
  53 _pconsole_main();
  54
  55 extern void
  56 _signal_demo_main();
  57
  58 extern void
  59 _lxinit_main();
  60
  61 extern void
  62 _readdir_main();
  63
  64 extern void
  65 _iotest_main();
  66
  67 void __USER__
  68 __proc0_usr()
  69 {
  70     // 打开tty设备(控制台)，作为标准输入输出。
  71     //  tty设备属于序列设备（Sequential Device），该类型设备的上层读写
  72     //  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）
  73     int stdout = open("/dev/tty", 0);
  74     int stdin = dup2(stdout, 1);
  75
  76     pid_t p;
  77     if (!fork()) {
  78         _pconsole_main();
  79     }
  80
  81     if (!(p = fork())) {
  82 #ifndef USE_DEMO
  83         _exit(0);
  84 #elif defined DEMO_SIGNAL
  85         _signal_demo_main();
  86 #elif defined DEMO_READDIR
  87         _readdir_main();
  88 #elif defined DEMO_IOTEST
  89         _iotest_main();
  90 #else
  91         _lxinit_main();
  92 #endif
  93         _exit(0);
  94     }
  95
  96     waitpid(p, 0, 0);
  97
  98     while (1) {
  99         yield();
 100     }
 101 }
 102
 103 /**
 104  * @brief LunaixOS的零号进程，该进程永远为可执行。
 105  *
 106  * 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。
 107  *
 108  * 同时，该进程也负责fork出我们的init进程。
 109  *
 110  */
 111 void
 112 __proc0()
 113 {
 114     init_platform();
 115
 116     init_proc_user_space(__current);
 117
 118     asm volatile("movw %0, %%ax\n"
 119                  "movw %%ax, %%es\n"
 120                  "movw %%ax, %%ds\n"
 121                  "movw %%ax, %%fs\n"
 122                  "movw %%ax, %%gs\n"
 123                  "pushl %0\n"
 124                  "pushl %1\n"
 125                  "pushl %2\n"
 126                  "pushl %3\n"
 127                  "retf" ::"i"(UDATA_SEG),
 128                  "i"(USTACK_TOP & ~0xf),
 129                  "i"(UCODE_SEG),
 130                  "r"(__proc0_usr)
 131                  : "eax", "memory");
 132 }
 133
 134 extern uint8_t __kernel_start;            /* link/linker.ld */
 135 extern uint8_t __kernel_end;              /* link/linker.ld */
 136 extern uint8_t __init_hhk_end;            /* link/linker.ld */
 137 extern multiboot_info_t* _k_init_mb_info; /* k_init.c */
 138
 139 void
 140 init_platform()
 141 {
 142     // 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
 143     lock_reserved_memory();
 144
 145     // we are using no kalloc!
 146     // assert_msg(kalloc_init(), "Fail to initialize heap");
 147
 148     rtc_init();
 149     acpi_init(_k_init_mb_info);
 150     apic_init();
 151     ioapic_init();
 152     timer_init(SYS_TIMER_FREQUENCY_HZ);
 153     clock_init();
 154     ps2_kbd_init();
 155     pci_init();
 156     block_init();
 157     ahci_init();
 158     // ahci_list_device();
 159     // cake_stats();
 160
 161     syscall_install();
 162
 163     console_start_flushing();
 164     console_flush();
 165
 166     unlock_reserved_memory();
 167
 168     for (size_t i = 0; i < (uintptr_t)(&__init_hhk_end); i += PG_SIZE) {
 169         vmm_del_mapping(PD_REFERENCED, (void*)i);
 170         pmm_free_page(KERNEL_PID, (void*)i);
 171     }
 172 }
 173
 174 void
 175 lock_reserved_memory()
 176 {
 177     __do_reserved_memory(0);
 178 }
 179
 180 void
 181 unlock_reserved_memory()
 182 {
 183     __do_reserved_memory(1);
 184 }
 185
 186 void
 187 __do_reserved_memory(int unlock)
 188 {
 189     multiboot_memory_map_t* mmaps = _k_init_mb_info->mmap_addr;
 190     size_t map_size =
 191       _k_init_mb_info->mmap_length / sizeof(multiboot_memory_map_t);
 192     // v_mapping mapping;
 193     for (unsigned int i = 0; i < map_size; i++) {
 194         multiboot_memory_map_t mmap = mmaps[i];
 195         uint8_t* pa = PG_ALIGN(mmap.addr_low);
 196         if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE || pa <= MEM_4MB) {
 197             // Don't fuck up our kernel code or any free area!
 198             continue;
 199         }
 200         size_t pg_num = CEIL(mmap.len_low, PG_SIZE_BITS);
 201         size_t j = 0;
 202         if (!unlock) {
 203             for (; j < pg_num; j++) {
 204                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 205                 if (_pa >= KERNEL_MM_BASE) {
 206                     // Don't fuck up our kernel space!
 207                     break;
 208                 }
 209                 vmm_set_mapping(PD_REFERENCED, _pa, _pa, PG_PREM_R, VMAP_NULL);
 210                 pmm_mark_page_occupied(
 211                   KERNEL_PID, _pa >> PG_SIZE_BITS, PP_FGLOCKED);
 212             }
 213             // Save the progress for later unmapping.
 214             mmaps[i].len_low = j * PG_SIZE;
 215         } else {
 216             for (; j < pg_num; j++) {
 217                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 218                 vmm_del_mapping(PD_REFERENCED, _pa);
 219                 if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_ACPI_RECLAIMABLE) {
 220                     pmm_mark_page_free(_pa >> PG_SIZE_BITS);
 221                 }
 222             }
 223         }
 224     }
 225 }