lunaix-os/kernel/proc0.c

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