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/lxconsole.h>
   7 #include <lunaix/mm/cake.h>
   8 #include <lunaix/mm/pmm.h>
   9 #include <lunaix/mm/valloc.h>
  10 #include <lunaix/mm/vmm.h>
  11 #include <lunaix/peripheral/ps2kbd.h>
  12 #include <lunaix/peripheral/serial.h>
  13 #include <lunaix/spike.h>
  14 #include <lunaix/syscall.h>
  15 #include <lunaix/syslog.h>
  16 #include <lunaix/types.h>
  17
  18 #include <usr/fcntl.h>
  19 #include <usr/sys/lunaix.h>
  20 #include <usr/unistd.h>
  21
  22 #include <sdbg/protocol.h>
  23
  24 #include <hal/acpi/acpi.h>
  25 #include <hal/ahci/ahci.h>
  26 #include <hal/apic.h>
  27 #include <hal/ioapic.h>
  28 #include <hal/pci.h>
  29 #include <hal/rtc.h>
  30
  31 #include <arch/x86/boot/multiboot.h>
  32
  33 #include <klibc/string.h>
  34
  35 #include <ulibc/stdio.h>
  36
  37 LOG_MODULE("PROC0")
  38
  39 extern void
  40 _lxinit_main(); /* lxinit.c */
  41
  42 void
  43 init_platform();
  44
  45 void
  46 lock_reserved_memory();
  47
  48 void
  49 unlock_reserved_memory();
  50
  51 void
  52 __do_reserved_memory(int unlock);
  53
  54 #define USE_DEMO
  55 // #define DEMO_SIGNAL
  56 // #define DEMO_READDIR
  57 // #define DEMO_IOTEST
  58 // #define DEMO_INPUT_TEST
  59 #define DEMO_SIMPLE_SH
  60
  61 extern void
  62 _pconsole_main();
  63
  64 extern void
  65 _signal_demo_main();
  66
  67 extern void
  68 _lxinit_main();
  69
  70 extern void
  71 _readdir_main();
  72
  73 extern void
  74 _iotest_main();
  75
  76 extern void
  77 input_test();
  78
  79 extern void
  80 sh_main();
  81
  82 void __USER__
  83 __setup_dir()
  84 {
  85     int errno;
  86     mkdir("/mnt");
  87     mkdir("/mnt/lunaix-os");
  88
  89     if ((errno = mount("/dev/sdb", "/mnt/lunaix-os", "iso9660", 0))) {
  90         syslog(2, "fail mounting boot medium. (%d)\n", errno);
  91     }
  92 }
  93
  94 void __USER__
  95 __proc0_usr()
  96 {
  97     // 打开tty设备(控制台)，作为标准输入输出。
  98     //  tty设备属于序列设备（Sequential Device），该类型设备的上层读写
  99     //  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）
 100     int fdstdout = open("/dev/tty", 0);
 101     int fdstdin = dup2(stdout, 1);
 102
 103     __setup_dir();
 104
 105     pid_t p;
 106
 107     if (!(p = fork())) {
 108 #ifndef USE_DEMO
 109         _exit(0);
 110 #elif defined DEMO_SIGNAL
 111         _signal_demo_main();
 112 #elif defined DEMO_READDIR
 113         _readdir_main();
 114 #elif defined DEMO_IOTEST
 115         _iotest_main();
 116 #elif defined DEMO_INPUT_TEST
 117         input_test();
 118 #elif defined DEMO_SIMPLE_SH
 119         sh_main();
 120 #else
 121         _lxinit_main();
 122 #endif
 123         printf("==== test end ====\n");
 124         _exit(0);
 125     }
 126
 127     waitpid(p, 0, 0);
 128
 129     while (1) {
 130         yield();
 131     }
 132 }
 133
 134 /**
 135  * @brief LunaixOS的零号进程，该进程永远为可执行。
 136  *
 137  * 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。
 138  *
 139  * 同时，该进程也负责fork出我们的init进程。
 140  *
 141  */
 142 void
 143 __proc0()
 144 {
 145     init_platform();
 146
 147     init_proc_user_space(__current);
 148
 149     // user space
 150     asm volatile("movw %0, %%ax\n"
 151                  "movw %%ax, %%es\n"
 152                  "movw %%ax, %%ds\n"
 153                  "movw %%ax, %%fs\n"
 154                  "movw %%ax, %%gs\n"
 155                  "pushl %0\n"
 156                  "pushl %1\n"
 157                  "pushl %2\n"
 158                  "pushl %3\n"
 159                  "retf" ::"i"(UDATA_SEG),
 160                  "i"(USTACK_TOP & ~0xf),
 161                  "i"(UCODE_SEG),
 162                  "r"(__proc0_usr)
 163                  : "eax", "memory");
 164 }
 165
 166 extern uint8_t __kernel_start;            /* link/linker.ld */
 167 extern uint8_t __kernel_end;              /* link/linker.ld */
 168 extern uint8_t __init_hhk_end;            /* link/linker.ld */
 169 extern multiboot_info_t* _k_init_mb_info; /* k_init.c */
 170
 171 void
 172 init_platform()
 173 {
 174     kprintf(KINFO "\033[11;0mLunaixOS (gcc v%s, %s)\033[39;49m\n",
 175             __VERSION__,
 176             __TIME__);
 177
 178     // 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
 179     lock_reserved_memory();
 180
 181     // firmware
 182     acpi_init(_k_init_mb_info);
 183
 184     // die
 185     apic_init();
 186     ioapic_init();
 187
 188     // debugger
 189     serial_init();
 190     sdbg_init();
 191
 192     // timers & clock
 193     rtc_init();
 194     timer_init(SYS_TIMER_FREQUENCY_HZ);
 195     clock_init();
 196
 197     // peripherals & chipset features
 198     ps2_kbd_init();
 199     block_init();
 200     ahci_init();
 201
 202     pci_init();
 203
 204     // console
 205     console_start_flushing();
 206     console_flush();
 207
 208     // expose cake allocator states to vfs
 209     cake_export();
 210
 211     unlock_reserved_memory();
 212
 213     // clean up
 214     for (size_t i = 0; i < (uintptr_t)(&__init_hhk_end); i += PG_SIZE) {
 215         vmm_del_mapping(VMS_SELF, (void*)i);
 216         pmm_free_page(KERNEL_PID, (void*)i);
 217     }
 218 }
 219
 220 void
 221 lock_reserved_memory()
 222 {
 223     __do_reserved_memory(0);
 224 }
 225
 226 void
 227 unlock_reserved_memory()
 228 {
 229     __do_reserved_memory(1);
 230 }
 231
 232 void
 233 __do_reserved_memory(int unlock)
 234 {
 235     multiboot_memory_map_t* mmaps = _k_init_mb_info->mmap_addr;
 236     size_t map_size =
 237       _k_init_mb_info->mmap_length / sizeof(multiboot_memory_map_t);
 238     // v_mapping mapping;
 239     for (unsigned int i = 0; i < map_size; i++) {
 240         multiboot_memory_map_t mmap = mmaps[i];
 241         uint8_t* pa = PG_ALIGN(mmap.addr_low);
 242         if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE || pa <= MEM_4MB) {
 243             // Don't fuck up our kernel code or any free area!
 244             continue;
 245         }
 246         size_t pg_num = CEIL(mmap.len_low, PG_SIZE_BITS);
 247         size_t j = 0;
 248         if (!unlock) {
 249             kprintf("mem: freeze: %p..%p type=%x\n",
 250                     pa,
 251                     pa + pg_num * PG_SIZE,
 252                     mmap.type);
 253             for (; j < pg_num; j++) {
 254                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 255                 if (_pa >= KERNEL_MM_BASE) {
 256                     // Don't fuck up our kernel space!
 257                     break;
 258                 }
 259                 vmm_set_mapping(VMS_SELF, _pa, _pa, PG_PREM_R, VMAP_NULL);
 260                 pmm_mark_page_occupied(
 261                   KERNEL_PID, _pa >> PG_SIZE_BITS, PP_FGLOCKED);
 262             }
 263             // Save the progress for later unmapping.
 264             mmaps[i].len_low = j * PG_SIZE;
 265         } else {
 266             kprintf("mem: reclaim: %p..%p type=%x\n",
 267                     pa,
 268                     pa + pg_num * PG_SIZE,
 269                     mmap.type);
 270             for (; j < pg_num; j++) {
 271                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 272                 vmm_del_mapping(VMS_SELF, _pa);
 273                 if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_ACPI_RECLAIMABLE) {
 274                     pmm_mark_page_free(_pa >> PG_SIZE_BITS);
 275                 }
 276             }
 277         }
 278     }
 279 }