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 #include <ulibc/stdio.h>
  31
  32 LOG_MODULE("PROC0")
  33
  34 extern void
  35 _lxinit_main(); /* lxinit.c */
  36
  37 void
  38 init_platform();
  39
  40 void
  41 lock_reserved_memory();
  42
  43 void
  44 unlock_reserved_memory();
  45
  46 void
  47 __do_reserved_memory(int unlock);
  48
  49 #define USE_DEMO
  50 // #define DEMO_SIGNAL
  51 // #define DEMO_READDIR
  52 // #define DEMO_IOTEST
  53 // #define DEMO_INPUT_TEST
  54 #define DEMO_SIMPLE_SH
  55
  56 extern void
  57 _pconsole_main();
  58
  59 extern void
  60 _signal_demo_main();
  61
  62 extern void
  63 _lxinit_main();
  64
  65 extern void
  66 _readdir_main();
  67
  68 extern void
  69 _iotest_main();
  70
  71 extern void
  72 input_test();
  73
  74 extern void
  75 sh_main();
  76
  77 void __USER__
  78 __proc0_usr()
  79 {
  80     // 打开tty设备(控制台)，作为标准输入输出。
  81     //  tty设备属于序列设备（Sequential Device），该类型设备的上层读写
  82     //  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）
  83     int fdstdout = open("/dev/tty", 0);
  84     int fdstdin = dup2(stdout, 1);
  85
  86     pid_t p;
  87     // if (!fork()) {
  88     //     _pconsole_main();
  89     // }
  90
  91     if (!(p = fork())) {
  92 #ifndef USE_DEMO
  93         _exit(0);
  94 #elif defined DEMO_SIGNAL
  95         _signal_demo_main();
  96 #elif defined DEMO_READDIR
  97         _readdir_main();
  98 #elif defined DEMO_IOTEST
  99         _iotest_main();
 100 #elif defined DEMO_INPUT_TEST
 101         input_test();
 102 #elif defined DEMO_SIMPLE_SH
 103         sh_main();
 104 #else
 105         _lxinit_main();
 106 #endif
 107         printf("==== test end ====\n");
 108         _exit(0);
 109     }
 110
 111     waitpid(p, 0, 0);
 112
 113     while (1) {
 114         yield();
 115     }
 116 }
 117
 118 /**
 119  * @brief LunaixOS的零号进程，该进程永远为可执行。
 120  *
 121  * 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。
 122  *
 123  * 同时，该进程也负责fork出我们的init进程。
 124  *
 125  */
 126 void
 127 __proc0()
 128 {
 129     init_platform();
 130
 131     init_proc_user_space(__current);
 132
 133     asm volatile("movw %0, %%ax\n"
 134                  "movw %%ax, %%es\n"
 135                  "movw %%ax, %%ds\n"
 136                  "movw %%ax, %%fs\n"
 137                  "movw %%ax, %%gs\n"
 138                  "pushl %0\n"
 139                  "pushl %1\n"
 140                  "pushl %2\n"
 141                  "pushl %3\n"
 142                  "retf" ::"i"(UDATA_SEG),
 143                  "i"(USTACK_TOP & ~0xf),
 144                  "i"(UCODE_SEG),
 145                  "r"(__proc0_usr)
 146                  : "eax", "memory");
 147 }
 148
 149 extern uint8_t __kernel_start;            /* link/linker.ld */
 150 extern uint8_t __kernel_end;              /* link/linker.ld */
 151 extern uint8_t __init_hhk_end;            /* link/linker.ld */
 152 extern multiboot_info_t* _k_init_mb_info; /* k_init.c */
 153
 154 void
 155 init_platform()
 156 {
 157     // 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
 158     lock_reserved_memory();
 159
 160     rtc_init();
 161     acpi_init(_k_init_mb_info);
 162     apic_init();
 163     ioapic_init();
 164     timer_init(SYS_TIMER_FREQUENCY_HZ);
 165     clock_init();
 166     ps2_kbd_init();
 167     pci_init();
 168     block_init();
 169     ahci_init();
 170
 171     syscall_install();
 172
 173     console_start_flushing();
 174     console_flush();
 175
 176     cake_export();
 177     unlock_reserved_memory();
 178
 179     for (size_t i = 0; i < (uintptr_t)(&__init_hhk_end); i += PG_SIZE) {
 180         vmm_del_mapping(PD_REFERENCED, (void*)i);
 181         pmm_free_page(KERNEL_PID, (void*)i);
 182     }
 183
 184     for (size_t i = L1_INDEX(KERNEL_MM_BASE); i < 1023; i++) {
 185         vmm_set_mapping(PD_REFERENCED, i << 22, 0, 0, VMAP_NOMAP);
 186     }
 187 }
 188
 189 void
 190 lock_reserved_memory()
 191 {
 192     __do_reserved_memory(0);
 193 }
 194
 195 void
 196 unlock_reserved_memory()
 197 {
 198     __do_reserved_memory(1);
 199 }
 200
 201 void
 202 __do_reserved_memory(int unlock)
 203 {
 204     multiboot_memory_map_t* mmaps = _k_init_mb_info->mmap_addr;
 205     size_t map_size =
 206       _k_init_mb_info->mmap_length / sizeof(multiboot_memory_map_t);
 207     // v_mapping mapping;
 208     for (unsigned int i = 0; i < map_size; i++) {
 209         multiboot_memory_map_t mmap = mmaps[i];
 210         uint8_t* pa = PG_ALIGN(mmap.addr_low);
 211         if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE || pa <= MEM_4MB) {
 212             // Don't fuck up our kernel code or any free area!
 213             continue;
 214         }
 215         size_t pg_num = CEIL(mmap.len_low, PG_SIZE_BITS);
 216         size_t j = 0;
 217         if (!unlock) {
 218             for (; j < pg_num; j++) {
 219                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 220                 if (_pa >= KERNEL_MM_BASE) {
 221                     // Don't fuck up our kernel space!
 222                     break;
 223                 }
 224                 vmm_set_mapping(PD_REFERENCED, _pa, _pa, PG_PREM_R, VMAP_NULL);
 225                 pmm_mark_page_occupied(
 226                   KERNEL_PID, _pa >> PG_SIZE_BITS, PP_FGLOCKED);
 227             }
 228             // Save the progress for later unmapping.
 229             mmaps[i].len_low = j * PG_SIZE;
 230         } else {
 231             for (; j < pg_num; j++) {
 232                 uintptr_t _pa = pa + (j << PG_SIZE_BITS);
 233                 vmm_del_mapping(PD_REFERENCED, _pa);
 234                 if (mmap.type == MULTIBOOT_MEMORY_ACPI_RECLAIMABLE) {
 235                     pmm_mark_page_free(_pa >> PG_SIZE_BITS);
 236                 }
 237             }
 238         }
 239     }
 240 }