Clean up threads.c.
[pintos-anon] / src / threads / init.c
index 477676e09c51fe655ab261194b8244cac4d9db0c..03e0bb8bec1c1bfb7405f4ebef11c8af7a2ac369 100644 (file)
@@ -1,3 +1,4 @@
+#include "init.h"
 #include <stdint.h>
 #include <stddef.h>
 #include <limits.h>
@@ -6,8 +7,10 @@
 #include "io.h"
 #include "kbd.h"
 #include "lib.h"
+#include "loader.h"
 #include "malloc.h"
 #include "mmu.h"
+#include "paging.h"
 #include "palloc.h"
 #include "random.h"
 #include "serial.h"
 #include "vga.h"
 #ifdef FILESYS
 #include "filesys.h"
+#include "disk.h"
 #endif
 
-/* Size of kernel static code and data, in 4 kB pages. */
-size_t kernel_pages;
-
 /* Amount of physical memory, in 4 kB pages. */
 size_t ram_pages;
 
-static void init_page_table (void);
-static void setup_gdt (void);
-void power_off (void);
-
-struct thread *a, *b;
+static void ram_init (void);
+static void gdt_init (void);
+static void argv_init (void);
 
 static void
-tfunc (void *aux UNUSED) 
+main_thread (void *aux UNUSED) 
 {
-  for (;;) 
-    {
-      size_t count, i;
-      if (random_ulong () % 5 == 0)
-        {
-          printk ("%s exiting\n", thread_current ()->name);
-          break;
-        }
-      count = random_ulong () % 25 * 10000;
-      printk ("%s waiting %zu: ", thread_current ()->name, count);
-      for (i = 0; i < count; i++);
-      printk ("%s\n", thread_current ()->name);
-    }
+#ifdef FILESYS
+  disk_init ();
+  filesys_init (true);
+  filesys_self_test ();
+#endif
 }
 
 int
 main (void)
 {
-  extern char _text, _end, __bss_start;
-
-  /* Clear out the BSS segment. */
-  memset (&__bss_start, 0, &_end - &__bss_start);
-
+  /* Initialize prerequisites for calling printk(). */
+  ram_init ();
   vga_init ();
   serial_init ();
 
-  /* Calculate how much RAM the kernel uses, and find out from
-     the bootloader how much RAM this machine has. */
-  kernel_pages = (&_end - &_text + 4095) / 4096;
-  ram_pages = *(uint32_t *) (0x7e00 - 8);
-
-  printk ("Initializing nachos-x86, %d kB RAM detected.\n",
-          ram_pages * 4);
-
-  /* Memory from the end of the kernel through the end of memory
-     is free.  Give it to the page allocator. */
-  palloc_init ((void *) (KERN_BASE + kernel_pages * NBPG),
-               (void *) (PHYS_BASE + ram_pages * NBPG));
-
-  init_page_table ();
-  setup_gdt ();
+  /* Greet user. */
+  printk ("Booting cnachos86 with %'d kB RAM...\n", ram_pages * 4);
 
+  /* Initialize memory system. */
+  palloc_init ();
+  paging_init ();
+  gdt_init ();
   malloc_init ();
+
   random_init ();
+  argv_init ();
 
+  /* Initialize interrupt handlers. */
   intr_init ();
   timer_init ();
   kbd_init ();
 
-#ifdef FILESYS
-  filesys_init (false);
-#endif
-
-  thread_init ();
-
-  {
-    struct thread *t;
-    int i;
-    
-    for (i = 0; i < 4; i++) 
-      {
-        char name[2];
-        name[0] = 'a' + i;
-        name[1] = 0;
-        t = thread_create (name, tfunc, NULL); 
-      }
-    thread_start (t); 
-  }
-
-  printk ("Done!\n");
-  return 0;
-}
-
-/* Populates the page directory and page table with the kernel
-   virtual mapping. */
-static void
-init_page_table (void)
-{
-  uint32_t *pd, *pt;
-  uint32_t paddr;
-
-  pd = palloc_get (PAL_ASSERT | PAL_ZERO);
-  pt = NULL;
-  for (paddr = 0; paddr < NBPG * ram_pages; paddr += NBPG)
-    {
-      uint32_t vaddr = paddr + PHYS_BASE;
-      size_t pde_idx = PDENO(vaddr);
-      size_t pte_idx = PTENO(vaddr);
-
-      if (pd[pde_idx] == 0)
-        {
-          pt = palloc_get (PAL_ASSERT | PAL_ZERO);
-          pd[pde_idx] = (uint32_t) vtop (pt) | PG_U | PG_W | PG_P;
-        }
-
-      pt[pte_idx] = paddr | PG_U | PG_W | PG_P;
-    }
-
-  /* Set the page table. */
-  asm volatile ("movl %0,%%cr3" :: "r" (vtop (pd)));
+  /* Do everything else in a system thread. */
+  thread_init ("main", main_thread, NULL);
 }
 
 static uint64_t
@@ -146,13 +79,13 @@ make_seg_desc (uint32_t base,
   uint32_t e0 = ((limit & 0xffff)             /* Limit 15:0. */
                  | (base << 16));             /* Base 15:0. */
   uint32_t e1 = (((base >> 16) & 0xff)        /* Base 23:16. */
-                 | ( system << 12)  /* 0=system, 1=code/data. */
-                 | ( type << 8)     /* Segment type. */
+                 | (system << 12)             /* 0=system, 1=code/data. */
+                 | (type << 8)                /* Segment type. */
                  | (dpl << 13)                /* Descriptor privilege. */
                  | (1 << 15)                  /* Present. */
                  | (limit & 0xf0000)          /* Limit 16:19. */
                  | (1 << 22)                  /* 32-bit segment. */
-                 | ( granularity << 23) /* Byte/page granularity. */
+                 | (granularity << 23)        /* Byte/page granularity. */
                  | (base & 0xff000000));      /* Base 31:24. */
   return e0 | ((uint64_t) e1 << 32);
 }
@@ -172,19 +105,20 @@ make_data_desc (int dpl)
 }
 
 static uint64_t
-make_tss_desc (uint32_t base)
+make_tss_desc (void *vaddr)
 {
-  return make_seg_desc (base, 0x67, SYS_SYSTEM, TYPE_TSS_32_A, 0, GRAN_BYTE);
+  return make_seg_desc ((uint32_t) vaddr,
+                        0x67, SYS_SYSTEM, TYPE_TSS_32_A, 0, GRAN_BYTE);
 }
 
-uint64_t gdt[SEL_CNT];
+static uint64_t gdt[SEL_CNT];
 
 struct tss *tss;
 
 /* Sets up a proper GDT.  The bootstrap loader's GDT didn't
    include user-mode selectors or a TSS. */
 static void
-setup_gdt (void)
+gdt_init (void)
 {
   uint64_t gdtr_operand;
 
@@ -192,7 +126,7 @@ setup_gdt (void)
      few fields of it are ever referenced, and those are the only
      ones we initialize. */
   tss = palloc_get (PAL_ASSERT | PAL_ZERO);
-  tss->esp0 = (uint32_t) ptov(0xc0020000);
+  tss->esp0 = (uint32_t) ptov(0x20000);
   tss->ss0 = SEL_KDSEG;
   tss->bitmap = 0xdfff;
 
@@ -202,22 +136,48 @@ setup_gdt (void)
   gdt[SEL_KDSEG / sizeof *gdt] = make_data_desc (0);
   gdt[SEL_UCSEG / sizeof *gdt] = make_code_desc (3);
   gdt[SEL_UDSEG / sizeof *gdt] = make_data_desc (3);
-  gdt[SEL_TSS / sizeof *gdt] = make_tss_desc (vtop (tss));
+  gdt[SEL_TSS / sizeof *gdt] = make_tss_desc (tss);
 
   /* Load GDTR, TR. */
   gdtr_operand = make_dtr_operand (sizeof gdt - 1, gdt);
   asm volatile ("lgdt %0" :: "m" (gdtr_operand));
   asm volatile ("ltr %w0" :: "r" (SEL_TSS));
 }
+
+static void
+ram_init (void) 
+{
+  /* The "BSS" is a segment that should be initialized to zeros.
+     It isn't actually stored on disk or zeroed by the kernel
+     loader, so we have to zero it ourselves.
+
+     The start and end of the BSS segment is recorded by the
+     linker as _start_bss and _end_bss.  See kernel.lds. */
+  extern char _start_bss, _end_bss;
+  memset (&_start_bss, 0, &_end_bss - &_start_bss);
+
+  /* Get RAM size from loader. */
+  ram_pages = *(uint32_t *) ptov (LOADER_RAM_PAGES);
+}
 \f
-void
-power_off (void) 
+/* This should be sufficient because the command line buffer is
+   only 128 bytes and arguments are space-delimited. */
+#define ARGC_MAX 64
+
+int argc;
+char *argv[ARGC_MAX + 1];
+
+static void
+argv_init (void) 
 {
-  const char s[] = "Shutdown";
-  const char *p;
+  char *cmd_line = ptov (LOADER_CMD_LINE);
+  char *arg, *pos;
 
-  printk ("Powering off...\n");
-  for (p = s; *p != '\0'; p++)
-    outb (0x8900, *p);
-  for (;;);
+  for (arg = strtok_r (cmd_line, " \t\r\n\v", &pos); arg != NULL;
+       arg = strtok_r (NULL, " \t\r\n\v", &pos))
+    {
+      ASSERT (argc < ARGC_MAX);
+      argv[argc++] = arg;
+    }
+  argv[argc] = NULL;
 }