Break GDT, TSS out of init.c, mmu.h.
[pintos-anon] / src / threads / init.c
index 81188e950c6e8825052c18003d3eeea761ae1435..b70c16c43bee2046f4b134427dc60e811953b4e5 100644 (file)
@@ -3,10 +3,12 @@
 #include <stddef.h>
 #include <limits.h>
 #include "debug.h"
+#include "gdt.h"
 #include "interrupt.h"
 #include "io.h"
 #include "kbd.h"
 #include "lib.h"
+#include "loader.h"
 #include "malloc.h"
 #include "mmu.h"
 #include "paging.h"
 #ifdef FILESYS
 #include "filesys.h"
 #include "disk.h"
+#include "fsutil.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 gdt_init (void);
-void power_off (void);
+#ifdef FILESYS
+/* Format the filesystem? */
+static bool format_filesys;
+#endif
+
+#ifdef USERPROG
+/* Initial program to run. */
+static char *initial_program;
+#endif
+
+static void ram_init (void);
+static void argv_init (void);
 
 static void
 main_thread (void *aux UNUSED) 
 {
-  struct disk *hda;
+#ifdef FILESYS
   disk_init ();
-  hda = disk_get (1);
-  if (hda != NULL) 
-    {
-      char buf[DISK_SECTOR_SIZE];
-      disk_read (hda, 0, buf);
-      //hex_dump (buf, sizeof buf);
-    }
+  filesys_init (format_filesys);
+  fsutil_run ();
+#endif
+
+#ifdef USERPROG
+  if (initial_program != NULL)
+    thread_execute (initial_program);
   else
-    printk ("no hda\n");
-  thread_execute ("a.out");
+    PANIC ("no initial program specified");
+#endif
 }
 
 int
 main (void)
 {
-  extern char _text, _end, __bss_start;
-  struct thread *t;
-
-  /* Clear out the BSS segment. */
-  memset (&__bss_start, 0, &_end - &__bss_start);
-
-  /* Initialize components needed by printk() very early. */
+  /* Initialize prerequisites for calling printk(). */
+  ram_init ();
   vga_init ();
   serial_init ();
-  printk ("Booting cnachos86...\n");
-
-  /* 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 - 6);
-  printk ("ram: detected %'d kB main memory.\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 * PGSIZE),
-               (void *) (PHYS_BASE + ram_pages * PGSIZE));
+
+  /* Greet user. */
+  printk ("Booting cnachos86 with %'d kB RAM...\n", ram_pages * 4);
+
+  /* Parse command line. */
+  argv_init ();
+
+  /* Initialize memory system. */
+  palloc_init ();
   paging_init ();
   gdt_init ();
-
   malloc_init ();
-  random_init ();
 
+  random_init (0);
+
+  /* Initialize interrupt handlers. */
   intr_init ();
   timer_init ();
   kbd_init ();
 
-#ifdef FILESYS
-  filesys_init (false);
-#endif
-
+  /* Do everything else in a system thread. */
   thread_init ();
-
-  t = thread_create ("main", main_thread, NULL);
-  thread_start (t);
-
-  printk ("Done!\n");
-  return 0;
+  thread_create ("main", main_thread, NULL);
+  thread_start ();
 }
 
-static uint64_t
-make_seg_desc (uint32_t base,
-               uint32_t limit,
-               enum seg_system system,
-               enum seg_type type,
-               int dpl,
-               enum seg_granularity granularity)
-{
-  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. */
-                 | (dpl << 13)                /* Descriptor privilege. */
-                 | (1 << 15)                  /* Present. */
-                 | (limit & 0xf0000)          /* Limit 16:19. */
-                 | (1 << 22)                  /* 32-bit segment. */
-                 | (granularity << 23)        /* Byte/page granularity. */
-                 | (base & 0xff000000));      /* Base 31:24. */
-  return e0 | ((uint64_t) e1 << 32);
-}
 
-static uint64_t
-make_code_desc (int dpl)
+static void
+ram_init (void) 
 {
-  return make_seg_desc (0, 0xfffff, SYS_CODE_DATA, TYPE_CODE | TYPE_READABLE,
-                        dpl, GRAN_PAGE);
-}
+  /* 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.
 
-static uint64_t
-make_data_desc (int dpl)
-{
-  return make_seg_desc (0, 0xfffff, SYS_CODE_DATA, TYPE_WRITABLE,
-                        dpl, GRAN_PAGE);
-}
+     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);
 
-static uint64_t
-make_tss_desc (void *vaddr)
-{
-  return make_seg_desc ((uint32_t) vaddr,
-                        0x67, SYS_SYSTEM, TYPE_TSS_32_A, 0, GRAN_BYTE);
-}
-
-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
-gdt_init (void)
-{
-  uint64_t gdtr_operand;
-
-  /* Our TSS is never used in a call gate or task gate, so only a
-     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(0x20000);
-  tss->ss0 = SEL_KDSEG;
-  tss->bitmap = 0xdfff;
-
-  /* Initialize GDT. */
-  gdt[SEL_NULL / sizeof *gdt] = 0;
-  gdt[SEL_KCSEG / sizeof *gdt] = make_code_desc (0);
-  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 (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));
+  /* Get RAM size from loader. */
+  ram_pages = *(uint32_t *) ptov (LOADER_RAM_PAGES);
 }
 \f
-void
-power_off (void) 
+static void
+argv_init (void) 
 {
-  const char s[] = "Shutdown";
-  const char *p;
-
-  printk ("Powering off...\n");
-  for (p = s; *p != '\0'; p++)
-    outb (0x8900, *p);
-  for (;;);
+  char *cmd_line, *pos;
+  char *argv[LOADER_CMD_LINE_LEN / 2 + 1];
+  int argc = 0;
+  int i;
+
+  /* The command line is made up of null terminated strings
+     followed by an empty string.  Break it up into words. */
+  cmd_line = pos = ptov (LOADER_CMD_LINE);
+  while (pos < cmd_line + LOADER_CMD_LINE_LEN)
+    {
+      ASSERT (argc < LOADER_CMD_LINE_LEN / 2);
+      if (*pos == '\0')
+        break;
+      argv[argc++] = pos;
+      pos = strchr (pos, '\0') + 1;
+    }
+  argv[argc] = "";
+
+  /* Parse the words. */
+  for (i = 0; i < argc; i++)
+    if (!strcmp (argv[i], "-rs")) 
+      random_init (atoi (argv[++i]));
+    else if (!strcmp (argv[i], "-d")) 
+      debug_enable (argv[++i]);
+#ifdef USERPROG
+    else if (!strcmp (argv[i], "-ex")) 
+      initial_program = argv[++i];
+#endif
+#ifdef FILESYS
+  else if (!strcmp (argv[i], "-f"))
+      format_filesys = true;
+    else if (!strcmp (argv[i], "-cp")) 
+      fsutil_copy_arg = argv[++i];
+    else if (!strcmp (argv[i], "-p")) 
+      fsutil_print_file = argv[++i];
+    else if (!strcmp (argv[i], "-r"))
+      fsutil_remove_file = argv[++i];
+    else if (!strcmp (argv[i], "-ls"))
+      fsutil_list_files = true;
+    else if (!strcmp (argv[i], "-D"))
+      fsutil_dump_filesys = true;
+#endif
+    else if (!strcmp (argv[i], "-u"))
+      {
+        printk (
+          "Kernel options:\n"
+          " -rs SEED            Seed random seed to SEED.\n"
+          " -d CLASS[,...]      Enable the given classes of debug messages.\n"
+#ifdef USERPROG
+          " -ex 'PROG [ARG...]' Run PROG, passing the optional arguments.\n"
+#endif
+#ifdef FILESYS
+          " -f                  Format the filesystem disk (hdb or hd0:1).\n"
+          " -cp FILENAME:SIZE   Copy SIZE bytes from the scratch disk (hdc\n"
+          "                     or hd1:0) into the filesystem as FILENAME\n"
+          " -p FILENAME         Print the contents of FILENAME\n"
+          " -r FILENAME         Delete FILENAME\n"
+          " -ls                 List the files in the filesystem\n"
+          " -D                  Dump complete filesystem contents\n");
+#endif
+      }
+    else 
+      PANIC ("unknown option `%s'", argv[i]);
 }