/**********************************************
 *			exec.c 		add by visual 2016.5.23
 *************************************************/
#include "type.h"
#include "const.h"
#include "protect.h"
#include "string.h"
#include "proc.h"
#include "global.h"
#include "proto.h"
#include "elf.h"
#include "fs.h" //added by mingxuan 2019-5-19
#include "vfs.h"
#include "stdio.h"

static u32 exec_elfcpy(u32 fd, Elf32_Phdr Echo_Phdr, u32 attribute);
static u32 exec_load(u32 fd, const Elf32_Ehdr *Echo_Ehdr, const Elf32_Phdr Echo_Phdr[]);
static int exec_pcb_init(char *path);

/*======================================================================*
 *                          sys_exec		add by visual 2016.5.23
 *exec系统调用功能实现部分
 *======================================================================*/
u32 sys_exec(char *path)
{
	Elf32_Ehdr *Echo_Ehdr = NULL;
	Elf32_Phdr *Echo_Phdr = NULL;
	u32 addr_lin;
	u32 err_temp;

	char *p_reg; // point to a register in the new kernel stack, added by xw, 17/12/11

	if (0 == path)
	{
		printf("\x1b[31,47mexec: path ERROR!\x1b[m");
		return -1;
	}

	/*******************打开文件************************/
	// u32 fd = open(path,"r");	//deleted by mingxuan 2019-5-19
	u32 fd = do_vopen(path, O_RDWR); // deleted by mingxuan 2019-5-19

	if (fd == -1)
	{
		// printf("sys_exec open error!\n");	//deleted by mingxuan 2019-5-23
		return -1;
	}
	// u32 fd = fake_open(path,"r");	//modified by xw, 18/5/30

	/*************获取elf信息**************/
	Echo_Ehdr = (Elf32_Ehdr *)K_PHY2LIN(sys_kmalloc(sizeof(Elf32_Ehdr)));
	read_Ehdr(fd, Echo_Ehdr, 0);
	Echo_Phdr = (Elf32_Phdr *)K_PHY2LIN(sys_kmalloc(sizeof(Elf32_Phdr) * Echo_Ehdr->e_phnum));
	for (int i = 0; i < Echo_Ehdr->e_phnum; i++)
		read_Phdr(fd, Echo_Phdr + i, Echo_Ehdr->e_phoff + i * sizeof(Elf32_Phdr));

	/*************释放进程内存****************/
	// 目前还没有实现 思路是：数据、代码根据text_info和data_info属性决定释放深度，其余内存段可以完全释放

	/*************根据elf的program复制文件信息**************/
	if (-1 == exec_load(fd, Echo_Ehdr, Echo_Phdr))
		return -1; // 使用了const指针传递

	/*****************重新初始化该进程的进程表信息（包括LDT）、线性地址布局、进程树属性********************/
	exec_pcb_init(path);

	/***********************代码、数据、堆、栈***************************/
	// 代码、数据已经处理，将eip重置即可
	p_proc_current->task.regs.eip = Echo_Ehdr->e_entry;						 // 进程入口线性地址
	p_reg = (char *)(p_proc_current + 1);									 // added by xw, 17/12/11
	*((u32 *)(p_reg + EIPREG - P_STACKTOP)) = p_proc_current->task.regs.eip; // added by xw, 17/12/11

	// 栈
	p_proc_current->task.regs.esp = (u32)p_proc_current->task.memmap.stack_lin_base; // 栈地址最高处
	*((u32 *)(p_reg + ESPREG - P_STACKTOP)) = p_proc_current->task.regs.esp;		 // added by xw, 17/12/11

	for (addr_lin = p_proc_current->task.memmap.stack_lin_base; addr_lin > p_proc_current->task.memmap.stack_lin_limit; addr_lin -= num_4K)
	{
		err_temp = lin_mapping_phy(addr_lin,				 // 线性地址						//add by visual 2016.5.9
								   MAX_UNSIGNED_INT,		 // 物理地址						//edit by visual 2016.5.19
								   p_proc_current->task.pid, // 进程pid			//edit by visual 2016.5.19
								   PG_P | PG_USU | PG_RWW,	 // 页目录的属性位
								   PG_P | PG_USU | PG_RWW);	 // 页表的属性位

		if (err_temp != 0)
		{

			kprintf("\x1b[31;47mkernel_main Error:lin_mapping_phy\x1b[m");
			return -1;
		}
	}
	// 堆    用户还没有申请，所以没有分配，只在PCB表里标示了线性起始位置

	real_close(fd); // added by mingxuan 2019-5-23
	if (Echo_Ehdr != NULL)
		sys_free(Echo_Ehdr);
	if (Echo_Phdr != NULL)
		sys_free(Echo_Phdr);

	// kprintf("\n\x1b[32;47m[exec success:");//灰底绿字
	// kprintf(path);//灰底绿字
	// kpritff("]\x1b[m");//灰底绿字
	return 0;
}

/*======================================================================*
 *                          exec_elfcpy		add by visual 2016.5.23
 *复制elf中program到内存中
 *======================================================================*/
static u32 exec_elfcpy(u32 fd, Elf32_Phdr Echo_Phdr, u32 attribute) // 这部分代码将来要移动到exec.c文件中，包括下面exec()中的一部分
{
	u32 lin_addr = Echo_Phdr.p_vaddr;
	u32 lin_limit = Echo_Phdr.p_vaddr + Echo_Phdr.p_memsz;
	u32 file_offset = Echo_Phdr.p_offset;
	u32 file_limit = Echo_Phdr.p_offset + Echo_Phdr.p_filesz;
	char ch;
	// u32 pde_addr_phy = get_pde_phy_addr(p_proc_current->task.pid); //页目录物理地址			//delete by visual 2016.5.19
	// u32 addr_phy = do_malloc(Echo_Phdr.p_memsz);//申请物理内存					//delete by visual 2016.5.19
	for (; lin_addr < lin_limit; lin_addr++, file_offset++)
	{
		lin_mapping_phy(lin_addr, MAX_UNSIGNED_INT, p_proc_current->task.pid, PG_P | PG_USU | PG_RWW /*说明*/, attribute); // 说明：PDE属性尽量为读写，因为它要映射1024个物理页，可能既有数据，又有代码	//edit by visual 2016.5.19
		if (file_offset < file_limit)
		{ // 文件中还有数据，正常拷贝
			// modified by xw, 18/5/30
			//  seek(file_offset);
			//  read(fd,&ch,1);

			// fake_seek(file_offset); //deleted by mingxuan 2019-5-22
			// real_lseek(fd, file_offset, SEEK_SET); //modified by mingxuan 2019-5-22
			do_vlseek(fd, file_offset, SEEK_SET); // modified by mingxuan 2019-5-24

			// fake_read(fd,&ch,1); //deleted by mingxuan 2019-5-22
			// real_read(fd, &ch, 1); //modified by mingxuan 2019-5-22
			do_vread(fd, &ch, 1); // modified by mingxuan 2019-5-24
			//~xw

			*((u8 *)lin_addr) = ch; // memcpy((void*)lin_addr,&ch,1);
		}
		else
		{
			// 已初始化数据段拷贝完毕，剩下的是未初始化的数据段，在内存中填0
			*((u8 *)lin_addr) = 0; // memset((void*)lin_addr,0,1);
		}
		// if (!(lin_addr & 0x3f)) kprintf(".");
	}
	return 0;
}

/*======================================================================*
 *                          exec_load		add by visual 2016.5.23
 *根据elf的program复制文件信息
 *======================================================================*/
static u32 exec_load(u32 fd, const Elf32_Ehdr *Echo_Ehdr, const Elf32_Phdr Echo_Phdr[])
{
	u32 ph_num;

	if (0 == Echo_Ehdr->e_phnum)
	{
		kprintf("\x1b[31;47mexec_load: elf ERROR!\x1b[m", 0x74);
		return -1;
	}
	// kprintf("loading elf from file");

	// 我们还不能确定elf中一共能有几个program，但就目前我们查看过的elf文件中，只出现过两中program，一种.text（R-E）和一种.data（RW-）
	for (ph_num = 0; ph_num < Echo_Ehdr->e_phnum; ph_num++)
	{
		if (0 == Echo_Phdr[ph_num].p_memsz)
		{ // 最后一个program
			break;
		}
		if (Echo_Phdr[ph_num].p_flags == 0x5)							// 101，R_E
		{																// Code Segment
			exec_elfcpy(fd, Echo_Phdr[ph_num], PG_P | PG_USU | PG_RWR); // 进程代码段
			// kprintf("text lin base: 0x%08x\n", Echo_Phdr[ph_num].p_vaddr);
			p_proc_current->task.memmap.text_lin_base = Echo_Phdr[ph_num].p_vaddr;
			p_proc_current->task.memmap.text_lin_limit = Echo_Phdr[ph_num].p_vaddr + Echo_Phdr[ph_num].p_memsz;
		}
		else if (Echo_Phdr[ph_num].p_flags == 0x4)						// 110，R__
		{																// It is virtually ROData Segment, god knows what those senpai think about this
			exec_elfcpy(fd, Echo_Phdr[ph_num], PG_P | PG_USU | PG_RWW); // 进程数据段
			// kprintf("data lin base: 0x%08x\n", Echo_Phdr[ph_num].p_vaddr);
			p_proc_current->task.memmap.data_lin_base = Echo_Phdr[ph_num].p_vaddr;
			p_proc_current->task.memmap.data_lin_limit = Echo_Phdr[ph_num].p_vaddr + Echo_Phdr[ph_num].p_memsz;
		}
		else
		{
			kprintf("\x1b[31;47mexec_load: unKnown elf'program!\x1b[m");
			return -1;
		}
	}
	// kprintf("[\x1b[32mok\x1b[0m]\n");
	return 0;
}

/*======================================================================*
 *                          exec_init		add by visual 2016.5.23
 * 重新初始化寄存器和特权级、线性地址布局
 *======================================================================*/
static int exec_pcb_init(char *path)
{
	char *p_regs; // point to registers in the new kernel stack, added by xw, 17/12/11

	// 名称 状态 特权级 寄存器
	strncpy(p_proc_current->task.p_name, path, sizeof(p_proc_current->task.p_name) - 1); // 名称
	p_proc_current->task.stat = READY;													 // 状态
	p_proc_current->task.ldts[0].attr1 = DA_C | PRIVILEGE_USER << 5;					 // 特权级修改为用户级
	p_proc_current->task.ldts[1].attr1 = DA_DRW | PRIVILEGE_USER << 5;					 // 特权级修改为用户级
	p_proc_current->task.regs.cs = ((8 * 0) & SA_RPL_MASK & SA_TI_MASK) | SA_TIL | RPL_USER;
	p_proc_current->task.regs.ds = ((8 * 1) & SA_RPL_MASK & SA_TI_MASK) | SA_TIL | RPL_USER;
	p_proc_current->task.regs.es = ((8 * 1) & SA_RPL_MASK & SA_TI_MASK) | SA_TIL | RPL_USER;
	p_proc_current->task.regs.fs = ((8 * 1) & SA_RPL_MASK & SA_TI_MASK) | SA_TIL | RPL_USER;
	p_proc_current->task.regs.ss = ((8 * 1) & SA_RPL_MASK & SA_TI_MASK) | SA_TIL | RPL_USER;
	p_proc_current->task.regs.gs = (SELECTOR_KERNEL_GS & SA_RPL_MASK) | RPL_USER;
	p_proc_current->task.regs.eflags = 0x202; /* IF=1,bit2 永远是1 */

	/***************copy registers data****************************/
	// copy registers data to the bottom of the new kernel stack
	// added by xw, 17/12/11
	p_regs = (char *)(p_proc_current + 1);
	p_regs -= P_STACKTOP;
	memcpy(p_regs, (char *)p_proc_current, 18 * 4);

	// 进程表线性地址布局部分，text、data已经在前面初始化了
	p_proc_current->task.memmap.vpage_lin_base = VpageLinBase;				   // 保留内存基址
	p_proc_current->task.memmap.vpage_lin_limit = VpageLinBase;				   // 保留内存界限
	p_proc_current->task.memmap.heap_lin_base = HeapLinBase;				   // 堆基址
	p_proc_current->task.memmap.heap_lin_limit = HeapLinBase;				   // 堆界限
	p_proc_current->task.memmap.stack_child_limit = StackLinLimitMAX;		   // add by visual 2016.5.27
	p_proc_current->task.memmap.stack_lin_base = StackLinBase;				   // 栈基址
	p_proc_current->task.memmap.stack_lin_limit = StackLinBase - 0x4000;	   // 栈界限（使用时注意栈的生长方向）
	p_proc_current->task.memmap.arg_lin_base = ArgLinBase;					   // 参数内存基址
	p_proc_current->task.memmap.arg_lin_limit = ArgLinBase;					   // 参数内存界限
	p_proc_current->task.memmap.kernel_lin_base = KernelLinBase;			   // 内核基址
	p_proc_current->task.memmap.kernel_lin_limit = KernelLinBase + KernelSize; // 内核大小初始化为8M

	// 进程树属性,只要改两项，其余不用改
	// p_proc_current->task.info.type = TYPE_PROCESS;			//当前是进程还是线程
	// p_proc_current->task.info.real_ppid = -1;  	//亲父进程，创建它的那个进程
	// p_proc_current->task.info.ppid = -1;			//当前父进程
	// p_proc_current->task.info.child_p_num = 0;	//子进程数量
	// p_proc_current->task.info.child_process[NR_CHILD_MAX];//子进程列表
	// p_proc_current->task.info.child_t_num = 0;		//子线程数量
	// p_proc_current->task.info.child_thread[NR_CHILD_MAX];//子线程列表
	p_proc_current->task.info.text_hold = 1; // 是否拥有代码
	p_proc_current->task.info.data_hold = 1; // 是否拥有数据

	return 0;
}