home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HAM Radio 3 / hamradioversion3.0examsandprograms1992.iso / misc / 9q920411 / kernel.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1992-03-27  |  13KB  |  518 lines
  1. /* Non pre-empting synchronization kernel, machine-independent portion
  2.  * Copyright 1991 Phil Karn, KA9Q
  3.  */
  4.  
  5. #define    SUSPEND_PROC    1
  6.  
  7. #if    defined(PROCLOG) || defined(PROCTRACE)
  8. #include <stdio.h>
  9. #endif
  10. #include <dos.h>
  11. #include <setjmp.h>
  12. #include "global.h"
  13. #include "mbuf.h"
  14. #include "proc.h"
  15. #include "timer.h"
  16. #include "socket.h"
  17. #include "daemon.h"
  18. #include "hardware.h"
  19.  
  20. #ifdef    PROCLOG
  21. FILE *proclog;
  22. FILE *proctrace;
  23. #endif
  24. int Stkchk = 0;
  25. struct proc *Curproc;        /* Currently running process */
  26. struct proc *Rdytab;        /* Processes ready to run (not including curproc) */
  27. struct proc *Waittab[PHASH];    /* Waiting process list */
  28. struct proc *Susptab;        /* Suspended processes */
  29. static struct mbuf *Killq;
  30.  
  31. static void addproc __ARGS((struct proc *entry));
  32. static void delproc __ARGS((struct proc *entry));
  33.  
  34. /* Create a process descriptor for the main function. Must be actually
  35.  * called from the main function!
  36.  * Note that standard I/O is NOT set up here.
  37.  */
  38. struct proc *
  39. mainproc(name)
  40. char *name;
  41. {
  42.     register struct proc *pp;
  43.  
  44.     /* Create process descriptor */
  45.     pp = (struct proc *)callocw(1,sizeof(struct proc));
  46.  
  47.     /* Create name */
  48.     pp->name = strdup(name);
  49. #ifndef    AMIGA
  50.     pp->stksize = 0;
  51. #else
  52.     init_psetup(pp);
  53. #endif
  54.     /* Make current */
  55.     pp->state = READY;
  56.     Curproc = pp;
  57.  
  58. #ifdef    PROCLOG
  59.     proclog = fopen("proclog",APPEND_TEXT);
  60.     proctrace = fopen("proctrace",APPEND_TEXT);
  61. #endif
  62.     return pp;
  63. }
  64. /* Create a new, ready process and return pointer to descriptor.
  65.  * The general registers are not initialized, but optional args are pushed
  66.  * on the stack so they can be seen by a C function.
  67.  */
  68. struct proc *
  69. newproc(name,stksize,pc,iarg,parg1,parg2,freeargs)
  70. char *name;        /* Arbitrary user-assigned name string */
  71. unsigned int stksize;    /* Stack size in words to allocate */
  72. void (*pc)();        /* Initial execution address */
  73. int iarg;        /* Integer argument (argc) */
  74. void *parg1;        /* Generic pointer argument #1 (argv) */
  75. void *parg2;        /* Generic pointer argument #2 (session ptr) */
  76. int freeargs;        /* If set, free arg list on parg1 at termination */
  77. {
  78.     register struct proc *pp;
  79.     int i;
  80.  
  81.     if(Stkchk)
  82.         chkstk();
  83.  
  84.     /* Create process descriptor */
  85.     pp = (struct proc *)callocw(1,sizeof(struct proc));
  86.  
  87.     /* Create name */
  88.     pp->name = strdup(name);
  89.  
  90.     /* Allocate stack */
  91. #ifdef    AMIGA
  92.     stksize += 2000;    /* DOS overhead */
  93. #endif
  94.     pp->stksize = stksize;
  95.     if((pp->stack = (int16 *)malloc(sizeof(int16)*stksize)) == NULL){
  96.         free(pp->name);
  97.         free((char *)pp);
  98.         return NULLPROC;
  99.     }
  100.     /* Initialize stack for high-water check */
  101.     for(i=0;i<stksize;i++)
  102.         pp->stack[i] = STACKPAT;
  103.  
  104.     /* Do machine-dependent initialization of stack */
  105.     psetup(pp,iarg,parg1,parg2,pc);
  106.  
  107.     pp->freeargs = freeargs;
  108.     pp->iarg = iarg;
  109.     pp->parg1 = parg1;
  110.     pp->parg2 = parg2;
  111.     
  112.     /* Inherit creator's input and output sockets */
  113.     usesock(Curproc->input);
  114.     pp->input = Curproc->input;
  115.     usesock(Curproc->output);
  116.     pp->output = Curproc->output;
  117.  
  118.     /* Add to ready process table */
  119.     pp->state = READY;
  120.     addproc(pp);
  121.     return pp;
  122. }
  123.  
  124. /* Free resources allocated to specified process. If a process wants to kill
  125.  * itself, the reaper is called to do the dirty work. This avoids some
  126.  * messy situations that would otherwise occur, like freeing your own stack.
  127.  */
  128. void
  129. killproc(pp)
  130. register struct proc *pp;
  131. {
  132.     char **argv;
  133.  
  134.     if(pp == NULLPROC)
  135.         return;
  136.     /* Don't check the stack here! Will cause infinite recursion if
  137.      * called from a stack error
  138.      */
  139.  
  140.     if(pp == Curproc)
  141.         killself();    /* Doesn't return */
  142.     /* Close any open sockets */
  143.     freesock(pp);
  144.  
  145.     /* Stop alarm clock in case it's running */
  146.     stop_timer(&pp->alarm);
  147.  
  148.     /* Alert everyone waiting for this proc to die */
  149.     psignal(pp,0);
  150.  
  151.     /* Remove from appropriate table */
  152.     delproc(pp);
  153.  
  154. #ifdef    PROCLOG
  155.     fprintf(proclog,"id %lx name %s stack %u/%u\n",ptol(pp),
  156.         pp->name,stkutil(pp),pp->stksize);
  157.     fclose(proclog);
  158.     proclog = fopen("proclog",APPEND_TEXT);
  159.     proctrace = fopen("proctrace",APPEND_TEXT);
  160. #endif
  161.     /* Free allocated memory resources */
  162.     if(pp->freeargs){
  163.         argv = pp->parg1;
  164.         while(pp->iarg-- != 0)
  165.             free(*argv++);
  166.         free(pp->parg1);
  167.     }
  168.     free(pp->name);
  169.     free(pp->stack);
  170.     free(pp->outbuf);
  171.     free((char *)pp);
  172. }
  173. /* Terminate current process by sending a request to the killer process.
  174.  * Automatically called when a process function returns. Does not return.
  175.  */
  176. void
  177. killself()
  178. {
  179.     register struct mbuf *bp;
  180.  
  181.     if(Curproc != NULLPROC){
  182.         bp = pushdown(NULLBUF,sizeof(Curproc));
  183.         memcpy(bp->data,(char *)&Curproc,sizeof(Curproc));
  184.         enqueue(&Killq,bp);
  185.     }
  186.     /* "Wait for me; I will be merciful and quick." */
  187.     for(;;)
  188.         pwait(NULL);
  189. }
  190. /* Process used by processes that want to kill themselves */
  191. void
  192. killer(i,v1,v2)
  193. int i;
  194. void *v1;
  195. void *v2;
  196. {
  197.     struct proc *pp;
  198.     struct mbuf *bp;
  199.  
  200.     for(;;){
  201.         while(Killq == NULLBUF)
  202.             pwait(&Killq);
  203.         bp = dequeue(&Killq);
  204.         pullup(&bp,(char *)&pp,sizeof(pp));
  205.         free_p(bp);
  206.         if(pp != Curproc)    /* We're immortal */
  207.             killproc(pp);
  208.     }                        
  209. }
  210.  
  211. #ifdef    SUSPEND_PROC
  212. /* Inhibit a process from running */
  213. void
  214. suspend(pp)
  215. struct proc *pp;
  216. {
  217.     if(pp == NULLPROC)
  218.         return;
  219.     if(pp != Curproc)
  220.         delproc(pp);    /* Running process isn't on any list */
  221.     pp->state |= SUSPEND;
  222.     if(pp != Curproc)
  223.         addproc(pp);    /* pwait will do it for us */
  224.     else
  225.         pwait(NULL);
  226. }
  227. /* Restart suspended process */
  228. void
  229. resume(pp)
  230. struct proc *pp;
  231. {
  232.     if(pp == NULLPROC)
  233.         return;
  234.     delproc(pp);    /* Can't be Curproc! */
  235.     pp->state &= ~SUSPEND;
  236.     addproc(pp);
  237. }
  238. #endif    /* SUSPEND_PROC */
  239.  
  240. /* Wakeup waiting process, regardless of event it's waiting for. The process
  241.  * will see a return value of "val" from its pwait() call.
  242.  */
  243. void
  244. alert(pp,val)
  245. struct proc *pp;
  246. int val;
  247. {
  248.     if(pp == NULLPROC)
  249.         return;
  250. #ifdef    notdef
  251.     if((pp->state & WAITING) == 0)
  252.         return;
  253. #endif
  254. #ifdef    PROCTRACE
  255.     printf("alert(%lx,%u) [%s]\n",ptol(pp),val,pp->name);
  256.     fflush(stdout);
  257. #endif
  258.     if(pp != Curproc)
  259.         delproc(pp);
  260.     pp->state &= ~WAITING;
  261.     pp->retval = val;
  262.     pp->event = 0;
  263.     if(pp != Curproc)
  264.         addproc(pp);
  265. }
  266.  
  267. /* Post a wait on a specified event and give up the CPU until it happens. The
  268.  * null event is special: it means "I don't want to block on an event, but let
  269.  * somebody else run for a while". It can also mean that the present process
  270.  * is terminating; in this case the wait never returns.
  271.  *
  272.  * Pwait() returns 0 if the event was signaled; otherwise it returns the
  273.  * arg in an alert() call. Pwait must not be called from interrupt level.
  274.  *
  275.  * Note that pwait can run with interrupts enabled even though it examines
  276.  * a few global variables that can be modified by psignal at interrupt time.
  277.  * These *seem* safe.
  278.  */
  279. int
  280. pwait(event)
  281. void *event;
  282. {
  283.     register struct proc *oldproc;
  284.     int tmp;
  285.  
  286.     if(Curproc != NULLPROC){    /* If process isn't terminating */
  287.         if(Stkchk)
  288.             chkstk();
  289.  
  290.         if(event == NULL){
  291.             /* Special case; just give up the processor.
  292.              *
  293.              * Optimization: if nothing else is ready, just return.
  294.              */
  295.             if(Rdytab == NULLPROC){
  296.                 return 0;
  297.             }
  298.         } else {
  299.             /* Post a wait for the specified event */
  300.             Curproc->event = event;
  301.             Curproc->state = WAITING;
  302.         }
  303.         addproc(Curproc);
  304.     }
  305.     /* Look for a ready process and run it. If there are none,
  306.      * loop or halt until an interrupt makes something ready.
  307.      */
  308.     while(Rdytab == NULLPROC){
  309.         /* Give system back to upper-level multitasker, if any.
  310.          * Note that this function enables interrupts internally
  311.          * to prevent deadlock, but it restores our state
  312.          * before returning.
  313.          */
  314.         kbint();    /***/
  315.         giveup();
  316.     }
  317.     /* Remove first entry from ready list */
  318.     oldproc = Curproc;
  319.     Curproc = Rdytab;
  320.     delproc(Curproc);
  321.  
  322.     /* Now do the context switch.
  323.      * This technique was inspired by Rob, PE1CHL, and is a bit tricky.
  324.      *
  325.      * If the old process has gone away, simply load the new process's
  326.      * environment. Otherwise, save the current process's state. Then if
  327.      * this is still the old process, load the new environment. Since the
  328.      * new task will "think" it's returning from the setjmp() with a return
  329.      * value of 1, the comparison with 0 will bypass the longjmp(), which
  330.      * would otherwise cause an infinite loop.
  331.      */
  332. #ifdef    PROCTRACE
  333.     if(strcmp(oldproc->name,Curproc->name) != 0){
  334.           printf("-> %s(%d)\n",Curproc->name,!!Curproc->i_state);
  335.         fflush(stdout);
  336.     }
  337. #endif
  338.     /* Note use of comma operator to save old interrupt state only if
  339.      * oldproc is non-null
  340.      */
  341.     if(oldproc == NULLPROC
  342.      || (oldproc->i_state = istate(), setjmp(oldproc->env) == 0)){
  343.         /* We're still running in the old task; load new task context.
  344.          * The interrupt state is restored here in case longjmp
  345.          * doesn't do it (e.g., systems other than Turbo-C).
  346.          */
  347.         restore(Curproc->i_state);
  348.         longjmp(Curproc->env,1);
  349.     }
  350.     /* At this point, we're running in the newly dispatched task */
  351.     tmp = Curproc->retval;
  352.     Curproc->retval = 0;
  353.  
  354.     /* Also restore the true interrupt state here, in case the longjmp
  355.      * DOES restore the interrupt state saved at the time of the setjmp().
  356.      * This is the case with Turbo-C's setjmp/longjmp.
  357.      */
  358.     restore(Curproc->i_state);
  359.     return tmp;
  360. }
  361.  
  362. /* Make ready the first 'n' processes waiting for a given event. The ready
  363.  * processes will see a return value of 0 from pwait().  Note that they don't
  364.  * actually get control until we explicitly give up the CPU ourselves through
  365.  * a pwait(). Psignal may be called from interrupt level. It returns the
  366.  * number of processes that were woken up.
  367.  */
  368. int
  369. psignal(event,n)
  370. void *event;    /* Event to signal */
  371. int n;        /* Max number of processes to wake up */
  372. {
  373.     register struct proc *pp;
  374.     struct proc *pnext;
  375.     int i_state;
  376.     unsigned int hashval;
  377.     int cnt = 0;
  378.  
  379.     if(Stkchk)
  380.         chkstk();
  381.  
  382.     if(event == NULL)
  383.         return 0;        /* Null events are invalid */
  384.  
  385.     /* n = 0 means "signal everybody waiting for this event" */
  386.     if(n == 0)
  387.         n = 65535;
  388.  
  389.     hashval = phash(event);
  390.     i_state = dirps();
  391.     for(pp = Waittab[hashval];n != 0 && pp != NULLPROC;pp = pnext){
  392.         pnext = pp->next;
  393.         if(pp->event == event){
  394. #ifdef    PROCTRACE
  395.             if(i_state){
  396.                 printf("psignal(%lx,%u) wake %lx [%s]\n",ptol(event),n,
  397.                  ptol(pp),pp->name);
  398.                 fflush(stdout);
  399.             }
  400. #endif
  401.             delproc(pp);
  402.             pp->state &= ~WAITING;
  403.             pp->retval = 0;
  404.             pp->event = NULL;
  405.             addproc(pp);
  406.             n--;
  407.             cnt++;
  408.         }
  409.     }
  410. #ifdef    SUSPEND_PROC
  411.     for(pp = Susptab;n != 0 && pp != NULLPROC;pp = pnext){
  412.         pnext = pp->next;
  413.         if(pp->event == event){
  414. #ifdef    PROCTRACE
  415.             if(i_state){
  416.                 printf("psignal(%lx,%u) wake %lx [%s]\n",ptol(event),n,
  417.                  ptol(pp),pp->name);
  418.                 fflush(stdout);
  419.             }
  420. #endif /* PROCTRACE */
  421.             delproc(pp);
  422.             pp->state &= ~WAITING;
  423.             pp->event = 0;
  424.             pp->retval = 0;
  425.             addproc(pp);
  426.             n--;
  427.             cnt++;
  428.         }
  429.     }
  430. #endif    /* SUSPEND_PROC */
  431.     restore(i_state);
  432.     return cnt;
  433. }
  434.  
  435. /* Rename a process */
  436. void
  437. chname(pp,newname)
  438. struct proc *pp;
  439. char *newname;
  440. {
  441.     free(pp->name);
  442.     pp->name = strdup(newname);
  443. }
  444. /* Remove a process entry from the appropriate table */
  445. static void
  446. delproc(entry)
  447. register struct proc *entry;    /* Pointer to entry */
  448. {
  449.     int i_state;
  450.  
  451.     if(entry == NULLPROC)
  452.         return;
  453.  
  454.     i_state = dirps();
  455.     if(entry->next != NULLPROC)
  456.         entry->next->prev = entry->prev;
  457.     if(entry->prev != NULLPROC){
  458.         entry->prev->next = entry->next;
  459.     } else {
  460.         switch(entry->state){
  461.         case READY:
  462.             Rdytab = entry->next;
  463.             break;
  464.         case WAITING:
  465.             Waittab[phash(entry->event)] = entry->next;
  466.             break;
  467. #ifdef    SUSPEND_PROC
  468.         case SUSPEND:
  469.         case SUSPEND|WAITING:
  470.             Susptab = entry->next;
  471.             break;
  472. #endif
  473.         }
  474.     }
  475.     restore(i_state);
  476. }
  477. /* Append proc entry to end of appropriate list */
  478. static void
  479. addproc(entry)
  480. register struct proc *entry;    /* Pointer to entry */
  481. {
  482.     register struct proc *pp;
  483.     struct proc **head;
  484.     int i_state;
  485.  
  486.     if(entry == NULLPROC)
  487.         return;
  488.  
  489.     switch(entry->state){
  490.     case READY:
  491.         head = &Rdytab;
  492.         break;
  493.     case WAITING:
  494.         head = &Waittab[phash(entry->event)];
  495.         break;
  496. #ifdef    SUSPEND_PROC
  497.     case SUSPEND:
  498.     case SUSPEND|WAITING:
  499.         head = &Susptab;
  500.         break;
  501. #endif
  502.     }
  503.     entry->next = NULLPROC;
  504.     i_state = dirps();
  505.     if(*head == NULLPROC){
  506.         /* Empty list, stick at beginning */
  507.         entry->prev = NULLPROC;
  508.         *head = entry;
  509.     } else {
  510.         /* Find last entry on list */
  511.         for(pp = *head;pp->next != NULLPROC;pp = pp->next)
  512.             ;
  513.         pp->next = entry;
  514.         entry->prev = pp;
  515.     }
  516.     restore(i_state);
  517. }
  518.