// Task 2
// Along ID, print rotating character
void kTestTask2(void)
{
int i = 0;
int iOffset;
CHARACTER * pstScreen = (CHARACTER *) CONSOLE_VIDEOMEMORYADDRESS;
TCB * pstRunningTask;
char vcData[4] = {'-', '\\', '|', '/'};
// Get ID and use is as offset of monitor
pstRunningTask = kGetRunningTask();
iOffset = (pstRunningTask->stLink.qwID & 0xFFFFFFFF) * 2;
iOffset = CONSOLE_WIDTH * CONSOLE_HEIGHT - (iOffset % (CONSOLE_WIDTH * CONSOLE_HEIGHT));
while (1)
{
// Set rotating character
pstScreen[iOffset].bCharactor = vcData[i % 4];
// Set Color
pstScreen[iOffset].bAttribute = (iOffset % 15) + 1;
i++;
// Switch task
kSchedule();
}
}
/**
* 태스크 2
* 자신의 ID를 참고하여 특정 위치에 회전하는 바람개비를 출력
*/
void kTestTask2( void )
{
int i = 0, iOffset;
CHARACTER* pstScreen = ( CHARACTER* ) CONSOLE_VIDEOMEMORYADDRESS;
TCB* pstRunningTask;
char vcData[ 4 ] = { '-', '\\', '|', '/' };
// 자신의 ID를 얻어서 화면 오프셋으로 사용
pstRunningTask = kGetRunningTask();
iOffset = ( pstRunningTask->stLink.qwID & 0xFFFFFFFF ) * 2;
iOffset = CONSOLE_WIDTH * CONSOLE_HEIGHT -
( iOffset % ( CONSOLE_WIDTH * CONSOLE_HEIGHT ) );
while( 1 )
{
// 회전하는 바람개비를 표시
pstScreen[ iOffset ].bCharactor = vcData[ i % 4 ];
// 색깔 지정
pstScreen[ iOffset ].bAttribute = ( iOffset % 15 ) + 1;
i++;
// 다른 태스크로 전환
kSchedule();
}
}
// 태스크 사이에서 사용하는 데이터를 위한 잠근 해제 함수
void kUnlock(MUTEX* pstMutex)
{
BOOL bInterruptFlag;
// 인터럽트를 비활성화
bInterruptFlag = kSetInterruptFlag(FALSE);
// 뮤텍스를 잠근 태스크가 아니면 실패
if((pstMutex->bLockFlag==FALSE)||(pstMutex->qwTaskID!=kGetRunningTask(kGetAPICID())->stLink.qwID))
{
// 인터럽트를 복원
kSetInterruptFlag(bInterruptFlag);
return ;
}
// 뮤텍스를 중복으로 잠갔으면 잠긴 횟수만 감소
if(pstMutex->dwLockCount>1)
{
pstMutex->dwLockCount--;
}
else
{
// 해제된 것으로 설정, 잠긴 플래그는 가장 나중에 해제해야함
pstMutex->qwTaskID = TASK_INVALIDID;
pstMutex->dwLockCount = 0;
pstMutex->bLockFlag=FALSE;
}
// 인터럽트를 복원
kSetInterruptFlag(bInterruptFlag);
}
/**
* 태스크 1
* 화면 테두리를 돌면서 문자를 출력
*/
static void kTestTask1( void )
{
BYTE bData;
int i = 0, iX = 0, iY = 0, iMargin, j;
CHARACTER* pstScreen = ( CHARACTER* ) CONSOLE_VIDEOMEMORYADDRESS;
TCB* pstRunningTask;
// 자신의 ID를 얻어서 화면 오프셋으로 사용
pstRunningTask = kGetRunningTask();
iMargin = ( pstRunningTask->stLink.qwID & 0xFFFFFFFF ) % 10;
// 화면 네 귀퉁이를 돌면서 문자 출력
for( j = 0 ; j < 20000 ; j++ )
{
switch( i )
{
case 0:
iX++;
if( iX >= ( CONSOLE_WIDTH - iMargin ) )
{
i = 1;
}
break;
case 1:
iY++;
if( iY >= ( CONSOLE_HEIGHT - iMargin ) )
{
i = 2;
}
break;
case 2:
iX--;
if( iX < iMargin )
{
i = 3;
}
break;
case 3:
iY--;
if( iY < iMargin )
{
i = 0;
}
break;
}
// 문자 및 색깔 지정
pstScreen[ iY * CONSOLE_WIDTH + iX ].bCharactor = bData;
pstScreen[ iY * CONSOLE_WIDTH + iX ].bAttribute = bData & 0x0F;
bData++;
// 다른 태스크로 전환
//kSchedule();
}
//kExitTask();
}
/**
* Device Not Available 예외의 핸들러
*/
void kDeviceNotAvailableHandler( int iVectorNumber )
{
TCB* pstFPUTask, * pstCurrentTask;
QWORD qwLastFPUTaskID;
BYTE bCurrentAPICID;
//=========================================================================
// FPU 예외가 발생했음을 알리려고 메시지를 출력하는 부분
char vcBuffer[] = "[EXC: , ]";
static int g_iFPUInterruptCount = 0;
// 예외 벡터를 화면 오른쪽 위에 2자리 정수로 출력
vcBuffer[ 5 ] = '0' + iVectorNumber / 10;
vcBuffer[ 6 ] = '0' + iVectorNumber % 10;
// 발생한 횟수 출력
vcBuffer[ 8 ] = '0' + g_iFPUInterruptCount;
g_iFPUInterruptCount = ( g_iFPUInterruptCount + 1 ) % 10;
kPrintStringXY( 0, 0, vcBuffer );
//=========================================================================
// 현재 코어의 로컬 APIC ID를 확인
bCurrentAPICID = kGetAPICID();
// CR0 컨트롤 레지스터의 TS 비트를 0으로 설정
kClearTS();
// 이전에 FPU를 사용한 태스크가 있는지 확인하여, 있다면 FPU의 상태를 태스크에 저장
qwLastFPUTaskID = kGetLastFPUUsedTaskID( bCurrentAPICID );
pstCurrentTask = kGetRunningTask( bCurrentAPICID );
// 이전에 FPU를 사용한 것이 자신이면 아무것도 안 함
if( qwLastFPUTaskID == pstCurrentTask->stLink.qwID )
{
return ;
}
// FPU를 사용한 태스크가 있으면 FPU 상태를 저장
else if( qwLastFPUTaskID != TASK_INVALIDID )
{
pstFPUTask = kGetTCBInTCBPool( GETTCBOFFSET( qwLastFPUTaskID ) );
if( ( pstFPUTask != NULL ) && ( pstFPUTask->stLink.qwID == qwLastFPUTaskID ) )
{
kSaveFPUContext( pstFPUTask->vqwFPUContext );
}
}
// 현재 태스크가 FPU를 사용한 적이 있는 지 확인하여 FPU를 사용한 적이 없다면
// 초기화하고, 사용한적이 있다면 저장된 FPU 콘텍스트를 복원
if( pstCurrentTask->bFPUUsed == FALSE )
{
kInitializeFPU();
pstCurrentTask->bFPUUsed = TRUE;
}
else
{
kLoadFPUContext( pstCurrentTask->vqwFPUContext );
}
// FPU를 사용한 태스크 ID를 현재 태스크로 변경
kSetLastFPUUsedTaskID( bCurrentAPICID, pstCurrentTask->stLink.qwID );
}
// Task 1
// Print character around monitor
void kTestTask1(void)
{
BYTE bData;
int i = 0, iX = 0, iY = 0, iMargin;
CHARACTER * pstScreen = (CHARACTER *)CONSOLE_VIDEOMEMORYADDRESS;
TCB * pstRunningTask;
// Get ID and use is as offset of monitor
pstRunningTask = kGetRunningTask();
iMargin = (pstRunningTask->stLink.qwID & 0xFFFFFFFF) % 10;
while (1)
{
switch (i)
{
case 0:
iX++;
if ( iX >= (CONSOLE_WIDTH - iMargin) )
{
i = 1;
}
break;
case 1:
iY++;
if ( iY >= (CONSOLE_HEIGHT - iMargin) )
{
i = 2;
}
break;
case 2:
iX--;
if ( iX < iMargin )
{
i = 3;
}
break;
case 3:
iY--;
if ( iY < iMargin )
{
i = 0;
}
break;
}
// Set characture and color
pstScreen[iY * CONSOLE_WIDTH + iX].bCharactor = bData;
pstScreen[iY * CONSOLE_WIDTH + iX].bAttribute = bData & 0x0F;
bData++;
// Switch task
kSchedule();
}
}
/**
* 태스크 사이에서 사용하는 데이터를 위한 잠금 함수
*/
void kLock( MUTEX* pstMutex )
{
// 이미 잠겨 있다면 내가 잠갔는지 확인하고 잠근 횟수를 증가시킨 뒤 종료
if( kTestAndSet(&( pstMutex->bLockFlag ), 0, 1 ) == FALSE )
{
// 자신이 잠갔다면 횟수만 증가시킴
if( pstMutex->qwTaskID == kGetRunningTask()->stLink.qwID )
{
pstMutex->dwLockCount++;
return ;
}
// 자신이 아닌 경우는 잠긴 것이 해제될 때까지 대기
while( kTestAndSet( &( pstMutex->bLockFlag ), 0, 1 ) == FALSE )
{
kSchedule();
}
}
// 잠김 설정, 잠김 플래그는 위의 kTestAndSet() 함수에서 처리함
pstMutex->dwLockCount = 1;
pstMutex->qwTaskID = kGetRunningTask()->stLink.qwID;
}
// 태스크 사이에서 사용하는 데이터를 위한 잠금 함수
void kLock(MUTEX* pstMutex)
{
BYTE bCurrentAPICID;
BOOL bInterruptFlag;
// 인터럽트를 비활성화
bInterruptFlag = kSetInterruptFlag(FALSE);
// 현재 코어의 로컬 APIC ID를 확인
bCurrentAPICID = kGetAPICID();
// 이미 잠겨 있다면 내가 잠갔는지 확인하고 잠근 횟수를 증가시킨 뒤 종료
if(kTestAndSet(&(pstMutex->bLockFlag),0,1)==FALSE)
{
// 자신이 잠겼다면 횟수만 증가시킴
if(pstMutex->qwTaskID==kGetRunningTask(bCurrentAPICID)->stLink.qwID)
{
// 인터럽트를 복원
kSetInterruptFlag(bInterruptFlag);
pstMutex->dwLockCount++;
return;
}
// 자신이 아닌 경우는 잠긴 것이 해제될 때까지 대기
while(kTestAndSet(&(pstMutex->bLockFlag),0,1)==FALSE)
{
kSchedule();
}
}
// 잠금 설정, 잠긴 플래그는 위의 kTestAndSet() 함수에서 처리함
pstMutex->dwLockCount =1;
pstMutex->qwTaskID=kGetRunningTask(bCurrentAPICID)->stLink.qwID;
// 인터럽트를 복원
kSetInterruptFlag(bInterruptFlag);
}
/**
* 공통으로 사용하는 예외 핸들러
*/
void kCommonExceptionHandler( int iVectorNumber, QWORD qwErrorCode )
{
char vcBuffer[ 100 ];
BYTE bAPICID;
TCB* pstTask;
// 현재 예외가 발생한 코어를 반환
bAPICID = kGetAPICID();
// 현재 코어에서 실행 중인 태스크를 반환
pstTask = kGetRunningTask( bAPICID );
// 메시지 출력
kPrintStringXY( 0, 0, "====================================================" );
kPrintStringXY( 0, 1, " Exception Occur~!!!! " );
// 예외 벡터와 코어 ID, 에러코드를 출력
kSPrintf( vcBuffer, " Vector:%d Core ID:0x%X ErrorCode:0x%X ",
iVectorNumber, bAPICID, qwErrorCode );
kPrintStringXY( 0, 2, vcBuffer );
// 태스크 ID를 출력
kSPrintf( vcBuffer, " Task ID:0x%Q", pstTask->stLink.qwID );
kPrintStringXY( 0, 3, vcBuffer );
kPrintStringXY( 0, 4, "====================================================" );
// 유저 레벨 태스크의 경우는 무한 루프를 수행하지 않고 태스크를 종료시키고 다른
// 태스크로 전환
if( pstTask->qwFlags & TASK_FLAGS_USERLEVEL )
{
// 태스크 종료
kEndTask( pstTask->stLink.qwID );
// 무한 루프 수행
// kEndTask() 함수에서 다른 태스크로 전환하므로 실제로 여기는 수행되지 않음
while( 1 )
{
;
}
}
// 커널 레벨인 경우는 무한 루프 수행
else
{
// 무한 루프 수행
while( 1 )
{
;
}
}
}
/**
* 태스크 사이에서 사용하는 데이터를 위한 잠금 해제 함수
*/
void kUnlock( MUTEX* pstMutex )
{
// 뮤텍스를 잠근 태스크가 아니면 실패
if( ( pstMutex->bLockFlag == FALSE ) ||
( pstMutex->qwTaskID != kGetRunningTask()->stLink.qwID ) )
{
return ;
}
// 뮤텍스를 중복으로 잠갔으면 잠긴 횟수만 감소
if( pstMutex->dwLockCount > 1 )
{
pstMutex->dwLockCount--;
return ;
}
// 해제된 것으로 설정, 잠김 플래그를 가장 나중에 해제해야 함
pstMutex->qwTaskID = TASK_INVALIDID;
pstMutex->dwLockCount = 0;
pstMutex->bLockFlag = FALSE;
}
/**
* 태스크를 생성
* 태스크 ID에 따라서 스택 풀에서 스택 자동 할당
* 프로세스 및 스레드 모두 생성 가능
* bAffinity에 태스크를 수행하고 싶은 코어의 ID를 설정 가능
*/
TCB* kCreateTask( QWORD qwFlags, void* pvMemoryAddress, QWORD qwMemorySize,
QWORD qwEntryPointAddress, BYTE bAffinity )
{
TCB* pstTask, * pstProcess;
void* pvStackAddress;
BYTE bCurrentAPICID;
// 현재 코어의 로컬 APIC ID를 확인
bCurrentAPICID = kGetAPICID();
// 태스크 자료구조 할당
pstTask = kAllocateTCB();
if( pstTask == NULL )
{
return NULL;
}
// 동적 메모리 영역에서 스택 할당
pvStackAddress = kAllocateMemory( TASK_STACKSIZE );
if( pvStackAddress == NULL )
{
kFreeTCB( pstTask->stLink.qwID );
return NULL;
}
// 임계 영역 시작
kLockForSpinLock( &( gs_vstScheduler[ bCurrentAPICID ].stSpinLock ) );
// 현재 프로세스 또는 스레드가 속한 프로세스를 검색
pstProcess = kGetProcessByThread( kGetRunningTask( bCurrentAPICID ) );
// 만약 프로세스가 없다면 아무런 작업도 하지 않음
if( pstProcess == NULL )
{
kFreeTCB( pstTask->stLink.qwID );
kFreeMemory( pvStackAddress );
// 임계 영역 끝
kUnlockForSpinLock( &( gs_vstScheduler[ bCurrentAPICID ].stSpinLock ) );
return NULL;
}
// 스레드를 생성하는 경우라면 내가 속한 프로세스의 자식 스레드 리스트에 연결함
if( qwFlags & TASK_FLAGS_THREAD )
{
// 현재 스레드의 프로세스를 찾아서 생성할 스레드에 프로세스 정보를 상속
pstTask->qwParentProcessID = pstProcess->stLink.qwID;
pstTask->pvMemoryAddress = pstProcess->pvMemoryAddress;
pstTask->qwMemorySize = pstProcess->qwMemorySize;
// 부모 프로세스의 자식 스레드 리스트에 추가
kAddListToTail( &( pstProcess->stChildThreadList ), &( pstTask->stThreadLink ) );
}
// 프로세스는 파라미터로 넘어온 값을 그대로 설정
else
{
pstTask->qwParentProcessID = pstProcess->stLink.qwID;
pstTask->pvMemoryAddress = pvMemoryAddress;
pstTask->qwMemorySize = qwMemorySize;
}
// 스레드의 ID를 태스크 ID와 동일하게 설정
pstTask->stThreadLink.qwID = pstTask->stLink.qwID;
// 임계 영역 끝
kUnlockForSpinLock( &( gs_vstScheduler[ bCurrentAPICID ].stSpinLock ) );
// TCB를 설정한 후 준비 리스트에 삽입하여 스케줄링될 수 있도록 함
kSetUpTask( pstTask, qwFlags, qwEntryPointAddress, pvStackAddress,
TASK_STACKSIZE );
// 자식 스레드 리스트를 초기화
kInitializeList( &( pstTask->stChildThreadList ) );
// FPU 사용 여부를 사용하지 않은 것으로 초기화
pstTask->bFPUUsed = FALSE;
// 현재 코어의 로컬 APIC ID를 태스크에 설정
pstTask->bAPICID = bCurrentAPICID;
// 프로세서 친화도(Affinity)를 설정
pstTask->bAffinity = bAffinity;
// 부하 분산을 고려하여 스케줄러에 태스크를 추가
kAddTaskToSchedulerWithLoadBalancing( pstTask );
return pstTask;
}
/**
* 태스크를 생성
* 태스크 ID에 따라서 스택 풀에서 스택 자동 할당
* 프로세스 및 스레드 모두 생성 가능
*/
TCB* kCreateTask( QWORD qwFlags, void* pvMemoryAddress, QWORD qwMemorySize,
QWORD qwEntryPointAddress )
{
TCB* pstTask, * pstProcess;
void* pvStackAddress;
// 임계 영역 시작
kLockForSpinLock( &( gs_stScheduler.stSpinLock ) );
pstTask = kAllocateTCB();
if( pstTask == NULL )
{
// 임계영역 끝
kUnlockForSpinLock( &( gs_stScheduler.stSpinLock ) );
return NULL;
}
// 현재 프로세스 또는 스레드가 속한 프로세스를 검색
pstProcess = kGetProcessByThread( kGetRunningTask() );
// 만약 프로세스가 없다면 아무런 작업도 하지 않음
if( pstProcess == NULL )
{
kFreeTCB( pstTask->stLink.qwID );
// 임계 영역 끝
kUnlockForSpinLock( &( gs_stScheduler.stSpinLock ) );
return NULL;
}
// 스레드를 생성하는 경우라면 내가 속한 프로세스의 자식 스레드 리스트에 연결함
if( qwFlags & TASK_FLAGS_THREAD )
{
// 현재 스레드의 프로세스를 찾아서 생성할 스레드에 프로세스 정보를 상속
pstTask->qwParentProcessID = pstProcess->stLink.qwID;
pstTask->pvMemoryAddress = pstProcess->pvMemoryAddress;
pstTask->qwMemorySize = pstProcess->qwMemorySize;
// 부모 프로세스의 자식 스레드 리스트에 추가
kAddListToTail( &( pstProcess->stChildThreadList ), &( pstTask->stThreadLink ) );
}
// 프로세스는 파라미터로 넘어온 값을 그대로 설정
else
{
pstTask->qwParentProcessID = pstProcess->stLink.qwID;
pstTask->pvMemoryAddress = pvMemoryAddress;
pstTask->qwMemorySize = qwMemorySize;
}
// 스레드의 ID를 태스크 ID와 동일하게 설정
pstTask->stThreadLink.qwID = pstTask->stLink.qwID;
// 임계 영역 끝
kUnlockForSpinLock( &( gs_stScheduler.stSpinLock ) );
// 태스크 ID로 스택 어드레스 계산, 하위 32비트가 스택 풀의 오프셋 역할 수행
pvStackAddress = ( void* ) ( TASK_STACKPOOLADDRESS + ( TASK_STACKSIZE *
GETTCBOFFSET( pstTask->stLink.qwID ) ) );
// TCB를 설정한 후 준비 리스트에 삽입하여 스케줄링될 수 있도록 함
kSetUpTask( pstTask, qwFlags, qwEntryPointAddress, pvStackAddress,
TASK_STACKSIZE );
// 자식 스레드 리스트를 초기화
kInitializeList( &( pstTask->stChildThreadList ) );
// FPU 사용 여부를 사용하지 않은 것으로 초기화
pstTask->bFPUUsed = FALSE;
// 임계 영역 시작
kLockForSpinLock( &( gs_stScheduler.stSpinLock ) );
// 태스크를 준비 리스트에 삽입
kAddTaskToReadyList( pstTask );
// 임계 영역 끝
kUnlockForSpinLock( &( gs_stScheduler.stSpinLock ) );
return pstTask;
}