#include <task.h>
#include <desc.h>
#include <share.h>
#include <8259A.h>


volatile TASK* current_task = NULL;         // 当前任务指针，永远指向当前任务
volatile U32 current_reg;                   // 当前任务的上下文起始位置
QUEUE   TASK_FREE_QUEUE;                    // 空闲任务队列
QUEUE   TASK_READY_QUEUE;                   // 就绪任务队列
QUEUE   TASK_RUNNING_QUEUE;                 // 执行任务队列
QUEUE   TASK_WAIT_QUEUE;                    // 等待任务队列
TASK_QUEUE_NODE taskIdleQueueNode;          // 空闲任务队列节点


/******************************************************************************
* 函数名称: SwitchTo(TASK* task)
* 功能说明: 切换到任务 task 执行
* 输入参数: TASK*	task	--任务指针
* 输出参数: 无
* 函数返回: E_OK:成功; E_ERR:失败
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
E_RET SwitchTo(TASK* task)
{
    // 取任务上下文(寄存器)基址
    U32* reg_base = (U32*)(&task->reg);

    // 检查参数合法性
    if(NULL == task || NULL == reg_base)
        return E_ERR;
    
    // 恢复上下文
    asm volatile(
                "movl %0, %%esp\n"      // 先将栈顶指针 esp 指向任务上下文 reg 的起始位置
                "popl %%gs\n"
                "popl %%fs\n"
                "popl %%es\n"
                "popl %%ds\n"
                
                "popal\n"               // popal(gcc) = popad(nasm)
                // "popl %%edi\n"
                // "popl %%esi\n"
                // "popl %%ebp\n"
                // "addl $4, %%esp\n"   // 跳过 esp 寄存器本身的恢复
                // "popl %%ebx\n"
                // "popl %%edx\n"
                // "popl %%ecx\n"
                // "popl %%eax\n"
                
                "iret\n"
                :
                : "r"(reg_base)         // %0 替换成 reg_base
                :
                );
}

/******************************************************************************
* 函数名称: static void TaskEntry(void)
* 功能说明: 任务入口
* 输入参数: 无
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
#include <print.h>
static void TaskEntry(void)
{
    if(current_task)
    {
        current_task->task_entry();
    }
    printk("%s end!!!\n", current_task->name); // 调试
    // 任务销毁工作
    asm volatile(
            "movl $0, %%eax\n"
            "int $0x80\n"
            : : : "eax" // 告诉 gcc 编译器，eax 寄存器被内嵌汇编使用，需要 gcc 自动添加保护和恢复操作（入栈和出栈）
        );

    while(1);
}

/******************************************************************************
* 函数名称: E_RET TaskCreat(TASK* task, TASK_FUNC pFunc, U08 stackAddr, U16 stackSize, U08* name)
* 功能说明: 创建任务
* 输入参数: TASK_FUNC pFunc     --任务函数
    　　　　U08* stackAddr      --任务栈基址
    　　　　U16 stackSize       --任务栈大小
    　　　　U08* name           --任务名称
* 输出参数: TASK*	task        --任务指针
* 函数返回: E_OK:成功; E_ERR:失败
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
E_RET TaskCreat(TASK* task, TASK_FUNC pFunc, U08* stackAddr, U16 stackSize, U08* name)
{
    // 检查参数合法性
    if(NULL == task || NULL == pFunc || NULL == stackAddr || 0 == stackSize)
        return E_ERR;

    task->name = name;
    task->stack_addr = stackAddr;
    task->stack_size = stackSize;

    task->reg.cs = LDT_CODE32_SEL;
    task->reg.gs = LDT_VIDEO_SEL;
    task->reg.ds = LDT_DATA32_SEL;
    task->reg.es = LDT_DATA32_SEL;
    task->reg.fs = LDT_DATA32_SEL;
    task->reg.ss = LDT_DATA32_SEL;
    task->reg.esp = (U32)task->stack_addr + task->stack_size; // 栈顶
    task->reg.eip = (U32)TaskEntry;
    task->reg.eflags = 0x3202;  // IOPL=3: 允许任务（特权级 3）进行 /O 操作; IF=1: 允许外部中断
    task->task_entry = pFunc;

    return E_OK;
}

/******************************************************************************
* 函数名称: static void TaskIdleFunc(void)
* 功能说明: 空闲任务
* 输入参数: 无
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
static TASK taskIdle = {0};                    // 任务对象
#define IDLE_STACK_SIZE   512     
static U08 taskIdle_stack[IDLE_STACK_SIZE];    // 任务私有栈
#include <print.h>
static void TaskIdleFunc(void)                 // 任务执行函数
{
    static U32 count = 0;
    while(1)
    {
        if(count++ % 100000 == 0)
        {
            static U32 j = 0;
            asm volatile("cli");
            SetCursorPos(0, 14);
            printk("TASK Idle: %d\n", j++); 
            asm volatile("sti"); 
        }  
    }
}

/******************************************************************************
* 函数名称: void TaskStart(void)
* 功能说明: 启动任务
* 输入参数: 无
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: 想要启动所有任务，只要启动第一个任务就可以了，其它任务将由任务调度启动
******************************************************************************/
void TaskStart(void)
{
    current_task = &taskIdle;                                               // 当前任务指针指向空闲任务
    TSS* tss = (TSS*)(*(U32*)TSS_ENTRY_ADDR);                               // 找到 TSS
    tss->esp0 = (U32)&current_task->reg + sizeof(current_task->reg);        // TSS.esp0 指向空闲任务 taskIdle 的上下文数据结构 reg 的末尾   
    current_reg = (U32)&current_task->reg;                                  // current_reg 指向空闲任务 taskIdle 上下文数据结构 reg 的起始位置
    
    enable_int0x20();                                                       // 取消屏蔽 0x20 号时钟中断
    asm volatile("sti");                                                    // 执行任务前必须开中断
    SWITCH_TO(current_task);                                                // 切换到空闲任务 taskIdle 执行
}

/******************************************************************************
* 函数名称: void TaskInit(void)
* 功能说明: 任务初始化
* 输入参数: 无
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
void TaskInit(void)
{
    QueueInit(&TASK_FREE_QUEUE);                   // 空闲任务队列初始化
    QueueInit(&TASK_READY_QUEUE);                  // 就绪任务队列初始化
    QueueInit(&TASK_RUNNING_QUEUE);                // 执行任务队列初始化
    QueueInit(&TASK_WAIT_QUEUE);                   // 等待任务队列初始化

    TaskCreat(&taskIdle, TaskIdleFunc, taskIdle_stack, IDLE_STACK_SIZE, "Idle");    // 创建第一个任务（空闲任务）
    taskIdleQueueNode.task = &taskIdle;
    QueueAdd(&TASK_RUNNING_QUEUE, (QUEUE_NODE *)&taskIdleQueueNode);                // 将空闲任务节点添加到执行任务队列中
}

/******************************************************************************
* 函数名称: void TaskDestory(void)
* 功能说明: 销毁当前任务
* 输入参数: 无
* 输出参数: 无
* 函数返回: 无
* 其它说明: 无
******************************************************************************/
E_RET TaskDestory(void)
{ 
    QUEUE_NODE* node = NULL;

    // 把当前任务节点从执行任务队列中取出，当前任务节点在队列尾
    node = QueueTailRemove(&TASK_RUNNING_QUEUE);
    if(NULL == node)
        return E_ERR;

    return E_OK;
}