// bootpack.c

#include "bootpack.h"
#include <stdio.h>

#define MEMMAN_FREES    4090  // これで約32KB
#define MEMMAN_ADDR     0x003c0000

typedef struct _freeinfo {  // あき情報
  unsigned int addr, size;
} FREEINFO, *PFREEINFO;

typedef struct _memman {    // メモリ管理
  int frees, maxfrees, lostsize, losts;
  FREEINFO free[MEMMAN_FREES];
} MEMMAN, *PMEMMAN;

unsigned int memtest(unsigned int start, unsigned int end);
void memman_init(PMEMMAN man);
unsigned int memman_total(PMEMMAN man);
unsigned int memman_alloc(PMEMMAN man, unsigned int size);
int memman_free(PMEMMAN man, unsigned int addr, unsigned int size);



void HariMain(void)
{
  PBOOTINFO pbinfo = (PBOOTINFO) ADDR_BOOTINFO;
  char str[256], mcursor[256], keybuf[32], mousebuf[128];
  unsigned int memtotal;
  int mx, my, i;
  MOUSE_DEC mdec;
  PMEMMAN memman = (PMEMMAN ) MEMMAN_ADDR;

  init_gdtidt();
  init_pic();
  io_sti(); // IDT/PICの初期化が終わったのでCPUの割り込み禁止を解除

  // FIFO生成
  fifo8_init(&keyfifo, 32, keybuf);
  fifo8_init(&mousefifo, 128, mousebuf);

  io_out8(PIC0_IMR, 0xf9); // 1111 1001（PIC1とキーボードを許可）
  io_out8(PIC1_IMR, 0xef); // 1110 1111（マウスを許可）

  init_keyboard();

  set_palette(COL8_BLACK, COL8_DARKGRAY, init_palette());
  init_screen8(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, pbinfo->scrny);

  // マウスの座標計算
  mx = ((pbinfo->scrnx - 16)      / 4) * 3;
  my = ((pbinfo->scrny - 28 - 16) / 4) * 3;

  // マウス描画
  init_mouse_cursor8(mcursor, COL8_DARKWATER);
  putblock8_8(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, 16, 16, mx, my, mcursor, 16);

  // マウス位置を文字列で表示
  sprintf(str, "mouse is (x, y) = (%d, %d)", mx, my);
  putfonts8_asc(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, 0, 0, COL8_WHITE, str);

  // 文字列を表示
  sprintf(str, "I will make the hariboteOS after 25 days.");
  putfonts8_asc(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, 0, 32, COL8_YELLOW, str);

  enable_mouse(&mdec);

  memtotal = memtest(0x00400000, 0xbfffffff);
  memman_init(memman);
  memman_free(memman, 0x00001000, 0x0009e000); // 0x00001000 - 0x0009efff
  memman_free(memman, 0x00400000, memtotal - 0x00400000);

  sprintf(str, "memory %dMB   free : %dKB",
    memtotal / (1024 * 1024), memman_total(memman) / 1024);
  putfonts8_asc(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, 0, 64, COL8_WHITE, str);

  while (1) { // 無限ループ（割り込みで取得したデータを監視）
    io_cli();
    if (fifo8_status(&keyfifo) + fifo8_status(&mousefifo) == 0) {
        io_stihlt(); // マウスもキーボードもデータなしなら休む
    } else {
        if (fifo8_status(&keyfifo) != 0) { // キーボードデータがあるなら
            i = fifo8_get(&keyfifo); // FIFOから取得
            io_sti();
            sprintf(str, "%02X", i); // 出力
            boxfill8(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, COL8_DARKWATER,  0, 16, 15, 31);
            putfonts8_asc(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, 0, 16, COL8_WHITE, str);
        } else if (fifo8_status(&mousefifo) != 0) { // マウスデータがあるなら
            i = fifo8_get(&mousefifo); // FIFOから取得
            io_sti();
            if (mouse_decode(&mdec, i) != 0) {
              // データが3バイト揃ったので表示
              sprintf(str, "[lcr %4d %4d]", mdec.x, mdec.y);
              if ((mdec.btn & 0x01) != 0)
                str[1] = 'L';
              if ((mdec.btn & 0x02) != 0)
                str[3] = 'R';
              if ((mdec.btn & 0x04) != 0)
                str[2] = 'C';
              boxfill8(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, 
                COL8_DARKWATER, 32, 16, 32 + 15 * 8 - 1, 31);
              putfonts8_asc(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, 32, 16, COL8_WHITE, str);
              // マウスカーソルの移動 */
              boxfill8(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, COL8_DARKWATER, 
                mx, my, mx + 15, my + 15); // マウス消す
              mx += mdec.x;
              my += mdec.y;
              if (mx < 0)
                mx = 0;
              if (my < 0)
                my = 0;
              if (mx > pbinfo->scrnx - 16)
                mx = pbinfo->scrnx - 16;
              if (my > pbinfo->scrny - 16)
                my = pbinfo->scrny - 16;
              sprintf(str, "(%3d, %3d)", mx, my);
              boxfill8(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, COL8_DARKWATER, 0, 0, 79, 15); 
              putfonts8_asc(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, 0, 0, COL8_WHITE, str);
              putblock8_8(pbinfo->vram, pbinfo->scrnx, 
                16, 16, mx, my, mcursor, 16);
            }
        }
    }
  }
}


#define EFLAGS_AC_BIT        0x00040000
#define CR0_CACHE_DISABLE    0x60000000

unsigned int memtest(unsigned int start, unsigned int end)
{
  char flg486 = 0;
  unsigned int eflg, cr0, i;

  // 386か、486以降なのかの確認
  eflg = io_load_eflags();
  eflg |= EFLAGS_AC_BIT; // AC-bit = 1
  io_store_eflags(eflg);
  eflg = io_load_eflags();
  if ((eflg & EFLAGS_AC_BIT) != 0) { // 386ではAC=1にしても自動で0に戻ってしまう
    flg486 = 1;
  }
  eflg &= ~EFLAGS_AC_BIT; // AC-bit = 0
  io_store_eflags(eflg);

  if (flg486 != 0) {
    cr0 = load_cr0();
    cr0 |= CR0_CACHE_DISABLE; // キャッシュ禁止
    store_cr0(cr0);
  }

  i = memtest_sub(start, end);

  if (flg486 != 0) {
    cr0 = load_cr0();
    cr0 &= ~CR0_CACHE_DISABLE; // キャッシュ許可
    store_cr0(cr0);
  }

  return i;
}

// 構造体の初期化処理
void memman_init(PMEMMAN man)
{
  man->frees    = 0; // 空き領域の個数
  man->maxfrees = 0; // freesの最大値（空き領域の個数を観察するために使用）
  man->lostsize = 0; // 開放に失敗したメモリの合計サイズ
  man->losts    = 0; // 開放に失敗した回数
}

// すべての空き領域の合計サイズを取得
unsigned int memman_total(PMEMMAN man)
{
  unsigned int i, t = 0;
  for (i = 0; i < man->frees; i++)
    t += man->free[i].size; // 変数tにサイズを加算
  return t;
}

// メモリ確保
unsigned int memman_alloc(PMEMMAN man, unsigned int size)
{
  unsigned int i, a;
  for (i = 0; i < man->frees; i++) {
    if (man->free[i].size >= size) {
      // 要求サイズ以上のメモリ領域を発見
      a = man->free[i].addr;
      man->free[i].addr += size;
      man->free[i].size -= size;
      if (man->free[i].size == 0) {
        // 要求メモリサイズと領域メモリサイズが同じだったなら
        // メモリ領域がちょうどなくなるので前へつめる
        for (man->frees--; i < man->frees; i++)
          man->free[i] = man->free[i + 1]; // 構造体の代入
      }
      return a; // 確保したメモリ領域のアドレスを返す
    }
  }
  return 0; // もうあきがないっすよ先輩。休みもないっすよ先輩。
}

// メモリ解放
int memman_free(PMEMMAN man, unsigned int addr, unsigned int size)
{
  int i, j;
  // まとめやすさを考えると、free[]がaddr順に並んでいるほうがいい
  // だからまず、どこに入れるべきかを決める
  // 挿入場所の検索
  for (i = 0; i < man->frees; i++)
    if (man->free[i].addr > addr)
      break;

  // free[i - 1].addr < addr < free[i].addr

  // 前にメモリ領域がある
  if (i > 0) {
    if (man->free[i - 1].addr + man->free[i - 1].size == addr) {
      // 前のあき領域にまとめられる
      man->free[i - 1].size += size;
      if (i < man->frees) {
        // 後ろもある
        if (addr + size == man->free[i].addr) {
          // なんと後ろともまとめられる You are Lucky!
          man->free[i - 1].size += man->free[i].size;
          // man->free[i]の削除
          // free[i]がなくなったので前へつめる
          for (man->frees--; i < man->frees; i++)
            man->free[i] = man->free[i + 1]; // 構造体の代入
        }
      }
      return 0; // 成功終了
    }
  }

  // 後ろにメモリ領域がある
  if (i < man->frees) {
    if (addr + size == man->free[i].addr) {
      // 後ろとまとめられる
      man->free[i].addr = addr;
      man->free[i].size += size;
      return 0; // 成功終了
    }
  }

  // 前後にメモリ領域がない
  if (man->frees < MEMMAN_FREES) {
    // free[i]より後ろを、後ろへずらして、すきまを作る
    for (j = man->frees; j > i; j--) {
      man->free[j] = man->free[j - 1];
    }
    man->frees++;
    if (man->maxfrees < man->frees)
      man->maxfrees = man->frees; // 最大値を更新

    man->free[i].addr = addr;
    man->free[i].size = size;
    return 0; // 成功終了
  }

  // 後ろにずらせなかった
  man->losts++;
  man->lostsize += size;
  return -1; // 失敗終了
}