Revert "Adjust p2.patch and p3.patch so that threads kernel still builds"
[pintos-anon] / solutions / p2.patch
index 68331bd87b80895da485cac29b216f8c922e481f..5b3646734279ff500bfa36983947062b20594ca3 100644 (file)
-diff -urpN pintos.orig/src/constants.h pintos/src/constants.h
---- pintos.orig/src/constants.h        2004-09-21 17:26:39.000000000 -0700
-+++ pintos/src/constants.h     2004-09-27 16:41:17.000000000 -0700
-@@ -8,4 +8,4 @@
- /*#define MACRONAME 1 */
- /* Uncomment if if you've implemented thread_join(). */
--/*#define THREAD_JOIN_IMPLEMENTED 1*/
-+#define THREAD_JOIN_IMPLEMENTED 1
-diff -urpN pintos.orig/src/threads/synch.c pintos/src/threads/synch.c
---- pintos.orig/src/threads/synch.c    2004-09-19 21:29:53.000000000 -0700
-+++ pintos/src/threads/synch.c 2004-09-27 16:41:17.000000000 -0700
-@@ -330,3 +330,35 @@ cond_name (const struct condition *cond)
-   return cond->name;
- }
-+\f
-+void
-+latch_init (struct latch *latch, const char *name) 
-+{
-+  latch->released = false;
-+  lock_init (&latch->monitor_lock, name);
-+  cond_init (&latch->rel_cond, name);
-+}
-+
-+void
-+latch_acquire (struct latch *latch) 
-+{
-+  lock_acquire (&latch->monitor_lock);
-+  if (!latch->released) 
-+    {
-+      cond_wait (&latch->rel_cond, &latch->monitor_lock);
-+      ASSERT (latch->released); 
-+    }
-+  lock_release (&latch->monitor_lock);
-+}
-+
-+void
-+latch_release (struct latch *latch) 
-+{
-+  lock_acquire (&latch->monitor_lock);
-+  if (!latch->released)
-+    {
-+      latch->released = true;
-+      cond_signal (&latch->rel_cond, &latch->monitor_lock);
-+    }
-+  lock_release (&latch->monitor_lock);
-+}
-diff -urpN pintos.orig/src/threads/synch.h pintos/src/threads/synch.h
---- pintos.orig/src/threads/synch.h    2004-09-19 21:29:53.000000000 -0700
-+++ pintos/src/threads/synch.h 2004-09-27 16:41:17.000000000 -0700
-@@ -44,4 +44,16 @@ void cond_signal (struct condition *, st
- void cond_broadcast (struct condition *, struct lock *);
- const char *cond_name (const struct condition *);
-+/* Latch. */
-+struct latch 
-+  {
-+    bool released;              /* Released yet? */
-+    struct lock monitor_lock;   /* Monitor lock. */
-+    struct condition rel_cond;  /* Signaled when released. */
-+  };
-+
-+void latch_init (struct latch *, const char *);
-+void latch_acquire (struct latch *);
-+void latch_release (struct latch *);
-+
- #endif /* threads/synch.h */
-diff -urpN pintos.orig/src/threads/thread.c pintos/src/threads/thread.c
---- pintos.orig/src/threads/thread.c   2004-09-26 14:15:17.000000000 -0700
-+++ pintos/src/threads/thread.c        2004-09-27 16:41:17.000000000 -0700
-@@ -13,6 +13,7 @@
- #include "threads/synch.h"
+diff --git a/src/threads/thread.c b/src/threads/thread.c
+index 86614f5..9fa7f1c 100644
+--- a/src/threads/thread.c
++++ b/src/threads/thread.c
+@@ -15,6 +15,7 @@
+ #include "threads/vaddr.h"
  #ifdef USERPROG
  #include "userprog/process.h"
 +#include "userprog/syscall.h"
  #endif
  
  /* Random value for struct thread's `magic' member.
-@@ -80,6 +81,7 @@ thread_init (void) 
-   init_thread (initial_thread, "main", PRI_DEFAULT);
-   initial_thread->status = THREAD_RUNNING;
-   initial_thread->tid = allocate_tid ();
-+  sema_up (&initial_thread->can_die);
- }
- /* Starts preemptive thread scheduling by enabling interrupts.
-@@ -148,6 +150,7 @@ thread_create (const char *name, int pri
-   /* Initialize thread. */
-   init_thread (t, name, priority);
-   tid = t->tid = allocate_tid ();
-+  list_push_back (&thread_current ()->children, &t->children_elem);
-   /* Stack frame for kernel_thread(). */
-   kf = alloc_frame (t, sizeof *kf);
-@@ -224,16 +227,36 @@ thread_tid (void) 
- void
- thread_exit (void) 
- {
-+  struct thread *t = thread_current ();
-+  list_elem *e, *next;
-+
-   ASSERT (!intr_context ());
+@@ -351,7 +352,8 @@ thread_exit (void)
  #ifdef USERPROG
    process_exit ();
  #endif
+-
 +  syscall_exit ();
 +  
-+  /* Notify our parent that we're dying. */
-+  latch_release (&t->ready_to_die);
-+
-+  /* Notify our children that they can die. */
-+  for (e = list_begin (&t->children); e != list_end (&t->children);
-+       e = next) 
-+    {
-+      struct thread *child = list_entry (e, struct thread, children_elem);
-+      next = list_next (e);
-+      list_remove (e);
-+      sema_up (&child->can_die); 
-+    }
-+
-+  /* Wait until our parent is ready for us to die. */
-+  sema_down (&t->can_die);
-   /* Just set our status to dying and schedule another process.
-      We will be destroyed during the call to schedule_tail(). */
-   intr_disable ();
--  thread_current ()->status = THREAD_DYING;
-+  t->status = THREAD_DYING;
-   schedule ();
-   NOT_REACHED ();
- }
-@@ -270,6 +293,26 @@ thread_block (void) 
-   thread_current ()->status = THREAD_BLOCKED;
-   schedule ();
- }
-+
-+/* Waits for thread with tid CHILD_TID to die. */
-+int
-+thread_join (tid_t child_tid) 
-+{
-+  struct thread *cur = thread_current ();
-+  list_elem *e;
-+
-+  for (e = list_begin (&cur->children); e != list_end (&cur->children); ) 
-+    {
-+      struct thread *child = list_entry (e, struct thread, children_elem);
-+      e = list_next (e);
-+      if (child->tid == child_tid) 
-+        {
-+          latch_acquire (&child->ready_to_die);
-+          return child->ret_code; 
-+        }
-+    }
-+  return -1;
-+}
\f
- /* Idle thread.  Executes when no other thread is ready to run. */
- static void
-@@ -335,6 +378,12 @@ init_thread (struct thread *t, const cha
+   /* Remove thread from all threads list, set our status to dying,
+      and schedule another process.  That process will destroy us
+      when it calls thread_schedule_tail(). */
+@@ -608,6 +610,10 @@ init_thread (struct thread *t, const char *name, int priority)
    strlcpy (t->name, name, sizeof t->name);
    t->stack = (uint8_t *) t + PGSIZE;
-   t->priority = priority;
-+  latch_init (&t->ready_to_die, "ready-to-die");
-+  sema_init (&t->can_die, 0, "can-die");
+   t->priority = t->normal_priority = priority;
 +  list_init (&t->children);
-+  t->ret_code = -1;
++  t->wait_status = NULL;
 +  list_init (&t->fds);
 +  t->next_handle = 2;
    t->magic = THREAD_MAGIC;
- }
-diff -urpN pintos.orig/src/threads/thread.h pintos/src/threads/thread.h
---- pintos.orig/src/threads/thread.h   2004-09-26 14:15:17.000000000 -0700
-+++ pintos/src/threads/thread.h        2004-09-27 16:41:17.000000000 -0700
-@@ -4,6 +4,7 @@
- #include <debug.h>
- #include <list.h>
- #include <stdint.h>
-+#include "threads/synch.h"
- /* States in a thread's life cycle. */
- enum thread_status
-@@ -89,12 +90,23 @@ struct thread
-     uint8_t *stack;                     /* Saved stack pointer. */
-     int priority;                       /* Priority. */
+   sema_init (&t->timer_sema, 0);
+   list_init (&t->donors);
+diff --git a/src/threads/thread.h b/src/threads/thread.h
+index 6601963..2c85d88 100644
+--- a/src/threads/thread.h
++++ b/src/threads/thread.h
+@@ -101,6 +101,10 @@ struct thread
+     fixed_point_t recent_cpu;           /* Recent amount of CPU time. */    
+     struct list_elem allelem;           /* List element for all threads list. */
  
-+    /* Members for implementing thread_join(). */
-+    struct latch ready_to_die;          /* Release when thread about to die. */
-+    struct semaphore can_die;           /* Up when thread allowed to die. */
-+    struct list children;               /* List of child threads. */
-+    list_elem children_elem;            /* Element of `children' list. */
-+    int ret_code;                       /* Return status. */
++    /* Owned by process.c. */
++    struct wait_status *wait_status;    /* This process's completion status. */
++    struct list children;               /* Completion status of children. */
 +
      /* Shared between thread.c and synch.c. */
-     list_elem elem;                     /* List element. */
+     struct list_elem elem;              /* List element. */
  
- #ifdef USERPROG
+@@ -113,11 +117,31 @@ struct thread
      /* Owned by userprog/process.c. */
      uint32_t *pagedir;                  /* Page directory. */
+ #endif
++    struct file *bin_file;              /* Executable. */
 +
 +    /* Owned by syscall.c. */
 +    struct list fds;                    /* List of file descriptors. */
 +    int next_handle;                    /* Next handle value. */
- #endif
  
-     /* Owned by thread.c */
-@@ -119,7 +131,7 @@ void thread_yield (void);
void thread_block (void);
+     /* Owned by thread.c. */
+     unsigned magic;                     /* Detects stack overflow. */
  };
  
- /* This function will be implemented in problem 1-2. */
--void thread_join (tid_t);
-+int thread_join (tid_t);
- /* These functions will be implemented in problem 1-3. */
- void thread_set_priority (int);
-diff -urpN pintos.orig/src/userprog/exception.c pintos/src/userprog/exception.c
---- pintos.orig/src/userprog/exception.c       2004-09-26 14:15:17.000000000 -0700
-+++ pintos/src/userprog/exception.c    2004-09-27 16:41:17.000000000 -0700
-@@ -147,6 +147,13 @@ page_fault (struct intr_frame *f) 
++/* Tracks the completion of a process.
++   Reference held by both the parent, in its `children' list,
++   and by the child, in its `wait_status' pointer. */
++struct wait_status
++  {
++    struct list_elem elem;              /* `children' list element. */
++    struct lock lock;                   /* Protects ref_cnt. */
++    int ref_cnt;                        /* 2=child and parent both alive,
++                                           1=either child or parent alive,
++                                           0=child and parent both dead. */
++    tid_t tid;                          /* Child thread id. */
++    int exit_code;                      /* Child exit code, if dead. */
++    struct semaphore dead;              /* 1=child alive, 0=child dead. */
++  };
++
+ /* If false (default), use round-robin scheduler.
+    If true, use multi-level feedback queue scheduler.
+    Controlled by kernel command-line option "-o mlfqs". */
+diff --git a/src/userprog/exception.c b/src/userprog/exception.c
+index 19aca12..3682478 100644
+--- a/src/userprog/exception.c
++++ b/src/userprog/exception.c
+@@ -148,6 +148,14 @@ page_fault (struct intr_frame *f)
    write = (f->error_code & PF_W) != 0;
    user = (f->error_code & PF_U) != 0;
  
++  /* Handle bad dereferences from system call implementations. */
 +  if (!user) 
 +    {
 +      f->eip = (void (*) (void)) f->eax;
@@ -232,27 +97,221 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/exception.c pintos/src/userprog/exception.c
    /* To implement virtual memory, delete the rest of the function
       body, and replace it with code that brings in the page to
       which fault_addr refers. */
-diff -urpN pintos.orig/src/userprog/process.c pintos/src/userprog/process.c
---- pintos.orig/src/userprog/process.c 2004-09-22 17:58:29.000000000 -0700
-+++ pintos/src/userprog/process.c      2004-09-27 16:41:17.000000000 -0700
-@@ -182,7 +182,7 @@ struct Elf32_Phdr
+diff --git a/src/userprog/process.c b/src/userprog/process.c
+index c0e5215..06ff27e 100644
+--- a/src/userprog/process.c
++++ b/src/userprog/process.c
+@@ -14,12 +14,24 @@
+ #include "threads/flags.h"
+ #include "threads/init.h"
+ #include "threads/interrupt.h"
++#include "threads/malloc.h"
+ #include "threads/palloc.h"
+ #include "threads/thread.h"
+ #include "threads/vaddr.h"
+ static thread_func start_process NO_RETURN;
+-static bool load (const char *cmdline, void (**eip) (void), void **esp);
++static bool load (const char *cmd_line, void (**eip) (void), void **esp);
++
++/* Data structure shared between process_execute() in the
++   invoking thread and start_process() in the newly invoked
++   thread. */
++struct exec_info 
++  {
++    const char *file_name;              /* Program to load. */
++    struct semaphore load_done;         /* "Up"ed when loading complete. */
++    struct wait_status *wait_status;    /* Child process. */
++    bool success;                       /* Program successfully loaded? */
++  };
+ /* Starts a new thread running a user program loaded from
+    FILENAME.  The new thread may be scheduled (and may even exit)
+@@ -28,29 +40,37 @@ static bool load (const char *cmdline, void (**eip) (void), void **esp);
+ tid_t
+ process_execute (const char *file_name) 
+ {
+-  char *fn_copy;
++  struct exec_info exec;
++  char thread_name[16];
++  char *save_ptr;
+   tid_t tid;
+-  /* Make a copy of FILE_NAME.
+-     Otherwise there's a race between the caller and load(). */
+-  fn_copy = palloc_get_page (0);
+-  if (fn_copy == NULL)
+-    return TID_ERROR;
+-  strlcpy (fn_copy, file_name, PGSIZE);
++  /* Initialize exec_info. */
++  exec.file_name = file_name;
++  sema_init (&exec.load_done, 0);
+   /* Create a new thread to execute FILE_NAME. */
+-  tid = thread_create (file_name, PRI_DEFAULT, start_process, fn_copy);
+-  if (tid == TID_ERROR)
+-    palloc_free_page (fn_copy); 
++  strlcpy (thread_name, file_name, sizeof thread_name);
++  strtok_r (thread_name, " ", &save_ptr);
++  tid = thread_create (thread_name, PRI_DEFAULT, start_process, &exec);
++  if (tid != TID_ERROR)
++    {
++      sema_down (&exec.load_done);
++      if (exec.success)
++        list_push_back (&thread_current ()->children, &exec.wait_status->elem);
++      else
++        tid = TID_ERROR;
++    }
++
+   return tid;
+ }
+ /* A thread function that loads a user process and starts it
+    running. */
+ static void
+-start_process (void *file_name_)
++start_process (void *exec_)
+ {
+-  char *file_name = file_name_;
++  struct exec_info *exec = exec_;
+   struct intr_frame if_;
+   bool success;
+@@ -59,10 +79,29 @@ start_process (void *file_name_)
+   if_.gs = if_.fs = if_.es = if_.ds = if_.ss = SEL_UDSEG;
+   if_.cs = SEL_UCSEG;
+   if_.eflags = FLAG_IF | FLAG_MBS;
+-  success = load (file_name, &if_.eip, &if_.esp);
++  success = load (exec->file_name, &if_.eip, &if_.esp);
++
++  /* Allocate wait_status. */
++  if (success)
++    {
++      exec->wait_status = thread_current ()->wait_status
++        = malloc (sizeof *exec->wait_status);
++      success = exec->wait_status != NULL; 
++    }
+-  /* If load failed, quit. */
+-  palloc_free_page (file_name);
++  /* Initialize wait_status. */
++  if (success) 
++    {
++      lock_init (&exec->wait_status->lock);
++      exec->wait_status->ref_cnt = 2;
++      exec->wait_status->tid = thread_current ()->tid;
++      exec->wait_status->exit_code = -1;
++      sema_init (&exec->wait_status->dead, 0);
++    }
++  
++  /* Notify parent thread and clean up. */
++  exec->success = success;
++  sema_up (&exec->load_done);
+   if (!success) 
+     thread_exit ();
+@@ -76,18 +115,47 @@ start_process (void *file_name_)
+   NOT_REACHED ();
+ }
++/* Releases one reference to CS and, if it is now unreferenced,
++   frees it. */
++static void
++release_child (struct wait_status *cs) 
++{
++  int new_ref_cnt;
++  
++  lock_acquire (&cs->lock);
++  new_ref_cnt = --cs->ref_cnt;
++  lock_release (&cs->lock);
++
++  if (new_ref_cnt == 0)
++    free (cs);
++}
++
+ /* Waits for thread TID to die and returns its exit status.  If
+    it was terminated by the kernel (i.e. killed due to an
+    exception), returns -1.  If TID is invalid or if it was not a
+    child of the calling process, or if process_wait() has already
+    been successfully called for the given TID, returns -1
+-   immediately, without waiting.
+-
+-   This function will be implemented in problem 2-2.  For now, it
+-   does nothing. */
++   immediately, without waiting. */
+ int
+-process_wait (tid_t child_tid UNUSED) 
++process_wait (tid_t child_tid) 
+ {
++  struct thread *cur = thread_current ();
++  struct list_elem *e;
++
++  for (e = list_begin (&cur->children); e != list_end (&cur->children);
++       e = list_next (e)) 
++    {
++      struct wait_status *cs = list_entry (e, struct wait_status, elem);
++      if (cs->tid == child_tid) 
++        {
++          int exit_code;
++          list_remove (e);
++          sema_down (&cs->dead);
++          exit_code = cs->exit_code;
++          release_child (cs);
++          return exit_code;
++        }
++    }
+   return -1;
+ }
+@@ -96,8 +164,30 @@ void
+ process_exit (void)
+ {
+   struct thread *cur = thread_current ();
++  struct list_elem *e, *next;
+   uint32_t *pd;
++  /* Close executable (and allow writes). */
++  file_close (cur->bin_file);
++
++  /* Notify parent that we're dead. */
++  if (cur->wait_status != NULL) 
++    {
++      struct wait_status *cs = cur->wait_status;
++      printf ("%s: exit(%d)\n", cur->name, cs->exit_code);
++      sema_up (&cs->dead);
++      release_child (cs);
++    }
++
++  /* Free entries of children list. */
++  for (e = list_begin (&cur->children); e != list_end (&cur->children);
++       e = next) 
++    {
++      struct wait_status *cs = list_entry (e, struct wait_status, elem);
++      next = list_remove (e);
++      release_child (cs);
++    }
++  
+   /* Destroy the current process's page directory and switch back
+      to the kernel-only page directory. */
+   pd = cur->pagedir;
+@@ -195,7 +285,7 @@ struct Elf32_Phdr
+ #define PF_W 2          /* Writable. */
  #define PF_R 4          /* Readable. */
  
- static bool load_segment (struct file *, const struct Elf32_Phdr *);
 -static bool setup_stack (void **esp);
-+static bool setup_stack (const char *cmdline, void **esp);
- /* Aborts loading an executable, with an error message. */
- #define LOAD_ERROR(MSG)                                         \
-@@ -198,13 +198,15 @@ static bool setup_stack (void **esp);
++static bool setup_stack (const char *cmd_line, void **esp);
+ static bool validate_segment (const struct Elf32_Phdr *, struct file *);
+ static bool load_segment (struct file *file, off_t ofs, uint8_t *upage,
+                           uint32_t read_bytes, uint32_t zero_bytes,
+@@ -206,13 +296,15 @@ static bool load_segment (struct file *file, off_t ofs, uint8_t *upage,
     and its initial stack pointer into *ESP.
     Returns true if successful, false otherwise. */
  bool
--load (const char *filename, void (**eip) (void), void **esp) 
-+load (const char *cmdline, void (**eip) (void), void **esp) 
+-load (const char *file_name, void (**eip) (void), void **esp) 
++load (const char *cmd_line, void (**eip) (void), void **esp) 
  {
    struct thread *t = thread_current ();
-+  char filename[NAME_MAX + 2];
++  char file_name[NAME_MAX + 2];
    struct Elf32_Ehdr ehdr;
    struct file *file = NULL;
    off_t file_ofs;
@@ -260,37 +319,55 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/process.c pintos/src/userprog/process.c
 +  char *cp;
    int i;
  
-   /* Allocate page directory. */
-@@ -212,6 +214,14 @@ load (const char *filename, void (**eip)
-   if (t->pagedir == NULL)
-     LOAD_ERROR (("page directory allocation failed"));
+   /* Allocate and activate page directory. */
+@@ -221,13 +313,22 @@ load (const char *file_name, void (**eip) (void), void **esp)
+     goto done;
+   process_activate ();
  
-+  /* Extract filename from command line. */
-+  while (*cmdline == ' ')
-+    cmdline++;
-+  strlcpy (filename, cmdline, sizeof filename);
-+  cp = strchr (filename, ' ');
++  /* Extract file_name from command line. */
++  while (*cmd_line == ' ')
++    cmd_line++;
++  strlcpy (file_name, cmd_line, sizeof file_name);
++  cp = strchr (file_name, ' ');
 +  if (cp != NULL)
 +    *cp = '\0';
 +
    /* Open executable file. */
-   file = filesys_open (filename);
-   if (file == NULL)
-@@ -269,7 +279,7 @@ load (const char *filename, void (**eip)
+-  file = filesys_open (file_name);
++  t->bin_file = file = filesys_open (file_name);
+   if (file == NULL) 
+     {
+       printf ("load: %s: open failed\n", file_name);
+       goto done; 
+     }
++  file_deny_write (file);
+   /* Read and verify executable header. */
+   if (file_read (file, &ehdr, sizeof ehdr) != sizeof ehdr
+@@ -302,7 +403,7 @@ load (const char *file_name, void (**eip) (void), void **esp)
      }
  
    /* Set up stack. */
 -  if (!setup_stack (esp))
-+  if (!setup_stack (cmdline, esp))
++  if (!setup_stack (cmd_line, esp))
      goto done;
  
    /* Start address. */
-@@ -371,10 +381,80 @@ load_segment (struct file *file, const s
+@@ -312,7 +413,6 @@ load (const char *file_name, void (**eip) (void), void **esp)
+  done:
+   /* We arrive here whether the load is successful or not. */
+-  file_close (file);
+   return success;
+ }
\f
+@@ -424,10 +524,92 @@ load_segment (struct file *file, off_t ofs, uint8_t *upage,
    return true;
  }
  
 -/* Create a minimal stack by mapping a zeroed page at the top of
 -   user virtual memory. */
++/* Reverse the order of the ARGC pointers to char in ARGV. */
 +static void
 +reverse (int argc, char **argv) 
 +{
@@ -302,6 +379,13 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/process.c pintos/src/userprog/process.c
 +    }
 +}
 +
++/* Pushes the SIZE bytes in BUF onto the stack in KPAGE, whose
++   page-relative stack pointer is *OFS, and then adjusts *OFS
++   appropriately.  The bytes pushed are rounded to a 32-bit
++   boundary.
++
++   If successful, returns a pointer to the newly pushed object.
++   On failure, returns a null pointer. */
 +static void *
 +push (uint8_t *kpage, size_t *ofs, const void *buf, size_t size) 
 +{
@@ -314,20 +398,24 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/process.c pintos/src/userprog/process.c
 +  return kpage + *ofs + (padsize - size);
 +}
 +
++/* Sets up command line arguments in KPAGE, which will be mapped
++   to UPAGE in user space.  The command line arguments are taken
++   from CMD_LINE, separated by spaces.  Sets *ESP to the initial
++   stack pointer for the process. */
 +static bool
-+init_cmdline (uint8_t *kpage, uint8_t *upage, const char *cmdline,
-+              void **esp) 
++init_cmd_line (uint8_t *kpage, uint8_t *upage, const char *cmd_line,
++               void **esp) 
 +{
 +  size_t ofs = PGSIZE;
 +  char *const null = NULL;
-+  char *cmdline_copy;
++  char *cmd_line_copy;
 +  char *karg, *saveptr;
 +  int argc;
 +  char **argv;
 +
 +  /* Push command line string. */
-+  cmdline_copy = push (kpage, &ofs, cmdline, strlen (cmdline) + 1);
-+  if (cmdline_copy == NULL)
++  cmd_line_copy = push (kpage, &ofs, cmd_line, strlen (cmd_line) + 1);
++  if (cmd_line_copy == NULL)
 +    return false;
 +
 +  if (push (kpage, &ofs, &null, sizeof null) == NULL)
@@ -336,10 +424,10 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/process.c pintos/src/userprog/process.c
 +  /* Parse command line into arguments
 +     and push them in reverse order. */
 +  argc = 0;
-+  for (karg = strtok_r (cmdline_copy, " ", &saveptr); karg != NULL;
++  for (karg = strtok_r (cmd_line_copy, " ", &saveptr); karg != NULL;
 +       karg = strtok_r (NULL, " ", &saveptr))
 +    {
-+      char *uarg = upage + (karg - (char *) kpage);
++      void *uarg = upage + (karg - (char *) kpage);
 +      if (push (kpage, &ofs, &uarg, sizeof uarg) == NULL)
 +        return false;
 +      argc++;
@@ -361,54 +449,54 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/process.c pintos/src/userprog/process.c
 +}
 +
 +/* Create a minimal stack for T by mapping a page at the
-+   top of user virtual memory.  Fills in the page using CMDLINE
++   top of user virtual memory.  Fills in the page using CMD_LINE
 +   and sets *ESP to the stack pointer. */
  static bool
 -setup_stack (void **esp) 
-+setup_stack (const char *cmdline, void **esp) 
++setup_stack (const char *cmd_line, void **esp) 
  {
    uint8_t *kpage;
    bool success = false;
-@@ -382,9 +462,9 @@ setup_stack (void **esp) 
+@@ -435,9 +617,9 @@ setup_stack (void **esp)
    kpage = palloc_get_page (PAL_USER | PAL_ZERO);
    if (kpage != NULL) 
      {
--      success = install_page (((uint8_t *) PHYS_BASE) - PGSIZE, kpage);
+-      success = install_page (((uint8_t *) PHYS_BASE) - PGSIZE, kpage, true);
 -      if (success)
 -        *esp = PHYS_BASE;
 +      uint8_t *upage = ((uint8_t *) PHYS_BASE) - PGSIZE;
-+      if (install_page (upage, kpage))
-+        success = init_cmdline (kpage, upage, cmdline, esp);
++      if (install_page (upage, kpage, true))
++        success = init_cmd_line (kpage, upage, cmd_line, esp);
        else
          palloc_free_page (kpage);
      }
-diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
---- pintos.orig/src/userprog/syscall.c 2004-09-26 14:15:17.000000000 -0700
-+++ pintos/src/userprog/syscall.c      2004-09-27 16:43:00.000000000 -0700
-@@ -1,20 +1,429 @@
+diff --git a/src/userprog/syscall.c b/src/userprog/syscall.c
+index 370c89b..ef31316 100644
+--- a/src/userprog/syscall.c
++++ b/src/userprog/syscall.c
+@@ -1,20 +1,486 @@
  #include "userprog/syscall.h"
  #include <stdio.h>
 +#include <string.h>
  #include <syscall-nr.h>
 +#include "userprog/process.h"
 +#include "userprog/pagedir.h"
-+#include "devices/kbd.h"
++#include "devices/input.h"
++#include "devices/shutdown.h"
 +#include "filesys/filesys.h"
 +#include "filesys/file.h"
-+#include "threads/init.h"
  #include "threads/interrupt.h"
 +#include "threads/malloc.h"
-+#include "threads/mmu.h"
 +#include "threads/palloc.h"
  #include "threads/thread.h"
 -
++#include "threads/vaddr.h"
 + 
-+typedef int syscall_function (int, int, int);
 + 
 +static int sys_halt (void);
 +static int sys_exit (int status);
 +static int sys_exec (const char *ufile);
-+static int sys_join (tid_t);
++static int sys_wait (tid_t);
 +static int sys_create (const char *ufile, unsigned initial_size);
 +static int sys_remove (const char *ufile);
 +static int sys_open (const char *ufile);
@@ -418,89 +506,110 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +static int sys_seek (int handle, unsigned position);
 +static int sys_tell (int handle);
 +static int sys_close (int handle);
-+ 
-+struct syscall 
-+  {
-+    size_t arg_cnt;
-+    syscall_function *func;
-+  };
-+ 
-+struct syscall syscall_table[] = 
-+  {
-+    {0, (syscall_function *) sys_halt},
-+    {1, (syscall_function *) sys_exit},
-+    {1, (syscall_function *) sys_exec},
-+    {1, (syscall_function *) sys_join},
-+    {2, (syscall_function *) sys_create},
-+    {1, (syscall_function *) sys_remove},
-+    {1, (syscall_function *) sys_open},
-+    {1, (syscall_function *) sys_filesize},
-+    {3, (syscall_function *) sys_read},
-+    {3, (syscall_function *) sys_write},
-+    {2, (syscall_function *) sys_seek},
-+    {1, (syscall_function *) sys_tell},
-+    {1, (syscall_function *) sys_close},
-+  };
-+static const int syscall_cnt = sizeof syscall_table / sizeof *syscall_table;
 + 
  static void syscall_handler (struct intr_frame *);
 -
 +static void copy_in (void *, const void *, size_t);
 + 
++/* Serializes file system operations. */
 +static struct lock fs_lock;
 + 
  void
  syscall_init (void) 
  {
-   intr_register (0x30, 3, INTR_ON, syscall_handler, "syscall");
-+  lock_init (&fs_lock, "fs");
+   intr_register_int (0x30, 3, INTR_ON, syscall_handler, "syscall");
++  lock_init (&fs_lock);
  }
--
 + 
- static void
--syscall_handler (struct intr_frame *f UNUSED) 
++/* System call handler. */
++static void
 +syscall_handler (struct intr_frame *f) 
- {
--  printf ("system call!\n");
-+  struct syscall *s;
-+  int call_nr;
++{
++  typedef int syscall_function (int, int, int);
++
++  /* A system call. */
++  struct syscall 
++    {
++      size_t arg_cnt;           /* Number of arguments. */
++      syscall_function *func;   /* Implementation. */
++    };
++
++  /* Table of system calls. */
++  static const struct syscall syscall_table[] =
++    {
++      {0, (syscall_function *) sys_halt},
++      {1, (syscall_function *) sys_exit},
++      {1, (syscall_function *) sys_exec},
++      {1, (syscall_function *) sys_wait},
++      {2, (syscall_function *) sys_create},
++      {1, (syscall_function *) sys_remove},
++      {1, (syscall_function *) sys_open},
++      {1, (syscall_function *) sys_filesize},
++      {3, (syscall_function *) sys_read},
++      {3, (syscall_function *) sys_write},
++      {2, (syscall_function *) sys_seek},
++      {1, (syscall_function *) sys_tell},
++      {1, (syscall_function *) sys_close},
++    };
++
++  const struct syscall *sc;
++  unsigned call_nr;
 +  int args[3];
-+ 
++
++  /* Get the system call. */
 +  copy_in (&call_nr, f->esp, sizeof call_nr);
-+  if (call_nr < 0 || call_nr >= syscall_cnt)
-+    {
-+      printf ("bad syscall number %d\n", call_nr);
-+      thread_exit ();
-+    }
-+ 
-+  s = syscall_table + call_nr;
-+  ASSERT (s->arg_cnt <= sizeof args / sizeof *args);
++  if (call_nr >= sizeof syscall_table / sizeof *syscall_table)
++    thread_exit ();
++  sc = syscall_table + call_nr;
++  /* Get the system call arguments. */
++  ASSERT (sc->arg_cnt <= sizeof args / sizeof *args);
 +  memset (args, 0, sizeof args);
-+  copy_in (args, (uint32_t *) f->esp + 1, sizeof *args * s->arg_cnt);
-+  f->eax = s->func (args[0], args[1], args[2]);
++  copy_in (args, (uint32_t *) f->esp + 1, sizeof *args * sc->arg_cnt);
++
++  /* Execute the system call,
++     and set the return value. */
++  f->eax = sc->func (args[0], args[1], args[2]);
 +}
 + 
++/* Returns true if UADDR is a valid, mapped user address,
++   false otherwise. */
 +static bool
 +verify_user (const void *uaddr) 
 +{
-+  return pagedir_get_page (thread_current ()->pagedir, uaddr) != NULL;
++  return (uaddr < PHYS_BASE
++          && pagedir_get_page (thread_current ()->pagedir, uaddr) != NULL);
 +}
 + 
-+static inline bool get_user (uint8_t *dst, const uint8_t *usrc) {
++/* Copies a byte from user address USRC to kernel address DST.
++   USRC must be below PHYS_BASE.
++   Returns true if successful, false if a segfault occurred. */
++static inline bool
++get_user (uint8_t *dst, const uint8_t *usrc)
++{
 +  int eax;
 +  asm ("movl $1f, %%eax; movb %2, %%al; movb %%al, %0; 1:"
 +       : "=m" (*dst), "=&a" (eax) : "m" (*usrc));
 +  return eax != 0;
 +}
 + 
-+static inline bool put_user (uint8_t *udst, uint8_t byte) {
++/* Writes BYTE to user address UDST.
++   UDST must be below PHYS_BASE.
++   Returns true if successful, false if a segfault occurred. */
++static inline bool
++put_user (uint8_t *udst, uint8_t byte)
++{
 +  int eax;
 +  asm ("movl $1f, %%eax; movb %b2, %0; 1:"
-+       : "=m" (*udst), "=&a" (eax) : "r" (byte));
++       : "=m" (*udst), "=&a" (eax) : "q" (byte));
 +  return eax != 0;
 +}
 + 
-+static void
++/* Copies SIZE bytes from user address USRC to kernel address
++   DST.
++   Call thread_exit() if any of the user accesses are invalid. */
+ static void
+-syscall_handler (struct intr_frame *f UNUSED) 
 +copy_in (void *dst_, const void *usrc_, size_t size) 
 +{
 +  uint8_t *dst = dst_;
@@ -511,6 +620,11 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +      thread_exit ();
 +}
 + 
++/* Creates a copy of user string US in kernel memory
++   and returns it as a page that must be freed with
++   palloc_free_page().
++   Truncates the string at PGSIZE bytes in size.
++   Call thread_exit() if any of the user accesses are invalid. */
 +static char *
 +copy_in_string (const char *us) 
 +{
@@ -519,42 +633,40 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 + 
 +  ks = palloc_get_page (0);
 +  if (ks == NULL) 
-+    {
-+      printf ("copy_in_string: out of memory\n");
-+      thread_exit ();
-+    }
++    thread_exit ();
 + 
 +  for (length = 0; length < PGSIZE; length++)
 +    {
 +      if (us >= (char *) PHYS_BASE || !get_user (ks + length, us++)) 
 +        {
-+          printf ("bad user reference (%p)\n", us + length);
++          palloc_free_page (ks);
 +          thread_exit (); 
 +        }
 +       
 +      if (ks[length] == '\0')
 +        return ks;
 +    }
-+ 
-+  printf ("copy_in_string: string too long\n");
-+  palloc_free_page (ks);
-+  thread_exit ();
++  ks[PGSIZE - 1] = '\0';
++  return ks;
 +}
 + 
++/* Halt system call. */
 +static int
 +sys_halt (void)
 +{
-+  power_off ();
++  shutdown_power_off ();
 +}
 + 
++/* Exit system call. */
 +static int
-+sys_exit (int ret_code) 
++sys_exit (int exit_code) 
 +{
-+  thread_current ()->ret_code = ret_code;
++  thread_current ()->wait_status->exit_code = exit_code;
 +  thread_exit ();
 +  NOT_REACHED ();
 +}
 + 
++/* Exec system call. */
 +static int
 +sys_exec (const char *ufile) 
 +{
@@ -570,12 +682,14 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +  return tid;
 +}
 + 
++/* Wait system call. */
 +static int
-+sys_join (tid_t child) 
++sys_wait (tid_t child) 
 +{
-+  return thread_join (child);
++  return process_wait (child);
 +}
 + 
++/* Create system call. */
 +static int
 +sys_create (const char *ufile, unsigned initial_size) 
 +{
@@ -591,9 +705,11 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +  return ok;
 +}
 + 
++/* Remove system call. */
 +static int
 +sys_remove (const char *ufile) 
-+{
+ {
+-  printf ("system call!\n");
 +  char *kfile = copy_in_string (ufile);
 +  bool ok;
 +   
@@ -606,63 +722,68 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +  return ok;
 +}
 + 
-+struct fildes
++/* A file descriptor, for binding a file handle to a file. */
++struct file_descriptor
 +  {
-+    list_elem elem;
-+    struct file *file;
-+    int handle;
++    struct list_elem elem;      /* List element. */
++    struct file *file;          /* File. */
++    int handle;                 /* File handle. */
 +  };
 + 
++/* Open system call. */
 +static int
 +sys_open (const char *ufile) 
 +{
 +  char *kfile = copy_in_string (ufile);
-+  struct fildes *fd;
++  struct file_descriptor *fd;
 +  int handle = -1;
 + 
 +  fd = malloc (sizeof *fd);
-+  if (fd == NULL)
-+    goto exit;
-+ 
-+  lock_acquire (&fs_lock);
-+  fd->file = filesys_open (kfile);
-+  if (fd->file != NULL)
++  if (fd != NULL)
 +    {
-+      struct thread *cur = thread_current ();
-+      handle = fd->handle = cur->next_handle++;
-+      list_push_front (&cur->fds, &fd->elem);
++      lock_acquire (&fs_lock);
++      fd->file = filesys_open (kfile);
++      if (fd->file != NULL)
++        {
++          struct thread *cur = thread_current ();
++          handle = fd->handle = cur->next_handle++;
++          list_push_front (&cur->fds, &fd->elem);
++        }
++      else 
++        free (fd);
++      lock_release (&fs_lock);
 +    }
-+  else 
-+    free (fd);
-+  lock_release (&fs_lock);
-+ 
-+ exit:
++  
 +  palloc_free_page (kfile);
 +  return handle;
 +}
 + 
-+static struct fildes *
++/* Returns the file descriptor associated with the given handle.
++   Terminates the process if HANDLE is not associated with an
++   open file. */
++static struct file_descriptor *
 +lookup_fd (int handle) 
 +{
 +  struct thread *cur = thread_current ();
-+  list_elem *e;
++  struct list_elem *e;
 +   
 +  for (e = list_begin (&cur->fds); e != list_end (&cur->fds);
 +       e = list_next (e))
 +    {
-+      struct fildes *fd = list_entry (e, struct fildes, elem);
++      struct file_descriptor *fd;
++      fd = list_entry (e, struct file_descriptor, elem);
 +      if (fd->handle == handle)
 +        return fd;
 +    }
 + 
-+  printf ("no handle %d\n", handle);
    thread_exit ();
  }
 + 
++/* Filesize system call. */
 +static int
 +sys_filesize (int handle) 
 +{
-+  struct fildes *fd = lookup_fd (handle);
++  struct file_descriptor *fd = lookup_fd (handle);
 +  int size;
 + 
 +  lock_acquire (&fs_lock);
@@ -672,35 +793,41 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +  return size;
 +}
 + 
++/* Read system call. */
 +static int
 +sys_read (int handle, void *udst_, unsigned size) 
 +{
 +  uint8_t *udst = udst_;
-+  struct fildes *fd;
++  struct file_descriptor *fd;
 +  int bytes_read = 0;
-+ 
++
++  /* Handle keyboard reads. */
 +  if (handle == STDIN_FILENO) 
 +    {
 +      for (bytes_read = 0; (size_t) bytes_read < size; bytes_read++)
-+        if (udst >= (uint8_t *) PHYS_BASE || !put_user (udst++, kbd_getc ()))
++        if (udst >= (uint8_t *) PHYS_BASE || !put_user (udst++, input_getc ()))
 +          thread_exit ();
 +      return bytes_read;
 +    }
-+ 
-+  lock_acquire (&fs_lock);
++
++  /* Handle all other reads. */
 +  fd = lookup_fd (handle);
++  lock_acquire (&fs_lock);
 +  while (size > 0) 
 +    {
++      /* How much to read into this page? */
 +      size_t page_left = PGSIZE - pg_ofs (udst);
 +      size_t read_amt = size < page_left ? size : page_left;
 +      off_t retval;
-+ 
++
++      /* Check that touching this page is okay. */
 +      if (!verify_user (udst)) 
 +        {
 +          lock_release (&fs_lock);
 +          thread_exit ();
 +        }
-+       
++
++      /* Read from file into page. */
 +      retval = file_read (fd->file, udst, read_amt);
 +      if (retval < 0)
 +        {
@@ -708,11 +835,13 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +            bytes_read = -1; 
 +          break;
 +        }
-+ 
 +      bytes_read += retval;
++
++      /* If it was a short read we're done. */
 +      if (retval != (off_t) read_amt)
 +        break;
-+ 
++
++      /* Advance. */
 +      udst += retval;
 +      size -= retval;
 +    }
@@ -721,28 +850,34 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +  return bytes_read;
 +}
 + 
++/* Write system call. */
 +static int
 +sys_write (int handle, void *usrc_, unsigned size) 
 +{
 +  uint8_t *usrc = usrc_;
-+  struct fildes *fd = NULL;
++  struct file_descriptor *fd = NULL;
 +  int bytes_written = 0;
-+ 
-+  lock_acquire (&fs_lock);
++
++  /* Lookup up file descriptor. */
 +  if (handle != STDOUT_FILENO)
 +    fd = lookup_fd (handle);
++
++  lock_acquire (&fs_lock);
 +  while (size > 0) 
 +    {
++      /* How much bytes to write to this page? */
 +      size_t page_left = PGSIZE - pg_ofs (usrc);
 +      size_t write_amt = size < page_left ? size : page_left;
 +      off_t retval;
-+ 
++
++      /* Check that we can touch this user page. */
 +      if (!verify_user (usrc)) 
 +        {
 +          lock_release (&fs_lock);
 +          thread_exit ();
 +        }
-+ 
++
++      /* Do the write. */
 +      if (handle == STDOUT_FILENO)
 +        {
 +          putbuf (usrc, write_amt);
@@ -756,11 +891,13 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +            bytes_written = -1;
 +          break;
 +        }
-+ 
 +      bytes_written += retval;
++
++      /* If it was a short write we're done. */
 +      if (retval != (off_t) write_amt)
 +        break;
-+ 
++
++      /* Advance. */
 +      usrc += retval;
 +      size -= retval;
 +    }
@@ -769,22 +906,25 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +  return bytes_written;
 +}
 + 
++/* Seek system call. */
 +static int
 +sys_seek (int handle, unsigned position) 
 +{
-+  struct fildes *fd = lookup_fd (handle);
++  struct file_descriptor *fd = lookup_fd (handle);
 +   
 +  lock_acquire (&fs_lock);
-+  file_seek (fd->file, position);
++  if ((off_t) position >= 0)
++    file_seek (fd->file, position);
 +  lock_release (&fs_lock);
 + 
 +  return 0;
 +}
 + 
++/* Tell system call. */
 +static int
 +sys_tell (int handle) 
 +{
-+  struct fildes *fd = lookup_fd (handle);
++  struct file_descriptor *fd = lookup_fd (handle);
 +  unsigned position;
 +   
 +  lock_acquire (&fs_lock);
@@ -794,10 +934,11 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +  return position;
 +}
 + 
++/* Close system call. */
 +static int
 +sys_close (int handle) 
 +{
-+  struct fildes *fd = lookup_fd (handle);
++  struct file_descriptor *fd = lookup_fd (handle);
 +  lock_acquire (&fs_lock);
 +  file_close (fd->file);
 +  lock_release (&fs_lock);
@@ -806,23 +947,28 @@ diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.c pintos/src/userprog/syscall.c
 +  return 0;
 +}
 + 
++/* On thread exit, close all open files. */
 +void
 +syscall_exit (void) 
 +{
 +  struct thread *cur = thread_current ();
-+  list_elem *e, *next;
++  struct list_elem *e, *next;
 +   
 +  for (e = list_begin (&cur->fds); e != list_end (&cur->fds); e = next)
 +    {
-+      struct fildes *fd = list_entry (e, struct fildes, elem);
++      struct file_descriptor *fd;
++      fd = list_entry (e, struct file_descriptor, elem);
 +      next = list_next (e);
++      lock_acquire (&fs_lock);
 +      file_close (fd->file);
++      lock_release (&fs_lock);
 +      free (fd);
 +    }
 +}
-diff -urpN pintos.orig/src/userprog/syscall.h pintos/src/userprog/syscall.h
---- pintos.orig/src/userprog/syscall.h 2004-09-05 22:38:45.000000000 -0700
-+++ pintos/src/userprog/syscall.h      2004-09-27 16:41:17.000000000 -0700
+diff --git a/src/userprog/syscall.h b/src/userprog/syscall.h
+index 9059096..9d156f0 100644
+--- a/src/userprog/syscall.h
++++ b/src/userprog/syscall.h
 @@ -2,5 +2,6 @@
  #define USERPROG_SYSCALL_H