Applied patch set 6 by Ben, derived from Anthony's megapatch, and minor
[pintos-anon] / src / threads / init.c
index 5893ce970b21fe12f707e4c3be55767e31c0034f..66bc8671ee0b95810199247057a4cd407ee6f1e7 100644 (file)
@@ -1,18 +1,21 @@
 #include "threads/init.h"
 #include <console.h>
 #include <debug.h>
+#include <inttypes.h>
 #include <limits.h>
 #include <random.h>
 #include <stddef.h>
-#include <stdint.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include "devices/kbd.h"
 #include "devices/input.h"
+#include "devices/pci.h"
+#include "devices/usb.h"
 #include "devices/serial.h"
 #include "devices/timer.h"
 #include "devices/vga.h"
+#include "devices/rtc.h"
 #include "threads/interrupt.h"
 #include "threads/io.h"
 #include "threads/loader.h"
 #include "tests/threads/tests.h"
 #endif
 #ifdef FILESYS
-#include "devices/disk.h"
+#include "devices/block.h"
+#include "devices/ide.h"
 #include "filesys/filesys.h"
 #include "filesys/fsutil.h"
 #endif
 
-/* Amount of physical memory, in 4 kB pages. */
-size_t ram_pages;
-
 /* Page directory with kernel mappings only. */
 uint32_t *base_page_dir;
+bool base_page_dir_initialized = 0;
 
 #ifdef FILESYS
 /* -f: Format the file system? */
 static bool format_filesys;
+
+/* -filesys, -scratch, -swap: Names of block devices to use,
+   overriding the defaults. */
+static const char *filesys_bdev_name;
+static const char *scratch_bdev_name;
+#ifdef VM
+static const char *swap_bdev_name;
+#endif
 #endif
 
 /* -q: Power off after kernel tasks complete? */
 bool power_off_when_done;
 
-static void ram_init (void);
+static void bss_init (void);
 static void paging_init (void);
+static void pci_zone_init (void);
 
 static char **read_command_line (void);
 static char **parse_options (char **argv);
 static void run_actions (char **argv);
 static void usage (void);
 
-static void print_stats (void);
+#ifdef FILESYS
+static void locate_block_devices (void);
+static void locate_block_device (enum block_type, const char *name);
+#endif
 
+static void print_stats (void);
 
 int main (void) NO_RETURN;
 
@@ -67,9 +82,9 @@ int
 main (void)
 {
   char **argv;
-  
-  /* Clear BSS and get machine's RAM size. */  
-  ram_init ();
+
+  /* Clear BSS. */  
+  bss_init ();
 
   /* Break command line into arguments and parse options. */
   argv = read_command_line ();
@@ -81,7 +96,8 @@ main (void)
   console_init ();  
 
   /* Greet user. */
-  printf ("Pintos booting with %'zu kB RAM...\n", ram_pages * PGSIZE / 1024);
+  printf ("Pintos booting with %'"PRIu32" kB RAM...\n",
+          ram_pages * PGSIZE / 1024);
 
   /* Initialize memory system. */
   palloc_init ();
@@ -98,6 +114,7 @@ main (void)
   intr_init ();
   timer_init ();
   kbd_init ();
+  pci_init ();
   input_init ();
 #ifdef USERPROG
   exception_init ();
@@ -108,10 +125,13 @@ main (void)
   thread_start ();
   serial_init_queue ();
   timer_calibrate ();
+  usb_init ();
 
 #ifdef FILESYS
   /* Initialize file system. */
-  disk_init ();
+  usb_storage_init ();
+  ide_init ();
+  locate_block_devices ();
   filesys_init (format_filesys);
 #endif
 
@@ -126,32 +146,23 @@ main (void)
   thread_exit ();
 }
 \f
-/* Clear BSS and obtain RAM size from loader. */
+/* Clear the "BSS", a segment that should be initialized to
+   zeros.  It isn't actually stored on disk or zeroed by the
+   kernel loader, so we have to zero it ourselves.
+
+   The start and end of the BSS segment is recorded by the
+   linker as _start_bss and _end_bss.  See kernel.lds. */
 static void
-ram_init (void) 
+bss_init (void) 
 {
-  /* The "BSS" is a segment that should be initialized to zeros.
-     It isn't actually stored on disk or zeroed by the kernel
-     loader, so we have to zero it ourselves.
-
-     The start and end of the BSS segment is recorded by the
-     linker as _start_bss and _end_bss.  See kernel.lds. */
   extern char _start_bss, _end_bss;
   memset (&_start_bss, 0, &_end_bss - &_start_bss);
-
-  /* Get RAM size from loader.  See loader.S. */
-  ram_pages = *(uint32_t *) ptov (LOADER_RAM_PGS);
 }
 
 /* Populates the base page directory and page table with the
    kernel virtual mapping, and then sets up the CPU to use the
    new page directory.  Points base_page_dir to the page
-   directory it creates.
-
-   At the time this function is called, the active page table
-   (set up by loader.S) only maps the first 4 MB of RAM, so we
-   should not try to use extravagant amounts of memory.
-   Fortunately, there is no need to do so. */
+   directory it creates. */
 static void
 paging_init (void)
 {
@@ -172,18 +183,39 @@ paging_init (void)
       if (pd[pde_idx] == 0)
         {
           pt = palloc_get_page (PAL_ASSERT | PAL_ZERO);
-          pd[pde_idx] = pde_create (pt);
+          pd[pde_idx] = pde_create_kernel (pt);
         }
 
       pt[pte_idx] = pte_create_kernel (vaddr, !in_kernel_text);
     }
 
+  pci_zone_init ();
+
   /* Store the physical address of the page directory into CR3
      aka PDBR (page directory base register).  This activates our
      new page tables immediately.  See [IA32-v2a] "MOV--Move
      to/from Control Registers" and [IA32-v3a] 3.7.5 "Base Address
      of the Page Directory". */
   asm volatile ("movl %0, %%cr3" : : "r" (vtop (base_page_dir)));
+
+  base_page_dir_initialized = 1;
+}
+
+/* initialize PCI zone at PCI_ADDR_ZONE_BEGIN - PCI_ADDR_ZONE_END*/
+static void
+pci_zone_init (void)
+{
+  int i;
+  for (i = 0; i < PCI_ADDR_ZONE_PDES; i++)
+    {
+      size_t pde_idx = pd_no ((void *) PCI_ADDR_ZONE_BEGIN) + i;
+      uint32_t pde;
+      void *pt;
+
+      pt = palloc_get_page (PAL_ASSERT | PAL_ZERO);
+      pde = pde_create_kernel (pt);
+      base_page_dir[pde_idx] = pde;
+    }
 }
 
 /* Breaks the kernel command line into words and returns them as
@@ -239,6 +271,14 @@ parse_options (char **argv)
 #ifdef FILESYS
       else if (!strcmp (name, "-f"))
         format_filesys = true;
+      else if (!strcmp (name, "-filesys"))
+        filesys_bdev_name = value;
+      else if (!strcmp (name, "-scratch"))
+        scratch_bdev_name = value;
+#ifdef VM
+      else if (!strcmp (name, "-swap"))
+        swap_bdev_name = value;
+#endif
 #endif
       else if (!strcmp (name, "-rs"))
         random_init (atoi (value));
@@ -251,6 +291,16 @@ parse_options (char **argv)
       else
         PANIC ("unknown option `%s' (use -h for help)", name);
     }
+
+  /* Initialize the random number generator based on the system
+     time.  This has no effect if an "-rs" option was specified.
+
+     When running under Bochs, this is not enough by itself to
+     get a good seed value, because the pintos script sets the
+     initial time to a predictable value, not to the local time,
+     for reproducibility.  To fix this, give the "-r" option to
+     the pintos script to request real-time execution. */
+  random_init (rtc_get_time ());
   
   return argv;
 }
@@ -291,8 +341,8 @@ run_actions (char **argv)
       {"ls", 1, fsutil_ls},
       {"cat", 2, fsutil_cat},
       {"rm", 2, fsutil_rm},
-      {"put", 2, fsutil_put},
-      {"get", 2, fsutil_get},
+      {"extract", 1, fsutil_extract},
+      {"append", 2, fsutil_append},
 #endif
       {NULL, 0, NULL},
     };
@@ -340,13 +390,20 @@ usage (void)
           "  cat FILE           Print FILE to the console.\n"
           "  rm FILE            Delete FILE.\n"
           "Use these actions indirectly via `pintos' -g and -p options:\n"
-          "  put FILE           Put FILE into file system from scratch disk.\n"
+          "  extract            Untar from scratch disk into file system.\n"
           "  get FILE           Get FILE from file system into scratch disk.\n"
 #endif
           "\nOptions:\n"
           "  -h                 Print this help message and power off.\n"
           "  -q                 Power off VM after actions or on panic.\n"
+#ifdef FILESYS
           "  -f                 Format file system disk during startup.\n"
+          "  -filesys=BDEV      Use BDEV for file system instead of default.\n"
+          "  -scratch=BDEV      Use BDEV for scratch instead of default.\n"
+#ifdef VM
+          "  -swap=BDEV         Use BDEV for swap instead of default.\n"
+#endif
+#endif
           "  -rs=SEED           Set random number seed to SEED.\n"
           "  -mlfqs             Use multi-level feedback queue scheduler.\n"
 #ifdef USERPROG
@@ -356,6 +413,47 @@ usage (void)
   power_off ();
 }
 
+#ifdef FILESYS
+/* Figure out what disks to cast in the various Pintos roles. */
+static void
+locate_block_devices (void)
+{
+  locate_block_device (BLOCK_FILESYS, filesys_bdev_name);
+  locate_block_device (BLOCK_SCRATCH, scratch_bdev_name);
+#ifdef VM
+  locate_block_device (BLOCK_SWAP, swap_bdev_name);
+#endif
+}
+
+/* Figures out what block device to use for the given ROLE: the
+   block device with the given NAME, if NAME is non-null,
+   otherwise the first block device in probe order of type
+   ROLE. */
+static void
+locate_block_device (enum block_type role, const char *name)
+{
+  struct block *block = NULL;
+
+  if (name != NULL)
+    {
+      block = block_get_by_name (name);
+      if (block == NULL)
+        PANIC ("No such block device \"%s\"", name);
+    }
+  else
+    {
+      for (block = block_first (); block != NULL; block = block_next (block))
+        if (block_type (block) == role)
+          break;
+    }
+
+  if (block != NULL)
+    {
+      printf ("%s: using %s\n", block_type_name (role), block_name (block));
+      block_set_role (role, block);
+    }
+}
+#endif
 
 /* Powers down the machine we're running on,
    as long as we're running on Bochs or QEMU. */
@@ -388,7 +486,7 @@ print_stats (void)
   timer_print_stats ();
   thread_print_stats ();
 #ifdef FILESYS
-  disk_print_stats ();
+  block_print_stats ();
 #endif
   console_print_stats ();
   kbd_print_stats ();