Use macros for 8259A PIC registers, instead of writing them literally.
[pintos-anon] / src / threads / interrupt.c
index 2b43fd9a109d6bc1cae7280f46164533e86f0b0b..9ffd873540b803ca3414b83f10c6da4e8c4b2f54 100644 (file)
@@ -6,15 +6,25 @@
 #include "threads/flags.h"
 #include "threads/intr-stubs.h"
 #include "threads/io.h"
-#include "threads/mmu.h"
 #include "threads/thread.h"
+#include "threads/vaddr.h"
 #include "devices/timer.h"
 
+/* Programmable Interrupt Controller (PIC) registers.
+   A PC has two PICs, called the master and slave PICs, with the
+   slave attached ("cascaded") to the master IRQ line 2. */
+#define PIC0_CTRL      0x20    /* Master PIC control register address. */
+#define PIC0_DATA      0x21    /* Master PIC data register address. */
+#define PIC1_CTRL      0xa0    /* Slave PIC control register address. */
+#define PIC1_DATA      0xa1    /* Slave PIC data register address. */
+
 /* Number of x86 interrupts. */
 #define INTR_CNT 256
 
 /* The Interrupt Descriptor Table (IDT).  The format is fixed by
-   the CPU.  See [IA32-v3] sections 5.10, 5.11, 5.12.1.2. */
+   the CPU.  See [IA32-v3a] sections 5.10 "Interrupt Descriptor
+   Table (IDT)", 5.11 "IDT Descriptors", 5.12.1.2 "Flag Usage By
+   Exception- or Interrupt-Handler Procedure". */
 static uint64_t idt[INTR_CNT];
 
 /* Interrupt handler functions for each interrupt. */
@@ -53,7 +63,8 @@ intr_get_level (void)
 
   /* Push the flags register on the processor stack, then pop the
      value off the stack into `flags'.  See [IA32-v2b] "PUSHF"
-     and "POP" and [IA32-v3] 5.8.1. */
+     and "POP" and [IA32-v3a] 5.8.1 "Masking Maskable Hardware
+     Interrupts". */
   asm volatile ("pushfl; popl %0" : "=g" (flags));
 
   return flags & FLAG_IF ? INTR_ON : INTR_OFF;
@@ -75,7 +86,9 @@ intr_enable (void)
   ASSERT (!intr_context ());
 
   /* Enable interrupts by setting the interrupt flag.
-     See [IA32-v2b] "STI" and [IA32-v3] 5.8.1. */
+
+     See [IA32-v2b] "STI" and [IA32-v3a] 5.8.1 "Masking Maskable
+     Hardware Interrupts". */
   asm volatile ("sti");
 
   return old_level;
@@ -88,8 +101,9 @@ intr_disable (void)
   enum intr_level old_level = intr_get_level ();
 
   /* Disable interrupts by clearing the interrupt flag.
-     See [IA32-v2b] "CLI" and [IA32-v3] 5.8.1. */
-  asm volatile ("cli");
+     See [IA32-v2b] "CLI" and [IA32-v3a] 5.8.1 "Masking Maskable
+     Hardware Interrupts". */
+  asm volatile ("cli" : : : "memory");
 
   return old_level;
 }
@@ -109,9 +123,10 @@ intr_init (void)
     idt[i] = make_intr_gate (intr_stubs[i], 0);
 
   /* Load IDT register.
-     See [IA32-v2a] "LIDT" and [IA32-v3] 5.10. */
+     See [IA32-v2a] "LIDT" and [IA32-v3a] 5.10 "Interrupt
+     Descriptor Table (IDT)". */
   idtr_operand = make_idtr_operand (sizeof idt - 1, idt);
-  asm volatile ("lidt %0" :: "m" (idtr_operand));
+  asm volatile ("lidt %0" : : "m" (idtr_operand));
 
   /* Initialize intr_names. */
   for (i = 0; i < INTR_CNT; i++)
@@ -175,7 +190,9 @@ intr_register_ext (uint8_t vec_no, intr_handler_func *handler,
    user mode to invoke the interrupts and DPL==0 prevents such
    invocation.  Faults and exceptions that occur in user mode
    still cause interrupts with DPL==0 to be invoked.  See
-   [IA32-v3] sections 4.5 and 4.8.1.1 for further discussion. */
+   [IA32-v3a] sections 4.5 "Privilege Levels" and 4.8.1.1
+   "Accessing Nonconforming Code Segments" for further
+   discussion. */
 void
 intr_register_int (uint8_t vec_no, int dpl, enum intr_level level,
                    intr_handler_func *handler, const char *name)
@@ -205,42 +222,35 @@ intr_yield_on_return (void)
 \f
 /* 8259A Programmable Interrupt Controller. */
 
-/* Every PC has two 8259A Programmable Interrupt Controller (PIC)
-   chips.  One is a "master" accessible at ports 0x20 and 0x21.
-   The other is a "slave" cascaded onto the master's IRQ 2 line
-   and accessible at ports 0xa0 and 0xa1.  Accesses to port 0x20
-   set the A0 line to 0 and accesses to 0x21 set the A1 line to
-   1.  The situation is similar for the slave PIC.
+/* Initializes the PICs.  Refer to [8259A] for details.
 
    By default, interrupts 0...15 delivered by the PICs will go to
-   interrupt vectors 0...15.  Unfortunately, those vectors are
-   also used for CPU traps and exceptions.  We reprogram the PICs
-   so that interrupts 0...15 are delivered to interrupt vectors
-   32...47 (0x20...0x2f) instead. */
-
-/* Initializes the PICs.  Refer to [8259A] for details. */
+   interrupt vectors 0...15.  Those vectors are also used for CPU
+   traps and exceptions, so we reprogram the PICs so that
+   interrupts 0...15 are delivered to interrupt vectors 32...47
+   (0x20...0x2f) instead. */
 static void
 pic_init (void)
 {
   /* Mask all interrupts on both PICs. */
-  outb (0x21, 0xff);
-  outb (0xa1, 0xff);
+  outb (PIC0_DATA, 0xff);
+  outb (PIC1_DATA, 0xff);
 
   /* Initialize master. */
-  outb (0x20, 0x11); /* ICW1: single mode, edge triggered, expect ICW4. */
-  outb (0x21, 0x20); /* ICW2: line IR0...7 -> irq 0x20...0x27. */
-  outb (0x21, 0x04); /* ICW3: slave PIC on line IR2. */
-  outb (0x21, 0x01); /* ICW4: 8086 mode, normal EOI, non-buffered. */
+  outb (PIC0_CTRL, 0x11); /* ICW1: single mode, edge triggered, expect ICW4. */
+  outb (PIC0_DATA, 0x20); /* ICW2: line IR0...7 -> irq 0x20...0x27. */
+  outb (PIC0_DATA, 0x04); /* ICW3: slave PIC on line IR2. */
+  outb (PIC0_DATA, 0x01); /* ICW4: 8086 mode, normal EOI, non-buffered. */
 
   /* Initialize slave. */
-  outb (0xa0, 0x11); /* ICW1: single mode, edge triggered, expect ICW4. */
-  outb (0xa1, 0x28); /* ICW2: line IR0...7 -> irq 0x28...0x2f. */
-  outb (0xa1, 0x02); /* ICW3: slave ID is 2. */
-  outb (0xa1, 0x01); /* ICW4: 8086 mode, normal EOI, non-buffered. */
+  outb (PIC1_CTRL, 0x11); /* ICW1: single mode, edge triggered, expect ICW4. */
+  outb (PIC1_DATA, 0x28); /* ICW2: line IR0...7 -> irq 0x28...0x2f. */
+  outb (PIC1_DATA, 0x02); /* ICW3: slave ID is 2. */
+  outb (PIC1_DATA, 0x01); /* ICW4: 8086 mode, normal EOI, non-buffered. */
 
   /* Unmask all interrupts. */
-  outb (0x21, 0x00);
-  outb (0xa1, 0x00);
+  outb (PIC0_DATA, 0x00);
+  outb (PIC1_DATA, 0x00);
 }
 
 /* Sends an end-of-interrupt signal to the PIC for the given IRQ.
@@ -266,13 +276,15 @@ pic_end_of_interrupt (int irq)
    or lower-numbered ring.  In practice, DPL==3 allows user mode
    to call into the gate and DPL==0 prevents such calls.  Faults
    and exceptions that occur in user mode still cause gates with
-   DPL==0 to be invoked.  See [IA32-v3] sections 4.5 and 4.8.1.1
+   DPL==0 to be invoked.  See [IA32-v3a] sections 4.5 "Privilege
+   Levels" and 4.8.1.1 "Accessing Nonconforming Code Segments"
    for further discussion.
 
    TYPE must be either 14 (for an interrupt gate) or 15 (for a
    trap gate).  The difference is that entering an interrupt gate
    disables interrupts, but entering a trap gate does not.  See
-   [IA32-v3] section 5.12.1.2 for discussion. */
+   [IA32-v3a] section 5.12.1.2 "Flag Usage By Exception- or
+   Interrupt-Handler Procedure" for discussion. */
 static uint64_t
 make_gate (void (*function) (void), int dpl, int type)
 {
@@ -344,16 +356,23 @@ intr_handler (struct intr_frame *frame)
       yield_on_return = false;
     }
 
-  /* Invoke the interrupt's handler.
-     If there is no handler, invoke the unexpected interrupt
-     handler. */
+  /* Invoke the interrupt's handler. */
   handler = intr_handlers[frame->vec_no];
-  if (handler == NULL)
+  if (handler != NULL)
+    handler (frame);
+  else if (frame->vec_no == 0x27 || frame->vec_no == 0x2f)
+    {
+      /* There is no handler, but this interrupt can trigger
+         spuriously due to a hardware fault or hardware race
+         condition.  Ignore it. */
+    }
+  else 
     {
+      /* No handler and not spurious.  Invoke the unexpected
+         interrupt handler. */
       intr_dump_frame (frame);
-      PANIC ("Unexpected interrupt");
+      PANIC ("Unexpected interrupt"); 
     }
-  handler (frame);
 
   /* Complete the processing of an external interrupt. */
   if (external) 
@@ -378,7 +397,7 @@ intr_dump_frame (const struct intr_frame *f)
   /* Store current value of CR2 into `cr2'.
      CR2 is the linear address of the last page fault.
      See [IA32-v2a] "MOV--Move to/from Control Registers" and
-     [IA32-v3] 5.14 "Interrupt 14--Page Fault Exception
+     [IA32-v3a] 5.14 "Interrupt 14--Page Fault Exception
      (#PF)". */
   asm ("movl %%cr2, %0" : "=r" (cr2));