Always make the scratch disk an even multiple of a cylinder in size.
[pintos-anon] / src / utils / pintos
index 348c6abf3a7882e8b1e600c6e2cf2043c5108a6f..fca610a15c83d6c4cdd1e80062d04b1812f5d1f8 100755 (executable)
@@ -7,19 +7,21 @@ use File::Temp 'tempfile';
 use Getopt::Long qw(:config bundling);
 
 # Command-line options.
-our ($sim);                    # Simulator: bochs, qemu, or gsx.
+our ($start_time) = time ();
+our ($sim);                    # Simulator: bochs, qemu, or player.
 our ($debug) = "none";         # Debugger: none, monitor, or gdb.
 our ($mem) = 4;                        # Physical RAM in MB.
-our ($serial_out) = 1;         # Send output to serial port?
+our ($serial) = 1;             # Use serial port for input and output?
 our ($vga);                    # VGA output: window, terminal, or none.
 our ($jitter);                 # Seed for random timer interrupts, if set.
 our ($realtime);               # Synchronize timer interrupts with real time?
 our ($timeout);                        # Maximum runtime in seconds, if set.
+our ($kill_on_failure);                # Abort quickly on test failure?
 our (@puts);                   # Files to copy into the VM.
 our (@gets);                   # Files to copy out of the VM.
 our ($as_ref);                 # Reference to last addition to @gets or @puts.
 our (@kernel_args);            # Arguments to pass to kernel.
-our (%disks) = (OS => {FILENAME => 'os.dsk'},          # Disks to give VM.
+our (%disks) = (OS => {DEF_FN => 'os.dsk'},            # Disks to give VM.
                FS => {DEF_FN => 'fs.dsk'},
                SCRATCH => {DEF_FN => 'scratch.dsk'},
                SWAP => {DEF_FN => 'swap.dsk'});
@@ -44,23 +46,25 @@ sub parse_command_line {
        while ((my $arg = shift (@kernel_args)) ne '--') {
            push (@ARGV, $arg);
        }
-       GetOptions ("sim=s" => sub { set_sim (@_) },
+       GetOptions ("sim=s" => sub { set_sim ($_[1]) },
                    "bochs" => sub { set_sim ("bochs") },
                    "qemu" => sub { set_sim ("qemu") },
-                   "gsx" => sub { set_sim ("gsx") },
+                   "player" => sub { set_sim ("player") },
 
-                   "debug=s" => sub { set_debug (@_) },
+                   "debug=s" => sub { set_debug ($_[1]) },
                    "no-debug" => sub { set_debug ("none") },
                    "monitor" => sub { set_debug ("monitor") },
                    "gdb" => sub { set_debug ("gdb") },
 
                    "m|memory=i" => \$mem,
-                   "j|jitter=i" => sub { set_jitter (@_) },
+                   "j|jitter=i" => sub { set_jitter ($_[1]) },
                    "r|realtime" => sub { set_realtime () },
+
                    "T|timeout=i" => \$timeout,
+                   "k|kill-on-failure" => \$kill_on_failure,
 
                    "v|no-vga" => sub { set_vga ('none'); },
-                   "s|no-serial" => sub { $serial_out = 0; },
+                   "s|no-serial" => sub { $serial = 0; },
                    "t|terminal" => sub { set_vga ('terminal'); },
 
                    "p|put-file=s" => sub { add_file (\@puts, $_[1]); },
@@ -69,21 +73,27 @@ sub parse_command_line {
 
                    "h|help" => sub { usage (0); },
 
-                   "os-disk=s" => \$disks{OS}{FILENAME},
-                   "fs-disk=s" => \$disks{FS}{FILENAME},
-                   "scratch-disk=s" => \$disks{SCRATCH}{FILENAME},
-                   "swap-disk=s" => \$disks{SWAP}{FILENAME},
+                   "os-disk=s" => \$disks{OS}{FILE_NAME},
+                   "fs-disk=s" => \$disks{FS}{FILE_NAME},
+                   "scratch-disk=s" => \$disks{SCRATCH}{FILE_NAME},
+                   "swap-disk=s" => \$disks{SWAP}{FILE_NAME},
 
-                   "0|disk-0|hda=s" => \$disks_by_iface[0]{FILENAME},
-                   "1|disk-1|hdb=s" => \$disks_by_iface[1]{FILENAME},
-                   "2|disk-2|hdc=s" => \$disks_by_iface[2]{FILENAME},
-                   "3|disk-3|hdd=s" => \$disks_by_iface[3]{FILENAME})
+                   "0|disk-0|hda=s" => \$disks_by_iface[0]{FILE_NAME},
+                   "1|disk-1|hdb=s" => \$disks_by_iface[1]{FILE_NAME},
+                   "2|disk-2|hdc=s" => \$disks_by_iface[2]{FILE_NAME},
+                   "3|disk-3|hdd=s" => \$disks_by_iface[3]{FILE_NAME})
          or exit 1;
     }
 
     $sim = "bochs" if !defined $sim;
     $debug = "none" if !defined $debug;
     $vga = "window" if !defined $vga;
+
+    undef $timeout, print "warning: disabling timeout with --$debug\n"
+      if defined ($timeout) && $debug ne 'none';
+
+    print "warning: enabling serial port for -k or --kill-on-failure\n"
+      if $kill_on_failure && !$serial;
 }
 
 # usage($exitcode).
@@ -98,20 +108,24 @@ where each OPTION is one of the following options
   and each ARGUMENT is passed to Pintos kernel verbatim.
 Simulator selection:
   --bochs                  (default) Use Bochs as simulator
-  --qemu                   Use qemu as simulator
-  --gsx                    Use VMware GSX Server 3.x as simulator
+  --qemu                   Use QEMU as simulator
+  --player                 Use VMware Player as simulator
 Debugger selection:
   --no-debug               (default) No debugger
   --monitor                Debug with simulator's monitor
   --gdb                    Debug with gdb
 Display options: (default is both VGA and serial)
-  -v, --no-vga             No VGA display
-  -s, --no-serial          No serial output
+  -v, --no-vga             No VGA display or keyboard
+  -s, --no-serial          No serial input or output
   -t, --terminal           Display VGA in terminal (Bochs only)
 Timing options: (Bochs only)
   -j SEED                  Randomize timer interrupts
   -r, --realtime           Use realistic, not reproducible, timings
-  -T, --timeout=N          Time out and kill Pintos after N seconds
+Testing options:
+  -T, --timeout=N          Kill Pintos after N seconds CPU time or N*load_avg
+                           seconds wall-clock time (whichever comes first)
+  -k, --kill-on-failure    Kill Pintos a few seconds after a kernel or user
+                           panic, test failure, or triple fault
 Configuration options:
   -m, --mem=N              Give Pintos N MB physical RAM (default: 4)
 File system commands (for `run' command):
@@ -193,40 +207,43 @@ sub set_as {
 sub find_disks {
     for my $disk (values %disks) {
        # If there's no assigned file name but the default file exists,
-       # assign the default file.
-       $disk->{FILENAME} = $disk->{DEF_FN}
-         if !defined ($disk->{FILENAME}) && -e $disk->{DEF_FN};
+       # try to assign a default file name.
+       if (!defined ($disk->{FILE_NAME})) {
+           for my $try_fn ($disk->{DEF_FN}, "build/" . $disk->{DEF_FN}) {
+               $disk->{FILE_NAME} = $try_fn, last
+                 if -e $try_fn;
+           }
+       }
 
        # If there's no file name, we're done.
-       next if !defined ($disk->{FILENAME});
+       next if !defined ($disk->{FILE_NAME});
 
-       if ($disk->{FILENAME} =~ /^\d+(\.\d+)?|\.\d+$/) {
+       if ($disk->{FILE_NAME} =~ /^\d+(\.\d+)?|\.\d+$/) {
            # Create a temporary disk of approximately the specified
            # size in megabytes.
            die "OS disk can't be temporary\n" if $disk == $disks{OS};
 
-           my ($mb) = $disk->{FILENAME};
-           undef $disk->{FILENAME};
+           my ($mb) = $disk->{FILE_NAME};
+           undef $disk->{FILE_NAME};
 
-           my ($cylinder) = 1024 * 504;
-           my ($bytes) = $mb * ($cylinder * 2);
-           $bytes = int (($bytes + $cylinder - 1) / $cylinder) * $cylinder;
-           extend_disk ($disk, $bytes);
+           my ($cyl_size) = 512 * 16 * 63;
+           extend_disk ($disk, ceil ($mb * 2) * $cyl_size);
        } else {
            # The file must exist and have nonzero size.
-           -e $disk->{FILENAME} or die "$disk->{FILENAME}: stat: $!\n";
-           -s _ or die "$disk->{FILENAME}: disk has zero size\n";
+           -e $disk->{FILE_NAME} or die "$disk->{FILE_NAME}: stat: $!\n";
+           -s _ or die "$disk->{FILE_NAME}: disk has zero size\n";
        }
     }
 
     # Warn about (potentially) missing disks.
+    die "Cannot find OS disk\n" if !defined $disks{OS}{FILE_NAME};
     if (my ($project) = `pwd` =~ /\b(threads|userprog|vm|filesys)\b/) {
        if ((grep ($project eq $_, qw (userprog vm filesys)))
-           && !defined ($disks{FS}{FILENAME})) {
+           && !defined ($disks{FS}{FILE_NAME})) {
            print STDERR "warning: it looks like you're running the $project ";
            print STDERR "project, but no file system disk is present\n";
        }
-       if ($project eq 'vm' && !defined $disks{SWAP}{FILENAME}) {
+       if ($project eq 'vm' && !defined $disks{SWAP}{FILE_NAME}) {
            print STDERR "warning: it looks like you're running the $project ";
            print STDERR "project, but no swap disk is present\n";
        }
@@ -235,8 +252,16 @@ sub find_disks {
 \f
 # Prepare the scratch disk for gets and puts.
 sub prepare_scratch_disk {
-    # Copy the files to put onto the scratch disk.
-    put_scratch_file ($_->[0]) foreach @puts;
+    if (@puts) {
+       # Write ustar header and data for each file.
+       put_scratch_file ($_->[0],
+                         defined $_->[1] ? $_->[1] : $_->[0])
+         foreach @puts;
+
+       # Write end-of-archive marker.
+       write_fully ($disks{SCRATCH}{HANDLE}, $disks{SCRATCH}{FILE_NAME},
+                    "\0" x 1024);
+    }
 
     # Make sure the scratch disk is big enough to get big files.
     extend_disk ($disks{SCRATCH}, @gets * 1024 * 1024) if @gets;
@@ -251,65 +276,142 @@ sub finish_scratch_disk {
     }
 
     # Read each file.
-    get_scratch_file (defined ($_->[1]) ? $_->[1] : $_->[0]) foreach @gets;
+    # If reading fails, delete that file and all subsequent files.
+    my ($ok) = 1;
+    foreach my $get (@gets) {
+       my ($name) = defined ($get->[1]) ? $get->[1] : $get->[0];
+       my ($error) = get_scratch_file ($name);
+       if ($error) {
+           print STDERR "getting $name failed ($error)\n";
+           die "$name: unlink: $!\n" if !unlink ($name) && !$!{ENOENT};
+           $ok = 0;
+       }
+    }
 }
 
-# put_scratch_file($file).
+# mk_ustar_field($number, $size)
 #
-# Copies $file into the scratch disk.
+# Returns $number in a $size-byte numeric field in the format used by
+# the standard ustar archive header.
+sub mk_ustar_field {
+    my ($number, $size) = @_;
+    my ($len) = $size - 1;
+    my ($out) = sprintf ("%0${len}o", $number) . "\0";
+    die "$number: too large for $size-byte octal ustar field\n"
+      if length ($out) != $size;
+    return $out;
+}
+
+# calc_ustar_chksum($s)
+#
+# Calculates and returns the ustar checksum of 512-byte ustar archive
+# header $s.
+sub calc_ustar_chksum {
+    my ($s) = @_;
+    die if length ($s) != 512;
+    substr ($s, 148, 8, ' ' x 8);
+    return unpack ("%32a*", $s);
+}
+
+# put_scratch_file($src_file_name, $dst_file_name).
+#
+# Copies $src_file_name into the scratch disk for extraction as
+# $dst_file_name.
 sub put_scratch_file {
-    my ($put_filename) = @_;
-    my ($disk_handle, $disk_filename) = open_disk ($disks{SCRATCH});
+    my ($src_file_name, $dst_file_name) = @_;
+    my ($disk_handle, $disk_file_name) = open_disk ($disks{SCRATCH});
 
-    print "Copying $put_filename into $disk_filename...\n";
+    print "Copying $src_file_name to scratch partition...\n";
 
-    # Write metadata sector, which consists of a 4-byte signature
-    # followed by the file size.
-    stat $put_filename or die "$put_filename: stat: $!\n";
+    # ustar format supports up to 100 characters for a file name, and
+    # even longer names given some common properties, but our code in
+    # the Pintos kernel only supports at most 99 characters.
+    die "$dst_file_name: name too long (max 99 characters)\n"
+      if length ($dst_file_name) > 99;
+
+    # Compose and write ustar header.
+    stat $src_file_name or die "$src_file_name: stat: $!\n";
     my ($size) = -s _;
-    my ($metadata) = pack ("a4 V x504", "PUT\0", $size);
-    write_fully ($disk_handle, $disk_filename, $metadata);
+    my ($header) = (pack ("a100", $dst_file_name)      # name
+                   . mk_ustar_field (0644, 8)          # mode
+                   . mk_ustar_field (0, 8)             # uid
+                   . mk_ustar_field (0, 8)             # gid
+                   . mk_ustar_field ($size, 12)        # size
+                   . mk_ustar_field (1136102400, 12)   # mtime
+                   . (' ' x 8)                         # chksum
+                   . '0'                               # typeflag
+                   . ("\0" x 100)                      # linkname
+                   . "ustar\0"                         # magic
+                   . "00"                              # version
+                   . "root" . ("\0" x 28)              # uname
+                   . "root" . ("\0" x 28)              # gname
+                   . "\0" x 8                          # devmajor
+                   . "\0" x 8                          # devminor
+                   . ("\0" x 155))                     # prefix
+                    . "\0" x 12;                       # pad to 512 bytes
+    substr ($header, 148, 8) = mk_ustar_field (calc_ustar_chksum ($header), 8);
+    write_fully ($disk_handle, $disk_file_name, $header);
 
     # Copy file data.
     my ($put_handle);
-    sysopen ($put_handle, $put_filename, O_RDONLY)
-      or die "$put_filename: open: $!\n";
-    copy_file ($put_handle, $put_filename, $disk_handle, $disk_filename,
+    sysopen ($put_handle, $src_file_name, O_RDONLY)
+      or die "$src_file_name: open: $!\n";
+    copy_file ($put_handle, $src_file_name, $disk_handle, $disk_file_name,
               $size);
+    die "$src_file_name: changed size while being read\n"
+      if $size != -s $put_handle;
     close ($put_handle);
 
     # Round up disk data to beginning of next sector.
-    write_fully ($disk_handle, $disk_filename, "\0" x (512 - $size % 512))
+    write_fully ($disk_handle, $disk_file_name, "\0" x (512 - $size % 512))
       if $size % 512;
 }
 
 # get_scratch_file($file).
 #
 # Copies from the scratch disk to $file.
+# Returns 1 if successful, 0 on failure.
 sub get_scratch_file {
-    my ($get_filename) = @_;
-    my ($disk_handle, $disk_filename) = open_disk ($disks{SCRATCH});
+    my ($get_file_name) = @_;
+    my ($disk_handle, $disk_file_name) = open_disk ($disks{SCRATCH});
+
+    print "Copying $get_file_name out of $disk_file_name...\n";
+
+    # Read ustar header sector.
+    my ($header) = read_fully ($disk_handle, $disk_file_name, 512);
+    return "scratch disk tar archive ends unexpectedly"
+      if $header eq ("\0" x 512);
 
-    print "Copying $get_filename out of $disk_filename...\n";
+    # Verify magic numbers.
+    return "corrupt ustar signature" if substr ($header, 257, 6) ne "ustar\0";
+    return "invalid ustar version" if substr ($header, 263, 2) ne '00';
 
-    # Read metadata sector, which has a 4-byte signature followed by
-    # the file size.
-    my ($metadata) = read_fully ($disk_handle, $disk_filename, 512);
-    my ($signature, $size) = unpack ("a4 V", $metadata);
-    die "bad signature reading scratch disk--did Pintos run correctly?\n"
-      if $signature ne "GET\0";
+    # Verify checksum.
+    my ($chksum) = oct (unpack ("Z*", substr ($header, 148, 8)));
+    my ($correct_chksum) = calc_ustar_chksum ($header);
+    return "checksum mismatch" if $chksum != $correct_chksum;
+
+    # Get type.
+    my ($typeflag) = substr ($header, 156, 1);
+    return "not a regular file" if $typeflag ne '0' && $typeflag ne "\0";
+
+    # Get size.
+    my ($size) = oct (unpack ("Z*", substr ($header, 124, 12)));
+    return "bad size $size\n" if $size < 0;
 
     # Copy file data.
     my ($get_handle);
-    sysopen ($get_handle, $get_filename, O_WRONLY | O_CREAT | O_EXCL, 0666)
-      or die "$get_filename: create: $!\n";
-    copy_file ($disk_handle, $disk_filename, $get_handle, $get_filename,
+    sysopen ($get_handle, $get_file_name, O_WRONLY | O_CREAT, 0666)
+      or die "$get_file_name: create: $!\n";
+    copy_file ($disk_handle, $disk_file_name, $get_handle, $get_file_name,
               $size);
     close ($get_handle);
 
     # Skip forward in disk up to beginning of next sector.
-    read_fully ($disk_handle, $disk_filename, 512 - $size % 512)
+    read_fully ($disk_handle, $disk_file_name, 512 - $size % 512)
       if $size % 512;
+
+    return 0;
 }
 \f
 # Prepares the arguments to pass to the Pintos kernel,
@@ -318,9 +420,9 @@ sub prepare_arguments {
     my (@args);
     push (@args, shift (@kernel_args))
       while @kernel_args && $kernel_args[0] =~ /^-/;
-    push (@args, 'put', defined $_->[1] ? $_->[1] : $_->[0]) foreach @puts;
+    push (@args, 'extract') if @puts;
     push (@args, @kernel_args);
-    push (@args, 'get', $_->[0]) foreach @gets;
+    push (@args, 'append', $_->[0]) foreach @gets;
     write_cmd_line ($disks{OS}, @args);
 }
 
@@ -335,10 +437,10 @@ sub write_cmd_line {
     $args .= "\0" x (128 - length ($args));
 
     # Write command line.
-    my ($handle, $filename) = open_disk_copy ($disk);
-    print "Writing command line to $filename...\n";
-    sysseek ($handle, 0x17a, 0) == 0x17a or die "$filename: seek: $!\n";
-    syswrite ($handle, "$arg_cnt$args") or die "$filename: write: $!\n";
+    my ($handle, $file_name) = open_disk_copy ($disk);
+    print "Writing command line to $file_name...\n";
+    sysseek ($handle, 0x17a, 0) == 0x17a or die "$file_name: seek: $!\n";
+    syswrite ($handle, "$arg_cnt$args") or die "$file_name: write: $!\n";
 }
 \f
 # Running simulators.
@@ -349,8 +451,8 @@ sub run_vm {
        run_bochs ();
     } elsif ($sim eq 'qemu') {
        run_qemu ();
-    } elsif ($sim eq 'gsx') {
-       run_gsx ();
+    } elsif ($sim eq 'player') {
+       run_player ();
     } else {
        die "unknown simulator `$sim'\n";
     }
@@ -359,37 +461,46 @@ sub run_vm {
 # Runs Bochs.
 sub run_bochs {
     # Select Bochs binary based on the chosen debugger.
-    my ($bin);
-    if ($debug eq 'none') {
-       $bin = 'bochs';
-    } elsif ($debug eq 'monitor') {
-       $bin = 'bochs-dbg';
-    } elsif ($debug eq 'gdb') {
-       $bin = 'bochs-gdb';
+    my ($bin) = $debug eq 'monitor' ? 'bochs-dbg' : 'bochs';
+
+    my ($squish_pty);
+    if ($serial) {
+       $squish_pty = find_in_path ("squish-pty");
+       print "warning: can't find squish-pty, so terminal input will fail\n"
+         if !defined $squish_pty;
     }
 
     # Write bochsrc.txt configuration file.
     open (BOCHSRC, ">", "bochsrc.txt") or die "bochsrc.txt: create: $!\n";
     print BOCHSRC <<EOF;
-romimage: file=\$BXSHARE/BIOS-bochs-latest, address=0xf0000
-vgaromimage: \$BXSHARE/VGABIOS-lgpl-latest
-boot: c
-ips: 1000000
+romimage: file=\$BXSHARE/BIOS-bochs-latest
+vgaromimage: file=\$BXSHARE/VGABIOS-lgpl-latest
+boot: disk
+cpu: ips=1000000
 megs: $mem
 log: bochsout.txt
+panic: action=fatal
 EOF
-    print BOCHSRC "clock: sync=", $realtime ? 'realtime' : 'none', "time0=0\n";
+    print BOCHSRC "gdbstub: enabled=1\n" if $debug eq 'gdb';
+    if ($realtime) {
+       print BOCHSRC "clock: sync=realtime\n";
+    } else {
+       print BOCHSRC "clock: sync=none, time0=0\n";
+    }
     print_bochs_disk_line ("ata0-master", 0);
     print_bochs_disk_line ("ata0-slave", 1);
-    if (defined ($disks_by_iface[2]{FILENAME})
-       || defined ($disks_by_iface[3]{FILENAME})) {
+    if (defined ($disks_by_iface[2]{FILE_NAME})
+       || defined ($disks_by_iface[3]{FILE_NAME})) {
        print BOCHSRC "ata1: enabled=1, ioaddr1=0x170, ",
          "ioaddr2=0x370, irq=15\n";
        print_bochs_disk_line ("ata1-master", 2);
        print_bochs_disk_line ("ata1-slave", 3);
     }
     if ($vga ne 'terminal') {
-       print BOCHSRC "com1: enabled=1, dev=/dev/stdout\n" if $serial_out;
+       if ($serial) {
+           my $mode = defined ($squish_pty) ? "term" : "file";
+           print BOCHSRC "com1: enabled=1, mode=$mode, dev=/dev/stdout\n";
+       }
        print BOCHSRC "display_library: nogui\n" if $vga eq 'none';
     } else {
        print BOCHSRC "display_library: term\n";
@@ -398,6 +509,7 @@ EOF
 
     # Compose Bochs command line.
     my (@cmd) = ($bin, '-q');
+    unshift (@cmd, $squish_pty) if defined $squish_pty;
     push (@cmd, '-j', $jitter) if defined $jitter;
 
     # Run Bochs.
@@ -420,16 +532,17 @@ EOF
 # line for attaching it to $device.
 sub print_bochs_disk_line {
     my ($device, $iface) = @_;
-    my ($file) = $disks_by_iface[$iface]{FILENAME};
+    my ($disk) = $disks_by_iface[$iface];
+    my ($file) = $disk->{FILE_NAME};
     if (defined $file) {
-       my (%geom) = disk_geometry ($file);
+       my (%geom) = disk_geometry ($disk);
        print BOCHSRC "$device: type=disk, path=$file, mode=flat, ";
        print BOCHSRC "cylinders=$geom{C}, heads=$geom{H}, spt=$geom{S}, ";
        print BOCHSRC "translation=none\n";
     }
 }
 
-# Runs qemu.
+# Runs QEMU.
 sub run_qemu {
     print "warning: qemu doesn't support --terminal\n"
       if $vga eq 'terminal';
@@ -438,58 +551,72 @@ sub run_qemu {
     my (@cmd) = ('qemu');
     for my $iface (0...3) {
        my ($option) = ('-hda', '-hdb', '-hdc', '-hdd')[$iface];
-       push (@cmd, $option, $disks_by_iface[$iface]{FILENAME})
-         if defined $disks_by_iface[$iface]{FILENAME};
+       push (@cmd, $option, $disks_by_iface[$iface]{FILE_NAME})
+         if defined $disks_by_iface[$iface]{FILE_NAME};
     }
     push (@cmd, '-m', $mem);
+    push (@cmd, '-net', 'none');
     push (@cmd, '-nographic') if $vga eq 'none';
-    push (@cmd, '-serial', 'stdio') if $serial_out && $vga ne 'none';
+    push (@cmd, '-serial', 'stdio') if $serial && $vga ne 'none';
     push (@cmd, '-S') if $debug eq 'monitor';
     push (@cmd, '-s', '-S') if $debug eq 'gdb';
     push (@cmd, '-monitor', 'null') if $vga eq 'none' && $debug eq 'none';
     run_command (@cmd);
 }
 
-# gsx_unsup($flag)
+# player_unsup($flag)
 #
-# Prints a message that $flag is unsupported by GSX Server.
-sub gsx_unsup {
+# Prints a message that $flag is unsupported by VMware Player.
+sub player_unsup {
     my ($flag) = @_;
-    print "warning: no support for $flag with VMware GSX Server\n";
+    print "warning: no support for $flag with VMware Player\n";
 }
 
-# Runs VMware GSX Server.
-sub run_gsx {
-    gsx_unsup ("--$debug") if $debug ne 'none';
-    gsx_unsup ("--no-vga") if $vga eq 'none';
-    gsx_unsup ("--terminal") if $vga eq 'terminal';
-    gsx_unsup ("--jitter") if defined $jitter;
+# Runs VMware Player.
+sub run_player {
+    player_unsup ("--$debug") if $debug ne 'none';
+    player_unsup ("--no-vga") if $vga eq 'none';
+    player_unsup ("--terminal") if $vga eq 'terminal';
+    player_unsup ("--jitter") if defined $jitter;
+    player_unsup ("--timeout"), undef $timeout if defined $timeout;
+    player_unsup ("--kill-on-failure"), undef $kill_on_failure
+      if defined $kill_on_failure;
 
-    unlink ("pintos.out");
+    # Memory size must be multiple of 4.
+    $mem = int (($mem + 3) / 4) * 4;
 
     open (VMX, ">", "pintos.vmx") or die "pintos.vmx: create: $!\n";
     chmod 0777 & ~umask, "pintos.vmx";
     print VMX <<EOF;
 #! /usr/bin/vmware -G
-config.version = 6
+config.version = 8
 guestOS = "linux"
-floppy0.present = FALSE
 memsize = $mem
+floppy0.present = FALSE
+usb.present = FALSE
+sound.present = FALSE
+gui.exitAtPowerOff = TRUE
+gui.exitOnCLIHLT = TRUE
+gui.powerOnAtStartUp = TRUE
+EOF
+
 
+
+    print VMX <<EOF if $serial;
 serial0.present = TRUE
-serial0.fileType = "file"
-serial0.fileName = "pintos.out"
+serial0.fileType = "pipe"
+serial0.fileName = "pintos.socket"
+serial0.pipe.endPoint = "client"
+serial0.tryNoRxLoss = "TRUE"
 EOF
 
     for (my ($i) = 0; $i < 4; $i++) {
-       my ($dsk) = $disks_by_iface[$i]{FILENAME};
+       my ($disk) = $disks_by_iface[$i];
+       my ($dsk) = $disk->{FILE_NAME};
        next if !defined $dsk;
 
-       my ($pln) = $dsk;
-       $pln =~ s/\.dsk//;
-       $pln .= ".pln";
-
        my ($device) = "ide" . int ($i / 2) . ":" . ($i % 2);
+       my ($pln) = "$device.pln";
        print VMX <<EOF;
 
 $device.present = TRUE
@@ -497,28 +624,48 @@ $device.deviceType = "plainDisk"
 $device.fileName = "$pln"
 EOF
 
-       my (%geom) = disk_geometry ($dsk);
+       open (URANDOM, '<', '/dev/urandom') or die "/dev/urandom: open: $!\n";
+       my ($bytes);
+       sysread (URANDOM, $bytes, 4) == 4 or die "/dev/urandom: read: $!\n";
+       close (URANDOM);
+       my ($cid) = unpack ("L", $bytes);
+
+       my (%geom) = disk_geometry ($disk);
        open (PLN, ">", $pln) or die "$pln: create: $!\n";
        print PLN <<EOF;
-DRIVETYPE      ide
-#vm|VERSION    2
-#vm|TOOLSVERSION       2
-CYLINDERS      $geom{C}
-HEADS          $geom{H}
-SECTORS                $geom{S}
-#vm|CAPACITY   $geom{CAPACITY}
-ACCESS "$dsk" 0 $geom{CAPACITY}
+version=1
+CID=$cid
+parentCID=ffffffff
+createType="monolithicFlat"
+
+RW $geom{CAPACITY} FLAT "$dsk" 0
+
+# The Disk Data Base
+#DDB
+
+ddb.adapterType = "ide"
+ddb.virtualHWVersion = "4"
+ddb.toolsVersion = "2"
+ddb.geometry.cylinders = "$geom{C}"
+ddb.geometry.heads = "$geom{H}"
+ddb.geometry.sectors = "$geom{S}"
 EOF
        close (PLN);
     }
     close (VMX);
 
+    my ($squish_unix);
+    if ($serial) {
+       $squish_unix = find_in_path ("squish-unix");
+       print "warning: can't find squish-unix, so terminal input ",
+         "and output will fail\n" if !defined $squish_unix;
+    }
+
     my ($vmx) = getcwd () . "/pintos.vmx";
-    system ("vmware-cmd -s register $vmx >&/dev/null");
-    system ("vmware-cmd $vmx stop hard >&/dev/null");
-    system ("vmware -l -G -x -q $vmx");
-    system ("vmware-cmd $vmx stop hard >&/dev/null");
-    system ("vmware-cmd -s unregister $vmx >&/dev/null");
+    my (@cmd) = ("vmplayer", $vmx);
+    unshift (@cmd, $squish_unix, "pintos.socket") if $squish_unix;
+    print join (' ', @cmd), "\n";
+    xsystem (@cmd);
 }
 \f
 # Disk utilities.
@@ -530,15 +677,15 @@ EOF
 sub open_disk {
     my ($disk) = @_;
     if (!defined ($disk->{HANDLE})) {
-       if ($disk->{FILENAME}) {
-           sysopen ($disk->{HANDLE}, $disk->{FILENAME}, O_RDWR)
-             or die "$disk->{FILENAME}: open: $!\n";
+       if ($disk->{FILE_NAME}) {
+           sysopen ($disk->{HANDLE}, $disk->{FILE_NAME}, O_RDWR)
+             or die "$disk->{FILE_NAME}: open: $!\n";
        } else {
-           ($disk->{HANDLE}, $disk->{FILENAME}) = tempfile (UNLINK => 1,
+           ($disk->{HANDLE}, $disk->{FILE_NAME}) = tempfile (UNLINK => 1,
                                                             SUFFIX => '.dsk');
        }
     }
-    return ($disk->{HANDLE}, $disk->{FILENAME});
+    return ($disk->{HANDLE}, $disk->{FILE_NAME});
 }
 
 # open_disk_copy($disk)
@@ -546,13 +693,13 @@ sub open_disk {
 # Makes a temporary copy of $disk and returns its file handle and file name.
 sub open_disk_copy {
     my ($disk) = @_;
-    die if !$disk->{FILENAME};
+    die if !$disk->{FILE_NAME};
 
-    my ($orig_handle, $orig_filename) = open_disk ($disk);
-    my ($cp_handle, $cp_filename) = tempfile (UNLINK => 1, SUFFIX => '.dsk');
-    copy_file ($orig_handle, $orig_filename, $cp_handle, $cp_filename,
+    my ($orig_handle, $orig_file_name) = open_disk ($disk);
+    my ($cp_handle, $cp_file_name) = tempfile (UNLINK => 1, SUFFIX => '.dsk');
+    copy_file ($orig_handle, $orig_file_name, $cp_handle, $cp_file_name,
               -s $orig_handle);
-    return ($disk->{HANDLE}, $disk->{FILENAME}) = ($cp_handle, $cp_filename);
+    return ($disk->{HANDLE}, $disk->{FILE_NAME}) = ($cp_handle, $cp_file_name);
 }
 
 # extend_disk($disk, $size)
@@ -561,12 +708,12 @@ sub open_disk_copy {
 # long.
 sub extend_disk {
     my ($disk, $size) = @_;
-    my ($handle, $filename) = open_disk ($disk);
+    my ($handle, $file_name) = open_disk ($disk);
     if (-s ($handle) < $size) {
        sysseek ($handle, $size - 1, 0) == $size - 1
-         or die "$filename: seek: $!\n";
+         or die "$file_name: seek: $!\n";
        syswrite ($handle, "\0") == 1
-         or die "$filename: write: $!\n";
+         or die "$file_name: write: $!\n";
     }
 }
 
@@ -575,12 +722,14 @@ sub extend_disk {
 # Examines $file and returns a valid IDE disk geometry for it, as a
 # hash.
 sub disk_geometry {
-    my ($file) = @_;
+    my ($disk) = @_;
+    my ($file) = $disk->{FILE_NAME};
     my ($size) = -s $file;
     die "$file: stat: $!\n" if !defined $size;
     die "$file: size not a multiple of 512 bytes\n" if $size % 512;
-    my ($cylinders) = int ($size / (512 * 16 * 63));
-    $cylinders++ if $size % (512 * 16 * 63);
+    my ($cyl_size) = 512 * 16 * 63;
+    my ($cylinders) = ceil ($size / $cyl_size);
+    extend_disk ($disk, $cylinders * $cyl_size) if $size % $cyl_size;
 
     return (CAPACITY => $size / 512,
            C => $cylinders,
@@ -588,45 +737,45 @@ sub disk_geometry {
            S => 63);
 }
 
-# copy_file($from_handle, $from_filename, $to_handle, $to_filename, $size)
+# copy_file($from_handle, $from_file_name, $to_handle, $to_file_name, $size)
 #
 # Copies $size bytes from $from_handle to $to_handle.
-# $from_filename and $to_filename are used in error messages.
+# $from_file_name and $to_file_name are used in error messages.
 sub copy_file {
-    my ($from_handle, $from_filename, $to_handle, $to_filename, $size) = @_;
+    my ($from_handle, $from_file_name, $to_handle, $to_file_name, $size) = @_;
 
     while ($size > 0) {
        my ($chunk_size) = 4096;
        $chunk_size = $size if $chunk_size > $size;
        $size -= $chunk_size;
 
-       my ($data) = read_fully ($from_handle, $from_filename, $chunk_size);
-       write_fully ($to_handle, $to_filename, $data);
+       my ($data) = read_fully ($from_handle, $from_file_name, $chunk_size);
+       write_fully ($to_handle, $to_file_name, $data);
     }
 }
 
-# read_fully($handle, $filename, $bytes)
+# read_fully($handle, $file_name, $bytes)
 #
 # Reads exactly $bytes bytes from $handle and returns the data read.
-# $filename is used in error messages.
+# $file_name is used in error messages.
 sub read_fully {
-    my ($handle, $filename, $bytes) = @_;
+    my ($handle, $file_name, $bytes) = @_;
     my ($data);
     my ($read_bytes) = sysread ($handle, $data, $bytes);
-    die "$filename: read: $!\n" if !defined $read_bytes;
-    die "$filename: unexpected end of file\n" if $read_bytes != $bytes;
+    die "$file_name: read: $!\n" if !defined $read_bytes;
+    die "$file_name: unexpected end of file\n" if $read_bytes != $bytes;
     return $data;
 }
 
-# write_fully($handle, $filename, $data)
+# write_fully($handle, $file_name, $data)
 #
 # Write $data to $handle.
-# $filename is used in error messages.
+# $file_name is used in error messages.
 sub write_fully {
-    my ($handle, $filename, $data) = @_;
+    my ($handle, $file_name, $data) = @_;
     my ($written_bytes) = syswrite ($handle, $data);
-    die "$filename: write: $!\n" if !defined $written_bytes;
-    die "$filename: short write\n" if $written_bytes != length $data;
+    die "$file_name: write: $!\n" if !defined $written_bytes;
+    die "$file_name: short write\n" if $written_bytes != length $data;
 }
 \f
 # Subprocess utilities.
@@ -646,48 +795,164 @@ sub run_command {
 # Relays common signals to the subprocess.
 # If $timeout is set then the subprocess will be killed after that long.
 sub xsystem {
+    # QEMU turns off local echo and does not restore it if killed by a signal.
+    # We compensate by restoring it ourselves.
+    my $cleanup = sub {};
+    if (isatty (0)) {
+       my $termios = POSIX::Termios->new;
+       $termios->getattr (0);
+       $cleanup = sub { $termios->setattr (0, &POSIX::TCSANOW); }
+    }
+
+    # Create pipe for filtering output.
+    pipe (my $in, my $out) or die "pipe: $!\n" if $kill_on_failure;
+
     my ($pid) = fork;
     if (!defined ($pid)) {
        # Fork failed.
        die "fork: $!\n";
     } elsif (!$pid) {
        # Running in child process.
-       exec (@_);
-       exit (1);
+       dup2 (fileno ($out), STDOUT_FILENO) or die "dup2: $!\n"
+         if $kill_on_failure;
+       exec_setitimer (@_);
     } else {
        # Running in parent process.
-       local $SIG{ALRM} = sub { timeout ($pid); };
-       local $SIG{INT} = sub { relay_signal ($pid, "INT"); };
-       local $SIG{TERM} = sub { relay_signal ($pid, "TERM"); };
-       alarm ($timeout) if defined ($timeout);
-       waitpid ($pid, 0);
+       close $out if $kill_on_failure;
+
+       my ($cause);
+       local $SIG{ALRM} = sub { timeout ($pid, $cause, $cleanup); };
+       local $SIG{INT} = sub { relay_signal ($pid, "INT", $cleanup); };
+       local $SIG{TERM} = sub { relay_signal ($pid, "TERM", $cleanup); };
+       alarm ($timeout * get_load_average () + 1) if defined ($timeout);
+
+       if ($kill_on_failure) {
+           # Filter output.
+           my ($buf) = "";
+           my ($boots) = 0;
+           local ($|) = 1;
+           for (;;) {
+               if (waitpid ($pid, WNOHANG) != 0) {
+                   # Subprocess died.  Pass through any remaining data.
+                   print $buf while sysread ($in, $buf, 4096) > 0;
+                   last;
+               }
+
+               # Read and print out pipe data.
+               my ($len) = length ($buf);
+               waitpid ($pid, 0), last
+                 if sysread ($in, $buf, 4096, $len) <= 0;
+               print substr ($buf, $len);
+
+               # Remove full lines from $buf and scan them for keywords.
+               while ((my $idx = index ($buf, "\n")) >= 0) {
+                   local $_ = substr ($buf, 0, $idx + 1, '');
+                   next if defined ($cause);
+                   if (/(Kernel PANIC|User process ABORT)/ ) {
+                       $cause = "\L$1\E";
+                       alarm (5);
+                   } elsif (/Pintos booting/ && ++$boots > 1) {
+                       $cause = "triple fault";
+                       alarm (5);
+                   } elsif (/FAILED/) {
+                       $cause = "test failure";
+                       alarm (5);
+                   }
+               }
+           }
+       } else {
+           waitpid ($pid, 0);
+       }
        alarm (0);
+       &$cleanup ();
+
+       if (WIFSIGNALED ($?) && WTERMSIG ($?) == SIGVTALRM ()) {
+           seek (STDOUT, 0, 2);
+           print "\nTIMEOUT after $timeout seconds of host CPU time\n";
+           exit 0;
+       }
+
        return $?;
     }
 }
 
-# relay_signal($pid, $signal)
+# relay_signal($pid, $signal, &$cleanup)
 #
 # Relays $signal to $pid and then reinvokes it for us with the default
-# handler.
+# handler.  Also cleans up temporary files and invokes $cleanup.
 sub relay_signal {
-    my ($pid, $signal) = @_;
+    my ($pid, $signal, $cleanup) = @_;
     kill $signal, $pid;
+    eval { File::Temp::cleanup() };    # Not defined in old File::Temp.
+    &$cleanup ();
     $SIG{$signal} = 'DEFAULT';
     kill $signal, getpid ();
 }
 
-# timeout($pid)
+# timeout($pid, $cause, &$cleanup)
 #
-# Interrupts $pid and dies with a timeout error message.
+# Interrupts $pid and dies with a timeout error message,
+# after invoking $cleanup.
 sub timeout {
-    my ($pid) = @_;
+    my ($pid, $cause, $cleanup) = @_;
     kill "INT", $pid;
     waitpid ($pid, 0);
+    &$cleanup ();
     seek (STDOUT, 0, 2);
-    my ($load_avg) = `uptime` =~ /(load average:.*)$/i;
-    print "\nTIMEOUT after $timeout seconds";
-    print  " - $load_avg" if defined $load_avg;
-    print "\n";
+    if (!defined ($cause)) {
+       my ($load_avg) = `uptime` =~ /(load average:.*)$/i;
+       print "\nTIMEOUT after ", time () - $start_time,
+         " seconds of wall-clock time";
+       print  " - $load_avg" if defined $load_avg;
+       print "\n";
+    } else {
+       print "Simulation terminated due to $cause.\n";
+    }
     exit 0;
 }
+
+# Returns the system load average over the last minute.
+# If the load average is less than 1.0 or cannot be determined, returns 1.0.
+sub get_load_average {
+    my ($avg) = `uptime` =~ /load average:\s*([^,]+),/;
+    return $avg >= 1.0 ? $avg : 1.0;
+}
+
+# Calls setitimer to set a timeout, then execs what was passed to us.
+sub exec_setitimer {
+    if (defined $timeout) {
+       if ($\16 ge 5.8.0) {
+           eval "
+              use Time::HiRes qw(setitimer ITIMER_VIRTUAL);
+              setitimer (ITIMER_VIRTUAL, $timeout, 0);
+            ";
+       } else {
+           { exec ("setitimer-helper", $timeout, @_); };
+           exit 1 if !$!{ENOENT};
+           print STDERR "warning: setitimer-helper is not installed, so ",
+             "CPU time limit will not be enforced\n";
+       }
+    }
+    exec (@_);
+    exit (1);
+}
+
+sub SIGVTALRM {
+    use Config;
+    my $i = 0;
+    foreach my $name (split(' ', $Config{sig_name})) {
+       return $i if $name eq 'VTALRM';
+       $i++;
+    }
+    return 0;
+}
+
+# find_in_path ($program)
+#
+# Searches for $program in $ENV{PATH}.
+# Returns $program if found, otherwise undef.
+sub find_in_path {
+    my ($program) = @_;
+    -x "$_/$program" and return $program foreach split (':', $ENV{PATH});
+    return;
+}