feat: partial PCIe support (MCFG table parsing)
authorMinep <zelong56@gmail.com>
Tue, 28 Jun 2022 11:52:50 +0000 (12:52 +0100)
committerMinep <zelong56@gmail.com>
Tue, 28 Jun 2022 11:56:53 +0000 (12:56 +0100)
fix: stack overflow when performing PCI probing in QEMU Q35 machine type
chore: noting some emulator related issues.
chore: update readme.

13 files changed:
README.md
docs/README_en.md
lunaix-os/config/make-debug-tool
lunaix-os/hal/acpi/acpi.c
lunaix-os/hal/acpi/parser/madt_parser.c
lunaix-os/hal/acpi/parser/madt_parser.h [deleted file]
lunaix-os/hal/acpi/parser/mcfg_parser.c [new file with mode: 0644]
lunaix-os/hal/acpi/parser/parser.h [new file with mode: 0644]
lunaix-os/hal/pci.c
lunaix-os/includes/hal/acpi/acpi.h
lunaix-os/includes/hal/acpi/mcfg.h [new file with mode: 0644]
lunaix-os/kernel/peripheral/ps2kbd.c
lunaix-os/makefile

index 1575b3c69e3c6db197a9d1fa123606fed2a0770c..0338614c8c43bc53eb53a8312672798193de1dcf 100644 (file)
--- a/README.md
+++ b/README.md
@@ -25,7 +25,8 @@ LunaixOS - 一个简单的,详细的,POSIX兼容的(但愿!),带有
 + 17个常见的Linux/POSIX系统调用([附录1](#appendix1))
 + 用户模式
 + 信号机制
-+ PCI 3.0 (WIP)
++ PCI 3.0
++ PCIe 2.0 (WIP)
 
 ## 目录结构
 
index 7414ee54767d14434f98e87dd05bbee32599366d..c602fc3f2e3bc14ccc6dfc4af5439ebc96ca6eda 100644 (file)
@@ -28,7 +28,8 @@ The following list presents all features it does have in current stage.
 + 17 commonly used POSIX syscall([See Appendix 1](#appendix1))
 + User Space
 + Signal
-+ PCI 3.0 (WIP)
++ PCI 3.0
++ PCIe 2.0 (WIP)
 
 ## Project Structure
 
index 281753400d1d32361553f671c991fb852a0282c5..647a45676e03e3628e92d3ac9146910f0d14ae3d 100644 (file)
@@ -1,2 +1,10 @@
 QEMU_MON_TERM := gnome-terminal
-QEMU_MON_PORT := 45454
\ No newline at end of file
+QEMU_MON_PORT := 45454
+
+QEMU_OPTIONS := -s -S -m 1G \
+                               -rtc base=utc \
+                               -no-reboot \
+                               -no-shutdown \
+                               -d cpu_reset \
+                               -device ahci,id=ahci \
+                               -monitor telnet::$(QEMU_MON_PORT),server,nowait &
\ No newline at end of file
index 5713f9a95f2930b7a60c7e78cd8208346c9d76fd..0b1d9883b00ce7e381247696852ed0cb3913df2a 100644 (file)
@@ -6,7 +6,7 @@
 
 #include <klibc/string.h>
 
-#include "parser/madt_parser.h"
+#include "parser/parser.h"
 
 static acpi_context* ctx = NULL;
 
@@ -26,7 +26,7 @@ acpi_init(multiboot_info_t* mb_info)
     assert_msg(rsdp, "Fail to locate ACPI_RSDP");
     assert_msg(acpi_rsdp_validate(rsdp), "Invalid ACPI_RSDP (checksum failed)");
 
-    kprintf(KINFO "RSDP found at %p, RSDT: %p\n", rsdp, rsdp->rsdt);
+    kprintf(KDEBUG "RSDP found at %p, RSDT: %p\n", rsdp, rsdp->rsdt);
 
     acpi_rsdt_t* rsdt = rsdp->rsdt;
 
@@ -47,21 +47,22 @@ acpi_init(multiboot_info_t* mb_info)
                 // FADT just a plain structure, no need to parse.
                 ctx->fadt = *(acpi_fadt_t*)sdthdr;
                 break;
+            case ACPI_MCFG_SIG:
+                mcfg_parse(sdthdr, ctx);
+                break;
             default:
                 break;
         }
     }
 
     kprintf(KINFO "OEM: %s\n", ctx->oem_id);
-    kprintf(KINFO "IOAPIC address: %p\n", ctx->madt.ioapic->ioapic_addr);
-    kprintf(KINFO "APIC address: %p\n", ctx->madt.apic_addr);
 
     for (size_t i = 0; i < 24; i++) {
         acpi_intso_t* intso = ctx->madt.irq_exception[i];
         if (!intso)
             continue;
 
-        kprintf(KINFO "IRQ #%u -> GSI #%u\n", intso->source, intso->gsi);
+        kprintf(KDEBUG "IRQ #%u -> GSI #%u\n", intso->source, intso->gsi);
     }
 }
 
index baa866c83d1536455ce713d84d2253c9446e3e45..971a4a0c37213079212b1b800422ca9fd763fbc3 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-#include "madt_parser.h"
+#include "parser.h"
 #include <lunaix/mm/kalloc.h>
 
 void
@@ -25,8 +25,7 @@ madt_parse(acpi_madt_t* madt, acpi_context* toc)
             case ACPI_MADT_IOAPIC:
                 toc->madt.ioapic = (acpi_ioapic_t*)entry;
                 break;
-            case ACPI_MADT_INTSO:
-            {
+            case ACPI_MADT_INTSO: {
                 acpi_intso_t* intso_tbl = (acpi_intso_t*)entry;
                 toc->madt.irq_exception[intso_tbl->source] = intso_tbl;
                 break;
diff --git a/lunaix-os/hal/acpi/parser/madt_parser.h b/lunaix-os/hal/acpi/parser/madt_parser.h
deleted file mode 100644 (file)
index 6b15296..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,14 +0,0 @@
-#ifndef __LUNAIX_PARSER_MADT_PARSER_H
-#define __LUNAIX_PARSER_MADT_PARSER_H
-
-#include <hal/acpi/acpi.h>
-
-/**
- * @brief Parse the MADT and populated into main TOC
- * 
- * @param rsdt RSDT
- * @param toc The main TOC
- */
-void madt_parse(acpi_madt_t* madt, acpi_context* toc);
-
-#endif /* __LUNAIX_PARSER_MADT_PARSER_H */
diff --git a/lunaix-os/hal/acpi/parser/mcfg_parser.c b/lunaix-os/hal/acpi/parser/mcfg_parser.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0efe0d5
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,27 @@
+#include "lunaix/syslog.h"
+#include "parser.h"
+#include <lunaix/mm/kalloc.h>
+
+LOG_MODULE("MCFG")
+
+void
+mcfg_parse(acpi_sdthdr_t* mcfg, acpi_context* toc)
+{
+    size_t alloc_num = (mcfg->length - sizeof(acpi_sdthdr_t) - 8) /
+                       sizeof(struct acpi_mcfg_alloc);
+    struct acpi_mcfg_alloc* allocs =
+      (struct acpi_mcfg_alloc*)((uintptr_t)mcfg + (sizeof(acpi_sdthdr_t) + 8));
+
+    toc->mcfg.alloc_num = alloc_num;
+    toc->mcfg.allocations =
+      lxmalloc(sizeof(struct mcfg_alloc_info) * alloc_num);
+
+    for (size_t i = 0; i < alloc_num; i++) {
+        toc->mcfg.allocations[i] = (struct mcfg_alloc_info){
+            .base_addr = allocs[i].base_addr_lo,
+            .pci_bus_start = allocs[i].pci_bus_start,
+            .pci_bus_end = allocs[i].pci_bus_end,
+            .pci_seg_num = allocs[i].pci_seg_num,
+        };
+    }
+}
\ No newline at end of file
diff --git a/lunaix-os/hal/acpi/parser/parser.h b/lunaix-os/hal/acpi/parser/parser.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f0ddd74
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,21 @@
+#ifndef __LUNAIX_PARSER_PARSER_H
+#define __LUNAIX_PARSER_PARSER_H
+
+#include <hal/acpi/acpi.h>
+
+/**
+ * @brief Parse the MADT and populated into main TOC
+ *
+ * @param rsdt RSDT
+ * @param toc The main TOC
+ */
+void
+madt_parse(acpi_madt_t* madt, acpi_context* toc);
+
+void
+mcfg_parse(acpi_sdthdr_t* madt, acpi_context* toc);
+
+void
+mcfg_parse(acpi_sdthdr_t* mcfg, acpi_context* toc);
+
+#endif /* __LUNAIX_PARSER_PARSER_H */
index dd4e95b88b0eb156c03f5270471564eb0b3cb4fb..32299cdf8d2fa24d4302b9110585ac1b2f68a8e3 100644 (file)
@@ -1,6 +1,8 @@
+#include <hal/acpi/acpi.h>
 #include <hal/apic.h>
 #include <hal/pci.h>
 #include <lunaix/mm/kalloc.h>
+#include <lunaix/spike.h>
 #include <lunaix/syslog.h>
 
 LOG_MODULE("PCI")
@@ -24,7 +26,10 @@ pci_probe_device(int bus, int dev, int funct)
     pci_reg_t hdr_type = pci_read_cspace(base, 0xc);
     hdr_type = (hdr_type >> 16) & 0xff;
 
-    if ((hdr_type & 0x80)) {
+    // 防止堆栈溢出
+    // QEMU的ICH9/Q35实现似乎有点问题,对于多功能设备的每一个功能的header type
+    //  都将第七位置位。而virtualbox 就没有这个毛病。
+    if ((hdr_type & 0x80) && funct == 0) {
         hdr_type = hdr_type & ~0x80;
         // 探测多用途设备(multi-function device)
         for (int i = 1; i < 7; i++) {
@@ -66,6 +71,9 @@ pci_probe()
 void
 pci_probe_msi_info(struct pci_device* device)
 {
+    // Note that Virtualbox have to use ICH9 chipset for MSI support.
+    // Qemu seems ok with default PIIX3, Bochs is pending to test...
+    //    See https://www.virtualbox.org/manual/ch03.html (section 3.5.1)
     pci_reg_t status =
       pci_read_cspace(device->cspace_base, PCI_REG_STATUS_CMD) >> 16;
 
@@ -205,5 +213,12 @@ void
 pci_init()
 {
     llist_init_head(&pci_devices);
+    acpi_context* acpi = acpi_get_context();
+    assert_msg(acpi, "ACPI not initialized.");
+    if (acpi->mcfg.alloc_num) {
+        // PCIe Enhanced Configuration Mechanism is supported.
+        // TODO: support PCIe addressing mechanism
+    }
+    // Otherwise, fallback to use legacy PCI 3.0 method.
     pci_probe();
 }
\ No newline at end of file
index 453e9f438f8d3366e5e4a5fbdf19c63ee19fee92..2e788d27414f3cc0959a9c97c3ed7123e392c6aa 100644 (file)
@@ -1,24 +1,29 @@
 #ifndef __LUNAIX_ACPI_ACPI_H
 #define __LUNAIX_ACPI_ACPI_H
 
-#include <stdint.h>
-#include <stddef.h>
 #include <arch/x86/boot/multiboot.h>
+#include <stddef.h>
+#include <stdint.h>
 
-#include "sdt.h"
-#include "madt.h"
 #include "fadt.h"
+#include "madt.h"
+#include "mcfg.h"
+#include "sdt.h"
 
 // * for quick conversion from a table name into ACPI favoured signature
 // * use `echo <TableName> | xxd -eg4`
 
-#define ACPI_RSDP_SIG_L       0x20445352      // 'RSD '
-#define ACPI_RSDP_SIG_H      0x20525450       // 'PTR '
+#define ACPI_RSDP_SIG_L 0x20445352 // 'RSD '
+#define ACPI_RSDP_SIG_H 0x20525450 // 'PTR '
+
+#define ACPI_MADT_SIG 0x43495041 // 'APIC'
+#define ACPI_FADT_SIG 0x50434146 // 'FACP' Notice that it is not 'FADT'.
 
-#define ACPI_MADT_SIG        0x43495041       // 'APIC'
-#define ACPI_FADT_SIG        0x50434146       // 'FACP' Notice that it is not 'FADT'.
+// 'MCFG' (Not part of ACPI standard. See PCI Firmware Spec.)
+#define ACPI_MCFG_SIG 0x4746434d
 
-typedef struct {
+typedef struct
+{
     uint32_t signature_l;
     uint32_t signature_h;
     uint8_t chksum;
@@ -29,12 +34,12 @@ typedef struct {
     uint32_t length;
     acpi_sdthdr_t* xsdt;
     uint8_t x_chksum;
-    char reserved[3];    // Reserved field
+    char reserved[3]; // Reserved field
 } __attribute__((packed)) acpi_rsdp_t;
 
 /**
  * @brief Main TOC of ACPI tables, provide hassle-free access of ACPI info.
- * 
+ *
  */
 typedef struct
 {
@@ -42,6 +47,7 @@ typedef struct
     char oem_id[7];
     acpi_madt_toc_t madt;
     acpi_fadt_t fadt;
+    struct acpi_mcfg_toc mcfg;
 } acpi_context;
 
 int
diff --git a/lunaix-os/includes/hal/acpi/mcfg.h b/lunaix-os/includes/hal/acpi/mcfg.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0ff86e0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,30 @@
+#ifndef __LUNAIX_MCFG_H
+#define __LUNAIX_MCFG_H
+
+#include "sdt.h"
+
+struct acpi_mcfg_alloc
+{
+    uint32_t base_addr_lo;
+    uint32_t base_addr_hi;
+    uint16_t pci_seg_num;
+    uint8_t pci_bus_start;
+    uint8_t pci_bus_end;
+    uint32_t reserve;
+} ACPI_TABLE_PACKED;
+
+struct mcfg_alloc_info
+{
+    uint32_t base_addr;
+    uint16_t pci_seg_num;
+    uint8_t pci_bus_start;
+    uint8_t pci_bus_end;
+};
+
+struct acpi_mcfg_toc
+{
+    size_t alloc_num;
+    struct mcfg_alloc_info* allocations;
+};
+
+#endif /* __LUNAIX_MCFG_H */
index ece9eab778774a9c21d09cc0f8361db09835ee7b..72f5d1ff414c2b1eec5ef29022c5828a4a5f2d22 100644 (file)
@@ -1,13 +1,13 @@
-#include <lunaix/peripheral/ps2kbd.h>
+#include <hal/acpi/acpi.h>
+#include <hal/ioapic.h>
 #include <lunaix/clock.h>
-#include <lunaix/timer.h>
 #include <lunaix/common.h>
+#include <lunaix/peripheral/ps2kbd.h>
 #include <lunaix/syslog.h>
-#include <hal/acpi/acpi.h>
-#include <hal/ioapic.h>
+#include <lunaix/timer.h>
 
-#include <hal/cpu.h>
 #include <arch/x86/interrupts.h>
+#include <hal/cpu.h>
 #include <klibc/string.h>
 
 #include <stdint.h>
@@ -20,11 +20,13 @@ static struct ps2_cmd_queue cmd_q;
 static struct ps2_key_buffer key_buf;
 static struct ps2_kbd_state kbd_state;
 
-#define KEY_NUM(x)      (x + 0x30)
-#define KEY_NPAD(x)      ON_KEYPAD(KEY_NUM(x))
+#define KEY_NUM(x) (x + 0x30)
+#define KEY_NPAD(x) ON_KEYPAD(KEY_NUM(x))
 
 // 我们使用 Scancode Set 2
 
+// clang-format off
+
 // 大部分的扫描码(键码)
 static kbd_keycode_t scancode_set2[] = {
     0, KEY_F9, 0, KEY_F5, KEY_F3, KEY_F1, KEY_F2, KEY_F12, 0, KEY_F10, KEY_F8, KEY_F6,
@@ -65,19 +67,24 @@ static kbd_keycode_t scancode_set2_shift[] = {
     KEY_NPAD(3), ON_KEYPAD('-'), ON_KEYPAD('*'), KEY_SCRLLK, 0, 0, 0, 0, KEY_F7
 };
 
+// clang-format on
 
-#define KBD_STATE_KWAIT         0x00
-#define KBD_STATE_KSPECIAL      0x01
-#define KBD_STATE_KRELEASED     0x02
-#define KBD_STATE_CMDPROCS      0x40
+#define KBD_STATE_KWAIT 0x00
+#define KBD_STATE_KSPECIAL 0x01
+#define KBD_STATE_KRELEASED 0x02
+#define KBD_STATE_CMDPROCS 0x40
 
 #define KBD_ENABLE_SPIRQ_FIX
 // #define KBD_DBGLOG
 
-void intr_ps2_kbd_handler(const isr_param* param);
-static struct kdb_keyinfo_pkt* ps2_keybuffer_next_write();
+void
+intr_ps2_kbd_handler(const isr_param* param);
+static struct kdb_keyinfo_pkt*
+ps2_keybuffer_next_write();
 
-void ps2_device_post_cmd(char cmd, char arg) {
+void
+ps2_device_post_cmd(char cmd, char arg)
+{
     mutex_lock(&cmd_q.mutex);
     int index = (cmd_q.queue_ptr + cmd_q.queue_len) % PS2_CMD_QUEUE_SIZE;
     if (index == cmd_q.queue_ptr && cmd_q.queue_len) {
@@ -86,7 +93,7 @@ void ps2_device_post_cmd(char cmd, char arg) {
         return;
     }
 
-    struct ps2_cmd *container = &cmd_q.cmd_queue[index];
+    struct ps2_cmdcontainer = &cmd_q.cmd_queue[index];
     container->cmd = cmd;
     container->arg = arg;
     cmd_q.queue_len++;
@@ -95,16 +102,17 @@ void ps2_device_post_cmd(char cmd, char arg) {
     mutex_unlock(&cmd_q.mutex);
 }
 
-void ps2_kbd_init() {
+void
+ps2_kbd_init()
+{
 
     memset(&cmd_q, 0, sizeof(cmd_q));
     memset(&key_buf, 0, sizeof(key_buf));
     memset(&kbd_state, 0, sizeof(kbd_state));
-    
+
     mutex_init(&cmd_q.mutex);
     mutex_init(&key_buf.mutex);
 
-
     kbd_state.translation_table = scancode_set2;
     kbd_state.state = KBD_STATE_KWAIT;
 
@@ -113,33 +121,39 @@ void ps2_kbd_init() {
         /*
          *  只有当前ACPI版本大于1时,我们才使用FADT的IAPC_BOOT_ARCH去判断8042是否存在。
          *  这是一个坑,在ACPI v1中,这个字段是reserved!而这及至ACPI v2才出现。
-         *  需要注意:Bochs 和 QEMU 使用的是ACPI v1,而非 v2 (virtualbox好像是v4)
-         * 
+         *  需要注意:Bochs 和 QEMU 使用的是ACPI v1,而非 v2
+         * (virtualbox好像是v4)
+         *
+         *  (2022/6/28)
+         *  QEMU似乎在 Q35 + ICH9 支持了 ACPI
+         * v2。但是对于IAPC_BOOT_ARCH的设置还是 停留在ACPI
+         * v1的时代。IAPC_ARCH_8042没有被正确的设置。这是一个今年的bug,好像还未修复
+         *  参考:https://lore.kernel.org/all/20220304115257.1816983-1-ani@anisinha.ca/T/
+         *
          *  请看Bochs的bios源码(QEMU的BIOS其实是照抄bochs的,所以也是一个德行。。):
          *      https://bochs.sourceforge.io/cgi-bin/lxr/source/bios/rombios32.c#L1314
          */
         if (!(acpi_ctx->fadt.boot_arch & IAPC_ARCH_8042)) {
             kprintf(KERROR "No PS/2 controller detected.\n");
-            // FUTURE: Some alternative fallback on this? Check PCI bus for USB controller instead?
+            // FUTURE: Some alternative fallback on this? Check PCI bus for USB
+            // controller instead?
             return;
         }
-    }
-    else {
+    } else {
         kprintf(KWARN "Outdated FADT used, assuming 8042 always exist.\n");
     }
-    
+
     char result;
-    
+
     cpu_disable_interrupt();
 
     // 1、禁用任何的PS/2设备
     ps2_post_cmd(PS2_PORT_CTRL_CMDREG, PS2_CMD_PORT1_DISABLE, PS2_NO_ARG);
     ps2_post_cmd(PS2_PORT_CTRL_CMDREG, PS2_CMD_PORT2_DISABLE, PS2_NO_ARG);
-    
+
     // 2、清空控制器缓冲区
     io_inb(PS2_PORT_ENC_DATA);
 
-
     // 3、屏蔽所有PS/2设备(端口1&2)IRQ,并且禁用键盘键码转换功能
     result = ps2_issue_cmd(PS2_CMD_READ_CFG, PS2_NO_ARG);
     result = result & ~(PS2_CFG_P1INT | PS2_CFG_P2INT | PS2_CFG_TRANSLATION);
@@ -170,7 +184,8 @@ void ps2_kbd_init() {
     // 将我们的键盘驱动挂载到第204号中断上(已由IOAPIC映射至IRQ#1),
     intr_subscribe(PC_KBD_IV, intr_ps2_kbd_handler);
 
-    // 搞一个计时器,将我们的 ps2_process_cmd 挂上去。每隔5毫秒执行排在队头的命令。
+    // 搞一个计时器,将我们的 ps2_process_cmd
+    // 挂上去。每隔5毫秒执行排在队头的命令。
     //  为什么只执行队头的命令,而不是全部的命令?
     //      因为我们需要保证isr尽量的简短,运行起来快速。而发送这些命令非常的耗时。
     timer_run_ms(5, ps2_process_cmd, NULL, TIMER_MODE_PERIODIC);
@@ -182,9 +197,9 @@ void ps2_kbd_init() {
      *  初始化8042,屏蔽了所有中断,IF=0)。
      *  当sti后,这些堆积的中断会紧跟着递送进CPU里,导致我们的键盘handler误认为由按键按下,从而将这个毫无意义的数值加入
      *  我们的队列中,以供上层读取。
-     *  
-     *  所以,保险的方法是:在初始化后才去设置ioapic,这样一来我们就能有一个稳定的IRQ#1以放心使用。  
-    */
+     *
+     *  所以,保险的方法是:在初始化后才去设置ioapic,这样一来我们就能有一个稳定的IRQ#1以放心使用。
+     */
     uint8_t irq_kbd = ioapic_get_irq(acpi_ctx, PC_AT_IRQ_KBD);
     ioapic_redirect(irq_kbd, PC_KBD_IV, 0, IOAPIC_DELMOD_FIXED);
 
@@ -192,12 +207,15 @@ done:
     cpu_enable_interrupt();
 }
 
-void ps2_process_cmd(void* arg) {
-    /* 
+void
+ps2_process_cmd(void* arg)
+{
+    /*
      * 检查锁是否已被启用,如果启用,则表明该timer中断发生时,某个指令正在入队。
      * 如果是这种情况则跳过,留到下一轮再尝试处理。
      * 注意,这里其实是ISR的一部分(timer中断),对于单核CPU来说,ISR等同于单个的原子操作。
-     * (因为EFLAGS.IF=0,所有可屏蔽中断被屏蔽。对于NMI的情况,那么就直接算是triple fault了,所以也没有讨论的意义)
+     * (因为EFLAGS.IF=0,所有可屏蔽中断被屏蔽。对于NMI的情况,那么就直接算是triple
+     * fault了,所以也没有讨论的意义)
      * 所以,假若我们遵从互斥锁的严格定义(即这里需要阻塞),那么中断将会被阻塞,进而造成死锁。
      * 因此,我们这里仅仅进行判断。
      * 会不会产生指令堆积?不会,因为指令发送的频率远远低于指令队列清空的频率。在目前,我们发送的唯一指令
@@ -208,7 +226,7 @@ void ps2_process_cmd(void* arg) {
     }
 
     // 处理队列排头的指令
-    struct ps2_cmd *pending_cmd = &cmd_q.cmd_queue[cmd_q.queue_ptr];
+    struct ps2_cmdpending_cmd = &cmd_q.cmd_queue[cmd_q.queue_ptr];
     char result;
     int attempts = 0;
 
@@ -221,18 +239,20 @@ void ps2_process_cmd(void* arg) {
         kbd_state.state += KBD_STATE_CMDPROCS;
 #endif
         attempts++;
-    } while(result == PS2_RESULT_NAK && attempts < PS2_DEV_CMD_MAX_ATTEMPTS);
-    
+    } while (result == PS2_RESULT_NAK && attempts < PS2_DEV_CMD_MAX_ATTEMPTS);
+
     // XXX: 是否需要处理不成功的指令?
 
     cmd_q.queue_ptr = (cmd_q.queue_ptr + 1) % PS2_CMD_QUEUE_SIZE;
     cmd_q.queue_len--;
 }
 
-void kbd_buffer_key_event(kbd_keycode_t key, uint8_t scancode, kbd_kstate_t state) {
-    /* 
-        forgive me on these ugly bit-level tricks, 
-        I really hate doing branching on these "fliping switch" things 
+void
+kbd_buffer_key_event(kbd_keycode_t key, uint8_t scancode, kbd_kstate_t state)
+{
+    /*
+        forgive me on these ugly bit-level tricks,
+        I really hate doing branching on these "fliping switch" things
     */
     if (key == KEY_CAPSLK) {
         kbd_state.key_state ^= KBD_KEY_FCAPSLKED & -state;
@@ -244,21 +264,22 @@ void kbd_buffer_key_event(kbd_keycode_t key, uint8_t scancode, kbd_kstate_t stat
         if ((key & MODIFR)) {
             kbd_kstate_t tmp = (KBD_KEY_FLSHIFT_HELD << (key & 0x00ff));
             kbd_state.key_state = (kbd_state.key_state & ~tmp) | (tmp & -state);
-        }
-        else if (!(key & 0xff00) && (kbd_state.key_state & (KBD_KEY_FLSHIFT_HELD | KBD_KEY_FRSHIFT_HELD))) {
+        } else if (!(key & 0xff00) &&
+                   (kbd_state.key_state &
+                    (KBD_KEY_FLSHIFT_HELD | KBD_KEY_FRSHIFT_HELD))) {
             key = scancode_set2_shift[scancode];
         }
         state = state | kbd_state.key_state;
-        key = key & (0xffdf | -('a' > key || key > 'z' || !(state & KBD_KEY_FCAPSLKED)));
+        key = key & (0xffdf |
+                     -('a' > key || key > 'z' || !(state & KBD_KEY_FCAPSLKED)));
 
         if (!mutex_on_hold(&key_buf.mutex)) {
             struct kdb_keyinfo_pkt* keyevent_pkt = ps2_keybuffer_next_write();
-            *keyevent_pkt = (struct kdb_keyinfo_pkt) {
-                .keycode = key,
-                .scancode = scancode,
-                .state = state,
-                .timestamp = clock_systime()
-            };
+            *keyevent_pkt =
+              (struct kdb_keyinfo_pkt){ .keycode = key,
+                                        .scancode = scancode,
+                                        .state = state,
+                                        .timestamp = clock_systime() };
         }
 
         return;
@@ -266,40 +287,49 @@ void kbd_buffer_key_event(kbd_keycode_t key, uint8_t scancode, kbd_kstate_t stat
 
     if (state & KBD_KEY_FPRESSED) {
         // Ooops, this guy generates irq!
-        ps2_device_post_cmd(PS2_KBD_CMD_SETLED, (kbd_state.key_state >> 1) & 0x00ff);
+        ps2_device_post_cmd(PS2_KBD_CMD_SETLED,
+                            (kbd_state.key_state >> 1) & 0x00ff);
     }
 }
 
-void intr_ps2_kbd_handler(const isr_param* param) {
+void
+intr_ps2_kbd_handler(const isr_param* param)
+{
 
     // This is important! Don't believe me? try comment it out and run on Bochs!
-    while (!(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_OFULL));
+    while (!(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_OFULL))
+        ;
 
-    // I know you are tempting to move this chunk after the keyboard state check.
-    // But DO NOT. This chunk is in right place and right order. Moving it at your own risk 
-    // This is to ensure we've cleared the output buffer everytime, so it won't pile up across irqs.
+    // I know you are tempting to move this chunk after the keyboard state
+    // check. But DO NOT. This chunk is in right place and right order. Moving
+    // it at your own risk This is to ensure we've cleared the output buffer
+    // everytime, so it won't pile up across irqs.
     uint8_t scancode = io_inb(PS2_PORT_ENC_DATA);
     kbd_keycode_t key;
 
-    /*  
+    /*
      *    判断键盘是否处在指令发送状态,防止误触发。(伪输入中断)
      * 这是因为我们需要向ps/2设备发送指令(比如控制led灯),而指令会有返回码。
      * 这就会有可能导致ps/2控制器在受到我们的命令后(在ps2_process_cmd中),
      * 产生IRQ#1中断(虽然说这种情况取决于底层BIOS实现,但还是会发生,比如QEMU和bochs)。
      * 所以这就是说,当IRQ#1中断产生时,我们的CPU正处在另一个ISR中。这样就会导致所有的外部中断被缓存在APIC内部的
-     * FIFO队列里,进行排队等待(APIC长度为二的队列 {IRR, TMR};参考 Intel Manual Vol.3A 10.8.4)
+     * FIFO队列里,进行排队等待(APIC长度为二的队列 {IRR, TMR};参考 Intel
+     * Manual Vol.3A 10.8.4)
      * 那么当ps2_process_cmd执行完后(内嵌在#APIC_TIMER_IV),CPU返回EOI给APIC,APIC紧接着将排在队里的IRQ#1发送给CPU
      * 造成误触发。也就是说,我们此时读入的scancode实则上是上一个指令的返回代码。
-     * 
+     *
      * Problem 1 (Fixed):
      *      但是这种方法有个问题,那就是,假若我们的某一个命令失败了一次,ps/2给出0xfe,我们重传,ps/2收到指令并给出0xfa。
      *  那么这样一来,将会由两个连续的IRQ#1产生。而APIC是最多可以缓存两个IRQ,于是我们就会漏掉一个IRQ,依然会误触发。
      * Solution:
      *      累加掩码 ;)
-     * 
+     *
      * Problem 2:
-     *    + 这种累加掩码的操作是基于只有一号IRQ产生的中断的假设,万一中间夹杂了别的中断?Race Condition!
-     *    + 不很稳定x1,假如连续4次发送失败,那么就会导致累加的掩码上溢出,从而导致下述判断失败。
+     *    +
+     * 这种累加掩码的操作是基于只有一号IRQ产生的中断的假设,万一中间夹杂了别的中断?Race
+     * Condition!
+     *    +
+     * 不很稳定x1,假如连续4次发送失败,那么就会导致累加的掩码上溢出,从而导致下述判断失败。
      */
 #ifdef KBD_ENABLE_SPIRQ_FIX
     if ((kbd_state.state & 0xc0)) {
@@ -312,62 +342,67 @@ void intr_ps2_kbd_handler(const isr_param* param) {
 #ifdef KBD_DBGLOG
     kprintf(KDEBUG "%x\n", scancode & 0xff);
 #endif
-    
-    switch (kbd_state.state)
-    {
-    case KBD_STATE_KWAIT:
-        if (scancode == 0xf0) { // release code
-            kbd_state.state = KBD_STATE_KRELEASED;       
-        } else if (scancode == 0xe0) {
-            kbd_state.state = KBD_STATE_KSPECIAL;
-            kbd_state.translation_table = scancode_set2_ex;
-        } else {
-            key = kbd_state.translation_table[scancode];
-            kbd_buffer_key_event(key, scancode, KBD_KEY_FPRESSED);
-        }
-        break;
-    case KBD_STATE_KSPECIAL:
-        if (scancode == 0xf0) { //release code
-            kbd_state.state = KBD_STATE_KRELEASED;       
-        } else {
+
+    switch (kbd_state.state) {
+        case KBD_STATE_KWAIT:
+            if (scancode == 0xf0) { // release code
+                kbd_state.state = KBD_STATE_KRELEASED;
+            } else if (scancode == 0xe0) {
+                kbd_state.state = KBD_STATE_KSPECIAL;
+                kbd_state.translation_table = scancode_set2_ex;
+            } else {
+                key = kbd_state.translation_table[scancode];
+                kbd_buffer_key_event(key, scancode, KBD_KEY_FPRESSED);
+            }
+            break;
+        case KBD_STATE_KSPECIAL:
+            if (scancode == 0xf0) { // release code
+                kbd_state.state = KBD_STATE_KRELEASED;
+            } else {
+                key = kbd_state.translation_table[scancode];
+                kbd_buffer_key_event(key, scancode, KBD_KEY_FPRESSED);
+
+                kbd_state.state = KBD_STATE_KWAIT;
+                kbd_state.translation_table = scancode_set2;
+            }
+            break;
+        case KBD_STATE_KRELEASED:
             key = kbd_state.translation_table[scancode];
-            kbd_buffer_key_event(key, scancode, KBD_KEY_FPRESSED);
+            kbd_buffer_key_event(key, scancode, KBD_KEY_FRELEASED);
 
+            // reset the translation table to scancode_set2
             kbd_state.state = KBD_STATE_KWAIT;
             kbd_state.translation_table = scancode_set2;
-        }
-        break;
-    case KBD_STATE_KRELEASED:
-        key = kbd_state.translation_table[scancode];
-        kbd_buffer_key_event(key, scancode, KBD_KEY_FRELEASED);
-        
-        // reset the translation table to scancode_set2
-        kbd_state.state = KBD_STATE_KWAIT;   
-        kbd_state.translation_table = scancode_set2;
-        break;
-    
-    default:
-        break;
+            break;
+
+        default:
+            break;
     }
 }
 
-static uint8_t ps2_issue_cmd(char cmd, uint16_t arg) {
+static uint8_t
+ps2_issue_cmd(char cmd, uint16_t arg)
+{
     ps2_post_cmd(PS2_PORT_CTRL_CMDREG, cmd, arg);
-    
+
     // 等待PS/2控制器返回。通过轮询(polling)状态寄存器的 bit 0
     // 如置位,则表明返回代码此时就在 0x60 IO口上等待读取。
-    while(!(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_OFULL));
+    while (!(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_OFULL))
+        ;
 
     return io_inb(PS2_PORT_ENC_CMDREG);
 }
 
-static void ps2_post_cmd(uint8_t port, char cmd, uint16_t arg) {
+static void
+ps2_post_cmd(uint8_t port, char cmd, uint16_t arg)
+{
     // 等待PS/2输入缓冲区清空,这样我们才可以写入命令
-    while(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_IFULL);
+    while (io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_IFULL)
+        ;
 
     io_outb(port, cmd);
     io_delay(PS2_DELAY);
-    
+
     if (!(arg & PS2_NO_ARG)) {
         // 所有参数一律通过0x60传入。
         io_outb(PS2_PORT_ENC_CMDREG, (uint8_t)(arg & 0x00ff));
@@ -375,17 +410,22 @@ static void ps2_post_cmd(uint8_t port, char cmd, uint16_t arg) {
     }
 }
 
-static uint8_t ps2_issue_dev_cmd(char cmd, uint16_t arg) {
+static uint8_t
+ps2_issue_dev_cmd(char cmd, uint16_t arg)
+{
     ps2_post_cmd(PS2_PORT_ENC_CMDREG, cmd, arg);
-    
+
     // 等待PS/2控制器返回。通过轮询(polling)状态寄存器的 bit 0
     // 如置位,则表明返回代码此时就在 0x60 IO口上等待读取。
-    while(!(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_OFULL));
+    while (!(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_OFULL))
+        ;
 
     return io_inb(PS2_PORT_ENC_CMDREG);
 }
 
-int kbd_recv_key(struct kdb_keyinfo_pkt* key_event) {
+int
+kbd_recv_key(struct kdb_keyinfo_pkt* key_event)
+{
     if (!key_buf.buffered_len) {
         return 0;
     }
@@ -401,15 +441,18 @@ int kbd_recv_key(struct kdb_keyinfo_pkt* key_event) {
     return 1;
 }
 
-static struct kdb_keyinfo_pkt* ps2_keybuffer_next_write() {
-    int index = (key_buf.read_ptr + key_buf.buffered_len) % PS2_KBD_RECV_BUFFER_SIZE;
+static struct kdb_keyinfo_pkt*
+ps2_keybuffer_next_write()
+{
+    int index =
+      (key_buf.read_ptr + key_buf.buffered_len) % PS2_KBD_RECV_BUFFER_SIZE;
     if (index == key_buf.read_ptr && key_buf.buffered_len) {
         // the reader is lagged so much such that the buffer is full.
-        // It is suggested to read from beginning for nearly up-to-date readings.
+        // It is suggested to read from beginning for nearly up-to-date
+        // readings.
         key_buf.read_ptr = 0;
         key_buf.buffered_len = index;
-    }
-    else {
+    } else {
         key_buf.buffered_len++;
     }
     return &key_buf.buffer[index];
index f1a6dce04c9e7b5d54cdafe0df9cc6c4aa3a5d91..9ac9c3e415139cd701a0a0585cb124e14f7b9eea 100644 (file)
@@ -51,20 +51,20 @@ clean:
        @sleep 2
 
 run: $(BUILD_DIR)/$(OS_ISO)
-       @qemu-system-i386 -cdrom $(BUILD_DIR)/$(OS_ISO) -d cpu_reset -monitor telnet::$(QEMU_MON_PORT),server,nowait &
+       @qemu-system-i386 -cdrom $(BUILD_DIR)/$(OS_ISO) $(QEMU_OPTIONS)
        @sleep 1
        @telnet 127.0.0.1 $(QEMU_MON_PORT)
 
 debug-qemu: all-debug
        @${TOOLCHAIN}/i686-elf-objcopy --only-keep-debug $(BIN_DIR)/$(OS_BIN) $(BUILD_DIR)/kernel.dbg
-       @qemu-system-i386 -m 1G -rtc base=utc -d cpu_reset -s -S -cdrom $(BUILD_DIR)/$(OS_ISO) -monitor telnet::$(QEMU_MON_PORT),server,nowait &
+       @qemu-system-i386 -cdrom $(BUILD_DIR)/$(OS_ISO) $(QEMU_OPTIONS)
        @sleep 1
        @$(QEMU_MON_TERM) -- telnet 127.0.0.1 $(QEMU_MON_PORT)
        @gdb -s $(BUILD_DIR)/kernel.dbg -ex "target remote localhost:1234"
 
 debug-qemu-vscode: all-debug
        @${TOOLCHAIN}/i686-elf-objcopy --only-keep-debug $(BIN_DIR)/$(OS_BIN) $(BUILD_DIR)/kernel.dbg
-       @qemu-system-i386 -s -S -m 1G -cdrom $(BUILD_DIR)/$(OS_ISO) -monitor telnet::$(QEMU_MON_PORT),server,nowait &
+       @qemu-system-i386 -cdrom $(BUILD_DIR)/$(OS_ISO) $(QEMU_OPTIONS)
        @sleep 0.5
        @telnet 127.0.0.1 $(QEMU_MON_PORT)