ppos/hardware/cpu.c

   1 // PingPongOS - PingPong Operating System
   2 // Prof. Carlos A. Maziero, DINF UFPR
   3 // Versão 2.0 -- Junho de 2025
   4
   5 // ATENÇÃO: ESTE ARQUIVO NÃO DEVE SER ALTERADO;
   6 // ALTERAÇÕES SERÃO DESCARTADAS NA CORREÇÃO.
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   8 // Emula vários mecanismos de uma CPU:
   9 // - interrupções virtuais - emuladas com sinais POSIX de tempo real
  10 //   a partir de SIGRTMIN+1
  11 // - desligamento do sistema
  12
  13 // padrão de API UNIX a usar (para sigaction)
  14 #define _XOPEN_SOURCE 700
  15
  16 #include <stdio.h>
  17 #include <stdlib.h>
  18 #include <unistd.h>
  19 #include <signal.h>
  20 #include <time.h>
  21 #include <sys/times.h>
  22 #include "cpu.h"
  23
  24 #define NOERROR 0
  25 #define ERROR -1
  26
  27 // para os sinais
  28 static struct sigaction action;
  29
  30 // para o timer
  31 static timer_t timer;
  32 static struct itimerspec delay;
  33 static struct sigevent sigev;
  34
  35 //----------------------------------------------------------------------
  36
  37 int hw_irq_handle(int irq, void (*handle)(int))
  38 {
  39     if (irq < 1)
  40         return (ERROR);
  41
  42     if ((irq + SIGRTMIN) >= SIGRTMAX)
  43         return (ERROR);
  44
  45     if (!handle)
  46         return (ERROR);
  47
  48     // registra a ação para o sinal indicado
  49     action.sa_handler = handle;
  50     sigemptyset(&action.sa_mask);
  51     action.sa_flags = SA_NODEFER;
  52     if (sigaction(irq + SIGRTMIN, &action, 0) < 0)
  53     {
  54         perror("IRQ:");
  55         abort();
  56     }
  57     return (NOERROR);
  58 }
  59
  60 //----------------------------------------------------------------------
  61
  62 void hw_irq_enable(int enable)
  63 {
  64     sigset_t mask;
  65
  66     if (enable)
  67         sigemptyset(&mask);
  68     else
  69         sigfillset(&mask);
  70
  71     sigprocmask(SIG_SETMASK, &mask, NULL);
  72 }
  73
  74 //----------------------------------------------------------------------
  75
  76 int hw_timer(int first, int next)
  77 {
  78     if (first < 0 || next < 0)
  79         return (ERROR);
  80
  81     // cria o timer
  82     sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
  83     sigev.sigev_signo = IRQ_TIMER + SIGRTMIN;
  84     if (timer_create(CLOCK_REALTIME, &sigev, &timer) == -1)
  85     {
  86         perror("TIMER:");
  87         abort();
  88     }
  89
  90     // configura o timer POSIX
  91     delay.it_value.tv_nsec = first * 1000000;
  92     delay.it_value.tv_sec = 0;
  93     delay.it_interval.tv_nsec = first * 1000000;
  94     delay.it_interval.tv_sec = 0;
  95
  96     // arma o timer POSIX
  97     if (timer_settime(timer, 0, &delay, NULL) == -1)
  98     {
  99         perror("TIMER:");
 100         abort();
 101     }
 102     return (NOERROR);
 103 }
 104
 105 //----------------------------------------------------------------------
 106
 107 void hw_wfi()
 108 {
 109     // A syscall pause permite emular o comportamento da instrução HLT
 110     // (halt) ou WFI (wait for interrupt), que suspendem a CPU até a
 111     // próxima interrupção de hardware, para economizar energia.
 112     // Neste caso, pause() suspende este processo até o próximo sinal
 113     // UNIX, que emula uma interrupção.
 114     pause();
 115 }
 116
 117 //----------------------------------------------------------------------
 118
 119 void hw_poweroff(int error)
 120 {
 121     //struct tms time;
 122
 123     // print CPU usage
 124     //times(&time);
 125     //printf("Hardware shutdown, cpu active for %ld ms\n",
 126     //       10 * (time.tms_utime + time.tms_stime));
 127
 128     // encerra com erro, GDB pode ver o call stack
 129     if (error)
 130         abort();
 131
 132     exit(0);
 133 }
 134
 135 //----------------------------------------------------------------------