Labs

Apontamentos e dicas gerais

Tópicos

• Programação em C no contexto de LCOM
• Organização do código
• Lab0 - The C language
• Lab2 - i8254, the PC's Timer
• Lab3 - i8042, the PC's Keyboard
• Lab4 - i8042, the PC's Mouse
• Lab5 - Video Card
• Lab6 - Real Time Clock

Programação em C no contexto de LCOM

Em LCOM lidamos com a interface entre o software e o hardware. A escrita e leitura nesses dispositivos, embora virtualizada, pode resultar em erros principalmente quando executada em kernel mode. Portanto, é de evitar programação com funções void como demonstrado no seguinte exemplo:

void timer_subscribe_int(uint8_t *bit_no) {
  *bit_no = BIT(hook_id); 
  sys_irqsetpolicy(TIMER0_IRQ, IRQ_REENABLE, &hook_id);
}

int main() {
    // ...
    uint8_t value;
    timer_subscribe_int(&value);
    // ...
    return 0;
}

Cadeia de chamadas sem retorno

Se houver algum erro na cadeia de chamadas, a função principal não tem como saber e prosseguirá com as instruções seguintes. Imagine-se que devido a um erro na função sys_irqsetpolicy o valor de value não é validado. As operações seguintes ao nível das interrupções do timer estarão comprometidas e levarão a erros inesperados.
O melhor é mesmo optar por retornar um valor indicativo:

• 0 se a operação foi bem sucedida;
• outro valor, por exemplo 1, se ocorreu algum erro;

Da mesma forma, também é de evitar que os valores de retorno das funções contenham algo útil para as instruções de execução do programa:

uint8_t timer_subscribe_int() {
  *bit_no = BIT(hook_id); 
  sys_irqsetpolicy(TIMER0_IRQ, IRQ_REENABLE, &hook_id);
  return hook_id;
}

int main() {
    // ...
    uint8_t value = timer_subscribe_int();
    // ...
    return 0;
}

O resultado das operações deve ser mandado por apontador e o valor de retorno de cada função só indica se no processo houve algum erro:

int timer_subscribe_int(uint8_t *bit_no) {
  *bit_no = BIT(hook_id); 
  if (sys_irqsetpolicy(TIMER0_IRQ, IRQ_REENABLE, &hook_id) != 0) return 1;
  return 0;
}

int main() {
    // ...
    uint8_t value;
    if (timer_subscribe_int(&value) != 0) return 1;
    // ...
    return 0;
}

Cadeia de chamadas com propagação do erro

Organização do código

Um dos objetivos das atividades do laboratório é desenvolver os quatro componentes principais (timer, keyboard, mouse, video), de modo a construir módulos completamente testados e prontos a utilizar no projeto.

Por atividade, é suposto programar em três ficheiros:

• i<DEVICE>.h, usado para comportar as macros e constantes do dispositivo. Por exemplo i8254.h;
• <DEVICE>.h, usado para comportar as funções e documentação associada a cada uma. Por exemplo timer.h;
• <DEVICE.c, usado para programar as funções que interagem com as macros e as funções documentadas no anterior tópico. Por exemplo timer.c;
• labX.c, usado para programar as funções de alto nível de cada aula. Esse código não será necessário importar para a pasta do projeto.

O ficheiro utils.c possui as três funções principais, comuns e úteis a todos os dispositivos: util_get_MSB, util_get_LSB e util_sys_inb.

Se o código for modular como descrito acima, a passagem para o projeto torna-se trivial. Por exemplo, basta copiar as pastas para o diretório proj/controllers, mudando-lhes o nome de acordo com o tema do código implementado. No final o diretório terá a seguite forma:

minix$ tree .
.
├── controllers
│   ├── mouse
│   │   ├── i8042.h
│   │   ├── mouse.c
│   │   ├── mouse.h
│   │   ├── KBC.c
│   │   └── KBC.h
│   ├── keyboard
│   │   ├── i8042.h
│   │   ├── keyboard.c
│   │   ├── keyboard.h
│   │   ├── KBC.c
│   │   └── KBC.h
│   ├── timer
│   │   ├── i8254.h
│   │   ├── timer.c
│   │   └── timer.h
│   ├── video
│   │   ├── graphics.c
│   │   ├── graphics.h
│   │   └── VBE.h
│   ├── utils.c

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@ Fábio Sá
@ Fevereiro de 2023