Lab_4(analog of linux -lspci with extra info)

#include "stdio.h"
#include "pci.h"
#include "stdbool.h"
#include "sys/io.h"
#include "string.h"
#include "errno.h"

/*  define start    */
#define REQUIRED_PRIVILEGE_LEVEL 3

#define CONFIG_ADDRESS_PORT 0xCF8
#define CONFIG_DATA_PORT 0xCFC
#define ENABLE_BIT 0x80000000
#define BUS_OFFSET 16
#define DEVICE_OFFSET 11
#define FUNCTION_OFFSET 8
#define DEVICE_ID_OFFSET 2
#define VENDOR_ID_OFFSET 0
#define UNKNOWN_MSG "Unknown"

#define NUM_OF_VENDORS (sizeof(PciVenTable) / sizeof(PCI_VENTABLE))
#define NUM_OF_DEVICES (sizeof(PciDevTable) / sizeof(PCI_DEVTABLE))

#define BUS_NUM 256
#define DEVICE_NUM 32
#define FUNCTION_NUM 8
/*  define end    */

/*    PCI methods start    */
int calculateAddress(const int bus, const int device, const int function)
{
    return ENABLE_BIT + (bus << BUS_OFFSET) + (device << DEVICE_OFFSET) + (function << FUNCTION_OFFSET);
}

int getPCIData(const int address)
{
    outl(address, CONFIG_ADDRESS_PORT); // прочитать по адресу
    return inl(CONFIG_DATA_PORT);       // записать по адресу
}

int readPCIDataField(const int data, const int offset)
{
    return (int)((data >> ((offset & 2) * 8)) & 0xFFFF);
}
/*    PCI methods end    */

/*    device methods start    */
bool DoesDeviceExist(const int data)
{
    return data != -1;
}

char *getVendorName(const int vendorID)
{
    for (int i = 0; i < NUM_OF_VENDORS; i++)
        if (PciVenTable[i].VendorId == vendorID)
            return PciVenTable[i].VendorName;

    return UNKNOWN_MSG; // в случае, если не находится имя, выводится Unknown
}

char *getDeviceName(const int vendorID, const int deviceID)
{
    for (int i = 0; i < NUM_OF_DEVICES; i++)
        if (PciDevTable[i].VendorId == vendorID && PciDevTable[i].DeviceId == deviceID)
            return PciDevTable[i].DeviceName;

    return UNKNOWN_MSG; // в случае, если не находится имя, выводится Unknown
}

bool isBridge(const unsigned address)
{
    outl(address + 0x0C, CONFIG_ADDRESS_PORT);
    return (inl(CONFIG_DATA_PORT) >> 16) != 0;
}

int decodeROMBaseRegisters(const int address)
{
    if (!isBridge(address))
    {
        outl(address + 0x1C, CONFIG_ADDRESS_PORT);
        int inter = inl(CONFIG_DATA_PORT);
        return inter >> 11;
    }
    else
        return 0;
}

int decodeInputRegs(const int address)
{
    if (!isBridge(address))
    {
        for (int i = 0; i < 6; i++)
        {
            outl(address + 0x10 + i * 4, CONFIG_ADDRESS_PORT);
            unsigned barValue = inl(CONFIG_DATA_PORT);
            if ((barValue & 1) == 1) //является ли регистром ввода-вывода
                return barValue >> 2;
        }
        return 0;
    }
    else
        return 0;
}
int decodeClassCode(const int address)
{
    if (isBridge(address))
    {
        outl(address + 0x08, CONFIG_ADDRESS_PORT);
        int inter = inl(CONFIG_DATA_PORT);
        return inter >> 8; //Prog. I/F(8..15) + SubClass Code(16..23) + ClassCode(24..31)
    }
    else
        return 0;
}

// device structure
typedef struct
{
    int bus;
    int device;
    int function;
    int vendorID;
    int deviceID;
    char *vendorName;
    char *deviceName;
    int ROMBR;  // ROM Base Registers
    int IOBReg; // I/O Base Registers
    int clCode; // ClassCode
} deviceStruct;

deviceStruct constructor(const int bus, const int device, const int function, const int data, const int address)
{
    int vendorID = readPCIDataField(data, VENDOR_ID_OFFSET);
    int deviceID = readPCIDataField(data, DEVICE_ID_OFFSET);
    char *vendorName = getVendorName(vendorID);
    char *deviceName = getDeviceName(vendorID, deviceID);
    int ROMBaseReg = decodeROMBaseRegisters(address);
    int inputBaseRegs = decodeInputRegs(address);
    int classCode = decodeClassCode(address);
    deviceStruct temp = {bus, device, function, vendorID, deviceID, vendorName, deviceName, ROMBaseReg, inputBaseRegs, classCode};

    return temp;
}
/*    device methods end    */

/*      print procedures start      */
void printTaskInfo()
{
    printf("\n\tДанная программа формирует цикл опроса и идентификации устройств PCI, затем выводит информацию о них в сводной таблице.\n \t\t\t\t\t\tДоп. задания:\n");
    printf("3.  \tЕсли устройство не мост(0-бит поля Header Type = 0) вывести  и расшифровать значение полей базовых регистров ввода/вывода.\n");
    printf("4.  \tЕсли устройство не мост(0-бит поля Header Type = 0) вывести  и расшифровать значение полей базовых регистров постоянной (ROM) памяти.\n");
    printf("11. Если устройство  мост(0-бит поля Header Type = 1) вывести  и расшифровать значение поля Сlass Code.\n\n");
}

void printTableSplitter()
{
    printf("---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------\n");
}

void printTableStart()
{
    printTableSplitter();
    printf(" Bus | Device | Function | Vendor ID | Device ID |\tVendor Name\t| \t\t\tDevice Name\t\t | ROM B.Reg. |  I/O B.Reg. | ClassCode |\n");
    printTableSplitter();
}

void printDevice(const deviceStruct device, const int address)
{
    printf("  %02x |   %02x   |    %01x\t |%8x   |%8x   |%20s  |  %45s | %9x  |     %4x    | %9x |\n", device.bus, device.device, device.function, device.vendorID, device.deviceID, device.vendorName, device.deviceName, device.ROMBR, device.IOBReg, device.clCode);
}
/*      print procedures end      */

int main(void)
{
    errno = 0;
    if (iopl(REQUIRED_PRIVILEGE_LEVEL)) // проверка уровня привилегий
    {
        printf("Ошибка изменения уровня привилегий ввода-вывода: %s\nПопробуйте запустить программу, используя пользователя ROOT\n", (char *)strerror(errno));
        return 1;
    }

    printTaskInfo();
    printTableStart();

    for (int busIndex = 0; busIndex < BUS_NUM; busIndex++)
    {
        for (int deviceIndex = 0; deviceIndex < DEVICE_NUM; deviceIndex++)
        {
            for (int functionIndex = 0; functionIndex < FUNCTION_NUM; functionIndex++)
            {
                int address = calculateAddress(busIndex, deviceIndex, functionIndex);
                int data = getPCIData(address);
                if (DoesDeviceExist(data))
                {
                    deviceStruct device = constructor(busIndex, deviceIndex, functionIndex, data, address);
                    printDevice(device, address);
                }
            }
        }
    }
    printTableSplitter();

    return 0;
}