79cd19d48da76892b623727ed1352c5554009262
[akaros.git] / kern / src / monitor.c
1 // Simple command-line kernel monitor useful for
2 // controlling the kernel and exploring the system interactively.
3
4 #include <arch/arch.h>
5 #include <smp.h>
6 #include <arch/console.h>
7
8 #include <stdio.h>
9 #include <string.h>
10 #include <assert.h>
11 #include <monitor.h>
12 #include <trap.h>
13 #include <pmap.h>
14 #include <kdebug.h>
15 #include <testing.h>
16 #include <manager.h>
17 #include <schedule.h>
18 #include <kdebug.h>
19 #include <syscall.h>
20 #include <kmalloc.h>
21 #include <elf.h>
22 #include <event.h>
23 #include <trap.h>
24 #include <time.h>
25 #include <percpu.h>
26 #include <kprof.h>
27
28 #include <ros/memlayout.h>
29 #include <ros/event.h>
30
31 #define CMDBUF_SIZE     80      // enough for one VGA text line
32
33 typedef struct command {
34         const char *name;
35         const char *desc;
36         // return -1 to force monitor to exit
37         int (*func)(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf);
38 } command_t;
39
40 static command_t commands[] = {
41         { "help", "Display this list of commands", mon_help },
42         { "kerninfo", "Display information about the kernel", mon_kerninfo },
43         { "backtrace", "Dump a backtrace", mon_backtrace },
44         { "bt", "Dump a backtrace", mon_backtrace },
45         { "reboot", "Take a ride to the South Bay", mon_reboot },
46         { "showmapping", "Shows VA->PA mappings", mon_showmapping},
47         { "sm", "Shows VA->PA mappings", mon_sm},
48         { "cpuinfo", "Prints CPU diagnostics", mon_cpuinfo},
49         { "ps", "Prints process list", mon_ps},
50         { "nanwan", "Meet Nanwan!!", mon_nanwan},
51         { "bin_run", "Create and run a program from /bin", mon_bin_run},
52         { "manager", "Run the manager", mon_manager},
53         { "procinfo", "Show information about processes", mon_procinfo},
54         { "pip", "Shorthand for procinfo pid", mon_pip},
55         { "kill", "Kills a process", mon_kill},
56         { "exit", "Leave the monitor", mon_exit},
57         { "e", "Leave the monitor", mon_exit},
58         { "kfunc", "Run a kernel function directly (!!!)", mon_kfunc},
59         { "notify", "Notify a process.  Vcoreid will skip their prefs", mon_notify},
60         { "measure", "Run a specific measurement", mon_measure},
61         { "trace", "Run some tracing functions", mon_trace},
62         { "monitor", "Run the monitor on another core", mon_monitor},
63         { "sh", "Try to run a shell (bash)", mon_shell},
64         { "bash", "Try to run a shell (bash)", mon_shell},
65         { "bb", "Try to run a shell (bash)", mon_shell},
66         { "alarm", "Alarm Diagnostics", mon_alarm},
67         { "msr", "read/write msr: msr msr [value]", mon_msr},
68         { "db", "Misc debugging", mon_db},
69         { "px", "Toggle printx", mon_px},
70         { "kpfret", "Attempt to idle after a kernel fault", mon_kpfret},
71         { "ks", "Kernel scheduler hacks", mon_ks},
72         { "coreinfo", "Print diagnostics for a core", mon_coreinfo},
73         { "hexdump", "Hexdump PID's memory (0 for kernel)", mon_hexdump},
74         { "hd", "Hexdump PID's memory (0 for kernel)", mon_hexdump},
75         { "pahexdump", "Hexdump physical memory", mon_pahexdump},
76         { "phd", "Hexdump physical memory", mon_pahexdump},
77         { "dmesg", "Dump the dmesg buffer", mon_dmesg},
78 };
79 #define NCOMMANDS (sizeof(commands)/sizeof(commands[0]))
80
81 /***** Implementations of basic kernel monitor commands *****/
82
83 int mon_help(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
84 {
85         int i;
86
87         for (i = 0; i < NCOMMANDS; i++)
88                 cprintf("%s - %s\n", commands[i].name, commands[i].desc);
89         return 0;
90 }
91
92 int mon_ps(int argc, char** argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
93 {
94         print_allpids();
95         return 0;
96 }
97
98 int mon_kerninfo(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
99 {
100         extern char _start[], etext[], end[];
101
102         printk("Special kernel symbols:\n");
103         printk("  _start %016x (virt)  %016x (phys)\n", _start,
104                (uintptr_t)(_start - KERNBASE));
105         printk("  etext  %016x (virt)  %016x (phys)\n", etext,
106                (uintptr_t)(etext - KERNBASE));
107         printk("  end    %016x (virt)  %016x (phys)\n", end,
108                (uintptr_t)(end - KERNBASE));
109         printk("Kernel executable memory footprint: %dKB\n",
110                (uint32_t)(end-_start + 1023)/1024);
111         return 0;
112 }
113
114 static int __backtrace(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
115 {
116         uintptr_t pc, fp;
117
118         if (argc == 1) {
119                 backtrace();
120                 return 0;
121         }
122         if (argc != 3) {
123                 printk("Need either no arguments, or two (PC and FP) in hex\n");
124                 return 1;
125         }
126         pc = strtol(argv[1], 0, 16);
127         fp = strtol(argv[2], 0, 16);
128         print_lock();
129         printk("Backtrace from instruction %p, with frame pointer %p\n", pc,
130                fp);
131         backtrace_frame(pc, fp);
132         print_unlock();
133         return 0;
134 }
135
136 int mon_backtrace(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
137 {
138         return __backtrace(argc, argv, hw_tf);
139 }
140
141 int mon_reboot(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
142 {
143         cprintf("[Scottish Accent]: She's goin' down, Cap'n!\n");
144         reboot();
145
146         // really, should never see this
147         cprintf("Sigh....\n");
148         return 0;
149 }
150
151 static int __showmapping(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
152 {
153         struct proc *p = NULL;
154         uintptr_t start;
155         size_t size;
156         pgdir_t pgdir;
157         pid_t pid;
158
159         if (argc < 3) {
160                 printk("Shows virt -> phys mappings for a virt addr range.\n");
161                 printk("Usage: showmapping PID START_ADDR [END_ADDR]\n");
162                 printk("    PID == 0 for the boot pgdir\n");
163                 return 1;
164         }
165         pid = strtol(argv[1], 0, 10);
166         if (!pid) {
167                 pgdir = boot_pgdir;
168         } else {
169                 p = pid2proc(pid);
170                 if (!p) {
171                         printk("No proc with pid %d\n", pid);
172                         return 1;
173                 }
174                 pgdir = p->env_pgdir;
175         }
176         start = ROUNDDOWN(strtol(argv[2], 0, 16), PGSIZE);
177         size = (argc == 3) ? 1 : strtol(argv[3], 0, 16) - start;
178         if (size/PGSIZE > 512) {
179                 cprintf("Not going to do this for more than 512 items\n");
180                 return 1;
181         }
182         show_mapping(pgdir, start, size);
183         if (p)
184                 proc_decref(p);
185         return 0;
186 }
187
188 int mon_showmapping(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
189 {
190         return __showmapping(argc, argv, hw_tf);
191 }
192
193 int mon_sm(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
194 {
195         return __showmapping(argc, argv, hw_tf);
196 }
197
198 static void print_info_handler(struct hw_trapframe *hw_tf, void *data)
199 {
200         uint64_t tsc = read_tsc();
201
202         print_lock();
203         cprintf("----------------------------\n");
204         cprintf("This is Core %d\n", core_id());
205         cprintf("Timestamp = %lld\n", tsc);
206 #ifdef CONFIG_X86
207         cprintf("Hardware core %d\n", hw_core_id());
208         cprintf("MTRR_DEF_TYPE = 0x%08x\n", read_msr(IA32_MTRR_DEF_TYPE));
209         cprintf("MTRR Phys0 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
210                 read_msr(0x200), read_msr(0x201));
211         cprintf("MTRR Phys1 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
212                 read_msr(0x202), read_msr(0x203));
213         cprintf("MTRR Phys2 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
214                 read_msr(0x204), read_msr(0x205));
215         cprintf("MTRR Phys3 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
216                 read_msr(0x206), read_msr(0x207));
217         cprintf("MTRR Phys4 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
218                 read_msr(0x208), read_msr(0x209));
219         cprintf("MTRR Phys5 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
220                 read_msr(0x20a), read_msr(0x20b));
221         cprintf("MTRR Phys6 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
222                 read_msr(0x20c), read_msr(0x20d));
223         cprintf("MTRR Phys7 Base = 0x%016llx, Mask = 0x%016llx\n",
224                 read_msr(0x20e), read_msr(0x20f));
225 #endif // CONFIG_X86
226         cprintf("----------------------------\n");
227         print_unlock();
228 }
229
230 static bool print_all_info(void)
231 {
232         cprintf("\nCORE 0 asking all cores to print info:\n");
233         smp_call_function_all(print_info_handler, NULL, 0);
234         cprintf("\nDone!\n");
235         return true;
236 }
237
238 int mon_cpuinfo(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
239 {
240         cprintf("Number of Cores detected: %d\n", num_cores);
241         cprintf("Calling CPU's ID: 0x%08x\n", core_id());
242
243         if (argc < 2)
244                 smp_call_function_self(print_info_handler, NULL, 0);
245         else
246                 smp_call_function_single(strtol(argv[1], 0, 10),
247                                          print_info_handler, NULL, 0);
248         return 0;
249 }
250
251 int mon_manager(int argc, char** argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
252 {
253         manager();
254         panic("should never get here");
255         return 0;
256 }
257
258 int mon_nanwan(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
259 {
260         /* Borrowed with love from http://www.geocities.com/SoHo/7373/zoo.htm
261          * (http://www.ascii-art.com/).  Slightly modified to make it 25 lines
262          * tall. */
263         print_lock();
264         printk("\n");
265         printk("             .-.  .-.\n");
266         printk("             |  \\/  |\n");
267         printk("            /,   ,_  `'-.\n");
268         printk("          .-|\\   /`\\     '. \n");
269         printk("        .'  0/   | 0\\  \\_  `\".  \n");
270         printk("     .-'  _,/    '--'.'|#''---'\n");
271         printk("      `--'  |       /   \\#\n");
272         printk("            |      /     \\#\n");
273         printk("            \\     ;|\\    .\\#\n");
274         printk("            |' ' //  \\   ::\\# \n");
275         printk("            \\   /`    \\   ':\\#\n");
276         printk("             `\"`       \\..   \\#\n");
277         printk("                        \\::.  \\#\n");
278         printk("                         \\::   \\#\n");
279         printk("                          \\'  .:\\#\n");
280         printk("                           \\  :::\\#\n");
281         printk("                            \\  '::\\#\n");
282         printk("                             \\     \\#\n");
283         printk("                              \\:.   \\#\n");
284         printk("                               \\::   \\#\n");
285         printk("                                \\'   .\\#\n");
286         printk("                             jgs \\   ::\\#\n");
287         printk("                                  \\      \n");
288         print_unlock();
289         return 0;
290 }
291
292 int mon_bin_run(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
293 {
294         if (argc < 2) {
295                 printk("Usage: bin_run FILENAME\n");
296                 return 1;
297         }
298         struct file_or_chan *program;
299         int retval = 0;
300         char buf[5 + MAX_FILENAME_SZ + 1] = "/bin/";    /* /bin/ + max + \0 */
301
302         strlcpy(buf, "/bin/", sizeof(buf));
303         if (strlcat(buf, argv[1], sizeof(buf)) > sizeof(buf)) {
304                 printk("Filename '%s' too long!\n", argv[1]);
305                 return 1;
306         }
307         program = foc_open(buf, O_EXEC | O_READ, 0);
308         if (!program) {
309                 printk("No such program!\n");
310                 return 1;
311         }
312         char **p_argv = kmalloc(sizeof(char*) * argc, 0); /* bin_run's argc */
313         for (int i = 0; i < argc - 1; i++)
314                 p_argv[i] = argv[i + 1];
315         p_argv[argc - 1] = 0;
316         /* super ugly: we need to stash current, so that proc_create doesn't
317          * pick up on random processes running here and assuming they are the
318          * parent */
319         struct proc *old_cur = current;
320         current = 0;
321         struct proc *p = proc_create(program, p_argv, NULL);
322         current = old_cur;
323         kfree(p_argv);
324         proc_wakeup(p);
325         proc_decref(p); /* let go of the reference created in proc_create() */
326         foc_decref(program);
327         /* Make a scheduling decision.  You might not get the process you
328          * created, in the event there are others floating around that are
329          * runnable */
330         run_scheduler();
331         /* want to idle, so we un the process we just selected.  this is a bit
332          * hackish, but so is the monitor. */
333         smp_idle();
334         assert(0);
335         return 0;
336 }
337
338 int mon_procinfo(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
339 {
340         int verbosity = 0;
341
342         if (argc < 2) {
343                 printk("Usage: procinfo OPTION\n");
344                 printk("\tall: show all active pids\n");
345                 printk("\tpid NUM: show a lot of info for proc NUM\n");
346                 printk("\tunlock: unlock the lock for the ADDR (OMG!!!)\n");
347                 printk("\tkill NUM: destroy proc NUM\n");
348                 return 1;
349         }
350         if (!strcmp(argv[1], "all")) {
351                 print_allpids();
352         } else if (!strcmp(argv[1], "pid")) {
353                 if (argc < 3) {
354                         printk("Give me a pid number.\n");
355                         return 1;
356                 }
357                 if (argc >= 4)
358                         verbosity = strtol(argv[3], 0, 0);
359                 print_proc_info(strtol(argv[2], 0, 0), verbosity);
360         } else if (!strcmp(argv[1], "unlock")) {
361                 if (argc != 3) {
362                         printk("Gimme lock address!  Me want lock address!.\n");
363                         return 1;
364                 }
365                 spinlock_t *lock = (spinlock_t*)strtol(argv[2], 0, 16);
366                 if (!lock) {
367                         printk("Null address...\n");
368                         return 1;
369                 }
370                 spin_unlock(lock);
371         } else if (!strcmp(argv[1], "kill")) {
372                 if (argc != 3) {
373                         printk("Give me a pid number.\n");
374                         return 1;
375                 }
376                 struct proc *p = pid2proc(strtol(argv[2], 0, 0));
377                 if (!p) {
378                         printk("No such proc\n");
379                         return 1;
380                 }
381                 proc_destroy(p);
382                 proc_decref(p);
383         } else {
384                 printk("Bad option\n");
385                 return 1;
386         }
387         return 0;
388 }
389
390 int mon_pip(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
391 {
392         int verbosity = 0;
393
394         if (argc < 2) {
395                 printk("Give me a pid number.\n");
396                 return 1;
397         }
398         if (argc >= 3)
399                 verbosity = strtol(argv[2], 0, 0);
400         print_proc_info(strtol(argv[1], 0, 0), verbosity);
401         return 0;
402 }
403
404 int mon_kill(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
405 {
406         struct proc *p;
407
408         if (argc < 2) {
409                 printk("Usage: kill PID\n");
410                 return 1;
411         }
412         p = pid2proc(strtol(argv[1], 0, 0));
413         if (!p) {
414                 printk("No such proc\n");
415                 return 1;
416         }
417         p->exitcode = 1;        /* typical EXIT_FAILURE */
418         proc_destroy(p);
419         proc_decref(p);
420         return 0;
421 }
422
423 int mon_exit(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
424 {
425         return -1;
426 }
427
428 int mon_kfunc(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
429 {
430         long ret;
431         long (*func)(void *arg, ...);
432
433         if (argc < 2) {
434                 printk("Usage: kfunc FUNCTION [arg1] [arg2] [etc]\n");
435                 printk("Use 0x with hex arguments.  Can take 6 args.\n");
436                 return 1;
437         }
438         func = (void*)get_symbol_addr(argv[1]);
439         if (!func) {
440                 printk("Function not found.\n");
441                 return 1;
442         }
443         /* Not elegant, but whatever.  maybe there's a better syntax, or we can
444          * do it with asm magic. */
445         switch (argc) {
446         case 2: /* have to fake one arg */
447                 ret = func((void*)0);
448                 break;
449         case 3: /* the real first arg */
450                 ret = func((void*)strtol(argv[2], 0, 0));
451                 break;
452         case 4:
453                 ret = func((void*)strtol(argv[2], 0, 0),
454                                   strtol(argv[3], 0, 0));
455                 break;
456         case 5:
457                 ret = func((void*)strtol(argv[2], 0, 0),
458                                   strtol(argv[3], 0, 0),
459                                   strtol(argv[4], 0, 0));
460                 break;
461         case 6:
462                 ret = func((void*)strtol(argv[2], 0, 0),
463                                   strtol(argv[3], 0, 0),
464                                   strtol(argv[4], 0, 0),
465                                   strtol(argv[5], 0, 0));
466                 break;
467         case 7:
468                 ret = func((void*)strtol(argv[2], 0, 0),
469                                   strtol(argv[3], 0, 0),
470                                   strtol(argv[4], 0, 0),
471                                   strtol(argv[5], 0, 0),
472                                   strtol(argv[6], 0, 0));
473                 break;
474         case 8:
475                 ret = func((void*)strtol(argv[2], 0, 0),
476                                   strtol(argv[3], 0, 0),
477                                   strtol(argv[4], 0, 0),
478                                   strtol(argv[5], 0, 0),
479                                   strtol(argv[6], 0, 0),
480                                   strtol(argv[7], 0, 0));
481                 break;
482         default:
483                 printk("Bad number of arguments.\n");
484                 return -1;
485         }
486         printk("%s (might have) returned %p\n", argv[1], ret);
487         return 0;
488 }
489
490 /* Sending a vcoreid forces an event and an IPI/notification */
491 int mon_notify(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
492 {
493         struct proc *p;
494         uint32_t vcoreid;
495         struct event_msg msg = {0};
496
497         if (argc < 3) {
498                 printk("Usage: notify PID NUM [VCOREID]\n");
499                 return 1;
500         }
501         p = pid2proc(strtol(argv[1], 0, 0));
502         if (!p) {
503                 printk("No such proc\n");
504                 return 1;
505         }
506         msg.ev_type = strtol(argv[2], 0, 0);
507         if (argc == 4) {
508                 vcoreid = strtol(argv[3], 0, 0);
509                 /* This will go to the private mbox */
510                 post_vcore_event(p, &msg, vcoreid, EVENT_VCORE_PRIVATE);
511                 proc_notify(p, vcoreid);
512         } else {
513                 /* o/w, try and do what they want */
514                 send_kernel_event(p, &msg, 0);
515         }
516         proc_decref(p);
517         return 0;
518 }
519
520 /* Micro-benchmarky Measurements.  This is really fragile code that probably
521  * won't work perfectly, esp as the kernel evolves. */
522 int mon_measure(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
523 {
524         uint64_t begin = 0, diff = 0;
525         uint32_t end_refcnt = 0;
526
527         if (argc < 2) {
528                 printk("Usage: measure OPTION\n");
529                 printk("\tkill PID : kill proc PID\n");
530                 printk("\tpreempt PID : preempt proc PID (no delay)\n");
531                 printk("\tpreempt PID [pcore] : preempt PID's pcore (no delay)\n");
532                 printk("\tpreempt-warn PID : warn-preempt proc PID (pending)\n");
533                 printk("\tpreempt-warn PID [pcore] : warn-preempt proc PID's pcore\n");
534                 printk("\tpreempt-raw PID : raw-preempt proc PID\n");
535                 printk("\tpreempt-raw PID [pcore] : raw-preempt proc PID's pcore\n");
536                 return 1;
537         }
538         if (!strcmp(argv[1], "kill")) {
539                 if (argc < 3) {
540                         printk("Give me a pid number.\n");
541                         return 1;
542                 }
543                 struct proc *p = pid2proc(strtol(argv[2], 0, 0));
544                 if (!p) {
545                         printk("No such proc\n");
546                         return 1;
547                 }
548                 begin = start_timing();
549 #ifdef CONFIG_APPSERVER
550                 printk("Warning: inaccurate due to the appserver.\n");
551                 end_refcnt = kref_refcnt(&p->p_kref) - p->procinfo->num_vcores
552                              - 1;
553 #endif /* CONFIG_APPSERVER */
554                 proc_destroy(p);
555                 proc_decref(p);
556 #ifdef CONFIG_APPSERVER
557                 /* Won't be that accurate, since it's not actually going through
558                  * the __proc_free() path. */
559                 spin_on(kref_refcnt(&p->p_kref) != end_refcnt);
560 #else
561                 /* this is a little ghetto. it's not fully free yet, but we are
562                  * also slowing it down by messing with it, esp with the busy
563                  * waiting on a hyperthreaded core. */
564                 spin_on(p->env_cr3);
565 #endif /* CONFIG_APPSERVER */
566                 /* No noticeable difference using stop_timing instead of
567                  * read_tsc() */
568                 diff = stop_timing(begin);
569         } else if (!strcmp(argv[1], "preempt")) {
570                 if (argc < 3) {
571                         printk("Give me a pid number.\n");
572                         return 1;
573                 }
574                 struct proc *p = pid2proc(strtol(argv[2], 0, 0));
575                 if (!p) {
576                         printk("No such proc\n");
577                         return 1;
578                 }
579                 if (argc == 4) {
580                         /* single core being preempted, warned but no delay */
581                         uint32_t pcoreid = strtol(argv[3], 0, 0);
582
583                         begin = start_timing();
584                         if (proc_preempt_core(p, pcoreid, 1000000)) {
585                                 __sched_put_idle_core(p, pcoreid);
586                                 /* done when unmapped (right before abandoning)
587                                  * */
588                                 spin_on(p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid);
589                         } else {
590                                 printk("Core %d was not mapped to proc\n",
591                                        pcoreid);
592                         }
593                         diff = stop_timing(begin);
594                 } else {
595                         /* preempt all cores, warned but no delay */
596                         end_refcnt = kref_refcnt(&p->p_kref)
597                                      - p->procinfo->num_vcores;
598                         begin = start_timing();
599                         proc_preempt_all(p, 1000000);
600                         /* a little ghetto, implies no one is using p */
601                         spin_on(kref_refcnt(&p->p_kref) != end_refcnt);
602                         diff = stop_timing(begin);
603                 }
604                 proc_decref(p);
605         } else if (!strcmp(argv[1], "preempt-warn")) {
606                 if (argc < 3) {
607                         printk("Give me a pid number.\n");
608                         return 1;
609                 }
610                 struct proc *p = pid2proc(strtol(argv[2], 0, 0));
611
612                 if (!p) {
613                         printk("No such proc\n");
614                         return 1;
615                 }
616                 printk("if this hangs, then the process isn't responding.\n");
617                 if (argc == 4) {
618                         /* single core being preempted-warned */
619                         uint32_t pcoreid = strtol(argv[3], 0, 0);
620
621                         spin_lock(&p->proc_lock);
622                         uint32_t vcoreid =
623                                 p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid;
624
625                         if (!p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid) {
626                                 printk("Pick a mapped pcore\n");
627                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
628                                 return 1;
629                         }
630                         begin = start_timing();
631                         __proc_preempt_warn(p, vcoreid, 1000000); // 1 sec
632                         spin_unlock(&p->proc_lock);
633                         /* done when unmapped (right before abandoning) */
634                         spin_on(p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid);
635                         diff = stop_timing(begin);
636                 } else {
637                         /* preempt-warn all cores */
638                         printk("this won't work if they can't yield their last vcore, will stop at 1!\n");
639                         spin_lock(&p->proc_lock);
640                         begin = start_timing();
641                         __proc_preempt_warnall(p, 1000000);
642                         spin_unlock(&p->proc_lock);
643                         /* target cores do the unmapping / changing of the
644                          * num_vcores */
645                         spin_on(p->procinfo->num_vcores > 1);
646                         diff = stop_timing(begin);
647                 }
648                 proc_decref(p);
649         } else if (!strcmp(argv[1], "preempt-raw")) {
650                 if (argc < 3) {
651                         printk("Give me a pid number.\n");
652                         return 1;
653                 }
654                 struct proc *p = pid2proc(strtol(argv[2], 0, 0));
655                 if (!p) {
656                         printk("No such proc\n");
657                         return 1;
658                 }
659                 if (argc == 4) {
660                         /* single core preempted, no warning or waiting */
661                         uint32_t pcoreid = strtol(argv[3], 0, 0);
662
663                         spin_lock(&p->proc_lock);
664                         if (!p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid) {
665                                 printk("Pick a mapped pcore\n");
666                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
667                                 return 1;
668                         }
669                         begin = start_timing();
670                         __proc_preempt_core(p, pcoreid);
671                         if (!p->procinfo->num_vcores)
672                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
673                         spin_unlock(&p->proc_lock);
674                         /* ghetto, since the ksched should be calling all of
675                          * this */
676                         __sched_put_idle_core(p, pcoreid);
677                         /* done when unmapped (right before abandoning) */
678                         spin_on(p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid);
679                         diff = stop_timing(begin);
680                 } else {
681                         /* preempt all cores, no warning or waiting */
682                         spin_lock(&p->proc_lock);
683                         uint32_t pc_arr[p->procinfo->num_vcores];
684                         uint32_t num_revoked;
685
686                         end_refcnt = kref_refcnt(&p->p_kref)
687                                      - p->procinfo->num_vcores;
688                         begin = start_timing();
689                         num_revoked = __proc_preempt_all(p, pc_arr);
690                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
691                         spin_unlock(&p->proc_lock);
692                         if (num_revoked)
693                                 __sched_put_idle_cores(p, pc_arr, num_revoked);
694                         /* a little ghetto, implies no one else is using p */
695                         spin_on(kref_refcnt(&p->p_kref) != end_refcnt);
696                         diff = stop_timing(begin);
697                 }
698                 proc_decref(p);
699         } else {
700                 printk("Bad option\n");
701                 return 1;
702         }
703         printk("[Tired Giraffe Accent] Took %llu usec (%llu nsec) to finish.\n",
704                tsc2usec(diff), tsc2nsec(diff));
705         return 0;
706 }
707
708 static bool mon_verbose_trace = FALSE;
709 static DEFINE_PERCPU(bool, mon_nmi_trace);
710
711 static void emit_hwtf_backtrace(struct hw_trapframe *hw_tf)
712 {
713         if (mon_verbose_trace) {
714                 printk("\n");
715                 print_trapframe(hw_tf);
716                 backtrace_hwtf(hw_tf);
717         }
718         printk("Core %d is at %p (%s)\n", core_id(), get_hwtf_pc(hw_tf),
719                get_fn_name(get_hwtf_pc(hw_tf)));
720 }
721
722 static void emit_vmtf_backtrace(struct vm_trapframe *vm_tf)
723 {
724         if (mon_verbose_trace) {
725                 printk("\n");
726                 print_vmtrapframe(vm_tf);
727         }
728         printk("Core %d is at %p\n", core_id(), get_vmtf_pc(vm_tf));
729 }
730
731 /* This is dangerous and could cause a deadlock, since it runs in NMI context.
732  * It's only for monitor debugging, so YMMV.  We pass the type since the kernel
733  * doesn't deal in contexts (yet) */
734 void emit_monitor_backtrace(int type, void *tf)
735 {
736         if (!PERCPU_VAR(mon_nmi_trace))
737                 return;
738         /* To prevent a spew of output during a lot of perf NMIs, we'll turn off
739          * the monitor output as soon as any NMI hits our core. */
740         PERCPU_VAR(mon_nmi_trace) = FALSE;
741         print_lock();
742         if (type == ROS_HW_CTX)
743                 emit_hwtf_backtrace((struct hw_trapframe*)tf);
744         else
745                 emit_vmtf_backtrace((struct vm_trapframe*)tf);
746         print_kmsgs(core_id());
747         print_unlock();
748 }
749
750
751 int mon_trace(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
752 {
753         int core;
754         if (argc < 2) {
755                 printk("Usage: trace OPTION\n");
756                 printk("\tsyscall start [silent (0 or non-zero, NOT the word silent)] [pid]: starts tracing\n");
757                 printk("\tsyscall stop: stops tracing.\n");
758                 printk("\tcoretf COREID: prints PC, -1 for all cores, verbose => TF\n");
759                 printk("\tpcpui [type [coreid]]: runs pcpui trace ring handlers\n");
760                 printk("\tpcpui-reset [noclear]: resets/clears pcpui trace ring\n");
761                 printk("\tverbose: toggles verbosity, depends on trace command\n");
762                 return 1;
763         }
764         if (!strcmp(argv[1], "syscall")) {
765                 if (argc < 3) {
766                         printk("Need a start or stop.\n");
767                         return 1;
768                 }
769                 if (!strcmp(argv[2], "start")) {
770                         systrace_loud = TRUE;
771                 } else if (!strcmp(argv[2], "stop")) {
772                         systrace_loud = FALSE;
773                 } else {
774                         printk("Need a start or stop.\n");
775                         return 1;
776                 }
777         } else if (!strcmp(argv[1], "coretf")) {
778                 if (argc != 3) {
779                         printk("Need a coreid, fool.\n");
780                         return 1;
781                 }
782                 core = strtol(argv[2], 0, 0);
783                 if (core < 0) {
784                         printk("Sending NMIs to all cores:\n");
785                         for (int i = 0; i < num_cores; i++) {
786                                 _PERCPU_VAR(mon_nmi_trace, i) = TRUE;
787                                 send_nmi(i);
788                                 udelay(1000000);
789                         }
790                 } else {
791                         printk("Sending NMI core %d:\n", core);
792                         if (core >= num_cores) {
793                                 printk("No such core!  Maybe it's in another cell...\n");
794                                 return 1;
795                         }
796                         _PERCPU_VAR(mon_nmi_trace, core) = TRUE;
797                         send_nmi(core);
798                 }
799                 udelay(1000000);
800         } else if (!strcmp(argv[1], "pcpui")) {
801                 int pcpui_type, pcpui_coreid;
802
803                 if (argc >= 3)
804                         pcpui_type = strtol(argv[2], 0, 0);
805                 else
806                         pcpui_type = 0;
807                 printk("\nRunning PCPUI Trace Ring handlers for type %d\n",
808                        pcpui_type);
809                 if (argc >= 4) {
810                         pcpui_coreid = strtol(argv[3], 0, 0);
811                         pcpui_tr_foreach(pcpui_coreid, pcpui_type);
812                 } else {
813                         pcpui_tr_foreach_all(pcpui_type);
814                 }
815         } else if (!strcmp(argv[1], "pcpui-reset")) {
816                 if (argc >= 3) {
817                         printk("\nResetting all PCPUI Trace Rings\n");
818                         pcpui_tr_reset_all();
819                 } else {
820                         printk("\nResetting/clearing all PCPUI Trace Rings\n");
821                         pcpui_tr_reset_and_clear_all();
822                 }
823         } else if (!strcmp(argv[1], "verbose")) {
824                 if (mon_verbose_trace) {
825                         printk("Turning trace verbosity off\n");
826                         mon_verbose_trace = FALSE;
827                 } else {
828                         printk("Turning trace verbosity on\n");
829                         mon_verbose_trace = TRUE;
830                 }
831         } else if (!strcmp(argv[1], "opt2")) {
832                 if (argc != 3) {
833                         printk("ERRRRRRRRRR.\n");
834                         return 1;
835                 }
836                 print_proc_info(strtol(argv[2], 0, 0), 0);
837         } else {
838                 printk("Bad option\n");
839                 return 1;
840         }
841         return 0;
842 }
843
844 int mon_monitor(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
845 {
846         if (argc < 2) {
847                 printk("Usage: monitor COREID\n");
848                 return 1;
849         }
850         uint32_t core = strtol(argv[1], 0, 0);
851         if (core >= num_cores) {
852                 printk("No such core!  Maybe it's in another cell...\n");
853                 return 1;
854         }
855         send_kernel_message(core, __run_mon, 0, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
856         return 0;
857 }
858
859 /***** Kernel monitor command interpreter *****/
860
861 #define WHITESPACE "\t\r\n "
862 #define MAXARGS 16
863
864
865 int onecmd(int argc, char *argv[], struct hw_trapframe *hw_tf) {
866         int i;
867         if (!argc)
868                 return -1;
869         for (i = 0; i < NCOMMANDS; i++) {
870                 if (strcmp(argv[0], commands[i].name) == 0)
871                         return commands[i].func(argc, argv, hw_tf);
872         }
873         return -1;
874 }
875
876 void __run_mon(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
877 {
878         monitor(0);
879 }
880
881 static int runcmd(char *real_buf, struct hw_trapframe *hw_tf) {
882         char * buf = real_buf;
883         int argc;
884         char *argv[MAXARGS];
885         int i;
886
887         // Parse the command buffer into whitespace-separated arguments
888         argc = 0;
889         argv[argc] = 0;
890         /* Discard initial 'm ', which is a common mistake when using 'm' a lot
891          */
892         if ((buf[0] == 'm') && (buf[1] == ' '))
893                 buf += 2;
894         while (1) {
895                 // gobble whitespace
896                 while (*buf && strchr(WHITESPACE, *buf))
897                         *buf++ = 0;
898                 if (*buf == 0)
899                         break;
900
901                 // save and scan past next arg
902                 if (argc == MAXARGS-1) {
903                         cprintf("Too many arguments (max %d)\n", MAXARGS);
904                         return 0;
905                 }
906                 //This will get fucked at runtime..... in the ASS
907                 argv[argc++] = buf;
908                 while (*buf && !strchr(WHITESPACE, *buf))
909                         buf++;
910         }
911         argv[argc] = 0;
912
913         // Lookup and invoke the command
914         if (argc == 0)
915                 return 0;
916         for (i = 0; i < NCOMMANDS; i++) {
917                 if (strcmp(argv[0], commands[i].name) == 0)
918                         return commands[i].func(argc, argv, hw_tf);
919         }
920         cprintf("Unknown command '%s'\n", argv[0]);
921         return 0;
922 }
923
924 void monitor(struct hw_trapframe *hw_tf)
925 {
926         #define MON_CMD_LENGTH 256
927         char buf[MON_CMD_LENGTH];
928         int cnt;
929         int coreid = core_id_early();
930
931         /* they are always disabled, since we have this irqsave lock */
932         if (irq_is_enabled())
933                 printk("Entering Nanwan's Dungeon on Core %d (Ints on):\n",
934                        coreid);
935         else
936                 printk("Entering Nanwan's Dungeon on Core %d (Ints off):\n",
937                        coreid);
938         printk("Type 'help' for a list of commands.\n");
939
940         if (hw_tf != NULL)
941                 print_trapframe(hw_tf);
942
943         while (1) {
944                 /* on occasion, the kernel monitor can migrate (like if you run
945                  * something that blocks / syncs and wakes up on another core)
946                  */
947                 cmb();
948                 cnt = readline(buf, MON_CMD_LENGTH, "ROS(Core %d)> ",
949                                core_id_early());
950                 if (cnt > 0) {
951                         buf[cnt] = 0;
952                         if (runcmd(buf, hw_tf) < 0)
953                                 break;
954                 }
955         }
956 }
957
958 int mon_shell(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
959 {
960         char *l_argv[2] = {"/bin/bash", "bash"};
961         return mon_bin_run(2, l_argv, hw_tf);
962 }
963
964 int mon_alarm(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
965 {
966         if (argc < 2) {
967                 printk("Usage: alarm OPTION\n");
968                 printk("\tpcpu: print full alarm tchains from every core\n");
969                 return 1;
970         }
971         if (!strcmp(argv[1], "pcpu")) {
972                 print_pcpu_chains();
973         } else {
974                 printk("Bad option\n");
975                 return 1;
976         }
977         return 0;
978 }
979
980 static void show_msr(struct hw_trapframe *unused, void *v)
981 {
982         int core = core_id();
983         uint64_t val;
984         uint32_t msr = *(uint32_t *)v;
985
986         val = read_msr(msr);
987         printk("%d: %08x: %016llx\n", core, msr, val);
988 }
989
990 struct set {
991         uint32_t msr;
992         uint64_t val;
993 };
994
995 static void set_msr(struct hw_trapframe *unused, void *v)
996 {
997         int core = core_id();
998         struct set *s = v;
999         uint32_t msr = s->msr;
1000         uint64_t val = s->val;
1001
1002         write_msr(msr, val);
1003         val = read_msr(msr);
1004         printk("%d: %08x: %016llx\n", core, msr, val);
1005 }
1006
1007 int mon_msr(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
1008 {
1009 #ifndef CONFIG_X86
1010         cprintf("Not on this architecture\n");
1011         return 1;
1012 #else
1013         uint64_t val;
1014         uint32_t msr;
1015
1016         if (argc < 2 || argc > 3) {
1017                 printk("Usage: msr register [value]\n");
1018                 return 1;
1019         }
1020         msr = strtoul(argv[1], 0, 16);
1021         handler_wrapper_t *w;
1022         smp_call_function_all(show_msr, &msr, &w);
1023         smp_call_wait(w);
1024
1025         if (argc < 3)
1026                 return 0;
1027         /* somewhat bogus on 32 bit. */
1028         val = strtoul(argv[2], 0, 16);
1029
1030         struct set set;
1031         set.msr = msr;
1032         set.val = val;
1033         smp_call_function_all(set_msr, &set, &w);
1034         smp_call_wait(w);
1035         return 0;
1036 #endif
1037 }
1038
1039 int mon_db(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
1040 {
1041         pid_t pid = -1;
1042
1043         if (argc < 2) {
1044                 printk("Usage: db OPTION\n");
1045                 printk("\tblk [PID]: print all blocked kthreads\n");
1046                 printk("\taddr PID 0xADDR: lookup ADDR's file/vmr info\n");
1047                 printk("\trv WAITER: backtrace rendez alarm waiter\n");
1048                 return 1;
1049         }
1050         if (!strcmp(argv[1], "blk") || !strcmp(argv[1], "sem")) {
1051                 if (argc > 2)
1052                         pid = strtol(argv[2], 0, 0);
1053                 print_db_blk_info(pid);
1054         } else if (!strcmp(argv[1], "addr")) {
1055                 if (argc < 4) {
1056                         printk("Usage: db addr PID 0xADDR\n");
1057                         return 1;
1058                 }
1059                 debug_addr_pid(strtol(argv[2], 0, 10), strtol(argv[3], 0, 16));
1060         } else if (!strcmp(argv[1], "rv")) {
1061                 if (argc < 3) {
1062                         printk("Usage: db rv 0xWAITER\n");
1063                         return 1;
1064                 }
1065                 rendez_debug_waiter((struct alarm_waiter*)strtoul(argv[2], 0,
1066                                                                   16));
1067         } else {
1068                 printk("Bad option\n");
1069                 return 1;
1070         }
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 int mon_px(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
1075 {
1076         pid_t pid = 0;
1077         struct proc *p;
1078
1079         if (argc == 2)
1080                 pid = strtol(argv[1], 0, 0);
1081         if (!pid) {
1082                 set_printx(2);
1083                 printk("Printxing is now %sabled\n", printx_on ? "en" : "dis");
1084                 return 0;
1085         }
1086         p = pid2proc(pid);
1087         if (!p) {
1088                 printk("No proc with pid %d\n", pid);
1089                 return 1;
1090         }
1091         p->procdata->printx_on = !p->procdata->printx_on;
1092         proc_decref(p);
1093         return 0;
1094 }
1095
1096 /* Super hack.  Given a kernel hw_tf, we hack the RIP to smp_idle, then return
1097  * to it.  Any locks or other stuff being done is completely lost, so you could
1098  * deadlock.  This gets out of the "we're totall screwed, but don't want to
1099  * reboot right now", typically caused by screw-ups from the monitor. */
1100 int mon_kpfret(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
1101 {
1102         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1103
1104         /* if monitor had a TF, try to use that */
1105         if (!hw_tf) {
1106                 if (argc < 2) {
1107                         printk("Usage: kpfret HW_TF\n");
1108                         return 1;
1109                 }
1110                 /* the hw_tf passed in is the one we got from monitor, which is
1111                  * 0 from panics. */
1112                 hw_tf = (struct hw_trapframe*)strtol(argv[1], 0, 16);
1113         }
1114
1115         if (!in_kernel(hw_tf)) {
1116                 printk("hw_tf %p was not a kernel tf!\n", hw_tf);
1117                 return -1;
1118         }
1119
1120 #ifdef CONFIG_X86
1121         hw_tf->tf_rip = (uintptr_t)smp_idle;
1122         dec_ktrap_depth(pcpui);
1123
1124         asm volatile("mov %0, %%rsp;"
1125                      "addq $0x10, %%rsp;"
1126                      "popq %%rax;"
1127                      "popq %%rbx;"
1128                      "popq %%rcx;"
1129                      "popq %%rdx;"
1130                      "popq %%rbp;"
1131                      "popq %%rsi;"
1132                      "popq %%rdi;"
1133                      "popq %%r8;"
1134                      "popq %%r9;"
1135                      "popq %%r10;"
1136                      "popq %%r11;"
1137                      "popq %%r12;"
1138                      "popq %%r13;"
1139                      "popq %%r14;"
1140                      "popq %%r15;"
1141                      "addq $0x10, %%rsp;"
1142                      "iretq;"
1143                                  : : "r"(hw_tf));
1144         assert(0);
1145 #else
1146         printk("KPF return not supported\n");
1147         return -1;
1148 #endif /* CONFIG_X86 */
1149 }
1150
1151 int mon_ks(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
1152 {
1153         if (argc < 2) {
1154 usage:
1155                 printk("Usage: ks OPTION\n");
1156                 printk("\tidles: show idle core map\n");
1157                 printk("\tdiag: scheduler diagnostic report\n");
1158                 printk("\tresources: show resources wanted/granted for all procs\n");
1159                 printk("\tsort: sorts the idlecoremap, 1..n\n");
1160                 printk("\tnc PCOREID: sets the next CG core allocated\n");
1161                 return 1;
1162         }
1163         if (!strcmp(argv[1], "idles")) {
1164                 print_idle_core_map();
1165         } else if (!strcmp(argv[1], "diag")) {
1166                 sched_diag();
1167         } else if (!strcmp(argv[1], "resources")) {
1168                 print_all_resources();
1169         } else if (!strcmp(argv[1], "sort")) {
1170                 sort_idle_cores();
1171         } else if (!strcmp(argv[1], "nc")) {
1172                 if (argc != 3) {
1173                         printk("Need a pcore number.\n");
1174                         return 1;
1175                 }
1176                 next_core_to_alloc(strtol(argv[2], 0, 0));
1177         } else {
1178                 printk("Bad option %s\n", argv[1]);
1179                 goto usage;
1180         }
1181         return 0;
1182 }
1183
1184 /* Prints info about a core.  Optional first arg == coreid. */
1185 int mon_coreinfo(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
1186 {
1187         struct per_cpu_info *pcpui;
1188         struct kthread *kth;
1189         int coreid = core_id();
1190
1191         if (argc >= 2)
1192                 coreid = strtol(argv[1], 0, 0);
1193         pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1194         printk("Core %d:\n\tcur_proc %d\n\towning proc %d, owning vc %d\n",
1195                coreid, pcpui->cur_proc ? pcpui->cur_proc->pid : 0,
1196                pcpui->owning_proc ? pcpui->owning_proc->pid : 0,
1197                pcpui->owning_vcoreid != 0xdeadbeef ? pcpui->owning_vcoreid : 0);
1198         kth = pcpui->cur_kthread;
1199         if (kth) {
1200                 /* kth->proc is only used when the kthread is sleeping.  when
1201                  * it's running, we care about cur_proc.  if we're here, proc
1202                  * should be 0 unless the kth is concurrently sleeping (we
1203                  * called this remotely) */
1204                 printk("\tkthread %p (%s), sysc %p (%d)\n", kth, kth->name,
1205                        kth->sysc, kth->sysc ? kth->sysc->num : -1);
1206         } else {
1207                 /* Can happen during early boot */
1208                 printk("\tNo kthread!\n");
1209         }
1210         return 0;
1211 }
1212
1213 int mon_hexdump(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
1214 {
1215         struct proc *p = NULL;
1216         uintptr_t switch_state;
1217         pid_t pid;
1218         uintptr_t start;
1219         size_t len;
1220
1221         assert(argc >= 1);
1222         if (argc < 4) {
1223                 printk("Usage: %s PID ADDR LEN\n", argv[0]);
1224                 printk("    PID == 0 for kernel / don't care\n");
1225                 return 1;
1226         }
1227         pid = strtol(argv[1], 0, 0);
1228         start = strtoul(argv[2], 0, 0);
1229         len = strtoul(argv[3], 0, 0);
1230         if (pid) {
1231                 p = pid2proc(pid);
1232                 if (!p) {
1233                         printk("No proc with pid %d\n", pid);
1234                         return 1;
1235                 }
1236                 switch_state = switch_to(p);
1237         }
1238         hexdump((void*)start, len);
1239         if (p) {
1240                 switch_back(p, switch_state);
1241                 proc_decref(p);
1242         }
1243         return 0;
1244 }
1245
1246 int mon_pahexdump(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
1247 {
1248         uintptr_t start;
1249         size_t len;
1250
1251         assert(argc >= 1);
1252         if (argc < 3) {
1253                 printk("Usage: %s PHYS_ADDR LEN\n", argv[0]);
1254                 return 1;
1255         }
1256         start = strtoul(argv[1], 0, 0);
1257         len = strtoul(argv[2], 0, 0);
1258         pahexdump(start, len);
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 int mon_dmesg(int argc, char **argv, struct hw_trapframe *hw_tf)
1263 {
1264         kprof_dump_data();
1265         return 0;
1266 }