35219490efc7f7addba0883ec7a1e779ce4f61cd
[akaros.git] / kern / src / process.c
1 /* Copyright (c) 2009, 2010 The Regents of the University of California
2  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
3  * See LICENSE for details. */
4
5 #ifdef __SHARC__
6 #pragma nosharc
7 #endif
8
9 #include <ros/bcq.h>
10 #include <event.h>
11 #include <arch/arch.h>
12 #include <bitmask.h>
13 #include <process.h>
14 #include <atomic.h>
15 #include <smp.h>
16 #include <pmap.h>
17 #include <trap.h>
18 #include <schedule.h>
19 #include <manager.h>
20 #include <stdio.h>
21 #include <assert.h>
22 #include <time.h>
23 #include <hashtable.h>
24 #include <slab.h>
25 #include <sys/queue.h>
26 #include <frontend.h>
27 #include <monitor.h>
28 #include <resource.h>
29 #include <elf.h>
30 #include <arsc_server.h>
31 #include <devfs.h>
32
33 /* Process Lists */
34 struct proc_list proc_runnablelist = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(proc_runnablelist);
35 spinlock_t runnablelist_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
36 struct kmem_cache *proc_cache;
37
38 /* Tracks which cores are idle, similar to the vcoremap.  Each value is the
39  * physical coreid of an unallocated core. */
40 spinlock_t idle_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
41 uint32_t LCKD(&idle_lock) (RO idlecoremap)[MAX_NUM_CPUS];
42 uint32_t LCKD(&idle_lock) num_idlecores = 0;
43 uint32_t num_mgmtcores = 1;
44
45 /* Helper function to return a core to the idlemap.  It causes some more lock
46  * acquisitions (like in a for loop), but it's a little easier.  Plus, one day
47  * we might be able to do this without locks (for the putting). */
48 void put_idle_core(uint32_t coreid)
49 {
50         spin_lock(&idle_lock);
51         idlecoremap[num_idlecores++] = coreid;
52         spin_unlock(&idle_lock);
53 }
54
55 /* Other helpers, implemented later. */
56 static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf);
57 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
58 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
59 static uint32_t get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid);
60 static void __proc_free(struct kref *kref);
61
62 /* PID management. */
63 #define PID_MAX 32767 // goes from 0 to 32767, with 0 reserved
64 static DECL_BITMASK(pid_bmask, PID_MAX + 1);
65 spinlock_t pid_bmask_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
66 struct hashtable *pid_hash;
67 spinlock_t pid_hash_lock; // initialized in proc_init
68
69 /* Finds the next free entry (zero) entry in the pid_bitmask.  Set means busy.
70  * PID 0 is reserved (in proc_init).  A return value of 0 is a failure (and
71  * you'll also see a warning, for now).  Consider doing this with atomics. */
72 static pid_t get_free_pid(void)
73 {
74         static pid_t next_free_pid = 1;
75         pid_t my_pid = 0;
76
77         spin_lock(&pid_bmask_lock);
78         // atomically (can lock for now, then change to atomic_and_return
79         FOR_CIRC_BUFFER(next_free_pid, PID_MAX + 1, i) {
80                 // always points to the next to test
81                 next_free_pid = (next_free_pid + 1) % (PID_MAX + 1);
82                 if (!GET_BITMASK_BIT(pid_bmask, i)) {
83                         SET_BITMASK_BIT(pid_bmask, i);
84                         my_pid = i;
85                         break;
86                 }
87         }
88         spin_unlock(&pid_bmask_lock);
89         if (!my_pid)
90                 warn("Shazbot!  Unable to find a PID!  You need to deal with this!\n");
91         return my_pid;
92 }
93
94 /* Return a pid to the pid bitmask */
95 static void put_free_pid(pid_t pid)
96 {
97         spin_lock(&pid_bmask_lock);
98         CLR_BITMASK_BIT(pid_bmask, pid);
99         spin_unlock(&pid_bmask_lock);
100 }
101
102 /* While this could be done with just an assignment, this gives us the
103  * opportunity to check for bad transitions.  Might compile these out later, so
104  * we shouldn't rely on them for sanity checking from userspace.  */
105 int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
106 {
107         uint32_t curstate = p->state;
108         /* Valid transitions:
109          * C   -> RBS
110          * C   -> D
111          * RBS -> RGS
112          * RGS -> RBS
113          * RGS -> W
114          * W   -> RBS
115          * RGS -> RBM
116          * RBM -> RGM
117          * RGM -> RBM
118          * RGM -> RBS
119          * RGS -> D
120          * RGM -> D
121          *
122          * These ought to be implemented later (allowed, not thought through yet).
123          * RBS -> D
124          * RBM -> D
125          */
126         #if 1 // some sort of correctness flag
127         switch (curstate) {
128                 case PROC_CREATED:
129                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_DYING)))
130                                 panic("Invalid State Transition! PROC_CREATED to %02x", state);
131                         break;
132                 case PROC_RUNNABLE_S:
133                         if (!(state & (PROC_RUNNING_S | PROC_DYING)))
134                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_S to %02x", state);
135                         break;
136                 case PROC_RUNNING_S:
137                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_WAITING |
138                                        PROC_DYING)))
139                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_S to %02x", state);
140                         break;
141                 case PROC_WAITING:
142                         if (state != PROC_RUNNABLE_S)
143                                 panic("Invalid State Transition! PROC_WAITING to %02x", state);
144                         break;
145                 case PROC_DYING:
146                         if (state != PROC_CREATED) // when it is reused (TODO)
147                                 panic("Invalid State Transition! PROC_DYING to %02x", state);
148                         break;
149                 case PROC_RUNNABLE_M:
150                         if (!(state & (PROC_RUNNING_M | PROC_DYING)))
151                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_M to %02x", state);
152                         break;
153                 case PROC_RUNNING_M:
154                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_DYING)))
155                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_M to %02x", state);
156                         break;
157         }
158         #endif
159         p->state = state;
160         return 0;
161 }
162
163 /* Returns a pointer to the proc with the given pid, or 0 if there is none.
164  * This uses get_not_zero, since it is possible the refcnt is 0, which means the
165  * process is dying and we should not have the ref (and thus return 0).  We need
166  * to lock to protect us from getting p, (someone else removes and frees p),
167  * then get_not_zero() on p.
168  * Don't push the locking into the hashtable without dealing with this. */
169 struct proc *pid2proc(pid_t pid)
170 {
171         spin_lock(&pid_hash_lock);
172         struct proc *p = hashtable_search(pid_hash, (void*)pid);
173         if (p)
174                 if (!kref_get_not_zero(&p->p_kref, 1))
175                         p = 0;
176         spin_unlock(&pid_hash_lock);
177         return p;
178 }
179
180 /* Performs any initialization related to processes, such as create the proc
181  * cache, prep the scheduler, etc.  When this returns, we should be ready to use
182  * any process related function. */
183 void proc_init(void)
184 {
185         /* Catch issues with the vcoremap and TAILQ_ENTRY sizes */
186         static_assert(sizeof(TAILQ_ENTRY(vcore)) == sizeof(void*) * 2);
187         proc_cache = kmem_cache_create("proc", sizeof(struct proc),
188                      MAX(HW_CACHE_ALIGN, __alignof__(struct proc)), 0, 0, 0);
189         /* Init PID mask and hash.  pid 0 is reserved. */
190         SET_BITMASK_BIT(pid_bmask, 0);
191         spinlock_init(&pid_hash_lock);
192         spin_lock(&pid_hash_lock);
193         pid_hash = create_hashtable(100, __generic_hash, __generic_eq);
194         spin_unlock(&pid_hash_lock);
195         schedule_init();
196         /* Init idle cores. Core 0 is the management core. */
197         spin_lock(&idle_lock);
198 #ifdef __CONFIG_DISABLE_SMT__
199         /* assumes core0 is the only management core (NIC and monitor functionality
200          * are run there too.  it just adds the odd cores to the idlecoremap */
201         assert(!(num_cpus % 2));
202         // TODO: consider checking x86 for machines that actually hyperthread
203         num_idlecores = num_cpus >> 1;
204 #ifdef __CONFIG_ARSC_SERVER__
205         // Dedicate one core (core 2) to sysserver, might be able to share wit NIC
206         num_mgmtcores++;
207         assert(num_cpus >= num_mgmtcores);
208         send_kernel_message(2, (amr_t)arsc_server, 0,0,0, KMSG_ROUTINE);
209 #endif
210         for (int i = 0; i < num_idlecores; i++)
211                 idlecoremap[i] = (i * 2) + 1;
212 #else
213         // __CONFIG_DISABLE_SMT__
214         #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
215         num_mgmtcores++; // Next core is dedicated to the NIC
216         assert(num_cpus >= num_mgmtcores);
217         #endif
218         #ifdef __CONFIG_APPSERVER__
219         #ifdef __CONFIG_DEDICATED_MONITOR__
220         num_mgmtcores++; // Next core dedicated to running the kernel monitor
221         assert(num_cpus >= num_mgmtcores);
222         // Need to subtract 1 from the num_mgmtcores # to get the cores index
223         send_kernel_message(num_mgmtcores-1, (amr_t)monitor, 0,0,0, KMSG_ROUTINE);
224         #endif
225         #endif
226 #ifdef __CONFIG_ARSC_SERVER__
227         // Dedicate one core (core 2) to sysserver, might be able to share wit NIC
228         num_mgmtcores++;
229         assert(num_cpus >= num_mgmtcores);
230         send_kernel_message(num_mgmtcores-1, (amr_t)arsc_server, 0,0,0, KMSG_ROUTINE);
231 #endif
232         num_idlecores = num_cpus - num_mgmtcores;
233         for (int i = 0; i < num_idlecores; i++)
234                 idlecoremap[i] = i + num_mgmtcores;
235 #endif /* __CONFIG_DISABLE_SMT__ */
236
237         spin_unlock(&idle_lock);
238         atomic_init(&num_envs, 0);
239 }
240
241 /* Be sure you init'd the vcore lists before calling this. */
242 static void proc_init_procinfo(struct proc* p)
243 {
244         p->procinfo->pid = p->pid;
245         p->procinfo->ppid = p->ppid;
246         // TODO: maybe do something smarter here
247 #ifdef __CONFIG_DISABLE_SMT__
248         p->procinfo->max_vcores = num_cpus >> 1;
249 #else
250         p->procinfo->max_vcores = MAX(1,num_cpus-num_mgmtcores);
251 #endif /* __CONFIG_DISABLE_SMT__ */
252         p->procinfo->tsc_freq = system_timing.tsc_freq;
253         p->procinfo->heap_bottom = (void*)UTEXT;
254         /* 0'ing the arguments.  Some higher function will need to set them */
255         memset(p->procinfo->argp, 0, sizeof(p->procinfo->argp));
256         memset(p->procinfo->argbuf, 0, sizeof(p->procinfo->argbuf));
257         /* 0'ing the vcore/pcore map.  Will link the vcores later. */
258         memset(&p->procinfo->vcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->vcoremap));
259         memset(&p->procinfo->pcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->pcoremap));
260         p->procinfo->num_vcores = 0;
261         p->procinfo->coremap_seqctr = SEQCTR_INITIALIZER;
262         /* For now, we'll go up to the max num_cpus (at runtime).  In the future,
263          * there may be cases where we can have more vcores than num_cpus, but for
264          * now we'll leave it like this. */
265         for (int i = 0; i < num_cpus; i++) {
266                 TAILQ_INSERT_TAIL(&p->inactive_vcs, &p->procinfo->vcoremap[i], list);
267         }
268 }
269
270 static void proc_init_procdata(struct proc *p)
271 {
272         memset(p->procdata, 0, sizeof(struct procdata));
273 }
274
275 /* Allocates and initializes a process, with the given parent.  Currently
276  * writes the *p into **pp, and returns 0 on success, < 0 for an error.
277  * Errors include:
278  *  - ENOFREEPID if it can't get a PID
279  *  - ENOMEM on memory exhaustion */
280 error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
281 {
282         error_t r;
283         struct proc *p;
284
285         if (!(p = kmem_cache_alloc(proc_cache, 0)))
286                 return -ENOMEM;
287
288         { INITSTRUCT(*p)
289
290         /* one reference for the proc existing, and one for the ref we pass back. */
291         kref_init(&p->p_kref, __proc_free, 2);
292         // Setup the default map of where to get cache colors from
293         p->cache_colors_map = global_cache_colors_map;
294         p->next_cache_color = 0;
295         /* Initialize the address space */
296         if ((r = env_setup_vm(p)) < 0) {
297                 kmem_cache_free(proc_cache, p);
298                 return r;
299         }
300         if (!(p->pid = get_free_pid())) {
301                 kmem_cache_free(proc_cache, p);
302                 return -ENOFREEPID;
303         }
304         /* Set the basic status variables. */
305         spinlock_init(&p->proc_lock);
306         p->exitcode = 1337;     /* so we can see processes killed by the kernel */
307         p->ppid = parent ? parent->pid : 0;
308         p->state = PROC_CREATED; /* shouldn't go through state machine for init */
309         p->env_flags = 0;
310         p->env_entry = 0; // cheating.  this really gets set later
311         p->heap_top = (void*)UTEXT;     /* heap_bottom set in proc_init_procinfo */
312         memset(&p->resources, 0, sizeof(p->resources));
313         memset(&p->env_ancillary_state, 0, sizeof(p->env_ancillary_state));
314         memset(&p->env_tf, 0, sizeof(p->env_tf));
315         TAILQ_INIT(&p->vm_regions); /* could init this in the slab */
316         /* Initialize the vcore lists, we'll build the inactive list so that it includes
317          * all vcores when we initialize procinfo.  Do this before initing procinfo. */
318         TAILQ_INIT(&p->online_vcs);
319         TAILQ_INIT(&p->bulk_preempted_vcs);
320         TAILQ_INIT(&p->inactive_vcs);
321         /* Init procinfo/procdata.  Procinfo's argp/argb are 0'd */
322         proc_init_procinfo(p);
323         proc_init_procdata(p);
324
325         /* Initialize the generic sysevent ring buffer */
326         SHARED_RING_INIT(&p->procdata->syseventring);
327         /* Initialize the frontend of the sysevent ring buffer */
328         FRONT_RING_INIT(&p->syseventfrontring,
329                         &p->procdata->syseventring,
330                         SYSEVENTRINGSIZE);
331
332         /* Init FS structures TODO: cleanup (might pull this out) */
333         kref_get(&default_ns.kref, 1);
334         p->ns = &default_ns;
335         spinlock_init(&p->fs_env.lock);
336         p->fs_env.umask = parent ? parent->fs_env.umask : S_IWGRP | S_IWOTH;
337         p->fs_env.root = p->ns->root->mnt_root;
338         kref_get(&p->fs_env.root->d_kref, 1);
339         p->fs_env.pwd = parent ? parent->fs_env.pwd : p->fs_env.root;
340         kref_get(&p->fs_env.pwd->d_kref, 1);
341         memset(&p->open_files, 0, sizeof(p->open_files));       /* slightly ghetto */
342         spinlock_init(&p->open_files.lock);
343         p->open_files.max_files = NR_OPEN_FILES_DEFAULT;
344         p->open_files.max_fdset = NR_FILE_DESC_DEFAULT;
345         p->open_files.fd = p->open_files.fd_array;
346         p->open_files.open_fds = (struct fd_set*)&p->open_files.open_fds_init;
347         /* Init the ucq hash lock */
348         p->ucq_hashlock = (struct hashlock*)&p->ucq_hl_noref;
349         hashlock_init(p->ucq_hashlock, HASHLOCK_DEFAULT_SZ);
350
351         atomic_inc(&num_envs);
352         frontend_proc_init(p);
353         printd("[%08x] new process %08x\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
354         } // INIT_STRUCT
355         *pp = p;
356         return 0;
357 }
358
359 /* We have a bunch of different ways to make processes.  Call this once the
360  * process is ready to be used by the rest of the system.  For now, this just
361  * means when it is ready to be named via the pidhash.  In the future, we might
362  * push setting the state to CREATED into here. */
363 void __proc_ready(struct proc *p)
364 {
365         spin_lock(&pid_hash_lock);
366         hashtable_insert(pid_hash, (void*)p->pid, p);
367         spin_unlock(&pid_hash_lock);
368 }
369
370 /* Creates a process from the specified file, argvs, and envps.  Tempted to get
371  * rid of proc_alloc's style, but it is so quaint... */
372 struct proc *proc_create(struct file *prog, char **argv, char **envp)
373 {
374         struct proc *p;
375         error_t r;
376         if ((r = proc_alloc(&p, current)) < 0)
377                 panic("proc_create: %e", r);    /* one of 3 quaint usages of %e */
378         procinfo_pack_args(p->procinfo, argv, envp);
379         assert(load_elf(p, prog) == 0);
380         /* Connect to stdin, stdout, stderr */
381         assert(insert_file(&p->open_files, dev_stdin,  0) == 0);
382         assert(insert_file(&p->open_files, dev_stdout, 0) == 1);
383         assert(insert_file(&p->open_files, dev_stderr, 0) == 2);
384         __proc_ready(p);
385         return p;
386 }
387
388 /* This is called by kref_put(), once the last reference to the process is
389  * gone.  Don't call this otherwise (it will panic).  It will clean up the
390  * address space and deallocate any other used memory. */
391 static void __proc_free(struct kref *kref)
392 {
393         struct proc *p = container_of(kref, struct proc, p_kref);
394         physaddr_t pa;
395
396         printd("[PID %d] freeing proc: %d\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
397         // All parts of the kernel should have decref'd before __proc_free is called
398         assert(kref_refcnt(&p->p_kref) == 0);
399
400         kref_put(&p->fs_env.root->d_kref);
401         kref_put(&p->fs_env.pwd->d_kref);
402         destroy_vmrs(p);
403         frontend_proc_free(p);  /* TODO: please remove me one day */
404         /* Free any colors allocated to this process */
405         if (p->cache_colors_map != global_cache_colors_map) {
406                 for(int i = 0; i < llc_cache->num_colors; i++)
407                         cache_color_free(llc_cache, p->cache_colors_map);
408                 cache_colors_map_free(p->cache_colors_map);
409         }
410         /* Remove us from the pid_hash and give our PID back (in that order). */
411         spin_lock(&pid_hash_lock);
412         if (!hashtable_remove(pid_hash, (void*)p->pid))
413                 panic("Proc not in the pid table in %s", __FUNCTION__);
414         spin_unlock(&pid_hash_lock);
415         put_free_pid(p->pid);
416         /* Flush all mapped pages in the user portion of the address space */
417         env_user_mem_free(p, 0, UVPT);
418         /* These need to be free again, since they were allocated with a refcnt. */
419         free_cont_pages(p->procinfo, LOG2_UP(PROCINFO_NUM_PAGES));
420         free_cont_pages(p->procdata, LOG2_UP(PROCDATA_NUM_PAGES));
421
422         env_pagetable_free(p);
423         p->env_pgdir = 0;
424         p->env_cr3 = 0;
425
426         atomic_dec(&num_envs);
427
428         /* Dealloc the struct proc */
429         kmem_cache_free(proc_cache, p);
430 }
431
432 /* Whether or not actor can control target.  Note we currently don't need
433  * locking for this. TODO: think about that, esp wrt proc's dying. */
434 bool proc_controls(struct proc *actor, struct proc *target)
435 {
436         return ((actor == target) || (target->ppid == actor->pid));
437 }
438
439 /* Helper to incref by val.  Using the helper to help debug/interpose on proc
440  * ref counting.  Note that pid2proc doesn't use this interface. */
441 void proc_incref(struct proc *p, unsigned int val)
442 {
443         kref_get(&p->p_kref, val);
444 }
445
446 /* Helper to decref for debugging.  Don't directly kref_put() for now. */
447 void proc_decref(struct proc *p)
448 {
449         kref_put(&p->p_kref);
450 }
451
452 /* Helper, makes p the 'current' process, dropping the old current/cr3.  Don't
453  * incref - this assumes the passed in reference already counted 'current'. */
454 static void __set_proc_current(struct proc *p)
455 {
456         /* We use the pcpui to access 'current' to cut down on the core_id() calls,
457          * though who know how expensive/painful they are. */
458         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
459         /* If the process wasn't here, then we need to load its address space. */
460         if (p != pcpui->cur_proc) {
461                 /* Do not incref here.  We were given the reference to current,
462                  * pre-upped. */
463                 lcr3(p->env_cr3);
464                 /* This is "leaving the process context" of the previous proc.  The
465                  * previous lcr3 unloaded the previous proc's context.  This should
466                  * rarely happen, since we usually proactively leave process context,
467                  * but this is the fallback. */
468                 if (pcpui->cur_proc)
469                         proc_decref(pcpui->cur_proc);
470                 pcpui->cur_proc = p;
471         }
472 }
473
474 /* Dispatches a process to run, either on the current core in the case of a
475  * RUNNABLE_S, or on its partition in the case of a RUNNABLE_M.  This should
476  * never be called to "restart" a core.  This expects that the "instructions"
477  * for which core(s) to run this on will be in the vcoremap, which needs to be
478  * set externally.
479  *
480  * When a process goes from RUNNABLE_M to RUNNING_M, its vcoremap will be
481  * "packed" (no holes in the vcore->pcore mapping), vcore0 will continue to run
482  * it's old core0 context, and the other cores will come in at the entry point.
483  * Including in the case of preemption.
484  *
485  * This won't return if the current core is going to be one of the processes
486  * cores (either for _S mode or for _M if it's in the vcoremap).  proc_run will
487  * eat your reference if it does not return. */
488 void proc_run(struct proc *p)
489 {
490         bool self_ipi_pending = FALSE;
491         struct vcore *vc_i;
492         spin_lock(&p->proc_lock);
493
494         switch (p->state) {
495                 case (PROC_DYING):
496                         spin_unlock(&p->proc_lock);
497                         printk("Process %d not starting due to async death\n", p->pid);
498                         // if we're a worker core, smp_idle, o/w return
499                         if (!management_core())
500                                 smp_idle(); // this never returns
501                         return;
502                 case (PROC_RUNNABLE_S):
503                         assert(current != p);
504                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_S);
505                         /* We will want to know where this process is running, even if it is
506                          * only in RUNNING_S.  can use the vcoremap, which makes death easy.
507                          * Also, this is the signal used in trap.c to know to save the tf in
508                          * env_tf. */
509                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
510                         p->procinfo->num_vcores = 0;    /* TODO (VC#) */
511                         /* TODO: For now, we won't count this as an active vcore (on the
512                          * lists).  This gets unmapped in resource.c, and needs work. */
513                         __map_vcore(p, 0, core_id()); // sort of.  this needs work.
514                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
515                         /* __set_proc_current assumes the reference we give it is for
516                          * current.  Decref if current is already properly set, otherwise
517                          * ensure current is set. */
518                         if (p == current)
519                                 proc_decref(p);
520                         else
521                                 __set_proc_current(p);
522                         /* We restartcore, instead of startcore, since startcore is a bit
523                          * lower level and we want a chance to process kmsgs before starting
524                          * the process. */
525                         spin_unlock(&p->proc_lock);
526                         current_tf = &p->env_tf;
527                         proc_restartcore();
528                         break;
529                 case (PROC_RUNNABLE_M):
530                         /* vcoremap[i] holds the coreid of the physical core allocated to
531                          * this process.  It is set outside proc_run.  For the kernel
532                          * message, a0 = struct proc*, a1 = struct trapframe*.   */
533                         if (p->procinfo->num_vcores) {
534                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_M);
535                                 /* Up the refcnt, since num_vcores are going to start using this
536                                  * process and have it loaded in their 'current'. */
537                                 proc_incref(p, p->procinfo->num_vcores);
538                                 /* If the core we are running on is in the vcoremap, we will get
539                                  * an IPI (once we reenable interrupts) and never return. */
540                                 if (is_mapped_vcore(p, core_id()))
541                                         self_ipi_pending = TRUE;
542                                 /* Send kernel messages to all online vcores (which were added
543                                  * to the list and mapped in __proc_give_cores()), making them
544                                  * turn online */
545                                 TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
546                                         send_kernel_message(vc_i->pcoreid, __startcore, (long)p,
547                                                             0, 0, KMSG_ROUTINE);
548                                 }
549                         } else {
550                                 warn("Tried to proc_run() an _M with no vcores!");
551                         }
552                         /* Unlock and decref/wait for the IPI if one is pending.  This will
553                          * eat the reference if we aren't returning.
554                          *
555                          * There a subtle race avoidance here.  __proc_startcore can handle
556                          * a death message, but we can't have the startcore come after the
557                          * death message.  Otherwise, it would look like a new process.  So
558                          * we hold the lock til after we send our message, which prevents a
559                          * possible death message.
560                          * - Note there is no guarantee this core's interrupts were on, so
561                          *   it may not get the message for a while... */
562                         spin_unlock(&p->proc_lock);
563                         __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
564                         break;
565                 default:
566                         spin_unlock(&p->proc_lock);
567                         panic("Invalid process state %p in proc_run()!!", p->state);
568         }
569 }
570
571 /* Actually runs the given context (trapframe) of process p on the core this
572  * code executes on.  This is called directly by __startcore, which needs to
573  * bypass the routine_kmsg check.  Interrupts should be off when you call this.
574  *
575  * A note on refcnting: this function will not return, and your proc reference
576  * will end up stored in current.  This will make no changes to p's refcnt, so
577  * do your accounting such that there is only the +1 for current.  This means if
578  * it is already in current (like in the trap return path), don't up it.  If
579  * it's already in current and you have another reference (like pid2proc or from
580  * an IPI), then down it (which is what happens in __startcore()).  If it's not
581  * in current and you have one reference, like proc_run(non_current_p), then
582  * also do nothing.  The refcnt for your *p will count for the reference stored
583  * in current. */
584 static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
585 {
586         assert(!irq_is_enabled());
587         __set_proc_current(p);
588         /* need to load our silly state, preferably somewhere other than here so we
589          * can avoid the case where the context was just running here.  it's not
590          * sufficient to do it in the "new process" if-block above (could be things
591          * like page faults that cause us to keep the same process, but want a
592          * different context.
593          * for now, we load this silly state here. (TODO) (HSS)
594          * We also need this to be per trapframe, and not per process...
595          * For now / OSDI, only load it when in _S mode.  _M mode was handled in
596          * __startcore.  */
597         if (p->state == PROC_RUNNING_S)
598                 env_pop_ancillary_state(p);
599         /* Clear the current_tf, since it is no longer used */
600         current_tf = 0;
601         env_pop_tf(tf);
602 }
603
604 /* Restarts/runs the current_tf, which must be for the current process, on the
605  * core this code executes on.  Calls an internal function to do the work.
606  *
607  * In case there are pending routine messages, like __death, __preempt, or
608  * __notify, we need to run them.  Alternatively, if there are any, we could
609  * self_ipi, and run the messages immediately after popping back to userspace,
610  * but that would have crappy overhead.
611  *
612  * Refcnting: this will not return, and it assumes that you've accounted for
613  * your reference as if it was the ref for "current" (which is what happens when
614  * returning from local traps and such. */
615 void proc_restartcore(void)
616 {
617         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
618         assert(!pcpui->cur_sysc);
619         /* If there is no cur_tf, it is because the old one was already restarted
620          * (and we weren't interrupting another one to finish).  In which case, we
621          * should just smp_idle() */
622         if (!pcpui->cur_tf) {
623                 /* It is possible for us to have current loaded if a kthread restarted
624                  * after the process yielded the core. */
625                 abandon_core();
626                 smp_idle();
627         }
628         /* Need ints disabled when we return from processing (race) */
629         disable_irq();
630         /* Need to be current (set by the caller), in case a kmsg is there that
631          * tries to clobber us. */
632         process_routine_kmsg(pcpui->cur_tf);
633         __proc_startcore(pcpui->cur_proc, pcpui->cur_tf);
634 }
635
636 /*
637  * Destroys the given process.  This may be called from another process, a light
638  * kernel thread (no real process context), asynchronously/cross-core, or from
639  * the process on its own core.
640  *
641  * Here's the way process death works:
642  * 0. grab the lock (protects state transition and core map)
643  * 1. set state to dying.  that keeps the kernel from doing anything for the
644  * process (like proc_running it).
645  * 2. figure out where the process is running (cross-core/async or RUNNING_M)
646  * 3. IPI to clean up those cores (decref, etc).
647  * 4. Unlock
648  * 5. Clean up your core, if applicable
649  * (Last core/kernel thread to decref cleans up and deallocates resources.)
650  *
651  * Note that some cores can be processing async calls, but will eventually
652  * decref.  Should think about this more, like some sort of callback/revocation.
653  *
654  * This will eat your reference if it won't return.  Note that this function
655  * needs to change anyways when we make __death more like __preempt.  (TODO) */
656 void proc_destroy(struct proc *p)
657 {
658         bool self_ipi_pending = FALSE;
659         
660         spin_lock(&p->proc_lock);
661         /* TODO: (DEATH) look at this again when we sort the __death IPI */
662         if (current == p)
663                 self_ipi_pending = TRUE;
664
665         switch (p->state) {
666                 case PROC_DYING: // someone else killed this already.
667                         spin_unlock(&p->proc_lock);
668                         __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
669                         return;
670                 case PROC_RUNNABLE_M:
671                         /* Need to reclaim any cores this proc might have, even though it's
672                          * not running yet. */
673                         __proc_take_allcores(p, 0, 0, 0, 0);
674                         // fallthrough
675                 case PROC_RUNNABLE_S:
676                         // Think about other lists, like WAITING, or better ways to do this
677                         deschedule_proc(p);
678                         break;
679                 case PROC_RUNNING_S:
680                         #if 0
681                         // here's how to do it manually
682                         if (current == p) {
683                                 lcr3(boot_cr3);
684                                 proc_decref(p);         /* this decref is for the cr3 */
685                                 current = NULL;
686                         }
687                         #endif
688                         send_kernel_message(get_pcoreid(p, 0), __death, 0, 0, 0,
689                                             KMSG_ROUTINE);
690                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
691                         // TODO: might need to sort num_vcores too later (VC#)
692                         /* vcore is unmapped on the receive side */
693                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
694                         #if 0
695                         /* right now, RUNNING_S only runs on a mgmt core (0), not cores
696                          * managed by the idlecoremap.  so don't do this yet. */
697                         put_idle_core(get_pcoreid(p, 0));
698                         #endif
699                         break;
700                 case PROC_RUNNING_M:
701                         /* Send the DEATH message to every core running this process, and
702                          * deallocate the cores.
703                          * The rule is that the vcoremap is set before proc_run, and reset
704                          * within proc_destroy */
705                         __proc_take_allcores(p, __death, 0, 0, 0);
706                         break;
707                 case PROC_CREATED:
708                         break;
709                 default:
710                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
711                               __FUNCTION__);
712         }
713         __proc_set_state(p, PROC_DYING);
714         /* This prevents processes from accessing their old files while dying, and
715          * will help if these files (or similar objects in the future) hold
716          * references to p (preventing a __proc_free()). */
717         close_all_files(&p->open_files, FALSE);
718         /* This decref is for the process's existence. */
719         proc_decref(p);
720         /* Unlock and possible decref and wait.  A death IPI should be on its way,
721          * either from the RUNNING_S one, or from proc_take_cores with a __death.
722          * in general, interrupts should be on when you call proc_destroy locally,
723          * but currently aren't for all things (like traphandlers). */
724         spin_unlock(&p->proc_lock);
725         /* at this point, we normally have one ref to be eaten in kmsg_pending and
726          * one for every 'current'.  and maybe one for a parent */
727         __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
728         return;
729 }
730
731 /* Helper function.  Is the given pcore a mapped vcore?  No locking involved, be
732  * careful. */
733 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
734 {
735         return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid;
736 }
737
738 /* Helper function.  Find the vcoreid for a given physical core id for proc p.
739  * No locking involved, be careful.  Panics on failure. */
740 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
741 {
742         assert(is_mapped_vcore(p, pcoreid));
743         return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid;
744 }
745
746 /* Helper function.  Find the pcoreid for a given virtual core id for proc p.
747  * No locking involved, be careful.  Panics on failure. */
748 static uint32_t get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
749 {
750         assert(vcore_is_mapped(p, vcoreid));
751         return p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid;
752 }
753
754 /* Helper function: yields / wraps up current_tf and schedules the _S */
755 void __proc_yield_s(struct proc *p, struct trapframe *tf)
756 {
757         assert(p->state == PROC_RUNNING_S);
758         p->env_tf= *tf;
759         env_push_ancillary_state(p);                    /* TODO: (HSS) */
760         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
761         schedule_proc(p);
762 }
763
764 /* Yields the calling core.  Must be called locally (not async) for now.
765  * - If RUNNING_S, you just give up your time slice and will eventually return.
766  * - If RUNNING_M, you give up the current vcore (which never returns), and
767  *   adjust the amount of cores wanted/granted.
768  * - If you have only one vcore, you switch to RUNNABLE_M.  When you run again,
769  *   you'll have one guaranteed core, starting from the entry point.
770  *
771  * - RES_CORES amt_wanted will be the amount running after taking away the
772  *   yielder, unless there are none left, in which case it will be 1.
773  *
774  * If the call is being nice, it means that it is in response to a preemption
775  * (which needs to be checked).  If there is no preemption pending, just return.
776  * No matter what, don't adjust the number of cores wanted.
777  *
778  * This usually does not return (abandon_core()), so it will eat your reference.
779  * */
780 void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
781 {
782         uint32_t vcoreid = get_vcoreid(p, core_id());
783         struct vcore *vc = vcoreid2vcore(p, vcoreid);
784         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
785
786         /* no reason to be nice, return */
787         if (being_nice && !vc->preempt_pending)
788                 return;
789
790         spin_lock(&p->proc_lock); /* horrible scalability.  =( */
791
792         /* fate is sealed, return and take the preempt message on the way out.
793          * we're making this check while holding the lock, since the preemptor
794          * should hold the lock when sending messages. */
795         if (vc->preempt_served) {
796                 spin_unlock(&p->proc_lock);
797                 return;
798         }
799         /* no need to preempt later, since we are yielding (nice or otherwise) */
800         if (vc->preempt_pending)
801                 vc->preempt_pending = 0;
802         /* Don't let them yield if they are missing a notification.  Userspace must
803          * not leave vcore context without dealing with notif_pending.  pop_ros_tf()
804          * handles leaving via uthread context.  This handles leaving via a yield.
805          *
806          * This early check is an optimization.  The real check is below when it
807          * works with the online_vcs list (syncing with event.c and INDIR/IPI
808          * posting). */
809         if (vcpd->notif_pending) {
810                 spin_unlock(&p->proc_lock);
811                 return;
812         }
813         switch (p->state) {
814                 case (PROC_RUNNING_S):
815                         __proc_yield_s(p, current_tf);  /* current_tf 0'd in abandon core */
816                         break;
817                 case (PROC_RUNNING_M):
818                         printd("[K] Process %d (%p) is yielding on vcore %d\n", p->pid, p,
819                                get_vcoreid(p, core_id()));
820                         /* TODO: (RMS) the Scheduler cannot handle the Runnable Ms (RMS), so
821                          * don't yield the last vcore. */
822                         if (p->procinfo->num_vcores == 1) {
823                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
824                                 return;
825                         }
826                         /* Remove from the online list, add to the yielded list, and unmap
827                          * the vcore, which gives up the core. */
828                         TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, vc, list);
829                         /* Now that we're off the online list, check to see if an alert made
830                          * it through (event.c sets this) */
831                         cmb();
832                         if (vcpd->notif_pending) {
833                                 /* We lost, put it back on the list and abort the yield */
834                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, vc, list); /* could go HEAD */
835                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
836                                 return;
837                         }
838                         /* We won the race with event sending, we can safely yield */
839                         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc, list);
840                         /* Note this protects stuff userspace should look at, which doesn't
841                          * include the TAILQs. */
842                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
843                         __unmap_vcore(p, vcoreid);
844                         /* Adjust implied resource desires */
845                         p->resources[RES_CORES].amt_granted = --(p->procinfo->num_vcores);
846                         if (!being_nice)
847                                 p->resources[RES_CORES].amt_wanted = p->procinfo->num_vcores;
848                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
849                         // add to idle list
850                         put_idle_core(core_id());
851                         // last vcore?  then we really want 1, and to yield the gang
852                         // TODO: (RMS) will actually do this.
853                         if (p->procinfo->num_vcores == 0) {
854                                 p->resources[RES_CORES].amt_wanted = 1;
855                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
856                                 schedule_proc(p);
857                         }
858                         break;
859                 case (PROC_DYING):
860                         /* just return and take the death message (which should be otw) */
861                         spin_unlock(&p->proc_lock);
862                         return;
863                 default:
864                         // there are races that can lead to this (async death, preempt, etc)
865                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
866                               __FUNCTION__);
867         }
868         spin_unlock(&p->proc_lock);
869         proc_decref(p);                 /* need to eat the ref passed in */
870         /* TODO: (RMS) If there was a change to the idle cores, try and give our
871          * core to someone who was preempted. */
872         /* Clean up the core and idle.  For mgmt cores, they will ultimately call
873          * manager, which will call schedule() and will repick the yielding proc. */
874         abandon_core();
875         smp_idle();
876 }
877
878 /* Sends a notification (aka active notification, aka IPI) to p's vcore.  We
879  * only send a notification if one isn't already pending and they are enabled.
880  * There's a bunch of weird cases with this, and how pending / enabled are
881  * signals between the user and kernel - check the documentation.
882  *
883  * If you expect to notify yourself, cleanup state and process_routine_kmsg() */
884 void proc_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
885 {
886         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
887         /* TODO: Currently, there is a race for notif_pending, and multiple senders
888          * can send an IPI.  Worst thing is that the process gets interrupted
889          * briefly and the kernel immediately returns back once it realizes notifs
890          * are masked.  To fix it, we'll need atomic_swapb() (right answer), or not
891          * use a bool. (wrong answer). */
892         if (!vcpd->notif_pending) {
893                 vcpd->notif_pending = TRUE;
894                 if (vcpd->notif_enabled) {
895                         /* GIANT WARNING: we aren't using the proc-lock to protect the
896                          * vcoremap.  We want to be able to use this from interrupt context,
897                          * and don't want the proc_lock to be an irqsave.  Spurious
898                          * __notify() kmsgs are okay (it checks to see if the right receiver
899                          * is current). */
900                         if ((p->state & PROC_RUNNING_M) && // TODO: (VC#) (_S state)
901                                       vcore_is_mapped(p, vcoreid)) {
902                                 printd("[kernel] sending notif to vcore %d\n", vcoreid);
903                                 send_kernel_message(get_pcoreid(p, vcoreid), __notify, (long)p,
904                                                     0, 0, KMSG_ROUTINE);
905                         }
906                 }
907         }
908 }
909
910 /************************  Preemption Functions  ******************************
911  * Don't rely on these much - I'll be sure to change them up a bit.
912  *
913  * Careful about what takes a vcoreid and what takes a pcoreid.  Also, there may
914  * be weird glitches with setting the state to RUNNABLE_M.  It is somewhat in
915  * flux.  The num_vcores is changed after take_cores, but some of the messages
916  * (or local traps) may not yet be ready to handle seeing their future state.
917  * But they should be, so fix those when they pop up.
918  *
919  * TODO: (RMS) we need to actually make the scheduler handle RUNNABLE_Ms and
920  * then schedule these, or change proc_destroy to not assume they need to be
921  * descheduled.
922  *
923  * Another thing to do would be to make the _core functions take a pcorelist,
924  * and not just one pcoreid. */
925
926 /* Sets a preempt_pending warning for p's vcore, to go off 'when'.  If you care
927  * about locking, do it before calling.  Takes a vcoreid! */
928 void __proc_preempt_warn(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint64_t when)
929 {
930         struct event_msg local_msg = {0};
931         /* danger with doing this unlocked: preempt_pending is set, but never 0'd,
932          * since it is unmapped and not dealt with (TODO)*/
933         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_pending = when;
934
935         /* Send the event (which internally checks to see how they want it) */
936         local_msg.ev_type = EV_PREEMPT_PENDING;
937         local_msg.ev_arg1 = vcoreid;
938         send_kernel_event(p, &local_msg, vcoreid);
939
940         /* TODO: consider putting in some lookup place for the alarm to find it.
941          * til then, it'll have to scan the vcoremap (O(n) instead of O(m)) */
942 }
943
944 /* Warns all active vcores of an impending preemption.  Hold the lock if you
945  * care about the mapping (and you should). */
946 void __proc_preempt_warnall(struct proc *p, uint64_t when)
947 {
948         struct vcore *vc_i;
949         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
950                 __proc_preempt_warn(p, vcore2vcoreid(p, vc_i), when);
951         /* TODO: consider putting in some lookup place for the alarm to find it.
952          * til then, it'll have to scan the vcoremap (O(n) instead of O(m)) */
953 }
954
955 // TODO: function to set an alarm, if none is outstanding
956
957 /* Raw function to preempt a single core.  Returns TRUE if the calling core will
958  * get a kmsg.  If you care about locking, do it before calling. */
959 bool __proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
960 {
961         uint32_t vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
962
963         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_served = TRUE;
964         // expects a pcorelist.  assumes pcore is mapped and running_m
965         return __proc_take_cores(p, &pcoreid, 1, __preempt, (long)p, 0, 0);
966 }
967
968 /* Raw function to preempt every vcore.  Returns TRUE if the calling core will
969  * get a kmsg.  If you care about locking, do it before calling. */
970 bool __proc_preempt_all(struct proc *p)
971 {
972         /* instead of doing this, we could just preempt_served all possible vcores,
973          * and not just the active ones.  We would need to sort out a way to deal
974          * with stale preempt_serveds first.  This might be just as fast anyways. */
975         struct vcore *vc_i;
976         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
977                 vc_i->preempt_served = TRUE;
978         return __proc_take_allcores(p, __preempt, (long)p, 0, 0);
979 }
980
981 /* Warns and preempts a vcore from p.  No delaying / alarming, or anything.  The
982  * warning will be for u usec from now. */
983 void proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid, uint64_t usec)
984 {
985         bool self_ipi_pending = FALSE;
986         uint64_t warn_time = read_tsc() + usec2tsc(usec);
987
988         /* DYING could be okay */
989         if (p->state != PROC_RUNNING_M) {
990                 warn("Tried to preempt from a non RUNNING_M proc!");
991                 return;
992         }
993         spin_lock(&p->proc_lock);
994         if (is_mapped_vcore(p, pcoreid)) {
995                 __proc_preempt_warn(p, get_vcoreid(p, pcoreid), warn_time);
996                 self_ipi_pending = __proc_preempt_core(p, pcoreid);
997         } else {
998                 warn("Pcore doesn't belong to the process!!");
999         }
1000         /* TODO: (RMS) do this once a scheduler can handle RUNNABLE_M, and make sure
1001          * to schedule it */
1002         #if 0
1003         if (!p->procinfo->num_vcores) {
1004                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
1005                 schedule_proc(p);
1006         }
1007         #endif
1008         spin_unlock(&p->proc_lock);
1009         __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
1010 }
1011
1012 /* Warns and preempts all from p.  No delaying / alarming, or anything.  The
1013  * warning will be for u usec from now. */
1014 void proc_preempt_all(struct proc *p, uint64_t usec)
1015 {
1016         bool self_ipi_pending = FALSE;
1017         uint64_t warn_time = read_tsc() + usec2tsc(usec);
1018
1019         spin_lock(&p->proc_lock);
1020         /* DYING could be okay */
1021         if (p->state != PROC_RUNNING_M) {
1022                 warn("Tried to preempt from a non RUNNING_M proc!");
1023                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1024                 return;
1025         }
1026         __proc_preempt_warnall(p, warn_time);
1027         self_ipi_pending = __proc_preempt_all(p);
1028         assert(!p->procinfo->num_vcores);
1029         /* TODO: (RMS) do this once a scheduler can handle RUNNABLE_M, and make sure
1030          * to schedule it */
1031         #if 0
1032         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
1033         schedule_proc(p);
1034         #endif
1035         spin_unlock(&p->proc_lock);
1036         __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
1037 }
1038
1039 /* Give the specific pcore to proc p.  Lots of assumptions, so don't really use
1040  * this.  The proc needs to be _M and prepared for it.  the pcore needs to be
1041  * free, etc. */
1042 void proc_give(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
1043 {
1044         bool self_ipi_pending = FALSE;
1045
1046         spin_lock(&p->proc_lock);
1047         // expects a pcorelist, we give it a list of one
1048         self_ipi_pending = __proc_give_cores(p, &pcoreid, 1);
1049         spin_unlock(&p->proc_lock);
1050         __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
1051 }
1052
1053 /* Global version of the helper, for sys_get_vcoreid (might phase that syscall
1054  * out). */
1055 uint32_t proc_get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid)
1056 {
1057         uint32_t vcoreid;
1058         // TODO: the code currently doesn't track the vcoreid properly for _S (VC#)
1059         spin_lock(&p->proc_lock);
1060         switch (p->state) {
1061                 case PROC_RUNNING_S:
1062                         spin_unlock(&p->proc_lock);
1063                         return 0; // TODO: here's the ugly part
1064                 case PROC_RUNNING_M:
1065                         vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
1066                         spin_unlock(&p->proc_lock);
1067                         return vcoreid;
1068                 case PROC_DYING: // death message is on the way
1069                         spin_unlock(&p->proc_lock);
1070                         return 0;
1071                 default:
1072                         spin_unlock(&p->proc_lock);
1073                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
1074                               __FUNCTION__);
1075         }
1076 }
1077
1078 /* TODO: make all of these static inlines when we gut the env crap */
1079 bool vcore_is_mapped(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1080 {
1081         return p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid;
1082 }
1083
1084 /* Can do this, or just create a new field and save it in the vcoremap */
1085 uint32_t vcore2vcoreid(struct proc *p, struct vcore *vc)
1086 {
1087         return (vc - p->procinfo->vcoremap);
1088 }
1089
1090 struct vcore *vcoreid2vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1091 {
1092         return &p->procinfo->vcoremap[vcoreid];
1093 }
1094
1095 /* Helper: gives pcore to the process, mapping it to the next available vcore */
1096 static void __proc_give_a_pcore(struct proc *p, uint32_t pcore)
1097 {
1098         struct vcore *new_vc;
1099         new_vc = TAILQ_FIRST(&p->inactive_vcs);
1100         /* there are cases where this isn't true; deal with it later */
1101         assert(new_vc);
1102         printd("setting vcore %d to pcore %d\n", vcore2vcoreid(p, new_vc),
1103                pcorelist[i]);
1104         TAILQ_REMOVE(&p->inactive_vcs, new_vc, list);
1105         TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, new_vc, list);
1106         __map_vcore(p, vcore2vcoreid(p, new_vc), pcore);
1107 }
1108
1109 /* Gives process p the additional num cores listed in pcorelist.  You must be
1110  * RUNNABLE_M or RUNNING_M before calling this.  If you're RUNNING_M, this will
1111  * startup your new cores at the entry point with their virtual IDs (or restore
1112  * a preemption).  If you're RUNNABLE_M, you should call proc_run after this so
1113  * that the process can start to use its cores.
1114  *
1115  * If you're *_S, make sure your core0's TF is set (which is done when coming in
1116  * via arch/trap.c and we are RUNNING_S), change your state, then call this.
1117  * Then call proc_run().
1118  *
1119  * The reason I didn't bring the _S cases from core_request over here is so we
1120  * can keep this family of calls dealing with only *_Ms, to avoiding caring if
1121  * this is called from another core, and to avoid the need_to_idle business.
1122  * The other way would be to have this function have the side effect of changing
1123  * state, and finding another way to do the need_to_idle.
1124  *
1125  * The returned bool signals whether or not a stack-crushing IPI will come in
1126  * once you unlock after this function.
1127  *
1128  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
1129 bool __proc_give_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist, size_t num)
1130 {
1131         bool self_ipi_pending = FALSE;
1132         switch (p->state) {
1133                 case (PROC_RUNNABLE_S):
1134                 case (PROC_RUNNING_S):
1135                         panic("Don't give cores to a process in a *_S state!\n");
1136                         break;
1137                 case (PROC_DYING):
1138                         panic("Attempted to give cores to a DYING process.\n");
1139                         break;
1140                 case (PROC_RUNNABLE_M):
1141                         // set up vcoremap.  list should be empty, but could be called
1142                         // multiple times before proc_running (someone changed their mind?)
1143                         if (p->procinfo->num_vcores) {
1144                                 printk("[kernel] Yaaaaaarrrrr!  Giving extra cores, are we?\n");
1145                                 // debugging: if we aren't packed, then there's a problem
1146                                 // somewhere, like someone forgot to take vcores after
1147                                 // preempting.
1148                                 for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++)
1149                                         assert(vcore_is_mapped(p, i));
1150                         }
1151                         // add new items to the vcoremap
1152                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1153                         p->procinfo->num_vcores += num;
1154                         /* TODO: consider bulk preemption */
1155                         for (int i = 0; i < num; i++)
1156                                 __proc_give_a_pcore(p, pcorelist[i]);
1157                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1158                         break;
1159                 case (PROC_RUNNING_M):
1160                         /* Up the refcnt, since num cores are going to start using this
1161                          * process and have it loaded in their 'current'. */
1162                         proc_incref(p, num);
1163                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1164                         p->procinfo->num_vcores += num;
1165                         for (int i = 0; i < num; i++) {
1166                                 __proc_give_a_pcore(p, pcorelist[i]);
1167                                 send_kernel_message(pcorelist[i], __startcore, (long)p, 0, 0,
1168                                                     KMSG_ROUTINE);
1169                                 if (pcorelist[i] == core_id())
1170                                         self_ipi_pending = TRUE;
1171                         }
1172                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1173                         break;
1174                 default:
1175                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
1176                               __FUNCTION__);
1177         }
1178         p->resources[RES_CORES].amt_granted += num;
1179         return self_ipi_pending;
1180 }
1181
1182 /* Makes process p's coremap look like pcorelist (add, remove, etc).  Caller
1183  * needs to know what cores are free after this call (removed, failed, etc).
1184  * This info will be returned via corelist and *num.  This will send message to
1185  * any cores that are getting removed.
1186  *
1187  * Before implementing this, we should probably think about when this will be
1188  * used.  Implies preempting for the message.  The more that I think about this,
1189  * the less I like it.  For now, don't use this, and think hard before
1190  * implementing it.
1191  *
1192  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
1193 bool __proc_set_allcores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist,
1194                          size_t *num, amr_t message,TV(a0t) arg0,
1195                          TV(a1t) arg1, TV(a2t) arg2)
1196 {
1197         panic("Set all cores not implemented.\n");
1198 }
1199
1200 /* Helper for the take_cores calls: takes a specific vcore from p, optionally
1201  * sending the message (or just unmapping), gives the pcore to the idlecoremap,
1202  * and returns TRUE if a self_ipi is pending. */
1203 static bool __proc_take_a_core(struct proc *p, struct vcore *vc, amr_t message,
1204                                long arg0, long arg1, long arg2)
1205 {
1206         bool self_ipi_pending = FALSE;
1207         /* Change lists for the vcore.  We do this before either unmapping or
1208          * sending the message, so the lists represent what will be very soon
1209          * (before we unlock, the messages are in flight). */
1210         TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, vc, list);
1211         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc, list);
1212         if (message) {
1213                 if (vc->pcoreid == core_id())
1214                         self_ipi_pending = TRUE;
1215                 send_kernel_message(vc->pcoreid, message, arg0, arg1, arg2,
1216                                     KMSG_ROUTINE);
1217         } else {
1218                 /* if there was a msg, the vcore is unmapped on the receive side.
1219                  * o/w, we need to do it here. */
1220                 __unmap_vcore(p, vcore2vcoreid(p, vc));
1221         }
1222         /* give the pcore back to the idlecoremap */
1223         put_idle_core(vc->pcoreid);
1224         return self_ipi_pending;
1225 }
1226
1227 /* Takes from process p the num cores listed in pcorelist, using the given
1228  * message for the kernel message (__death, __preempt, etc).  Like the others
1229  * in this function group, bool signals whether or not an IPI is pending.
1230  *
1231  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
1232 bool __proc_take_cores(struct proc *p, uint32_t *pcorelist, size_t num,
1233                        amr_t message, long arg0, long arg1, long arg2)
1234 {
1235         uint32_t vcoreid;
1236         bool self_ipi_pending = FALSE;
1237         switch (p->state) {
1238                 case (PROC_RUNNABLE_M):
1239                         assert(!message);
1240                         break;
1241                 case (PROC_RUNNING_M):
1242                         assert(message);
1243                         break;
1244                 default:
1245                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
1246                               __FUNCTION__);
1247         }
1248         spin_lock(&idle_lock);
1249         assert((num <= p->procinfo->num_vcores) &&
1250                (num_idlecores + num <= num_cpus));
1251         spin_unlock(&idle_lock);
1252         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1253         for (int i = 0; i < num; i++) {
1254                 vcoreid = get_vcoreid(p, pcorelist[i]);
1255                 /* Sanity check */
1256                 assert(pcorelist[i] == get_pcoreid(p, vcoreid));
1257                 self_ipi_pending = __proc_take_a_core(p, vcoreid2vcore(p, vcoreid),
1258                                                       message, arg0, arg1, arg2);
1259         }
1260         p->procinfo->num_vcores -= num;
1261         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1262         p->resources[RES_CORES].amt_granted -= num;
1263         return self_ipi_pending;
1264 }
1265
1266 /* Takes all cores from a process, which must be in an _M state.  Cores are
1267  * placed back in the idlecoremap.  If there's a message, such as __death or
1268  * __preempt, it will be sent to the cores.  The bool signals whether or not an
1269  * IPI is coming in once you unlock.
1270  *
1271  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
1272 bool __proc_take_allcores(struct proc *p, amr_t message, long arg0, long arg1,
1273                           long arg2)
1274 {
1275         struct vcore *vc_i, *vc_temp;
1276         bool self_ipi_pending = FALSE;
1277         switch (p->state) {
1278                 case (PROC_RUNNABLE_M):
1279                         assert(!message);
1280                         break;
1281                 case (PROC_RUNNING_M):
1282                         assert(message);
1283                         break;
1284                 default:
1285                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
1286                               __FUNCTION__);
1287         }
1288         spin_lock(&idle_lock);
1289         assert(num_idlecores + p->procinfo->num_vcores <= num_cpus); // sanity
1290         spin_unlock(&idle_lock);
1291         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1292         TAILQ_FOREACH_SAFE(vc_i, &p->online_vcs, list, vc_temp) {
1293                 self_ipi_pending = __proc_take_a_core(p, vc_i,
1294                                                       message, arg0, arg1, arg2);
1295         }
1296         p->procinfo->num_vcores = 0;
1297         assert(TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs));
1298         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1299         p->resources[RES_CORES].amt_granted = 0;
1300         return self_ipi_pending;
1301 }
1302
1303 /* Helper, to be used when a proc management kmsg should be on its way.  This
1304  * used to also unlock and then handle the message, back when the proc_lock was
1305  * an irqsave, and we had an IPI pending.  Now we use routine kmsgs.  If a msg
1306  * is pending, this needs to decref (to eat the reference of the caller) and
1307  * then process the message.  Unlock before calling this, since you might not
1308  * return.
1309  *
1310  * There should already be a kmsg waiting for us, since when we checked state to
1311  * see a message was coming, the message had already been sent before unlocking.
1312  * Note we do not need interrupts enabled for this to work (you can receive a
1313  * message before its IPI by polling), though in most cases they will be.
1314  *
1315  * TODO: consider inlining this, so __FUNCTION__ works (will require effort in
1316  * core_request(). */
1317 void __proc_kmsg_pending(struct proc *p, bool ipi_pending)
1318 {
1319         if (ipi_pending) {
1320                 proc_decref(p);
1321                 process_routine_kmsg(0);
1322                 panic("stack-killing kmsg not found in %s!!!", __FUNCTION__);
1323         }
1324 }
1325
1326 /* Helper to do the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
1327  * calling. */
1328 void __map_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint32_t pcoreid)
1329 {
1330         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid = pcoreid;
1331         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = TRUE;
1332         p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid = vcoreid;
1333         p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid = TRUE;
1334 }
1335
1336 /* Helper to unmap the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
1337  * calling. */
1338 void __unmap_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1339 {
1340         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = FALSE;
1341         p->procinfo->pcoremap[p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid].valid = FALSE;
1342 }
1343
1344 /* Stop running whatever context is on this core, load a known-good cr3, and
1345  * 'idle'.  Note this leaves no trace of what was running. This "leaves the
1346  * process's context. */
1347 void abandon_core(void)
1348 {
1349         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1350         /* Syscalls that don't return will ultimately call abadon_core(), so we need
1351          * to make sure we don't think we are still working on a syscall. */
1352         pcpui->cur_sysc = 0;
1353         if (pcpui->cur_proc) {
1354                 pcpui->cur_tf = 0;
1355                 __abandon_core();
1356         }
1357 }
1358
1359 /* Switches to the address space/context of new_p, doing nothing if we are
1360  * already in new_p.  This won't add extra refcnts or anything, and needs to be
1361  * paired with switch_back() at the end of whatever function you are in.  Don't
1362  * migrate cores in the middle of a pair.  Specifically, the uncounted refs are
1363  * one for the old_proc, which is passed back to the caller, and new_p is
1364  * getting placed in cur_proc. */
1365 struct proc *switch_to(struct proc *new_p)
1366 {
1367         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1368         struct proc *old_proc = pcpui->cur_proc;        /* uncounted ref */
1369         /* If we aren't the proc already, then switch to it */
1370         if (old_proc != new_p) {
1371                 pcpui->cur_proc = new_p;                                /* uncounted ref */
1372                 lcr3(new_p->env_cr3);
1373         }
1374         return old_proc;
1375 }
1376
1377 /* This switches back to old_proc from new_p.  Pair it with switch_to(), and
1378  * pass in its return value for old_proc. */
1379 void switch_back(struct proc *new_p, struct proc *old_proc)
1380 {
1381         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1382         if (old_proc != new_p) {
1383                 pcpui->cur_proc = old_proc;
1384                 if (old_proc)
1385                         lcr3(old_proc->env_cr3);
1386                 else
1387                         lcr3(boot_cr3);
1388         }
1389 }
1390
1391 /* Will send a TLB shootdown message to every vcore in the main address space
1392  * (aka, all vcores for now).  The message will take the start and end virtual
1393  * addresses as well, in case we want to be more clever about how much we
1394  * shootdown and batching our messages.  Should do the sanity about rounding up
1395  * and down in this function too.
1396  *
1397  * Hold the proc_lock before calling this.
1398  *
1399  * Would be nice to have a broadcast kmsg at this point.  Note this may send a
1400  * message to the calling core (interrupting it, possibly while holding the
1401  * proc_lock).  We don't need to process routine messages since it's an
1402  * immediate message. */
1403 void __proc_tlbshootdown(struct proc *p, uintptr_t start, uintptr_t end)
1404 {
1405         struct vcore *vc_i;
1406         switch (p->state) {
1407                 case (PROC_RUNNING_S):
1408                         tlbflush();
1409                         break;
1410                 case (PROC_RUNNING_M):
1411                         /* TODO: (TLB) sanity checks and rounding on the ranges */
1412                         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
1413                                 send_kernel_message(vc_i->pcoreid, __tlbshootdown, start, end,
1414                                                     0, KMSG_IMMEDIATE);
1415                         }
1416                         break;
1417                 case (PROC_DYING):
1418                         /* if it is dying, death messages are already on the way to all
1419                          * cores, including ours, which will clear the TLB. */
1420                         break;
1421                 default:
1422                         /* will probably get this when we have the short handlers */
1423                         warn("Unexpected case %s in %s", procstate2str(p->state),
1424                              __FUNCTION__);
1425         }
1426 }
1427
1428 /* Kernel message handler to start a process's context on this core.  Tightly
1429  * coupled with proc_run().  Interrupts are disabled. */
1430 void __startcore(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1431 {
1432         uint32_t pcoreid = core_id(), vcoreid;
1433         struct proc *p_to_run = (struct proc *CT(1))a0;
1434         struct trapframe local_tf;
1435         struct preempt_data *vcpd;
1436
1437         assert(p_to_run);
1438         /* the sender of the amsg increfed, thinking we weren't running current. */
1439         if (p_to_run == current)
1440                 proc_decref(p_to_run);
1441         vcoreid = get_vcoreid(p_to_run, pcoreid);
1442         vcpd = &p_to_run->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1443         /* We could let userspace do this, though they come into vcore entry many
1444          * times, and we just need this to happen when the cores comes online the
1445          * first time.  That, and they want this turned on as soon as we know a
1446          * vcore *WILL* be online.  We could also do this earlier, when we map the
1447          * vcore to its pcore, though we don't always have current loaded or
1448          * otherwise mess with the VCPD in those code paths. */
1449         vcpd->can_rcv_msg = TRUE;
1450         printd("[kernel] startcore on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
1451                pcoreid, p_to_run->pid, vcoreid);
1452         if (seq_is_locked(vcpd->preempt_tf_valid)) {
1453                 __seq_end_write(&vcpd->preempt_tf_valid); /* mark tf as invalid */
1454                 restore_fp_state(&vcpd->preempt_anc);
1455                 /* notif_pending and enabled means the proc wants to receive the IPI,
1456                  * but might have missed it.  copy over the tf so they can restart it
1457                  * later, and give them a fresh vcore. */
1458                 if (vcpd->notif_pending && vcpd->notif_enabled) {
1459                         vcpd->notif_tf = vcpd->preempt_tf; // could memset
1460                         proc_init_trapframe(&local_tf, vcoreid, p_to_run->env_entry,
1461                                             vcpd->transition_stack);
1462                         if (!vcpd->transition_stack)
1463                                 warn("No transition stack!");
1464                         vcpd->notif_enabled = FALSE;
1465                         vcpd->notif_pending = FALSE;
1466                 } else {
1467                         /* copy-in the tf we'll pop, then set all security-related fields */
1468                         local_tf = vcpd->preempt_tf;
1469                         proc_secure_trapframe(&local_tf);
1470                 }
1471         } else { /* not restarting from a preemption, use a fresh vcore */
1472                 assert(vcpd->transition_stack);
1473                 proc_init_trapframe(&local_tf, vcoreid, p_to_run->env_entry,
1474                                     vcpd->transition_stack);
1475                 /* Disable/mask active notifications for fresh vcores */
1476                 vcpd->notif_enabled = FALSE;
1477         }
1478         __proc_startcore(p_to_run, &local_tf); // TODO: (HSS) pass silly state *?
1479 }
1480
1481 /* Bail out if it's the wrong process, or if they no longer want a notif.  Make
1482  * sure that you are passing in a user tf (otherwise, it's a bug).  Try not to
1483  * grab locks or write access to anything that isn't per-core in here. */
1484 void __notify(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1485 {
1486         struct user_trapframe local_tf;
1487         struct preempt_data *vcpd;
1488         uint32_t vcoreid;
1489         struct proc *p = (struct proc*)a0;
1490
1491         if (p != current)
1492                 return;
1493         assert(!in_kernel(tf));
1494         /* We shouldn't need to lock here, since unmapping happens on the pcore and
1495          * mapping would only happen if the vcore was free, which it isn't until
1496          * after we unmap. */
1497         assert(tf == current_tf);
1498         vcoreid = get_vcoreid(p, core_id());
1499         vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1500         printd("received active notification for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
1501                p->procinfo->pid, vcoreid, core_id());
1502         /* sort signals.  notifs are now masked, like an interrupt gate */
1503         if (!vcpd->notif_enabled)
1504                 return;
1505         vcpd->notif_enabled = FALSE;
1506         vcpd->notif_pending = FALSE; // no longer pending - it made it here
1507         /* save the old tf in the notify slot, build and pop a new one.  Note that
1508          * silly state isn't our business for a notification. */
1509         // TODO: this is assuming the struct user_tf is the same as a regular TF
1510         vcpd->notif_tf = *tf;
1511         memset(&local_tf, 0, sizeof(local_tf));
1512         proc_init_trapframe(&local_tf, vcoreid, p->env_entry,
1513                             vcpd->transition_stack);
1514         __proc_startcore(p, &local_tf);
1515 }
1516
1517 void __preempt(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1518 {
1519         struct preempt_data *vcpd;
1520         uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
1521         struct proc *p = (struct proc*)a0;
1522
1523         if (p != current)
1524                 panic("__preempt arrived for a process (%p) that was not current (%p)!",
1525                       p, current);
1526         assert(!in_kernel(tf));
1527         /* We shouldn't need to lock here, since unmapping happens on the pcore and
1528          * mapping would only happen if the vcore was free, which it isn't until
1529          * after we unmap. */
1530         vcoreid = get_vcoreid(p, coreid);
1531         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_served = FALSE;
1532         /* either __preempt or proc_yield() ends the preempt phase. */
1533         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_pending = 0;
1534         vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1535         printd("[kernel] received __preempt for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
1536                p->procinfo->pid, vcoreid, core_id());
1537
1538         /* save the old tf in the preempt slot, save the silly state, and signal the
1539          * state is a valid tf.  when it is 'written,' it is valid.  Using the
1540          * seq_ctrs so userspace can tell between different valid versions.  If the
1541          * TF was already valid, it will panic (if CONFIGed that way). */
1542         // TODO: this is assuming the struct user_tf is the same as a regular TF
1543         vcpd->preempt_tf = *tf;
1544         save_fp_state(&vcpd->preempt_anc);
1545         __seq_start_write(&vcpd->preempt_tf_valid);
1546         __unmap_vcore(p, vcoreid);
1547         abandon_core();
1548         smp_idle();
1549 }
1550
1551 /* Kernel message handler to clean up the core when a process is dying.
1552  * Note this leaves no trace of what was running.
1553  * It's okay if death comes to a core that's already idling and has no current.
1554  * It could happen if a process decref'd before __proc_startcore could incref. */
1555 void __death(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1556 {
1557         uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
1558         if (current) {
1559                 vcoreid = get_vcoreid(current, coreid);
1560                 printd("[kernel] death on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
1561                        coreid, current->pid, vcoreid);
1562                 __unmap_vcore(current, vcoreid);
1563         }
1564         abandon_core();
1565         smp_idle();
1566 }
1567
1568 /* Kernel message handler, usually sent IMMEDIATE, to shoot down virtual
1569  * addresses from a0 to a1. */
1570 void __tlbshootdown(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1,
1571                     long a2)
1572 {
1573         /* TODO: (TLB) something more intelligent with the range */
1574         tlbflush();
1575 }
1576
1577 void print_idlecoremap(void)
1578 {
1579         spin_lock(&idle_lock);
1580         printk("There are %d idle cores.\n", num_idlecores);
1581         for (int i = 0; i < num_idlecores; i++)
1582                 printk("idlecoremap[%d] = %d\n", i, idlecoremap[i]);
1583         spin_unlock(&idle_lock);
1584 }
1585
1586 void print_allpids(void)
1587 {
1588         void print_proc_state(void *item)
1589         {
1590                 struct proc *p = (struct proc*)item;
1591                 assert(p);
1592                 printk("%8d %s\n", p->pid, procstate2str(p->state));
1593         }
1594         printk("PID      STATE    \n");
1595         printk("------------------\n");
1596         spin_lock(&pid_hash_lock);
1597         hash_for_each(pid_hash, print_proc_state);
1598         spin_unlock(&pid_hash_lock);
1599 }
1600
1601 void print_proc_info(pid_t pid)
1602 {
1603         int j = 0;
1604         struct proc *p = pid2proc(pid);
1605         struct vcore *vc_i;
1606         if (!p) {
1607                 printk("Bad PID.\n");
1608                 return;
1609         }
1610         spinlock_debug(&p->proc_lock);
1611         //spin_lock(&p->proc_lock); // No locking!!
1612         printk("struct proc: %p\n", p);
1613         printk("PID: %d\n", p->pid);
1614         printk("PPID: %d\n", p->ppid);
1615         printk("State: 0x%08x\n", p->state);
1616         printk("Refcnt: %d\n", atomic_read(&p->p_kref.refcount) - 1);
1617         printk("Flags: 0x%08x\n", p->env_flags);
1618         printk("CR3(phys): 0x%08x\n", p->env_cr3);
1619         printk("Num Vcores: %d\n", p->procinfo->num_vcores);
1620         printk("Vcore Lists (may be in flux w/o locking):\n----------------------\n");
1621         printk("Online:\n");
1622         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1623                 printk("\tVcore %d -> Pcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i), vc_i->pcoreid);
1624         printk("Bulk Preempted:\n");
1625         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->bulk_preempted_vcs, list)
1626                 printk("\tVcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i));
1627         printk("Inactive / Yielded:\n");
1628         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->inactive_vcs, list)
1629                 printk("\tVcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i));
1630         printk("Resources:\n------------------------\n");
1631         for (int i = 0; i < MAX_NUM_RESOURCES; i++)
1632                 printk("\tRes type: %02d, amt wanted: %08d, amt granted: %08d\n", i,
1633                        p->resources[i].amt_wanted, p->resources[i].amt_granted);
1634         printk("Open Files:\n");
1635         struct files_struct *files = &p->open_files;
1636         spin_lock(&files->lock);
1637         for (int i = 0; i < files->max_files; i++)
1638                 if (files->fd_array[i].fd_file) {
1639                         printk("\tFD: %02d, File: %08p, File name: %s\n", i,
1640                                files->fd_array[i].fd_file,
1641                                file_name(files->fd_array[i].fd_file));
1642                 }
1643         spin_unlock(&files->lock);
1644         /* No one cares, and it clutters the terminal */
1645         //printk("Vcore 0's Last Trapframe:\n");
1646         //print_trapframe(&p->env_tf);
1647         /* no locking / unlocking or refcnting */
1648         // spin_unlock(&p->proc_lock);
1649         proc_decref(p);
1650 }