Fixes struct proc initialization
[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 <elf.h>
29 #include <arsc_server.h>
30 #include <devfs.h>
31
32 struct kmem_cache *proc_cache;
33
34 /* Other helpers, implemented later. */
35 static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf);
36 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
37 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
38 static uint32_t try_get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid);
39 static uint32_t get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid);
40 static void __proc_free(struct kref *kref);
41 static bool scp_is_vcctx_ready(struct preempt_data *vcpd);
42
43 /* PID management. */
44 #define PID_MAX 32767 // goes from 0 to 32767, with 0 reserved
45 static DECL_BITMASK(pid_bmask, PID_MAX + 1);
46 spinlock_t pid_bmask_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
47 struct hashtable *pid_hash;
48 spinlock_t pid_hash_lock; // initialized in proc_init
49
50 /* Finds the next free entry (zero) entry in the pid_bitmask.  Set means busy.
51  * PID 0 is reserved (in proc_init).  A return value of 0 is a failure (and
52  * you'll also see a warning, for now).  Consider doing this with atomics. */
53 static pid_t get_free_pid(void)
54 {
55         static pid_t next_free_pid = 1;
56         pid_t my_pid = 0;
57
58         spin_lock(&pid_bmask_lock);
59         // atomically (can lock for now, then change to atomic_and_return
60         FOR_CIRC_BUFFER(next_free_pid, PID_MAX + 1, i) {
61                 // always points to the next to test
62                 next_free_pid = (next_free_pid + 1) % (PID_MAX + 1);
63                 if (!GET_BITMASK_BIT(pid_bmask, i)) {
64                         SET_BITMASK_BIT(pid_bmask, i);
65                         my_pid = i;
66                         break;
67                 }
68         }
69         spin_unlock(&pid_bmask_lock);
70         if (!my_pid)
71                 warn("Shazbot!  Unable to find a PID!  You need to deal with this!\n");
72         return my_pid;
73 }
74
75 /* Return a pid to the pid bitmask */
76 static void put_free_pid(pid_t pid)
77 {
78         spin_lock(&pid_bmask_lock);
79         CLR_BITMASK_BIT(pid_bmask, pid);
80         spin_unlock(&pid_bmask_lock);
81 }
82
83 /* While this could be done with just an assignment, this gives us the
84  * opportunity to check for bad transitions.  Might compile these out later, so
85  * we shouldn't rely on them for sanity checking from userspace.  */
86 int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
87 {
88         uint32_t curstate = p->state;
89         /* Valid transitions:
90          * C   -> RBS
91          * C   -> D
92          * RBS -> RGS
93          * RGS -> RBS
94          * RGS -> W
95          * RGM -> W
96          * W   -> RBS
97          * W   -> RBM
98          * RGS -> RBM
99          * RBM -> RGM
100          * RGM -> RBM
101          * RGM -> RBS
102          * RGS -> D
103          * RGM -> D
104          *
105          * These ought to be implemented later (allowed, not thought through yet).
106          * RBS -> D
107          * RBM -> D
108          */
109         #if 1 // some sort of correctness flag
110         switch (curstate) {
111                 case PROC_CREATED:
112                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_DYING)))
113                                 panic("Invalid State Transition! PROC_CREATED to %02x", state);
114                         break;
115                 case PROC_RUNNABLE_S:
116                         if (!(state & (PROC_RUNNING_S | PROC_DYING)))
117                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_S to %02x", state);
118                         break;
119                 case PROC_RUNNING_S:
120                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_WAITING |
121                                        PROC_DYING)))
122                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_S to %02x", state);
123                         break;
124                 case PROC_WAITING:
125                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M)))
126                                 panic("Invalid State Transition! PROC_WAITING to %02x", state);
127                         break;
128                 case PROC_DYING:
129                         if (state != PROC_CREATED) // when it is reused (TODO)
130                                 panic("Invalid State Transition! PROC_DYING to %02x", state);
131                         break;
132                 case PROC_RUNNABLE_M:
133                         if (!(state & (PROC_RUNNING_M | PROC_DYING)))
134                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_M to %02x", state);
135                         break;
136                 case PROC_RUNNING_M:
137                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_WAITING |
138                                        PROC_DYING)))
139                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_M to %02x", state);
140                         break;
141         }
142         #endif
143         p->state = state;
144         return 0;
145 }
146
147 /* Returns a pointer to the proc with the given pid, or 0 if there is none.
148  * This uses get_not_zero, since it is possible the refcnt is 0, which means the
149  * process is dying and we should not have the ref (and thus return 0).  We need
150  * to lock to protect us from getting p, (someone else removes and frees p),
151  * then get_not_zero() on p.
152  * Don't push the locking into the hashtable without dealing with this. */
153 struct proc *pid2proc(pid_t pid)
154 {
155         spin_lock(&pid_hash_lock);
156         struct proc *p = hashtable_search(pid_hash, (void*)(long)pid);
157         if (p)
158                 if (!kref_get_not_zero(&p->p_kref, 1))
159                         p = 0;
160         spin_unlock(&pid_hash_lock);
161         return p;
162 }
163
164 /* Performs any initialization related to processes, such as create the proc
165  * cache, prep the scheduler, etc.  When this returns, we should be ready to use
166  * any process related function. */
167 void proc_init(void)
168 {
169         /* Catch issues with the vcoremap and TAILQ_ENTRY sizes */
170         static_assert(sizeof(TAILQ_ENTRY(vcore)) == sizeof(void*) * 2);
171         proc_cache = kmem_cache_create("proc", sizeof(struct proc),
172                      MAX(HW_CACHE_ALIGN, __alignof__(struct proc)), 0, 0, 0);
173         /* Init PID mask and hash.  pid 0 is reserved. */
174         SET_BITMASK_BIT(pid_bmask, 0);
175         spinlock_init(&pid_hash_lock);
176         spin_lock(&pid_hash_lock);
177         pid_hash = create_hashtable(100, __generic_hash, __generic_eq);
178         spin_unlock(&pid_hash_lock);
179         schedule_init();
180
181         atomic_init(&num_envs, 0);
182 }
183
184 /* Be sure you init'd the vcore lists before calling this. */
185 static void proc_init_procinfo(struct proc* p)
186 {
187         p->procinfo->pid = p->pid;
188         p->procinfo->ppid = p->ppid;
189         p->procinfo->max_vcores = max_vcores(p);
190         p->procinfo->tsc_freq = system_timing.tsc_freq;
191         p->procinfo->heap_bottom = (void*)UTEXT;
192         /* 0'ing the arguments.  Some higher function will need to set them */
193         memset(p->procinfo->argp, 0, sizeof(p->procinfo->argp));
194         memset(p->procinfo->argbuf, 0, sizeof(p->procinfo->argbuf));
195         memset(p->procinfo->res_grant, 0, sizeof(p->procinfo->res_grant));
196         /* 0'ing the vcore/pcore map.  Will link the vcores later. */
197         memset(&p->procinfo->vcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->vcoremap));
198         memset(&p->procinfo->pcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->pcoremap));
199         p->procinfo->num_vcores = 0;
200         p->procinfo->is_mcp = FALSE;
201         p->procinfo->coremap_seqctr = SEQCTR_INITIALIZER;
202         /* For now, we'll go up to the max num_cpus (at runtime).  In the future,
203          * there may be cases where we can have more vcores than num_cpus, but for
204          * now we'll leave it like this. */
205         for (int i = 0; i < num_cpus; i++) {
206                 TAILQ_INSERT_TAIL(&p->inactive_vcs, &p->procinfo->vcoremap[i], list);
207         }
208 }
209
210 static void proc_init_procdata(struct proc *p)
211 {
212         memset(p->procdata, 0, sizeof(struct procdata));
213         /* processes can't go into vc context on vc 0 til they unset this.  This is
214          * for processes that block before initing uthread code (like rtld). */
215         atomic_set(&p->procdata->vcore_preempt_data[0].flags, VC_SCP_NOVCCTX);
216 }
217
218 /* Allocates and initializes a process, with the given parent.  Currently
219  * writes the *p into **pp, and returns 0 on success, < 0 for an error.
220  * Errors include:
221  *  - ENOFREEPID if it can't get a PID
222  *  - ENOMEM on memory exhaustion */
223 error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
224 {
225         error_t r;
226         struct proc *p;
227
228         if (!(p = kmem_cache_alloc(proc_cache, 0)))
229                 return -ENOMEM;
230         /* zero everything by default, other specific items are set below */
231         memset(p, 0, sizeof(struct proc));
232
233         { INITSTRUCT(*p)
234
235         /* only one ref, which we pass back.  the old 'existence' ref is managed by
236          * the ksched */
237         kref_init(&p->p_kref, __proc_free, 1);
238         // Setup the default map of where to get cache colors from
239         p->cache_colors_map = global_cache_colors_map;
240         p->next_cache_color = 0;
241         /* Initialize the address space */
242         if ((r = env_setup_vm(p)) < 0) {
243                 kmem_cache_free(proc_cache, p);
244                 return r;
245         }
246         if (!(p->pid = get_free_pid())) {
247                 kmem_cache_free(proc_cache, p);
248                 return -ENOFREEPID;
249         }
250         /* Set the basic status variables. */
251         spinlock_init(&p->proc_lock);
252         p->exitcode = 1337;     /* so we can see processes killed by the kernel */
253         init_sem(&p->state_change, 0);
254         p->ppid = parent ? parent->pid : 0;
255         p->state = PROC_CREATED; /* shouldn't go through state machine for init */
256         p->env_flags = 0;
257         p->env_entry = 0; // cheating.  this really gets set later
258         p->heap_top = (void*)UTEXT;     /* heap_bottom set in proc_init_procinfo */
259         spinlock_init(&p->mm_lock);
260         TAILQ_INIT(&p->vm_regions); /* could init this in the slab */
261         /* Initialize the vcore lists, we'll build the inactive list so that it includes
262          * all vcores when we initialize procinfo.  Do this before initing procinfo. */
263         TAILQ_INIT(&p->online_vcs);
264         TAILQ_INIT(&p->bulk_preempted_vcs);
265         TAILQ_INIT(&p->inactive_vcs);
266         /* Init procinfo/procdata.  Procinfo's argp/argb are 0'd */
267         proc_init_procinfo(p);
268         proc_init_procdata(p);
269
270         /* Initialize the generic sysevent ring buffer */
271         SHARED_RING_INIT(&p->procdata->syseventring);
272         /* Initialize the frontend of the sysevent ring buffer */
273         FRONT_RING_INIT(&p->syseventfrontring,
274                         &p->procdata->syseventring,
275                         SYSEVENTRINGSIZE);
276
277         /* Init FS structures TODO: cleanup (might pull this out) */
278         kref_get(&default_ns.kref, 1);
279         p->ns = &default_ns;
280         spinlock_init(&p->fs_env.lock);
281         p->fs_env.umask = parent ? parent->fs_env.umask : S_IWGRP | S_IWOTH;
282         p->fs_env.root = p->ns->root->mnt_root;
283         kref_get(&p->fs_env.root->d_kref, 1);
284         p->fs_env.pwd = parent ? parent->fs_env.pwd : p->fs_env.root;
285         kref_get(&p->fs_env.pwd->d_kref, 1);
286         memset(&p->open_files, 0, sizeof(p->open_files));       /* slightly ghetto */
287         spinlock_init(&p->open_files.lock);
288         p->open_files.max_files = NR_OPEN_FILES_DEFAULT;
289         p->open_files.max_fdset = NR_FILE_DESC_DEFAULT;
290         p->open_files.fd = p->open_files.fd_array;
291         p->open_files.open_fds = (struct fd_set*)&p->open_files.open_fds_init;
292         /* Init the ucq hash lock */
293         p->ucq_hashlock = (struct hashlock*)&p->ucq_hl_noref;
294         hashlock_init(p->ucq_hashlock, HASHLOCK_DEFAULT_SZ);
295
296         atomic_inc(&num_envs);
297         frontend_proc_init(p);
298         printd("[%08x] new process %08x\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
299         } // INIT_STRUCT
300         *pp = p;
301         return 0;
302 }
303
304 /* We have a bunch of different ways to make processes.  Call this once the
305  * process is ready to be used by the rest of the system.  For now, this just
306  * means when it is ready to be named via the pidhash.  In the future, we might
307  * push setting the state to CREATED into here. */
308 void __proc_ready(struct proc *p)
309 {
310         /* Tell the ksched about us.  TODO: do we need to worry about the ksched
311          * doing stuff to us before we're added to the pid_hash? */
312         __sched_proc_register(p);
313         spin_lock(&pid_hash_lock);
314         hashtable_insert(pid_hash, (void*)(long)p->pid, p);
315         spin_unlock(&pid_hash_lock);
316 }
317
318 /* Creates a process from the specified file, argvs, and envps.  Tempted to get
319  * rid of proc_alloc's style, but it is so quaint... */
320 struct proc *proc_create(struct file *prog, char **argv, char **envp)
321 {
322         struct proc *p;
323         error_t r;
324         if ((r = proc_alloc(&p, current)) < 0)
325                 panic("proc_create: %e", r);    /* one of 3 quaint usages of %e */
326         procinfo_pack_args(p->procinfo, argv, envp);
327         assert(load_elf(p, prog) == 0);
328         /* Connect to stdin, stdout, stderr */
329         assert(insert_file(&p->open_files, dev_stdin,  0) == 0);
330         assert(insert_file(&p->open_files, dev_stdout, 0) == 1);
331         assert(insert_file(&p->open_files, dev_stderr, 0) == 2);
332         __proc_ready(p);
333         return p;
334 }
335
336 /* This is called by kref_put(), once the last reference to the process is
337  * gone.  Don't call this otherwise (it will panic).  It will clean up the
338  * address space and deallocate any other used memory. */
339 static void __proc_free(struct kref *kref)
340 {
341         struct proc *p = container_of(kref, struct proc, p_kref);
342         physaddr_t pa;
343
344         printd("[PID %d] freeing proc: %d\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
345         // All parts of the kernel should have decref'd before __proc_free is called
346         assert(kref_refcnt(&p->p_kref) == 0);
347
348         kref_put(&p->fs_env.root->d_kref);
349         kref_put(&p->fs_env.pwd->d_kref);
350         destroy_vmrs(p);
351         frontend_proc_free(p);  /* TODO: please remove me one day */
352         /* Free any colors allocated to this process */
353         if (p->cache_colors_map != global_cache_colors_map) {
354                 for(int i = 0; i < llc_cache->num_colors; i++)
355                         cache_color_free(llc_cache, p->cache_colors_map);
356                 cache_colors_map_free(p->cache_colors_map);
357         }
358         /* Remove us from the pid_hash and give our PID back (in that order). */
359         spin_lock(&pid_hash_lock);
360         if (!hashtable_remove(pid_hash, (void*)(long)p->pid))
361                 panic("Proc not in the pid table in %s", __FUNCTION__);
362         spin_unlock(&pid_hash_lock);
363         put_free_pid(p->pid);
364         /* Flush all mapped pages in the user portion of the address space */
365         env_user_mem_free(p, 0, UVPT);
366         /* These need to be free again, since they were allocated with a refcnt. */
367         free_cont_pages(p->procinfo, LOG2_UP(PROCINFO_NUM_PAGES));
368         free_cont_pages(p->procdata, LOG2_UP(PROCDATA_NUM_PAGES));
369
370         env_pagetable_free(p);
371         p->env_pgdir = 0;
372         p->env_cr3 = 0;
373
374         atomic_dec(&num_envs);
375
376         /* Dealloc the struct proc */
377         kmem_cache_free(proc_cache, p);
378 }
379
380 /* Whether or not actor can control target.  Note we currently don't need
381  * locking for this. TODO: think about that, esp wrt proc's dying. */
382 bool proc_controls(struct proc *actor, struct proc *target)
383 {
384         return ((actor == target) || (target->ppid == actor->pid));
385 }
386
387 /* Helper to incref by val.  Using the helper to help debug/interpose on proc
388  * ref counting.  Note that pid2proc doesn't use this interface. */
389 void proc_incref(struct proc *p, unsigned int val)
390 {
391         kref_get(&p->p_kref, val);
392 }
393
394 /* Helper to decref for debugging.  Don't directly kref_put() for now. */
395 void proc_decref(struct proc *p)
396 {
397         kref_put(&p->p_kref);
398 }
399
400 /* Helper, makes p the 'current' process, dropping the old current/cr3.  This no
401  * longer assumes the passed in reference already counted 'current'.  It will
402  * incref internally when needed. */
403 static void __set_proc_current(struct proc *p)
404 {
405         /* We use the pcpui to access 'current' to cut down on the core_id() calls,
406          * though who know how expensive/painful they are. */
407         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
408         /* If the process wasn't here, then we need to load its address space. */
409         if (p != pcpui->cur_proc) {
410                 proc_incref(p, 1);
411                 lcr3(p->env_cr3);
412                 /* This is "leaving the process context" of the previous proc.  The
413                  * previous lcr3 unloaded the previous proc's context.  This should
414                  * rarely happen, since we usually proactively leave process context,
415                  * but this is the fallback. */
416                 if (pcpui->cur_proc)
417                         proc_decref(pcpui->cur_proc);
418                 pcpui->cur_proc = p;
419         }
420 }
421
422 /* Flag says if vcore context is not ready, which is set in init_procdata.  The
423  * process must turn off this flag on vcore0 at some point.  It's off by default
424  * on all other vcores. */
425 static bool scp_is_vcctx_ready(struct preempt_data *vcpd)
426 {
427         return !(atomic_read(&vcpd->flags) & VC_SCP_NOVCCTX);
428 }
429
430 /* Dispatches a _S process to run on the current core.  This should never be
431  * called to "restart" a core.   
432  *
433  * This will always return, regardless of whether or not the calling core is
434  * being given to a process. (it used to pop the tf directly, before we had
435  * cur_tf).
436  *
437  * Since it always returns, it will never "eat" your reference (old
438  * documentation talks about this a bit). */
439 void proc_run_s(struct proc *p)
440 {
441         uint32_t coreid = core_id();
442         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
443         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[0];
444         spin_lock(&p->proc_lock);
445         switch (p->state) {
446                 case (PROC_DYING):
447                         spin_unlock(&p->proc_lock);
448                         printk("[kernel] _S %d not starting due to async death\n", p->pid);
449                         return;
450                 case (PROC_RUNNABLE_S):
451                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_S);
452                         /* We will want to know where this process is running, even if it is
453                          * only in RUNNING_S.  can use the vcoremap, which makes death easy.
454                          * Also, this is the signal used in trap.c to know to save the tf in
455                          * env_tf. */
456                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
457                         p->procinfo->num_vcores = 0;    /* TODO (VC#) */
458                         /* TODO: For now, we won't count this as an active vcore (on the
459                          * lists).  This gets unmapped in resource.c and yield_s, and needs
460                          * work. */
461                         __map_vcore(p, 0, coreid); /* not treated like a true vcore */
462                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
463                         /* incref, since we're saving a reference in owning proc later */
464                         proc_incref(p, 1);
465                         /* lock was protecting the state and VC mapping, not pcpui stuff */
466                         spin_unlock(&p->proc_lock);
467                         /* redundant with proc_startcore, might be able to remove that one*/
468                         __set_proc_current(p);
469                         /* set us up as owning_proc.  ksched bug if there is already one,
470                          * for now.  can simply clear_owning if we want to. */
471                         assert(!pcpui->owning_proc);
472                         pcpui->owning_proc = p;
473                         pcpui->owning_vcoreid = 0; /* TODO (VC#) */
474                         /* TODO: (HSS) set silly state here (__startcore does it instantly) */
475                         /* similar to the old __startcore, start them in vcore context if
476                          * they have notifs and aren't already in vcore context.  o/w, start
477                          * them wherever they were before (could be either vc ctx or not) */
478                         if (!vcpd->notif_disabled && vcpd->notif_pending
479                                                   && scp_is_vcctx_ready(vcpd)) {
480                                 vcpd->notif_disabled = TRUE;
481                                 /* save the _S's tf in the notify slot, build and pop a new one
482                                  * in actual/cur_tf. */
483                                 vcpd->notif_tf = p->env_tf;
484                                 pcpui->cur_tf = &pcpui->actual_tf;
485                                 memset(pcpui->cur_tf, 0, sizeof(struct trapframe));
486                                 proc_init_trapframe(pcpui->cur_tf, 0, p->env_entry,
487                                                     vcpd->transition_stack);
488                         } else {
489                                 /* If they have no transition stack, then they can't receive
490                                  * events.  The most they are getting is a wakeup from the
491                                  * kernel.  They won't even turn off notif_pending, so we'll do
492                                  * that for them. */
493                                 if (!scp_is_vcctx_ready(vcpd))
494                                         vcpd->notif_pending = FALSE;
495                                 /* this is one of the few times cur_tf != &actual_tf */
496                                 pcpui->cur_tf = &p->env_tf;
497                         }
498                         /* When the calling core idles, it'll call restartcore and run the
499                          * _S process's context. */
500                         return;
501                 default:
502                         spin_unlock(&p->proc_lock);
503                         panic("Invalid process state %p in %s()!!", p->state, __FUNCTION__);
504         }
505 }
506
507 /* Helper: sends preempt messages to all vcores on the bulk preempt list, and
508  * moves them to the inactive list. */
509 static void __send_bulkp_events(struct proc *p)
510 {
511         struct vcore *vc_i, *vc_temp;
512         struct event_msg preempt_msg = {0};
513         /* Whenever we send msgs with the proc locked, we need at least 1 online */
514         assert(!TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs));
515         /* Send preempt messages for any left on the BP list.  No need to set any
516          * flags, it all was done on the real preempt.  Now we're just telling the
517          * process about any that didn't get restarted and are still preempted. */
518         TAILQ_FOREACH_SAFE(vc_i, &p->bulk_preempted_vcs, list, vc_temp) {
519                 /* Note that if there are no active vcores, send_k_e will post to our
520                  * own vcore, the last of which will be put on the inactive list and be
521                  * the first to be started.  We could have issues with deadlocking,
522                  * since send_k_e() could grab the proclock (if there are no active
523                  * vcores) */
524                 preempt_msg.ev_type = EV_VCORE_PREEMPT;
525                 preempt_msg.ev_arg2 = vcore2vcoreid(p, vc_i);   /* arg2 is 32 bits */
526                 send_kernel_event(p, &preempt_msg, 0);
527                 /* TODO: we may want a TAILQ_CONCAT_HEAD, or something that does that.
528                  * We need a loop for the messages, but not necessarily for the list
529                  * changes.  */
530                 TAILQ_REMOVE(&p->bulk_preempted_vcs, vc_i, list);
531                 TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc_i, list);
532         }
533 }
534
535 /* Run an _M.  Can be called safely on one that is already running.  Hold the
536  * lock before calling.  Other than state checks, this just starts up the _M's
537  * vcores, much like the second part of give_cores_running.  More specifically,
538  * give_cores_runnable puts cores on the online list, which this then sends
539  * messages to.  give_cores_running immediately puts them on the list and sends
540  * the message.  the two-step style may go out of fashion soon.
541  *
542  * This expects that the "instructions" for which core(s) to run this on will be
543  * in the vcoremap, which needs to be set externally (give_cores()). */
544 void __proc_run_m(struct proc *p)
545 {
546         struct vcore *vc_i;
547         switch (p->state) {
548                 case (PROC_WAITING):
549                 case (PROC_DYING):
550                         warn("ksched tried to run proc %d in state %s\n", p->pid,
551                              procstate2str(p->state));
552                         return;
553                 case (PROC_RUNNABLE_M):
554                         /* vcoremap[i] holds the coreid of the physical core allocated to
555                          * this process.  It is set outside proc_run.  For the kernel
556                          * message, a0 = struct proc*, a1 = struct trapframe*.   */
557                         if (p->procinfo->num_vcores) {
558                                 __send_bulkp_events(p);
559                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_M);
560                                 /* Up the refcnt, to avoid the n refcnt upping on the
561                                  * destination cores.  Keep in sync with __startcore */
562                                 proc_incref(p, p->procinfo->num_vcores * 2);
563                                 /* Send kernel messages to all online vcores (which were added
564                                  * to the list and mapped in __proc_give_cores()), making them
565                                  * turn online */
566                                 TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
567                                         send_kernel_message(vc_i->pcoreid, __startcore, (long)p,
568                                                             (long)vcore2vcoreid(p, vc_i),
569                                                             (long)vc_i->nr_preempts_sent,
570                                                             KMSG_ROUTINE);
571                                 }
572                         } else {
573                                 warn("Tried to proc_run() an _M with no vcores!");
574                         }
575                         /* There a subtle race avoidance here (when we unlock after sending
576                          * the message).  __proc_startcore can handle a death message, but
577                          * we can't have the startcore come after the death message.
578                          * Otherwise, it would look like a new process.  So we hold the lock
579                          * til after we send our message, which prevents a possible death
580                          * message.
581                          * - Note there is no guarantee this core's interrupts were on, so
582                          *   it may not get the message for a while... */
583                         return;
584                 case (PROC_RUNNING_M):
585                         return;
586                 default:
587                         /* unlock just so the monitor can call something that might lock*/
588                         spin_unlock(&p->proc_lock);
589                         panic("Invalid process state %p in %s()!!", p->state, __FUNCTION__);
590         }
591 }
592
593 /* Actually runs the given context (trapframe) of process p on the core this
594  * code executes on.  This is called directly by __startcore, which needs to
595  * bypass the routine_kmsg check.  Interrupts should be off when you call this.
596  *
597  * A note on refcnting: this function will not return, and your proc reference
598  * will end up stored in current.  This will make no changes to p's refcnt, so
599  * do your accounting such that there is only the +1 for current.  This means if
600  * it is already in current (like in the trap return path), don't up it.  If
601  * it's already in current and you have another reference (like pid2proc or from
602  * an IPI), then down it (which is what happens in __startcore()).  If it's not
603  * in current and you have one reference, like proc_run(non_current_p), then
604  * also do nothing.  The refcnt for your *p will count for the reference stored
605  * in current. */
606 static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
607 {
608         assert(!irq_is_enabled());
609         __set_proc_current(p);
610         /* need to load our silly state, preferably somewhere other than here so we
611          * can avoid the case where the context was just running here.  it's not
612          * sufficient to do it in the "new process" if-block above (could be things
613          * like page faults that cause us to keep the same process, but want a
614          * different context.
615          * for now, we load this silly state here. (TODO) (HSS)
616          * We also need this to be per trapframe, and not per process...
617          * For now / OSDI, only load it when in _S mode.  _M mode was handled in
618          * __startcore.  */
619         if (p->state == PROC_RUNNING_S)
620                 env_pop_ancillary_state(p);
621         /* Clear the current_tf, since it is no longer used */
622         current_tf = 0; /* TODO: might not need this... */
623         env_pop_tf(tf);
624 }
625
626 /* Restarts/runs the current_tf, which must be for the current process, on the
627  * core this code executes on.  Calls an internal function to do the work.
628  *
629  * In case there are pending routine messages, like __death, __preempt, or
630  * __notify, we need to run them.  Alternatively, if there are any, we could
631  * self_ipi, and run the messages immediately after popping back to userspace,
632  * but that would have crappy overhead.
633  *
634  * Refcnting: this will not return, and it assumes that you've accounted for
635  * your reference as if it was the ref for "current" (which is what happens when
636  * returning from local traps and such. */
637 void proc_restartcore(void)
638 {
639         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
640         assert(!pcpui->cur_sysc);
641         /* TODO: can probably remove this enable_irq.  it was an optimization for
642          * RKMs */
643         /* Try and get any interrupts before we pop back to userspace.  If we didn't
644          * do this, we'd just get them in userspace, but this might save us some
645          * effort/overhead. */
646         enable_irq();
647         /* Need ints disabled when we return from processing (race on missing
648          * messages/IPIs) */
649         disable_irq();
650         process_routine_kmsg(pcpui->cur_tf);
651         /* If there is no owning process, just idle, since we don't know what to do.
652          * This could be because the process had been restarted a long time ago and
653          * has since left the core, or due to a KMSG like __preempt or __death. */
654         if (!pcpui->owning_proc) {
655                 abandon_core();
656                 smp_idle();
657         }
658         assert(pcpui->cur_tf);
659         __proc_startcore(pcpui->owning_proc, pcpui->cur_tf);
660 }
661
662 /* Destroys the process.  It will destroy the process and return any cores
663  * to the ksched via the __sched_proc_destroy() CB.
664  *
665  * Here's the way process death works:
666  * 0. grab the lock (protects state transition and core map)
667  * 1. set state to dying.  that keeps the kernel from doing anything for the
668  * process (like proc_running it).
669  * 2. figure out where the process is running (cross-core/async or RUNNING_M)
670  * 3. IPI to clean up those cores (decref, etc).
671  * 4. Unlock
672  * 5. Clean up your core, if applicable
673  * (Last core/kernel thread to decref cleans up and deallocates resources.)
674  *
675  * Note that some cores can be processing async calls, but will eventually
676  * decref.  Should think about this more, like some sort of callback/revocation.
677  *
678  * This function will now always return (it used to not return if the calling
679  * core was dying).  However, when it returns, a kernel message will eventually
680  * come in, making you abandon_core, as if you weren't running.  It may be that
681  * the only reference to p is the one you passed in, and when you decref, it'll
682  * get __proc_free()d. */
683 void proc_destroy(struct proc *p)
684 {
685         uint32_t nr_cores_revoked = 0;
686         struct kthread *sleeper;
687         /* Can't spin on the proc lock with irq disabled.  This is a problem for all
688          * places where we grab the lock, but it is particularly bad for destroy,
689          * since we tend to call this from trap and irq handlers */
690         assert(irq_is_enabled());
691         spin_lock(&p->proc_lock);
692         /* storage for pc_arr is alloced at decl, which is after grabbing the lock*/
693         uint32_t pc_arr[p->procinfo->num_vcores];
694         switch (p->state) {
695                 case PROC_DYING: /* someone else killed this already. */
696                         spin_unlock(&p->proc_lock);
697                         return;
698                 case PROC_CREATED:
699                 case PROC_RUNNABLE_S:
700                 case PROC_WAITING:
701                         break;
702                 case PROC_RUNNABLE_M:
703                 case PROC_RUNNING_M:
704                         /* Need to reclaim any cores this proc might have, even if it's not
705                          * running yet.  Those running will receive a __death */
706                         nr_cores_revoked = __proc_take_allcores(p, pc_arr, FALSE);
707                         break;
708                 case PROC_RUNNING_S:
709                         #if 0
710                         // here's how to do it manually
711                         if (current == p) {
712                                 lcr3(boot_cr3);
713                                 proc_decref(p);         /* this decref is for the cr3 */
714                                 current = NULL;
715                         }
716                         #endif
717                         send_kernel_message(get_pcoreid(p, 0), __death, 0, 0, 0,
718                                             KMSG_ROUTINE);
719                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
720                         // TODO: might need to sort num_vcores too later (VC#)
721                         /* vcore is unmapped on the receive side */
722                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
723                         /* If we ever have RUNNING_S run on non-mgmt cores, we'll need to
724                          * tell the ksched about this now-idle core (after unlocking) */
725                         break;
726                 default:
727                         warn("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
728                              __FUNCTION__);
729                         spin_unlock(&p->proc_lock);
730                         return;
731         }
732         /* At this point, a death IPI should be on its way, either from the
733          * RUNNING_S one, or from proc_take_cores with a __death.  in general,
734          * interrupts should be on when you call proc_destroy locally, but currently
735          * aren't for all things (like traphandlers). */
736         __proc_set_state(p, PROC_DYING);
737         spin_unlock(&p->proc_lock);
738         /* This prevents processes from accessing their old files while dying, and
739          * will help if these files (or similar objects in the future) hold
740          * references to p (preventing a __proc_free()).  Need to unlock before
741          * doing this - the proclock doesn't protect the files (not proc state), and
742          * closing these might block (can't block while spinning). */
743         /* TODO: might need some sync protection */
744         close_all_files(&p->open_files, FALSE);
745         /* Tell the ksched about our death, and which cores we freed up */
746         __sched_proc_destroy(p, pc_arr, nr_cores_revoked);
747         /* Signal our state change.  Assuming we only have one waiter right now. */
748         sleeper = __up_sem(&p->state_change, TRUE);
749         if (sleeper)
750                 kthread_runnable(sleeper);
751 }
752
753 /* Turns *p into an MCP.  Needs to be called from a local syscall of a RUNNING_S
754  * process.  Returns 0 if it succeeded, an error code otherwise. */
755 int proc_change_to_m(struct proc *p)
756 {
757         int retval = 0;
758         spin_lock(&p->proc_lock);
759         /* in case userspace erroneously tries to change more than once */
760         if (__proc_is_mcp(p))
761                 goto error_out;
762         switch (p->state) {
763                 case (PROC_RUNNING_S):
764                         /* issue with if we're async or not (need to preempt it)
765                          * either of these should trip it. TODO: (ACR) async core req
766                          * TODO: relies on vcore0 being the caller (VC#) */
767                         if ((current != p) || (get_pcoreid(p, 0) != core_id()))
768                                 panic("We don't handle async RUNNING_S core requests yet.");
769                         /* save the tf so userspace can restart it.  Like in __notify,
770                          * this assumes a user tf is the same as a kernel tf.  We save
771                          * it in the preempt slot so that we can also save the silly
772                          * state. */
773                         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[0];
774                         assert(current_tf);
775                         /* Copy uthread0's context to the notif slot */
776                         vcpd->notif_tf = *current_tf;
777                         clear_owning_proc(core_id());   /* so we don't restart */
778                         save_fp_state(&vcpd->preempt_anc);
779                         /* Userspace needs to not fuck with notif_disabled before
780                          * transitioning to _M. */
781                         if (vcpd->notif_disabled) {
782                                 printk("[kernel] user bug: notifs disabled for vcore 0\n");
783                                 vcpd->notif_disabled = FALSE;
784                         }
785                         /* in the async case, we'll need to remotely stop and bundle
786                          * vcore0's TF.  this is already done for the sync case (local
787                          * syscall). */
788                         /* this process no longer runs on its old location (which is
789                          * this core, for now, since we don't handle async calls) */
790                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
791                         // TODO: (VC#) might need to adjust num_vcores
792                         // TODO: (ACR) will need to unmap remotely (receive-side)
793                         __unmap_vcore(p, 0);    /* VC# keep in sync with proc_run_s */
794                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
795                         /* change to runnable_m (it's TF is already saved) */
796                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
797                         p->procinfo->is_mcp = TRUE;
798                         spin_unlock(&p->proc_lock);
799                         /* Tell the ksched that we're a real MCP now! */
800                         __sched_proc_change_to_m(p);
801                         return 0;
802                 case (PROC_RUNNABLE_S):
803                         /* Issues: being on the runnable_list, proc_set_state not liking
804                          * it, and not clearly thinking through how this would happen.
805                          * Perhaps an async call that gets serviced after you're
806                          * descheduled? */
807                         warn("Not supporting RUNNABLE_S -> RUNNABLE_M yet.\n");
808                         goto error_out;
809                 case (PROC_DYING):
810                         warn("Dying, core request coming from %d\n", core_id());
811                         goto error_out;
812                 default:
813                         goto error_out;
814         }
815 error_out:
816         spin_unlock(&p->proc_lock);
817         return -EINVAL;
818 }
819
820 /* Old code to turn a RUNNING_M to a RUNNING_S, with the calling context
821  * becoming the new 'thread0'.  Don't use this.  Caller needs to send in a
822  * pc_arr big enough for all vcores.  Will return the number of cores given up
823  * by the proc. */
824 uint32_t __proc_change_to_s(struct proc *p, uint32_t *pc_arr)
825 {
826         uint32_t num_revoked;
827         printk("[kernel] trying to transition _M -> _S (deprecated)!\n");
828         assert(p->state == PROC_RUNNING_M); // TODO: (ACR) async core req
829         /* save the context, to be restarted in _S mode */
830         assert(current_tf);
831         p->env_tf = *current_tf;
832         clear_owning_proc(core_id());   /* so we don't restart */
833         env_push_ancillary_state(p); // TODO: (HSS)
834         /* sending death, since it's not our job to save contexts or anything in
835          * this case. */
836         num_revoked = __proc_take_allcores(p, pc_arr, FALSE);
837         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
838         return num_revoked;
839 }
840
841 /* Helper function.  Is the given pcore a mapped vcore?  No locking involved, be
842  * careful. */
843 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
844 {
845         return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid;
846 }
847
848 /* Helper function.  Find the vcoreid for a given physical core id for proc p.
849  * No locking involved, be careful.  Panics on failure. */
850 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
851 {
852         assert(is_mapped_vcore(p, pcoreid));
853         return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid;
854 }
855
856 /* Helper function.  Try to find the pcoreid for a given virtual core id for
857  * proc p.  No locking involved, be careful.  Use this when you can tolerate a
858  * stale or otherwise 'wrong' answer. */
859 static uint32_t try_get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
860 {
861         return p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid;
862 }
863
864 /* Helper function.  Find the pcoreid for a given virtual core id for proc p.
865  * No locking involved, be careful.  Panics on failure. */
866 static uint32_t get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
867 {
868         assert(vcore_is_mapped(p, vcoreid));
869         return try_get_pcoreid(p, vcoreid);
870 }
871
872 /* Helper: saves the SCP's tf state and unmaps vcore 0.  In the future, we'll
873  * probably use vc0's space for env_tf and the silly state. */
874 void __proc_save_context_s(struct proc *p, struct trapframe *tf)
875 {
876         p->env_tf= *tf;
877         env_push_ancillary_state(p);                    /* TODO: (HSS) */
878         __unmap_vcore(p, 0);    /* VC# keep in sync with proc_run_s */
879 }
880
881 /* Yields the calling core.  Must be called locally (not async) for now.
882  * - If RUNNING_S, you just give up your time slice and will eventually return,
883  *   possibly after WAITING on an event.
884  * - If RUNNING_M, you give up the current vcore (which never returns), and
885  *   adjust the amount of cores wanted/granted.
886  * - If you have only one vcore, you switch to WAITING.  There's no 'classic
887  *   yield' for MCPs (at least not now).  When you run again, you'll have one
888  *   guaranteed core, starting from the entry point.
889  *
890  * If the call is being nice, it means different things for SCPs and MCPs.  For
891  * MCPs, it means that it is in response to a preemption (which needs to be
892  * checked).  If there is no preemption pending, just return.  For SCPs, it
893  * means the proc wants to give up the core, but still has work to do.  If not,
894  * the proc is trying to wait on an event.  It's not being nice to others, it
895  * just has no work to do.
896  *
897  * This usually does not return (smp_idle()), so it will eat your reference.
898  * Also note that it needs a non-current/edible reference, since it will abandon
899  * and continue to use the *p (current == 0, no cr3, etc).
900  *
901  * We disable interrupts for most of it too, since we need to protect current_tf
902  * and not race with __notify (which doesn't play well with concurrent
903  * yielders). */
904 void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
905 {
906         uint32_t vcoreid, pcoreid = core_id();
907         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[pcoreid];
908         struct vcore *vc;
909         struct preempt_data *vcpd;
910         /* Need to lock to prevent concurrent vcore changes (online, inactive, the
911          * mapping, etc).  This plus checking the nr_preempts is enough to tell if
912          * our vcoreid and cur_tf ought to be here still or if we should abort */
913         spin_lock(&p->proc_lock); /* horrible scalability.  =( */
914         switch (p->state) {
915                 case (PROC_RUNNING_S):
916                         if (!being_nice) {
917                                 /* waiting for an event to unblock us */
918                                 vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[0];
919                                 /* this check is an early optimization (check, signal, check
920                                  * again pattern).  We could also lock before spamming the
921                                  * vcore in event.c */
922                                 if (vcpd->notif_pending) {
923                                         /* they can't handle events, just need to prevent a yield.
924                                          * (note the notif_pendings are collapsed). */
925                                         if (!scp_is_vcctx_ready(vcpd))
926                                                 vcpd->notif_pending = FALSE;
927                                         goto out_failed;
928                                 }
929                                 /* syncing with event's SCP code.  we set waiting, then check
930                                  * pending.  they set pending, then check waiting.  it's not
931                                  * possible for us to miss the notif *and* for them to miss
932                                  * WAITING.  one (or both) of us will see and make sure the proc
933                                  * wakes up.  */
934                                 __proc_set_state(p, PROC_WAITING);
935                                 wrmb(); /* don't let the state write pass the notif read */ 
936                                 if (vcpd->notif_pending) {
937                                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_S);
938                                         if (!scp_is_vcctx_ready(vcpd))
939                                                 vcpd->notif_pending = FALSE;
940                                         goto out_failed;
941                                 }
942                                 /* if we're here, we want to sleep.  a concurrent event that
943                                  * hasn't already written notif_pending will have seen WAITING,
944                                  * and will be spinning while we do this. */
945                                 __proc_save_context_s(p, current_tf);
946                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
947                         } else {
948                                 /* yielding to allow other processes to run.  we're briefly
949                                  * WAITING, til we are woken up */
950                                 __proc_set_state(p, PROC_WAITING);
951                                 __proc_save_context_s(p, current_tf);
952                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
953                                 /* immediately wake up the proc (makes it runnable) */
954                                 proc_wakeup(p);
955                         }
956                         goto out_yield_core;
957                 case (PROC_RUNNING_M):
958                         break;                          /* will handle this stuff below */
959                 case (PROC_DYING):              /* incoming __death */
960                 case (PROC_RUNNABLE_M): /* incoming (bulk) preempt/myield TODO:(BULK) */
961                         goto out_failed;
962                 default:
963                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
964                               __FUNCTION__);
965         }
966         /* This is which vcore this pcore thinks it is, regardless of any unmappings
967          * that may have happened remotely (with __PRs waiting to run) */
968         vcoreid = pcpui->owning_vcoreid;
969         vc = vcoreid2vcore(p, vcoreid);
970         vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
971         /* This is how we detect whether or not a __PR happened. */
972         if (vc->nr_preempts_sent != vc->nr_preempts_done)
973                 goto out_failed;
974         /* Sanity checks.  If we were preempted or are dying, we should have noticed
975          * by now. */
976         assert(is_mapped_vcore(p, pcoreid));
977         assert(vcoreid == get_vcoreid(p, pcoreid));
978         /* no reason to be nice, return */
979         if (being_nice && !vc->preempt_pending)
980                 goto out_failed;
981         /* At this point, AFAIK there should be no preempt/death messages on the
982          * way, and we're on the online list.  So we'll go ahead and do the yielding
983          * business. */
984         /* If there's a preempt pending, we don't need to preempt later since we are
985          * yielding (nice or otherwise).  If not, this is just a regular yield. */
986         if (vc->preempt_pending) {
987                 vc->preempt_pending = 0;
988         } else {
989                 /* Optional: on a normal yield, check to see if we are putting them
990                  * below amt_wanted (help with user races) and bail. */
991                 if (p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted >=
992                                        p->procinfo->num_vcores)
993                         goto out_failed;
994         }
995         /* Don't let them yield if they are missing a notification.  Userspace must
996          * not leave vcore context without dealing with notif_pending.  pop_ros_tf()
997          * handles leaving via uthread context.  This handles leaving via a yield.
998          *
999          * This early check is an optimization.  The real check is below when it
1000          * works with the online_vcs list (syncing with event.c and INDIR/IPI
1001          * posting). */
1002         if (vcpd->notif_pending)
1003                 goto out_failed;
1004         /* Now we'll actually try to yield */
1005         printd("[K] Process %d (%p) is yielding on vcore %d\n", p->pid, p,
1006                get_vcoreid(p, coreid));
1007         /* Remove from the online list, add to the yielded list, and unmap
1008          * the vcore, which gives up the core. */
1009         TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, vc, list);
1010         /* Now that we're off the online list, check to see if an alert made
1011          * it through (event.c sets this) */
1012         wrmb(); /* prev write must hit before reading notif_pending */
1013         /* Note we need interrupts disabled, since a __notify can come in
1014          * and set pending to FALSE */
1015         if (vcpd->notif_pending) {
1016                 /* We lost, put it back on the list and abort the yield */
1017                 TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, vc, list); /* could go HEAD */
1018                 goto out_failed;
1019         }
1020         /* We won the race with event sending, we can safely yield */
1021         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc, list);
1022         /* Note this protects stuff userspace should look at, which doesn't
1023          * include the TAILQs. */
1024         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1025         /* Next time the vcore starts, it starts fresh */
1026         vcpd->notif_disabled = FALSE;
1027         __unmap_vcore(p, vcoreid);
1028         p->procinfo->num_vcores--;
1029         p->procinfo->res_grant[RES_CORES] = p->procinfo->num_vcores;
1030         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1031         /* No more vcores?  Then we wait on an event */
1032         if (p->procinfo->num_vcores == 0) {
1033                 /* consider a ksched op to tell it about us WAITING */
1034                 __proc_set_state(p, PROC_WAITING);
1035         }
1036         spin_unlock(&p->proc_lock);
1037         /* Hand the now-idle core to the ksched */
1038         __sched_put_idle_core(p, pcoreid);
1039         goto out_yield_core;
1040 out_failed:
1041         /* for some reason we just want to return, either to take a KMSG that cleans
1042          * us up, or because we shouldn't yield (ex: notif_pending). */
1043         spin_unlock(&p->proc_lock);
1044         return;
1045 out_yield_core:                         /* successfully yielded the core */
1046         proc_decref(p);                 /* need to eat the ref passed in */
1047         /* Clean up the core and idle. */
1048         clear_owning_proc(pcoreid);     /* so we don't restart */
1049         abandon_core();
1050         smp_idle();
1051 }
1052
1053 /* Sends a notification (aka active notification, aka IPI) to p's vcore.  We
1054  * only send a notification if one they are enabled.  There's a bunch of weird
1055  * cases with this, and how pending / enabled are signals between the user and
1056  * kernel - check the documentation.  Note that pending is more about messages.
1057  * The process needs to be in vcore_context, and the reason is usually a
1058  * message.  We set pending here in case we were called to prod them into vcore
1059  * context (like via a sys_self_notify).  Also note that this works for _S
1060  * procs, if you send to vcore 0 (and the proc is running). */
1061 void proc_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1062 {
1063         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1064         vcpd->notif_pending = TRUE;
1065         wrmb(); /* must write notif_pending before reading notif_disabled */
1066         if (!vcpd->notif_disabled) {
1067                 /* GIANT WARNING: we aren't using the proc-lock to protect the
1068                  * vcoremap.  We want to be able to use this from interrupt context,
1069                  * and don't want the proc_lock to be an irqsave.  Spurious
1070                  * __notify() kmsgs are okay (it checks to see if the right receiver
1071                  * is current). */
1072                 if (vcore_is_mapped(p, vcoreid)) {
1073                         printd("[kernel] sending notif to vcore %d\n", vcoreid);
1074                         /* This use of try_get_pcoreid is racy, might be unmapped */
1075                         send_kernel_message(try_get_pcoreid(p, vcoreid), __notify, (long)p,
1076                                             0, 0, KMSG_ROUTINE);
1077                 }
1078         }
1079 }
1080
1081 /* Makes sure p is runnable.  Callers may spam this, so it needs to handle
1082  * repeated calls for the same event.  Callers include event delivery, SCP
1083  * yield, and new SCPs.  Will trigger __sched_.cp_wakeup() CBs.  Will only
1084  * trigger the CB once, regardless of how many times we are called, *until* the
1085  * proc becomes WAITING again, presumably because of something the ksched did.*/
1086 void proc_wakeup(struct proc *p)
1087 {
1088         spin_lock(&p->proc_lock);
1089         if (__proc_is_mcp(p)) {
1090                 /* we only wake up WAITING mcps */
1091                 if (p->state != PROC_WAITING) {
1092                         spin_unlock(&p->proc_lock);
1093                         return;
1094                 }
1095                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
1096                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1097                 __sched_mcp_wakeup(p);
1098                 return;
1099         } else {
1100                 /* SCPs can wake up for a variety of reasons.  the only times we need
1101                  * to do something is if it was waiting or just created.  other cases
1102                  * are either benign (just go out), or potential bugs (_Ms) */
1103                 switch (p->state) {
1104                         case (PROC_CREATED):
1105                         case (PROC_WAITING):
1106                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
1107                                 break;
1108                         case (PROC_RUNNABLE_S):
1109                         case (PROC_RUNNING_S):
1110                         case (PROC_DYING):
1111                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1112                                 return;
1113                         case (PROC_RUNNABLE_M):
1114                         case (PROC_RUNNING_M):
1115                                 warn("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
1116                                      __FUNCTION__);
1117                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1118                                 return;
1119                 }
1120                 printd("[kernel] FYI, waking up an _S proc\n"); /* thanks, past brho! */
1121                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1122                 __sched_scp_wakeup(p);
1123         }
1124 }
1125
1126 /* Is the process in multi_mode / is an MCP or not?  */
1127 bool __proc_is_mcp(struct proc *p)
1128 {
1129         /* in lieu of using the amount of cores requested, or having a bunch of
1130          * states (like PROC_WAITING_M and _S), I'll just track it with a bool. */
1131         return p->procinfo->is_mcp;
1132 }
1133
1134 /************************  Preemption Functions  ******************************
1135  * Don't rely on these much - I'll be sure to change them up a bit.
1136  *
1137  * Careful about what takes a vcoreid and what takes a pcoreid.  Also, there may
1138  * be weird glitches with setting the state to RUNNABLE_M.  It is somewhat in
1139  * flux.  The num_vcores is changed after take_cores, but some of the messages
1140  * (or local traps) may not yet be ready to handle seeing their future state.
1141  * But they should be, so fix those when they pop up.
1142  *
1143  * Another thing to do would be to make the _core functions take a pcorelist,
1144  * and not just one pcoreid. */
1145
1146 /* Sets a preempt_pending warning for p's vcore, to go off 'when'.  If you care
1147  * about locking, do it before calling.  Takes a vcoreid! */
1148 void __proc_preempt_warn(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint64_t when)
1149 {
1150         struct event_msg local_msg = {0};
1151         /* danger with doing this unlocked: preempt_pending is set, but never 0'd,
1152          * since it is unmapped and not dealt with (TODO)*/
1153         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_pending = when;
1154
1155         /* Send the event (which internally checks to see how they want it) */
1156         local_msg.ev_type = EV_PREEMPT_PENDING;
1157         local_msg.ev_arg1 = vcoreid;
1158         /* Whenever we send msgs with the proc locked, we need at least 1 online.
1159          * Caller needs to make sure the core was online/mapped. */
1160         assert(!TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs));
1161         send_kernel_event(p, &local_msg, vcoreid);
1162
1163         /* TODO: consider putting in some lookup place for the alarm to find it.
1164          * til then, it'll have to scan the vcoremap (O(n) instead of O(m)) */
1165 }
1166
1167 /* Warns all active vcores of an impending preemption.  Hold the lock if you
1168  * care about the mapping (and you should). */
1169 void __proc_preempt_warnall(struct proc *p, uint64_t when)
1170 {
1171         struct vcore *vc_i;
1172         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1173                 __proc_preempt_warn(p, vcore2vcoreid(p, vc_i), when);
1174         /* TODO: consider putting in some lookup place for the alarm to find it.
1175          * til then, it'll have to scan the vcoremap (O(n) instead of O(m)) */
1176 }
1177
1178 // TODO: function to set an alarm, if none is outstanding
1179
1180 /* Raw function to preempt a single core.  If you care about locking, do it
1181  * before calling. */
1182 void __proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
1183 {
1184         uint32_t vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
1185         struct event_msg preempt_msg = {0};
1186         /* works with nr_preempts_done to signal completion of a preemption */
1187         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].nr_preempts_sent++;
1188         // expects a pcorelist.  assumes pcore is mapped and running_m
1189         __proc_take_corelist(p, &pcoreid, 1, TRUE);
1190         /* Only send the message if we have an online core.  o/w, it would fuck
1191          * us up (deadlock), and hey don't need a message.  the core we just took
1192          * will be the first one to be restarted.  It will look like a notif.  in
1193          * the future, we could send the event if we want, but the caller needs to
1194          * do that (after unlocking). */
1195         if (!TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs)) {
1196                 preempt_msg.ev_type = EV_VCORE_PREEMPT;
1197                 preempt_msg.ev_arg2 = vcoreid;
1198                 send_kernel_event(p, &preempt_msg, 0);
1199         }
1200 }
1201
1202 /* Raw function to preempt every vcore.  If you care about locking, do it before
1203  * calling. */
1204 uint32_t __proc_preempt_all(struct proc *p, uint32_t *pc_arr)
1205 {
1206         struct vcore *vc_i;
1207         /* TODO:(BULK) PREEMPT - don't bother with this, set a proc wide flag, or
1208          * just make us RUNNABLE_M.  Note this is also used by __map_vcore. */
1209         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1210                 vc_i->nr_preempts_sent++;
1211         return __proc_take_allcores(p, pc_arr, TRUE);
1212 }
1213
1214 /* Warns and preempts a vcore from p.  No delaying / alarming, or anything.  The
1215  * warning will be for u usec from now.  Returns TRUE if the core belonged to
1216  * the proc (and thus preempted), False if the proc no longer has the core. */
1217 bool proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid, uint64_t usec)
1218 {
1219         uint64_t warn_time = read_tsc() + usec2tsc(usec);
1220         bool retval = FALSE;
1221         if (p->state != PROC_RUNNING_M) {
1222                 /* more of an FYI for brho.  should be harmless to just return. */
1223                 warn("Tried to preempt from a non RUNNING_M proc!");
1224                 return FALSE;
1225         }
1226         spin_lock(&p->proc_lock);
1227         if (is_mapped_vcore(p, pcoreid)) {
1228                 __proc_preempt_warn(p, get_vcoreid(p, pcoreid), warn_time);
1229                 __proc_preempt_core(p, pcoreid);
1230                 /* we might have taken the last core */
1231                 if (!p->procinfo->num_vcores)
1232                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
1233                 retval = TRUE;
1234         }
1235         spin_unlock(&p->proc_lock);
1236         return retval;
1237 }
1238
1239 /* Warns and preempts all from p.  No delaying / alarming, or anything.  The
1240  * warning will be for u usec from now. */
1241 void proc_preempt_all(struct proc *p, uint64_t usec)
1242 {
1243         uint64_t warn_time = read_tsc() + usec2tsc(usec);
1244         uint32_t num_revoked = 0;
1245         spin_lock(&p->proc_lock);
1246         /* storage for pc_arr is alloced at decl, which is after grabbing the lock*/
1247         uint32_t pc_arr[p->procinfo->num_vcores];
1248         /* DYING could be okay */
1249         if (p->state != PROC_RUNNING_M) {
1250                 warn("Tried to preempt from a non RUNNING_M proc!");
1251                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1252                 return;
1253         }
1254         __proc_preempt_warnall(p, warn_time);
1255         num_revoked = __proc_preempt_all(p, pc_arr);
1256         assert(!p->procinfo->num_vcores);
1257         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
1258         spin_unlock(&p->proc_lock);
1259         /* TODO: when we revise this func, look at __put_idle */
1260         /* Return the cores to the ksched */
1261         if (num_revoked)
1262                 __sched_put_idle_cores(p, pc_arr, num_revoked);
1263 }
1264
1265 /* Give the specific pcore to proc p.  Lots of assumptions, so don't really use
1266  * this.  The proc needs to be _M and prepared for it.  the pcore needs to be
1267  * free, etc. */
1268 void proc_give(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
1269 {
1270         warn("Your idlecoremap is now screwed up");     /* TODO (IDLE) */
1271         spin_lock(&p->proc_lock);
1272         // expects a pcorelist, we give it a list of one
1273         __proc_give_cores(p, &pcoreid, 1);
1274         spin_unlock(&p->proc_lock);
1275 }
1276
1277 /* Global version of the helper, for sys_get_vcoreid (might phase that syscall
1278  * out). */
1279 uint32_t proc_get_vcoreid(struct proc *p)
1280 {
1281         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1282         if (pcpui->owning_proc == p) {
1283                 return pcpui->owning_vcoreid;
1284         } else {
1285                 warn("Asked for vcoreid for %p, but %p is pwns", p, pcpui->owning_proc);
1286                 return (uint32_t)-1;
1287         }
1288 }
1289
1290 /* TODO: make all of these static inlines when we gut the env crap */
1291 bool vcore_is_mapped(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1292 {
1293         return p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid;
1294 }
1295
1296 /* Can do this, or just create a new field and save it in the vcoremap */
1297 uint32_t vcore2vcoreid(struct proc *p, struct vcore *vc)
1298 {
1299         return (vc - p->procinfo->vcoremap);
1300 }
1301
1302 struct vcore *vcoreid2vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1303 {
1304         return &p->procinfo->vcoremap[vcoreid];
1305 }
1306
1307 /********** Core granting (bulk and single) ***********/
1308
1309 /* Helper: gives pcore to the process, mapping it to the next available vcore
1310  * from list vc_list.  Returns TRUE if we succeeded (non-empty).  If you pass in
1311  * **vc, we'll tell you which vcore it was. */
1312 static bool __proc_give_a_pcore(struct proc *p, uint32_t pcore,
1313                                 struct vcore_tailq *vc_list, struct vcore **vc)
1314 {
1315         struct vcore *new_vc;
1316         new_vc = TAILQ_FIRST(vc_list);
1317         if (!new_vc)
1318                 return FALSE;
1319         printd("setting vcore %d to pcore %d\n", vcore2vcoreid(p, new_vc),
1320                pcorelist[i]);
1321         TAILQ_REMOVE(vc_list, new_vc, list);
1322         TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, new_vc, list);
1323         __map_vcore(p, vcore2vcoreid(p, new_vc), pcore);
1324         if (vc)
1325                 *vc = new_vc;
1326         return TRUE;
1327 }
1328
1329 static void __proc_give_cores_runnable(struct proc *p, uint32_t *pc_arr,
1330                                        uint32_t num)
1331 {
1332         assert(p->state == PROC_RUNNABLE_M);
1333         assert(num);    /* catch bugs */
1334         /* add new items to the vcoremap */
1335         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);/* unncessary if offline */
1336         p->procinfo->num_vcores += num;
1337         for (int i = 0; i < num; i++) {
1338                 /* Try from the bulk list first */
1339                 if (__proc_give_a_pcore(p, pc_arr[i], &p->bulk_preempted_vcs, 0))
1340                         continue;
1341                 /* o/w, try from the inactive list.  at one point, i thought there might
1342                  * be a legit way in which the inactive list could be empty, but that i
1343                  * wanted to catch it via an assert. */
1344                 assert(__proc_give_a_pcore(p, pc_arr[i], &p->inactive_vcs, 0));
1345         }
1346         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1347 }
1348
1349 static void __proc_give_cores_running(struct proc *p, uint32_t *pc_arr,
1350                                       uint32_t num)
1351 {
1352         struct vcore *vc_i;
1353         /* Up the refcnt, since num cores are going to start using this
1354          * process and have it loaded in their owning_proc and 'current'. */
1355         proc_incref(p, num * 2);        /* keep in sync with __startcore */
1356         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1357         p->procinfo->num_vcores += num;
1358         assert(TAILQ_EMPTY(&p->bulk_preempted_vcs));
1359         for (int i = 0; i < num; i++) {
1360                 assert(__proc_give_a_pcore(p, pc_arr[i], &p->inactive_vcs, &vc_i));
1361                 send_kernel_message(pc_arr[i], __startcore, (long)p,
1362                                     (long)vcore2vcoreid(p, vc_i), 
1363                                     (long)vc_i->nr_preempts_sent, KMSG_ROUTINE);
1364         }
1365         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1366 }
1367
1368 /* Gives process p the additional num cores listed in pcorelist.  If the proc is
1369  * not RUNNABLE_M or RUNNING_M, this will fail and allocate none of the core
1370  * (and return -1).  If you're RUNNING_M, this will startup your new cores at
1371  * the entry point with their virtual IDs (or restore a preemption).  If you're
1372  * RUNNABLE_M, you should call __proc_run_m after this so that the process can
1373  * start to use its cores.  In either case, this returns 0.
1374  *
1375  * If you're *_S, make sure your core0's TF is set (which is done when coming in
1376  * via arch/trap.c and we are RUNNING_S), change your state, then call this.
1377  * Then call __proc_run_m().
1378  *
1379  * The reason I didn't bring the _S cases from core_request over here is so we
1380  * can keep this family of calls dealing with only *_Ms, to avoiding caring if
1381  * this is called from another core, and to avoid the _S -> _M transition.
1382  *
1383  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
1384 int __proc_give_cores(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, uint32_t num)
1385 {
1386         /* should never happen: */
1387         assert(num + p->procinfo->num_vcores <= MAX_NUM_CPUS);
1388         switch (p->state) {
1389                 case (PROC_RUNNABLE_S):
1390                 case (PROC_RUNNING_S):
1391                         warn("Don't give cores to a process in a *_S state!\n");
1392                         return -1;
1393                 case (PROC_DYING):
1394                 case (PROC_WAITING):
1395                         /* can't accept, just fail */
1396                         return -1;
1397                 case (PROC_RUNNABLE_M):
1398                         __proc_give_cores_runnable(p, pc_arr, num);
1399                         break;
1400                 case (PROC_RUNNING_M):
1401                         __proc_give_cores_running(p, pc_arr, num);
1402                         break;
1403                 default:
1404                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
1405                               __FUNCTION__);
1406         }
1407         /* TODO: considering moving to the ksched (hard, due to yield) */
1408         p->procinfo->res_grant[RES_CORES] += num;
1409         return 0;
1410 }
1411
1412 /********** Core revocation (bulk and single) ***********/
1413
1414 /* Revokes a single vcore from a process (unmaps or sends a KMSG to unmap). */
1415 static void __proc_revoke_core(struct proc *p, uint32_t vcoreid, bool preempt)
1416 {
1417         uint32_t pcoreid = get_pcoreid(p, vcoreid);
1418         struct preempt_data *vcpd;
1419         if (preempt) {
1420                 /* Lock the vcore's state (necessary for preemption recovery) */
1421                 vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1422                 atomic_or(&vcpd->flags, VC_K_LOCK);
1423                 send_kernel_message(pcoreid, __preempt, (long)p, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
1424         } else {
1425                 send_kernel_message(pcoreid, __death, 0, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
1426         }
1427 }
1428
1429 /* Revokes all cores from the process (unmaps or sends a KMSGS). */
1430 static void __proc_revoke_allcores(struct proc *p, bool preempt)
1431 {
1432         struct vcore *vc_i;
1433         /* TODO: if we ever get broadcast messaging, use it here (still need to lock
1434          * the vcores' states for preemption) */
1435         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1436                 __proc_revoke_core(p, vcore2vcoreid(p, vc_i), preempt);
1437 }
1438
1439 /* Might be faster to scan the vcoremap than to walk the list... */
1440 static void __proc_unmap_allcores(struct proc *p)
1441 {
1442         struct vcore *vc_i;
1443         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1444                 __unmap_vcore(p, vcore2vcoreid(p, vc_i));
1445 }
1446
1447 /* Takes (revoke via kmsg or unmap) from process p the num cores listed in
1448  * pc_arr.  Will preempt if 'preempt' is set.  o/w, no state will be saved, etc.
1449  * Don't use this for taking all of a process's cores.
1450  *
1451  * Make sure you hold the lock when you call this, and make sure that the pcore
1452  * actually belongs to the proc, non-trivial due to other __preempt messages. */
1453 void __proc_take_corelist(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, uint32_t num,
1454                           bool preempt)
1455 {
1456         struct vcore *vc;
1457         uint32_t vcoreid;
1458         assert(p->state & (PROC_RUNNING_M | PROC_RUNNABLE_M));
1459         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1460         for (int i = 0; i < num; i++) {
1461                 vcoreid = get_vcoreid(p, pc_arr[i]);
1462                 /* Sanity check */
1463                 assert(pc_arr[i] == get_pcoreid(p, vcoreid));
1464                 /* Revoke / unmap core */
1465                 if (p->state == PROC_RUNNING_M)
1466                         __proc_revoke_core(p, vcoreid, preempt);
1467                 __unmap_vcore(p, vcoreid);
1468                 /* Change lists for the vcore.  Note, the vcore is already unmapped
1469                  * and/or the messages are already in flight.  The only code that looks
1470                  * at the lists without holding the lock is event code. */
1471                 vc = vcoreid2vcore(p, vcoreid);
1472                 TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, vc, list);
1473                 /* even for single preempts, we use the inactive list.  bulk preempt is
1474                  * only used for when we take everything. */
1475                 TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc, list);
1476         }
1477         p->procinfo->num_vcores -= num;
1478         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1479         p->procinfo->res_grant[RES_CORES] -= num;
1480 }
1481
1482 /* Takes all cores from a process (revoke via kmsg or unmap), putting them on
1483  * the appropriate vcore list, and fills pc_arr with the pcores revoked, and
1484  * returns the number of entries in pc_arr.
1485  *
1486  * Make sure pc_arr is big enough to handle num_vcores().
1487  * Make sure you hold the lock when you call this. */
1488 uint32_t __proc_take_allcores(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, bool preempt)
1489 {
1490         struct vcore *vc_i, *vc_temp;
1491         uint32_t num = 0;
1492         assert(p->state & (PROC_RUNNING_M | PROC_RUNNABLE_M));
1493         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1494         /* Write out which pcores we're going to take */
1495         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1496                 pc_arr[num++] = vc_i->pcoreid;
1497         /* Revoke if they are running, and unmap.  Both of these need the online
1498          * list to not be changed yet. */
1499         if (p->state == PROC_RUNNING_M)
1500                 __proc_revoke_allcores(p, preempt);
1501         __proc_unmap_allcores(p);
1502         /* Move the vcores from online to the head of the appropriate list */
1503         TAILQ_FOREACH_SAFE(vc_i, &p->online_vcs, list, vc_temp) {
1504                 /* TODO: we may want a TAILQ_CONCAT_HEAD, or something that does that */
1505                 TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, vc_i, list);
1506                 /* Put the cores on the appropriate list */
1507                 if (preempt)
1508                         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->bulk_preempted_vcs, vc_i, list);
1509                 else
1510                         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc_i, list);
1511         }
1512         assert(TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs));
1513         assert(num == p->procinfo->num_vcores);
1514         p->procinfo->num_vcores = 0;
1515         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1516         p->procinfo->res_grant[RES_CORES] = 0;
1517         return num;
1518 }
1519
1520 /* Helper to do the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
1521  * calling. */
1522 void __map_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint32_t pcoreid)
1523 {
1524         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid = pcoreid;
1525         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = TRUE;
1526         p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid = vcoreid;
1527         p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid = TRUE;
1528 }
1529
1530 /* Helper to unmap the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
1531  * calling. */
1532 void __unmap_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1533 {
1534         p->procinfo->pcoremap[p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid].valid = FALSE;
1535         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = FALSE;
1536 }
1537
1538 /* Stop running whatever context is on this core and load a known-good cr3.
1539  * Note this leaves no trace of what was running. This "leaves the process's
1540  * context.
1541  *
1542  * This does not clear the owning proc.  Use the other helper for that. */
1543 void abandon_core(void)
1544 {
1545         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1546         /* Syscalls that don't return will ultimately call abadon_core(), so we need
1547          * to make sure we don't think we are still working on a syscall. */
1548         pcpui->cur_sysc = 0;
1549         if (pcpui->cur_proc)
1550                 __abandon_core();
1551 }
1552
1553 /* Helper to clear the core's owning processor and manage refcnting.  Pass in
1554  * core_id() to save a couple core_id() calls. */
1555 void clear_owning_proc(uint32_t coreid)
1556 {
1557         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1558         struct proc *p = pcpui->owning_proc;
1559         pcpui->owning_proc = 0;
1560         pcpui->owning_vcoreid = 0xdeadbeef;
1561         pcpui->cur_tf = 0;                      /* catch bugs for now (will go away soon) */
1562         if (p)
1563                 proc_decref(p);
1564 }
1565
1566 /* Switches to the address space/context of new_p, doing nothing if we are
1567  * already in new_p.  This won't add extra refcnts or anything, and needs to be
1568  * paired with switch_back() at the end of whatever function you are in.  Don't
1569  * migrate cores in the middle of a pair.  Specifically, the uncounted refs are
1570  * one for the old_proc, which is passed back to the caller, and new_p is
1571  * getting placed in cur_proc. */
1572 struct proc *switch_to(struct proc *new_p)
1573 {
1574         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1575         struct proc *old_proc;
1576         old_proc = pcpui->cur_proc;                                     /* uncounted ref */
1577         /* If we aren't the proc already, then switch to it */
1578         if (old_proc != new_p) {
1579                 pcpui->cur_proc = new_p;                                /* uncounted ref */
1580                 lcr3(new_p->env_cr3);
1581         }
1582         return old_proc;
1583 }
1584
1585 /* This switches back to old_proc from new_p.  Pair it with switch_to(), and
1586  * pass in its return value for old_proc. */
1587 void switch_back(struct proc *new_p, struct proc *old_proc)
1588 {
1589         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1590         if (old_proc != new_p) {
1591                 pcpui->cur_proc = old_proc;
1592                 if (old_proc)
1593                         lcr3(old_proc->env_cr3);
1594                 else
1595                         lcr3(boot_cr3);
1596         }
1597 }
1598
1599 /* Will send a TLB shootdown message to every vcore in the main address space
1600  * (aka, all vcores for now).  The message will take the start and end virtual
1601  * addresses as well, in case we want to be more clever about how much we
1602  * shootdown and batching our messages.  Should do the sanity about rounding up
1603  * and down in this function too.
1604  *
1605  * Would be nice to have a broadcast kmsg at this point.  Note this may send a
1606  * message to the calling core (interrupting it, possibly while holding the
1607  * proc_lock).  We don't need to process routine messages since it's an
1608  * immediate message. */
1609 void proc_tlbshootdown(struct proc *p, uintptr_t start, uintptr_t end)
1610 {
1611         struct vcore *vc_i;
1612         /* TODO: we might be able to avoid locking here in the future (we must hit
1613          * all online, and we can check __mapped).  it'll be complicated. */
1614         spin_lock(&p->proc_lock);
1615         switch (p->state) {
1616                 case (PROC_RUNNING_S):
1617                         tlbflush();
1618                         break;
1619                 case (PROC_RUNNING_M):
1620                         /* TODO: (TLB) sanity checks and rounding on the ranges */
1621                         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
1622                                 send_kernel_message(vc_i->pcoreid, __tlbshootdown, start, end,
1623                                                     0, KMSG_IMMEDIATE);
1624                         }
1625                         break;
1626                 case (PROC_DYING):
1627                         /* if it is dying, death messages are already on the way to all
1628                          * cores, including ours, which will clear the TLB. */
1629                         break;
1630                 default:
1631                         /* will probably get this when we have the short handlers */
1632                         warn("Unexpected case %s in %s", procstate2str(p->state),
1633                              __FUNCTION__);
1634         }
1635         spin_unlock(&p->proc_lock);
1636 }
1637
1638 /* Helper, used by __startcore and __set_curtf, which sets up cur_tf to run a
1639  * given process's vcore.  Caller needs to set up things like owning_proc and
1640  * whatnot.  Note that we might not have p loaded as current. */
1641 static void __set_curtf_to_vcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid,
1642                                    uint32_t old_nr_preempts_sent)
1643 {
1644         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1645         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1646         struct vcore *vc = vcoreid2vcore(p, vcoreid);
1647         /* Spin until our vcore's old preemption is done.  When __SC was sent, we
1648          * were told what the nr_preempts_sent was at that time.  Once that many are
1649          * done, it is time for us to run.  This forces a 'happens-before' ordering
1650          * on a __PR of our VC before this __SC of the VC.  Note the nr_done should
1651          * not exceed old_nr_sent, since further __PR are behind this __SC in the
1652          * KMSG queue. */
1653         while (old_nr_preempts_sent != vc->nr_preempts_done)
1654                 cpu_relax();
1655         cmb();  /* read nr_done before any other rd or wr.  CPU mb in the atomic. */
1656         /* Mark that this vcore as no longer preempted.  No danger of clobbering
1657          * other writes, since this would get turned on in __preempt (which can't be
1658          * concurrent with this function on this core), and the atomic is just
1659          * toggling the one bit (a concurrent VC_K_LOCK will work) */
1660         atomic_and(&vcpd->flags, ~VC_PREEMPTED);
1661         /* Once the VC is no longer preempted, we allow it to receive msgs.  We
1662          * could let userspace do it, but handling it here makes it easier for them
1663          * to handle_indirs (when they turn this flag off).  Note the atomics
1664          * provide the needed barriers (cmb and mb on flags). */
1665         atomic_or(&vcpd->flags, VC_CAN_RCV_MSG);
1666         printd("[kernel] startcore on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
1667                core_id(), p->pid, vcoreid);
1668         /* If notifs are disabled, the vcore was in vcore context and we need to
1669          * restart the preempt_tf.  o/w, we give them a fresh vcore (which is also
1670          * what happens the first time a vcore comes online).  No matter what,
1671          * they'll restart in vcore context.  It's just a matter of whether or not
1672          * it is the old, interrupted vcore context. */
1673         if (vcpd->notif_disabled) {
1674                 restore_fp_state(&vcpd->preempt_anc);
1675                 /* copy-in the tf we'll pop, then set all security-related fields */
1676                 pcpui->actual_tf = vcpd->preempt_tf;
1677                 proc_secure_trapframe(&pcpui->actual_tf);
1678         } else { /* not restarting from a preemption, use a fresh vcore */
1679                 assert(vcpd->transition_stack);
1680                 /* TODO: consider 0'ing the FP state.  We're probably leaking. */
1681                 proc_init_trapframe(&pcpui->actual_tf, vcoreid, p->env_entry,
1682                                     vcpd->transition_stack);
1683                 /* Disable/mask active notifications for fresh vcores */
1684                 vcpd->notif_disabled = TRUE;
1685         }
1686         /* cur_tf was built above (in actual_tf), now use it */
1687         pcpui->cur_tf = &pcpui->actual_tf;
1688         /* this cur_tf will get run when the kernel returns / idles */
1689 }
1690
1691 /* Changes calling vcore to be vcoreid.  enable_my_notif tells us about how the
1692  * state calling vcore wants to be left in.  It will look like caller_vcoreid
1693  * was preempted.  Note we don't care about notif_pending.
1694  *
1695  * Will return:
1696  *              0 if we successfully changed to the target vcore.
1697  *              -EBUSY if the target vcore is already mapped (a good kind of failure)
1698  *              -EAGAIN if we failed for some other reason and need to try again.  For
1699  *              example, the caller could be preempted, and we never even attempted to
1700  *              change.
1701  *              -EINVAL some userspace bug */
1702 int proc_change_to_vcore(struct proc *p, uint32_t new_vcoreid,
1703                          bool enable_my_notif)
1704 {
1705         uint32_t caller_vcoreid, pcoreid = core_id();
1706         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[pcoreid];
1707         struct preempt_data *caller_vcpd;
1708         struct vcore *caller_vc, *new_vc;
1709         struct event_msg preempt_msg = {0};
1710         int retval = -EAGAIN;   /* by default, try again */
1711         /* Need to not reach outside the vcoremap, which might be smaller in the
1712          * future, but should always be as big as max_vcores */
1713         if (new_vcoreid >= p->procinfo->max_vcores)
1714                 return -EINVAL;
1715         /* Need to lock to prevent concurrent vcore changes, like in yield. */
1716         spin_lock(&p->proc_lock);
1717         /* new_vcoreid is already runing, abort */
1718         if (vcore_is_mapped(p, new_vcoreid)) {
1719                 retval = -EBUSY;
1720                 goto out_locked;
1721         }
1722         /* Need to make sure our vcore is allowed to switch.  We might have a
1723          * __preempt, __death, etc, coming in.  Similar to yield. */
1724         switch (p->state) {
1725                 case (PROC_RUNNING_M):
1726                         break;                          /* the only case we can proceed */
1727                 case (PROC_RUNNING_S):  /* user bug, just return */
1728                 case (PROC_DYING):              /* incoming __death */
1729                 case (PROC_RUNNABLE_M): /* incoming (bulk) preempt/myield TODO:(BULK) */
1730                         goto out_locked;
1731                 default:
1732                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
1733                               __FUNCTION__);
1734         }
1735         /* This is which vcore this pcore thinks it is, regardless of any unmappings
1736          * that may have happened remotely (with __PRs waiting to run) */
1737         caller_vcoreid = pcpui->owning_vcoreid;
1738         caller_vc = vcoreid2vcore(p, caller_vcoreid);
1739         caller_vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[caller_vcoreid];
1740         /* This is how we detect whether or not a __PR happened.  If it did, just
1741          * abort and handle the kmsg.  No new __PRs are coming since we hold the
1742          * lock.  This also detects a __PR followed by a __SC for the same VC. */
1743         if (caller_vc->nr_preempts_sent != caller_vc->nr_preempts_done)
1744                 goto out_locked;
1745         /* Sanity checks.  If we were preempted or are dying, we should have noticed
1746          * by now. */
1747         assert(is_mapped_vcore(p, pcoreid));
1748         assert(caller_vcoreid == get_vcoreid(p, pcoreid));
1749         /* Should only call from vcore context */
1750         if (!caller_vcpd->notif_disabled) {
1751                 retval = -EINVAL;
1752                 printk("[kernel] You tried to change vcores from uthread ctx\n");
1753                 goto out_locked;
1754         }
1755         /* Ok, we're clear to do the switch.  Lets figure out who the new one is */
1756         new_vc = vcoreid2vcore(p, new_vcoreid);
1757         printd("[kernel] changing vcore %d to vcore %d\n", caller_vcoreid,
1758                new_vcoreid);
1759         /* enable_my_notif signals how we'll be restarted */
1760         if (enable_my_notif) {
1761                 /* if they set this flag, then the vcore can just restart from scratch,
1762                  * and we don't care about either the notif_tf or the preempt_tf. */
1763                 caller_vcpd->notif_disabled = FALSE;
1764         } else {
1765                 /* need to set up the calling vcore's tf so that it'll get restarted by
1766                  * __startcore, to make the caller look like it was preempted. */
1767                 caller_vcpd->preempt_tf = *current_tf;
1768                 save_fp_state(&caller_vcpd->preempt_anc);
1769                 /* Mark our core as preempted (for userspace recovery). */
1770                 atomic_or(&caller_vcpd->flags, VC_PREEMPTED);
1771         }
1772         /* Either way, unmap and offline our current vcore */
1773         /* Move the caller from online to inactive */
1774         TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, caller_vc, list);
1775         /* We don't bother with the notif_pending race.  note that notif_pending
1776          * could still be set.  this was a preempted vcore, and userspace will need
1777          * to deal with missed messages (preempt_recover() will handle that) */
1778         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, caller_vc, list);
1779         /* Move the new one from inactive to online */
1780         TAILQ_REMOVE(&p->inactive_vcs, new_vc, list);
1781         TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, new_vc, list);
1782         /* Change the vcore map */
1783         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1784         __unmap_vcore(p, caller_vcoreid);
1785         __map_vcore(p, new_vcoreid, pcoreid);
1786         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1787         /* Send either a PREEMPT msg or a CHECK_MSGS msg.  If they said to
1788          * enable_my_notif, then all userspace needs is to check messages, not a
1789          * full preemption recovery. */
1790         preempt_msg.ev_type = (enable_my_notif ? EV_CHECK_MSGS : EV_VCORE_PREEMPT);
1791         preempt_msg.ev_arg2 = caller_vcoreid;   /* arg2 is 32 bits */
1792         /* Whenever we send msgs with the proc locked, we need at least 1 online.
1793          * In this case, it's the one we just changed to. */
1794         assert(!TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs));
1795         send_kernel_event(p, &preempt_msg, new_vcoreid);
1796         /* So this core knows which vcore is here. (cur_proc and owning_proc are
1797          * already correct): */
1798         pcpui->owning_vcoreid = new_vcoreid;
1799         /* Until we set_curtf, we don't really have a valid current tf.  The stuff
1800          * in that old one is from our previous vcore, not the current
1801          * owning_vcoreid.  This matters for other KMSGS that will run before
1802          * __set_curtf (like __notify). */
1803         pcpui->cur_tf = 0;
1804         /* Need to send a kmsg to finish.  We can't set_curtf til the __PR is done,
1805          * but we can't spin right here while holding the lock (can't spin while
1806          * waiting on a message, roughly) */
1807         send_kernel_message(pcoreid, __set_curtf, (long)p, (long)new_vcoreid,
1808                             (long)new_vc->nr_preempts_sent, KMSG_ROUTINE);
1809         retval = 0;
1810         /* Fall through to exit */
1811 out_locked:
1812         spin_unlock(&p->proc_lock);
1813         return retval;
1814 }
1815
1816 /* Kernel message handler to start a process's context on this core, when the
1817  * core next considers running a process.  Tightly coupled with __proc_run_m().
1818  * Interrupts are disabled. */
1819 void __startcore(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1820 {
1821         uint32_t vcoreid = (uint32_t)a1;
1822         uint32_t coreid = core_id();
1823         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1824         struct proc *p_to_run = (struct proc *CT(1))a0;
1825         uint32_t old_nr_preempts_sent = (uint32_t)a2;
1826
1827         assert(p_to_run);
1828         /* Can not be any TF from a process here already */
1829         assert(!pcpui->owning_proc);
1830         /* the sender of the kmsg increfed already for this saved ref to p_to_run */
1831         pcpui->owning_proc = p_to_run;
1832         pcpui->owning_vcoreid = vcoreid;
1833         /* sender increfed again, assuming we'd install to cur_proc.  only do this
1834          * if no one else is there.  this is an optimization, since we expect to
1835          * send these __startcores to idles cores, and this saves a scramble to
1836          * incref when all of the cores restartcore/startcore later.  Keep in sync
1837          * with __proc_give_cores() and __proc_run_m(). */
1838         if (!pcpui->cur_proc) {
1839                 pcpui->cur_proc = p_to_run;     /* install the ref to cur_proc */
1840                 lcr3(p_to_run->env_cr3);        /* load the page tables to match cur_proc */
1841         } else {
1842                 proc_decref(p_to_run);          /* can't install, decref the extra one */
1843         }
1844         /* Note we are not necessarily in the cr3 of p_to_run */
1845         /* Now that we sorted refcnts and know p / which vcore it should be, set up
1846          * pcpui->cur_tf so that it will run that particular vcore */
1847         __set_curtf_to_vcoreid(p_to_run, vcoreid, old_nr_preempts_sent);
1848 }
1849
1850 /* Kernel message handler to load a proc's vcore context on this core.  Similar
1851  * to __startcore, except it is used when p already controls the core (e.g.
1852  * change_to).  Since the core is already controlled, pcpui such as owning proc,
1853  * vcoreid, and cur_proc are all already set. */
1854 void __set_curtf(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1855 {
1856         struct proc *p = (struct proc*)a0;
1857         uint32_t vcoreid = (uint32_t)a1;
1858         uint32_t old_nr_preempts_sent = (uint32_t)a2;
1859         __set_curtf_to_vcoreid(p, vcoreid, old_nr_preempts_sent);
1860 }
1861
1862 /* Bail out if it's the wrong process, or if they no longer want a notif.  Don't
1863  * use the TF we passed in, we care about cur_tf.  Try not to grab locks or
1864  * write access to anything that isn't per-core in here. */
1865 void __notify(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1866 {
1867         uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
1868         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1869         struct preempt_data *vcpd;
1870         struct proc *p = (struct proc*)a0;
1871
1872         /* Not the right proc */
1873         if (p != pcpui->owning_proc)
1874                 return;
1875         /* the core might be owned, but not have a valid cur_tf (if we're in the
1876          * process of changing */
1877         if (!pcpui->cur_tf)
1878                 return;
1879         /* Common cur_tf sanity checks.  Note cur_tf could be an _S's env_tf */
1880         assert(!in_kernel(pcpui->cur_tf));
1881         vcoreid = pcpui->owning_vcoreid;
1882         vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1883         /* for SCPs that haven't (and might never) call vc_event_init, like rtld.
1884          * this is harmless for MCPS to check this */
1885         if (!scp_is_vcctx_ready(vcpd))
1886                 return;
1887         printd("received active notification for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
1888                p->procinfo->pid, vcoreid, coreid);
1889         /* sort signals.  notifs are now masked, like an interrupt gate */
1890         if (vcpd->notif_disabled)
1891                 return;
1892         vcpd->notif_disabled = TRUE;
1893         /* save the old tf in the notify slot, build and pop a new one.  Note that
1894          * silly state isn't our business for a notification. */
1895         vcpd->notif_tf = *pcpui->cur_tf;
1896         memset(pcpui->cur_tf, 0, sizeof(struct trapframe));
1897         proc_init_trapframe(pcpui->cur_tf, vcoreid, p->env_entry,
1898                             vcpd->transition_stack);
1899         /* this cur_tf will get run when the kernel returns / idles */
1900 }
1901
1902 void __preempt(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1903 {
1904         uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
1905         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1906         struct preempt_data *vcpd;
1907         struct proc *p = (struct proc*)a0;
1908
1909         assert(p);
1910         if (p != pcpui->owning_proc) {
1911                 panic("__preempt arrived for a process (%p) that was not owning (%p)!",
1912                       p, pcpui->owning_proc);
1913         }
1914         /* Common cur_tf sanity checks */
1915         assert(pcpui->cur_tf);
1916         assert(pcpui->cur_tf == &pcpui->actual_tf);
1917         assert(!in_kernel(pcpui->cur_tf));
1918         vcoreid = pcpui->owning_vcoreid;
1919         vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1920         printd("[kernel] received __preempt for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
1921                p->procinfo->pid, vcoreid, coreid);
1922         /* if notifs are disabled, the vcore is in vcore context (as far as we're
1923          * concerned), and we save it in the preempt slot. o/w, we save the
1924          * process's cur_tf in the notif slot, and it'll appear to the vcore when it
1925          * comes back up that it just took a notification. */
1926         if (vcpd->notif_disabled)
1927                 vcpd->preempt_tf = *pcpui->cur_tf;
1928         else
1929                 vcpd->notif_tf = *pcpui->cur_tf;
1930         /* either way, we save the silly state (FP) */
1931         save_fp_state(&vcpd->preempt_anc);
1932         /* Mark the vcore as preempted and unlock (was locked by the sender). */
1933         atomic_or(&vcpd->flags, VC_PREEMPTED);
1934         atomic_and(&vcpd->flags, ~VC_K_LOCK);
1935         /* either __preempt or proc_yield() ends the preempt phase. */
1936         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_pending = 0;
1937         wmb();  /* make sure everything else hits before we finish the preempt */
1938         /* up the nr_done, which signals the next __startcore for this vc */
1939         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].nr_preempts_done++;
1940         /* We won't restart the process later.  current gets cleared later when we
1941          * notice there is no owning_proc and we have nothing to do (smp_idle,
1942          * restartcore, etc) */
1943         clear_owning_proc(coreid);
1944 }
1945
1946 /* Kernel message handler to clean up the core when a process is dying.
1947  * Note this leaves no trace of what was running.
1948  * It's okay if death comes to a core that's already idling and has no current.
1949  * It could happen if a process decref'd before __proc_startcore could incref. */
1950 void __death(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1951 {
1952         uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
1953         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1954         struct proc *p = pcpui->owning_proc;
1955         if (p) {
1956                 vcoreid = pcpui->owning_vcoreid;
1957                 printd("[kernel] death on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
1958                        coreid, p->pid, vcoreid);
1959                 /* We won't restart the process later.  current gets cleared later when
1960                  * we notice there is no owning_proc and we have nothing to do
1961                  * (smp_idle, restartcore, etc) */
1962                 clear_owning_proc(coreid);
1963         }
1964 }
1965
1966 /* Kernel message handler, usually sent IMMEDIATE, to shoot down virtual
1967  * addresses from a0 to a1. */
1968 void __tlbshootdown(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1,
1969                     long a2)
1970 {
1971         /* TODO: (TLB) something more intelligent with the range */
1972         tlbflush();
1973 }
1974
1975 void print_allpids(void)
1976 {
1977         void print_proc_state(void *item)
1978         {
1979                 struct proc *p = (struct proc*)item;
1980                 assert(p);
1981                 printk("%8d %s\n", p->pid, procstate2str(p->state));
1982         }
1983         printk("PID      STATE    \n");
1984         printk("------------------\n");
1985         spin_lock(&pid_hash_lock);
1986         hash_for_each(pid_hash, print_proc_state);
1987         spin_unlock(&pid_hash_lock);
1988 }
1989
1990 void print_proc_info(pid_t pid)
1991 {
1992         int j = 0;
1993         struct proc *p = pid2proc(pid);
1994         struct vcore *vc_i;
1995         if (!p) {
1996                 printk("Bad PID.\n");
1997                 return;
1998         }
1999         spinlock_debug(&p->proc_lock);
2000         //spin_lock(&p->proc_lock); // No locking!!
2001         printk("struct proc: %p\n", p);
2002         printk("PID: %d\n", p->pid);
2003         printk("PPID: %d\n", p->ppid);
2004         printk("State: %s (%p)\n", procstate2str(p->state), p->state);
2005         printk("Refcnt: %d\n", atomic_read(&p->p_kref.refcount) - 1);
2006         printk("Flags: 0x%08x\n", p->env_flags);
2007         printk("CR3(phys): 0x%08x\n", p->env_cr3);
2008         printk("Num Vcores: %d\n", p->procinfo->num_vcores);
2009         printk("Vcore Lists (may be in flux w/o locking):\n----------------------\n");
2010         printk("Online:\n");
2011         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
2012                 printk("\tVcore %d -> Pcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i), vc_i->pcoreid);
2013         printk("Bulk Preempted:\n");
2014         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->bulk_preempted_vcs, list)
2015                 printk("\tVcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i));
2016         printk("Inactive / Yielded:\n");
2017         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->inactive_vcs, list)
2018                 printk("\tVcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i));
2019         printk("Resources:\n------------------------\n");
2020         for (int i = 0; i < MAX_NUM_RESOURCES; i++)
2021                 printk("\tRes type: %02d, amt wanted: %08d, amt granted: %08d\n", i,
2022                        p->procdata->res_req[i].amt_wanted, p->procinfo->res_grant[i]);
2023         printk("Open Files:\n");
2024         struct files_struct *files = &p->open_files;
2025         spin_lock(&files->lock);
2026         for (int i = 0; i < files->max_files; i++)
2027                 if (files->fd_array[i].fd_file) {
2028                         printk("\tFD: %02d, File: %08p, File name: %s\n", i,
2029                                files->fd_array[i].fd_file,
2030                                file_name(files->fd_array[i].fd_file));
2031                 }
2032         spin_unlock(&files->lock);
2033         /* No one cares, and it clutters the terminal */
2034         //printk("Vcore 0's Last Trapframe:\n");
2035         //print_trapframe(&p->env_tf);
2036         /* no locking / unlocking or refcnting */
2037         // spin_unlock(&p->proc_lock);
2038         proc_decref(p);
2039 }
2040
2041 /* Debugging function, checks what (process, vcore) is supposed to run on this
2042  * pcore.  Meant to be called from smp_idle() before halting. */
2043 void check_my_owner(void)
2044 {
2045         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
2046         void shazbot(void *item)
2047         {
2048                 struct proc *p = (struct proc*)item;
2049                 struct vcore *vc_i;
2050                 assert(p);
2051                 spin_lock(&p->proc_lock);
2052                 TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
2053                         /* this isn't true, a __startcore could be on the way and we're
2054                          * already "online" */
2055                         if (vc_i->pcoreid == core_id()) {
2056                                 /* Immediate message was sent, we should get it when we enable
2057                                  * interrupts, which should cause us to skip cpu_halt() */
2058                                 if (!STAILQ_EMPTY(&pcpui->immed_amsgs))
2059                                         continue;
2060                                 printk("Owned pcore (%d) has no owner, by %08p, vc %d!\n",
2061                                        core_id(), p, vcore2vcoreid(p, vc_i));
2062                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
2063                                 spin_unlock(&pid_hash_lock);
2064                                 monitor(0);
2065                         }
2066                 }
2067                 spin_unlock(&p->proc_lock);
2068         }
2069         assert(!irq_is_enabled());
2070         extern int booting;
2071         if (!booting && !pcpui->owning_proc) {
2072                 spin_lock(&pid_hash_lock);
2073                 hash_for_each(pid_hash, shazbot);
2074                 spin_unlock(&pid_hash_lock);
2075         }
2076 }