Notification support in the kernel
[akaros.git] / kern / src / process.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009 The Regents of the University of California
3  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
4  * See LICENSE for details.
5  */
6
7 #ifdef __SHARC__
8 #pragma nosharc
9 #endif
10
11 #include <ros/bcq.h>
12 #include <arch/arch.h>
13 #include <arch/bitmask.h>
14 #include <process.h>
15 #include <atomic.h>
16 #include <smp.h>
17 #include <pmap.h>
18 #include <trap.h>
19 #include <schedule.h>
20 #include <manager.h>
21 #include <stdio.h>
22 #include <assert.h>
23 #include <timing.h>
24 #include <hashtable.h>
25 #include <slab.h>
26 #include <sys/queue.h>
27 #include <frontend.h>
28
29 /* Process Lists */
30 struct proc_list proc_runnablelist = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(proc_runnablelist);
31 spinlock_t runnablelist_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
32 struct kmem_cache *proc_cache;
33
34 /* Tracks which cores are idle, similar to the vcoremap.  Each value is the
35  * physical coreid of an unallocated core. */
36 spinlock_t idle_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
37 uint32_t LCKD(&idle_lock) (RO idlecoremap)[MAX_NUM_CPUS];
38 uint32_t LCKD(&idle_lock) num_idlecores = 0;
39
40 /* Helper function to return a core to the idlemap.  It causes some more lock
41  * acquisitions (like in a for loop), but it's a little easier.  Plus, one day
42  * we might be able to do this without locks (for the putting). */
43 static void put_idle_core(uint32_t coreid)
44 {
45         spin_lock(&idle_lock);
46         idlecoremap[num_idlecores++] = coreid;
47         spin_unlock(&idle_lock);
48 }
49
50 /* Other helpers, implemented later. */
51 static uint32_t get_free_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev);
52 static uint32_t get_busy_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev);
53 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
54 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid);
55
56 /* PID management. */
57 #define PID_MAX 32767 // goes from 0 to 32767, with 0 reserved
58 static DECL_BITMASK(pid_bmask, PID_MAX + 1);
59 spinlock_t pid_bmask_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
60 struct hashtable *pid_hash;
61 spinlock_t pid_hash_lock; // initialized in proc_init
62
63 /* Finds the next free entry (zero) entry in the pid_bitmask.  Set means busy.
64  * PID 0 is reserved (in proc_init).  A return value of 0 is a failure (and
65  * you'll also see a warning, for now).  Consider doing this with atomics. */
66 static pid_t get_free_pid(void)
67 {
68         static pid_t next_free_pid = 1;
69         pid_t my_pid = 0;
70
71         spin_lock(&pid_bmask_lock);
72         // atomically (can lock for now, then change to atomic_and_return
73         FOR_CIRC_BUFFER(next_free_pid, PID_MAX + 1, i) {
74                 // always points to the next to test
75                 next_free_pid = (next_free_pid + 1) % (PID_MAX + 1);
76                 if (!GET_BITMASK_BIT(pid_bmask, i)) {
77                         SET_BITMASK_BIT(pid_bmask, i);
78                         my_pid = i;
79                         break;
80                 }
81         }
82         spin_unlock(&pid_bmask_lock);
83         if (!my_pid)
84                 warn("Shazbot!  Unable to find a PID!  You need to deal with this!\n");
85         return my_pid;
86 }
87
88 /* Return a pid to the pid bitmask */
89 static void put_free_pid(pid_t pid)
90 {
91         spin_lock(&pid_bmask_lock);
92         CLR_BITMASK_BIT(pid_bmask, pid);
93         spin_unlock(&pid_bmask_lock);
94 }
95
96 /* While this could be done with just an assignment, this gives us the
97  * opportunity to check for bad transitions.  Might compile these out later, so
98  * we shouldn't rely on them for sanity checking from userspace.  */
99 int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
100 {
101         uint32_t curstate = p->state;
102         /* Valid transitions:
103          * C   -> RBS
104          * RBS -> RGS
105          * RGS -> RBS
106          * RGS -> W
107          * W   -> RBS
108          * RGS -> RBM
109          * RBM -> RGM
110          * RGM -> RBM
111          * RGM -> RBS
112          * RGS -> D
113          * RGM -> D
114          *
115          * These ought to be implemented later (allowed, not thought through yet).
116          * RBS -> D
117          * RBM -> D
118          *
119          * This isn't allowed yet, should be later.  Is definitely causable.
120          * C   -> D
121          */
122         #if 1 // some sort of correctness flag
123         switch (curstate) {
124                 case PROC_CREATED:
125                         if (state != PROC_RUNNABLE_S)
126                                 panic("Invalid State Transition! PROC_CREATED to %d", state);
127                         break;
128                 case PROC_RUNNABLE_S:
129                         if (!(state & (PROC_RUNNING_S | PROC_DYING)))
130                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_S to %d", state);
131                         break;
132                 case PROC_RUNNING_S:
133                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_WAITING |
134                                        PROC_DYING)))
135                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_S to %d", state);
136                         break;
137                 case PROC_WAITING:
138                         if (state != PROC_RUNNABLE_S)
139                                 panic("Invalid State Transition! PROC_WAITING to %d", state);
140                         break;
141                 case PROC_DYING:
142                         if (state != PROC_CREATED) // when it is reused (TODO)
143                                 panic("Invalid State Transition! PROC_DYING to %d", state);
144                         break;
145                 case PROC_RUNNABLE_M:
146                         if (!(state & (PROC_RUNNING_M | PROC_DYING)))
147                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_M to %d", state);
148                         break;
149                 case PROC_RUNNING_M:
150                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_DYING)))
151                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_M to %d", state);
152                         break;
153         }
154         #endif
155         p->state = state;
156         return 0;
157 }
158
159 /* Returns a pointer to the proc with the given pid, or 0 if there is none */
160 struct proc *pid2proc(pid_t pid)
161 {
162         spin_lock(&pid_hash_lock);
163         struct proc *p = hashtable_search(pid_hash, (void*)pid);
164         spin_unlock(&pid_hash_lock);
165         /* if the refcnt was 0, decref and return 0 (we failed). (TODO) */
166         if (p)
167                 proc_incref(p, 1); // TODO:(REF) to do this all atomically and not panic
168         return p;
169 }
170
171 /* Performs any initialization related to processes, such as create the proc
172  * cache, prep the scheduler, etc.  When this returns, we should be ready to use
173  * any process related function. */
174 void proc_init(void)
175 {
176         proc_cache = kmem_cache_create("proc", sizeof(struct proc),
177                      MAX(HW_CACHE_ALIGN, __alignof__(struct proc)), 0, 0, 0);
178         /* Init PID mask and hash.  pid 0 is reserved. */
179         SET_BITMASK_BIT(pid_bmask, 0);
180         spinlock_init(&pid_hash_lock);
181         spin_lock(&pid_hash_lock);
182         pid_hash = create_hashtable(100, __generic_hash, __generic_eq);
183         spin_unlock(&pid_hash_lock);
184         schedule_init();
185         /* Init idle cores. Core 0 is the management core, and core 1 is
186      * dedicated to the NIC currently */
187         spin_lock(&idle_lock);
188         #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
189         assert(num_cpus >= 2);
190         int reserved_cores = 2;
191         #else
192         int reserved_cores = 1;
193         #endif
194         num_idlecores = num_cpus - reserved_cores;
195         for (int i = 0; i < num_idlecores; i++)
196                 idlecoremap[i] = i + reserved_cores;
197         spin_unlock(&idle_lock);
198         atomic_init(&num_envs, 0);
199 }
200
201 void
202 proc_init_procinfo(struct proc* p)
203 {
204         memset(&p->procinfo->vcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->vcoremap));
205         memset(&p->procinfo->pcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->pcoremap));
206         p->procinfo->num_vcores = 0;
207         p->procinfo->coremap_seqctr = SEQCTR_INITIALIZER;
208         // TODO: change these too
209         p->procinfo->pid = p->pid;
210         p->procinfo->ppid = p->ppid;
211         p->procinfo->tsc_freq = system_timing.tsc_freq;
212         // TODO: maybe do something smarter here
213         p->procinfo->max_harts = MAX(1,num_cpus-1);
214 }
215
216 /* Allocates and initializes a process, with the given parent.  Currently
217  * writes the *p into **pp, and returns 0 on success, < 0 for an error.
218  * Errors include:
219  *  - ENOFREEPID if it can't get a PID
220  *  - ENOMEM on memory exhaustion */
221 static error_t proc_alloc(struct proc *SAFE*SAFE pp, pid_t parent_id)
222 {
223         error_t r;
224         struct proc *p;
225
226         if (!(p = kmem_cache_alloc(proc_cache, 0)))
227                 return -ENOMEM;
228
229         { INITSTRUCT(*p)
230
231         // Setup the default map of where to get cache colors from
232         p->cache_colors_map = global_cache_colors_map;
233         p->next_cache_color = 0;
234
235         /* Initialize the address space */
236         if ((r = env_setup_vm(p)) < 0) {
237                 kmem_cache_free(proc_cache, p);
238                 return r;
239         }
240
241         /* Get a pid, then store a reference in the pid_hash */
242         if (!(p->pid = get_free_pid())) {
243                 kmem_cache_free(proc_cache, p);
244                 return -ENOFREEPID;
245         }
246         spin_lock(&pid_hash_lock);
247         hashtable_insert(pid_hash, (void*)p->pid, p);
248         spin_unlock(&pid_hash_lock);
249
250         /* Set the basic status variables. */
251         spinlock_init(&p->proc_lock);
252         p->exitcode = 0;
253         p->ppid = parent_id;
254         p->state = PROC_CREATED; // shouldn't go through state machine for init
255         p->env_refcnt = 2; // one for the object, one for the ref we pass back
256         p->env_flags = 0;
257         p->env_entry = 0; // cheating.  this really gets set in load_icode
258         p->procinfo->heap_bottom = (void*)UTEXT;
259         p->heap_top = (void*)UTEXT;
260         memset(&p->resources, 0, sizeof(p->resources));
261         memset(&p->env_ancillary_state, 0, sizeof(p->env_ancillary_state));
262         memset(&p->env_tf, 0, sizeof(p->env_tf));
263
264         /* Initialize the contents of the e->procinfo structure */
265         proc_init_procinfo(p);
266         /* Initialize the contents of the e->procdata structure */
267
268         /* Initialize the generic syscall ring buffer */
269         SHARED_RING_INIT(&p->procdata->syscallring);
270         /* Initialize the backend of the syscall ring buffer */
271         BACK_RING_INIT(&p->syscallbackring,
272                        &p->procdata->syscallring,
273                        SYSCALLRINGSIZE);
274
275         /* Initialize the generic sysevent ring buffer */
276         SHARED_RING_INIT(&p->procdata->syseventring);
277         /* Initialize the frontend of the sysevent ring buffer */
278         FRONT_RING_INIT(&p->syseventfrontring,
279                         &p->procdata->syseventring,
280                         SYSEVENTRINGSIZE);
281         *pp = p;
282         atomic_inc(&num_envs);
283
284         frontend_proc_init(p);
285
286         printd("[%08x] new process %08x\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
287         } // INIT_STRUCT
288         return 0;
289 }
290
291 /* Creates a process from the specified binary, which is of size size.
292  * Currently, the binary must be a contiguous block of memory, which needs to
293  * change.  On any failure, it just panics, which ought to be sorted. */
294 struct proc *proc_create(uint8_t *binary, size_t size)
295 {
296         struct proc *p;
297         error_t r;
298         pid_t curid;
299
300         curid = (current ? current->pid : 0);
301         if ((r = proc_alloc(&p, curid)) < 0)
302                 panic("proc_create: %e", r); // one of 3 quaint usages of %e.
303         if(binary != NULL)
304                 env_load_icode(p, NULL, binary, size);
305         return p;
306 }
307
308 /* This is called by proc_decref, once the last reference to the process is
309  * gone.  Don't call this otherwise (it will panic).  It will clean up the
310  * address space and deallocate any other used memory. */
311 static void __proc_free(struct proc *p)
312 {
313         physaddr_t pa;
314
315         printd("[PID %d] freeing proc: %d\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
316         // All parts of the kernel should have decref'd before __proc_free is called
317         assert(p->env_refcnt == 0);
318
319         frontend_proc_free(p);
320
321         // Free any colors allocated to this process
322         if(p->cache_colors_map != global_cache_colors_map) {
323                 for(int i=0; i<llc_cache->num_colors; i++)
324                         cache_color_free(llc_cache, p->cache_colors_map);
325                 cache_colors_map_free(p->cache_colors_map);
326         }
327
328         // Flush all mapped pages in the user portion of the address space
329         env_user_mem_free(p, 0, UVPT);
330         /* These need to be free again, since they were allocated with a refcnt. */
331         free_cont_pages(p->procinfo, LOG2_UP(PROCINFO_NUM_PAGES));
332         free_cont_pages(p->procdata, LOG2_UP(PROCDATA_NUM_PAGES));
333
334         env_pagetable_free(p);
335         p->env_pgdir = 0;
336         p->env_cr3 = 0;
337
338         /* Remove self from the pid hash, return PID.  Note the reversed order. */
339         spin_lock(&pid_hash_lock);
340         if (!hashtable_remove(pid_hash, (void*)p->pid))
341                 panic("Proc not in the pid table in %s", __FUNCTION__);
342         spin_unlock(&pid_hash_lock);
343         put_free_pid(p->pid);
344         atomic_dec(&num_envs);
345
346         /* Dealloc the struct proc */
347         kmem_cache_free(proc_cache, p);
348 }
349
350 /* Whether or not actor can control target.  Note we currently don't need
351  * locking for this. TODO: think about that, esp wrt proc's dying. */
352 bool proc_controls(struct proc *actor, struct proc *target)
353 {
354         return ((actor == target) || (target->ppid == actor->pid));
355 }
356
357 /* Dispatches a process to run, either on the current core in the case of a
358  * RUNNABLE_S, or on its partition in the case of a RUNNABLE_M.  This should
359  * never be called to "restart" a core.  This expects that the "instructions"
360  * for which core(s) to run this on will be in the vcoremap, which needs to be
361  * set externally.
362  *
363  * When a process goes from RUNNABLE_M to RUNNING_M, its vcoremap will be
364  * "packed" (no holes in the vcore->pcore mapping), vcore0 will continue to run
365  * it's old core0 context, and the other cores will come in at the entry point.
366  * Including in the case of preemption.
367  *
368  * This won't return if the current core is going to be one of the processes
369  * cores (either for _S mode or for _M if it's in the vcoremap).  proc_run will
370  * eat your reference if it does not return. */
371 void proc_run(struct proc *p)
372 {
373         bool self_ipi_pending = FALSE;
374         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
375         switch (p->state) {
376                 case (PROC_DYING):
377                         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
378                         printk("Process %d not starting due to async death\n", p->pid);
379                         // if we're a worker core, smp_idle, o/w return
380                         if (!management_core())
381                                 smp_idle(); // this never returns
382                         return;
383                 case (PROC_RUNNABLE_S):
384                         assert(current != p);
385                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_S);
386                         /* We will want to know where this process is running, even if it is
387                          * only in RUNNING_S.  can use the vcoremap, which makes death easy.
388                          * Also, this is the signal used in trap.c to know to save the tf in
389                          * env_tf. */
390                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
391                         p->procinfo->num_vcores = 0;
392                         __map_vcore(p, 0, core_id()); // sort of.  this needs work.
393                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
394                         p->env_refcnt++; // TODO: (REF) use incref
395                         p->procinfo->vcoremap[0].tf_to_run = &p->env_tf;
396                         send_kernel_message(core_id(), __startcore, p, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
397                         __proc_unlock_ipi_pending(p, TRUE);
398                         break;
399                 case (PROC_RUNNABLE_M):
400                         /* vcoremap[i] holds the coreid of the physical core allocated to
401                          * this process.  It is set outside proc_run.  For the kernel
402                          * message, a0 = struct proc*, a1 = struct trapframe*.   */
403                         if (p->procinfo->num_vcores) {
404                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_M);
405                                 /* Up the refcnt, since num_vcores are going to start using this
406                                  * process and have it loaded in their 'current'. */
407                                 p->env_refcnt += p->procinfo->num_vcores; // TODO: (REF) use incref
408                                 /* If the core we are running on is in the vcoremap, we will get
409                                  * an IPI (once we reenable interrupts) and never return. */
410                                 if (is_mapped_vcore(p, core_id()))
411                                         self_ipi_pending = TRUE;
412                                 // TODO: handle silly state (HSS)
413                                 // set virtual core 0 to run the main context on transition
414                                 if (p->env_flags & PROC_TRANSITION_TO_M) {
415                                         p->env_flags &= !PROC_TRANSITION_TO_M;
416                                         p->procinfo->vcoremap[0].tf_to_run = &p->env_tf;
417                                 } else {
418                                         assert(!p->procinfo->vcoremap[0].tf_to_run);
419                                 }
420                                 /* others should be zeroed after a previous use too. */
421                                 for (int i = 1; i < p->procinfo->num_vcores; i++)
422                                         assert(!p->procinfo->vcoremap[i].tf_to_run);
423                                 for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++)
424                                         send_kernel_message(p->procinfo->vcoremap[i].pcoreid,
425                                                             (void *)__startcore, (void *)p, 0, 0,
426                                                             KMSG_ROUTINE);
427                         } else {
428                                 warn("Tried to proc_run() an _M with no vcores!");
429                         }
430                         /* Unlock and decref/wait for the IPI if one is pending.  This will
431                          * eat the reference if we aren't returning. 
432                          *
433                          * There a subtle race avoidance here.  __proc_startcore can handle
434                          * a death message, but we can't have the startcore come after the
435                          * death message.  Otherwise, it would look like a new process.  So
436                          * we hold the lock til after we send our message, which prevents a
437                          * possible death message.
438                          * - Likewise, we need interrupts to be disabled, in case one of the
439                          *   messages was for us, and reenable them after letting go of the
440                          *   lock.  This is done by spin_lock_irqsave, so be careful if you
441                          *   change this.
442                          * - Note there is no guarantee this core's interrupts were on, so
443                          *   it may not get the message for a while... */
444                         __proc_unlock_ipi_pending(p, self_ipi_pending);
445                         break;
446                 default:
447                         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
448                         panic("Invalid process state %p in proc_run()!!", p->state);
449         }
450 }
451
452 /* Actually runs the given context (trapframe) of process p on the core this
453  * code executes on.  This is called directly by __startcore, which needs to
454  * bypass the routine_kmsg check.  Interrupts should be off when you call this.
455  * 
456  * A note on refcnting: this function will not return, and your proc reference
457  * will end up stored in current.  This will make no changes to p's refcnt, so
458  * do your accounting such that there is only the +1 for current.  This means if
459  * it is already in current (like in the trap return path), don't up it.  If
460  * it's already in current and you have another reference (like pid2proc or from
461  * an IPI), then down it (which is what happens in __startcore()).  If it's not
462  * in current and you have one reference, like proc_run(non_current_p), then
463  * also do nothing.  The refcnt for your *p will count for the reference stored
464  * in current. */
465 static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
466 {
467         assert(!irq_is_enabled());
468         /* If the process wasn't here, then we need to load its address space. */
469         if (p != current) {
470                 /* Do not incref here.  We were given the reference to current,
471                  * pre-upped. */
472                 lcr3(p->env_cr3);
473                 /* This is "leaving the process context" of the previous proc.  The
474                  * previous lcr3 unloaded the previous proc's context.  This should
475                  * rarely happen, since we usually proactively leave process context,
476                  * but is the fallback. */
477                 if (current)
478                         proc_decref(current, 1);
479                 set_current_proc(p);
480         }
481         /* need to load our silly state, preferably somewhere other than here so we
482          * can avoid the case where the context was just running here.  it's not
483          * sufficient to do it in the "new process" if-block above (could be things
484          * like page faults that cause us to keep the same process, but want a
485          * different context.
486          * for now, we load this silly state here. (TODO) (HSS)
487          * We also need this to be per trapframe, and not per process...
488          */
489         env_pop_ancillary_state(p);
490         env_pop_tf(tf);
491 }
492
493 /* Restarts the given context (trapframe) of process p on the core this code
494  * executes on.  Calls an internal function to do the work.
495  * 
496  * In case there are pending routine messages, like __death, __preempt, or
497  * __notify, we need to run them.  Alternatively, if there are any, we could
498  * self_ipi, and run the messages immediately after popping back to userspace,
499  * but that would have crappy overhead.
500  *
501  * Refcnting: this will not return, and it assumes that you've accounted for
502  * your reference as if it was the ref for "current" (which is what happens when
503  * returning from local traps and such. */
504 void proc_restartcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
505 {
506         /* Need ints disabled when we return from processing (race) */
507         disable_irq();
508         process_routine_kmsg();
509         __proc_startcore(p, tf);
510 }
511
512 /*
513  * Destroys the given process.  This may be called from another process, a light
514  * kernel thread (no real process context), asynchronously/cross-core, or from
515  * the process on its own core.
516  *
517  * Here's the way process death works:
518  * 0. grab the lock (protects state transition and core map)
519  * 1. set state to dying.  that keeps the kernel from doing anything for the
520  * process (like proc_running it).
521  * 2. figure out where the process is running (cross-core/async or RUNNING_M)
522  * 3. IPI to clean up those cores (decref, etc).
523  * 4. Unlock
524  * 5. Clean up your core, if applicable
525  * (Last core/kernel thread to decref cleans up and deallocates resources.)
526  *
527  * Note that some cores can be processing async calls, but will eventually
528  * decref.  Should think about this more, like some sort of callback/revocation.
529  *
530  * This will eat your reference if it won't return.  Note that this function
531  * needs to change anyways when we make __death more like __preempt.  (TODO) */
532 void proc_destroy(struct proc *p)
533 {
534         bool self_ipi_pending = FALSE;
535         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
536
537         /* TODO: (DEATH) look at this again when we sort the __death IPI */
538         if (current == p)
539                 self_ipi_pending = TRUE;
540
541         switch (p->state) {
542                 case PROC_DYING: // someone else killed this already.
543                         __proc_unlock_ipi_pending(p, self_ipi_pending);
544                         return;
545                 case PROC_RUNNABLE_M:
546                         /* Need to reclaim any cores this proc might have, even though it's
547                          * not running yet. */
548                         __proc_take_allcores(p, NULL, NULL, NULL, NULL);
549                         // fallthrough
550                 case PROC_RUNNABLE_S:
551                         // Think about other lists, like WAITING, or better ways to do this
552                         deschedule_proc(p);
553                         break;
554                 case PROC_RUNNING_S:
555                         #if 0
556                         // here's how to do it manually
557                         if (current == p) {
558                                 lcr3(boot_cr3);
559                                 proc_decref(p, 1); // this decref is for the cr3
560                                 current = NULL;
561                         }
562                         #endif
563                         send_kernel_message(p->procinfo->vcoremap[0].pcoreid, __death,
564                                            (void *SNT)0, (void *SNT)0, (void *SNT)0,
565                                            KMSG_ROUTINE);
566                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
567                         // TODO: might need to sort num_vcores too later (VC#)
568                         /* vcore is unmapped on the receive side */
569                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
570                         #if 0
571                         /* right now, RUNNING_S only runs on a mgmt core (0), not cores
572                          * managed by the idlecoremap.  so don't do this yet. */
573                         put_idle_core(p->procinfo->vcoremap[0].pcoreid);
574                         #endif
575                         break;
576                 case PROC_RUNNING_M:
577                         /* Send the DEATH message to every core running this process, and
578                          * deallocate the cores.
579                          * The rule is that the vcoremap is set before proc_run, and reset
580                          * within proc_destroy */
581                         __proc_take_allcores(p, __death, (void *SNT)0, (void *SNT)0,
582                                              (void *SNT)0);
583                         break;
584                 default:
585                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
586                               __FUNCTION__);
587         }
588         __proc_set_state(p, PROC_DYING);
589         /* this decref is for the process in general */
590         p->env_refcnt--; // TODO (REF)
591         //proc_decref(p, 1);
592
593         /* Unlock and possible decref and wait.  A death IPI should be on its way,
594          * either from the RUNNING_S one, or from proc_take_cores with a __death.
595          * in general, interrupts should be on when you call proc_destroy locally,
596          * but currently aren't for all things (like traphandlers). */
597         __proc_unlock_ipi_pending(p, self_ipi_pending);
598         return;
599 }
600
601 /* Helper function.  Starting from prev, it will find the next free vcoreid,
602  * which is the next vcore that is not valid.
603  * You better hold the lock before calling this. */
604 static uint32_t get_free_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev)
605 {
606         uint32_t i;
607         for (i = prev; i < MAX_NUM_CPUS; i++)
608                 if (!p->procinfo->vcoremap[i].valid)
609                         break;
610         if (i + 1 >= MAX_NUM_CPUS)
611                 warn("At the end of the vcorelist.  Might want to check that out.");
612         return i;
613 }
614
615 /* Helper function.  Starting from prev, it will find the next busy vcoreid,
616  * which is the next vcore that is valid.
617  * You better hold the lock before calling this. */
618 static uint32_t get_busy_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev)
619 {
620         uint32_t i;
621         for (i = prev; i < MAX_NUM_CPUS; i++)
622                 if (p->procinfo->vcoremap[i].valid)
623                         break;
624         if (i + 1 >= MAX_NUM_CPUS)
625                 warn("At the end of the vcorelist.  Might want to check that out.");
626         return i;
627 }
628
629 /* Helper function.  Is the given pcore a mapped vcore?  Hold the lock before
630  * calling. */
631 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
632 {
633         return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid;
634 }
635
636 /* Helper function.  Find the vcoreid for a given physical core id for proc p.
637  * You better hold the lock before calling this.  Panics on failure. */
638 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid)
639 {
640         assert(is_mapped_vcore(p, pcoreid));
641         return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid;
642 }
643
644 /* Yields the calling core.  Must be called locally (not async) for now.
645  * - If RUNNING_S, you just give up your time slice and will eventually return.
646  * - If RUNNING_M, you give up the current vcore (which never returns), and
647  *   adjust the amount of cores wanted/granted.
648  * - If you have only one vcore, you switch to RUNNABLE_M.  When you run again,
649  *   you'll have one guaranteed core, starting from the entry point.
650  *
651  * - RES_CORES amt_wanted will be the amount running after taking away the
652  *   yielder, unless there are none left, in which case it will be 1.
653  *
654  * This does not return (abandon_core()), so it will eat your reference.  */
655 void proc_yield(struct proc *SAFE p)
656 {
657         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
658         switch (p->state) {
659                 case (PROC_RUNNING_S):
660                         p->env_tf= *current_tf;
661                         env_push_ancillary_state(p);
662                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
663                         schedule_proc(p);
664                         break;
665                 case (PROC_RUNNING_M):
666                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
667                         // give up core
668                         __unmap_vcore(p, get_vcoreid(p, core_id()));
669                         p->resources[RES_CORES].amt_granted = --(p->procinfo->num_vcores);
670                         p->resources[RES_CORES].amt_wanted = p->procinfo->num_vcores;
671                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
672                         // add to idle list
673                         put_idle_core(core_id());
674                         // last vcore?  then we really want 1, and to yield the gang
675                         if (p->procinfo->num_vcores == 0) {
676                                 // might replace this with m_yield, if we have it directly
677                                 p->resources[RES_CORES].amt_wanted = 1;
678                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
679                                 schedule_proc(p);
680                         }
681                         break;
682                 default:
683                         // there are races that can lead to this (async death, preempt, etc)
684                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
685                               __FUNCTION__);
686         }
687         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
688         proc_decref(p, 1);
689         /* Clean up the core and idle.  For mgmt cores, they will ultimately call
690          * manager, which will call schedule() and will repick the yielding proc. */
691         abandon_core();
692 }
693
694 /* If you expect to notify yourself, cleanup state and process_routine_kmsg() */
695 void do_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid, unsigned int notif,
696                struct notif_event *ne)
697 {
698         assert(notif < MAX_NR_NOTIF);
699         struct notif_method *nm = &p->procdata->notif_methods[notif];
700         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
701
702         /* enqueue notif message or toggle bits */
703         if (ne && nm->flags & NOTIF_MSG) {
704                 if (bcq_enqueue(&vcpd->notif_evts, ne, NR_PERCORE_EVENTS, 4)) {
705                         atomic_inc((atomic_t)&vcpd->event_overflows); // careful here
706                         SET_BITMASK_BIT_ATOMIC(vcpd->notif_bmask, notif);
707                 }
708         } else {
709                 SET_BITMASK_BIT_ATOMIC(vcpd->notif_bmask, notif);
710         }
711
712         /* Active notification */
713         /* TODO: Currently, there is a race for notif_pending, and multiple senders
714          * can send an IPI.  Worst thing is that the process gets interrupted
715          * briefly and the kernel immediately returns back once it realizes notifs
716          * are masked.  To fix it, we'll need atomic_swapb() (right answer), or not
717          * use a bool. (wrong answer). */
718         if (nm->flags & NOTIF_IPI && vcpd->notif_enabled && !vcpd->notif_pending) {
719                 vcpd->notif_pending = TRUE;
720                 spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
721                         if ((p->state & PROC_RUNNING_M) && // TODO: (VC#) (_S state)
722                                       (p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid)) {
723                                 printk("[kernel] sending notif to vcore %d\n", vcoreid);
724                                 send_kernel_message(p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid,
725                                                     __notify, p, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
726                         } else { // TODO: think about this, fallback, etc
727                                 warn("Vcore unmapped, not receiving an active notif");
728                         }
729                 spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
730         }
731 }
732
733 /* Sends notification number notif to proc p.  Meant for generic notifications /
734  * reference implementation.  do_notify does the real work.  This one mostly
735  * just determines where the notif should be sent, other checks, etc.
736  * Specifically, it handles the parameters of notif_methods.  If you happen to
737  * notify yourself, make sure you process routine kmsgs. */
738 void proc_notify(struct proc *p, unsigned int notif)
739 {
740         assert(notif < MAX_NR_NOTIF); // notifs start at 0
741         struct notif_method *nm = &p->procdata->notif_methods[notif];
742         struct notif_event ne;
743         
744         ne.ne_type = notif;
745
746         if (!(nm->flags & NOTIF_WANTED))
747                 return;
748         do_notify(p, nm->vcoreid, notif, &ne);
749 }
750
751 /* Global version of the helper, for sys_get_vcoreid (might phase that syscall
752  * out). */
753 uint32_t proc_get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid)
754 {
755         uint32_t vcoreid;
756         // TODO: the code currently doesn't track the vcoreid properly for _S
757         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
758         switch (p->state) {
759                 case PROC_RUNNING_S:
760                         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
761                         return 0; // TODO: here's the ugly part
762                 case PROC_RUNNING_M:
763                         vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
764                         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
765                         return vcoreid;
766                 default:
767                         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
768                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
769                               __FUNCTION__);
770         }
771 }
772
773 /* Gives process p the additional num cores listed in pcorelist.  You must be
774  * RUNNABLE_M or RUNNING_M before calling this.  If you're RUNNING_M, this will
775  * startup your new cores at the entry point with their virtual IDs.  If you're
776  * RUNNABLE_M, you should call proc_run after this so that the process can start
777  * to use its cores.
778  *
779  * If you're *_S, make sure your core0's TF is set (which is done when coming in
780  * via arch/trap.c and we are RUNNING_S), change your state, then call this.
781  * Then call proc_run().
782  *
783  * The reason I didn't bring the _S cases from core_request over here is so we
784  * can keep this family of calls dealing with only *_Ms, to avoiding caring if
785  * this is called from another core, and to avoid the need_to_idle business.
786  * The other way would be to have this function have the side effect of changing
787  * state, and finding another way to do the need_to_idle.
788  *
789  * The returned bool signals whether or not a stack-crushing IPI will come in
790  * once you unlock after this function.
791  *
792  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
793 bool __proc_give_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist, size_t num)
794 { TRUSTEDBLOCK
795         bool self_ipi_pending = FALSE;
796         uint32_t free_vcoreid = 0;
797         switch (p->state) {
798                 case (PROC_RUNNABLE_S):
799                 case (PROC_RUNNING_S):
800                         panic("Don't give cores to a process in a *_S state!\n");
801                         break;
802                 case (PROC_DYING):
803                         panic("Attempted to give cores to a DYING process.\n");
804                         break;
805                 case (PROC_RUNNABLE_M):
806                         // set up vcoremap.  list should be empty, but could be called
807                         // multiple times before proc_running (someone changed their mind?)
808                         if (p->procinfo->num_vcores) {
809                                 printk("[kernel] Yaaaaaarrrrr!  Giving extra cores, are we?\n");
810                                 // debugging: if we aren't packed, then there's a problem
811                                 // somewhere, like someone forgot to take vcores after
812                                 // preempting.
813                                 for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++)
814                                         assert(p->procinfo->vcoremap[i].valid);
815                         }
816                         // add new items to the vcoremap
817                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
818                         for (int i = 0; i < num; i++) {
819                                 // find the next free slot, which should be the next one
820                                 free_vcoreid = get_free_vcoreid(p, free_vcoreid);
821                                 printd("setting vcore %d to pcore %d\n", free_vcoreid,
822                                        pcorelist[i]);
823                                 __map_vcore(p, free_vcoreid, pcorelist[i]);
824                                 p->procinfo->num_vcores++;
825                         }
826                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
827                         break;
828                 case (PROC_RUNNING_M):
829                         /* Up the refcnt, since num cores are going to start using this
830                          * process and have it loaded in their 'current'. */
831                         // TODO: (REF) use proc_incref once we have atomics
832                         p->env_refcnt += num;
833                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
834                         for (int i = 0; i < num; i++) {
835                                 free_vcoreid = get_free_vcoreid(p, free_vcoreid);
836                                 printd("setting vcore %d to pcore %d\n", free_vcoreid,
837                                        pcorelist[i]);
838                                 __map_vcore(p, free_vcoreid, pcorelist[i]);
839                                 p->procinfo->num_vcores++;
840                                 /* should be a fresh core */
841                                 assert(!p->procinfo->vcoremap[i].tf_to_run);
842                                 send_kernel_message(pcorelist[i], __startcore, p, 0, 0,
843                                                     KMSG_ROUTINE);
844                                 if (pcorelist[i] == core_id())
845                                         self_ipi_pending = TRUE;
846                         }
847                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
848                         break;
849                 default:
850                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
851                               __FUNCTION__);
852         }
853         return self_ipi_pending;
854 }
855
856 /* Makes process p's coremap look like pcorelist (add, remove, etc).  Caller
857  * needs to know what cores are free after this call (removed, failed, etc).
858  * This info will be returned via corelist and *num.  This will send message to
859  * any cores that are getting removed.
860  *
861  * Before implementing this, we should probably think about when this will be
862  * used.  Implies preempting for the message.  The more that I think about this,
863  * the less I like it.  For now, don't use this, and think hard before
864  * implementing it.
865  *
866  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
867 bool __proc_set_allcores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist,
868                          size_t *num, amr_t message,TV(a0t) arg0,
869                          TV(a1t) arg1, TV(a2t) arg2)
870 {
871         panic("Set all cores not implemented.\n");
872 }
873
874 /* Takes from process p the num cores listed in pcorelist, using the given
875  * message for the kernel message (__death, __preempt, etc).  Like the others
876  * in this function group, bool signals whether or not an IPI is pending.
877  *
878  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
879 bool __proc_take_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist,
880                        size_t num, amr_t message, TV(a0t) arg0,
881                        TV(a1t) arg1, TV(a2t) arg2)
882 { TRUSTEDBLOCK
883         uint32_t vcoreid, pcoreid;
884         bool self_ipi_pending = FALSE;
885         switch (p->state) {
886                 case (PROC_RUNNABLE_M):
887                         assert(!message);
888                         break;
889                 case (PROC_RUNNING_M):
890                         assert(message);
891                         break;
892                 default:
893                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
894                               __FUNCTION__);
895         }
896         spin_lock(&idle_lock);
897         assert((num <= p->procinfo->num_vcores) &&
898                (num_idlecores + num <= num_cpus));
899         spin_unlock(&idle_lock);
900         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
901         for (int i = 0; i < num; i++) {
902                 vcoreid = get_vcoreid(p, pcorelist[i]);
903                 // while ugly, this is done to facilitate merging with take_all_cores
904                 pcoreid = p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid;
905                 assert(pcoreid == pcorelist[i]);
906                 if (message) {
907                         if (pcoreid == core_id())
908                                 self_ipi_pending = TRUE;
909                         send_kernel_message(pcoreid, message, arg0, arg1, arg2,
910                                             KMSG_ROUTINE);
911                 } else {
912                         /* if there was a msg, the vcore is unmapped on the receive side.
913                          * o/w, we need to do it here. */
914                         __unmap_vcore(p, vcoreid);
915                 }
916                 // give the pcore back to the idlecoremap
917                 put_idle_core(pcoreid);
918         }
919         p->procinfo->num_vcores -= num;
920         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
921         p->resources[RES_CORES].amt_granted -= num;
922         return self_ipi_pending;
923 }
924
925 /* Takes all cores from a process, which must be in an _M state.  Cores are
926  * placed back in the idlecoremap.  If there's a message, such as __death or
927  * __preempt, it will be sent to the cores.  The bool signals whether or not an
928  * IPI is coming in once you unlock.
929  *
930  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
931 bool __proc_take_allcores(struct proc *SAFE p, amr_t message,
932                           TV(a0t) arg0, TV(a1t) arg1, TV(a2t) arg2)
933 {
934         uint32_t active_vcoreid = 0, pcoreid;
935         bool self_ipi_pending = FALSE;
936         switch (p->state) {
937                 case (PROC_RUNNABLE_M):
938                         assert(!message);
939                         break;
940                 case (PROC_RUNNING_M):
941                         assert(message);
942                         break;
943                 default:
944                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
945                               __FUNCTION__);
946         }
947         spin_lock(&idle_lock);
948         assert(num_idlecores + p->procinfo->num_vcores <= num_cpus); // sanity
949         spin_unlock(&idle_lock);
950         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
951         for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++) {
952                 // find next active vcore
953                 active_vcoreid = get_busy_vcoreid(p, active_vcoreid);
954                 pcoreid = p->procinfo->vcoremap[active_vcoreid].pcoreid;
955                 if (message) {
956                         if (pcoreid == core_id())
957                                 self_ipi_pending = TRUE;
958                         send_kernel_message(pcoreid, message, arg0, arg1, arg2,
959                                             KMSG_ROUTINE);
960                 } else {
961                         /* if there was a msg, the vcore is unmapped on the receive side.
962                          * o/w, we need to do it here. */
963                         __unmap_vcore(p, active_vcoreid);
964                 }
965                 // give the pcore back to the idlecoremap
966                 put_idle_core(pcoreid);
967                 active_vcoreid++; // for the next loop, skip the one we just used
968         }
969         p->procinfo->num_vcores = 0;
970         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
971         p->resources[RES_CORES].amt_granted = 0;
972         return self_ipi_pending;
973 }
974
975 /* Helper, to be used when unlocking after calling the above functions that
976  * might cause an IPI to be sent.  There should already be a kmsg waiting for
977  * us, since when we checked state to see a message was coming, the message had
978  * already been sent before unlocking.  Note we do not need interrupts enabled
979  * for this to work (you can receive a message before its IPI by polling).
980  *
981  * TODO: consider inlining this, so __FUNCTION__ works (will require effort in
982  * core_request(). */
983 void __proc_unlock_ipi_pending(struct proc *p, bool ipi_pending)
984 {
985         if (ipi_pending) {
986                 p->env_refcnt--; // TODO: (REF) (atomics)
987                 spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
988                 process_routine_kmsg();
989                 panic("stack-killing kmsg not found in %s!!!", __FUNCTION__);
990         } else {
991                 spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
992         }
993 }
994
995 /* Helper to do the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
996  * calling. */
997 void __map_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint32_t pcoreid)
998 {
999         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid = pcoreid;
1000         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = TRUE;
1001         p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid = vcoreid;
1002         p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid = TRUE;
1003 }
1004
1005 /* Helper to unmap the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
1006  * calling. */
1007 void __unmap_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1008 {
1009         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = FALSE;
1010         p->procinfo->pcoremap[p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid].valid = FALSE;
1011 }
1012
1013 /* This takes a referenced process and ups the refcnt by count.  If the refcnt
1014  * was already 0, then someone has a bug, so panic.  Check out the Documentation
1015  * for brutal details about refcnting.
1016  *
1017  * Implementation aside, the important thing is that we atomically increment
1018  * only if it wasn't already 0.  If it was 0, panic.
1019  *
1020  * TODO: (REF) change to use CAS / atomics. */
1021 void proc_incref(struct proc *p, size_t count)
1022 {
1023         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
1024         if (p->env_refcnt)
1025                 p->env_refcnt += count;
1026         else
1027                 panic("Tried to incref a proc with no existing refernces!");
1028         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
1029 }
1030
1031 /* When the kernel is done with a process, it decrements its reference count.
1032  * When the count hits 0, no one is using it and it should be freed.  "Last one
1033  * out" actually finalizes the death of the process.  This is tightly coupled
1034  * with the previous function (incref)
1035  *
1036  * TODO: (REF) change to use CAS.  Note that when we do so, we may be holding
1037  * the process lock when calling __proc_free(). */
1038 void proc_decref(struct proc *p, size_t count)
1039 {
1040         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
1041         p->env_refcnt -= count;
1042         size_t refcnt = p->env_refcnt; // need to copy this in so it's not reloaded
1043         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
1044         // if we hit 0, no one else will increment and we can check outside the lock
1045         if (!refcnt)
1046                 __proc_free(p);
1047         if (refcnt < 0)
1048                 panic("Too many decrefs!");
1049 }
1050
1051 /* Kernel message handler to start a process's context on this core.  Tightly
1052  * coupled with proc_run().  Interrupts are disabled. */
1053 void __startcore(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
1054 {
1055         uint32_t pcoreid = core_id(), vcoreid;
1056         struct proc *p_to_run = (struct proc *CT(1))a0;
1057         struct trapframe local_tf, *tf_to_pop;
1058         struct preempt_data *vcpd;
1059
1060         assert(p_to_run);
1061         vcoreid = get_vcoreid(p_to_run, pcoreid);
1062         tf_to_pop = p_to_run->procinfo->vcoremap[vcoreid].tf_to_run;
1063         printd("[kernel] startcore on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
1064                pcoreid, p_to_run->pid, vcoreid);
1065         // TODO: handle silly state (HSS)
1066         if (!tf_to_pop) {
1067                 tf_to_pop = &local_tf;
1068                 memset(tf_to_pop, 0, sizeof(*tf_to_pop));
1069                 proc_init_trapframe(tf_to_pop, vcoreid, p_to_run->env_entry,
1070                                     p_to_run->procdata->stack_pointers[vcoreid]);
1071                 /* Disable/mask active notifications for fresh vcores */
1072                 vcpd = &p_to_run->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1073                 vcpd->notif_enabled = FALSE;
1074         } else {
1075                 /* Don't want to accidentally reuse this tf (saves on a for loop in
1076                  * proc_run, though we check there to be safe for now). */
1077                 p_to_run->procinfo->vcoremap[vcoreid].tf_to_run = 0;
1078         }
1079         /* the sender of the amsg increfed, thinking we weren't running current. */
1080         if (p_to_run == current)
1081                 proc_decref(p_to_run, 1);
1082         __proc_startcore(p_to_run, tf_to_pop);
1083 }
1084
1085 /* Bail out if it's the wrong process, or if they no longer want a notif */
1086 // TODO: think about what TF this is: make sure it's the user one, and not a
1087 // kernel one (was it interrupted, or proc_kmsgs())
1088 void __notify(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
1089 {
1090         struct user_trapframe local_tf;
1091         struct preempt_data *vcpd;
1092         uint32_t vcoreid;
1093         struct proc *p = (struct proc*)a0;
1094
1095         if (p != current)
1096                 return;
1097         // TODO: think about locking here.  document why we don't need this
1098         vcoreid = p->procinfo->pcoremap[core_id()].vcoreid;
1099         vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1100
1101         printd("received active notification for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
1102                p->procinfo->pid, vcoreid, core_id());
1103
1104         /* sort signals.  notifs are now masked, like an interrupt gate */
1105         if (!vcpd->notif_enabled)
1106                 return;
1107         vcpd->notif_enabled = FALSE;
1108         vcpd->notif_pending = FALSE; // no longer pending - it made it here
1109         
1110         /* save the old tf in the notify slot, build and pop a new one.  Note that
1111          * silly state isn't our business for a notification. */        
1112         // TODO: this is assuming the struct user_tf is the same as a regular TF
1113         vcpd->notif_tf = *tf;
1114         memset(&local_tf, 0, sizeof(local_tf));
1115         proc_init_trapframe(&local_tf, vcoreid, p->env_entry,
1116                             p->procdata->stack_pointers[vcoreid]);
1117         __proc_startcore(p, &local_tf);
1118
1119 }
1120
1121 /* Stop running whatever context is on this core, load a known-good cr3, and
1122  * 'idle'.  Note this leaves no trace of what was running. This "leaves the
1123  * process's context. */
1124 void abandon_core(void)
1125 {
1126         if (current)
1127                 __abandon_core();
1128         smp_idle();
1129 }
1130
1131 /* Kernel message handler to clean up the core when a process is dying.
1132  * Note this leaves no trace of what was running.
1133  * It's okay if death comes to a core that's already idling and has no current.
1134  * It could happen if a process decref'd before __proc_startcore could incref. */
1135 void __death(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *SNT a0, void *SNT a1,
1136              void *SNT a2)
1137 {
1138         uint32_t coreid = core_id();
1139         if (current) {
1140                 printd("[kernel] death on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
1141                        coreid, current->pid, get_vcoreid(current, coreid));
1142                 __unmap_vcore(current, coreid);
1143         }
1144         abandon_core();
1145 }
1146
1147 void print_idlecoremap(void)
1148 {
1149         spin_lock(&idle_lock);
1150         printk("There are %d idle cores.\n", num_idlecores);
1151         for (int i = 0; i < num_idlecores; i++)
1152                 printk("idlecoremap[%d] = %d\n", i, idlecoremap[i]);
1153         spin_unlock(&idle_lock);
1154 }
1155
1156 void print_allpids(void)
1157 {
1158         spin_lock(&pid_hash_lock);
1159         if (hashtable_count(pid_hash)) {
1160                 hashtable_itr_t *phtable_i = hashtable_iterator(pid_hash);
1161                 printk("PID      STATE    \n");
1162                 printk("------------------\n");
1163                 do {
1164                         struct proc *p = hashtable_iterator_value(phtable_i);
1165                         printk("%8d %s\n", hashtable_iterator_key(phtable_i),
1166                                p ? procstate2str(p->state) : "(null)");
1167                 } while (hashtable_iterator_advance(phtable_i));
1168         }
1169         spin_unlock(&pid_hash_lock);
1170 }
1171
1172 void print_proc_info(pid_t pid)
1173 {
1174         int j = 0;
1175         struct proc *p = pid2proc(pid);
1176         // not concerned with a race on the state...
1177         if (!p) {
1178                 printk("Bad PID.\n");
1179                 return;
1180         }
1181         spinlock_debug(&p->proc_lock);
1182         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
1183         printk("struct proc: %p\n", p);
1184         printk("PID: %d\n", p->pid);
1185         printk("PPID: %d\n", p->ppid);
1186         printk("State: 0x%08x\n", p->state);
1187         printk("Refcnt: %d\n", p->env_refcnt - 1); // don't report our ref
1188         printk("Flags: 0x%08x\n", p->env_flags);
1189         printk("CR3(phys): 0x%08x\n", p->env_cr3);
1190         printk("Num Vcores: %d\n", p->procinfo->num_vcores);
1191         printk("Vcoremap:\n");
1192         for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++) {
1193                 j = get_busy_vcoreid(p, j);
1194                 printk("\tVcore %d: Pcore %d\n", j, p->procinfo->vcoremap[j].pcoreid);
1195                 j++;
1196         }
1197         printk("Resources:\n");
1198         for (int i = 0; i < MAX_NUM_RESOURCES; i++)
1199                 printk("\tRes type: %02d, amt wanted: %08d, amt granted: %08d\n", i,
1200                        p->resources[i].amt_wanted, p->resources[i].amt_granted);
1201         printk("Vcore 0's Last Trapframe:\n");
1202         print_trapframe(&p->env_tf);
1203         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
1204         proc_decref(p, 1); /* decref for the pid2proc reference */
1205 }