Added CONFIG flag to dedicate core to the monitor
[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 #include <monitor.h>
29
30 /* Process Lists */
31 struct proc_list proc_runnablelist = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(proc_runnablelist);
32 spinlock_t runnablelist_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
33 struct kmem_cache *proc_cache;
34
35 /* Tracks which cores are idle, similar to the vcoremap.  Each value is the
36  * physical coreid of an unallocated core. */
37 spinlock_t idle_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
38 uint32_t LCKD(&idle_lock) (RO idlecoremap)[MAX_NUM_CPUS];
39 uint32_t LCKD(&idle_lock) num_idlecores = 0;
40
41 /* Helper function to return a core to the idlemap.  It causes some more lock
42  * acquisitions (like in a for loop), but it's a little easier.  Plus, one day
43  * we might be able to do this without locks (for the putting). */
44 static void put_idle_core(uint32_t coreid)
45 {
46         spin_lock(&idle_lock);
47         idlecoremap[num_idlecores++] = coreid;
48         spin_unlock(&idle_lock);
49 }
50
51 /* Other helpers, implemented later. */
52 static uint32_t get_free_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev);
53 static uint32_t get_busy_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev);
54 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
55 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid);
56
57 /* PID management. */
58 #define PID_MAX 32767 // goes from 0 to 32767, with 0 reserved
59 static DECL_BITMASK(pid_bmask, PID_MAX + 1);
60 spinlock_t pid_bmask_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
61 struct hashtable *pid_hash;
62 spinlock_t pid_hash_lock; // initialized in proc_init
63
64 /* Finds the next free entry (zero) entry in the pid_bitmask.  Set means busy.
65  * PID 0 is reserved (in proc_init).  A return value of 0 is a failure (and
66  * you'll also see a warning, for now).  Consider doing this with atomics. */
67 static pid_t get_free_pid(void)
68 {
69         static pid_t next_free_pid = 1;
70         pid_t my_pid = 0;
71
72         spin_lock(&pid_bmask_lock);
73         // atomically (can lock for now, then change to atomic_and_return
74         FOR_CIRC_BUFFER(next_free_pid, PID_MAX + 1, i) {
75                 // always points to the next to test
76                 next_free_pid = (next_free_pid + 1) % (PID_MAX + 1);
77                 if (!GET_BITMASK_BIT(pid_bmask, i)) {
78                         SET_BITMASK_BIT(pid_bmask, i);
79                         my_pid = i;
80                         break;
81                 }
82         }
83         spin_unlock(&pid_bmask_lock);
84         if (!my_pid)
85                 warn("Shazbot!  Unable to find a PID!  You need to deal with this!\n");
86         return my_pid;
87 }
88
89 /* Return a pid to the pid bitmask */
90 static void put_free_pid(pid_t pid)
91 {
92         spin_lock(&pid_bmask_lock);
93         CLR_BITMASK_BIT(pid_bmask, pid);
94         spin_unlock(&pid_bmask_lock);
95 }
96
97 /* While this could be done with just an assignment, this gives us the
98  * opportunity to check for bad transitions.  Might compile these out later, so
99  * we shouldn't rely on them for sanity checking from userspace.  */
100 int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
101 {
102         uint32_t curstate = p->state;
103         /* Valid transitions:
104          * C   -> RBS
105          * RBS -> RGS
106          * RGS -> RBS
107          * RGS -> W
108          * W   -> RBS
109          * RGS -> RBM
110          * RBM -> RGM
111          * RGM -> RBM
112          * RGM -> RBS
113          * RGS -> D
114          * RGM -> D
115          *
116          * These ought to be implemented later (allowed, not thought through yet).
117          * RBS -> D
118          * RBM -> D
119          *
120          * This isn't allowed yet, should be later.  Is definitely causable.
121          * C   -> D
122          */
123         #if 1 // some sort of correctness flag
124         switch (curstate) {
125                 case PROC_CREATED:
126                         if (state != PROC_RUNNABLE_S)
127                                 panic("Invalid State Transition! PROC_CREATED to %d", state);
128                         break;
129                 case PROC_RUNNABLE_S:
130                         if (!(state & (PROC_RUNNING_S | PROC_DYING)))
131                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_S to %d", state);
132                         break;
133                 case PROC_RUNNING_S:
134                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_WAITING |
135                                        PROC_DYING)))
136                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_S to %d", state);
137                         break;
138                 case PROC_WAITING:
139                         if (state != PROC_RUNNABLE_S)
140                                 panic("Invalid State Transition! PROC_WAITING to %d", state);
141                         break;
142                 case PROC_DYING:
143                         if (state != PROC_CREATED) // when it is reused (TODO)
144                                 panic("Invalid State Transition! PROC_DYING to %d", state);
145                         break;
146                 case PROC_RUNNABLE_M:
147                         if (!(state & (PROC_RUNNING_M | PROC_DYING)))
148                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_M to %d", state);
149                         break;
150                 case PROC_RUNNING_M:
151                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_DYING)))
152                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_M to %d", state);
153                         break;
154         }
155         #endif
156         p->state = state;
157         return 0;
158 }
159
160 /* Returns a pointer to the proc with the given pid, or 0 if there is none */
161 struct proc *pid2proc(pid_t pid)
162 {
163         spin_lock(&pid_hash_lock);
164         struct proc *p = hashtable_search(pid_hash, (void*)pid);
165         spin_unlock(&pid_hash_lock);
166         /* if the refcnt was 0, decref and return 0 (we failed). (TODO) */
167         if (p)
168                 proc_incref(p, 1); // TODO:(REF) to do this all atomically and not panic
169         return p;
170 }
171
172 /* Performs any initialization related to processes, such as create the proc
173  * cache, prep the scheduler, etc.  When this returns, we should be ready to use
174  * any process related function. */
175 void proc_init(void)
176 {
177         proc_cache = kmem_cache_create("proc", sizeof(struct proc),
178                      MAX(HW_CACHE_ALIGN, __alignof__(struct proc)), 0, 0, 0);
179         /* Init PID mask and hash.  pid 0 is reserved. */
180         SET_BITMASK_BIT(pid_bmask, 0);
181         spinlock_init(&pid_hash_lock);
182         spin_lock(&pid_hash_lock);
183         pid_hash = create_hashtable(100, __generic_hash, __generic_eq);
184         spin_unlock(&pid_hash_lock);
185         schedule_init();
186         /* Init idle cores. Core 0 is the management core. */
187         spin_lock(&idle_lock);
188         int reserved_cores = 1;
189         #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
190         reserved_cores++; // Next core is dedicated to the NIC
191         #endif
192         #ifdef __CONFIG_APPSERVER__
193         #ifdef __CONFIG_DEDICATED_MONITOR__
194         reserved_cores++; // Next core dedicated to running the kernel monitor
195         // Need to subtract 1 from the reserved_cores # to get the cores index
196         send_kernel_message(reserved_cores-1, (amr_t)monitor, 0,0,0, KMSG_ROUTINE);
197         #endif
198         #endif
199         assert(num_cpus >= reserved_cores);
200         num_idlecores = num_cpus - reserved_cores;
201         for (int i = 0; i < num_idlecores; i++)
202                 idlecoremap[i] = i + reserved_cores;
203         spin_unlock(&idle_lock);
204         atomic_init(&num_envs, 0);
205 }
206
207 void
208 proc_init_procinfo(struct proc* p)
209 {
210         memset(&p->procinfo->vcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->vcoremap));
211         memset(&p->procinfo->pcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->pcoremap));
212         p->procinfo->num_vcores = 0;
213         p->procinfo->coremap_seqctr = SEQCTR_INITIALIZER;
214         // TODO: change these too
215         p->procinfo->pid = p->pid;
216         p->procinfo->ppid = p->ppid;
217         p->procinfo->tsc_freq = system_timing.tsc_freq;
218         // TODO: maybe do something smarter here
219         p->procinfo->max_harts = MAX(1,num_cpus-1);
220 }
221
222 /* Allocates and initializes a process, with the given parent.  Currently
223  * writes the *p into **pp, and returns 0 on success, < 0 for an error.
224  * Errors include:
225  *  - ENOFREEPID if it can't get a PID
226  *  - ENOMEM on memory exhaustion */
227 static error_t proc_alloc(struct proc *SAFE*SAFE pp, pid_t parent_id)
228 {
229         error_t r;
230         struct proc *p;
231
232         if (!(p = kmem_cache_alloc(proc_cache, 0)))
233                 return -ENOMEM;
234
235         { INITSTRUCT(*p)
236
237         // Setup the default map of where to get cache colors from
238         p->cache_colors_map = global_cache_colors_map;
239         p->next_cache_color = 0;
240
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
247         /* Get a pid, then store a reference in the pid_hash */
248         if (!(p->pid = get_free_pid())) {
249                 kmem_cache_free(proc_cache, p);
250                 return -ENOFREEPID;
251         }
252         spin_lock(&pid_hash_lock);
253         hashtable_insert(pid_hash, (void*)p->pid, p);
254         spin_unlock(&pid_hash_lock);
255
256         /* Set the basic status variables. */
257         spinlock_init(&p->proc_lock);
258         p->exitcode = 0;
259         p->ppid = parent_id;
260         p->state = PROC_CREATED; // shouldn't go through state machine for init
261         p->env_refcnt = 2; // one for the object, one for the ref we pass back
262         p->env_flags = 0;
263         p->env_entry = 0; // cheating.  this really gets set in load_icode
264         p->procinfo->heap_bottom = (void*)UTEXT;
265         p->heap_top = (void*)UTEXT;
266         memset(&p->resources, 0, sizeof(p->resources));
267         memset(&p->env_ancillary_state, 0, sizeof(p->env_ancillary_state));
268         memset(&p->env_tf, 0, sizeof(p->env_tf));
269
270         /* Initialize the contents of the e->procinfo structure */
271         proc_init_procinfo(p);
272         /* Initialize the contents of the e->procdata structure */
273
274         /* Initialize the generic syscall ring buffer */
275         SHARED_RING_INIT(&p->procdata->syscallring);
276         /* Initialize the backend of the syscall ring buffer */
277         BACK_RING_INIT(&p->syscallbackring,
278                        &p->procdata->syscallring,
279                        SYSCALLRINGSIZE);
280
281         /* Initialize the generic sysevent ring buffer */
282         SHARED_RING_INIT(&p->procdata->syseventring);
283         /* Initialize the frontend of the sysevent ring buffer */
284         FRONT_RING_INIT(&p->syseventfrontring,
285                         &p->procdata->syseventring,
286                         SYSEVENTRINGSIZE);
287         *pp = p;
288         atomic_inc(&num_envs);
289
290         frontend_proc_init(p);
291
292         printd("[%08x] new process %08x\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
293         } // INIT_STRUCT
294         return 0;
295 }
296
297 /* Creates a process from the specified binary, which is of size size.
298  * Currently, the binary must be a contiguous block of memory, which needs to
299  * change.  On any failure, it just panics, which ought to be sorted. */
300 struct proc *proc_create(uint8_t *binary, size_t size)
301 {
302         struct proc *p;
303         error_t r;
304         pid_t curid;
305
306         curid = (current ? current->pid : 0);
307         if ((r = proc_alloc(&p, curid)) < 0)
308                 panic("proc_create: %e", r); // one of 3 quaint usages of %e.
309         if(binary != NULL)
310                 env_load_icode(p, NULL, binary, size);
311         return p;
312 }
313
314 /* This is called by proc_decref, once the last reference to the process is
315  * gone.  Don't call this otherwise (it will panic).  It will clean up the
316  * address space and deallocate any other used memory. */
317 static void __proc_free(struct proc *p)
318 {
319         physaddr_t pa;
320
321         printd("[PID %d] freeing proc: %d\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
322         // All parts of the kernel should have decref'd before __proc_free is called
323         assert(p->env_refcnt == 0);
324
325         frontend_proc_free(p);
326
327         // Free any colors allocated to this process
328         if(p->cache_colors_map != global_cache_colors_map) {
329                 for(int i=0; i<llc_cache->num_colors; i++)
330                         cache_color_free(llc_cache, p->cache_colors_map);
331                 cache_colors_map_free(p->cache_colors_map);
332         }
333
334         // Flush all mapped pages in the user portion of the address space
335         env_user_mem_free(p, 0, UVPT);
336         /* These need to be free again, since they were allocated with a refcnt. */
337         free_cont_pages(p->procinfo, LOG2_UP(PROCINFO_NUM_PAGES));
338         free_cont_pages(p->procdata, LOG2_UP(PROCDATA_NUM_PAGES));
339
340         env_pagetable_free(p);
341         p->env_pgdir = 0;
342         p->env_cr3 = 0;
343
344         /* Remove self from the pid hash, return PID.  Note the reversed order. */
345         spin_lock(&pid_hash_lock);
346         if (!hashtable_remove(pid_hash, (void*)p->pid))
347                 panic("Proc not in the pid table in %s", __FUNCTION__);
348         spin_unlock(&pid_hash_lock);
349         put_free_pid(p->pid);
350         atomic_dec(&num_envs);
351
352         /* Dealloc the struct proc */
353         kmem_cache_free(proc_cache, p);
354 }
355
356 /* Whether or not actor can control target.  Note we currently don't need
357  * locking for this. TODO: think about that, esp wrt proc's dying. */
358 bool proc_controls(struct proc *actor, struct proc *target)
359 {
360         return ((actor == target) || (target->ppid == actor->pid));
361 }
362
363 /* Dispatches a process to run, either on the current core in the case of a
364  * RUNNABLE_S, or on its partition in the case of a RUNNABLE_M.  This should
365  * never be called to "restart" a core.  This expects that the "instructions"
366  * for which core(s) to run this on will be in the vcoremap, which needs to be
367  * set externally.
368  *
369  * When a process goes from RUNNABLE_M to RUNNING_M, its vcoremap will be
370  * "packed" (no holes in the vcore->pcore mapping), vcore0 will continue to run
371  * it's old core0 context, and the other cores will come in at the entry point.
372  * Including in the case of preemption.
373  *
374  * This won't return if the current core is going to be one of the processes
375  * cores (either for _S mode or for _M if it's in the vcoremap).  proc_run will
376  * eat your reference if it does not return. */
377 void proc_run(struct proc *p)
378 {
379         bool self_ipi_pending = FALSE;
380         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
381         switch (p->state) {
382                 case (PROC_DYING):
383                         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
384                         printk("Process %d not starting due to async death\n", p->pid);
385                         // if we're a worker core, smp_idle, o/w return
386                         if (!management_core())
387                                 smp_idle(); // this never returns
388                         return;
389                 case (PROC_RUNNABLE_S):
390                         assert(current != p);
391                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_S);
392                         /* We will want to know where this process is running, even if it is
393                          * only in RUNNING_S.  can use the vcoremap, which makes death easy.
394                          * Also, this is the signal used in trap.c to know to save the tf in
395                          * env_tf. */
396                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
397                         p->procinfo->num_vcores = 0;
398                         __map_vcore(p, 0, core_id()); // sort of.  this needs work.
399                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
400                         p->env_refcnt++; // TODO: (REF) use incref
401                         p->procinfo->vcoremap[0].tf_to_run = &p->env_tf;
402                         send_kernel_message(core_id(), __startcore, p, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
403                         __proc_unlock_ipi_pending(p, TRUE);
404                         break;
405                 case (PROC_RUNNABLE_M):
406                         /* vcoremap[i] holds the coreid of the physical core allocated to
407                          * this process.  It is set outside proc_run.  For the kernel
408                          * message, a0 = struct proc*, a1 = struct trapframe*.   */
409                         if (p->procinfo->num_vcores) {
410                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_M);
411                                 /* Up the refcnt, since num_vcores are going to start using this
412                                  * process and have it loaded in their 'current'. */
413                                 p->env_refcnt += p->procinfo->num_vcores; // TODO: (REF) use incref
414                                 /* If the core we are running on is in the vcoremap, we will get
415                                  * an IPI (once we reenable interrupts) and never return. */
416                                 if (is_mapped_vcore(p, core_id()))
417                                         self_ipi_pending = TRUE;
418                                 // TODO: handle silly state (HSS)
419                                 // set virtual core 0 to run the main context on transition
420                                 if (p->env_flags & PROC_TRANSITION_TO_M) {
421                                         p->env_flags &= !PROC_TRANSITION_TO_M;
422                                         p->procinfo->vcoremap[0].tf_to_run = &p->env_tf;
423                                 } else {
424                                         assert(!p->procinfo->vcoremap[0].tf_to_run);
425                                 }
426                                 /* others should be zeroed after a previous use too. */
427                                 for (int i = 1; i < p->procinfo->num_vcores; i++)
428                                         assert(!p->procinfo->vcoremap[i].tf_to_run);
429                                 for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++)
430                                         send_kernel_message(p->procinfo->vcoremap[i].pcoreid,
431                                                             (void *)__startcore, (void *)p, 0, 0,
432                                                             KMSG_ROUTINE);
433                         } else {
434                                 warn("Tried to proc_run() an _M with no vcores!");
435                         }
436                         /* Unlock and decref/wait for the IPI if one is pending.  This will
437                          * eat the reference if we aren't returning. 
438                          *
439                          * There a subtle race avoidance here.  __proc_startcore can handle
440                          * a death message, but we can't have the startcore come after the
441                          * death message.  Otherwise, it would look like a new process.  So
442                          * we hold the lock til after we send our message, which prevents a
443                          * possible death message.
444                          * - Likewise, we need interrupts to be disabled, in case one of the
445                          *   messages was for us, and reenable them after letting go of the
446                          *   lock.  This is done by spin_lock_irqsave, so be careful if you
447                          *   change this.
448                          * - Note there is no guarantee this core's interrupts were on, so
449                          *   it may not get the message for a while... */
450                         __proc_unlock_ipi_pending(p, self_ipi_pending);
451                         break;
452                 default:
453                         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
454                         panic("Invalid process state %p in proc_run()!!", p->state);
455         }
456 }
457
458 /* Actually runs the given context (trapframe) of process p on the core this
459  * code executes on.  This is called directly by __startcore, which needs to
460  * bypass the routine_kmsg check.  Interrupts should be off when you call this.
461  * 
462  * A note on refcnting: this function will not return, and your proc reference
463  * will end up stored in current.  This will make no changes to p's refcnt, so
464  * do your accounting such that there is only the +1 for current.  This means if
465  * it is already in current (like in the trap return path), don't up it.  If
466  * it's already in current and you have another reference (like pid2proc or from
467  * an IPI), then down it (which is what happens in __startcore()).  If it's not
468  * in current and you have one reference, like proc_run(non_current_p), then
469  * also do nothing.  The refcnt for your *p will count for the reference stored
470  * in current. */
471 static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
472 {
473         assert(!irq_is_enabled());
474         /* If the process wasn't here, then we need to load its address space. */
475         if (p != current) {
476                 /* Do not incref here.  We were given the reference to current,
477                  * pre-upped. */
478                 lcr3(p->env_cr3);
479                 /* This is "leaving the process context" of the previous proc.  The
480                  * previous lcr3 unloaded the previous proc's context.  This should
481                  * rarely happen, since we usually proactively leave process context,
482                  * but is the fallback. */
483                 if (current)
484                         proc_decref(current, 1);
485                 set_current_proc(p);
486         }
487         /* need to load our silly state, preferably somewhere other than here so we
488          * can avoid the case where the context was just running here.  it's not
489          * sufficient to do it in the "new process" if-block above (could be things
490          * like page faults that cause us to keep the same process, but want a
491          * different context.
492          * for now, we load this silly state here. (TODO) (HSS)
493          * We also need this to be per trapframe, and not per process...
494          */
495         env_pop_ancillary_state(p);
496         env_pop_tf(tf);
497 }
498
499 /* Restarts the given context (trapframe) of process p on the core this code
500  * executes on.  Calls an internal function to do the work.
501  * 
502  * In case there are pending routine messages, like __death, __preempt, or
503  * __notify, we need to run them.  Alternatively, if there are any, we could
504  * self_ipi, and run the messages immediately after popping back to userspace,
505  * but that would have crappy overhead.
506  *
507  * Refcnting: this will not return, and it assumes that you've accounted for
508  * your reference as if it was the ref for "current" (which is what happens when
509  * returning from local traps and such. */
510 void proc_restartcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
511 {
512         /* Need ints disabled when we return from processing (race) */
513         disable_irq();
514         process_routine_kmsg();
515         __proc_startcore(p, tf);
516 }
517
518 /*
519  * Destroys the given process.  This may be called from another process, a light
520  * kernel thread (no real process context), asynchronously/cross-core, or from
521  * the process on its own core.
522  *
523  * Here's the way process death works:
524  * 0. grab the lock (protects state transition and core map)
525  * 1. set state to dying.  that keeps the kernel from doing anything for the
526  * process (like proc_running it).
527  * 2. figure out where the process is running (cross-core/async or RUNNING_M)
528  * 3. IPI to clean up those cores (decref, etc).
529  * 4. Unlock
530  * 5. Clean up your core, if applicable
531  * (Last core/kernel thread to decref cleans up and deallocates resources.)
532  *
533  * Note that some cores can be processing async calls, but will eventually
534  * decref.  Should think about this more, like some sort of callback/revocation.
535  *
536  * This will eat your reference if it won't return.  Note that this function
537  * needs to change anyways when we make __death more like __preempt.  (TODO) */
538 void proc_destroy(struct proc *p)
539 {
540         bool self_ipi_pending = FALSE;
541         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
542
543         /* TODO: (DEATH) look at this again when we sort the __death IPI */
544         if (current == p)
545                 self_ipi_pending = TRUE;
546
547         switch (p->state) {
548                 case PROC_DYING: // someone else killed this already.
549                         __proc_unlock_ipi_pending(p, self_ipi_pending);
550                         return;
551                 case PROC_RUNNABLE_M:
552                         /* Need to reclaim any cores this proc might have, even though it's
553                          * not running yet. */
554                         __proc_take_allcores(p, NULL, NULL, NULL, NULL);
555                         // fallthrough
556                 case PROC_RUNNABLE_S:
557                         // Think about other lists, like WAITING, or better ways to do this
558                         deschedule_proc(p);
559                         break;
560                 case PROC_RUNNING_S:
561                         #if 0
562                         // here's how to do it manually
563                         if (current == p) {
564                                 lcr3(boot_cr3);
565                                 proc_decref(p, 1); // this decref is for the cr3
566                                 current = NULL;
567                         }
568                         #endif
569                         send_kernel_message(p->procinfo->vcoremap[0].pcoreid, __death,
570                                            (void *SNT)0, (void *SNT)0, (void *SNT)0,
571                                            KMSG_ROUTINE);
572                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
573                         // TODO: might need to sort num_vcores too later (VC#)
574                         /* vcore is unmapped on the receive side */
575                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
576                         #if 0
577                         /* right now, RUNNING_S only runs on a mgmt core (0), not cores
578                          * managed by the idlecoremap.  so don't do this yet. */
579                         put_idle_core(p->procinfo->vcoremap[0].pcoreid);
580                         #endif
581                         break;
582                 case PROC_RUNNING_M:
583                         /* Send the DEATH message to every core running this process, and
584                          * deallocate the cores.
585                          * The rule is that the vcoremap is set before proc_run, and reset
586                          * within proc_destroy */
587                         __proc_take_allcores(p, __death, (void *SNT)0, (void *SNT)0,
588                                              (void *SNT)0);
589                         break;
590                 default:
591                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
592                               __FUNCTION__);
593         }
594         __proc_set_state(p, PROC_DYING);
595         /* this decref is for the process in general */
596         p->env_refcnt--; // TODO (REF)
597         //proc_decref(p, 1);
598
599         /* Unlock and possible decref and wait.  A death IPI should be on its way,
600          * either from the RUNNING_S one, or from proc_take_cores with a __death.
601          * in general, interrupts should be on when you call proc_destroy locally,
602          * but currently aren't for all things (like traphandlers). */
603         __proc_unlock_ipi_pending(p, self_ipi_pending);
604         return;
605 }
606
607 /* Helper function.  Starting from prev, it will find the next free vcoreid,
608  * which is the next vcore that is not valid.
609  * You better hold the lock before calling this. */
610 static uint32_t get_free_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev)
611 {
612         uint32_t i;
613         for (i = prev; i < MAX_NUM_CPUS; i++)
614                 if (!p->procinfo->vcoremap[i].valid)
615                         break;
616         if (i + 1 >= MAX_NUM_CPUS)
617                 warn("At the end of the vcorelist.  Might want to check that out.");
618         return i;
619 }
620
621 /* Helper function.  Starting from prev, it will find the next busy vcoreid,
622  * which is the next vcore that is valid.
623  * You better hold the lock before calling this. */
624 static uint32_t get_busy_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev)
625 {
626         uint32_t i;
627         for (i = prev; i < MAX_NUM_CPUS; i++)
628                 if (p->procinfo->vcoremap[i].valid)
629                         break;
630         if (i + 1 >= MAX_NUM_CPUS)
631                 warn("At the end of the vcorelist.  Might want to check that out.");
632         return i;
633 }
634
635 /* Helper function.  Is the given pcore a mapped vcore?  Hold the lock before
636  * calling. */
637 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
638 {
639         return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid;
640 }
641
642 /* Helper function.  Find the vcoreid for a given physical core id for proc p.
643  * You better hold the lock before calling this.  Panics on failure. */
644 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid)
645 {
646         assert(is_mapped_vcore(p, pcoreid));
647         return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid;
648 }
649
650 /* Yields the calling core.  Must be called locally (not async) for now.
651  * - If RUNNING_S, you just give up your time slice and will eventually return.
652  * - If RUNNING_M, you give up the current vcore (which never returns), and
653  *   adjust the amount of cores wanted/granted.
654  * - If you have only one vcore, you switch to RUNNABLE_M.  When you run again,
655  *   you'll have one guaranteed core, starting from the entry point.
656  *
657  * - RES_CORES amt_wanted will be the amount running after taking away the
658  *   yielder, unless there are none left, in which case it will be 1.
659  *
660  * This does not return (abandon_core()), so it will eat your reference.  */
661 void proc_yield(struct proc *SAFE p)
662 {
663         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
664         switch (p->state) {
665                 case (PROC_RUNNING_S):
666                         p->env_tf= *current_tf;
667                         env_push_ancillary_state(p);
668                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
669                         schedule_proc(p);
670                         break;
671                 case (PROC_RUNNING_M):
672                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
673                         // give up core
674                         __unmap_vcore(p, get_vcoreid(p, core_id()));
675                         p->resources[RES_CORES].amt_granted = --(p->procinfo->num_vcores);
676                         p->resources[RES_CORES].amt_wanted = p->procinfo->num_vcores;
677                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
678                         // add to idle list
679                         put_idle_core(core_id());
680                         // last vcore?  then we really want 1, and to yield the gang
681                         if (p->procinfo->num_vcores == 0) {
682                                 // might replace this with m_yield, if we have it directly
683                                 p->resources[RES_CORES].amt_wanted = 1;
684                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
685                                 schedule_proc(p);
686                         }
687                         break;
688                 default:
689                         // there are races that can lead to this (async death, preempt, etc)
690                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
691                               __FUNCTION__);
692         }
693         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
694         proc_decref(p, 1);
695         /* Clean up the core and idle.  For mgmt cores, they will ultimately call
696          * manager, which will call schedule() and will repick the yielding proc. */
697         abandon_core();
698 }
699
700 /* If you expect to notify yourself, cleanup state and process_routine_kmsg() */
701 void do_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid, unsigned int notif,
702                struct notif_event *ne)
703 {
704         assert(notif < MAX_NR_NOTIF);
705         struct notif_method *nm = &p->procdata->notif_methods[notif];
706         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
707
708         /* enqueue notif message or toggle bits */
709         if (ne && nm->flags & NOTIF_MSG) {
710                 if (bcq_enqueue(&vcpd->notif_evts, ne, NR_PERCORE_EVENTS, 4)) {
711                         atomic_inc((atomic_t)&vcpd->event_overflows); // careful here
712                         SET_BITMASK_BIT_ATOMIC(vcpd->notif_bmask, notif);
713                 }
714         } else {
715                 SET_BITMASK_BIT_ATOMIC(vcpd->notif_bmask, notif);
716         }
717
718         /* Active notification */
719         /* TODO: Currently, there is a race for notif_pending, and multiple senders
720          * can send an IPI.  Worst thing is that the process gets interrupted
721          * briefly and the kernel immediately returns back once it realizes notifs
722          * are masked.  To fix it, we'll need atomic_swapb() (right answer), or not
723          * use a bool. (wrong answer). */
724         if (nm->flags & NOTIF_IPI && vcpd->notif_enabled && !vcpd->notif_pending) {
725                 vcpd->notif_pending = TRUE;
726                 spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
727                         if ((p->state & PROC_RUNNING_M) && // TODO: (VC#) (_S state)
728                                       (p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid)) {
729                                 printk("[kernel] sending notif to vcore %d\n", vcoreid);
730                                 send_kernel_message(p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid,
731                                                     __notify, p, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
732                         } else { // TODO: think about this, fallback, etc
733                                 warn("Vcore unmapped, not receiving an active notif");
734                         }
735                 spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
736         }
737 }
738
739 /* Sends notification number notif to proc p.  Meant for generic notifications /
740  * reference implementation.  do_notify does the real work.  This one mostly
741  * just determines where the notif should be sent, other checks, etc.
742  * Specifically, it handles the parameters of notif_methods.  If you happen to
743  * notify yourself, make sure you process routine kmsgs. */
744 void proc_notify(struct proc *p, unsigned int notif)
745 {
746         assert(notif < MAX_NR_NOTIF); // notifs start at 0
747         struct notif_method *nm = &p->procdata->notif_methods[notif];
748         struct notif_event ne;
749         
750         ne.ne_type = notif;
751
752         if (!(nm->flags & NOTIF_WANTED))
753                 return;
754         do_notify(p, nm->vcoreid, notif, &ne);
755 }
756
757 /* Global version of the helper, for sys_get_vcoreid (might phase that syscall
758  * out). */
759 uint32_t proc_get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid)
760 {
761         uint32_t vcoreid;
762         // TODO: the code currently doesn't track the vcoreid properly for _S
763         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
764         switch (p->state) {
765                 case PROC_RUNNING_S:
766                         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
767                         return 0; // TODO: here's the ugly part
768                 case PROC_RUNNING_M:
769                         vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
770                         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
771                         return vcoreid;
772                 default:
773                         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
774                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
775                               __FUNCTION__);
776         }
777 }
778
779 /* Gives process p the additional num cores listed in pcorelist.  You must be
780  * RUNNABLE_M or RUNNING_M before calling this.  If you're RUNNING_M, this will
781  * startup your new cores at the entry point with their virtual IDs.  If you're
782  * RUNNABLE_M, you should call proc_run after this so that the process can start
783  * to use its cores.
784  *
785  * If you're *_S, make sure your core0's TF is set (which is done when coming in
786  * via arch/trap.c and we are RUNNING_S), change your state, then call this.
787  * Then call proc_run().
788  *
789  * The reason I didn't bring the _S cases from core_request over here is so we
790  * can keep this family of calls dealing with only *_Ms, to avoiding caring if
791  * this is called from another core, and to avoid the need_to_idle business.
792  * The other way would be to have this function have the side effect of changing
793  * state, and finding another way to do the need_to_idle.
794  *
795  * The returned bool signals whether or not a stack-crushing IPI will come in
796  * once you unlock after this function.
797  *
798  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
799 bool __proc_give_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist, size_t num)
800 { TRUSTEDBLOCK
801         bool self_ipi_pending = FALSE;
802         uint32_t free_vcoreid = 0;
803         switch (p->state) {
804                 case (PROC_RUNNABLE_S):
805                 case (PROC_RUNNING_S):
806                         panic("Don't give cores to a process in a *_S state!\n");
807                         break;
808                 case (PROC_DYING):
809                         panic("Attempted to give cores to a DYING process.\n");
810                         break;
811                 case (PROC_RUNNABLE_M):
812                         // set up vcoremap.  list should be empty, but could be called
813                         // multiple times before proc_running (someone changed their mind?)
814                         if (p->procinfo->num_vcores) {
815                                 printk("[kernel] Yaaaaaarrrrr!  Giving extra cores, are we?\n");
816                                 // debugging: if we aren't packed, then there's a problem
817                                 // somewhere, like someone forgot to take vcores after
818                                 // preempting.
819                                 for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++)
820                                         assert(p->procinfo->vcoremap[i].valid);
821                         }
822                         // add new items to the vcoremap
823                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
824                         for (int i = 0; i < num; i++) {
825                                 // find the next free slot, which should be the next one
826                                 free_vcoreid = get_free_vcoreid(p, free_vcoreid);
827                                 printd("setting vcore %d to pcore %d\n", free_vcoreid,
828                                        pcorelist[i]);
829                                 __map_vcore(p, free_vcoreid, pcorelist[i]);
830                                 p->procinfo->num_vcores++;
831                         }
832                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
833                         break;
834                 case (PROC_RUNNING_M):
835                         /* Up the refcnt, since num cores are going to start using this
836                          * process and have it loaded in their 'current'. */
837                         // TODO: (REF) use proc_incref once we have atomics
838                         p->env_refcnt += num;
839                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
840                         for (int i = 0; i < num; i++) {
841                                 free_vcoreid = get_free_vcoreid(p, free_vcoreid);
842                                 printd("setting vcore %d to pcore %d\n", free_vcoreid,
843                                        pcorelist[i]);
844                                 __map_vcore(p, free_vcoreid, pcorelist[i]);
845                                 p->procinfo->num_vcores++;
846                                 /* should be a fresh core */
847                                 assert(!p->procinfo->vcoremap[i].tf_to_run);
848                                 send_kernel_message(pcorelist[i], __startcore, p, 0, 0,
849                                                     KMSG_ROUTINE);
850                                 if (pcorelist[i] == core_id())
851                                         self_ipi_pending = TRUE;
852                         }
853                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
854                         break;
855                 default:
856                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
857                               __FUNCTION__);
858         }
859         return self_ipi_pending;
860 }
861
862 /* Makes process p's coremap look like pcorelist (add, remove, etc).  Caller
863  * needs to know what cores are free after this call (removed, failed, etc).
864  * This info will be returned via corelist and *num.  This will send message to
865  * any cores that are getting removed.
866  *
867  * Before implementing this, we should probably think about when this will be
868  * used.  Implies preempting for the message.  The more that I think about this,
869  * the less I like it.  For now, don't use this, and think hard before
870  * implementing it.
871  *
872  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
873 bool __proc_set_allcores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist,
874                          size_t *num, amr_t message,TV(a0t) arg0,
875                          TV(a1t) arg1, TV(a2t) arg2)
876 {
877         panic("Set all cores not implemented.\n");
878 }
879
880 /* Takes from process p the num cores listed in pcorelist, using the given
881  * message for the kernel message (__death, __preempt, etc).  Like the others
882  * in this function group, bool signals whether or not an IPI is pending.
883  *
884  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
885 bool __proc_take_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist,
886                        size_t num, amr_t message, TV(a0t) arg0,
887                        TV(a1t) arg1, TV(a2t) arg2)
888 { TRUSTEDBLOCK
889         uint32_t vcoreid, pcoreid;
890         bool self_ipi_pending = FALSE;
891         switch (p->state) {
892                 case (PROC_RUNNABLE_M):
893                         assert(!message);
894                         break;
895                 case (PROC_RUNNING_M):
896                         assert(message);
897                         break;
898                 default:
899                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
900                               __FUNCTION__);
901         }
902         spin_lock(&idle_lock);
903         assert((num <= p->procinfo->num_vcores) &&
904                (num_idlecores + num <= num_cpus));
905         spin_unlock(&idle_lock);
906         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
907         for (int i = 0; i < num; i++) {
908                 vcoreid = get_vcoreid(p, pcorelist[i]);
909                 // while ugly, this is done to facilitate merging with take_all_cores
910                 pcoreid = p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid;
911                 assert(pcoreid == pcorelist[i]);
912                 if (message) {
913                         if (pcoreid == core_id())
914                                 self_ipi_pending = TRUE;
915                         send_kernel_message(pcoreid, message, arg0, arg1, arg2,
916                                             KMSG_ROUTINE);
917                 } else {
918                         /* if there was a msg, the vcore is unmapped on the receive side.
919                          * o/w, we need to do it here. */
920                         __unmap_vcore(p, vcoreid);
921                 }
922                 // give the pcore back to the idlecoremap
923                 put_idle_core(pcoreid);
924         }
925         p->procinfo->num_vcores -= num;
926         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
927         p->resources[RES_CORES].amt_granted -= num;
928         return self_ipi_pending;
929 }
930
931 /* Takes all cores from a process, which must be in an _M state.  Cores are
932  * placed back in the idlecoremap.  If there's a message, such as __death or
933  * __preempt, it will be sent to the cores.  The bool signals whether or not an
934  * IPI is coming in once you unlock.
935  *
936  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
937 bool __proc_take_allcores(struct proc *SAFE p, amr_t message,
938                           TV(a0t) arg0, TV(a1t) arg1, TV(a2t) arg2)
939 {
940         uint32_t active_vcoreid = 0, pcoreid;
941         bool self_ipi_pending = FALSE;
942         switch (p->state) {
943                 case (PROC_RUNNABLE_M):
944                         assert(!message);
945                         break;
946                 case (PROC_RUNNING_M):
947                         assert(message);
948                         break;
949                 default:
950                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
951                               __FUNCTION__);
952         }
953         spin_lock(&idle_lock);
954         assert(num_idlecores + p->procinfo->num_vcores <= num_cpus); // sanity
955         spin_unlock(&idle_lock);
956         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
957         for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++) {
958                 // find next active vcore
959                 active_vcoreid = get_busy_vcoreid(p, active_vcoreid);
960                 pcoreid = p->procinfo->vcoremap[active_vcoreid].pcoreid;
961                 if (message) {
962                         if (pcoreid == core_id())
963                                 self_ipi_pending = TRUE;
964                         send_kernel_message(pcoreid, message, arg0, arg1, arg2,
965                                             KMSG_ROUTINE);
966                 } else {
967                         /* if there was a msg, the vcore is unmapped on the receive side.
968                          * o/w, we need to do it here. */
969                         __unmap_vcore(p, active_vcoreid);
970                 }
971                 // give the pcore back to the idlecoremap
972                 put_idle_core(pcoreid);
973                 active_vcoreid++; // for the next loop, skip the one we just used
974         }
975         p->procinfo->num_vcores = 0;
976         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
977         p->resources[RES_CORES].amt_granted = 0;
978         return self_ipi_pending;
979 }
980
981 /* Helper, to be used when unlocking after calling the above functions that
982  * might cause an IPI to be sent.  There should already be a kmsg waiting for
983  * us, since when we checked state to see a message was coming, the message had
984  * already been sent before unlocking.  Note we do not need interrupts enabled
985  * for this to work (you can receive a message before its IPI by polling).
986  *
987  * TODO: consider inlining this, so __FUNCTION__ works (will require effort in
988  * core_request(). */
989 void __proc_unlock_ipi_pending(struct proc *p, bool ipi_pending)
990 {
991         if (ipi_pending) {
992                 p->env_refcnt--; // TODO: (REF) (atomics)
993                 spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
994                 process_routine_kmsg();
995                 panic("stack-killing kmsg not found in %s!!!", __FUNCTION__);
996         } else {
997                 spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
998         }
999 }
1000
1001 /* Helper to do the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
1002  * calling. */
1003 void __map_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint32_t pcoreid)
1004 {
1005         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid = pcoreid;
1006         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = TRUE;
1007         p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid = vcoreid;
1008         p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid = TRUE;
1009 }
1010
1011 /* Helper to unmap the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
1012  * calling. */
1013 void __unmap_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1014 {
1015         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = FALSE;
1016         p->procinfo->pcoremap[p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid].valid = FALSE;
1017 }
1018
1019 /* This takes a referenced process and ups the refcnt by count.  If the refcnt
1020  * was already 0, then someone has a bug, so panic.  Check out the Documentation
1021  * for brutal details about refcnting.
1022  *
1023  * Implementation aside, the important thing is that we atomically increment
1024  * only if it wasn't already 0.  If it was 0, panic.
1025  *
1026  * TODO: (REF) change to use CAS / atomics. */
1027 void proc_incref(struct proc *p, size_t count)
1028 {
1029         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
1030         if (p->env_refcnt)
1031                 p->env_refcnt += count;
1032         else
1033                 panic("Tried to incref a proc with no existing refernces!");
1034         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
1035 }
1036
1037 /* When the kernel is done with a process, it decrements its reference count.
1038  * When the count hits 0, no one is using it and it should be freed.  "Last one
1039  * out" actually finalizes the death of the process.  This is tightly coupled
1040  * with the previous function (incref)
1041  *
1042  * TODO: (REF) change to use CAS.  Note that when we do so, we may be holding
1043  * the process lock when calling __proc_free(). */
1044 void proc_decref(struct proc *p, size_t count)
1045 {
1046         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
1047         p->env_refcnt -= count;
1048         size_t refcnt = p->env_refcnt; // need to copy this in so it's not reloaded
1049         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
1050         // if we hit 0, no one else will increment and we can check outside the lock
1051         if (!refcnt)
1052                 __proc_free(p);
1053         if (refcnt < 0)
1054                 panic("Too many decrefs!");
1055 }
1056
1057 /* Kernel message handler to start a process's context on this core.  Tightly
1058  * coupled with proc_run().  Interrupts are disabled. */
1059 void __startcore(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
1060 {
1061         uint32_t pcoreid = core_id(), vcoreid;
1062         struct proc *p_to_run = (struct proc *CT(1))a0;
1063         struct trapframe local_tf, *tf_to_pop;
1064         struct preempt_data *vcpd;
1065
1066         assert(p_to_run);
1067         vcoreid = get_vcoreid(p_to_run, pcoreid);
1068         tf_to_pop = p_to_run->procinfo->vcoremap[vcoreid].tf_to_run;
1069         printd("[kernel] startcore on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
1070                pcoreid, p_to_run->pid, vcoreid);
1071         // TODO: handle silly state (HSS)
1072         if (!tf_to_pop) {
1073                 tf_to_pop = &local_tf;
1074                 memset(tf_to_pop, 0, sizeof(*tf_to_pop));
1075                 proc_init_trapframe(tf_to_pop, vcoreid, p_to_run->env_entry,
1076                                     p_to_run->procdata->stack_pointers[vcoreid]);
1077                 /* Disable/mask active notifications for fresh vcores */
1078                 vcpd = &p_to_run->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1079                 vcpd->notif_enabled = FALSE;
1080         } else {
1081                 /* Don't want to accidentally reuse this tf (saves on a for loop in
1082                  * proc_run, though we check there to be safe for now). */
1083                 p_to_run->procinfo->vcoremap[vcoreid].tf_to_run = 0;
1084         }
1085         /* the sender of the amsg increfed, thinking we weren't running current. */
1086         if (p_to_run == current)
1087                 proc_decref(p_to_run, 1);
1088         __proc_startcore(p_to_run, tf_to_pop);
1089 }
1090
1091 /* Bail out if it's the wrong process, or if they no longer want a notif */
1092 // TODO: think about what TF this is: make sure it's the user one, and not a
1093 // kernel one (was it interrupted, or proc_kmsgs())
1094 void __notify(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
1095 {
1096         struct user_trapframe local_tf;
1097         struct preempt_data *vcpd;
1098         uint32_t vcoreid;
1099         struct proc *p = (struct proc*)a0;
1100
1101         if (p != current)
1102                 return;
1103         // TODO: think about locking here.  document why we don't need this
1104         vcoreid = p->procinfo->pcoremap[core_id()].vcoreid;
1105         vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1106
1107         printd("received active notification for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
1108                p->procinfo->pid, vcoreid, core_id());
1109
1110         /* sort signals.  notifs are now masked, like an interrupt gate */
1111         if (!vcpd->notif_enabled)
1112                 return;
1113         vcpd->notif_enabled = FALSE;
1114         vcpd->notif_pending = FALSE; // no longer pending - it made it here
1115         
1116         /* save the old tf in the notify slot, build and pop a new one.  Note that
1117          * silly state isn't our business for a notification. */        
1118         // TODO: this is assuming the struct user_tf is the same as a regular TF
1119         vcpd->notif_tf = *tf;
1120         memset(&local_tf, 0, sizeof(local_tf));
1121         proc_init_trapframe(&local_tf, vcoreid, p->env_entry,
1122                             p->procdata->stack_pointers[vcoreid]);
1123         __proc_startcore(p, &local_tf);
1124
1125 }
1126
1127 /* Stop running whatever context is on this core, load a known-good cr3, and
1128  * 'idle'.  Note this leaves no trace of what was running. This "leaves the
1129  * process's context. */
1130 void abandon_core(void)
1131 {
1132         if (current)
1133                 __abandon_core();
1134         smp_idle();
1135 }
1136
1137 /* Kernel message handler to clean up the core when a process is dying.
1138  * Note this leaves no trace of what was running.
1139  * It's okay if death comes to a core that's already idling and has no current.
1140  * It could happen if a process decref'd before __proc_startcore could incref. */
1141 void __death(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *SNT a0, void *SNT a1,
1142              void *SNT a2)
1143 {
1144         uint32_t coreid = core_id();
1145         if (current) {
1146                 printd("[kernel] death on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
1147                        coreid, current->pid, get_vcoreid(current, coreid));
1148                 __unmap_vcore(current, coreid);
1149         }
1150         abandon_core();
1151 }
1152
1153 void print_idlecoremap(void)
1154 {
1155         spin_lock(&idle_lock);
1156         printk("There are %d idle cores.\n", num_idlecores);
1157         for (int i = 0; i < num_idlecores; i++)
1158                 printk("idlecoremap[%d] = %d\n", i, idlecoremap[i]);
1159         spin_unlock(&idle_lock);
1160 }
1161
1162 void print_allpids(void)
1163 {
1164         spin_lock(&pid_hash_lock);
1165         if (hashtable_count(pid_hash)) {
1166                 hashtable_itr_t *phtable_i = hashtable_iterator(pid_hash);
1167                 printk("PID      STATE    \n");
1168                 printk("------------------\n");
1169                 do {
1170                         struct proc *p = hashtable_iterator_value(phtable_i);
1171                         printk("%8d %s\n", hashtable_iterator_key(phtable_i),
1172                                p ? procstate2str(p->state) : "(null)");
1173                 } while (hashtable_iterator_advance(phtable_i));
1174         }
1175         spin_unlock(&pid_hash_lock);
1176 }
1177
1178 void print_proc_info(pid_t pid)
1179 {
1180         int j = 0;
1181         struct proc *p = pid2proc(pid);
1182         // not concerned with a race on the state...
1183         if (!p) {
1184                 printk("Bad PID.\n");
1185                 return;
1186         }
1187         spinlock_debug(&p->proc_lock);
1188         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
1189         printk("struct proc: %p\n", p);
1190         printk("PID: %d\n", p->pid);
1191         printk("PPID: %d\n", p->ppid);
1192         printk("State: 0x%08x\n", p->state);
1193         printk("Refcnt: %d\n", p->env_refcnt - 1); // don't report our ref
1194         printk("Flags: 0x%08x\n", p->env_flags);
1195         printk("CR3(phys): 0x%08x\n", p->env_cr3);
1196         printk("Num Vcores: %d\n", p->procinfo->num_vcores);
1197         printk("Vcoremap:\n");
1198         for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++) {
1199                 j = get_busy_vcoreid(p, j);
1200                 printk("\tVcore %d: Pcore %d\n", j, p->procinfo->vcoremap[j].pcoreid);
1201                 j++;
1202         }
1203         printk("Resources:\n");
1204         for (int i = 0; i < MAX_NUM_RESOURCES; i++)
1205                 printk("\tRes type: %02d, amt wanted: %08d, amt granted: %08d\n", i,
1206                        p->resources[i].amt_wanted, p->resources[i].amt_granted);
1207         printk("Vcore 0's Last Trapframe:\n");
1208         print_trapframe(&p->env_tf);
1209         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
1210         proc_decref(p, 1); /* decref for the pid2proc reference */
1211 }