Lock ordering and ksched callbacks
[akaros.git] / kern / src / process.c
1 /* Copyright (c) 2009, 2010 The Regents of the University of California
2  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
3  * See LICENSE for details. */
4
5 #ifdef __SHARC__
6 #pragma nosharc
7 #endif
8
9 #include <ros/bcq.h>
10 #include <event.h>
11 #include <arch/arch.h>
12 #include <bitmask.h>
13 #include <process.h>
14 #include <atomic.h>
15 #include <smp.h>
16 #include <pmap.h>
17 #include <trap.h>
18 #include <schedule.h>
19 #include <manager.h>
20 #include <stdio.h>
21 #include <assert.h>
22 #include <time.h>
23 #include <hashtable.h>
24 #include <slab.h>
25 #include <sys/queue.h>
26 #include <frontend.h>
27 #include <monitor.h>
28 #include <elf.h>
29 #include <arsc_server.h>
30 #include <devfs.h>
31
32 struct kmem_cache *proc_cache;
33
34 /* Other helpers, implemented later. */
35 static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf);
36 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
37 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
38 static uint32_t try_get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid);
39 static uint32_t get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid);
40 static void __proc_free(struct kref *kref);
41 static bool scp_is_vcctx_ready(struct preempt_data *vcpd);
42
43 /* PID management. */
44 #define PID_MAX 32767 // goes from 0 to 32767, with 0 reserved
45 static DECL_BITMASK(pid_bmask, PID_MAX + 1);
46 spinlock_t pid_bmask_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
47 struct hashtable *pid_hash;
48 spinlock_t pid_hash_lock; // initialized in proc_init
49
50 /* Finds the next free entry (zero) entry in the pid_bitmask.  Set means busy.
51  * PID 0 is reserved (in proc_init).  A return value of 0 is a failure (and
52  * you'll also see a warning, for now).  Consider doing this with atomics. */
53 static pid_t get_free_pid(void)
54 {
55         static pid_t next_free_pid = 1;
56         pid_t my_pid = 0;
57
58         spin_lock(&pid_bmask_lock);
59         // atomically (can lock for now, then change to atomic_and_return
60         FOR_CIRC_BUFFER(next_free_pid, PID_MAX + 1, i) {
61                 // always points to the next to test
62                 next_free_pid = (next_free_pid + 1) % (PID_MAX + 1);
63                 if (!GET_BITMASK_BIT(pid_bmask, i)) {
64                         SET_BITMASK_BIT(pid_bmask, i);
65                         my_pid = i;
66                         break;
67                 }
68         }
69         spin_unlock(&pid_bmask_lock);
70         if (!my_pid)
71                 warn("Shazbot!  Unable to find a PID!  You need to deal with this!\n");
72         return my_pid;
73 }
74
75 /* Return a pid to the pid bitmask */
76 static void put_free_pid(pid_t pid)
77 {
78         spin_lock(&pid_bmask_lock);
79         CLR_BITMASK_BIT(pid_bmask, pid);
80         spin_unlock(&pid_bmask_lock);
81 }
82
83 /* While this could be done with just an assignment, this gives us the
84  * opportunity to check for bad transitions.  Might compile these out later, so
85  * we shouldn't rely on them for sanity checking from userspace.  */
86 int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
87 {
88         uint32_t curstate = p->state;
89         /* Valid transitions:
90          * C   -> RBS
91          * C   -> D
92          * RBS -> RGS
93          * RGS -> RBS
94          * RGS -> W
95          * RGM -> W
96          * W   -> RBS
97          * W   -> RBM
98          * RGS -> RBM
99          * RBM -> RGM
100          * RGM -> RBM
101          * RGM -> RBS
102          * RGS -> D
103          * RGM -> D
104          *
105          * These ought to be implemented later (allowed, not thought through yet).
106          * RBS -> D
107          * RBM -> D
108          */
109         #if 1 // some sort of correctness flag
110         switch (curstate) {
111                 case PROC_CREATED:
112                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_DYING)))
113                                 panic("Invalid State Transition! PROC_CREATED to %02x", state);
114                         break;
115                 case PROC_RUNNABLE_S:
116                         if (!(state & (PROC_RUNNING_S | PROC_DYING)))
117                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_S to %02x", state);
118                         break;
119                 case PROC_RUNNING_S:
120                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_WAITING |
121                                        PROC_DYING)))
122                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_S to %02x", state);
123                         break;
124                 case PROC_WAITING:
125                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M)))
126                                 panic("Invalid State Transition! PROC_WAITING to %02x", state);
127                         break;
128                 case PROC_DYING:
129                         if (state != PROC_CREATED) // when it is reused (TODO)
130                                 panic("Invalid State Transition! PROC_DYING to %02x", state);
131                         break;
132                 case PROC_RUNNABLE_M:
133                         if (!(state & (PROC_RUNNING_M | PROC_DYING)))
134                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_M to %02x", state);
135                         break;
136                 case PROC_RUNNING_M:
137                         if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_WAITING |
138                                        PROC_DYING)))
139                                 panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_M to %02x", state);
140                         break;
141         }
142         #endif
143         p->state = state;
144         return 0;
145 }
146
147 /* Returns a pointer to the proc with the given pid, or 0 if there is none.
148  * This uses get_not_zero, since it is possible the refcnt is 0, which means the
149  * process is dying and we should not have the ref (and thus return 0).  We need
150  * to lock to protect us from getting p, (someone else removes and frees p),
151  * then get_not_zero() on p.
152  * Don't push the locking into the hashtable without dealing with this. */
153 struct proc *pid2proc(pid_t pid)
154 {
155         spin_lock(&pid_hash_lock);
156         struct proc *p = hashtable_search(pid_hash, (void*)(long)pid);
157         if (p)
158                 if (!kref_get_not_zero(&p->p_kref, 1))
159                         p = 0;
160         spin_unlock(&pid_hash_lock);
161         return p;
162 }
163
164 /* Performs any initialization related to processes, such as create the proc
165  * cache, prep the scheduler, etc.  When this returns, we should be ready to use
166  * any process related function. */
167 void proc_init(void)
168 {
169         /* Catch issues with the vcoremap and TAILQ_ENTRY sizes */
170         static_assert(sizeof(TAILQ_ENTRY(vcore)) == sizeof(void*) * 2);
171         proc_cache = kmem_cache_create("proc", sizeof(struct proc),
172                      MAX(HW_CACHE_ALIGN, __alignof__(struct proc)), 0, 0, 0);
173         /* Init PID mask and hash.  pid 0 is reserved. */
174         SET_BITMASK_BIT(pid_bmask, 0);
175         spinlock_init(&pid_hash_lock);
176         spin_lock(&pid_hash_lock);
177         pid_hash = create_hashtable(100, __generic_hash, __generic_eq);
178         spin_unlock(&pid_hash_lock);
179         schedule_init();
180
181         atomic_init(&num_envs, 0);
182 }
183
184 /* Be sure you init'd the vcore lists before calling this. */
185 static void proc_init_procinfo(struct proc* p)
186 {
187         p->procinfo->pid = p->pid;
188         p->procinfo->ppid = p->ppid;
189         p->procinfo->max_vcores = max_vcores(p);
190         p->procinfo->tsc_freq = system_timing.tsc_freq;
191         p->procinfo->heap_bottom = (void*)UTEXT;
192         /* 0'ing the arguments.  Some higher function will need to set them */
193         memset(p->procinfo->argp, 0, sizeof(p->procinfo->argp));
194         memset(p->procinfo->argbuf, 0, sizeof(p->procinfo->argbuf));
195         memset(p->procinfo->res_grant, 0, sizeof(p->procinfo->res_grant));
196         /* 0'ing the vcore/pcore map.  Will link the vcores later. */
197         memset(&p->procinfo->vcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->vcoremap));
198         memset(&p->procinfo->pcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->pcoremap));
199         p->procinfo->num_vcores = 0;
200         p->procinfo->is_mcp = FALSE;
201         p->procinfo->coremap_seqctr = SEQCTR_INITIALIZER;
202         /* For now, we'll go up to the max num_cpus (at runtime).  In the future,
203          * there may be cases where we can have more vcores than num_cpus, but for
204          * now we'll leave it like this. */
205         for (int i = 0; i < num_cpus; i++) {
206                 TAILQ_INSERT_TAIL(&p->inactive_vcs, &p->procinfo->vcoremap[i], list);
207         }
208 }
209
210 static void proc_init_procdata(struct proc *p)
211 {
212         memset(p->procdata, 0, sizeof(struct procdata));
213         /* processes can't go into vc context on vc 0 til they unset this.  This is
214          * for processes that block before initing uthread code (like rtld). */
215         atomic_set(&p->procdata->vcore_preempt_data[0].flags, VC_SCP_NOVCCTX);
216 }
217
218 /* Allocates and initializes a process, with the given parent.  Currently
219  * writes the *p into **pp, and returns 0 on success, < 0 for an error.
220  * Errors include:
221  *  - ENOFREEPID if it can't get a PID
222  *  - ENOMEM on memory exhaustion */
223 error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
224 {
225         error_t r;
226         struct proc *p;
227
228         if (!(p = kmem_cache_alloc(proc_cache, 0)))
229                 return -ENOMEM;
230
231         { INITSTRUCT(*p)
232
233         /* only one ref, which we pass back.  the old 'existence' ref is managed by
234          * the ksched */
235         kref_init(&p->p_kref, __proc_free, 1);
236         // Setup the default map of where to get cache colors from
237         p->cache_colors_map = global_cache_colors_map;
238         p->next_cache_color = 0;
239         /* Initialize the address space */
240         if ((r = env_setup_vm(p)) < 0) {
241                 kmem_cache_free(proc_cache, p);
242                 return r;
243         }
244         if (!(p->pid = get_free_pid())) {
245                 kmem_cache_free(proc_cache, p);
246                 return -ENOFREEPID;
247         }
248         /* Set the basic status variables. */
249         spinlock_init(&p->proc_lock);
250         p->exitcode = 1337;     /* so we can see processes killed by the kernel */
251         init_sem(&p->state_change, 0);
252         p->ppid = parent ? parent->pid : 0;
253         p->state = PROC_CREATED; /* shouldn't go through state machine for init */
254         p->env_flags = 0;
255         p->env_entry = 0; // cheating.  this really gets set later
256         p->heap_top = (void*)UTEXT;     /* heap_bottom set in proc_init_procinfo */
257         memset(&p->env_ancillary_state, 0, sizeof(p->env_ancillary_state));
258         memset(&p->env_tf, 0, sizeof(p->env_tf));
259         spinlock_init(&p->mm_lock);
260         TAILQ_INIT(&p->vm_regions); /* could init this in the slab */
261         /* Initialize the vcore lists, we'll build the inactive list so that it includes
262          * all vcores when we initialize procinfo.  Do this before initing procinfo. */
263         TAILQ_INIT(&p->online_vcs);
264         TAILQ_INIT(&p->bulk_preempted_vcs);
265         TAILQ_INIT(&p->inactive_vcs);
266         /* Init procinfo/procdata.  Procinfo's argp/argb are 0'd */
267         proc_init_procinfo(p);
268         proc_init_procdata(p);
269
270         /* Initialize the generic sysevent ring buffer */
271         SHARED_RING_INIT(&p->procdata->syseventring);
272         /* Initialize the frontend of the sysevent ring buffer */
273         FRONT_RING_INIT(&p->syseventfrontring,
274                         &p->procdata->syseventring,
275                         SYSEVENTRINGSIZE);
276
277         /* Init FS structures TODO: cleanup (might pull this out) */
278         kref_get(&default_ns.kref, 1);
279         p->ns = &default_ns;
280         spinlock_init(&p->fs_env.lock);
281         p->fs_env.umask = parent ? parent->fs_env.umask : S_IWGRP | S_IWOTH;
282         p->fs_env.root = p->ns->root->mnt_root;
283         kref_get(&p->fs_env.root->d_kref, 1);
284         p->fs_env.pwd = parent ? parent->fs_env.pwd : p->fs_env.root;
285         kref_get(&p->fs_env.pwd->d_kref, 1);
286         memset(&p->open_files, 0, sizeof(p->open_files));       /* slightly ghetto */
287         spinlock_init(&p->open_files.lock);
288         p->open_files.max_files = NR_OPEN_FILES_DEFAULT;
289         p->open_files.max_fdset = NR_FILE_DESC_DEFAULT;
290         p->open_files.fd = p->open_files.fd_array;
291         p->open_files.open_fds = (struct fd_set*)&p->open_files.open_fds_init;
292         /* Init the ucq hash lock */
293         p->ucq_hashlock = (struct hashlock*)&p->ucq_hl_noref;
294         hashlock_init(p->ucq_hashlock, HASHLOCK_DEFAULT_SZ);
295
296         atomic_inc(&num_envs);
297         frontend_proc_init(p);
298         printd("[%08x] new process %08x\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
299         } // INIT_STRUCT
300         *pp = p;
301         return 0;
302 }
303
304 /* We have a bunch of different ways to make processes.  Call this once the
305  * process is ready to be used by the rest of the system.  For now, this just
306  * means when it is ready to be named via the pidhash.  In the future, we might
307  * push setting the state to CREATED into here. */
308 void __proc_ready(struct proc *p)
309 {
310         /* Tell the ksched about us.  TODO: do we need to worry about the ksched
311          * doing stuff to us before we're added to the pid_hash? */
312         __sched_proc_register(p);
313         spin_lock(&pid_hash_lock);
314         hashtable_insert(pid_hash, (void*)(long)p->pid, p);
315         spin_unlock(&pid_hash_lock);
316 }
317
318 /* Creates a process from the specified file, argvs, and envps.  Tempted to get
319  * rid of proc_alloc's style, but it is so quaint... */
320 struct proc *proc_create(struct file *prog, char **argv, char **envp)
321 {
322         struct proc *p;
323         error_t r;
324         if ((r = proc_alloc(&p, current)) < 0)
325                 panic("proc_create: %e", r);    /* one of 3 quaint usages of %e */
326         procinfo_pack_args(p->procinfo, argv, envp);
327         assert(load_elf(p, prog) == 0);
328         /* Connect to stdin, stdout, stderr */
329         assert(insert_file(&p->open_files, dev_stdin,  0) == 0);
330         assert(insert_file(&p->open_files, dev_stdout, 0) == 1);
331         assert(insert_file(&p->open_files, dev_stderr, 0) == 2);
332         __proc_ready(p);
333         return p;
334 }
335
336 /* This is called by kref_put(), once the last reference to the process is
337  * gone.  Don't call this otherwise (it will panic).  It will clean up the
338  * address space and deallocate any other used memory. */
339 static void __proc_free(struct kref *kref)
340 {
341         struct proc *p = container_of(kref, struct proc, p_kref);
342         physaddr_t pa;
343
344         printd("[PID %d] freeing proc: %d\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
345         // All parts of the kernel should have decref'd before __proc_free is called
346         assert(kref_refcnt(&p->p_kref) == 0);
347
348         kref_put(&p->fs_env.root->d_kref);
349         kref_put(&p->fs_env.pwd->d_kref);
350         destroy_vmrs(p);
351         frontend_proc_free(p);  /* TODO: please remove me one day */
352         /* Free any colors allocated to this process */
353         if (p->cache_colors_map != global_cache_colors_map) {
354                 for(int i = 0; i < llc_cache->num_colors; i++)
355                         cache_color_free(llc_cache, p->cache_colors_map);
356                 cache_colors_map_free(p->cache_colors_map);
357         }
358         /* Remove us from the pid_hash and give our PID back (in that order). */
359         spin_lock(&pid_hash_lock);
360         if (!hashtable_remove(pid_hash, (void*)(long)p->pid))
361                 panic("Proc not in the pid table in %s", __FUNCTION__);
362         spin_unlock(&pid_hash_lock);
363         put_free_pid(p->pid);
364         /* Flush all mapped pages in the user portion of the address space */
365         env_user_mem_free(p, 0, UVPT);
366         /* These need to be free again, since they were allocated with a refcnt. */
367         free_cont_pages(p->procinfo, LOG2_UP(PROCINFO_NUM_PAGES));
368         free_cont_pages(p->procdata, LOG2_UP(PROCDATA_NUM_PAGES));
369
370         env_pagetable_free(p);
371         p->env_pgdir = 0;
372         p->env_cr3 = 0;
373
374         atomic_dec(&num_envs);
375
376         /* Dealloc the struct proc */
377         kmem_cache_free(proc_cache, p);
378 }
379
380 /* Whether or not actor can control target.  Note we currently don't need
381  * locking for this. TODO: think about that, esp wrt proc's dying. */
382 bool proc_controls(struct proc *actor, struct proc *target)
383 {
384         return ((actor == target) || (target->ppid == actor->pid));
385 }
386
387 /* Helper to incref by val.  Using the helper to help debug/interpose on proc
388  * ref counting.  Note that pid2proc doesn't use this interface. */
389 void proc_incref(struct proc *p, unsigned int val)
390 {
391         kref_get(&p->p_kref, val);
392 }
393
394 /* Helper to decref for debugging.  Don't directly kref_put() for now. */
395 void proc_decref(struct proc *p)
396 {
397         kref_put(&p->p_kref);
398 }
399
400 /* Helper, makes p the 'current' process, dropping the old current/cr3.  This no
401  * longer assumes the passed in reference already counted 'current'.  It will
402  * incref internally when needed. */
403 static void __set_proc_current(struct proc *p)
404 {
405         /* We use the pcpui to access 'current' to cut down on the core_id() calls,
406          * though who know how expensive/painful they are. */
407         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
408         /* If the process wasn't here, then we need to load its address space. */
409         if (p != pcpui->cur_proc) {
410                 proc_incref(p, 1);
411                 lcr3(p->env_cr3);
412                 /* This is "leaving the process context" of the previous proc.  The
413                  * previous lcr3 unloaded the previous proc's context.  This should
414                  * rarely happen, since we usually proactively leave process context,
415                  * but this is the fallback. */
416                 if (pcpui->cur_proc)
417                         proc_decref(pcpui->cur_proc);
418                 pcpui->cur_proc = p;
419         }
420 }
421
422 /* Flag says if vcore context is not ready, which is set in init_procdata.  The
423  * process must turn off this flag on vcore0 at some point.  It's off by default
424  * on all other vcores. */
425 static bool scp_is_vcctx_ready(struct preempt_data *vcpd)
426 {
427         return !(atomic_read(&vcpd->flags) & VC_SCP_NOVCCTX);
428 }
429
430 /* Dispatches a _S process to run on the current core.  This should never be
431  * called to "restart" a core.   
432  *
433  * This will always return, regardless of whether or not the calling core is
434  * being given to a process. (it used to pop the tf directly, before we had
435  * cur_tf).
436  *
437  * Since it always returns, it will never "eat" your reference (old
438  * documentation talks about this a bit). */
439 void proc_run_s(struct proc *p)
440 {
441         int8_t state = 0;
442         uint32_t coreid = core_id();
443         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
444         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[0];
445         spin_lock(&p->proc_lock);
446         switch (p->state) {
447                 case (PROC_DYING):
448                         spin_unlock(&p->proc_lock);
449                         printk("[kernel] _S %d not starting due to async death\n", p->pid);
450                         return;
451                 case (PROC_RUNNABLE_S):
452                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_S);
453                         /* We will want to know where this process is running, even if it is
454                          * only in RUNNING_S.  can use the vcoremap, which makes death easy.
455                          * Also, this is the signal used in trap.c to know to save the tf in
456                          * env_tf. */
457                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
458                         p->procinfo->num_vcores = 0;    /* TODO (VC#) */
459                         /* TODO: For now, we won't count this as an active vcore (on the
460                          * lists).  This gets unmapped in resource.c and yield_s, and needs
461                          * work. */
462                         __map_vcore(p, 0, coreid); /* not treated like a true vcore */
463                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
464                         /* incref, since we're saving a reference in owning proc later */
465                         proc_incref(p, 1);
466                         /* disable interrupts to protect cur_tf, owning_proc, and current */
467                         disable_irqsave(&state);
468                         /* wait til ints are disabled before unlocking, in case someone else
469                          * grabs the lock and IPIs us before we get set up in cur_tf */
470                         spin_unlock(&p->proc_lock);
471                         /* redundant with proc_startcore, might be able to remove that one*/
472                         __set_proc_current(p);
473                         /* set us up as owning_proc.  ksched bug if there is already one,
474                          * for now.  can simply clear_owning if we want to. */
475                         assert(!pcpui->owning_proc);
476                         pcpui->owning_proc = p;
477                         pcpui->owning_vcoreid = 0; /* TODO (VC#) */
478                         /* TODO: (HSS) set silly state here (__startcore does it instantly) */
479                         /* similar to the old __startcore, start them in vcore context if
480                          * they have notifs and aren't already in vcore context.  o/w, start
481                          * them wherever they were before (could be either vc ctx or not) */
482                         if (!vcpd->notif_disabled && vcpd->notif_pending
483                                                   && scp_is_vcctx_ready(vcpd)) {
484                                 vcpd->notif_disabled = TRUE;
485                                 /* save the _S's tf in the notify slot, build and pop a new one
486                                  * in actual/cur_tf. */
487                                 vcpd->notif_tf = p->env_tf;
488                                 pcpui->cur_tf = &pcpui->actual_tf;
489                                 memset(pcpui->cur_tf, 0, sizeof(struct trapframe));
490                                 proc_init_trapframe(pcpui->cur_tf, 0, p->env_entry,
491                                                     vcpd->transition_stack);
492                         } else {
493                                 /* If they have no transition stack, then they can't receive
494                                  * events.  The most they are getting is a wakeup from the
495                                  * kernel.  They won't even turn off notif_pending, so we'll do
496                                  * that for them. */
497                                 if (!scp_is_vcctx_ready(vcpd))
498                                         vcpd->notif_pending = FALSE;
499                                 /* this is one of the few times cur_tf != &actual_tf */
500                                 pcpui->cur_tf = &p->env_tf;
501                         }
502                         enable_irqsave(&state);
503                         /* When the calling core idles, it'll call restartcore and run the
504                          * _S process's context. */
505                         return;
506                 default:
507                         spin_unlock(&p->proc_lock);
508                         panic("Invalid process state %p in %s()!!", p->state, __FUNCTION__);
509         }
510 }
511
512 /* Helper: sends preempt messages to all vcores on the bulk preempt list, and
513  * moves them to the inactive list. */
514 static void __send_bulkp_events(struct proc *p)
515 {
516         struct vcore *vc_i, *vc_temp;
517         struct event_msg preempt_msg = {0};
518         /* Whenever we send msgs with the proc locked, we need at least 1 online */
519         assert(!TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs));
520         /* Send preempt messages for any left on the BP list.  No need to set any
521          * flags, it all was done on the real preempt.  Now we're just telling the
522          * process about any that didn't get restarted and are still preempted. */
523         TAILQ_FOREACH_SAFE(vc_i, &p->bulk_preempted_vcs, list, vc_temp) {
524                 /* Note that if there are no active vcores, send_k_e will post to our
525                  * own vcore, the last of which will be put on the inactive list and be
526                  * the first to be started.  We could have issues with deadlocking,
527                  * since send_k_e() could grab the proclock (if there are no active
528                  * vcores) */
529                 preempt_msg.ev_type = EV_VCORE_PREEMPT;
530                 preempt_msg.ev_arg2 = vcore2vcoreid(p, vc_i);   /* arg2 is 32 bits */
531                 send_kernel_event(p, &preempt_msg, 0);
532                 /* TODO: we may want a TAILQ_CONCAT_HEAD, or something that does that.
533                  * We need a loop for the messages, but not necessarily for the list
534                  * changes.  */
535                 TAILQ_REMOVE(&p->bulk_preempted_vcs, vc_i, list);
536                 TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc_i, list);
537         }
538 }
539
540 /* Run an _M.  Can be called safely on one that is already running.  Hold the
541  * lock before calling.  Other than state checks, this just starts up the _M's
542  * vcores, much like the second part of give_cores_running.  More specifically,
543  * give_cores_runnable puts cores on the online list, which this then sends
544  * messages to.  give_cores_running immediately puts them on the list and sends
545  * the message.  the two-step style may go out of fashion soon.
546  *
547  * This expects that the "instructions" for which core(s) to run this on will be
548  * in the vcoremap, which needs to be set externally (give_cores()). */
549 void __proc_run_m(struct proc *p)
550 {
551         struct vcore *vc_i;
552         switch (p->state) {
553                 case (PROC_WAITING):
554                 case (PROC_DYING):
555                         warn("ksched tried to run proc %d in state %s\n", p->pid,
556                              procstate2str(p->state));
557                         return;
558                 case (PROC_RUNNABLE_M):
559                         /* vcoremap[i] holds the coreid of the physical core allocated to
560                          * this process.  It is set outside proc_run.  For the kernel
561                          * message, a0 = struct proc*, a1 = struct trapframe*.   */
562                         if (p->procinfo->num_vcores) {
563                                 __send_bulkp_events(p);
564                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_M);
565                                 /* Up the refcnt, to avoid the n refcnt upping on the
566                                  * destination cores.  Keep in sync with __startcore */
567                                 proc_incref(p, p->procinfo->num_vcores * 2);
568                                 /* Send kernel messages to all online vcores (which were added
569                                  * to the list and mapped in __proc_give_cores()), making them
570                                  * turn online */
571                                 TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
572                                         send_kernel_message(vc_i->pcoreid, __startcore, (long)p,
573                                                             (long)vcore2vcoreid(p, vc_i), 0,
574                                                             KMSG_IMMEDIATE);
575                                 }
576                         } else {
577                                 warn("Tried to proc_run() an _M with no vcores!");
578                         }
579                         /* There a subtle race avoidance here (when we unlock after sending
580                          * the message).  __proc_startcore can handle a death message, but
581                          * we can't have the startcore come after the death message.
582                          * Otherwise, it would look like a new process.  So we hold the lock
583                          * til after we send our message, which prevents a possible death
584                          * message.
585                          * - Note there is no guarantee this core's interrupts were on, so
586                          *   it may not get the message for a while... */
587                         return;
588                 case (PROC_RUNNING_M):
589                         return;
590                 default:
591                         /* unlock just so the monitor can call something that might lock*/
592                         spin_unlock(&p->proc_lock);
593                         panic("Invalid process state %p in %s()!!", p->state, __FUNCTION__);
594         }
595 }
596
597 /* Actually runs the given context (trapframe) of process p on the core this
598  * code executes on.  This is called directly by __startcore, which needs to
599  * bypass the routine_kmsg check.  Interrupts should be off when you call this.
600  *
601  * A note on refcnting: this function will not return, and your proc reference
602  * will end up stored in current.  This will make no changes to p's refcnt, so
603  * do your accounting such that there is only the +1 for current.  This means if
604  * it is already in current (like in the trap return path), don't up it.  If
605  * it's already in current and you have another reference (like pid2proc or from
606  * an IPI), then down it (which is what happens in __startcore()).  If it's not
607  * in current and you have one reference, like proc_run(non_current_p), then
608  * also do nothing.  The refcnt for your *p will count for the reference stored
609  * in current. */
610 static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
611 {
612         assert(!irq_is_enabled());
613         __set_proc_current(p);
614         /* need to load our silly state, preferably somewhere other than here so we
615          * can avoid the case where the context was just running here.  it's not
616          * sufficient to do it in the "new process" if-block above (could be things
617          * like page faults that cause us to keep the same process, but want a
618          * different context.
619          * for now, we load this silly state here. (TODO) (HSS)
620          * We also need this to be per trapframe, and not per process...
621          * For now / OSDI, only load it when in _S mode.  _M mode was handled in
622          * __startcore.  */
623         if (p->state == PROC_RUNNING_S)
624                 env_pop_ancillary_state(p);
625         /* Clear the current_tf, since it is no longer used */
626         current_tf = 0; /* TODO: might not need this... */
627         env_pop_tf(tf);
628 }
629
630 /* Restarts/runs the current_tf, which must be for the current process, on the
631  * core this code executes on.  Calls an internal function to do the work.
632  *
633  * In case there are pending routine messages, like __death, __preempt, or
634  * __notify, we need to run them.  Alternatively, if there are any, we could
635  * self_ipi, and run the messages immediately after popping back to userspace,
636  * but that would have crappy overhead.
637  *
638  * Refcnting: this will not return, and it assumes that you've accounted for
639  * your reference as if it was the ref for "current" (which is what happens when
640  * returning from local traps and such. */
641 void proc_restartcore(void)
642 {
643         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
644         assert(!pcpui->cur_sysc);
645         /* TODO: can probably remove this enable_irq.  it was an optimization for
646          * RKMs */
647         /* Try and get any interrupts before we pop back to userspace.  If we didn't
648          * do this, we'd just get them in userspace, but this might save us some
649          * effort/overhead. */
650         enable_irq();
651         /* Need ints disabled when we return from processing (race on missing
652          * messages/IPIs) */
653         disable_irq();
654         process_routine_kmsg(pcpui->cur_tf);
655         /* If there is no owning process, just idle, since we don't know what to do.
656          * This could be because the process had been restarted a long time ago and
657          * has since left the core, or due to a KMSG like __preempt or __death. */
658         if (!pcpui->owning_proc) {
659                 abandon_core();
660                 smp_idle();
661         }
662         assert(pcpui->cur_tf);
663         __proc_startcore(pcpui->owning_proc, pcpui->cur_tf);
664 }
665
666 /* Destroys the process.  It will destroy the process and return any cores
667  * to the ksched via the __sched_proc_destroy() CB.
668  *
669  * Here's the way process death works:
670  * 0. grab the lock (protects state transition and core map)
671  * 1. set state to dying.  that keeps the kernel from doing anything for the
672  * process (like proc_running it).
673  * 2. figure out where the process is running (cross-core/async or RUNNING_M)
674  * 3. IPI to clean up those cores (decref, etc).
675  * 4. Unlock
676  * 5. Clean up your core, if applicable
677  * (Last core/kernel thread to decref cleans up and deallocates resources.)
678  *
679  * Note that some cores can be processing async calls, but will eventually
680  * decref.  Should think about this more, like some sort of callback/revocation.
681  *
682  * This function will now always return (it used to not return if the calling
683  * core was dying).  However, when it returns, a kernel message will eventually
684  * come in, making you abandon_core, as if you weren't running.  It may be that
685  * the only reference to p is the one you passed in, and when you decref, it'll
686  * get __proc_free()d. */
687 void proc_destroy(struct proc *p)
688 {
689         uint32_t nr_cores_revoked = 0;
690         struct kthread *sleeper;
691         spin_lock(&p->proc_lock);
692         /* storage for pc_arr is alloced at decl, which is after grabbing the lock*/
693         uint32_t pc_arr[p->procinfo->num_vcores];
694         switch (p->state) {
695                 case PROC_DYING: /* someone else killed this already. */
696                         spin_unlock(&p->proc_lock);
697                         return;
698                 case PROC_CREATED:
699                 case PROC_RUNNABLE_S:
700                 case PROC_WAITING:
701                         break;
702                 case PROC_RUNNABLE_M:
703                 case PROC_RUNNING_M:
704                         /* Need to reclaim any cores this proc might have, even if it's not
705                          * running yet.  Those running will receive a __death */
706                         nr_cores_revoked = __proc_take_allcores(p, pc_arr, FALSE);
707                         break;
708                 case PROC_RUNNING_S:
709                         #if 0
710                         // here's how to do it manually
711                         if (current == p) {
712                                 lcr3(boot_cr3);
713                                 proc_decref(p);         /* this decref is for the cr3 */
714                                 current = NULL;
715                         }
716                         #endif
717                         send_kernel_message(get_pcoreid(p, 0), __death, 0, 0, 0,
718                                             KMSG_IMMEDIATE);
719                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
720                         // TODO: might need to sort num_vcores too later (VC#)
721                         /* vcore is unmapped on the receive side */
722                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
723                         /* If we ever have RUNNING_S run on non-mgmt cores, we'll need to
724                          * tell the ksched about this now-idle core (after unlocking) */
725                         break;
726                 default:
727                         warn("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
728                              __FUNCTION__);
729                         spin_unlock(&p->proc_lock);
730                         return;
731         }
732         /* At this point, a death IPI should be on its way, either from the
733          * RUNNING_S one, or from proc_take_cores with a __death.  in general,
734          * interrupts should be on when you call proc_destroy locally, but currently
735          * aren't for all things (like traphandlers). */
736         __proc_set_state(p, PROC_DYING);
737         spin_unlock(&p->proc_lock);
738         /* This prevents processes from accessing their old files while dying, and
739          * will help if these files (or similar objects in the future) hold
740          * references to p (preventing a __proc_free()).  Need to unlock before
741          * doing this - the proclock doesn't protect the files (not proc state), and
742          * closing these might block (can't block while spinning). */
743         /* TODO: might need some sync protection */
744         close_all_files(&p->open_files, FALSE);
745         /* Tell the ksched about our death, and which cores we freed up */
746         __sched_proc_destroy(p, pc_arr, nr_cores_revoked);
747         /* Signal our state change.  Assuming we only have one waiter right now. */
748         sleeper = __up_sem(&p->state_change, TRUE);
749         if (sleeper)
750                 kthread_runnable(sleeper);
751 }
752
753 /* Turns *p into an MCP.  Needs to be called from a local syscall of a RUNNING_S
754  * process.  Returns 0 if it succeeded, an error code otherwise. */
755 int proc_change_to_m(struct proc *p)
756 {
757         int retval = 0;
758         int8_t state = 0;
759         spin_lock(&p->proc_lock);
760         /* in case userspace erroneously tries to change more than once */
761         if (__proc_is_mcp(p))
762                 goto error_out;
763         switch (p->state) {
764                 case (PROC_RUNNING_S):
765                         /* issue with if we're async or not (need to preempt it)
766                          * either of these should trip it. TODO: (ACR) async core req
767                          * TODO: relies on vcore0 being the caller (VC#) */
768                         if ((current != p) || (get_pcoreid(p, 0) != core_id()))
769                                 panic("We don't handle async RUNNING_S core requests yet.");
770                         /* save the tf so userspace can restart it.  Like in __notify,
771                          * this assumes a user tf is the same as a kernel tf.  We save
772                          * it in the preempt slot so that we can also save the silly
773                          * state. */
774                         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[0];
775                         disable_irqsave(&state);        /* protect cur_tf */
776                         /* Note this won't play well with concurrent proc kmsgs, but
777                          * since we're _S and locked, we shouldn't have any. */
778                         assert(current_tf);
779                         /* Copy uthread0's context to the notif slot */
780                         vcpd->notif_tf = *current_tf;
781                         clear_owning_proc(core_id());   /* so we don't restart */
782                         save_fp_state(&vcpd->preempt_anc);
783                         enable_irqsave(&state);
784                         /* Userspace needs to not fuck with notif_disabled before
785                          * transitioning to _M. */
786                         if (vcpd->notif_disabled) {
787                                 printk("[kernel] user bug: notifs disabled for vcore 0\n");
788                                 vcpd->notif_disabled = FALSE;
789                         }
790                         /* in the async case, we'll need to remotely stop and bundle
791                          * vcore0's TF.  this is already done for the sync case (local
792                          * syscall). */
793                         /* this process no longer runs on its old location (which is
794                          * this core, for now, since we don't handle async calls) */
795                         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
796                         // TODO: (VC#) might need to adjust num_vcores
797                         // TODO: (ACR) will need to unmap remotely (receive-side)
798                         __unmap_vcore(p, 0);    /* VC# keep in sync with proc_run_s */
799                         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
800                         /* change to runnable_m (it's TF is already saved) */
801                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
802                         p->procinfo->is_mcp = TRUE;
803                         spin_unlock(&p->proc_lock);
804                         /* Tell the ksched that we're a real MCP now! */
805                         __sched_proc_change_to_m(p);
806                         return 0;
807                 case (PROC_RUNNABLE_S):
808                         /* Issues: being on the runnable_list, proc_set_state not liking
809                          * it, and not clearly thinking through how this would happen.
810                          * Perhaps an async call that gets serviced after you're
811                          * descheduled? */
812                         warn("Not supporting RUNNABLE_S -> RUNNABLE_M yet.\n");
813                         goto error_out;
814                 case (PROC_DYING):
815                         warn("Dying, core request coming from %d\n", core_id());
816                         goto error_out;
817                 default:
818                         goto error_out;
819         }
820 error_out:
821         spin_unlock(&p->proc_lock);
822         return -EINVAL;
823 }
824
825 /* Old code to turn a RUNNING_M to a RUNNING_S, with the calling context
826  * becoming the new 'thread0'.  Don't use this.  Caller needs to send in a
827  * pc_arr big enough for all vcores.  Will return the number of cores given up
828  * by the proc. */
829 uint32_t __proc_change_to_s(struct proc *p, uint32_t *pc_arr)
830 {
831         int8_t state = 0;
832         uint32_t num_revoked;
833         printk("[kernel] trying to transition _M -> _S (deprecated)!\n");
834         assert(p->state == PROC_RUNNING_M); // TODO: (ACR) async core req
835         /* save the context, to be restarted in _S mode */
836         disable_irqsave(&state);        /* protect cur_tf */
837         assert(current_tf);
838         p->env_tf = *current_tf;
839         clear_owning_proc(core_id());   /* so we don't restart */
840         enable_irqsave(&state);
841         env_push_ancillary_state(p); // TODO: (HSS)
842         /* sending death, since it's not our job to save contexts or anything in
843          * this case. */
844         num_revoked = __proc_take_allcores(p, pc_arr, FALSE);
845         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
846         return num_revoked;
847 }
848
849 /* Helper function.  Is the given pcore a mapped vcore?  No locking involved, be
850  * careful. */
851 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
852 {
853         return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid;
854 }
855
856 /* Helper function.  Find the vcoreid for a given physical core id for proc p.
857  * No locking involved, be careful.  Panics on failure. */
858 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
859 {
860         assert(is_mapped_vcore(p, pcoreid));
861         return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid;
862 }
863
864 /* Helper function.  Try to find the pcoreid for a given virtual core id for
865  * proc p.  No locking involved, be careful.  Use this when you can tolerate a
866  * stale or otherwise 'wrong' answer. */
867 static uint32_t try_get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
868 {
869         return p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid;
870 }
871
872 /* Helper function.  Find the pcoreid for a given virtual core id for proc p.
873  * No locking involved, be careful.  Panics on failure. */
874 static uint32_t get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
875 {
876         assert(vcore_is_mapped(p, vcoreid));
877         return try_get_pcoreid(p, vcoreid);
878 }
879
880 /* Helper: saves the SCP's tf state and unmaps vcore 0.  In the future, we'll
881  * probably use vc0's space for env_tf and the silly state. */
882 void __proc_save_context_s(struct proc *p, struct trapframe *tf)
883 {
884         p->env_tf= *tf;
885         env_push_ancillary_state(p);                    /* TODO: (HSS) */
886         __unmap_vcore(p, 0);    /* VC# keep in sync with proc_run_s */
887 }
888
889 /* Yields the calling core.  Must be called locally (not async) for now.
890  * - If RUNNING_S, you just give up your time slice and will eventually return,
891  *   possibly after WAITING on an event.
892  * - If RUNNING_M, you give up the current vcore (which never returns), and
893  *   adjust the amount of cores wanted/granted.
894  * - If you have only one vcore, you switch to WAITING.  There's no 'classic
895  *   yield' for MCPs (at least not now).  When you run again, you'll have one
896  *   guaranteed core, starting from the entry point.
897  *
898  * If the call is being nice, it means different things for SCPs and MCPs.  For
899  * MCPs, it means that it is in response to a preemption (which needs to be
900  * checked).  If there is no preemption pending, just return.  For SCPs, it
901  * means the proc wants to give up the core, but still has work to do.  If not,
902  * the proc is trying to wait on an event.  It's not being nice to others, it
903  * just has no work to do.
904  *
905  * This usually does not return (smp_idle()), so it will eat your reference.
906  * Also note that it needs a non-current/edible reference, since it will abandon
907  * and continue to use the *p (current == 0, no cr3, etc).
908  *
909  * We disable interrupts for most of it too, since we need to protect current_tf
910  * and not race with __notify (which doesn't play well with concurrent
911  * yielders). */
912 void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
913 {
914         uint32_t vcoreid, pcoreid = core_id();
915         struct vcore *vc;
916         struct preempt_data *vcpd;
917         int8_t state = 0;
918         /* Need to disable before even reading vcoreid, since we could be unmapped
919          * by a __preempt or __death.  _S also needs ints disabled, so we'll just do
920          * it immediately. */
921         disable_irqsave(&state);
922         /* Need to lock before checking the vcoremap to find out who we are, in case
923          * we're getting __preempted and __startcored, from a remote core (in which
924          * case we might have come in thinking we were vcore X, but had X preempted
925          * and Y restarted on this pcore, and we suddenly are the wrong vcore
926          * yielding).  Arguably, this is incredibly rare, since you'd need to
927          * preempt the core, then decide to give it back with another grant in
928          * between. */
929         spin_lock(&p->proc_lock); /* horrible scalability.  =( */
930         switch (p->state) {
931                 case (PROC_RUNNING_S):
932                         if (!being_nice) {
933                                 /* waiting for an event to unblock us */
934                                 vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[0];
935                                 /* this check is an early optimization (check, signal, check
936                                  * again pattern).  We could also lock before spamming the
937                                  * vcore in event.c */
938                                 if (vcpd->notif_pending) {
939                                         /* they can't handle events, just need to prevent a yield.
940                                          * (note the notif_pendings are collapsed). */
941                                         if (!scp_is_vcctx_ready(vcpd))
942                                                 vcpd->notif_pending = FALSE;
943                                         goto out_failed;
944                                 }
945                                 /* syncing with event's SCP code.  we set waiting, then check
946                                  * pending.  they set pending, then check waiting.  it's not
947                                  * possible for us to miss the notif *and* for them to miss
948                                  * WAITING.  one (or both) of us will see and make sure the proc
949                                  * wakes up.  */
950                                 __proc_set_state(p, PROC_WAITING);
951                                 wrmb(); /* don't let the state write pass the notif read */ 
952                                 if (vcpd->notif_pending) {
953                                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_S);
954                                         if (!scp_is_vcctx_ready(vcpd))
955                                                 vcpd->notif_pending = FALSE;
956                                         goto out_failed;
957                                 }
958                                 /* if we're here, we want to sleep.  a concurrent event that
959                                  * hasn't already written notif_pending will have seen WAITING,
960                                  * and will be spinning while we do this. */
961                                 __proc_save_context_s(p, current_tf);
962                                 spin_unlock(&p->proc_lock);     /* note irqs are not enabled yet */
963                         } else {
964                                 /* yielding to allow other processes to run.  we're briefly
965                                  * WAITING, til we are woken up */
966                                 __proc_set_state(p, PROC_WAITING);
967                                 __proc_save_context_s(p, current_tf);
968                                 spin_unlock(&p->proc_lock);     /* note irqs are not enabled yet */
969                                 /* immediately wake up the proc (makes it runnable) */
970                                 proc_wakeup(p);
971                         }
972                         goto out_yield_core;
973                 case (PROC_RUNNING_M):
974                         break;                          /* will handle this stuff below */
975                 case (PROC_DYING):              /* incoming __death */
976                 case (PROC_RUNNABLE_M): /* incoming (bulk) preempt/myield TODO:(BULK) */
977                         goto out_failed;
978                 default:
979                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
980                               __FUNCTION__);
981         }
982         /* If we're already unmapped (__preempt or a __death was sent and the caller
983          * unmapped us), bail out.  Note that if a __death hit us, we should have
984          * bailed when we saw PROC_DYING.  Also note we might not have received the
985          * __preempt or __death kmsg yet. */
986         if (!is_mapped_vcore(p, pcoreid))
987                 goto out_failed;
988         vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
989         vc = vcoreid2vcore(p, vcoreid);
990         vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
991         /* no reason to be nice, return */
992         if (being_nice && !vc->preempt_pending)
993                 goto out_failed;
994         /* Sanity check, can remove after a while (we should have been unmapped) */
995         assert(!vc->preempt_served);
996         /* At this point, AFAIK there should be no preempt/death messages on the
997          * way, and we're on the online list.  So we'll go ahead and do the yielding
998          * business. */
999         /* If there's a preempt pending, we don't need to preempt later since we are
1000          * yielding (nice or otherwise).  If not, this is just a regular yield. */
1001         if (vc->preempt_pending) {
1002                 vc->preempt_pending = 0;
1003         } else {
1004                 /* Optional: on a normal yield, check to see if we are putting them
1005                  * below amt_wanted (help with user races) and bail. */
1006                 if (p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted >=
1007                                        p->procinfo->num_vcores)
1008                         goto out_failed;
1009         }
1010         /* Don't let them yield if they are missing a notification.  Userspace must
1011          * not leave vcore context without dealing with notif_pending.  pop_ros_tf()
1012          * handles leaving via uthread context.  This handles leaving via a yield.
1013          *
1014          * This early check is an optimization.  The real check is below when it
1015          * works with the online_vcs list (syncing with event.c and INDIR/IPI
1016          * posting). */
1017         if (vcpd->notif_pending)
1018                 goto out_failed;
1019         /* Now we'll actually try to yield */
1020         printd("[K] Process %d (%p) is yielding on vcore %d\n", p->pid, p,
1021                get_vcoreid(p, coreid));
1022         /* Remove from the online list, add to the yielded list, and unmap
1023          * the vcore, which gives up the core. */
1024         TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, vc, list);
1025         /* Now that we're off the online list, check to see if an alert made
1026          * it through (event.c sets this) */
1027         wrmb(); /* prev write must hit before reading notif_pending */
1028         /* Note we need interrupts disabled, since a __notify can come in
1029          * and set pending to FALSE */
1030         if (vcpd->notif_pending) {
1031                 /* We lost, put it back on the list and abort the yield */
1032                 TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, vc, list); /* could go HEAD */
1033                 goto out_failed;
1034         }
1035         /* We won the race with event sending, we can safely yield */
1036         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc, list);
1037         /* Note this protects stuff userspace should look at, which doesn't
1038          * include the TAILQs. */
1039         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1040         /* Next time the vcore starts, it starts fresh */
1041         vcpd->notif_disabled = FALSE;
1042         __unmap_vcore(p, vcoreid);
1043         p->procinfo->num_vcores--;
1044         p->procinfo->res_grant[RES_CORES] = p->procinfo->num_vcores;
1045         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1046         /* No more vcores?  Then we wait on an event */
1047         if (p->procinfo->num_vcores == 0) {
1048                 /* consider a ksched op to tell it about us WAITING */
1049                 __proc_set_state(p, PROC_WAITING);
1050         }
1051         spin_unlock(&p->proc_lock);
1052         /* Hand the now-idle core to the ksched */
1053         __sched_put_idle_core(p, pcoreid);
1054         goto out_yield_core;
1055 out_failed:
1056         /* for some reason we just want to return, either to take a KMSG that cleans
1057          * us up, or because we shouldn't yield (ex: notif_pending). */
1058         spin_unlock(&p->proc_lock);
1059         enable_irqsave(&state);
1060         return;
1061 out_yield_core:                         /* successfully yielded the core */
1062         proc_decref(p);                 /* need to eat the ref passed in */
1063         /* Clean up the core and idle.  Need to do this before enabling interrupts,
1064          * since once we call __sched_put_idle_core(), we could get a startcore. */
1065         clear_owning_proc(pcoreid);     /* so we don't restart */
1066         abandon_core();
1067         smp_idle();                             /* will reenable interrupts */
1068 }
1069
1070 /* Sends a notification (aka active notification, aka IPI) to p's vcore.  We
1071  * only send a notification if one they are enabled.  There's a bunch of weird
1072  * cases with this, and how pending / enabled are signals between the user and
1073  * kernel - check the documentation.  Note that pending is more about messages.
1074  * The process needs to be in vcore_context, and the reason is usually a
1075  * message.  We set pending here in case we were called to prod them into vcore
1076  * context (like via a sys_self_notify).  Also note that this works for _S
1077  * procs, if you send to vcore 0 (and the proc is running). */
1078 void proc_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1079 {
1080         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1081         vcpd->notif_pending = TRUE;
1082         wrmb(); /* must write notif_pending before reading notif_disabled */
1083         if (!vcpd->notif_disabled) {
1084                 /* GIANT WARNING: we aren't using the proc-lock to protect the
1085                  * vcoremap.  We want to be able to use this from interrupt context,
1086                  * and don't want the proc_lock to be an irqsave.  Spurious
1087                  * __notify() kmsgs are okay (it checks to see if the right receiver
1088                  * is current). */
1089                 if (vcore_is_mapped(p, vcoreid)) {
1090                         printd("[kernel] sending notif to vcore %d\n", vcoreid);
1091                         /* This use of try_get_pcoreid is racy, might be unmapped */
1092                         send_kernel_message(try_get_pcoreid(p, vcoreid), __notify, (long)p,
1093                                             0, 0, KMSG_IMMEDIATE);
1094                 }
1095         }
1096 }
1097
1098 /* Makes sure p is runnable.  Callers may spam this, so it needs to handle
1099  * repeated calls for the same event.  Callers include event delivery, SCP
1100  * yield, and new SCPs.  Will trigger __sched_.cp_wakeup() CBs.  Will only
1101  * trigger the CB once, regardless of how many times we are called, *until* the
1102  * proc becomes WAITING again, presumably because of something the ksched did.*/
1103 void proc_wakeup(struct proc *p)
1104 {
1105         spin_lock(&p->proc_lock);
1106         if (__proc_is_mcp(p)) {
1107                 /* we only wake up WAITING mcps */
1108                 if (p->state != PROC_WAITING) {
1109                         spin_unlock(&p->proc_lock);
1110                         return;
1111                 }
1112                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
1113                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1114                 __sched_mcp_wakeup(p);
1115                 return;
1116         } else {
1117                 /* SCPs can wake up for a variety of reasons.  the only times we need
1118                  * to do something is if it was waiting or just created.  other cases
1119                  * are either benign (just go out), or potential bugs (_Ms) */
1120                 switch (p->state) {
1121                         case (PROC_CREATED):
1122                         case (PROC_WAITING):
1123                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
1124                                 break;
1125                         case (PROC_RUNNABLE_S):
1126                         case (PROC_RUNNING_S):
1127                         case (PROC_DYING):
1128                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1129                                 return;
1130                         case (PROC_RUNNABLE_M):
1131                         case (PROC_RUNNING_M):
1132                                 warn("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
1133                                      __FUNCTION__);
1134                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1135                                 return;
1136                 }
1137                 printd("[kernel] FYI, waking up an _S proc\n"); /* thanks, past brho! */
1138                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1139                 __sched_scp_wakeup(p);
1140         }
1141 }
1142
1143 /* Is the process in multi_mode / is an MCP or not?  */
1144 bool __proc_is_mcp(struct proc *p)
1145 {
1146         /* in lieu of using the amount of cores requested, or having a bunch of
1147          * states (like PROC_WAITING_M and _S), I'll just track it with a bool. */
1148         return p->procinfo->is_mcp;
1149 }
1150
1151 /************************  Preemption Functions  ******************************
1152  * Don't rely on these much - I'll be sure to change them up a bit.
1153  *
1154  * Careful about what takes a vcoreid and what takes a pcoreid.  Also, there may
1155  * be weird glitches with setting the state to RUNNABLE_M.  It is somewhat in
1156  * flux.  The num_vcores is changed after take_cores, but some of the messages
1157  * (or local traps) may not yet be ready to handle seeing their future state.
1158  * But they should be, so fix those when they pop up.
1159  *
1160  * Another thing to do would be to make the _core functions take a pcorelist,
1161  * and not just one pcoreid. */
1162
1163 /* Sets a preempt_pending warning for p's vcore, to go off 'when'.  If you care
1164  * about locking, do it before calling.  Takes a vcoreid! */
1165 void __proc_preempt_warn(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint64_t when)
1166 {
1167         struct event_msg local_msg = {0};
1168         /* danger with doing this unlocked: preempt_pending is set, but never 0'd,
1169          * since it is unmapped and not dealt with (TODO)*/
1170         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_pending = when;
1171
1172         /* Send the event (which internally checks to see how they want it) */
1173         local_msg.ev_type = EV_PREEMPT_PENDING;
1174         local_msg.ev_arg1 = vcoreid;
1175         /* Whenever we send msgs with the proc locked, we need at least 1 online.
1176          * Caller needs to make sure the core was online/mapped. */
1177         assert(!TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs));
1178         send_kernel_event(p, &local_msg, vcoreid);
1179
1180         /* TODO: consider putting in some lookup place for the alarm to find it.
1181          * til then, it'll have to scan the vcoremap (O(n) instead of O(m)) */
1182 }
1183
1184 /* Warns all active vcores of an impending preemption.  Hold the lock if you
1185  * care about the mapping (and you should). */
1186 void __proc_preempt_warnall(struct proc *p, uint64_t when)
1187 {
1188         struct vcore *vc_i;
1189         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1190                 __proc_preempt_warn(p, vcore2vcoreid(p, vc_i), when);
1191         /* TODO: consider putting in some lookup place for the alarm to find it.
1192          * til then, it'll have to scan the vcoremap (O(n) instead of O(m)) */
1193 }
1194
1195 // TODO: function to set an alarm, if none is outstanding
1196
1197 /* Raw function to preempt a single core.  If you care about locking, do it
1198  * before calling. */
1199 void __proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
1200 {
1201         uint32_t vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
1202         struct event_msg preempt_msg = {0};
1203         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_served = TRUE;
1204         // expects a pcorelist.  assumes pcore is mapped and running_m
1205         __proc_take_corelist(p, &pcoreid, 1, TRUE);
1206         /* Only send the message if we have an online core.  o/w, it would fuck
1207          * us up (deadlock), and hey don't need a message.  the core we just took
1208          * will be the first one to be restarted.  It will look like a notif.  in
1209          * the future, we could send the event if we want, but the caller needs to
1210          * do that (after unlocking). */
1211         if (!TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs)) {
1212                 preempt_msg.ev_type = EV_VCORE_PREEMPT;
1213                 preempt_msg.ev_arg2 = vcoreid;
1214                 send_kernel_event(p, &preempt_msg, 0);
1215         }
1216 }
1217
1218 /* Raw function to preempt every vcore.  If you care about locking, do it before
1219  * calling. */
1220 uint32_t __proc_preempt_all(struct proc *p, uint32_t *pc_arr)
1221 {
1222         /* instead of doing this, we could just preempt_served all possible vcores,
1223          * and not just the active ones.  We would need to sort out a way to deal
1224          * with stale preempt_serveds first.  This might be just as fast anyways. */
1225         struct vcore *vc_i;
1226         /* TODO:(BULK) PREEMPT - don't bother with this, set a proc wide flag, or
1227          * just make us RUNNABLE_M.  Note this is also used by __map_vcore. */
1228         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1229                 vc_i->preempt_served = TRUE;
1230         return __proc_take_allcores(p, pc_arr, TRUE);
1231 }
1232
1233 /* Warns and preempts a vcore from p.  No delaying / alarming, or anything.  The
1234  * warning will be for u usec from now.  Returns TRUE if the core belonged to
1235  * the proc (and thus preempted), False if the proc no longer has the core. */
1236 bool proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid, uint64_t usec)
1237 {
1238         uint64_t warn_time = read_tsc() + usec2tsc(usec);
1239         bool retval = FALSE;
1240         if (p->state != PROC_RUNNING_M) {
1241                 /* more of an FYI for brho.  should be harmless to just return. */
1242                 warn("Tried to preempt from a non RUNNING_M proc!");
1243                 return FALSE;
1244         }
1245         spin_lock(&p->proc_lock);
1246         if (is_mapped_vcore(p, pcoreid)) {
1247                 __proc_preempt_warn(p, get_vcoreid(p, pcoreid), warn_time);
1248                 __proc_preempt_core(p, pcoreid);
1249                 /* we might have taken the last core */
1250                 if (!p->procinfo->num_vcores)
1251                         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
1252                 retval = TRUE;
1253         }
1254         spin_unlock(&p->proc_lock);
1255         return retval;
1256 }
1257
1258 /* Warns and preempts all from p.  No delaying / alarming, or anything.  The
1259  * warning will be for u usec from now. */
1260 void proc_preempt_all(struct proc *p, uint64_t usec)
1261 {
1262         uint64_t warn_time = read_tsc() + usec2tsc(usec);
1263         uint32_t num_revoked = 0;
1264         spin_lock(&p->proc_lock);
1265         /* storage for pc_arr is alloced at decl, which is after grabbing the lock*/
1266         uint32_t pc_arr[p->procinfo->num_vcores];
1267         /* DYING could be okay */
1268         if (p->state != PROC_RUNNING_M) {
1269                 warn("Tried to preempt from a non RUNNING_M proc!");
1270                 spin_unlock(&p->proc_lock);
1271                 return;
1272         }
1273         __proc_preempt_warnall(p, warn_time);
1274         num_revoked = __proc_preempt_all(p, pc_arr);
1275         assert(!p->procinfo->num_vcores);
1276         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
1277         spin_unlock(&p->proc_lock);
1278         /* TODO: when we revise this func, look at __put_idle */
1279         /* Return the cores to the ksched */
1280         if (num_revoked)
1281                 __sched_put_idle_cores(p, pc_arr, num_revoked);
1282 }
1283
1284 /* Give the specific pcore to proc p.  Lots of assumptions, so don't really use
1285  * this.  The proc needs to be _M and prepared for it.  the pcore needs to be
1286  * free, etc. */
1287 void proc_give(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
1288 {
1289         warn("Your idlecoremap is now screwed up");     /* TODO (IDLE) */
1290         spin_lock(&p->proc_lock);
1291         // expects a pcorelist, we give it a list of one
1292         __proc_give_cores(p, &pcoreid, 1);
1293         spin_unlock(&p->proc_lock);
1294 }
1295
1296 /* Global version of the helper, for sys_get_vcoreid (might phase that syscall
1297  * out). */
1298 uint32_t proc_get_vcoreid(struct proc *p)
1299 {
1300         return per_cpu_info[core_id()].owning_vcoreid;
1301 }
1302
1303 /* TODO: make all of these static inlines when we gut the env crap */
1304 bool vcore_is_mapped(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1305 {
1306         return p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid;
1307 }
1308
1309 /* Can do this, or just create a new field and save it in the vcoremap */
1310 uint32_t vcore2vcoreid(struct proc *p, struct vcore *vc)
1311 {
1312         return (vc - p->procinfo->vcoremap);
1313 }
1314
1315 struct vcore *vcoreid2vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1316 {
1317         return &p->procinfo->vcoremap[vcoreid];
1318 }
1319
1320 /********** Core granting (bulk and single) ***********/
1321
1322 /* Helper: gives pcore to the process, mapping it to the next available vcore
1323  * from list vc_list.  Returns TRUE if we succeeded (non-empty).  If you pass in
1324  * **vc, we'll tell you which vcore it was. */
1325 static bool __proc_give_a_pcore(struct proc *p, uint32_t pcore,
1326                                 struct vcore_tailq *vc_list, struct vcore **vc)
1327 {
1328         struct vcore *new_vc;
1329         new_vc = TAILQ_FIRST(vc_list);
1330         if (!new_vc)
1331                 return FALSE;
1332         printd("setting vcore %d to pcore %d\n", vcore2vcoreid(p, new_vc),
1333                pcorelist[i]);
1334         TAILQ_REMOVE(vc_list, new_vc, list);
1335         TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, new_vc, list);
1336         __map_vcore(p, vcore2vcoreid(p, new_vc), pcore);
1337         if (vc)
1338                 *vc = new_vc;
1339         return TRUE;
1340 }
1341
1342 static void __proc_give_cores_runnable(struct proc *p, uint32_t *pc_arr,
1343                                        uint32_t num)
1344 {
1345         assert(p->state == PROC_RUNNABLE_M);
1346         assert(num);    /* catch bugs */
1347         /* add new items to the vcoremap */
1348         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);/* unncessary if offline */
1349         p->procinfo->num_vcores += num;
1350         for (int i = 0; i < num; i++) {
1351                 /* Try from the bulk list first */
1352                 if (__proc_give_a_pcore(p, pc_arr[i], &p->bulk_preempted_vcs, 0))
1353                         continue;
1354                 /* o/w, try from the inactive list.  at one point, i thought there might
1355                  * be a legit way in which the inactive list could be empty, but that i
1356                  * wanted to catch it via an assert. */
1357                 assert(__proc_give_a_pcore(p, pc_arr[i], &p->inactive_vcs, 0));
1358         }
1359         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1360 }
1361
1362 static void __proc_give_cores_running(struct proc *p, uint32_t *pc_arr,
1363                                       uint32_t num)
1364 {
1365         struct vcore *vc_i;
1366         /* Up the refcnt, since num cores are going to start using this
1367          * process and have it loaded in their owning_proc and 'current'. */
1368         proc_incref(p, num * 2);        /* keep in sync with __startcore */
1369         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1370         p->procinfo->num_vcores += num;
1371         assert(TAILQ_EMPTY(&p->bulk_preempted_vcs));
1372         for (int i = 0; i < num; i++) {
1373                 assert(__proc_give_a_pcore(p, pc_arr[i], &p->inactive_vcs, &vc_i));
1374                 send_kernel_message(pc_arr[i], __startcore, (long)p,
1375                                     (long)vcore2vcoreid(p, vc_i), 0, KMSG_IMMEDIATE);
1376         }
1377         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1378 }
1379
1380 /* Gives process p the additional num cores listed in pcorelist.  If the proc is
1381  * not RUNNABLE_M or RUNNING_M, this will fail and allocate none of the core
1382  * (and return -1).  If you're RUNNING_M, this will startup your new cores at
1383  * the entry point with their virtual IDs (or restore a preemption).  If you're
1384  * RUNNABLE_M, you should call __proc_run_m after this so that the process can
1385  * start to use its cores.  In either case, this returns 0.
1386  *
1387  * If you're *_S, make sure your core0's TF is set (which is done when coming in
1388  * via arch/trap.c and we are RUNNING_S), change your state, then call this.
1389  * Then call __proc_run_m().
1390  *
1391  * The reason I didn't bring the _S cases from core_request over here is so we
1392  * can keep this family of calls dealing with only *_Ms, to avoiding caring if
1393  * this is called from another core, and to avoid the _S -> _M transition.
1394  *
1395  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
1396 int __proc_give_cores(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, uint32_t num)
1397 {
1398         /* should never happen: */
1399         assert(num + p->procinfo->num_vcores <= MAX_NUM_CPUS);
1400         switch (p->state) {
1401                 case (PROC_RUNNABLE_S):
1402                 case (PROC_RUNNING_S):
1403                         warn("Don't give cores to a process in a *_S state!\n");
1404                         return -1;
1405                 case (PROC_DYING):
1406                 case (PROC_WAITING):
1407                         /* can't accept, just fail */
1408                         return -1;
1409                 case (PROC_RUNNABLE_M):
1410                         __proc_give_cores_runnable(p, pc_arr, num);
1411                         break;
1412                 case (PROC_RUNNING_M):
1413                         __proc_give_cores_running(p, pc_arr, num);
1414                         break;
1415                 default:
1416                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
1417                               __FUNCTION__);
1418         }
1419         /* TODO: considering moving to the ksched (hard, due to yield) */
1420         p->procinfo->res_grant[RES_CORES] += num;
1421         return 0;
1422 }
1423
1424 /********** Core revocation (bulk and single) ***********/
1425
1426 /* Revokes a single vcore from a process (unmaps or sends a KMSG to unmap). */
1427 static void __proc_revoke_core(struct proc *p, uint32_t vcoreid, bool preempt)
1428 {
1429         uint32_t pcoreid = get_pcoreid(p, vcoreid);
1430         struct preempt_data *vcpd;
1431         if (preempt) {
1432                 /* Lock the vcore's state (necessary for preemption recovery) */
1433                 vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1434                 atomic_or(&vcpd->flags, VC_K_LOCK);
1435                 send_kernel_message(pcoreid, __preempt, (long)p, 0, 0, KMSG_IMMEDIATE);
1436         } else {
1437                 send_kernel_message(pcoreid, __death, 0, 0, 0, KMSG_IMMEDIATE);
1438         }
1439 }
1440
1441 /* Revokes all cores from the process (unmaps or sends a KMSGS). */
1442 static void __proc_revoke_allcores(struct proc *p, bool preempt)
1443 {
1444         struct vcore *vc_i;
1445         /* TODO: if we ever get broadcast messaging, use it here (still need to lock
1446          * the vcores' states for preemption) */
1447         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1448                 __proc_revoke_core(p, vcore2vcoreid(p, vc_i), preempt);
1449 }
1450
1451 /* Might be faster to scan the vcoremap than to walk the list... */
1452 static void __proc_unmap_allcores(struct proc *p)
1453 {
1454         struct vcore *vc_i;
1455         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1456                 __unmap_vcore(p, vcore2vcoreid(p, vc_i));
1457 }
1458
1459 /* Takes (revoke via kmsg or unmap) from process p the num cores listed in
1460  * pc_arr.  Will preempt if 'preempt' is set.  o/w, no state will be saved, etc.
1461  * Don't use this for taking all of a process's cores.
1462  *
1463  * Make sure you hold the lock when you call this, and make sure that the pcore
1464  * actually belongs to the proc, non-trivial due to other __preempt messages. */
1465 void __proc_take_corelist(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, uint32_t num,
1466                           bool preempt)
1467 {
1468         struct vcore *vc;
1469         uint32_t vcoreid;
1470         assert(p->state & (PROC_RUNNING_M | PROC_RUNNABLE_M));
1471         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1472         for (int i = 0; i < num; i++) {
1473                 vcoreid = get_vcoreid(p, pc_arr[i]);
1474                 /* Sanity check */
1475                 assert(pc_arr[i] == get_pcoreid(p, vcoreid));
1476                 /* Revoke / unmap core */
1477                 if (p->state == PROC_RUNNING_M)
1478                         __proc_revoke_core(p, vcoreid, preempt);
1479                 __unmap_vcore(p, vcoreid);
1480                 /* Change lists for the vcore.  Note, the vcore is already unmapped
1481                  * and/or the messages are already in flight.  The only code that looks
1482                  * at the lists without holding the lock is event code. */
1483                 vc = vcoreid2vcore(p, vcoreid);
1484                 TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, vc, list);
1485                 /* even for single preempts, we use the inactive list.  bulk preempt is
1486                  * only used for when we take everything. */
1487                 TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc, list);
1488         }
1489         p->procinfo->num_vcores -= num;
1490         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1491         p->procinfo->res_grant[RES_CORES] -= num;
1492 }
1493
1494 /* Takes all cores from a process (revoke via kmsg or unmap), putting them on
1495  * the appropriate vcore list, and fills pc_arr with the pcores revoked, and
1496  * returns the number of entries in pc_arr.
1497  *
1498  * Make sure pc_arr is big enough to handle num_vcores().
1499  * Make sure you hold the lock when you call this. */
1500 uint32_t __proc_take_allcores(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, bool preempt)
1501 {
1502         struct vcore *vc_i, *vc_temp;
1503         uint32_t num = 0;
1504         assert(p->state & (PROC_RUNNING_M | PROC_RUNNABLE_M));
1505         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1506         /* Write out which pcores we're going to take */
1507         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1508                 pc_arr[num++] = vc_i->pcoreid;
1509         /* Revoke if they are running, and unmap.  Both of these need the online
1510          * list to not be changed yet. */
1511         if (p->state == PROC_RUNNING_M)
1512                 __proc_revoke_allcores(p, preempt);
1513         __proc_unmap_allcores(p);
1514         /* Move the vcores from online to the head of the appropriate list */
1515         TAILQ_FOREACH_SAFE(vc_i, &p->online_vcs, list, vc_temp) {
1516                 /* TODO: we may want a TAILQ_CONCAT_HEAD, or something that does that */
1517                 TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, vc_i, list);
1518                 /* Put the cores on the appropriate list */
1519                 if (preempt)
1520                         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->bulk_preempted_vcs, vc_i, list);
1521                 else
1522                         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc_i, list);
1523         }
1524         assert(TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs));
1525         assert(num == p->procinfo->num_vcores);
1526         p->procinfo->num_vcores = 0;
1527         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1528         p->procinfo->res_grant[RES_CORES] = 0;
1529         return num;
1530 }
1531
1532 /* Helper to do the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
1533  * calling. */
1534 void __map_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint32_t pcoreid)
1535 {
1536         /* Need to spin until __preempt is done saving state and whatnot before we
1537          * give the core back out.  Note that __preempt doesn't need the mapping: we
1538          * just need to not give out the same vcore (via a __startcore) until the
1539          * state is saved so __startcore has something to start. (and spinning in
1540          * startcore won't work, since startcore has no versioning). */
1541         while (p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_served)
1542                 cpu_relax();
1543         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid = pcoreid;
1544         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = TRUE;
1545         p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid = vcoreid;
1546         p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid = TRUE;
1547 }
1548
1549 /* Helper to unmap the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
1550  * calling. */
1551 void __unmap_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1552 {
1553         p->procinfo->pcoremap[p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid].valid = FALSE;
1554         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = FALSE;
1555 }
1556
1557 /* Stop running whatever context is on this core and load a known-good cr3.
1558  * Note this leaves no trace of what was running. This "leaves the process's
1559  * context.  Also, we want interrupts disabled, to not conflict with kmsgs
1560  * (__launch_kthread, proc mgmt, etc).
1561  *
1562  * This does not clear the owning proc.  Use the other helper for that. */
1563 void abandon_core(void)
1564 {
1565         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1566         assert(!irq_is_enabled());
1567         /* Syscalls that don't return will ultimately call abadon_core(), so we need
1568          * to make sure we don't think we are still working on a syscall. */
1569         pcpui->cur_sysc = 0;
1570         if (pcpui->cur_proc)
1571                 __abandon_core();
1572 }
1573
1574 /* Helper to clear the core's owning processor and manage refcnting.  Pass in
1575  * core_id() to save a couple core_id() calls. */
1576 void clear_owning_proc(uint32_t coreid)
1577 {
1578         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1579         struct proc *p = pcpui->owning_proc;
1580         assert(!irq_is_enabled());
1581         pcpui->owning_proc = 0;
1582         pcpui->owning_vcoreid = 0xdeadbeef;
1583         pcpui->cur_tf = 0;                      /* catch bugs for now (will go away soon) */
1584         if (p);
1585                 proc_decref(p);
1586 }
1587
1588 /* Switches to the address space/context of new_p, doing nothing if we are
1589  * already in new_p.  This won't add extra refcnts or anything, and needs to be
1590  * paired with switch_back() at the end of whatever function you are in.  Don't
1591  * migrate cores in the middle of a pair.  Specifically, the uncounted refs are
1592  * one for the old_proc, which is passed back to the caller, and new_p is
1593  * getting placed in cur_proc. */
1594 struct proc *switch_to(struct proc *new_p)
1595 {
1596         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1597         struct proc *old_proc;
1598         int8_t irq_state = 0;
1599         disable_irqsave(&irq_state);
1600         old_proc = pcpui->cur_proc;                                     /* uncounted ref */
1601         /* If we aren't the proc already, then switch to it */
1602         if (old_proc != new_p) {
1603                 pcpui->cur_proc = new_p;                                /* uncounted ref */
1604                 lcr3(new_p->env_cr3);
1605         }
1606         enable_irqsave(&irq_state);
1607         return old_proc;
1608 }
1609
1610 /* This switches back to old_proc from new_p.  Pair it with switch_to(), and
1611  * pass in its return value for old_proc. */
1612 void switch_back(struct proc *new_p, struct proc *old_proc)
1613 {
1614         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1615         int8_t irq_state = 0;
1616         if (old_proc != new_p) {
1617                 disable_irqsave(&irq_state);
1618                 pcpui->cur_proc = old_proc;
1619                 if (old_proc)
1620                         lcr3(old_proc->env_cr3);
1621                 else
1622                         lcr3(boot_cr3);
1623                 enable_irqsave(&irq_state);
1624         }
1625 }
1626
1627 /* Will send a TLB shootdown message to every vcore in the main address space
1628  * (aka, all vcores for now).  The message will take the start and end virtual
1629  * addresses as well, in case we want to be more clever about how much we
1630  * shootdown and batching our messages.  Should do the sanity about rounding up
1631  * and down in this function too.
1632  *
1633  * Would be nice to have a broadcast kmsg at this point.  Note this may send a
1634  * message to the calling core (interrupting it, possibly while holding the
1635  * proc_lock).  We don't need to process routine messages since it's an
1636  * immediate message. */
1637 void proc_tlbshootdown(struct proc *p, uintptr_t start, uintptr_t end)
1638 {
1639         struct vcore *vc_i;
1640         /* TODO: we might be able to avoid locking here in the future (we must hit
1641          * all online, and we can check __mapped).  it'll be complicated. */
1642         spin_lock(&p->proc_lock);
1643         switch (p->state) {
1644                 case (PROC_RUNNING_S):
1645                         tlbflush();
1646                         break;
1647                 case (PROC_RUNNING_M):
1648                         /* TODO: (TLB) sanity checks and rounding on the ranges */
1649                         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
1650                                 send_kernel_message(vc_i->pcoreid, __tlbshootdown, start, end,
1651                                                     0, KMSG_IMMEDIATE);
1652                         }
1653                         break;
1654                 case (PROC_DYING):
1655                         /* if it is dying, death messages are already on the way to all
1656                          * cores, including ours, which will clear the TLB. */
1657                         break;
1658                 default:
1659                         /* will probably get this when we have the short handlers */
1660                         warn("Unexpected case %s in %s", procstate2str(p->state),
1661                              __FUNCTION__);
1662         }
1663         spin_unlock(&p->proc_lock);
1664 }
1665
1666 /* Helper, used by __startcore and change_to_vcore, which sets up cur_tf to run
1667  * a given process's vcore.  Caller needs to set up things like owning_proc and
1668  * whatnot.  Note that we might not have p loaded as current. */
1669 static void __set_curtf_to_vcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
1670 {
1671         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1672         struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1673
1674         /* We could let userspace do this, though they come into vcore entry many
1675          * times, and we just need this to happen when the cores comes online the
1676          * first time.  That, and they want this turned on as soon as we know a
1677          * vcore *WILL* be online.  We could also do this earlier, when we map the
1678          * vcore to its pcore, though we don't always have current loaded or
1679          * otherwise mess with the VCPD in those code paths. */
1680         vcpd->can_rcv_msg = TRUE;
1681         /* Mark that this vcore as no longer preempted.  No danger of clobbering
1682          * other writes, since this would get turned on in __preempt (which can't be
1683          * concurrent with this function on this core), and the atomic is just
1684          * toggling the one bit (a concurrent VC_K_LOCK will work) */
1685         atomic_and(&vcpd->flags, ~VC_PREEMPTED);
1686         printd("[kernel] startcore on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
1687                core_id(), p->pid, vcoreid);
1688         /* If notifs are disabled, the vcore was in vcore context and we need to
1689          * restart the preempt_tf.  o/w, we give them a fresh vcore (which is also
1690          * what happens the first time a vcore comes online).  No matter what,
1691          * they'll restart in vcore context.  It's just a matter of whether or not
1692          * it is the old, interrupted vcore context. */
1693         if (vcpd->notif_disabled) {
1694                 restore_fp_state(&vcpd->preempt_anc);
1695                 /* copy-in the tf we'll pop, then set all security-related fields */
1696                 pcpui->actual_tf = vcpd->preempt_tf;
1697                 proc_secure_trapframe(&pcpui->actual_tf);
1698         } else { /* not restarting from a preemption, use a fresh vcore */
1699                 assert(vcpd->transition_stack);
1700                 /* TODO: consider 0'ing the FP state.  We're probably leaking. */
1701                 proc_init_trapframe(&pcpui->actual_tf, vcoreid, p->env_entry,
1702                                     vcpd->transition_stack);
1703                 /* Disable/mask active notifications for fresh vcores */
1704                 vcpd->notif_disabled = TRUE;
1705         }
1706         /* cur_tf was built above (in actual_tf), now use it */
1707         pcpui->cur_tf = &pcpui->actual_tf;
1708         /* this cur_tf will get run when the kernel returns / idles */
1709 }
1710
1711 /* Changes calling vcore to be vcoreid.  enable_my_notif tells us about how the
1712  * state calling vcore wants to be left in.  It will look like caller_vcoreid
1713  * was preempted.  Note we don't care about notif_pending.  */
1714 void proc_change_to_vcore(struct proc *p, uint32_t new_vcoreid,
1715                           bool enable_my_notif)
1716 {
1717         uint32_t caller_vcoreid, pcoreid = core_id();
1718         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[pcoreid];
1719         struct preempt_data *caller_vcpd;
1720         struct vcore *caller_vc, *new_vc;
1721         struct event_msg preempt_msg = {0};
1722         int8_t state = 0;
1723         /* Need to disable before even reading caller_vcoreid, since we could be
1724          * unmapped by a __preempt or __death, like in yield. */
1725         disable_irqsave(&state);
1726         /* Need to lock before reading the vcoremap, like in yield */
1727         spin_lock(&p->proc_lock);
1728         /* new_vcoreid is already runing, abort */
1729         if (vcore_is_mapped(p, new_vcoreid))
1730                 goto out_failed;
1731         /* Need to make sure our vcore is allowed to switch.  We might have a
1732          * __preempt, __death, etc, coming in.  Similar to yield. */
1733         switch (p->state) {
1734                 case (PROC_RUNNING_M):
1735                         break;                          /* the only case we can proceed */
1736                 case (PROC_RUNNING_S):  /* user bug, just return */
1737                 case (PROC_DYING):              /* incoming __death */
1738                 case (PROC_RUNNABLE_M): /* incoming (bulk) preempt/myield TODO:(BULK) */
1739                         goto out_failed;
1740                 default:
1741                         panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
1742                               __FUNCTION__);
1743         }
1744         /* Make sure we're still mapped in the proc. */
1745         if (!is_mapped_vcore(p, pcoreid))
1746                 goto out_failed;
1747         /* Get all our info */
1748         caller_vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
1749         assert(caller_vcoreid == pcpui->owning_vcoreid);
1750         caller_vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[caller_vcoreid];
1751         caller_vc = vcoreid2vcore(p, caller_vcoreid);
1752         /* Should only call from vcore context */
1753         if (!caller_vcpd->notif_disabled) {
1754                 printk("[kernel] You tried to change vcores from uthread ctx\n");
1755                 goto out_failed;
1756         }
1757         /* Sanity check, can remove after a while (we should have been unmapped) */
1758         assert(!caller_vc->preempt_served);
1759         /* Ok, we're clear to do the switch.  Lets figure out who the new one is */
1760         new_vc = vcoreid2vcore(p, new_vcoreid);
1761         printd("[kernel] changing vcore %d to vcore %d\n", caller_vcoreid,
1762                new_vcoreid);
1763         /* enable_my_notif signals how we'll be restarted */
1764         if (enable_my_notif) {
1765                 /* if they set this flag, then the vcore can just restart from scratch,
1766                  * and we don't care about either the notif_tf or the preempt_tf. */
1767                 caller_vcpd->notif_disabled = FALSE;
1768         } else {
1769                 /* need to set up the calling vcore's tf so that it'll get restarted by
1770                  * __startcore, to make the caller look like it was preempted. */
1771                 caller_vcpd->preempt_tf = *current_tf;
1772                 save_fp_state(&caller_vcpd->preempt_anc);
1773                 /* Mark our core as preempted (for userspace recovery). */
1774                 atomic_or(&caller_vcpd->flags, VC_PREEMPTED);
1775         }
1776         /* Either way, unmap and offline our current vcore */
1777         /* Move the caller from online to inactive */
1778         TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, caller_vc, list);
1779         /* We don't bother with the notif_pending race.  note that notif_pending
1780          * could still be set.  this was a preempted vcore, and userspace will need
1781          * to deal with missed messages (preempt_recover() will handle that) */
1782         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, caller_vc, list);
1783         /* Move the new one from inactive to online */
1784         TAILQ_REMOVE(&p->inactive_vcs, new_vc, list);
1785         TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, new_vc, list);
1786         /* Change the vcore map (TODO: might get rid of this seqctr) */
1787         __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1788         __unmap_vcore(p, caller_vcoreid);
1789         __map_vcore(p, new_vcoreid, pcoreid);
1790         __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
1791         /* So this core knows which vcore is here: */
1792         pcpui->owning_vcoreid = new_vcoreid;
1793         /* Send either a PREEMPT msg or a CHECK_MSGS msg.  If they said to
1794          * enable_my_notif, then all userspace needs is to check messages, not a
1795          * full preemption recovery. */
1796         preempt_msg.ev_type = (enable_my_notif ? EV_CHECK_MSGS : EV_VCORE_PREEMPT);
1797         preempt_msg.ev_arg2 = caller_vcoreid;   /* arg2 is 32 bits */
1798         /* Whenever we send msgs with the proc locked, we need at least 1 online.
1799          * In this case, it's the one we just changed to. */
1800         assert(!TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs));
1801         send_kernel_event(p, &preempt_msg, new_vcoreid);
1802         /* Change cur_tf so we'll be the new vcoreid */
1803         __set_curtf_to_vcoreid(p, new_vcoreid);
1804         /* Fall through to exit (we didn't fail) */
1805 out_failed:
1806         spin_unlock(&p->proc_lock);
1807         enable_irqsave(&state);
1808 }
1809
1810 /* Kernel message handler to start a process's context on this core, when the
1811  * core next considers running a process.  Tightly coupled with __proc_run_m().
1812  * Interrupts are disabled. */
1813 void __startcore(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1814 {
1815         uint32_t vcoreid = (uint32_t)a1;
1816         uint32_t coreid = core_id();
1817         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1818         struct proc *p_to_run = (struct proc *CT(1))a0;
1819
1820         assert(p_to_run);
1821         /* Can not be any TF from a process here already */
1822         assert(!pcpui->owning_proc);
1823         /* the sender of the amsg increfed already for this saved ref to p_to_run */
1824         pcpui->owning_proc = p_to_run;
1825         pcpui->owning_vcoreid = vcoreid;
1826         /* sender increfed again, assuming we'd install to cur_proc.  only do this
1827          * if no one else is there.  this is an optimization, since we expect to
1828          * send these __startcores to idles cores, and this saves a scramble to
1829          * incref when all of the cores restartcore/startcore later.  Keep in sync
1830          * with __proc_give_cores() and __proc_run_m(). */
1831         if (!pcpui->cur_proc) {
1832                 pcpui->cur_proc = p_to_run;     /* install the ref to cur_proc */
1833                 lcr3(p_to_run->env_cr3);        /* load the page tables to match cur_proc */
1834         } else {
1835                 proc_decref(p_to_run);          /* can't install, decref the extra one */
1836         }
1837         /* Note we are not necessarily in the cr3 of p_to_run */
1838         /* Now that we sorted refcnts and know p / which vcore it should be, set up
1839          * pcpui->cur_tf so that it will run that particular vcore */
1840         __set_curtf_to_vcoreid(p_to_run, vcoreid);
1841 }
1842
1843 /* Bail out if it's the wrong process, or if they no longer want a notif.  Don't
1844  * use the TF we passed in, we care about cur_tf.  Try not to grab locks or
1845  * write access to anything that isn't per-core in here. */
1846 void __notify(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1847 {
1848         uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
1849         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1850         struct preempt_data *vcpd;
1851         struct proc *p = (struct proc*)a0;
1852
1853         /* Not the right proc */
1854         if (p != pcpui->owning_proc)
1855                 return;
1856         /* Common cur_tf sanity checks.  Note cur_tf could be an _S's env_tf */
1857         assert(pcpui->cur_tf);
1858         assert(!in_kernel(pcpui->cur_tf));
1859         vcoreid = pcpui->owning_vcoreid;
1860         vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1861         /* for SCPs that haven't (and might never) call vc_event_init, like rtld.
1862          * this is harmless for MCPS to check this */
1863         if (!scp_is_vcctx_ready(vcpd))
1864                 return;
1865         printd("received active notification for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
1866                p->procinfo->pid, vcoreid, coreid);
1867         /* sort signals.  notifs are now masked, like an interrupt gate */
1868         if (vcpd->notif_disabled)
1869                 return;
1870         vcpd->notif_disabled = TRUE;
1871         /* save the old tf in the notify slot, build and pop a new one.  Note that
1872          * silly state isn't our business for a notification. */
1873         vcpd->notif_tf = *pcpui->cur_tf;
1874         memset(pcpui->cur_tf, 0, sizeof(struct trapframe));
1875         proc_init_trapframe(pcpui->cur_tf, vcoreid, p->env_entry,
1876                             vcpd->transition_stack);
1877         /* this cur_tf will get run when the kernel returns / idles */
1878 }
1879
1880 void __preempt(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1881 {
1882         uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
1883         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1884         struct preempt_data *vcpd;
1885         struct proc *p = (struct proc*)a0;
1886
1887         assert(p);
1888         if (p != pcpui->owning_proc) {
1889                 panic("__preempt arrived for a process (%p) that was not owning (%p)!",
1890                       p, pcpui->owning_proc);
1891         }
1892         /* Common cur_tf sanity checks */
1893         assert(pcpui->cur_tf);
1894         assert(pcpui->cur_tf == &pcpui->actual_tf);
1895         assert(!in_kernel(pcpui->cur_tf));
1896         vcoreid = pcpui->owning_vcoreid;
1897         vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
1898         printd("[kernel] received __preempt for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
1899                p->procinfo->pid, vcoreid, coreid);
1900         /* if notifs are disabled, the vcore is in vcore context (as far as we're
1901          * concerned), and we save it in the preempt slot. o/w, we save the
1902          * process's cur_tf in the notif slot, and it'll appear to the vcore when it
1903          * comes back up that it just took a notification. */
1904         if (vcpd->notif_disabled)
1905                 vcpd->preempt_tf = *pcpui->cur_tf;
1906         else
1907                 vcpd->notif_tf = *pcpui->cur_tf;
1908         /* either way, we save the silly state (FP) */
1909         save_fp_state(&vcpd->preempt_anc);
1910         /* Mark the vcore as preempted and unlock (was locked by the sender). */
1911         atomic_or(&vcpd->flags, VC_PREEMPTED);
1912         atomic_and(&vcpd->flags, ~VC_K_LOCK);
1913         wmb();  /* make sure everything else hits before we finish the preempt */
1914         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_served = FALSE;
1915         /* either __preempt or proc_yield() ends the preempt phase. */
1916         p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_pending = 0;
1917         /* We won't restart the process later.  current gets cleared later when we
1918          * notice there is no owning_proc and we have nothing to do (smp_idle,
1919          * restartcore, etc) */
1920         clear_owning_proc(coreid);
1921 }
1922
1923 /* Kernel message handler to clean up the core when a process is dying.
1924  * Note this leaves no trace of what was running.
1925  * It's okay if death comes to a core that's already idling and has no current.
1926  * It could happen if a process decref'd before __proc_startcore could incref. */
1927 void __death(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
1928 {
1929         uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
1930         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
1931         struct proc *p = pcpui->owning_proc;
1932         if (p) {
1933                 vcoreid = pcpui->owning_vcoreid;
1934                 printd("[kernel] death on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
1935                        coreid, p->pid, vcoreid);
1936                 /* We won't restart the process later.  current gets cleared later when
1937                  * we notice there is no owning_proc and we have nothing to do
1938                  * (smp_idle, restartcore, etc) */
1939                 clear_owning_proc(coreid);
1940         }
1941 }
1942
1943 /* Kernel message handler, usually sent IMMEDIATE, to shoot down virtual
1944  * addresses from a0 to a1. */
1945 void __tlbshootdown(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1,
1946                     long a2)
1947 {
1948         /* TODO: (TLB) something more intelligent with the range */
1949         tlbflush();
1950 }
1951
1952 void print_allpids(void)
1953 {
1954         void print_proc_state(void *item)
1955         {
1956                 struct proc *p = (struct proc*)item;
1957                 assert(p);
1958                 printk("%8d %s\n", p->pid, procstate2str(p->state));
1959         }
1960         printk("PID      STATE    \n");
1961         printk("------------------\n");
1962         spin_lock(&pid_hash_lock);
1963         hash_for_each(pid_hash, print_proc_state);
1964         spin_unlock(&pid_hash_lock);
1965 }
1966
1967 void print_proc_info(pid_t pid)
1968 {
1969         int j = 0;
1970         struct proc *p = pid2proc(pid);
1971         struct vcore *vc_i;
1972         if (!p) {
1973                 printk("Bad PID.\n");
1974                 return;
1975         }
1976         spinlock_debug(&p->proc_lock);
1977         //spin_lock(&p->proc_lock); // No locking!!
1978         printk("struct proc: %p\n", p);
1979         printk("PID: %d\n", p->pid);
1980         printk("PPID: %d\n", p->ppid);
1981         printk("State: %s (%p)\n", procstate2str(p->state), p->state);
1982         printk("Refcnt: %d\n", atomic_read(&p->p_kref.refcount) - 1);
1983         printk("Flags: 0x%08x\n", p->env_flags);
1984         printk("CR3(phys): 0x%08x\n", p->env_cr3);
1985         printk("Num Vcores: %d\n", p->procinfo->num_vcores);
1986         printk("Vcore Lists (may be in flux w/o locking):\n----------------------\n");
1987         printk("Online:\n");
1988         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
1989                 printk("\tVcore %d -> Pcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i), vc_i->pcoreid);
1990         printk("Bulk Preempted:\n");
1991         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->bulk_preempted_vcs, list)
1992                 printk("\tVcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i));
1993         printk("Inactive / Yielded:\n");
1994         TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->inactive_vcs, list)
1995                 printk("\tVcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i));
1996         printk("Resources:\n------------------------\n");
1997         for (int i = 0; i < MAX_NUM_RESOURCES; i++)
1998                 printk("\tRes type: %02d, amt wanted: %08d, amt granted: %08d\n", i,
1999                        p->procdata->res_req[i].amt_wanted, p->procinfo->res_grant[i]);
2000         printk("Open Files:\n");
2001         struct files_struct *files = &p->open_files;
2002         spin_lock(&files->lock);
2003         for (int i = 0; i < files->max_files; i++)
2004                 if (files->fd_array[i].fd_file) {
2005                         printk("\tFD: %02d, File: %08p, File name: %s\n", i,
2006                                files->fd_array[i].fd_file,
2007                                file_name(files->fd_array[i].fd_file));
2008                 }
2009         spin_unlock(&files->lock);
2010         /* No one cares, and it clutters the terminal */
2011         //printk("Vcore 0's Last Trapframe:\n");
2012         //print_trapframe(&p->env_tf);
2013         /* no locking / unlocking or refcnting */
2014         // spin_unlock(&p->proc_lock);
2015         proc_decref(p);
2016 }
2017
2018 /* Debugging function, checks what (process, vcore) is supposed to run on this
2019  * pcore.  Meant to be called from smp_idle() before halting. */
2020 void check_my_owner(void)
2021 {
2022         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
2023         void shazbot(void *item)
2024         {
2025                 struct proc *p = (struct proc*)item;
2026                 struct vcore *vc_i;
2027                 assert(p);
2028                 spin_lock(&p->proc_lock);
2029                 TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
2030                         /* this isn't true, a __startcore could be on the way and we're
2031                          * already "online" */
2032                         if (vc_i->pcoreid == core_id()) {
2033                                 /* Immediate message was sent, we should get it when we enable
2034                                  * interrupts, which should cause us to skip cpu_halt() */
2035                                 if (!STAILQ_EMPTY(&pcpui->immed_amsgs))
2036                                         continue;
2037                                 printk("Owned pcore (%d) has no owner, by %08p, vc %d!\n",
2038                                        core_id(), p, vcore2vcoreid(p, vc_i));
2039                                 spin_unlock(&p->proc_lock);
2040                                 spin_unlock(&pid_hash_lock);
2041                                 monitor(0);
2042                         }
2043                 }
2044                 spin_unlock(&p->proc_lock);
2045         }
2046         assert(!irq_is_enabled());
2047         extern int booting;
2048         if (!booting && !pcpui->owning_proc) {
2049                 spin_lock(&pid_hash_lock);
2050                 hash_for_each(pid_hash, shazbot);
2051                 spin_unlock(&pid_hash_lock);
2052         }
2053 }