Proc data structure management, env gutting
[akaros.git] / kern / src / resource.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009 The Regents of the University of California
3  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
4  * See LICENSE for details.
5  *
6  * Kernel resource management.
7  */
8
9 #ifdef __IVY__
10 #pragma nosharc
11 #endif
12
13 #include <resource.h>
14 #include <process.h>
15 #include <stdio.h>
16 #include <assert.h>
17 #include <schedule.h>
18 #include <hashtable.h>
19
20 /* This deals with a request for more cores.  The request is already stored in
21  * the proc's amt_wanted (it is compared to amt_granted). 
22  *
23  * It doesn't take the amount requested directly to avoid a race (or holding the
24  * proc_lock across the call), and allowing it to be called in other situations,
25  * such as if there was not a new request, but it's time to look at the
26  * difference between amt_wanted and amt_granted (maybe on a timer interrupt).
27  *
28  * Will return either the number actually granted or an error code.  This will
29  * not decrease the actual amount of cores (e.g. from 5 to 2), but it will
30  * transition a process from _M to _S (amt_wanted == 0).
31  */
32 ssize_t core_request(struct proc *p)
33 {
34         size_t num_granted;
35         ssize_t amt_new;
36         uint32_t corelist[MAX_NUM_CPUS];
37         bool need_to_idle = FALSE;
38
39         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
40         /* check to see if this is a full deallocation.  for cores, it's a
41          * transition from _M to _S */
42         if (!p->resources[RES_CORES].amt_wanted) {
43                 assert(p->state == PROC_RUNNING_M);
44                 // save the context, to be restarted in _S mode
45                 p->env_tf = *current_tf;
46                 env_push_ancillary_state(p);
47                 proc_set_syscall_retval(&p->env_tf, ESUCCESS);
48                 // in this case, it's not our job to save contexts or anything
49                 __proc_take_allcores(p, __death, 0, 0, 0);
50                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
51                 schedule_proc(p);
52         }
53         /* otherwise, see how many new cores are wanted */
54         amt_new = p->resources[RES_CORES].amt_wanted -
55                   p->resources[RES_CORES].amt_granted;
56         if (amt_new < 0) {
57                 p->resources[RES_CORES].amt_wanted = p->resources[RES_CORES].amt_granted;
58                 spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
59                 return -EINVAL;
60         } else if (amt_new == 0) {
61                 spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
62                 return 0;
63         }
64         // else, we try to handle the request
65
66         /* TODO: someone needs to decide if the process gets the resources.
67          * we just check to see if they are available and give them out.  This
68          * should call out to the scheduler or some other *smart* function.  You
69          * could also imagine just putting it on the scheduler's queue and letting
70          * that do the core request */
71         spin_lock(&idle_lock);
72         if (num_idlecores >= amt_new) {
73                 for (int i = 0; i < amt_new; i++) {
74                         // grab the last one on the list
75                         corelist[i] = idlecoremap[num_idlecores-1];
76                         num_idlecores--;
77                 }
78                 num_granted = amt_new;
79         } else {
80                 num_granted = 0;
81         }
82         spin_unlock(&idle_lock);
83         // Now, actually give them out
84         if (num_granted) {
85                 p->resources[RES_CORES].amt_granted += num_granted;
86                 switch (p->state) {
87                         case (PROC_RUNNING_S):
88                                 // issue with if we're async or not (need to preempt it)
89                                 // either of these should trip it.
90                                 if ((current != p) || (p->vcoremap[0] != core_id()))
91                                         panic("We don't handle async RUNNING_S core requests yet.");
92                                 /* save the tf to be restarted on another core (in proc_run) */
93                                 p->env_tf = *current_tf;
94                                 env_push_ancillary_state(p);
95                                 /* set the return code to 0. since we're transitioning, vcore0
96                                  * will start up with the tf manually, and not get the return
97                                  * value through the regular syscall return path */
98                                 proc_set_syscall_retval(&p->env_tf, ESUCCESS);
99                                 /* in the async case, we'll need to remotely stop and bundle
100                                  * vcore0's TF.  this is already done for the sync case (local
101                                  * syscall). */
102                                 /* this process no longer runs on its old location (which is
103                                  * this core, for now, since we don't handle async calls) */
104                                 p->vcoremap[0] = -1;
105                                 // will need to give up this core / idle later (sync)
106                                 need_to_idle = TRUE;
107                                 // change to runnable_m (it's TF is already saved)
108                                 __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
109                                 // signals to proc_run that this is a _S to _M transition
110                                 p->env_flags |= PROC_TRANSITION_TO_M;
111                                 break;
112                         case (PROC_RUNNABLE_S):
113                                 /* Issues: being on the runnable_list, proc_set_state not liking
114                                  * it, and not clearly thinking through how this would happen.
115                                  * Perhaps an async call that gets serviced after you're
116                                  * descheduled? */
117                                 panic("Not supporting RUNNABLE_S -> RUNNABLE_M yet.\n");
118                                 break;
119                         default:
120                                 break;
121                 }
122                 /* give them the cores.  this will start up the extras if RUNNING_M */
123                 __proc_give_cores(p, corelist, &num_granted);
124                 spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
125                 /* if there's a race on state (like DEATH), it'll get handled by
126                  * proc_run or proc_destroy */
127                 if (p->state == PROC_RUNNABLE_M)
128                         proc_run(p);
129                 /* if we are moving to a partitionable core from a RUNNING_S on a
130                  * management core, the kernel needs to do something else on this core
131                  * (just like in proc_destroy).  this cleans up the core and idles. */
132                 if (need_to_idle)
133                         abandon_core();
134         } else { // nothing granted, just return
135                 spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
136         }
137         return num_granted;
138 }
139
140 error_t resource_req(struct proc *p, int type, size_t amt_wanted,
141                      size_t amt_wanted_min, uint32_t flags)
142 {
143         error_t retval;
144         printk("Received request for type: %d, amt_wanted: %d, amt_wanted_min: %d, "
145                "flag: %d\n", type, amt_wanted, amt_wanted_min, flags);
146         if (flags & REQ_ASYNC)
147                 // We have no sense of time yet, or of half-filling requests
148                 printk("[kernel] Async requests treated synchronously for now.\n");
149
150         /* set the desired resource amount in the process's resource list. */
151         spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
152         size_t old_amount = p->resources[type].amt_wanted;
153         p->resources[type].amt_wanted = amt_wanted;
154         p->resources[type].amt_wanted_min = MIN(amt_wanted_min, amt_wanted);
155         p->resources[type].flags = flags;
156         spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
157
158         // no change in the amt_wanted
159         if (old_amount == amt_wanted)
160                 return 0;
161
162         switch (type) {
163                 case RES_CORES:
164                         retval = core_request(p);
165                         // i don't like this retval hackery
166                         if (retval < 0)
167                                 return retval;
168                         else
169                                 return 0;
170                         break;
171                 case RES_MEMORY:
172                         // not clear if we should be in RUNNABLE_M or not
173                         printk("[kernel] Memory requests are not implemented.\n");
174                         return -EFAIL;
175                         break;
176                 case RES_APPLE_PIES:
177                         printk("You can have all the apple pies you want.\n");
178                         break;
179                 default:
180                         printk("[kernel] Unknown resource!  No oranges for you!\n");
181                         return -EINVAL;
182         }
183         return 0;
184 }
185
186 void print_resources(struct proc *p)
187 {
188         printk("--------------------\n");
189         printk("PID: %d\n", p->pid);
190         printk("--------------------\n");
191         for (int i = 0; i < MAX_NUM_RESOURCES; i++)
192                 printk("Res type: %02d, amt wanted: %08d, amt granted: %08d\n", i,
193                        p->resources[i].amt_wanted, p->resources[i].amt_granted);
194 }
195
196 void print_all_resources(void)
197 {
198         spin_lock(&pid_hash_lock);
199         if (hashtable_count(pid_hash)) {
200                 hashtable_itr_t *phtable_i = hashtable_iterator(pid_hash);
201                 do {
202                         print_resources(hashtable_iterator_value(phtable_i));
203                 } while (hashtable_iterator_advance(phtable_i));
204         }
205         spin_unlock(&pid_hash_lock);
206 }