Bring back the ARSC functionality that was removed earlier.
[akaros.git] / kern / src / syscall.c
1 /* See COPYRIGHT for copyright information. */
2
3 #ifdef __SHARC__
4 #pragma nosharc
5 #endif
6
7 #include <ros/common.h>
8 #include <ros/notification.h>
9 #include <arch/types.h>
10 #include <arch/arch.h>
11 #include <arch/mmu.h>
12 #include <arch/console.h>
13 #include <ros/timer.h>
14 #include <error.h>
15
16 #include <elf.h>
17 #include <string.h>
18 #include <assert.h>
19 #include <process.h>
20 #include <schedule.h>
21 #include <pmap.h>
22 #include <umem.h>
23 #include <mm.h>
24 #include <trap.h>
25 #include <syscall.h>
26 #include <kmalloc.h>
27 #include <stdio.h>
28 #include <resource.h>
29 #include <frontend.h>
30 #include <colored_caches.h>
31 #include <hashtable.h>
32 #include <arch/bitmask.h>
33 #include <kfs.h> // eventually replace this with vfs.h
34 #include <arsc_server.h>
35
36
37 #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
38 #include <arch/nic_common.h>
39 extern int (*send_frame)(const char *CT(len) data, size_t len);
40 extern unsigned char device_mac[6];
41 #endif
42
43 /* Tracing Globals */
44 int systrace_flags = 0;
45 struct systrace_record *systrace_buffer = 0;
46 unsigned int systrace_bufidx = 0;
47 size_t systrace_bufsize = 0;
48 struct proc *systrace_procs[MAX_NUM_TRACED] = {0};
49 spinlock_t systrace_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
50
51 /* Not enforcing the packing of systrace_procs yet, but don't rely on that */
52 static bool proc_is_traced(struct proc *p)
53 {
54         for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++)
55                 if (systrace_procs[i] == p)
56                         return true;
57         return false;
58 }
59
60 /************** Utility Syscalls **************/
61
62 static int sys_null(void)
63 {
64         return 0;
65 }
66
67 // Writes 'val' to 'num_writes' entries of the well-known array in the kernel
68 // address space.  It's just #defined to be some random 4MB chunk (which ought
69 // to be boot_alloced or something).  Meant to grab exclusive access to cache
70 // lines, to simulate doing something useful.
71 static int sys_cache_buster(struct proc *p, uint32_t num_writes,
72                              uint32_t num_pages, uint32_t flags)
73 { TRUSTEDBLOCK /* zra: this is not really part of the kernel */
74         #define BUSTER_ADDR             0xd0000000  // around 512 MB deep
75         #define MAX_WRITES              1048576*8
76         #define MAX_PAGES               32
77         #define INSERT_ADDR     (UINFO + 2*PGSIZE) // should be free for these tests
78         uint32_t* buster = (uint32_t*)BUSTER_ADDR;
79         static spinlock_t buster_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
80         uint64_t ticks = -1;
81         page_t* a_page[MAX_PAGES];
82
83         /* Strided Accesses or Not (adjust to step by cachelines) */
84         uint32_t stride = 1;
85         if (flags & BUSTER_STRIDED) {
86                 stride = 16;
87                 num_writes *= 16;
88         }
89
90         /* Shared Accesses or Not (adjust to use per-core regions)
91          * Careful, since this gives 8MB to each core, starting around 512MB.
92          * Also, doesn't separate memory for core 0 if it's an async call.
93          */
94         if (!(flags & BUSTER_SHARED))
95                 buster = (uint32_t*)(BUSTER_ADDR + core_id() * 0x00800000);
96
97         /* Start the timer, if we're asked to print this info*/
98         if (flags & BUSTER_PRINT_TICKS)
99                 ticks = start_timing();
100
101         /* Allocate num_pages (up to MAX_PAGES), to simulate doing some more
102          * realistic work.  Note we don't write to these pages, even if we pick
103          * unshared.  Mostly due to the inconvenience of having to match up the
104          * number of pages with the number of writes.  And it's unnecessary.
105          */
106         if (num_pages) {
107                 spin_lock(&buster_lock);
108                 for (int i = 0; i < MIN(num_pages, MAX_PAGES); i++) {
109                         upage_alloc(p, &a_page[i],1);
110                         page_insert(p->env_pgdir, a_page[i], (void*)INSERT_ADDR + PGSIZE*i,
111                                     PTE_USER_RW);
112                 }
113                 spin_unlock(&buster_lock);
114         }
115
116         if (flags & BUSTER_LOCKED)
117                 spin_lock(&buster_lock);
118         for (int i = 0; i < MIN(num_writes, MAX_WRITES); i=i+stride)
119                 buster[i] = 0xdeadbeef;
120         if (flags & BUSTER_LOCKED)
121                 spin_unlock(&buster_lock);
122
123         if (num_pages) {
124                 spin_lock(&buster_lock);
125                 for (int i = 0; i < MIN(num_pages, MAX_PAGES); i++) {
126                         page_remove(p->env_pgdir, (void*)(INSERT_ADDR + PGSIZE * i));
127                         page_decref(a_page[i]);
128                 }
129                 spin_unlock(&buster_lock);
130         }
131
132         /* Print info */
133         if (flags & BUSTER_PRINT_TICKS) {
134                 ticks = stop_timing(ticks);
135                 printk("%llu,", ticks);
136         }
137         return 0;
138 }
139
140 static int sys_cache_invalidate(void)
141 {
142         #ifdef __i386__
143                 wbinvd();
144         #endif
145         return 0;
146 }
147
148 /* sys_reboot(): called directly from dispatch table. */
149
150 /* Print a string to the system console. */
151 static ssize_t sys_cputs(struct proc *p, const char *DANGEROUS string,
152                          size_t strlen)
153 {
154         char *t_string;
155         t_string = user_strdup_errno(p, string, strlen);
156         if (!t_string)
157                 return -1;
158         printk("%.*s", strlen, t_string);
159         user_memdup_free(p, t_string);
160         return (ssize_t)strlen;
161 }
162
163 // Read a character from the system console.
164 // Returns the character.
165 static uint16_t sys_cgetc(struct proc *p)
166 {
167         uint16_t c;
168
169         // The cons_getc() primitive doesn't wait for a character,
170         // but the sys_cgetc() system call does.
171         while ((c = cons_getc()) == 0)
172                 cpu_relax();
173
174         return c;
175 }
176
177 /* Returns the id of the cpu this syscall is executed on. */
178 static uint32_t sys_getcpuid(void)
179 {
180         return core_id();
181 }
182
183 // TODO: Temporary hack until thread-local storage is implemented on i386 and
184 // this is removed from the user interface
185 static size_t sys_getvcoreid(struct proc *p)
186 {
187         return proc_get_vcoreid(p, core_id());
188 }
189
190 /************** Process management syscalls **************/
191
192 /* Returns the calling process's pid */
193 static pid_t sys_getpid(struct proc *p)
194 {
195         return p->pid;
196 }
197
198 /* Creates a process from the file 'path'.  The process is not runnable by
199  * default, so it needs it's status to be changed so that the next call to
200  * schedule() will try to run it.  TODO: take args/envs from userspace. */
201 static int sys_proc_create(struct proc *p, char *path, size_t path_l,
202                            struct procinfo *pi)
203 {
204         int pid = 0;
205         char *t_path;
206         struct file *program;
207         struct proc *new_p;
208
209         /* Copy in the path.  Consider putting an upper bound on path_l. */
210         t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
211         if (!t_path)
212                 return -1;
213         program = do_file_open(t_path, 0, 0);
214         user_memdup_free(p, t_path);
215         if (!program)
216                 return -1;                      /* presumably, errno is already set */
217         /* TODO: need to split the proc creation, since you must load after setting
218          * args/env, since auxp gets set up there. */
219         //new_p = proc_create(program, 0, 0);
220         if (proc_alloc(&new_p, current))
221                 goto mid_error;
222         /* Set the argument stuff needed by glibc */
223         if (memcpy_from_user_errno(p, new_p->procinfo->argp, pi->argp,
224                                    sizeof(pi->argp)))
225                 goto late_error;
226         if (memcpy_from_user_errno(p, new_p->procinfo->argbuf, pi->argbuf,
227                                    sizeof(pi->argbuf)))
228                 goto late_error;
229         if (load_elf(new_p, program))
230                 goto late_error;
231         kref_put(&program->f_kref);
232         pid = new_p->pid;
233         kref_put(&new_p->kref); /* give up the reference created in proc_create() */
234         return pid;
235 late_error:
236         proc_destroy(new_p);
237 mid_error:
238         kref_put(&program->f_kref);
239         return -1;
240 }
241
242 /* Makes process PID runnable.  Consider moving the functionality to process.c */
243 static error_t sys_proc_run(struct proc *p, unsigned pid)
244 {
245         struct proc *target = pid2proc(pid);
246         error_t retval = 0;
247
248         if (!target)
249                 return -EBADPROC;
250         // note we can get interrupted here. it's not bad.
251         spin_lock(&p->proc_lock);
252         // make sure we have access and it's in the right state to be activated
253         if (!proc_controls(p, target)) {
254                 kref_put(&target->kref);
255                 retval = -EPERM;
256         } else if (target->state != PROC_CREATED) {
257                 kref_put(&target->kref);
258                 retval = -EINVAL;
259         } else {
260                 __proc_set_state(target, PROC_RUNNABLE_S);
261                 schedule_proc(target);
262         }
263         spin_unlock(&p->proc_lock);
264         kref_put(&target->kref);
265         return retval;
266 }
267
268 /* Destroy proc pid.  If this is called by the dying process, it will never
269  * return.  o/w it will return 0 on success, or an error.  Errors include:
270  * - EBADPROC: if there is no such process with pid
271  * - EPERM: if caller does not control pid */
272 static error_t sys_proc_destroy(struct proc *p, pid_t pid, int exitcode)
273 {
274         error_t r;
275         struct proc *p_to_die = pid2proc(pid);
276
277         if (!p_to_die) {
278                 set_errno(current_tf, ESRCH);
279                 return -1;
280         }
281         if (!proc_controls(p, p_to_die)) {
282                 kref_put(&p_to_die->kref);
283                 set_errno(current_tf, EPERM);
284                 return -1;
285         }
286         if (p_to_die == p) {
287                 // syscall code and pid2proc both have edible references, only need 1.
288                 p->exitcode = exitcode;
289                 kref_put(&p_to_die->kref);
290                 printd("[PID %d] proc exiting gracefully (code %d)\n", p->pid,exitcode);
291         } else {
292                 printd("[%d] destroying proc %d\n", p->pid, p_to_die->pid);
293         }
294         proc_destroy(p_to_die);
295         kref_put(&p_to_die->kref);
296         return ESUCCESS;
297 }
298
299 static int sys_proc_yield(struct proc *p, bool being_nice)
300 {
301         proc_yield(p, being_nice);
302         return 0;
303 }
304
305 static ssize_t sys_fork(env_t* e)
306 {
307         // TODO: right now we only support fork for single-core processes
308         if(e->state != PROC_RUNNING_S)
309         {
310                 set_errno(current_tf,EINVAL);
311                 return -1;
312         }
313
314         env_t* env;
315         assert(!proc_alloc(&env, current));
316         assert(env != NULL);
317
318         env->heap_top = e->heap_top;
319         env->ppid = e->pid;
320         env->env_tf = *current_tf;
321
322         env->cache_colors_map = cache_colors_map_alloc();
323         for(int i=0; i < llc_cache->num_colors; i++)
324                 if(GET_BITMASK_BIT(e->cache_colors_map,i))
325                         cache_color_alloc(llc_cache, env->cache_colors_map);
326
327         duplicate_vmrs(e, env);
328
329         int copy_page(env_t* e, pte_t* pte, void* va, void* arg)
330         {
331                 env_t* env = (env_t*)arg;
332
333                 if(PAGE_PRESENT(*pte))
334                 {
335                         page_t* pp;
336                         if(upage_alloc(env,&pp,0))
337                                 return -1;
338                         if(page_insert(env->env_pgdir,pp,va,*pte & PTE_PERM))
339                         {
340                                 page_decref(pp);
341                                 return -1;
342                         }
343
344                         pagecopy(page2kva(pp),ppn2kva(PTE2PPN(*pte)));
345                 } else {
346                         assert(PAGE_PAGED_OUT(*pte));
347                         /* TODO: (SWAP) will need to either make a copy or CoW/refcnt the
348                          * backend store.  For now, this PTE will be the same as the
349                          * original PTE */
350                         panic("Swapping not supported!");
351                         pte_t* newpte = pgdir_walk(env->env_pgdir,va,1);
352                         if(!newpte)
353                                 return -1;
354                         *newpte = *pte;
355                 }
356                 return 0;
357         }
358
359         // TODO: (PC) this won't work.  Needs revisiting.
360         // copy procdata and procinfo
361         memcpy(env->procdata,e->procdata,sizeof(struct procdata));
362         memcpy(env->procinfo,e->procinfo,sizeof(struct procinfo));
363         env->procinfo->pid = env->pid;
364         env->procinfo->ppid = env->ppid;
365
366         /* for now, just copy the contents of every present page in the entire
367          * address space. */
368         if (env_user_mem_walk(e, 0, UMAPTOP, &copy_page, env)) {
369                 proc_destroy(env);      /* this is prob what you want, not decref by 2 */
370                 set_errno(current_tf,ENOMEM);
371                 return -1;
372         }
373         clone_files(&e->open_files, &env->open_files);
374         __proc_set_state(env, PROC_RUNNABLE_S);
375         schedule_proc(env);
376
377         // don't decref the new process.
378         // that will happen when the parent waits for it.
379         // TODO: if the parent doesn't wait, we need to change the child's parent
380         // when the parent dies, or at least decref it
381
382         printd("[PID %d] fork PID %d\n",e->pid,env->pid);
383
384         return env->pid;
385 }
386
387 /* Load the binary "path" into the current process, and start executing it.
388  * argv and envp are magically bundled in procinfo for now.  Keep in sync with
389  * glibc's sysdeps/ros/execve.c */
390 static int sys_exec(struct proc *p, char *path, size_t path_l,
391                     struct procinfo *pi)
392 {
393         int ret = -1;
394         char *t_path;
395         struct file *program;
396
397         /* We probably want it to never be allowed to exec if it ever was _M */
398         if(p->state != PROC_RUNNING_S)
399                 return -1;
400
401         /* Copy in the path.  Consider putting an upper bound on path_l. */
402         t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
403         if (!t_path)
404                 return -1;
405         program = do_file_open(t_path, 0, 0);
406         user_memdup_free(p, t_path);
407         if (!program)
408                 return -1;                      /* presumably, errno is already set */
409         /* Set the argument stuff needed by glibc */
410         if (memcpy_from_user_errno(p, p->procinfo->argp, pi->argp,
411                                    sizeof(pi->argp)))
412                 goto mid_error;
413         if (memcpy_from_user_errno(p, p->procinfo->argbuf, pi->argbuf,
414                                    sizeof(pi->argbuf)))
415                 goto mid_error;
416         /* This is the point of no return for the process. */
417         /* TODO: issues with this: Need to also assert there are no outstanding
418          * users of the sysrings.  the ldt page will get freed shortly, so that's
419          * okay.  Potentially issues with the nm and vcpd if we were in _M before
420          * and someone is trying to notify. */
421         memset(p->procdata, 0, sizeof(procdata_t));
422         destroy_vmrs(p);
423         close_all_files(&p->open_files, TRUE);
424         env_user_mem_free(p, 0, UMAPTOP);
425         if (load_elf(p, program)) {
426                 kref_put(&program->f_kref);
427                 proc_destroy(p);
428                 smp_idle();             /* syscall can't return on failure now */
429         }
430         printd("[PID %d] exec %s\n", p->pid, file_name(program));
431         kref_put(&program->f_kref);
432         *current_tf = p->env_tf;
433         return 0;
434 mid_error:
435         kref_put(&program->f_kref);
436         return -1;
437 }
438
439 static ssize_t sys_trywait(env_t* e, pid_t pid, int* status)
440 {
441         struct proc* p = pid2proc(pid);
442
443         // TODO: this syscall is racy, so we only support for single-core procs
444         if(e->state != PROC_RUNNING_S)
445                 return -1;
446
447         // TODO: need to use errno properly.  sadly, ROS error codes conflict..
448
449         if(p)
450         {
451                 ssize_t ret;
452
453                 if(current->pid == p->ppid)
454                 {
455                         if(p->state == PROC_DYING)
456                         {
457                                 memcpy_to_user(e,status,&p->exitcode,sizeof(int));
458                                 printd("[PID %d] waited for PID %d (code %d)\n",
459                                        e->pid,p->pid,p->exitcode);
460                                 ret = 0;
461                         }
462                         else // not dead yet
463                         {
464                                 set_errno(current_tf,0);
465                                 ret = -1;
466                         }
467                 }
468                 else // not a child of the calling process
469                 {
470                         set_errno(current_tf,1);
471                         ret = -1;
472                 }
473
474                 // if the wait succeeded, decref twice
475                 if (ret == 0)
476                         kref_put(&p->kref);
477                 kref_put(&p->kref);
478                 return ret;
479         }
480
481         set_errno(current_tf,1);
482         return -1;
483 }
484
485 /************** Memory Management Syscalls **************/
486
487 static void *sys_mmap(struct proc *p, uintreg_t a1, uintreg_t a2, uintreg_t a3,
488                       uintreg_t *a456)
489 {
490         uintreg_t _a456[3];
491         if (memcpy_from_user(p, _a456, a456, 3 * sizeof(uintreg_t)))
492                 sys_proc_destroy(p, p->pid, -1);
493         return mmap(p, a1, a2, a3, _a456[0], _a456[1], _a456[2]);
494 }
495
496 static intreg_t sys_mprotect(struct proc *p, void *addr, size_t len, int prot)
497 {
498         return mprotect(p, (uintptr_t)addr, len, prot);
499 }
500
501 static intreg_t sys_munmap(struct proc *p, void *addr, size_t len)
502 {
503         return munmap(p, (uintptr_t)addr, len);
504 }
505
506 static ssize_t sys_shared_page_alloc(env_t* p1,
507                                      void**DANGEROUS _addr, pid_t p2_id,
508                                      int p1_flags, int p2_flags
509                                     )
510 {
511         /* When we remove/change this, also get rid of page_insert_in_range() */
512         printk("[kernel] the current shared page alloc is deprecated.\n");
513         //if (!VALID_USER_PERMS(p1_flags)) return -EPERM;
514         //if (!VALID_USER_PERMS(p2_flags)) return -EPERM;
515
516         void * COUNT(1) * COUNT(1) addr = user_mem_assert(p1, _addr, sizeof(void *),
517                                                       PTE_USER_RW);
518         struct proc *p2 = pid2proc(p2_id);
519         if (!p2)
520                 return -EBADPROC;
521
522         page_t* page;
523         error_t e = upage_alloc(p1, &page,1);
524         if (e < 0) {
525                 kref_put(&p2->kref);
526                 return e;
527         }
528
529         void* p2_addr = page_insert_in_range(p2->env_pgdir, page,
530                         (void*SNT)UTEXT, (void*SNT)UTOP, p2_flags);
531         if (p2_addr == NULL) {
532                 page_free(page);
533                 kref_put(&p2->kref);
534                 return -EFAIL;
535         }
536
537         void* p1_addr = page_insert_in_range(p1->env_pgdir, page,
538                         (void*SNT)UTEXT, (void*SNT)UTOP, p1_flags);
539         if(p1_addr == NULL) {
540                 page_remove(p2->env_pgdir, p2_addr);
541                 page_free(page);
542                 kref_put(&p2->kref);
543                 return -EFAIL;
544         }
545         *addr = p1_addr;
546         kref_put(&p2->kref);
547         return ESUCCESS;
548 }
549
550 static int sys_shared_page_free(env_t* p1, void*DANGEROUS addr, pid_t p2)
551 {
552         return -1;
553 }
554
555
556 /* sys_resource_req(): called directly from dispatch table. */
557
558 /* Will notify the target on the given vcore, if the caller controls the target.
559  * Will honor the target's wanted/vcoreid.  u_ne can be NULL. */
560 static int sys_notify(struct proc *p, int target_pid, unsigned int notif,
561                       struct notif_event *u_ne)
562 {
563         struct notif_event local_ne;
564         struct proc *target = pid2proc(target_pid);
565
566         if (!target) {
567                 set_errno(current_tf, EBADPROC);
568                 return -1;
569         }
570         if (!proc_controls(p, target)) {
571                 kref_put(&target->kref);
572                 set_errno(current_tf, EPERM);
573                 return -1;
574         }
575         /* if the user provided a notif_event, copy it in and use that */
576         if (u_ne) {
577                 if (memcpy_from_user(p, &local_ne, u_ne, sizeof(struct notif_event))) {
578                         kref_put(&target->kref);
579                         set_errno(current_tf, EINVAL);
580                         return -1;
581                 }
582                 proc_notify(target, local_ne.ne_type, &local_ne);
583         } else {
584                 proc_notify(target, notif, 0);
585         }
586         kref_put(&target->kref);
587         return 0;
588 }
589
590 /* Will notify the calling process on the given vcore, independently of WANTED
591  * or advertised vcoreid.  If you change the parameters, change pop_ros_tf() */
592 static int sys_self_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid, unsigned int notif,
593                            struct notif_event *u_ne)
594 {
595         struct notif_event local_ne;
596
597         printd("[kernel] received self notify for vcoreid %d, notif %d, ne %08p\n",
598                vcoreid, notif, u_ne);
599         /* if the user provided a notif_event, copy it in and use that */
600         if (u_ne) {
601                 if (memcpy_from_user(p, &local_ne, u_ne, sizeof(struct notif_event))) {
602                         set_errno(current_tf, EINVAL);
603                         return -1;
604                 }
605                 do_notify(p, vcoreid, local_ne.ne_type, &local_ne);
606         } else {
607                 do_notify(p, vcoreid, notif, 0);
608         }
609         return 0;
610 }
611
612 /* This will set a local timer for usec, then shut down the core */
613 static int sys_halt_core(struct proc *p, unsigned int usec)
614 {
615         /* TODO: ought to check and see if a timer was already active, etc, esp so
616          * userspace can't turn off timers.  also note we will also call whatever
617          * timer_interrupt() will do, though all we care about is just
618          * self_ipi/interrupting. */
619         set_core_timer(usec);
620         cpu_halt();
621
622         return 0;
623 }
624
625 /************** Platform Specific Syscalls **************/
626
627 //Read a buffer over the serial port
628 static ssize_t sys_serial_read(env_t* e, char *DANGEROUS _buf, size_t len)
629 {
630         printk("[kernel] serial reading is deprecated.\n");
631         if (len == 0)
632                 return 0;
633
634         #ifdef __CONFIG_SERIAL_IO__
635             char *COUNT(len) buf = user_mem_assert(e, _buf, len, PTE_USER_RO);
636                 size_t bytes_read = 0;
637                 int c;
638                 while((c = serial_read_byte()) != -1) {
639                         buf[bytes_read++] = (uint8_t)c;
640                         if(bytes_read == len) break;
641                 }
642                 return (ssize_t)bytes_read;
643         #else
644                 return -EINVAL;
645         #endif
646 }
647
648 //Write a buffer over the serial port
649 static ssize_t sys_serial_write(env_t* e, const char *DANGEROUS buf, size_t len)
650 {
651         printk("[kernel] serial writing is deprecated.\n");
652         if (len == 0)
653                 return 0;
654         #ifdef __CONFIG_SERIAL_IO__
655                 char *COUNT(len) _buf = user_mem_assert(e, buf, len, PTE_USER_RO);
656                 for(int i =0; i<len; i++)
657                         serial_send_byte(buf[i]);
658                 return (ssize_t)len;
659         #else
660                 return -EINVAL;
661         #endif
662 }
663
664 #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
665 // This is not a syscall we want. Its hacky. Here just for syscall stuff until get a stack.
666 static ssize_t sys_eth_read(env_t* e, char *DANGEROUS buf)
667 {
668         if (eth_up) {
669
670                 uint32_t len;
671                 char *ptr;
672
673                 spin_lock(&packet_buffers_lock);
674
675                 if (num_packet_buffers == 0) {
676                         spin_unlock(&packet_buffers_lock);
677                         return 0;
678                 }
679
680                 ptr = packet_buffers[packet_buffers_head];
681                 len = packet_buffers_sizes[packet_buffers_head];
682
683                 num_packet_buffers--;
684                 packet_buffers_head = (packet_buffers_head + 1) % MAX_PACKET_BUFFERS;
685
686                 spin_unlock(&packet_buffers_lock);
687
688                 char* _buf = user_mem_assert(e, buf, len, PTE_U);
689
690                 memcpy(_buf, ptr, len);
691
692                 kfree(ptr);
693
694                 return len;
695         }
696         else
697                 return -EINVAL;
698 }
699
700 // This is not a syscall we want. Its hacky. Here just for syscall stuff until get a stack.
701 static ssize_t sys_eth_write(env_t* e, const char *DANGEROUS buf, size_t len)
702 {
703         if (eth_up) {
704
705                 if (len == 0)
706                         return 0;
707
708                 // HACK TO BYPASS HACK
709                 int just_sent = send_frame(buf, len);
710
711                 if (just_sent < 0) {
712                         printk("Packet send fail\n");
713                         return 0;
714                 }
715
716                 return just_sent;
717
718                 // END OF RECURSIVE HACK
719 /*
720                 char *COUNT(len) _buf = user_mem_assert(e, buf, len, PTE_U);
721                 int total_sent = 0;
722                 int just_sent = 0;
723                 int cur_packet_len = 0;
724                 while (total_sent != len) {
725                         cur_packet_len = ((len - total_sent) > MTU) ? MTU : (len - total_sent);
726                         char dest_mac[6] = APPSERVER_MAC_ADDRESS;
727                         char* wrap_buffer = eth_wrap(_buf + total_sent, cur_packet_len, device_mac, dest_mac, APPSERVER_PORT);
728                         just_sent = send_frame(wrap_buffer, cur_packet_len + sizeof(struct ETH_Header));
729
730                         if (just_sent < 0)
731                                 return 0; // This should be an error code of its own
732
733                         if (wrap_buffer)
734                                 kfree(wrap_buffer);
735
736                         total_sent += cur_packet_len;
737                 }
738
739                 return (ssize_t)len;
740 */
741         }
742         else
743                 return -EINVAL;
744 }
745
746 static ssize_t sys_eth_get_mac_addr(env_t* e, char *DANGEROUS buf) 
747 {
748         if (eth_up) {
749                 for (int i = 0; i < 6; i++)
750                         buf[i] = device_mac[i];
751                 return 0;
752         }
753         else
754                 return -EINVAL;
755 }
756
757 static int sys_eth_recv_check(env_t* e) 
758 {
759         if (num_packet_buffers != 0) 
760                 return 1;
761         else
762                 return 0;
763 }
764
765 #endif // Network
766
767 static intreg_t sys_read(struct proc *p, int fd, void *buf, int len)
768 {
769         ssize_t ret;
770         struct file *file = get_file_from_fd(&p->open_files, fd);
771         if (!file) {
772                 set_errno(current_tf, EBADF);
773                 return -1;
774         }
775         /* TODO: (UMEM) currently, read() handles user memcpy issues, but we
776          * probably should user_mem_check and pin the region here, so read doesn't
777          * worry about it */
778         ret = file->f_op->read(file, buf, len, &file->f_pos);
779         kref_put(&file->f_kref);
780         return ret;
781 }
782
783 static intreg_t sys_write(struct proc *p, int fd, const void *buf, int len)
784 {
785         /* Catch common usage of stdout and stderr.  No protections or anything. */
786         if (fd == 1) {
787                 printk("[stdout]: %s\n", buf);
788                 return len;
789         } else if (fd == 2) {
790                 printk("[stderr]: %s\n", buf);
791                 return len;
792         }
793         /* the real sys_write: */
794         ssize_t ret;
795         struct file *file = get_file_from_fd(&p->open_files, fd);
796         if (!file) {
797                 set_errno(current_tf, EBADF);
798                 return -1;
799         }
800         /* TODO: (UMEM) */
801         ret = file->f_op->write(file, buf, len, &file->f_pos);
802         kref_put(&file->f_kref);
803         return ret;
804 }
805
806 /* Checks args/reads in the path, opens the file, and inserts it into the
807  * process's open file list. 
808  *
809  * TODO: take the path length */
810 static intreg_t sys_open(struct proc *p, const char *path, size_t path_l,
811                          int oflag, int mode)
812 {
813         int fd = 0;
814         struct file *file;
815
816         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
817         if (!t_path)
818                 return -1;
819         file = do_file_open(t_path, oflag, mode);
820         user_memdup_free(p, t_path);
821         if (!file)
822                 return -1;
823         fd = insert_file(&p->open_files, file); /* stores the ref to file */
824         kref_put(&file->f_kref);
825         if (fd < 0) {
826                 warn("File insertion failed");
827                 return -1;
828         }
829         printd("File %s Open, res=%d\n", path, fd);
830         return fd;
831 }
832
833 static intreg_t sys_close(struct proc *p, int fd)
834 {
835         struct file *file = put_file_from_fd(&p->open_files, fd);
836         if (!file) {
837                 set_errno(current_tf, EBADF);
838                 return -1;
839         }
840         return 0;
841 }
842
843 /* kept around til we remove the last ufe */
844 #define ufe(which,a0,a1,a2,a3) \
845         frontend_syscall_errno(p,APPSERVER_SYSCALL_##which,\
846                            (int)(a0),(int)(a1),(int)(a2),(int)(a3))
847
848 static intreg_t sys_fstat(struct proc *p, int fd, struct kstat *u_stat)
849 {
850         struct kstat *kbuf;
851         struct file *file = get_file_from_fd(&p->open_files, fd);
852         if (!file) {
853                 set_errno(current_tf, EBADF);
854                 return -1;
855         }
856         kbuf = kmalloc(sizeof(struct kstat), 0);
857         if (!kbuf) {
858                 kref_put(&file->f_kref);
859                 set_errno(current_tf, ENOMEM);
860                 return -1;
861         }
862         stat_inode(file->f_dentry->d_inode, kbuf);
863         kref_put(&file->f_kref);
864         /* TODO: UMEM: pin the memory, copy directly, and skip the kernel buffer */
865         if (memcpy_to_user_errno(p, u_stat, kbuf, sizeof(struct kstat))) {
866                 kfree(kbuf);
867                 set_errno(current_tf, EINVAL);
868                 return -1;
869         }
870         kfree(kbuf);
871         return 0;
872 }
873
874 /* sys_stat() and sys_lstat() do nearly the same thing, differing in how they
875  * treat a symlink for the final item, which (probably) will be controlled by
876  * the lookup flags */
877 static intreg_t stat_helper(struct proc *p, const char *path, size_t path_l,
878                             struct kstat *u_stat, int flags)
879 {
880         struct kstat *kbuf;
881         struct inode *path_i;
882         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
883         if (!t_path)
884                 return -1;
885         path_i = lookup_inode(t_path, flags);
886         user_memdup_free(p, t_path);
887         if (!path_i)
888                 return -1;
889         kbuf = kmalloc(sizeof(struct kstat), 0);
890         if (!kbuf) {
891                 set_errno(current_tf, ENOMEM);
892                 kref_put(&path_i->i_kref);
893                 return -1;
894         }
895         stat_inode(path_i, kbuf);
896         kref_put(&path_i->i_kref);
897         /* TODO: UMEM: pin the memory, copy directly, and skip the kernel buffer */
898         if (memcpy_to_user_errno(p, u_stat, kbuf, sizeof(struct kstat))) {
899                 kfree(kbuf);
900                 set_errno(current_tf, EINVAL);
901                 return -1;
902         }
903         kfree(kbuf);
904         return 0;
905 }
906
907 /* Follow a final symlink */
908 static intreg_t sys_stat(struct proc *p, const char *path, size_t path_l,
909                          struct kstat *u_stat)
910 {
911         return stat_helper(p, path, path_l, u_stat, LOOKUP_FOLLOW);
912 }
913
914 /* Don't follow a final symlink */
915 static intreg_t sys_lstat(struct proc *p, const char *path, size_t path_l,
916                           struct kstat *u_stat)
917 {
918         return stat_helper(p, path, path_l, u_stat, 0);
919 }
920
921 intreg_t sys_fcntl(struct proc *p, int fd, int cmd, int arg)
922 {
923         return ufe(fcntl,fd,cmd,arg,0);
924 }
925
926 static intreg_t sys_access(struct proc *p, const char *path, size_t path_l,
927                            int mode)
928 {
929         int retval;
930
931         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
932         if (!t_path)
933                 return -1;
934         retval = do_file_access(t_path, mode);
935         user_memdup_free(p, t_path);
936         printd("Access for path: %s retval: %d\n", path, retval);
937         if (retval < 0) {
938                 set_errno(current_tf, -retval);
939                 return -1;
940         }
941         return retval;
942 }
943
944 intreg_t sys_umask(struct proc *p, int mask)
945 {
946         return ufe(umask,mask,0,0,0);
947 }
948
949 intreg_t sys_chmod(struct proc *p, const char *path, size_t path_l, int mode)
950 {
951         char* fn = user_strdup_errno(p,path,PGSIZE);
952         if(fn == NULL)
953                 return -1;
954         int ret = ufe(chmod,PADDR(fn),mode,0,0);
955         user_memdup_free(p,fn);
956         return ret;
957 }
958
959 static intreg_t sys_lseek(struct proc *p, int fd, off_t offset, int whence)
960 {
961         off_t ret;
962         struct file *file = get_file_from_fd(&p->open_files, fd);
963         if (!file) {
964                 set_errno(current_tf, EBADF);
965                 return -1;
966         }
967         ret = file->f_op->llseek(file, offset, whence);
968         kref_put(&file->f_kref);
969         return ret;
970 }
971
972 intreg_t sys_link(struct proc *p, const char *_old, size_t old_l,
973                   const char *_new, size_t new_l)
974 {
975         char* oldpath = user_strdup_errno(p,_old,PGSIZE);
976         if(oldpath == NULL)
977                 return -1;
978
979         char* newpath = user_strdup_errno(p,_new,PGSIZE);
980         if(newpath == NULL)
981         {
982                 user_memdup_free(p,oldpath);
983                 return -1;
984         }
985
986         int ret = ufe(link,PADDR(oldpath),PADDR(newpath),0,0);
987         user_memdup_free(p,oldpath);
988         user_memdup_free(p,newpath);
989         return ret;
990 }
991
992 intreg_t sys_unlink(struct proc *p, const char *path, size_t path_l)
993 {
994         char* fn = user_strdup_errno(p,path,PGSIZE);
995         if(fn == NULL)
996                 return -1;
997         int ret = ufe(unlink,PADDR(fn),0,0,0);
998         user_memdup_free(p,fn);
999         return ret;
1000 }
1001
1002 intreg_t sys_chdir(struct proc *p, const char *path, size_t path_l)
1003 {
1004         char* fn = user_strdup_errno(p,path,PGSIZE);
1005         if(fn == NULL)
1006                 return -1;
1007         int ret = ufe(chdir,PADDR(fn),0,0,0);
1008         user_memdup_free(p,fn);
1009         return ret;
1010 }
1011
1012 intreg_t sys_getcwd(struct proc *p, char *pwd, int size)
1013 {
1014         void* kbuf = kmalloc_errno(size);
1015         if(kbuf == NULL)
1016                 return -1;
1017         int ret = ufe(read,PADDR(kbuf),size,0,0);
1018         if(ret != -1 && memcpy_to_user_errno(p,pwd,kbuf,strnlen(kbuf,size)))
1019                 ret = -1;
1020         user_memdup_free(p,kbuf);
1021         return ret;
1022 }
1023
1024 intreg_t sys_gettimeofday(struct proc *p, int *buf)
1025 {
1026         static spinlock_t gtod_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
1027         static int t0 = 0;
1028
1029         spin_lock(&gtod_lock);
1030         if(t0 == 0)
1031
1032 #if (defined __CONFIG_APPSERVER__)
1033         t0 = ufe(time,0,0,0,0);
1034 #else
1035         // Nanwan's birthday, bitches!!
1036         t0 = 1242129600;
1037 #endif 
1038         spin_unlock(&gtod_lock);
1039
1040         long long dt = read_tsc();
1041         int kbuf[2] = {t0+dt/system_timing.tsc_freq,
1042             (dt%system_timing.tsc_freq)*1000000/system_timing.tsc_freq};
1043
1044         return memcpy_to_user_errno(p,buf,kbuf,sizeof(kbuf));
1045 }
1046
1047 #define SIZEOF_STRUCT_TERMIOS 60
1048 intreg_t sys_tcgetattr(struct proc *p, int fd, void *termios_p)
1049 {
1050         int* kbuf = kmalloc(SIZEOF_STRUCT_TERMIOS,0);
1051         int ret = ufe(tcgetattr,fd,PADDR(kbuf),0,0);
1052         if(ret != -1 && memcpy_to_user_errno(p,termios_p,kbuf,SIZEOF_STRUCT_TERMIOS))
1053                 ret = -1;
1054         kfree(kbuf);
1055         return ret;
1056 }
1057
1058 intreg_t sys_tcsetattr(struct proc *p, int fd, int optional_actions,
1059                        const void *termios_p)
1060 {
1061         void* kbuf = user_memdup_errno(p,termios_p,SIZEOF_STRUCT_TERMIOS);
1062         if(kbuf == NULL)
1063                 return -1;
1064         int ret = ufe(tcsetattr,fd,optional_actions,PADDR(kbuf),0);
1065         user_memdup_free(p,kbuf);
1066         return ret;
1067 }
1068
1069 /************** Syscall Invokation **************/
1070
1071 /* Executes the given syscall.
1072  *
1073  * Note tf is passed in, which points to the tf of the context on the kernel
1074  * stack.  If any syscall needs to block, it needs to save this info, as well as
1075  * any silly state.
1076  * 
1077  * This syscall function is used by both local syscall and arsc, and should
1078  * remain oblivious of the caller.
1079  *
1080  * TODO: Keep in mind that not every syscall has a user trapframe. 
1081  * e.g. ARSC
1082  */
1083 intreg_t syscall(struct proc *p, uintreg_t syscallno, uintreg_t a1,
1084                  uintreg_t a2, uintreg_t a3, uintreg_t a4, uintreg_t a5)
1085 {
1086         // Initialize the return value and error code returned to 0
1087         if(current_tf != NULL){
1088                 proc_set_syscall_retval(&p->env_tf, ESUCCESS);
1089                 set_errno(current_tf,0);
1090         }
1091
1092         typedef intreg_t (*syscall_t)(struct proc*,uintreg_t,uintreg_t,
1093                                       uintreg_t,uintreg_t,uintreg_t);
1094
1095         const static syscall_t syscall_table[] = {
1096                 [SYS_null] = (syscall_t)sys_null,
1097                 [SYS_cache_buster] = (syscall_t)sys_cache_buster,
1098                 [SYS_cache_invalidate] = (syscall_t)sys_cache_invalidate,
1099                 [SYS_reboot] = (syscall_t)reboot,
1100                 [SYS_cputs] = (syscall_t)sys_cputs,
1101                 [SYS_cgetc] = (syscall_t)sys_cgetc,
1102                 [SYS_getcpuid] = (syscall_t)sys_getcpuid,
1103                 [SYS_getvcoreid] = (syscall_t)sys_getvcoreid,
1104                 [SYS_getpid] = (syscall_t)sys_getpid,
1105                 [SYS_proc_create] = (syscall_t)sys_proc_create,
1106                 [SYS_proc_run] = (syscall_t)sys_proc_run,
1107                 [SYS_proc_destroy] = (syscall_t)sys_proc_destroy,
1108                 [SYS_yield] = (syscall_t)sys_proc_yield,
1109                 [SYS_fork] = (syscall_t)sys_fork,
1110                 [SYS_exec] = (syscall_t)sys_exec,
1111                 [SYS_trywait] = (syscall_t)sys_trywait,
1112                 [SYS_mmap] = (syscall_t)sys_mmap,
1113                 [SYS_munmap] = (syscall_t)sys_munmap,
1114                 [SYS_mprotect] = (syscall_t)sys_mprotect,
1115                 [SYS_shared_page_alloc] = (syscall_t)sys_shared_page_alloc,
1116                 [SYS_shared_page_free] = (syscall_t)sys_shared_page_free,
1117                 [SYS_resource_req] = (syscall_t)resource_req,
1118                 [SYS_notify] = (syscall_t)sys_notify,
1119                 [SYS_self_notify] = (syscall_t)sys_self_notify,
1120                 [SYS_halt_core] = (syscall_t)sys_halt_core,
1121         #ifdef __CONFIG_SERIAL_IO__
1122                 [SYS_serial_read] = (syscall_t)sys_serial_read,
1123                 [SYS_serial_write] = (syscall_t)sys_serial_write,
1124         #endif
1125         #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
1126                 [SYS_eth_read] = (syscall_t)sys_eth_read,
1127                 [SYS_eth_write] = (syscall_t)sys_eth_write,
1128                 [SYS_eth_get_mac_addr] = (syscall_t)sys_eth_get_mac_addr,
1129                 [SYS_eth_recv_check] = (syscall_t)sys_eth_recv_check,
1130         #endif
1131         #ifdef __CONFIG_ARSC_SERVER__
1132                 [SYS_init_arsc] = (syscall_t)sys_init_arsc,
1133         #endif
1134                 // Syscalls serviced by the appserver for now.
1135                 [SYS_read] = (syscall_t)sys_read,
1136                 [SYS_write] = (syscall_t)sys_write,
1137                 [SYS_open] = (syscall_t)sys_open,
1138                 [SYS_close] = (syscall_t)sys_close,
1139                 [SYS_fstat] = (syscall_t)sys_fstat,
1140                 [SYS_stat] = (syscall_t)sys_stat,
1141                 [SYS_lstat] = (syscall_t)sys_lstat,
1142                 [SYS_fcntl] = (syscall_t)sys_fcntl,
1143                 [SYS_access] = (syscall_t)sys_access,
1144                 [SYS_umask] = (syscall_t)sys_umask,
1145                 [SYS_chmod] = (syscall_t)sys_chmod,
1146                 [SYS_lseek] = (syscall_t)sys_lseek,
1147                 [SYS_link] = (syscall_t)sys_link,
1148                 [SYS_unlink] = (syscall_t)sys_unlink,
1149                 [SYS_chdir] = (syscall_t)sys_chdir,
1150                 [SYS_getcwd] = (syscall_t)sys_getcwd,
1151                 [SYS_gettimeofday] = (syscall_t)sys_gettimeofday,
1152                 [SYS_tcgetattr] = (syscall_t)sys_tcgetattr,
1153                 [SYS_tcsetattr] = (syscall_t)sys_tcsetattr
1154         };
1155
1156         const int max_syscall = sizeof(syscall_table)/sizeof(syscall_table[0]);
1157
1158         uint32_t coreid, vcoreid;
1159         if (systrace_flags & SYSTRACE_ON) {
1160                 if ((systrace_flags & SYSTRACE_ALLPROC) || (proc_is_traced(p))) {
1161                         coreid = core_id();
1162                         vcoreid = proc_get_vcoreid(p, core_id());
1163                         if (systrace_flags & SYSTRACE_LOUD) {
1164                                 printk("[%16llu] Syscall %d for proc %d on core %d, vcore %d\n",
1165                                        read_tsc(), syscallno, p->pid, coreid, vcoreid);
1166                         } else {
1167                                 struct systrace_record *trace;
1168                                 unsigned int idx, new_idx;
1169                                 do {
1170                                         idx = systrace_bufidx;
1171                                         new_idx = (idx + 1) % systrace_bufsize;
1172                                 } while (!atomic_comp_swap(&systrace_bufidx, idx, new_idx));
1173                                 trace = &systrace_buffer[idx];
1174                                 trace->timestamp = read_tsc();
1175                                 trace->syscallno = syscallno;
1176                                 trace->pid = p->pid;
1177                                 trace->coreid = coreid;
1178                                 trace->vcoreid = vcoreid;
1179                         }
1180                 }
1181         }
1182         //printk("Incoming syscall on core: %d number: %d\n    a1: %x\n   "
1183         //       " a2: %x\n    a3: %x\n    a4: %x\n    a5: %x\n", core_id(),
1184         //       syscallno, a1, a2, a3, a4, a5);
1185
1186         if(syscallno > max_syscall || syscall_table[syscallno] == NULL)
1187                 panic("Invalid syscall number %d for proc %x!", syscallno, *p);
1188
1189         return syscall_table[syscallno](p,a1,a2,a3,a4,a5);
1190 }
1191
1192 /* Syscall tracing */
1193 static void __init_systrace(void)
1194 {
1195         systrace_buffer = kmalloc(MAX_SYSTRACES*sizeof(struct systrace_record), 0);
1196         if (!systrace_buffer)
1197                 panic("Unable to alloc a trace buffer\n");
1198         systrace_bufidx = 0;
1199         systrace_bufsize = MAX_SYSTRACES;
1200         /* Note we never free the buffer - it's around forever.  Feel free to change
1201          * this if you want to change the size or something dynamically. */
1202 }
1203
1204 /* If you call this while it is running, it will change the mode */
1205 void systrace_start(bool silent)
1206 {
1207         static bool init = FALSE;
1208         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1209         if (!init) {
1210                 __init_systrace();
1211                 init = TRUE;
1212         }
1213         systrace_flags = silent ? SYSTRACE_ON : SYSTRACE_ON | SYSTRACE_LOUD; 
1214         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1215 }
1216
1217 int systrace_reg(bool all, struct proc *p)
1218 {
1219         int retval = 0;
1220         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1221         if (all) {
1222                 printk("Tracing syscalls for all processes\n");
1223                 systrace_flags |= SYSTRACE_ALLPROC;
1224                 retval = 0;
1225         } else {
1226                 for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++) {
1227                         if (!systrace_procs[i]) {
1228                                 printk("Tracing syscalls for process %d\n", p->pid);
1229                                 systrace_procs[i] = p;
1230                                 retval = 0;
1231                                 break;
1232                         }
1233                 }
1234         }
1235         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1236         return retval;
1237 }
1238
1239 void systrace_stop(void)
1240 {
1241         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1242         systrace_flags = 0;
1243         for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++)
1244                 systrace_procs[i] = 0;
1245         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1246 }
1247
1248 /* If you registered a process specifically, then you need to dereg it
1249  * specifically.  Or just fully stop, which will do it for all. */
1250 int systrace_dereg(bool all, struct proc *p)
1251 {
1252         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1253         if (all) {
1254                 printk("No longer tracing syscalls for all processes.\n");
1255                 systrace_flags &= ~SYSTRACE_ALLPROC;
1256         } else {
1257                 for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++) {
1258                         if (systrace_procs[i] == p) {
1259                                 systrace_procs[i] = 0;
1260                                 printk("No longer tracing syscalls for process %d\n", p->pid);
1261                         }
1262                 }
1263         }
1264         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1265         return 0;
1266 }
1267
1268 /* Regardless of locking, someone could be writing into the buffer */
1269 void systrace_print(bool all, struct proc *p)
1270 {
1271         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1272         /* if you want to be clever, you could make this start from the earliest
1273          * timestamp and loop around.  Careful of concurrent writes. */
1274         for (int i = 0; i < systrace_bufsize; i++)
1275                 if (systrace_buffer[i].timestamp)
1276                         printk("[%16llu] Syscall %d for proc %d on core %d, vcore %d\n",
1277                                systrace_buffer[i].timestamp,
1278                                systrace_buffer[i].syscallno,
1279                                systrace_buffer[i].pid,
1280                                systrace_buffer[i].coreid,
1281                                systrace_buffer[i].vcoreid);
1282         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1283 }
1284
1285 void systrace_clear_buffer(void)
1286 {
1287         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1288         memset(systrace_buffer, 0, sizeof(struct systrace_record)*MAX_NUM_TRACED);
1289         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1290 }