Removed sys_run_binary()
[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 <mm.h>
23 #include <trap.h>
24 #include <syscall.h>
25 #include <kmalloc.h>
26 #include <stdio.h>
27 #include <resource.h>
28 #include <frontend.h>
29 #include <colored_caches.h>
30 #include <arch/bitmask.h>
31 #include <kfs.h> // eventually replace this with vfs.h
32
33
34 #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
35 #include <arch/nic_common.h>
36 extern int (*send_frame)(const char *CT(len) data, size_t len);
37 extern unsigned char device_mac[6];
38 #endif
39
40 /* Tracing Globals */
41 int systrace_flags = 0;
42 struct systrace_record *systrace_buffer = 0;
43 unsigned int systrace_bufidx = 0;
44 size_t systrace_bufsize = 0;
45 struct proc *systrace_procs[MAX_NUM_TRACED] = {0};
46 spinlock_t systrace_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
47
48 /* Not enforcing the packing of systrace_procs yet, but don't rely on that */
49 static bool proc_is_traced(struct proc *p)
50 {
51         for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++)
52                 if (systrace_procs[i] == p)
53                         return true;
54         return false;
55 }
56
57 /************** Utility Syscalls **************/
58
59 static int sys_null(void)
60 {
61         return 0;
62 }
63
64 // Writes 'val' to 'num_writes' entries of the well-known array in the kernel
65 // address space.  It's just #defined to be some random 4MB chunk (which ought
66 // to be boot_alloced or something).  Meant to grab exclusive access to cache
67 // lines, to simulate doing something useful.
68 static int sys_cache_buster(struct proc *p, uint32_t num_writes,
69                              uint32_t num_pages, uint32_t flags)
70 { TRUSTEDBLOCK /* zra: this is not really part of the kernel */
71         #define BUSTER_ADDR             0xd0000000  // around 512 MB deep
72         #define MAX_WRITES              1048576*8
73         #define MAX_PAGES               32
74         #define INSERT_ADDR     (UINFO + 2*PGSIZE) // should be free for these tests
75         uint32_t* buster = (uint32_t*)BUSTER_ADDR;
76         static spinlock_t buster_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
77         uint64_t ticks = -1;
78         page_t* a_page[MAX_PAGES];
79
80         /* Strided Accesses or Not (adjust to step by cachelines) */
81         uint32_t stride = 1;
82         if (flags & BUSTER_STRIDED) {
83                 stride = 16;
84                 num_writes *= 16;
85         }
86
87         /* Shared Accesses or Not (adjust to use per-core regions)
88          * Careful, since this gives 8MB to each core, starting around 512MB.
89          * Also, doesn't separate memory for core 0 if it's an async call.
90          */
91         if (!(flags & BUSTER_SHARED))
92                 buster = (uint32_t*)(BUSTER_ADDR + core_id() * 0x00800000);
93
94         /* Start the timer, if we're asked to print this info*/
95         if (flags & BUSTER_PRINT_TICKS)
96                 ticks = start_timing();
97
98         /* Allocate num_pages (up to MAX_PAGES), to simulate doing some more
99          * realistic work.  Note we don't write to these pages, even if we pick
100          * unshared.  Mostly due to the inconvenience of having to match up the
101          * number of pages with the number of writes.  And it's unnecessary.
102          */
103         if (num_pages) {
104                 spin_lock(&buster_lock);
105                 for (int i = 0; i < MIN(num_pages, MAX_PAGES); i++) {
106                         upage_alloc(p, &a_page[i],1);
107                         page_insert(p->env_pgdir, a_page[i], (void*)INSERT_ADDR + PGSIZE*i,
108                                     PTE_USER_RW);
109                 }
110                 spin_unlock(&buster_lock);
111         }
112
113         if (flags & BUSTER_LOCKED)
114                 spin_lock(&buster_lock);
115         for (int i = 0; i < MIN(num_writes, MAX_WRITES); i=i+stride)
116                 buster[i] = 0xdeadbeef;
117         if (flags & BUSTER_LOCKED)
118                 spin_unlock(&buster_lock);
119
120         if (num_pages) {
121                 spin_lock(&buster_lock);
122                 for (int i = 0; i < MIN(num_pages, MAX_PAGES); i++) {
123                         page_remove(p->env_pgdir, (void*)(INSERT_ADDR + PGSIZE * i));
124                         page_decref(a_page[i]);
125                 }
126                 spin_unlock(&buster_lock);
127         }
128
129         /* Print info */
130         if (flags & BUSTER_PRINT_TICKS) {
131                 ticks = stop_timing(ticks);
132                 printk("%llu,", ticks);
133         }
134         return 0;
135 }
136
137 static int sys_cache_invalidate(void)
138 {
139         #ifdef __i386__
140                 wbinvd();
141         #endif
142         return 0;
143 }
144
145 /* sys_reboot(): called directly from dispatch table. */
146
147 // Print a string to the system console.
148 // The string is exactly 'len' characters long.
149 // Destroys the environment on memory errors.
150 static ssize_t sys_cputs(env_t* e, const char *DANGEROUS s, size_t len)
151 {
152         // Check that the user has permission to read memory [s, s+len).
153         // Destroy the environment if not.
154         char *COUNT(len) _s = user_mem_assert(e, s, len, PTE_USER_RO);
155
156         // Print the string supplied by the user.
157         printk("%.*s", len, _s);
158         return (ssize_t)len;
159 }
160
161 // Read a character from the system console.
162 // Returns the character.
163 static uint16_t sys_cgetc(env_t* e)
164 {
165         uint16_t c;
166
167         // The cons_getc() primitive doesn't wait for a character,
168         // but the sys_cgetc() system call does.
169         while ((c = cons_getc()) == 0)
170                 cpu_relax();
171
172         return c;
173 }
174
175 /* Returns the id of the cpu this syscall is executed on. */
176 static uint32_t sys_getcpuid(void)
177 {
178         return core_id();
179 }
180
181 // TODO: Temporary hack until thread-local storage is implemented on i386 and
182 // this is removed from the user interface
183 static size_t sys_getvcoreid(struct proc *p)
184 {
185         return proc_get_vcoreid(p, core_id());
186 }
187
188 /************** Process management syscalls **************/
189
190 /* Returns the calling process's pid */
191 static pid_t sys_getpid(struct proc *p)
192 {
193         return p->pid;
194 }
195
196 /* Creates a process from the file 'path'.  The process is not runnable by
197  * default, so it needs it's status to be changed so that the next call to
198  * schedule() will try to run it.  TODO: take args/envs from userspace. */
199 static int sys_proc_create(struct proc *p, const char *DANGEROUS path)
200 {
201         int pid = 0;
202         char t_path[MAX_PATH_LEN];
203         struct file *program;
204         struct proc *new_p;
205
206         /* Copy in.  TODO: make syscalls come with a length */
207         user_mem_strlcpy(p, t_path, path, MAX_PATH_LEN, PTE_USER_RO);
208         program = path_to_file(t_path);
209         if (!program)
210                 return -1;
211         new_p = proc_create(program, 0, 0);
212         pid = new_p->pid;
213         proc_decref(new_p, 1);  /* give up the reference created in proc_create() */
214         atomic_dec(&program->f_refcnt);         /* TODO: REF / KREF */
215         return pid;
216 }
217
218 /* Makes process PID runnable.  Consider moving the functionality to process.c */
219 static error_t sys_proc_run(struct proc *p, unsigned pid)
220 {
221         struct proc *target = pid2proc(pid);
222         error_t retval = 0;
223
224         if (!target)
225                 return -EBADPROC;
226         // note we can get interrupted here. it's not bad.
227         spin_lock(&p->proc_lock);
228         // make sure we have access and it's in the right state to be activated
229         if (!proc_controls(p, target)) {
230                 proc_decref(target, 1);
231                 retval = -EPERM;
232         } else if (target->state != PROC_CREATED) {
233                 proc_decref(target, 1);
234                 retval = -EINVAL;
235         } else {
236                 __proc_set_state(target, PROC_RUNNABLE_S);
237                 schedule_proc(target);
238         }
239         spin_unlock(&p->proc_lock);
240         proc_decref(target, 1);
241         return retval;
242 }
243
244 /* Destroy proc pid.  If this is called by the dying process, it will never
245  * return.  o/w it will return 0 on success, or an error.  Errors include:
246  * - EBADPROC: if there is no such process with pid
247  * - EPERM: if caller does not control pid */
248 static error_t sys_proc_destroy(struct proc *p, pid_t pid, int exitcode)
249 {
250         error_t r;
251         struct proc *p_to_die = pid2proc(pid);
252
253         if (!p_to_die) {
254                 set_errno(current_tf, ESRCH);
255                 return -1;
256         }
257         if (!proc_controls(p, p_to_die)) {
258                 proc_decref(p_to_die, 1);
259                 set_errno(current_tf, EPERM);
260                 return -1;
261         }
262         if (p_to_die == p) {
263                 // syscall code and pid2proc both have edible references, only need 1.
264                 p->exitcode = exitcode;
265                 proc_decref(p, 1);
266                 printd("[PID %d] proc exiting gracefully (code %d)\n", p->pid,exitcode);
267         } else {
268                 printd("[%d] destroying proc %d\n", p->pid, p_to_die->pid);
269         }
270         proc_destroy(p_to_die);
271         proc_decref(p_to_die, 1);
272         return ESUCCESS;
273 }
274
275 static int sys_proc_yield(struct proc *p, bool being_nice)
276 {
277         proc_yield(p, being_nice);
278         return 0;
279 }
280
281 static ssize_t sys_fork(env_t* e)
282 {
283         // TODO: right now we only support fork for single-core processes
284         if(e->state != PROC_RUNNING_S)
285         {
286                 set_errno(current_tf,EINVAL);
287                 return -1;
288         }
289
290         env_t* env;
291         assert(!proc_alloc(&env, current));
292         assert(env != NULL);
293
294         env->heap_top = e->heap_top;
295         env->ppid = e->pid;
296         env->env_tf = *current_tf;
297
298         env->cache_colors_map = cache_colors_map_alloc();
299         for(int i=0; i < llc_cache->num_colors; i++)
300                 if(GET_BITMASK_BIT(e->cache_colors_map,i))
301                         cache_color_alloc(llc_cache, env->cache_colors_map);
302
303         duplicate_vmrs(e, env);
304
305         int copy_page(env_t* e, pte_t* pte, void* va, void* arg)
306         {
307                 env_t* env = (env_t*)arg;
308
309                 if(PAGE_PRESENT(*pte))
310                 {
311                         page_t* pp;
312                         if(upage_alloc(env,&pp,0))
313                                 return -1;
314                         if(page_insert(env->env_pgdir,pp,va,*pte & PTE_PERM))
315                         {
316                                 page_decref(pp);
317                                 return -1;
318                         }
319
320                         pagecopy(page2kva(pp),ppn2kva(PTE2PPN(*pte)));
321                 } else {
322                         assert(PAGE_PAGED_OUT(*pte));
323                         /* TODO: (SWAP) will need to either make a copy or CoW/refcnt the
324                          * backend store.  For now, this PTE will be the same as the
325                          * original PTE */
326                         panic("Swapping not supported!");
327                         pte_t* newpte = pgdir_walk(env->env_pgdir,va,1);
328                         if(!newpte)
329                                 return -1;
330                         *newpte = *pte;
331                 }
332                 return 0;
333         }
334
335         // TODO: (PC) this won't work.  Needs revisiting.
336         // copy procdata and procinfo
337         memcpy(env->procdata,e->procdata,sizeof(struct procdata));
338         memcpy(env->procinfo,e->procinfo,sizeof(struct procinfo));
339         env->procinfo->pid = env->pid;
340         env->procinfo->ppid = env->ppid;
341
342         /* for now, just copy the contents of every present page in the entire
343          * address space. */
344         if (env_user_mem_walk(e, 0, UMAPTOP, &copy_page, env)) {
345                 proc_decref(env,2);
346                 set_errno(current_tf,ENOMEM);
347                 return -1;
348         }
349
350         __proc_set_state(env, PROC_RUNNABLE_S);
351         schedule_proc(env);
352
353         // don't decref the new process.
354         // that will happen when the parent waits for it.
355
356         printd("[PID %d] fork PID %d\n",e->pid,env->pid);
357
358         return env->pid;
359 }
360
361 intreg_t sys_exec(struct proc* p, int fd, procinfo_t* pi)
362 {
363         if(p->state != PROC_RUNNING_S)
364                 return -1;
365
366         int ret = -1;
367         struct file* f = file_open_from_fd(p,fd);
368         if(f == NULL) {
369                 set_errno(current_tf, EBADF);
370                 goto out;
371         }
372
373         // Set the argument stuff needed by glibc
374         if(memcpy_from_user(p,p->procinfo->argp,pi->argp,sizeof(pi->argp))) {
375                 proc_destroy(p);
376                 goto out;
377         }
378         if(memcpy_from_user(p,p->procinfo->argbuf,pi->argbuf,sizeof(pi->argbuf))) {
379                 proc_destroy(p);
380                 goto out;
381         }
382
383         // TODO: don't do this either (PC)
384         memset(p->procdata, 0, sizeof(procdata_t));
385
386         env_user_mem_free(p,0,USTACKTOP);
387
388         if(load_elf(p,f))
389         {
390                 proc_destroy(p);
391                 goto out;
392         }
393         file_decref(f);
394         *current_tf = p->env_tf;
395         ret = 0;
396
397         printd("[PID %d] exec fd %d\n",p->pid,fd);
398
399 out:
400         return ret;
401 }
402
403 static ssize_t sys_trywait(env_t* e, pid_t pid, int* status)
404 {
405         struct proc* p = pid2proc(pid);
406
407         // TODO: this syscall is racy, so we only support for single-core procs
408         if(e->state != PROC_RUNNING_S)
409                 return -1;
410
411         // TODO: need to use errno properly.  sadly, ROS error codes conflict..
412
413         if(p)
414         {
415                 ssize_t ret;
416
417                 if(current->pid == p->ppid)
418                 {
419                         if(p->state == PROC_DYING)
420                         {
421                                 memcpy_to_user(e,status,&p->exitcode,sizeof(int));
422                                 printd("[PID %d] waited for PID %d (code %d)\n",
423                                        e->pid,p->pid,p->exitcode);
424                                 ret = 0;
425                         }
426                         else // not dead yet
427                         {
428                                 set_errno(current_tf,0);
429                                 ret = -1;
430                         }
431                 }
432                 else // not a child of the calling process
433                 {
434                         set_errno(current_tf,1);
435                         ret = -1;
436                 }
437
438                 // if the wait succeeded, decref twice
439                 proc_decref(p,1 + (ret == 0));
440                 return ret;
441         }
442
443         set_errno(current_tf,1);
444         return -1;
445 }
446
447 /************** Memory Management Syscalls **************/
448
449 static void *sys_mmap(struct proc* p, uintreg_t a1, uintreg_t a2, uintreg_t a3,
450                       uintreg_t* a456)
451 {
452         uintreg_t _a456[3];
453         if(memcpy_from_user(p,_a456,a456,3*sizeof(uintreg_t)))
454                 sys_proc_destroy(p,p->pid,-1);
455         return mmap(p,a1,a2,a3,_a456[0],_a456[1],_a456[2]);
456 }
457
458 static intreg_t sys_mprotect(struct proc* p, void* addr, size_t len, int prot)
459 {
460         return mprotect(p, (uintptr_t)addr, len, prot);
461 }
462
463 static intreg_t sys_munmap(struct proc* p, void* addr, size_t len)
464 {
465         return munmap(p, (uintptr_t)addr, len);
466 }
467
468 static void* sys_brk(struct proc *p, void* addr) {
469         ssize_t range;
470
471         // TODO: remove sys_brk
472         printk("[kernel] don't use brk, unsupported and will be removed soon.\n");
473
474         spin_lock(&p->proc_lock);
475
476         if((addr < p->procinfo->heap_bottom) || (addr >= (void*)BRK_END))
477                 goto out;
478
479         uintptr_t real_heap_top = ROUNDUP((uintptr_t)p->heap_top,PGSIZE);
480         uintptr_t real_new_heap_top = ROUNDUP((uintptr_t)addr,PGSIZE);
481         range = real_new_heap_top - real_heap_top;
482
483         if (range > 0) {
484                 if(__do_mmap(p, real_heap_top, range, PROT_READ | PROT_WRITE,
485                              MAP_FIXED | MAP_ANONYMOUS, NULL, 0) == MAP_FAILED)
486                         goto out;
487         }
488         else if (range < 0) {
489                 if(__do_munmap(p, real_new_heap_top, -range))
490                         goto out;
491         }
492         p->heap_top = addr;
493
494 out:
495         spin_unlock(&p->proc_lock);
496         return p->heap_top;
497 }
498
499 static ssize_t sys_shared_page_alloc(env_t* p1,
500                                      void**DANGEROUS _addr, pid_t p2_id,
501                                      int p1_flags, int p2_flags
502                                     )
503 {
504         /* When we remove/change this, also get rid of page_insert_in_range() */
505         printk("[kernel] the current shared page alloc is deprecated.\n");
506         //if (!VALID_USER_PERMS(p1_flags)) return -EPERM;
507         //if (!VALID_USER_PERMS(p2_flags)) return -EPERM;
508
509         void * COUNT(1) * COUNT(1) addr = user_mem_assert(p1, _addr, sizeof(void *),
510                                                       PTE_USER_RW);
511         struct proc *p2 = pid2proc(p2_id);
512         if (!p2)
513                 return -EBADPROC;
514
515         page_t* page;
516         error_t e = upage_alloc(p1, &page,1);
517         if (e < 0) {
518                 proc_decref(p2, 1);
519                 return e;
520         }
521
522         void* p2_addr = page_insert_in_range(p2->env_pgdir, page,
523                         (void*SNT)UTEXT, (void*SNT)UTOP, p2_flags);
524         if (p2_addr == NULL) {
525                 page_free(page);
526                 proc_decref(p2, 1);
527                 return -EFAIL;
528         }
529
530         void* p1_addr = page_insert_in_range(p1->env_pgdir, page,
531                         (void*SNT)UTEXT, (void*SNT)UTOP, p1_flags);
532         if(p1_addr == NULL) {
533                 page_remove(p2->env_pgdir, p2_addr);
534                 page_free(page);
535                 proc_decref(p2, 1);
536                 return -EFAIL;
537         }
538         *addr = p1_addr;
539         proc_decref(p2, 1);
540         return ESUCCESS;
541 }
542
543 static int sys_shared_page_free(env_t* p1, void*DANGEROUS addr, pid_t p2)
544 {
545         return -1;
546 }
547
548
549 /* sys_resource_req(): called directly from dispatch table. */
550
551 /* Will notify the target on the given vcore, if the caller controls the target.
552  * Will honor the target's wanted/vcoreid.  u_ne can be NULL. */
553 static int sys_notify(struct proc *p, int target_pid, unsigned int notif,
554                       struct notif_event *u_ne)
555 {
556         struct notif_event local_ne;
557         struct proc *target = pid2proc(target_pid);
558
559         if (!target) {
560                 set_errno(current_tf, EBADPROC);
561                 return -1;
562         }
563         if (!proc_controls(p, target)) {
564                 proc_decref(target, 1);
565                 set_errno(current_tf, EPERM);
566                 return -1;
567         }
568         /* if the user provided a notif_event, copy it in and use that */
569         if (u_ne) {
570                 if (memcpy_from_user(p, &local_ne, u_ne, sizeof(struct notif_event))) {
571                         proc_decref(target, 1);
572                         set_errno(current_tf, EINVAL);
573                         return -1;
574                 }
575                 proc_notify(target, local_ne.ne_type, &local_ne);
576         } else {
577                 proc_notify(target, notif, 0);
578         }
579         proc_decref(target, 1);
580         return 0;
581 }
582
583 /* Will notify the calling process on the given vcore, independently of WANTED
584  * or advertised vcoreid.  If you change the parameters, change pop_ros_tf() */
585 static int sys_self_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid, unsigned int notif,
586                            struct notif_event *u_ne)
587 {
588         struct notif_event local_ne;
589
590         printd("[kernel] received self notify for vcoreid %d, notif %d, ne %08p\n",
591                vcoreid, notif, u_ne);
592         /* if the user provided a notif_event, copy it in and use that */
593         if (u_ne) {
594                 if (memcpy_from_user(p, &local_ne, u_ne, sizeof(struct notif_event))) {
595                         set_errno(current_tf, EINVAL);
596                         return -1;
597                 }
598                 do_notify(p, vcoreid, local_ne.ne_type, &local_ne);
599         } else {
600                 do_notify(p, vcoreid, notif, 0);
601         }
602         return 0;
603 }
604
605 /* This will set a local timer for usec, then shut down the core */
606 static int sys_halt_core(struct proc *p, unsigned int usec)
607 {
608         /* TODO: ought to check and see if a timer was already active, etc, esp so
609          * userspace can't turn off timers.  also note we will also call whatever
610          * timer_interrupt() will do, though all we care about is just
611          * self_ipi/interrupting. */
612         set_core_timer(usec);
613         cpu_halt();
614
615         return 0;
616 }
617
618 /************** Platform Specific Syscalls **************/
619
620 //Read a buffer over the serial port
621 static ssize_t sys_serial_read(env_t* e, char *DANGEROUS _buf, size_t len)
622 {
623         if (len == 0)
624                 return 0;
625
626         #ifdef __CONFIG_SERIAL_IO__
627             char *COUNT(len) buf = user_mem_assert(e, _buf, len, PTE_USER_RO);
628                 size_t bytes_read = 0;
629                 int c;
630                 while((c = serial_read_byte()) != -1) {
631                         buf[bytes_read++] = (uint8_t)c;
632                         if(bytes_read == len) break;
633                 }
634                 return (ssize_t)bytes_read;
635         #else
636                 return -EINVAL;
637         #endif
638 }
639
640 //Write a buffer over the serial port
641 static ssize_t sys_serial_write(env_t* e, const char *DANGEROUS buf, size_t len)
642 {
643         if (len == 0)
644                 return 0;
645         #ifdef __CONFIG_SERIAL_IO__
646                 char *COUNT(len) _buf = user_mem_assert(e, buf, len, PTE_USER_RO);
647                 for(int i =0; i<len; i++)
648                         serial_send_byte(buf[i]);
649                 return (ssize_t)len;
650         #else
651                 return -EINVAL;
652         #endif
653 }
654
655 #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
656 // This is not a syscall we want. Its hacky. Here just for syscall stuff until get a stack.
657 static ssize_t sys_eth_read(env_t* e, char *DANGEROUS buf)
658 {
659         if (eth_up) {
660
661                 uint32_t len;
662                 char *ptr;
663
664                 spin_lock(&packet_buffers_lock);
665
666                 if (num_packet_buffers == 0) {
667                         spin_unlock(&packet_buffers_lock);
668                         return 0;
669                 }
670
671                 ptr = packet_buffers[packet_buffers_head];
672                 len = packet_buffers_sizes[packet_buffers_head];
673
674                 num_packet_buffers--;
675                 packet_buffers_head = (packet_buffers_head + 1) % MAX_PACKET_BUFFERS;
676
677                 spin_unlock(&packet_buffers_lock);
678
679                 char* _buf = user_mem_assert(e, buf, len, PTE_U);
680
681                 memcpy(_buf, ptr, len);
682
683                 kfree(ptr);
684
685                 return len;
686         }
687         else
688                 return -EINVAL;
689 }
690
691 // This is not a syscall we want. Its hacky. Here just for syscall stuff until get a stack.
692 static ssize_t sys_eth_write(env_t* e, const char *DANGEROUS buf, size_t len)
693 {
694         if (eth_up) {
695
696                 if (len == 0)
697                         return 0;
698
699                 // HACK TO BYPASS HACK
700                 int just_sent = send_frame(buf, len);
701
702                 if (just_sent < 0) {
703                         printk("Packet send fail\n");
704                         return 0;
705                 }
706
707                 return just_sent;
708
709                 // END OF RECURSIVE HACK
710 /*
711                 char *COUNT(len) _buf = user_mem_assert(e, buf, len, PTE_U);
712                 int total_sent = 0;
713                 int just_sent = 0;
714                 int cur_packet_len = 0;
715                 while (total_sent != len) {
716                         cur_packet_len = ((len - total_sent) > MTU) ? MTU : (len - total_sent);
717                         char dest_mac[6] = APPSERVER_MAC_ADDRESS;
718                         char* wrap_buffer = eth_wrap(_buf + total_sent, cur_packet_len, device_mac, dest_mac, APPSERVER_PORT);
719                         just_sent = send_frame(wrap_buffer, cur_packet_len + sizeof(struct ETH_Header));
720
721                         if (just_sent < 0)
722                                 return 0; // This should be an error code of its own
723
724                         if (wrap_buffer)
725                                 kfree(wrap_buffer);
726
727                         total_sent += cur_packet_len;
728                 }
729
730                 return (ssize_t)len;
731 */
732         }
733         else
734                 return -EINVAL;
735 }
736
737 static ssize_t sys_eth_get_mac_addr(env_t* e, char *DANGEROUS buf) 
738 {
739         if (eth_up) {
740                 for (int i = 0; i < 6; i++)
741                         buf[i] = device_mac[i];
742                 return 0;
743         }
744         else
745                 return -EINVAL;
746 }
747
748 static int sys_eth_recv_check(env_t* e) 
749 {
750         if (num_packet_buffers != 0) 
751                 return 1;
752         else
753                 return 0;
754 }
755
756 #endif // Network
757
758 // Syscalls below here are serviced by the appserver for now.
759 #define ufe(which,a0,a1,a2,a3) \
760         frontend_syscall_errno(p,APPSERVER_SYSCALL_##which,\
761                            (int)(a0),(int)(a1),(int)(a2),(int)(a3))
762
763 intreg_t sys_write(struct proc* p, int fd, const void* buf, int len)
764 {
765         int ret = 0;
766         void* kbuf = user_memdup_errno(p,buf,len);
767         if(kbuf == NULL)
768                 return -1;
769 #ifndef __CONFIG_APPSERVER__
770         /* Catch a common usage of stderr */
771         if (fd == 2) {
772                 ((char*)kbuf)[len-1] = 0;
773                 printk("[stderr]: %s\n", kbuf);
774                 ret = len;
775         } else { // but warn/panic otherwise in ufe()
776                 ret = ufe(write, fd, PADDR(kbuf), len, 0);
777         }
778 #else
779         ret = ufe(write, fd, PADDR(kbuf), len, 0);
780 #endif
781         user_memdup_free(p,kbuf);
782         return ret;
783 }
784
785 intreg_t sys_read(struct proc* p, int fd, void* buf, int len)
786 {
787         void* kbuf = kmalloc_errno(len);
788         if(kbuf == NULL)
789                 return -1;
790         int ret = ufe(read,fd,PADDR(kbuf),len,0);
791         if(ret != -1 && memcpy_to_user_errno(p,buf,kbuf,len))
792                 ret = -1;
793         user_memdup_free(p,kbuf);
794         return ret;
795 }
796
797 intreg_t sys_pwrite(struct proc* p, int fd, const void* buf, int len, int offset)
798 {
799         void* kbuf = user_memdup_errno(p,buf,len);
800         if(kbuf == NULL)
801                 return -1;
802         int ret = ufe(pwrite,fd,PADDR(kbuf),len,offset);
803         user_memdup_free(p,kbuf);
804         return ret;
805 }
806
807 intreg_t sys_pread(struct proc* p, int fd, void* buf, int len, int offset)
808 {
809         void* kbuf = kmalloc_errno(len);
810         if(kbuf == NULL)
811                 return -1;
812         int ret = ufe(pread,fd,PADDR(kbuf),len,offset);
813         if(ret != -1 && memcpy_to_user_errno(p,buf,kbuf,len))
814                 ret = -1;
815         user_memdup_free(p,kbuf);
816         return ret;
817 }
818
819 intreg_t sys_open(struct proc* p, const char* path, int oflag, int mode)
820 {
821         printd("File Open, p: %p, path: %s, oflag: %d, mode: 0x%x\n", p, path, oflag, mode);
822         char* fn = user_strdup_errno(p,path,PGSIZE);
823         if(fn == NULL) {
824                 printd("File Open, user_strdup_errno failed\n");
825                 return -1;
826         }
827         printd("File Open, About to open\n");
828         int ret = ufe(open,PADDR(fn),oflag,mode,0);
829         printd("File Open, res=%d\n", ret);
830         user_memdup_free(p,fn);
831         return ret;
832 }
833 intreg_t sys_close(struct proc* p, int fd)
834 {
835         return ufe(close,fd,0,0,0);
836 }
837
838 #define NEWLIB_STAT_SIZE 64
839 intreg_t sys_fstat(struct proc* p, int fd, void* buf)
840 {
841         int *kbuf = kmalloc(NEWLIB_STAT_SIZE, 0);
842         int ret = ufe(fstat,fd,PADDR(kbuf),0,0);
843         if(ret != -1 && memcpy_to_user_errno(p,buf,kbuf,NEWLIB_STAT_SIZE))
844                 ret = -1;
845         kfree(kbuf);
846         return ret;
847 }
848
849 intreg_t sys_stat(struct proc* p, const char* path, void* buf)
850 {
851         char* fn = user_strdup_errno(p,path,PGSIZE);
852         if(fn == NULL)
853                 return -1;
854
855         int *kbuf = kmalloc(NEWLIB_STAT_SIZE, 0);
856         int ret = ufe(stat,PADDR(fn),PADDR(kbuf),0,0);
857         if(ret != -1 && memcpy_to_user_errno(p,buf,kbuf,NEWLIB_STAT_SIZE))
858                 ret = -1;
859
860         user_memdup_free(p,fn);
861         kfree(kbuf);
862         return ret;
863 }
864
865 intreg_t sys_lstat(struct proc* p, const char* path, void* buf)
866 {
867         char* fn = user_strdup_errno(p,path,PGSIZE);
868         if(fn == NULL)
869                 return -1;
870
871         int *kbuf = kmalloc(NEWLIB_STAT_SIZE, 0);
872         int ret = ufe(lstat,PADDR(fn),PADDR(kbuf),0,0);
873         if(ret != -1 && memcpy_to_user_errno(p,buf,kbuf,NEWLIB_STAT_SIZE))
874                 ret = -1;
875
876         user_memdup_free(p,fn);
877         kfree(kbuf);
878         return ret;
879 }
880
881 intreg_t sys_fcntl(struct proc* p, int fd, int cmd, int arg)
882 {
883         return ufe(fcntl,fd,cmd,arg,0);
884 }
885
886 intreg_t sys_access(struct proc* p, const char* path, int type)
887 {
888         char* fn = user_strdup_errno(p,path,PGSIZE);
889         if(fn == NULL)
890                 return -1;
891         int ret = ufe(access,PADDR(fn),type,0,0);
892         user_memdup_free(p,fn);
893         return ret;
894 }
895
896 intreg_t sys_umask(struct proc* p, int mask)
897 {
898         return ufe(umask,mask,0,0,0);
899 }
900
901 intreg_t sys_chmod(struct proc* p, const char* path, int mode)
902 {
903         char* fn = user_strdup_errno(p,path,PGSIZE);
904         if(fn == NULL)
905                 return -1;
906         int ret = ufe(chmod,PADDR(fn),mode,0,0);
907         user_memdup_free(p,fn);
908         return ret;
909 }
910
911 intreg_t sys_lseek(struct proc* p, int fd, int offset, int whence)
912 {
913         return ufe(lseek,fd,offset,whence,0);
914 }
915
916 intreg_t sys_link(struct proc* p, const char* _old, const char* _new)
917 {
918         char* oldpath = user_strdup_errno(p,_old,PGSIZE);
919         if(oldpath == NULL)
920                 return -1;
921
922         char* newpath = user_strdup_errno(p,_new,PGSIZE);
923         if(newpath == NULL)
924         {
925                 user_memdup_free(p,oldpath);
926                 return -1;
927         }
928
929         int ret = ufe(link,PADDR(oldpath),PADDR(newpath),0,0);
930         user_memdup_free(p,oldpath);
931         user_memdup_free(p,newpath);
932         return ret;
933 }
934
935 intreg_t sys_unlink(struct proc* p, const char* path)
936 {
937         char* fn = user_strdup_errno(p,path,PGSIZE);
938         if(fn == NULL)
939                 return -1;
940         int ret = ufe(unlink,PADDR(fn),0,0,0);
941         user_memdup_free(p,fn);
942         return ret;
943 }
944
945 intreg_t sys_chdir(struct proc* p, const char* path)
946 {
947         char* fn = user_strdup_errno(p,path,PGSIZE);
948         if(fn == NULL)
949                 return -1;
950         int ret = ufe(chdir,PADDR(fn),0,0,0);
951         user_memdup_free(p,fn);
952         return ret;
953 }
954
955 intreg_t sys_getcwd(struct proc* p, char* pwd, int size)
956 {
957         void* kbuf = kmalloc_errno(size);
958         if(kbuf == NULL)
959                 return -1;
960         int ret = ufe(read,PADDR(kbuf),size,0,0);
961         if(ret != -1 && memcpy_to_user_errno(p,pwd,kbuf,strnlen(kbuf,size)))
962                 ret = -1;
963         user_memdup_free(p,kbuf);
964         return ret;
965 }
966
967 intreg_t sys_gettimeofday(struct proc* p, int* buf)
968 {
969         static spinlock_t gtod_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
970         static int t0 = 0;
971
972         spin_lock(&gtod_lock);
973         if(t0 == 0)
974
975 #if (defined __CONFIG_APPSERVER__)
976         t0 = ufe(time,0,0,0,0);
977 #else
978         // Nanwan's birthday, bitches!!
979         t0 = 1242129600;
980 #endif 
981         spin_unlock(&gtod_lock);
982
983         long long dt = read_tsc();
984         int kbuf[2] = {t0+dt/system_timing.tsc_freq,
985             (dt%system_timing.tsc_freq)*1000000/system_timing.tsc_freq};
986
987         return memcpy_to_user_errno(p,buf,kbuf,sizeof(kbuf));
988 }
989
990 #define SIZEOF_STRUCT_TERMIOS 60
991 intreg_t sys_tcgetattr(struct proc* p, int fd, void* termios_p)
992 {
993         int* kbuf = kmalloc(SIZEOF_STRUCT_TERMIOS,0);
994         int ret = ufe(tcgetattr,fd,PADDR(kbuf),0,0);
995         if(ret != -1 && memcpy_to_user_errno(p,termios_p,kbuf,SIZEOF_STRUCT_TERMIOS))
996                 ret = -1;
997         kfree(kbuf);
998         return ret;
999 }
1000
1001 intreg_t sys_tcsetattr(struct proc* p, int fd, int optional_actions, const void* termios_p)
1002 {
1003         void* kbuf = user_memdup_errno(p,termios_p,SIZEOF_STRUCT_TERMIOS);
1004         if(kbuf == NULL)
1005                 return -1;
1006         int ret = ufe(tcsetattr,fd,optional_actions,PADDR(kbuf),0);
1007         user_memdup_free(p,kbuf);
1008         return ret;
1009 }
1010
1011 /************** Syscall Invokation **************/
1012
1013 /* Executes the given syscall.
1014  *
1015  * Note tf is passed in, which points to the tf of the context on the kernel
1016  * stack.  If any syscall needs to block, it needs to save this info, as well as
1017  * any silly state.
1018  *
1019  * TODO: Build a dispatch table instead of switching on the syscallno
1020  * Dispatches to the correct kernel function, passing the arguments.
1021  */
1022 intreg_t syscall(struct proc *p, uintreg_t syscallno, uintreg_t a1,
1023                  uintreg_t a2, uintreg_t a3, uintreg_t a4, uintreg_t a5)
1024 {
1025         // Initialize the return value and error code returned to 0
1026         proc_set_syscall_retval(current_tf, 0);
1027         set_errno(current_tf,0);
1028
1029         typedef intreg_t (*syscall_t)(struct proc*,uintreg_t,uintreg_t,
1030                                       uintreg_t,uintreg_t,uintreg_t);
1031
1032         const static syscall_t syscall_table[] = {
1033                 [SYS_null] = (syscall_t)sys_null,
1034                 [SYS_cache_buster] = (syscall_t)sys_cache_buster,
1035                 [SYS_cache_invalidate] = (syscall_t)sys_cache_invalidate,
1036                 [SYS_reboot] = (syscall_t)reboot,
1037                 [SYS_cputs] = (syscall_t)sys_cputs,
1038                 [SYS_cgetc] = (syscall_t)sys_cgetc,
1039                 [SYS_getcpuid] = (syscall_t)sys_getcpuid,
1040                 [SYS_getvcoreid] = (syscall_t)sys_getvcoreid,
1041                 [SYS_getpid] = (syscall_t)sys_getpid,
1042                 [SYS_proc_create] = (syscall_t)sys_proc_create,
1043                 [SYS_proc_run] = (syscall_t)sys_proc_run,
1044                 [SYS_proc_destroy] = (syscall_t)sys_proc_destroy,
1045                 [SYS_yield] = (syscall_t)sys_proc_yield,
1046                 [SYS_fork] = (syscall_t)sys_fork,
1047                 [SYS_exec] = (syscall_t)sys_exec,
1048                 [SYS_trywait] = (syscall_t)sys_trywait,
1049                 [SYS_mmap] = (syscall_t)sys_mmap,
1050                 [SYS_munmap] = (syscall_t)sys_munmap,
1051                 [SYS_mprotect] = (syscall_t)sys_mprotect,
1052                 [SYS_brk] = (syscall_t)sys_brk,
1053                 [SYS_shared_page_alloc] = (syscall_t)sys_shared_page_alloc,
1054                 [SYS_shared_page_free] = (syscall_t)sys_shared_page_free,
1055                 [SYS_resource_req] = (syscall_t)resource_req,
1056                 [SYS_notify] = (syscall_t)sys_notify,
1057                 [SYS_self_notify] = (syscall_t)sys_self_notify,
1058                 [SYS_halt_core] = (syscall_t)sys_halt_core,
1059         #ifdef __CONFIG_SERIAL_IO__
1060                 [SYS_serial_read] = (syscall_t)sys_serial_read,
1061                 [SYS_serial_write] = (syscall_t)sys_serial_write,
1062         #endif
1063         #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
1064                 [SYS_eth_read] = (syscall_t)sys_eth_read,
1065                 [SYS_eth_write] = (syscall_t)sys_eth_write,
1066                 [SYS_eth_get_mac_addr] = (syscall_t)sys_eth_get_mac_addr,
1067                 [SYS_eth_recv_check] = (syscall_t)sys_eth_recv_check,
1068         #endif
1069                 // Syscalls serviced by the appserver for now.
1070                 [SYS_read] = (syscall_t)sys_read,
1071                 [SYS_write] = (syscall_t)sys_write,
1072                 [SYS_open] = (syscall_t)sys_open,
1073                 [SYS_close] = (syscall_t)sys_close,
1074                 [SYS_fstat] = (syscall_t)sys_fstat,
1075                 [SYS_stat] = (syscall_t)sys_stat,
1076                 [SYS_lstat] = (syscall_t)sys_lstat,
1077                 [SYS_fcntl] = (syscall_t)sys_fcntl,
1078                 [SYS_access] = (syscall_t)sys_access,
1079                 [SYS_umask] = (syscall_t)sys_umask,
1080                 [SYS_chmod] = (syscall_t)sys_chmod,
1081                 [SYS_lseek] = (syscall_t)sys_lseek,
1082                 [SYS_link] = (syscall_t)sys_link,
1083                 [SYS_unlink] = (syscall_t)sys_unlink,
1084                 [SYS_chdir] = (syscall_t)sys_chdir,
1085                 [SYS_getcwd] = (syscall_t)sys_getcwd,
1086                 [SYS_gettimeofday] = (syscall_t)sys_gettimeofday,
1087                 [SYS_tcgetattr] = (syscall_t)sys_tcgetattr,
1088                 [SYS_tcsetattr] = (syscall_t)sys_tcsetattr
1089         };
1090
1091         const int max_syscall = sizeof(syscall_table)/sizeof(syscall_table[0]);
1092
1093         uint32_t coreid, vcoreid;
1094         if (systrace_flags & SYSTRACE_ON) {
1095                 if ((systrace_flags & SYSTRACE_ALLPROC) || (proc_is_traced(p))) {
1096                         coreid = core_id();
1097                         vcoreid = proc_get_vcoreid(p, core_id());
1098                         if (systrace_flags & SYSTRACE_LOUD) {
1099                                 printk("[%16llu] Syscall %d for proc %d on core %d, vcore %d\n",
1100                                        read_tsc(), syscallno, p->pid, coreid, vcoreid);
1101                         } else {
1102                                 struct systrace_record *trace;
1103                                 unsigned int idx, new_idx;
1104                                 do {
1105                                         idx = systrace_bufidx;
1106                                         new_idx = (idx + 1) % systrace_bufsize;
1107                                 } while (!atomic_comp_swap(&systrace_bufidx, idx, new_idx));
1108                                 trace = &systrace_buffer[idx];
1109                                 trace->timestamp = read_tsc();
1110                                 trace->syscallno = syscallno;
1111                                 trace->pid = p->pid;
1112                                 trace->coreid = coreid;
1113                                 trace->vcoreid = vcoreid;
1114                         }
1115                 }
1116         }
1117         //printk("Incoming syscall on core: %d number: %d\n    a1: %x\n   "
1118         //       " a2: %x\n    a3: %x\n    a4: %x\n    a5: %x\n", core_id(),
1119         //       syscallno, a1, a2, a3, a4, a5);
1120
1121         if(syscallno > max_syscall || syscall_table[syscallno] == NULL)
1122                 panic("Invalid syscall number %d for proc %x!", syscallno, *p);
1123
1124         return syscall_table[syscallno](p,a1,a2,a3,a4,a5);
1125 }
1126
1127 intreg_t syscall_async(struct proc *p, syscall_req_t *call)
1128 {
1129         return syscall(p, call->num, call->args[0], call->args[1],
1130                        call->args[2], call->args[3], call->args[4]);
1131 }
1132
1133 /* You should already have a refcnt'd ref to p before calling this */
1134 intreg_t process_generic_syscalls(struct proc *p, size_t max)
1135 {
1136         size_t count = 0;
1137         syscall_back_ring_t* sysbr = &p->syscallbackring;
1138
1139         /* make sure the proc is still alive, and keep it from dying from under us
1140          * incref will return ESUCCESS on success.  This might need some thought
1141          * regarding when the incref should have happened (like by whoever passed us
1142          * the *p). */
1143         // TODO: ought to be unnecessary, if you called this right, kept here for
1144         // now in case anyone actually uses the ARSCs.
1145         proc_incref(p, 1);
1146
1147         // max is the most we'll process.  max = 0 means do as many as possible
1148         while (RING_HAS_UNCONSUMED_REQUESTS(sysbr) && ((!max)||(count < max)) ) {
1149                 if (!count) {
1150                         // ASSUME: one queue per process
1151                         // only switch cr3 for the very first request for this queue
1152                         // need to switch to the right context, so we can handle the user pointer
1153                         // that points to a data payload of the syscall
1154                         lcr3(p->env_cr3);
1155                 }
1156                 count++;
1157                 //printk("DEBUG PRE: sring->req_prod: %d, sring->rsp_prod: %d\n",
1158                 //         sysbr->sring->req_prod, sysbr->sring->rsp_prod);
1159                 // might want to think about 0-ing this out, if we aren't
1160                 // going to explicitly fill in all fields
1161                 syscall_rsp_t rsp;
1162                 // this assumes we get our answer immediately for the syscall.
1163                 syscall_req_t* req = RING_GET_REQUEST(sysbr, ++(sysbr->req_cons));
1164                 rsp.retval = syscall_async(p, req);
1165                 // write response into the slot it came from
1166                 memcpy(req, &rsp, sizeof(syscall_rsp_t));
1167                 // update our counter for what we've produced (assumes we went in order!)
1168                 (sysbr->rsp_prod_pvt)++;
1169                 RING_PUSH_RESPONSES(sysbr);
1170                 //printk("DEBUG POST: sring->req_prod: %d, sring->rsp_prod: %d\n",
1171                 //         sysbr->sring->req_prod, sysbr->sring->rsp_prod);
1172         }
1173         // load sane page tables (and don't rely on decref to do it for you).
1174         lcr3(boot_cr3);
1175         proc_decref(p, 1);
1176         return (intreg_t)count;
1177 }
1178
1179 /* Syscall tracing */
1180 static void __init_systrace(void)
1181 {
1182         systrace_buffer = kmalloc(MAX_SYSTRACES*sizeof(struct systrace_record), 0);
1183         if (!systrace_buffer)
1184                 panic("Unable to alloc a trace buffer\n");
1185         systrace_bufidx = 0;
1186         systrace_bufsize = MAX_SYSTRACES;
1187         /* Note we never free the buffer - it's around forever.  Feel free to change
1188          * this if you want to change the size or something dynamically. */
1189 }
1190
1191 /* If you call this while it is running, it will change the mode */
1192 void systrace_start(bool silent)
1193 {
1194         static bool init = FALSE;
1195         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1196         if (!init) {
1197                 __init_systrace();
1198                 init = TRUE;
1199         }
1200         systrace_flags = silent ? SYSTRACE_ON : SYSTRACE_ON | SYSTRACE_LOUD; 
1201         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1202 }
1203
1204 int systrace_reg(bool all, struct proc *p)
1205 {
1206         int retval = 0;
1207         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1208         if (all) {
1209                 printk("Tracing syscalls for all processes\n");
1210                 systrace_flags |= SYSTRACE_ALLPROC;
1211                 retval = 0;
1212         } else {
1213                 for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++) {
1214                         if (!systrace_procs[i]) {
1215                                 printk("Tracing syscalls for process %d\n", p->pid);
1216                                 systrace_procs[i] = p;
1217                                 retval = 0;
1218                                 break;
1219                         }
1220                 }
1221         }
1222         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1223         return retval;
1224 }
1225
1226 void systrace_stop(void)
1227 {
1228         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1229         systrace_flags = 0;
1230         for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++)
1231                 systrace_procs[i] = 0;
1232         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1233 }
1234
1235 /* If you registered a process specifically, then you need to dereg it
1236  * specifically.  Or just fully stop, which will do it for all. */
1237 int systrace_dereg(bool all, struct proc *p)
1238 {
1239         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1240         if (all) {
1241                 printk("No longer tracing syscalls for all processes.\n");
1242                 systrace_flags &= ~SYSTRACE_ALLPROC;
1243         } else {
1244                 for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++) {
1245                         if (systrace_procs[i] == p) {
1246                                 systrace_procs[i] = 0;
1247                                 printk("No longer tracing syscalls for process %d\n", p->pid);
1248                         }
1249                 }
1250         }
1251         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1252         return 0;
1253 }
1254
1255 /* Regardless of locking, someone could be writing into the buffer */
1256 void systrace_print(bool all, struct proc *p)
1257 {
1258         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1259         /* if you want to be clever, you could make this start from the earliest
1260          * timestamp and loop around.  Careful of concurrent writes. */
1261         for (int i = 0; i < systrace_bufsize; i++)
1262                 if (systrace_buffer[i].timestamp)
1263                         printk("[%16llu] Syscall %d for proc %d on core %d, vcore %d\n",
1264                                systrace_buffer[i].timestamp,
1265                                systrace_buffer[i].syscallno,
1266                                systrace_buffer[i].pid,
1267                                systrace_buffer[i].coreid,
1268                                systrace_buffer[i].vcoreid);
1269         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1270 }
1271
1272 void systrace_clear_buffer(void)
1273 {
1274         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1275         memset(systrace_buffer, 0, sizeof(struct systrace_record)*MAX_NUM_TRACED);
1276         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1277 }