sys_self_notify() takes a flag for private mboxes
[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 <arch/types.h>
9 #include <arch/arch.h>
10 #include <arch/mmu.h>
11 #include <arch/console.h>
12 #include <ros/time.h>
13 #include <error.h>
14
15 #include <elf.h>
16 #include <string.h>
17 #include <assert.h>
18 #include <process.h>
19 #include <schedule.h>
20 #include <pmap.h>
21 #include <umem.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 <hashtable.h>
31 #include <bitmask.h>
32 #include <vfs.h>
33 #include <devfs.h>
34 #include <smp.h>
35 #include <arsc_server.h>
36 #include <event.h>
37
38
39 #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
40 #include <arch/nic_common.h>
41 extern int (*send_frame)(const char *CT(len) data, size_t len);
42 extern unsigned char device_mac[6];
43 #endif
44
45 /* Tracing Globals */
46 int systrace_flags = 0;
47 struct systrace_record *systrace_buffer = 0;
48 uint32_t systrace_bufidx = 0;
49 size_t systrace_bufsize = 0;
50 struct proc *systrace_procs[MAX_NUM_TRACED] = {0};
51 spinlock_t systrace_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
52
53 /* Not enforcing the packing of systrace_procs yet, but don't rely on that */
54 static bool proc_is_traced(struct proc *p)
55 {
56         for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++)
57                 if (systrace_procs[i] == p)
58                         return true;
59         return false;
60 }
61
62 /* Helper to finish a syscall, signalling if appropriate */
63 static void finish_sysc(struct syscall *sysc, struct proc *p)
64 {
65         /* Atomically turn on the LOCK and SC_DONE flag.  The lock tells userspace
66          * we're messing with the flags and to not proceed.  We use it instead of
67          * CASing with userspace.  We need the atomics since we're racing with
68          * userspace for the event_queue registration.  The 'lock' tells userspace
69          * to not muck with the flags while we're signalling. */
70         atomic_or(&sysc->flags, SC_K_LOCK | SC_DONE); 
71         __signal_syscall(sysc, p);
72         atomic_and(&sysc->flags, ~SC_K_LOCK); 
73 }
74
75 /* Helper that "finishes" the current async syscall.  This should be used when
76  * we are calling a function in a syscall that might not return and won't be
77  * able to use the normal syscall return path, such as proc_yield() and
78  * resource_req().  Call this from within syscall.c (I don't want it global).
79  *
80  * It is possible for another user thread to see the syscall being done early -
81  * they just need to be careful with the weird proc management calls (as in,
82  * don't trust an async fork).
83  *
84  * *sysc is in user memory, and should be pinned (TODO: UMEM).  There may be
85  * issues with unpinning this if we never return. */
86 static void finish_current_sysc(int retval)
87 {
88         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
89         assert(pcpui->cur_sysc);
90         pcpui->cur_sysc->retval = retval;
91         finish_sysc(pcpui->cur_sysc, pcpui->cur_proc);
92 }
93
94 /* Callable by any function while executing a syscall (or otherwise, actually).
95  */
96 void set_errno(int errno)
97 {
98         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
99         if (pcpui->cur_sysc)
100                 pcpui->cur_sysc->err = errno;
101 }
102
103 /************** Utility Syscalls **************/
104
105 static int sys_null(void)
106 {
107         return 0;
108 }
109
110 /* Diagnostic function: blocks the kthread/syscall, to help userspace test its
111  * async I/O handling. */
112 static int sys_block(struct proc *p, unsigned int usec)
113 {
114         struct timer_chain *tchain = &per_cpu_info[core_id()].tchain;
115         struct alarm_waiter a_waiter;
116         init_awaiter(&a_waiter, 0);
117         /* Note printing takes a few ms, so your printds won't be perfect. */
118         printd("[kernel] sys_block(), sleeping at %llu\n", read_tsc());
119         set_awaiter_rel(&a_waiter, usec);
120         set_alarm(tchain, &a_waiter);
121         sleep_on_awaiter(&a_waiter);
122         printd("[kernel] sys_block(), waking up at %llu\n", read_tsc());
123         return 0;
124 }
125
126 // Writes 'val' to 'num_writes' entries of the well-known array in the kernel
127 // address space.  It's just #defined to be some random 4MB chunk (which ought
128 // to be boot_alloced or something).  Meant to grab exclusive access to cache
129 // lines, to simulate doing something useful.
130 static int sys_cache_buster(struct proc *p, uint32_t num_writes,
131                              uint32_t num_pages, uint32_t flags)
132 { TRUSTEDBLOCK /* zra: this is not really part of the kernel */
133         #define BUSTER_ADDR             0xd0000000L  // around 512 MB deep
134         #define MAX_WRITES              1048576*8
135         #define MAX_PAGES               32
136         #define INSERT_ADDR     (UINFO + 2*PGSIZE) // should be free for these tests
137         uint32_t* buster = (uint32_t*)BUSTER_ADDR;
138         static spinlock_t buster_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
139         uint64_t ticks = -1;
140         page_t* a_page[MAX_PAGES];
141
142         /* Strided Accesses or Not (adjust to step by cachelines) */
143         uint32_t stride = 1;
144         if (flags & BUSTER_STRIDED) {
145                 stride = 16;
146                 num_writes *= 16;
147         }
148
149         /* Shared Accesses or Not (adjust to use per-core regions)
150          * Careful, since this gives 8MB to each core, starting around 512MB.
151          * Also, doesn't separate memory for core 0 if it's an async call.
152          */
153         if (!(flags & BUSTER_SHARED))
154                 buster = (uint32_t*)(BUSTER_ADDR + core_id() * 0x00800000);
155
156         /* Start the timer, if we're asked to print this info*/
157         if (flags & BUSTER_PRINT_TICKS)
158                 ticks = start_timing();
159
160         /* Allocate num_pages (up to MAX_PAGES), to simulate doing some more
161          * realistic work.  Note we don't write to these pages, even if we pick
162          * unshared.  Mostly due to the inconvenience of having to match up the
163          * number of pages with the number of writes.  And it's unnecessary.
164          */
165         if (num_pages) {
166                 spin_lock(&buster_lock);
167                 for (int i = 0; i < MIN(num_pages, MAX_PAGES); i++) {
168                         upage_alloc(p, &a_page[i],1);
169                         page_insert(p->env_pgdir, a_page[i], (void*)INSERT_ADDR + PGSIZE*i,
170                                     PTE_USER_RW);
171                         page_decref(a_page[i]);
172                 }
173                 spin_unlock(&buster_lock);
174         }
175
176         if (flags & BUSTER_LOCKED)
177                 spin_lock(&buster_lock);
178         for (int i = 0; i < MIN(num_writes, MAX_WRITES); i=i+stride)
179                 buster[i] = 0xdeadbeef;
180         if (flags & BUSTER_LOCKED)
181                 spin_unlock(&buster_lock);
182
183         if (num_pages) {
184                 spin_lock(&buster_lock);
185                 for (int i = 0; i < MIN(num_pages, MAX_PAGES); i++) {
186                         page_remove(p->env_pgdir, (void*)(INSERT_ADDR + PGSIZE * i));
187                         page_decref(a_page[i]);
188                 }
189                 spin_unlock(&buster_lock);
190         }
191
192         /* Print info */
193         if (flags & BUSTER_PRINT_TICKS) {
194                 ticks = stop_timing(ticks);
195                 printk("%llu,", ticks);
196         }
197         return 0;
198 }
199
200 static int sys_cache_invalidate(void)
201 {
202         #ifdef __i386__
203                 wbinvd();
204         #endif
205         return 0;
206 }
207
208 /* sys_reboot(): called directly from dispatch table. */
209
210 /* Print a string to the system console. */
211 static ssize_t sys_cputs(struct proc *p, const char *DANGEROUS string,
212                          size_t strlen)
213 {
214         char *t_string;
215         t_string = user_strdup_errno(p, string, strlen);
216         if (!t_string)
217                 return -1;
218         printk("%.*s", strlen, t_string);
219         user_memdup_free(p, t_string);
220         return (ssize_t)strlen;
221 }
222
223 // Read a character from the system console.
224 // Returns the character.
225 static uint16_t sys_cgetc(struct proc *p)
226 {
227         uint16_t c;
228
229         // The cons_getc() primitive doesn't wait for a character,
230         // but the sys_cgetc() system call does.
231         while ((c = cons_getc()) == 0)
232                 cpu_relax();
233
234         return c;
235 }
236
237 /* Returns the id of the physical core this syscall is executed on. */
238 static uint32_t sys_getpcoreid(void)
239 {
240         return core_id();
241 }
242
243 // TODO: Temporary hack until thread-local storage is implemented on i386 and
244 // this is removed from the user interface
245 static size_t sys_getvcoreid(struct proc *p)
246 {
247         return proc_get_vcoreid(p, core_id());
248 }
249
250 /************** Process management syscalls **************/
251
252 /* Returns the calling process's pid */
253 static pid_t sys_getpid(struct proc *p)
254 {
255         return p->pid;
256 }
257
258 /* Creates a process from the file 'path'.  The process is not runnable by
259  * default, so it needs it's status to be changed so that the next call to
260  * schedule() will try to run it.  TODO: take args/envs from userspace. */
261 static int sys_proc_create(struct proc *p, char *path, size_t path_l,
262                            struct procinfo *pi)
263 {
264         int pid = 0;
265         char *t_path;
266         struct file *program;
267         struct proc *new_p;
268
269         /* Copy in the path.  Consider putting an upper bound on path_l. */
270         t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
271         if (!t_path)
272                 return -1;
273         program = do_file_open(t_path, 0, 0);
274         user_memdup_free(p, t_path);
275         if (!program)
276                 return -1;                      /* presumably, errno is already set */
277         /* TODO: need to split the proc creation, since you must load after setting
278          * args/env, since auxp gets set up there. */
279         //new_p = proc_create(program, 0, 0);
280         if (proc_alloc(&new_p, current))
281                 goto mid_error;
282         /* Set the argument stuff needed by glibc */
283         if (memcpy_from_user_errno(p, new_p->procinfo->argp, pi->argp,
284                                    sizeof(pi->argp)))
285                 goto late_error;
286         if (memcpy_from_user_errno(p, new_p->procinfo->argbuf, pi->argbuf,
287                                    sizeof(pi->argbuf)))
288                 goto late_error;
289         if (load_elf(new_p, program))
290                 goto late_error;
291         kref_put(&program->f_kref);
292         /* Connect to stdin, stdout, stderr (part of proc_create()) */
293         assert(insert_file(&new_p->open_files, dev_stdin,  0) == 0);
294         assert(insert_file(&new_p->open_files, dev_stdout, 0) == 1);
295         assert(insert_file(&new_p->open_files, dev_stderr, 0) == 2);
296         __proc_ready(new_p);
297         pid = new_p->pid;
298         proc_decref(new_p);     /* give up the reference created in proc_create() */
299         return pid;
300 late_error:
301         proc_destroy(new_p);
302         proc_decref(new_p);     /* give up the reference created in proc_create() */
303 mid_error:
304         kref_put(&program->f_kref);
305         return -1;
306 }
307
308 /* Makes process PID runnable.  Consider moving the functionality to process.c */
309 static error_t sys_proc_run(struct proc *p, unsigned pid)
310 {
311         struct proc *target = pid2proc(pid);
312         error_t retval = 0;
313
314         if (!target)
315                 return -EBADPROC;
316         // note we can get interrupted here. it's not bad.
317         spin_lock(&p->proc_lock);
318         // make sure we have access and it's in the right state to be activated
319         if (!proc_controls(p, target)) {
320                 proc_decref(target);
321                 retval = -EPERM;
322         } else if (target->state != PROC_CREATED) {
323                 proc_decref(target);
324                 retval = -EINVAL;
325         } else {
326                 __proc_set_state(target, PROC_RUNNABLE_S);
327                 schedule_proc(target);
328         }
329         spin_unlock(&p->proc_lock);
330         proc_decref(target);
331         return retval;
332 }
333
334 /* Destroy proc pid.  If this is called by the dying process, it will never
335  * return.  o/w it will return 0 on success, or an error.  Errors include:
336  * - EBADPROC: if there is no such process with pid
337  * - EPERM: if caller does not control pid */
338 static error_t sys_proc_destroy(struct proc *p, pid_t pid, int exitcode)
339 {
340         error_t r;
341         struct proc *p_to_die = pid2proc(pid);
342
343         if (!p_to_die) {
344                 set_errno(ESRCH);
345                 return -1;
346         }
347         if (!proc_controls(p, p_to_die)) {
348                 proc_decref(p_to_die);
349                 set_errno(EPERM);
350                 return -1;
351         }
352         if (p_to_die == p) {
353                 p->exitcode = exitcode;
354                 printd("[PID %d] proc exiting gracefully (code %d)\n", p->pid,exitcode);
355         } else {
356                 p_to_die->exitcode = exitcode;  /* so its parent has some clue */
357                 printd("[%d] destroying proc %d\n", p->pid, p_to_die->pid);
358         }
359         proc_destroy(p_to_die);
360         /* we only get here if we weren't the one to die */
361         proc_decref(p_to_die);
362         return ESUCCESS;
363 }
364
365 static int sys_proc_yield(struct proc *p, bool being_nice)
366 {
367         /* proc_yield() often doesn't return - we need to set the syscall retval
368          * early.  If it doesn't return, it expects to eat our reference (for now).
369          */
370         finish_current_sysc(0);
371         proc_incref(p, 1);
372         proc_yield(p, being_nice);
373         proc_decref(p);
374         return 0;
375 }
376
377 static void sys_change_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid,
378                              bool enable_my_notif)
379 {
380         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
381         /* Change to vcore may start the vcore up remotely before we can finish the
382          * async syscall, so we need to finish the sysc and not touch the struct.
383          * Note this sysc has no return value. */
384         finish_sysc(pcpui->cur_sysc, pcpui->cur_proc);
385         pcpui->cur_sysc = 0;    /* don't touch sysc again */
386         proc_change_to_vcore(p, vcoreid, enable_my_notif);
387         /* Shouldn't return, to prevent the chance of mucking with cur_sysc.
388          * smp_idle will make sure we run the appropriate cur_tf (which will be the
389          * new vcore for successful calls). */
390         smp_idle();
391 }
392
393 static ssize_t sys_fork(env_t* e)
394 {
395         int8_t state = 0;
396         // TODO: right now we only support fork for single-core processes
397         if (e->state != PROC_RUNNING_S) {
398                 set_errno(EINVAL);
399                 return -1;
400         }
401         env_t* env;
402         assert(!proc_alloc(&env, current));
403         assert(env != NULL);
404
405         env->heap_top = e->heap_top;
406         env->ppid = e->pid;
407         disable_irqsave(&state);        /* protect cur_tf */
408         /* Can't really fork if we don't have a current_tf to fork */
409         if (!current_tf) {
410                 set_errno(EINVAL);
411                 return -1;
412         }
413         env->env_tf = *current_tf;
414         enable_irqsave(&state);
415
416         /* We need to speculatively say the syscall worked before copying the memory
417          * out, since the 'forked' process's call never actually goes through the
418          * syscall return path, and will never think it is done.  This violates a
419          * few things.  Just be careful with fork. */
420         finish_current_sysc(0);
421
422         env->cache_colors_map = cache_colors_map_alloc();
423         for(int i=0; i < llc_cache->num_colors; i++)
424                 if(GET_BITMASK_BIT(e->cache_colors_map,i))
425                         cache_color_alloc(llc_cache, env->cache_colors_map);
426
427         duplicate_vmrs(e, env);
428
429         int copy_page(env_t* e, pte_t* pte, void* va, void* arg)
430         {
431                 env_t* env = (env_t*)arg;
432
433                 if(PAGE_PRESENT(*pte))
434                 {
435                         page_t* pp;
436                         if(upage_alloc(env,&pp,0))
437                                 return -1;
438                         if(page_insert(env->env_pgdir,pp,va,*pte & PTE_PERM))
439                         {
440                                 page_decref(pp);
441                                 return -1;
442                         }
443                         pagecopy(page2kva(pp),ppn2kva(PTE2PPN(*pte)));
444                         page_decref(pp);
445                 } else {
446                         assert(PAGE_PAGED_OUT(*pte));
447                         /* TODO: (SWAP) will need to either make a copy or CoW/refcnt the
448                          * backend store.  For now, this PTE will be the same as the
449                          * original PTE */
450                         panic("Swapping not supported!");
451                         pte_t* newpte = pgdir_walk(env->env_pgdir,va,1);
452                         if(!newpte)
453                                 return -1;
454                         *newpte = *pte;
455                 }
456                 return 0;
457         }
458
459         /* In general, a forked process should be a fresh process, and we copy over
460          * whatever stuff is needed between procinfo/procdata. */
461         /* Copy over the procinfo argument stuff in case they don't exec */
462         memcpy(env->procinfo->argp, e->procinfo->argp, sizeof(e->procinfo->argp));
463         memcpy(env->procinfo->argbuf, e->procinfo->argbuf,
464                sizeof(e->procinfo->argbuf));
465         #ifdef __i386__
466         /* new guy needs to know about ldt (everything else in procdata is fresh */
467         env->procdata->ldt = e->procdata->ldt;
468         #endif
469
470         /* for now, just copy the contents of every present page in the entire
471          * address space. */
472         if (env_user_mem_walk(e, 0, UMAPTOP, &copy_page, env)) {
473                 proc_destroy(env);      /* this is prob what you want, not decref by 2 */
474                 proc_decref(env);
475                 set_errno(ENOMEM);
476                 return -1;
477         }
478         clone_files(&e->open_files, &env->open_files);
479         __proc_ready(env);
480         __proc_set_state(env, PROC_RUNNABLE_S);
481         schedule_proc(env);
482
483         // don't decref the new process.
484         // that will happen when the parent waits for it.
485         // TODO: if the parent doesn't wait, we need to change the child's parent
486         // when the parent dies, or at least decref it
487
488         printd("[PID %d] fork PID %d\n",e->pid,env->pid);
489         return env->pid;
490 }
491
492 /* Load the binary "path" into the current process, and start executing it.
493  * argv and envp are magically bundled in procinfo for now.  Keep in sync with
494  * glibc's sysdeps/ros/execve.c.  Once past a certain point, this function won't
495  * return.  It assumes (and checks) that it is current.  Don't give it an extra
496  * refcnt'd *p (syscall won't do that). 
497  * Note: if someone batched syscalls with this call, they could clobber their
498  * old memory (and will likely PF and die).  Don't do it... */
499 static int sys_exec(struct proc *p, char *path, size_t path_l,
500                     struct procinfo *pi)
501 {
502         int ret = -1;
503         char *t_path;
504         struct file *program;
505         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
506         int8_t state = 0;
507
508         /* We probably want it to never be allowed to exec if it ever was _M */
509         if (p->state != PROC_RUNNING_S) {
510                 set_errno(EINVAL);
511                 return -1;
512         }
513         if (p != pcpui->cur_proc) {
514                 set_errno(EINVAL);
515                 return -1;
516         }
517         /* Copy in the path.  Consider putting an upper bound on path_l. */
518         t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
519         if (!t_path)
520                 return -1;
521         disable_irqsave(&state);        /* protect cur_tf */
522         /* Can't exec if we don't have a current_tf to restart (if we fail).  This
523          * isn't 100% true, but I'm okay with it. */
524         if (!pcpui->cur_tf) {
525                 enable_irqsave(&state);
526                 set_errno(EINVAL);
527                 return -1;
528         }
529         /* Preemptively copy out the cur_tf, in case we fail later (easier on cur_tf
530          * if we do this now) */
531         p->env_tf = *pcpui->cur_tf;
532         /* Clear the current_tf.  We won't be returning the 'normal' way.  Even if
533          * we want to return with an error, we need to go back differently in case
534          * we succeed.  This needs to be done before we could possibly block, but
535          * unfortunately happens before the point of no return. */
536         pcpui->cur_tf = 0;
537         enable_irqsave(&state);
538         /* This could block: */
539         program = do_file_open(t_path, 0, 0);
540         user_memdup_free(p, t_path);
541         if (!program)
542                 goto early_error;
543         /* Set the argument stuff needed by glibc */
544         if (memcpy_from_user_errno(p, p->procinfo->argp, pi->argp,
545                                    sizeof(pi->argp)))
546                 goto mid_error;
547         if (memcpy_from_user_errno(p, p->procinfo->argbuf, pi->argbuf,
548                                    sizeof(pi->argbuf)))
549                 goto mid_error;
550         /* This is the point of no return for the process. */
551         #ifdef __i386__
552         /* clear this, so the new program knows to get an LDT */
553         p->procdata->ldt = 0;
554         #endif
555         destroy_vmrs(p);
556         close_all_files(&p->open_files, TRUE);
557         env_user_mem_free(p, 0, UMAPTOP);
558         if (load_elf(p, program)) {
559                 kref_put(&program->f_kref);
560                 /* Note this is an inedible reference, but proc_destroy now returns */
561                 proc_destroy(p);
562                 /* We don't want to do anything else - we just need to not accidentally
563                  * return to the user (hence the all_out) */
564                 goto all_out;
565         }
566         printd("[PID %d] exec %s\n", p->pid, file_name(program));
567         kref_put(&program->f_kref);
568         goto success;
569         /* These error and out paths are so we can handle the async interface, both
570          * for when we want to error/return to the proc, as well as when we succeed
571          * and want to start the newly exec'd _S */
572 mid_error:
573         /* These two error paths are for when we want to restart the process with an
574          * error value (errno is already set). */
575         kref_put(&program->f_kref);
576 early_error:
577         finish_current_sysc(-1);
578 success:
579         /* Here's how we'll restart the new (or old) process: */
580         spin_lock(&p->proc_lock);
581         __unmap_vcore(p, 0);    /* VC# keep in sync with proc_run _S */
582         __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
583         schedule_proc(p);
584         spin_unlock(&p->proc_lock);
585 all_out:
586         /* we can't return, since we'd write retvals to the old location of the
587          * syscall struct (which has been freed and is in the old userspace) (or has
588          * already been written to).*/
589         disable_irq();                  /* abandon_core/clear_own wants irqs disabled */
590         clear_owning_proc(core_id());
591         abandon_core();
592         smp_idle();                             /* will reenable interrupts */
593 }
594
595 static ssize_t sys_trywait(env_t* e, pid_t pid, int* status)
596 {
597         struct proc* p = pid2proc(pid);
598
599         // TODO: this syscall is racy, so we only support for single-core procs
600         if(e->state != PROC_RUNNING_S)
601                 return -1;
602
603         // TODO: need to use errno properly.  sadly, ROS error codes conflict..
604
605         if(p)
606         {
607                 ssize_t ret;
608
609                 if(current->pid == p->ppid)
610                 {
611                         if(p->state == PROC_DYING)
612                         {
613                                 memcpy_to_user(e,status,&p->exitcode,sizeof(int));
614                                 printd("[PID %d] waited for PID %d (code %d)\n",
615                                        e->pid,p->pid,p->exitcode);
616                                 ret = 0;
617                         }
618                         else // not dead yet
619                         {
620                                 set_errno(ESUCCESS);
621                                 ret = -1;
622                         }
623                 }
624                 else // not a child of the calling process
625                 {
626                         set_errno(EPERM);
627                         ret = -1;
628                 }
629
630                 // if the wait succeeded, decref twice
631                 if (ret == 0)
632                         proc_decref(p);
633                 proc_decref(p);
634                 return ret;
635         }
636
637         set_errno(EPERM);
638         return -1;
639 }
640
641 /************** Memory Management Syscalls **************/
642
643 static void *sys_mmap(struct proc *p, uintptr_t addr, size_t len, int prot,
644                       int flags, int fd, off_t offset)
645 {
646         return mmap(p, addr, len, prot, flags, fd, offset);
647 }
648
649 static intreg_t sys_mprotect(struct proc *p, void *addr, size_t len, int prot)
650 {
651         return mprotect(p, (uintptr_t)addr, len, prot);
652 }
653
654 static intreg_t sys_munmap(struct proc *p, void *addr, size_t len)
655 {
656         return munmap(p, (uintptr_t)addr, len);
657 }
658
659 static ssize_t sys_shared_page_alloc(env_t* p1,
660                                      void**DANGEROUS _addr, pid_t p2_id,
661                                      int p1_flags, int p2_flags
662                                     )
663 {
664         printk("[kernel] shared page alloc is deprecated/unimplemented.\n");
665         return -1;
666 }
667
668 static int sys_shared_page_free(env_t* p1, void*DANGEROUS addr, pid_t p2)
669 {
670         return -1;
671 }
672
673
674 static int sys_resource_req(struct proc *p, int type, unsigned int amt_wanted,
675                             unsigned int amt_wanted_min, int flags)
676 {
677         /* resource_req returns and we'll eventually finish the sysc later.  The
678          * original context may restart on a remote core before we return and
679          * finish, but that's fine thanks to the async kernel interface. */
680         return resource_req(p, type, amt_wanted, amt_wanted_min, flags);
681 }
682
683 /* Untested.  Will notify the target on the given vcore, if the caller controls
684  * the target.  Will honor the target's wanted/vcoreid.  u_ne can be NULL. */
685 static int sys_notify(struct proc *p, int target_pid, unsigned int ev_type,
686                       struct event_msg *u_msg)
687 {
688         struct event_msg local_msg = {0};
689         struct proc *target = pid2proc(target_pid);
690         if (!target) {
691                 set_errno(EBADPROC);
692                 return -1;
693         }
694         if (!proc_controls(p, target)) {
695                 proc_decref(target);
696                 set_errno(EPERM);
697                 return -1;
698         }
699         /* if the user provided an ev_msg, copy it in and use that */
700         if (u_msg) {
701                 if (memcpy_from_user(p, &local_msg, u_msg, sizeof(struct event_msg))) {
702                         proc_decref(target);
703                         set_errno(EINVAL);
704                         return -1;
705                 }
706         }
707         send_kernel_event(target, &local_msg, 0);
708         proc_decref(target);
709         return 0;
710 }
711
712 /* Will notify the calling process on the given vcore, independently of WANTED
713  * or advertised vcoreid.  If you change the parameters, change pop_ros_tf() */
714 static int sys_self_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid,
715                            unsigned int ev_type, struct event_msg *u_msg,
716                            bool priv)
717 {
718         struct event_msg local_msg = {0};
719
720         printd("[kernel] received self notify for vcoreid %d, type %d, msg %08p\n",
721                vcoreid, ev_type, u_msg);
722         /* if the user provided an ev_msg, copy it in and use that */
723         if (u_msg) {
724                 if (memcpy_from_user(p, &local_msg, u_msg, sizeof(struct event_msg))) {
725                         set_errno(EINVAL);
726                         return -1;
727                 }
728         }
729         /* this will post a message and IPI, regardless of wants/needs/debutantes.*/
730         post_vcore_event(p, &local_msg, vcoreid, priv ? EVENT_VCORE_PRIVATE : 0);
731         proc_notify(p, vcoreid);
732         return 0;
733 }
734
735 /* This will set a local timer for usec, then shut down the core.  There's a
736  * slight race between spinner and halt.  For now, the core will wake up for
737  * other interrupts and service them, but will not process routine messages or
738  * do anything other than halt until the alarm goes off.  We could just unset
739  * the alarm and return early.  On hardware, there are a lot of interrupts that
740  * come in.  If we ever use this, we can take a closer look.  */
741 static int sys_halt_core(struct proc *p, unsigned int usec)
742 {
743         struct timer_chain *tchain = &per_cpu_info[core_id()].tchain;
744         struct alarm_waiter a_waiter;
745         bool spinner = TRUE;
746         void unblock(struct alarm_waiter *waiter)
747         {
748                 spinner = FALSE;
749         }
750         init_awaiter(&a_waiter, unblock);
751         set_awaiter_rel(&a_waiter, MAX(usec, 100));
752         set_alarm(tchain, &a_waiter);
753         enable_irq();
754         /* Could wake up due to another interrupt, but we want to sleep still. */
755         while (spinner) {
756                 cpu_halt();     /* slight race between spinner and halt */
757                 cpu_relax();
758         }
759         printd("Returning from halting\n");
760         return 0;
761 }
762
763 /************** Platform Specific Syscalls **************/
764
765 //Read a buffer over the serial port
766 static ssize_t sys_serial_read(env_t* e, char *DANGEROUS _buf, size_t len)
767 {
768         printk("[kernel] serial reading is deprecated.\n");
769         if (len == 0)
770                 return 0;
771
772         #ifdef __CONFIG_SERIAL_IO__
773             char *COUNT(len) buf = user_mem_assert(e, _buf, len, 1, PTE_USER_RO);
774                 size_t bytes_read = 0;
775                 int c;
776                 while((c = serial_read_byte()) != -1) {
777                         buf[bytes_read++] = (uint8_t)c;
778                         if(bytes_read == len) break;
779                 }
780                 return (ssize_t)bytes_read;
781         #else
782                 return -EINVAL;
783         #endif
784 }
785
786 //Write a buffer over the serial port
787 static ssize_t sys_serial_write(env_t* e, const char *DANGEROUS buf, size_t len)
788 {
789         printk("[kernel] serial writing is deprecated.\n");
790         if (len == 0)
791                 return 0;
792         #ifdef __CONFIG_SERIAL_IO__
793                 char *COUNT(len) _buf = user_mem_assert(e, buf, len, 1, PTE_USER_RO);
794                 for(int i =0; i<len; i++)
795                         serial_send_byte(buf[i]);
796                 return (ssize_t)len;
797         #else
798                 return -EINVAL;
799         #endif
800 }
801
802 #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
803 // This is not a syscall we want. Its hacky. Here just for syscall stuff until get a stack.
804 static ssize_t sys_eth_read(env_t* e, char *DANGEROUS buf)
805 {
806         if (eth_up) {
807
808                 uint32_t len;
809                 char *ptr;
810
811                 spin_lock(&packet_buffers_lock);
812
813                 if (num_packet_buffers == 0) {
814                         spin_unlock(&packet_buffers_lock);
815                         return 0;
816                 }
817
818                 ptr = packet_buffers[packet_buffers_head];
819                 len = packet_buffers_sizes[packet_buffers_head];
820
821                 num_packet_buffers--;
822                 packet_buffers_head = (packet_buffers_head + 1) % MAX_PACKET_BUFFERS;
823
824                 spin_unlock(&packet_buffers_lock);
825
826                 char* _buf = user_mem_assert(e, buf, len, 1, PTE_U);
827
828                 memcpy(_buf, ptr, len);
829
830                 kfree(ptr);
831
832                 return len;
833         }
834         else
835                 return -EINVAL;
836 }
837
838 // This is not a syscall we want. Its hacky. Here just for syscall stuff until get a stack.
839 static ssize_t sys_eth_write(env_t* e, const char *DANGEROUS buf, size_t len)
840 {
841         if (eth_up) {
842
843                 if (len == 0)
844                         return 0;
845
846                 // HACK TO BYPASS HACK
847                 int just_sent = send_frame(buf, len);
848
849                 if (just_sent < 0) {
850                         printk("Packet send fail\n");
851                         return 0;
852                 }
853
854                 return just_sent;
855
856                 // END OF RECURSIVE HACK
857 /*
858                 char *COUNT(len) _buf = user_mem_assert(e, buf, len, PTE_U);
859                 int total_sent = 0;
860                 int just_sent = 0;
861                 int cur_packet_len = 0;
862                 while (total_sent != len) {
863                         cur_packet_len = ((len - total_sent) > MTU) ? MTU : (len - total_sent);
864                         char dest_mac[6] = APPSERVER_MAC_ADDRESS;
865                         char* wrap_buffer = eth_wrap(_buf + total_sent, cur_packet_len, device_mac, dest_mac, APPSERVER_PORT);
866                         just_sent = send_frame(wrap_buffer, cur_packet_len + sizeof(struct ETH_Header));
867
868                         if (just_sent < 0)
869                                 return 0; // This should be an error code of its own
870
871                         if (wrap_buffer)
872                                 kfree(wrap_buffer);
873
874                         total_sent += cur_packet_len;
875                 }
876
877                 return (ssize_t)len;
878 */
879         }
880         else
881                 return -EINVAL;
882 }
883
884 static ssize_t sys_eth_get_mac_addr(env_t* e, char *DANGEROUS buf) 
885 {
886         if (eth_up) {
887                 for (int i = 0; i < 6; i++)
888                         buf[i] = device_mac[i];
889                 return 0;
890         }
891         else
892                 return -EINVAL;
893 }
894
895 static int sys_eth_recv_check(env_t* e) 
896 {
897         if (num_packet_buffers != 0) 
898                 return 1;
899         else
900                 return 0;
901 }
902
903 #endif // Network
904
905 static intreg_t sys_read(struct proc *p, int fd, void *buf, int len)
906 {
907         ssize_t ret;
908         struct file *file = get_file_from_fd(&p->open_files, fd);
909         if (!file) {
910                 set_errno(EBADF);
911                 return -1;
912         }
913         if (!file->f_op->read) {
914                 kref_put(&file->f_kref);
915                 set_errno(EINVAL);
916                 return -1;
917         }
918         /* TODO: (UMEM) currently, read() handles user memcpy issues, but we
919          * probably should user_mem_check and pin the region here, so read doesn't
920          * worry about it */
921         ret = file->f_op->read(file, buf, len, &file->f_pos);
922         kref_put(&file->f_kref);
923         return ret;
924 }
925
926 static intreg_t sys_write(struct proc *p, int fd, const void *buf, int len)
927 {
928         ssize_t ret;
929         struct file *file = get_file_from_fd(&p->open_files, fd);
930         if (!file) {
931                 set_errno(EBADF);
932                 return -1;
933         }
934         if (!file->f_op->write) {
935                 kref_put(&file->f_kref);
936                 set_errno(EINVAL);
937                 return -1;
938         }
939         /* TODO: (UMEM) */
940         ret = file->f_op->write(file, buf, len, &file->f_pos);
941         kref_put(&file->f_kref);
942         return ret;
943 }
944
945 /* Checks args/reads in the path, opens the file, and inserts it into the
946  * process's open file list. 
947  *
948  * TODO: take the path length */
949 static intreg_t sys_open(struct proc *p, const char *path, size_t path_l,
950                          int oflag, int mode)
951 {
952         int fd = 0;
953         struct file *file;
954
955         printd("File %s Open attempt\n", path);
956         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
957         if (!t_path)
958                 return -1;
959         mode &= ~p->fs_env.umask;
960         file = do_file_open(t_path, oflag, mode);
961         user_memdup_free(p, t_path);
962         if (!file)
963                 return -1;
964         fd = insert_file(&p->open_files, file, 0);      /* stores the ref to file */
965         kref_put(&file->f_kref);
966         if (fd < 0) {
967                 warn("File insertion failed");
968                 return -1;
969         }
970         printd("File %s Open, res=%d\n", path, fd);
971         return fd;
972 }
973
974 static intreg_t sys_close(struct proc *p, int fd)
975 {
976         struct file *file = put_file_from_fd(&p->open_files, fd);
977         if (!file) {
978                 set_errno(EBADF);
979                 return -1;
980         }
981         return 0;
982 }
983
984 /* kept around til we remove the last ufe */
985 #define ufe(which,a0,a1,a2,a3) \
986         frontend_syscall_errno(p,APPSERVER_SYSCALL_##which,\
987                            (int)(a0),(int)(a1),(int)(a2),(int)(a3))
988
989 static intreg_t sys_fstat(struct proc *p, int fd, struct kstat *u_stat)
990 {
991         struct kstat *kbuf;
992         struct file *file = get_file_from_fd(&p->open_files, fd);
993         if (!file) {
994                 set_errno(EBADF);
995                 return -1;
996         }
997         kbuf = kmalloc(sizeof(struct kstat), 0);
998         if (!kbuf) {
999                 kref_put(&file->f_kref);
1000                 set_errno(ENOMEM);
1001                 return -1;
1002         }
1003         stat_inode(file->f_dentry->d_inode, kbuf);
1004         kref_put(&file->f_kref);
1005         /* TODO: UMEM: pin the memory, copy directly, and skip the kernel buffer */
1006         if (memcpy_to_user_errno(p, u_stat, kbuf, sizeof(struct kstat))) {
1007                 kfree(kbuf);
1008                 set_errno(EINVAL);
1009                 return -1;
1010         }
1011         kfree(kbuf);
1012         return 0;
1013 }
1014
1015 /* sys_stat() and sys_lstat() do nearly the same thing, differing in how they
1016  * treat a symlink for the final item, which (probably) will be controlled by
1017  * the lookup flags */
1018 static intreg_t stat_helper(struct proc *p, const char *path, size_t path_l,
1019                             struct kstat *u_stat, int flags)
1020 {
1021         struct kstat *kbuf;
1022         struct dentry *path_d;
1023         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
1024         if (!t_path)
1025                 return -1;
1026         path_d = lookup_dentry(t_path, flags);
1027         user_memdup_free(p, t_path);
1028         if (!path_d)
1029                 return -1;
1030         kbuf = kmalloc(sizeof(struct kstat), 0);
1031         if (!kbuf) {
1032                 set_errno(ENOMEM);
1033                 kref_put(&path_d->d_kref);
1034                 return -1;
1035         }
1036         stat_inode(path_d->d_inode, kbuf);
1037         kref_put(&path_d->d_kref);
1038         /* TODO: UMEM: pin the memory, copy directly, and skip the kernel buffer */
1039         if (memcpy_to_user_errno(p, u_stat, kbuf, sizeof(struct kstat))) {
1040                 kfree(kbuf);
1041                 set_errno(EINVAL);
1042                 return -1;
1043         }
1044         kfree(kbuf);
1045         return 0;
1046 }
1047
1048 /* Follow a final symlink */
1049 static intreg_t sys_stat(struct proc *p, const char *path, size_t path_l,
1050                          struct kstat *u_stat)
1051 {
1052         return stat_helper(p, path, path_l, u_stat, LOOKUP_FOLLOW);
1053 }
1054
1055 /* Don't follow a final symlink */
1056 static intreg_t sys_lstat(struct proc *p, const char *path, size_t path_l,
1057                           struct kstat *u_stat)
1058 {
1059         return stat_helper(p, path, path_l, u_stat, 0);
1060 }
1061
1062 intreg_t sys_fcntl(struct proc *p, int fd, int cmd, int arg)
1063 {
1064         int retval = 0;
1065         struct file *file = get_file_from_fd(&p->open_files, fd);
1066         if (!file) {
1067                 set_errno(EBADF);
1068                 return -1;
1069         }
1070         switch (cmd) {
1071                 case (F_DUPFD):
1072                         retval = insert_file(&p->open_files, file, arg);
1073                         if (retval < 0) {
1074                                 set_errno(-retval);
1075                                 retval = -1;
1076                         }
1077                         break;
1078                 case (F_GETFD):
1079                         retval = p->open_files.fd[fd].fd_flags;
1080                         break;
1081                 case (F_SETFD):
1082                         if (arg == FD_CLOEXEC)
1083                                 file->f_flags |= O_CLOEXEC;
1084                         break;
1085                 case (F_GETFL):
1086                         retval = file->f_flags;
1087                         break;
1088                 case (F_SETFL):
1089                         /* only allowed to set certain flags. */
1090                         arg &= O_FCNTL_FLAGS;
1091                         file->f_flags = (file->f_flags & ~O_FCNTL_FLAGS) | arg;
1092                         break;
1093                 default:
1094                         warn("Unsupported fcntl cmd %d\n", cmd);
1095         }
1096         kref_put(&file->f_kref);
1097         return retval;
1098 }
1099
1100 static intreg_t sys_access(struct proc *p, const char *path, size_t path_l,
1101                            int mode)
1102 {
1103         int retval;
1104         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
1105         if (!t_path)
1106                 return -1;
1107         retval = do_access(t_path, mode);
1108         user_memdup_free(p, t_path);
1109         printd("Access for path: %s retval: %d\n", path, retval);
1110         if (retval < 0) {
1111                 set_errno(-retval);
1112                 return -1;
1113         }
1114         return retval;
1115 }
1116
1117 intreg_t sys_umask(struct proc *p, int mask)
1118 {
1119         int old_mask = p->fs_env.umask;
1120         p->fs_env.umask = mask & S_PMASK;
1121         return old_mask;
1122 }
1123
1124 intreg_t sys_chmod(struct proc *p, const char *path, size_t path_l, int mode)
1125 {
1126         int retval;
1127         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
1128         if (!t_path)
1129                 return -1;
1130         retval = do_chmod(t_path, mode);
1131         user_memdup_free(p, t_path);
1132         if (retval < 0) {
1133                 set_errno(-retval);
1134                 return -1;
1135         }
1136         return retval;
1137 }
1138
1139 static intreg_t sys_lseek(struct proc *p, int fd, off_t offset, int whence)
1140 {
1141         off_t ret;
1142         struct file *file = get_file_from_fd(&p->open_files, fd);
1143         if (!file) {
1144                 set_errno(EBADF);
1145                 return -1;
1146         }
1147         ret = file->f_op->llseek(file, offset, whence);
1148         kref_put(&file->f_kref);
1149         return ret;
1150 }
1151
1152 intreg_t sys_link(struct proc *p, char *old_path, size_t old_l,
1153                   char *new_path, size_t new_l)
1154 {
1155         int ret;
1156         char *t_oldpath = user_strdup_errno(p, old_path, old_l);
1157         if (t_oldpath == NULL)
1158                 return -1;
1159         char *t_newpath = user_strdup_errno(p, new_path, new_l);
1160         if (t_newpath == NULL) {
1161                 user_memdup_free(p, t_oldpath);
1162                 return -1;
1163         }
1164         ret = do_link(t_oldpath, t_newpath);
1165         user_memdup_free(p, t_oldpath);
1166         user_memdup_free(p, t_newpath);
1167         return ret;
1168 }
1169
1170 intreg_t sys_unlink(struct proc *p, const char *path, size_t path_l)
1171 {
1172         int retval;
1173         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
1174         if (!t_path)
1175                 return -1;
1176         retval = do_unlink(t_path);
1177         user_memdup_free(p, t_path);
1178         return retval;
1179 }
1180
1181 intreg_t sys_symlink(struct proc *p, char *old_path, size_t old_l,
1182                      char *new_path, size_t new_l)
1183 {
1184         int ret;
1185         char *t_oldpath = user_strdup_errno(p, old_path, old_l);
1186         if (t_oldpath == NULL)
1187                 return -1;
1188         char *t_newpath = user_strdup_errno(p, new_path, new_l);
1189         if (t_newpath == NULL) {
1190                 user_memdup_free(p, t_oldpath);
1191                 return -1;
1192         }
1193         ret = do_symlink(new_path, old_path, S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO);
1194         user_memdup_free(p, t_oldpath);
1195         user_memdup_free(p, t_newpath);
1196         return ret;
1197 }
1198
1199 intreg_t sys_readlink(struct proc *p, char *path, size_t path_l,
1200                       char *u_buf, size_t buf_l)
1201 {
1202         char *symname;
1203         ssize_t copy_amt;
1204         struct dentry *path_d;
1205         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
1206         if (t_path == NULL)
1207                 return -1;
1208         path_d = lookup_dentry(t_path, 0);
1209         user_memdup_free(p, t_path);
1210         if (!path_d)
1211                 return -1;
1212         symname = path_d->d_inode->i_op->readlink(path_d);
1213         copy_amt = strnlen(symname, buf_l - 1) + 1;
1214         if (memcpy_to_user_errno(p, u_buf, symname, copy_amt)) {
1215                 kref_put(&path_d->d_kref);
1216                 set_errno(EINVAL);
1217                 return -1;
1218         }
1219         kref_put(&path_d->d_kref);
1220         printd("READLINK returning %s\n", u_buf);
1221         return copy_amt;
1222 }
1223
1224 intreg_t sys_chdir(struct proc *p, const char *path, size_t path_l)
1225 {
1226         int retval;
1227         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
1228         if (!t_path)
1229                 return -1;
1230         retval = do_chdir(&p->fs_env, t_path);
1231         user_memdup_free(p, t_path);
1232         if (retval) {
1233                 set_errno(-retval);
1234                 return -1;
1235         }
1236         return 0;
1237 }
1238
1239 /* Note cwd_l is not a strlen, it's an absolute size */
1240 intreg_t sys_getcwd(struct proc *p, char *u_cwd, size_t cwd_l)
1241 {
1242         int retval = 0;
1243         char *kfree_this;
1244         char *k_cwd = do_getcwd(&p->fs_env, &kfree_this, cwd_l);
1245         if (!k_cwd)
1246                 return -1;              /* errno set by do_getcwd */
1247         if (memcpy_to_user_errno(p, u_cwd, k_cwd, strnlen(k_cwd, cwd_l - 1) + 1))
1248                 retval = -1;
1249         kfree(kfree_this);
1250         return retval;
1251 }
1252
1253 intreg_t sys_mkdir(struct proc *p, const char *path, size_t path_l, int mode)
1254 {
1255         int retval;
1256         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
1257         if (!t_path)
1258                 return -1;
1259         mode &= ~p->fs_env.umask;
1260         retval = do_mkdir(t_path, mode);
1261         user_memdup_free(p, t_path);
1262         return retval;
1263 }
1264
1265 intreg_t sys_rmdir(struct proc *p, const char *path, size_t path_l)
1266 {
1267         int retval;
1268         char *t_path = user_strdup_errno(p, path, path_l);
1269         if (!t_path)
1270                 return -1;
1271         retval = do_rmdir(t_path);
1272         user_memdup_free(p, t_path);
1273         return retval;
1274 }
1275
1276 intreg_t sys_gettimeofday(struct proc *p, int *buf)
1277 {
1278         static spinlock_t gtod_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
1279         static int t0 = 0;
1280
1281         spin_lock(&gtod_lock);
1282         if(t0 == 0)
1283
1284 #if (defined __CONFIG_APPSERVER__)
1285         t0 = ufe(time,0,0,0,0);
1286 #else
1287         // Nanwan's birthday, bitches!!
1288         t0 = 1242129600;
1289 #endif 
1290         spin_unlock(&gtod_lock);
1291
1292         long long dt = read_tsc();
1293         /* TODO: This probably wants its own function, using a struct timeval */
1294         int kbuf[2] = {t0+dt/system_timing.tsc_freq,
1295             (dt%system_timing.tsc_freq)*1000000/system_timing.tsc_freq};
1296
1297         return memcpy_to_user_errno(p,buf,kbuf,sizeof(kbuf));
1298 }
1299
1300 #define SIZEOF_STRUCT_TERMIOS 60
1301 intreg_t sys_tcgetattr(struct proc *p, int fd, void *termios_p)
1302 {
1303         int* kbuf = kmalloc(SIZEOF_STRUCT_TERMIOS,0);
1304         int ret = ufe(tcgetattr,fd,PADDR(kbuf),0,0);
1305         if(ret != -1 && memcpy_to_user_errno(p,termios_p,kbuf,SIZEOF_STRUCT_TERMIOS))
1306                 ret = -1;
1307         kfree(kbuf);
1308         return ret;
1309 }
1310
1311 intreg_t sys_tcsetattr(struct proc *p, int fd, int optional_actions,
1312                        const void *termios_p)
1313 {
1314         void* kbuf = user_memdup_errno(p,termios_p,SIZEOF_STRUCT_TERMIOS);
1315         if(kbuf == NULL)
1316                 return -1;
1317         int ret = ufe(tcsetattr,fd,optional_actions,PADDR(kbuf),0);
1318         user_memdup_free(p,kbuf);
1319         return ret;
1320 }
1321
1322 /* TODO: we don't have any notion of UIDs or GIDs yet, but don't let that stop a
1323  * process from thinking it can do these.  The other alternative is to have
1324  * glibc return 0 right away, though someone might want to do something with
1325  * these calls.  Someday. */
1326 intreg_t sys_setuid(struct proc *p, uid_t uid)
1327 {
1328         return 0;
1329 }
1330
1331 intreg_t sys_setgid(struct proc *p, gid_t gid)
1332 {
1333         return 0;
1334 }
1335
1336 /************** Syscall Invokation **************/
1337
1338 const static struct sys_table_entry syscall_table[] = {
1339         [SYS_null] = {(syscall_t)sys_null, "null"},
1340         [SYS_block] = {(syscall_t)sys_block, "block"},
1341         [SYS_cache_buster] = {(syscall_t)sys_cache_buster, "buster"},
1342         [SYS_cache_invalidate] = {(syscall_t)sys_cache_invalidate, "wbinv"},
1343         [SYS_reboot] = {(syscall_t)reboot, "reboot!"},
1344         [SYS_cputs] = {(syscall_t)sys_cputs, "cputs"},
1345         [SYS_cgetc] = {(syscall_t)sys_cgetc, "cgetc"},
1346         [SYS_getpcoreid] = {(syscall_t)sys_getpcoreid, "getpcoreid"},
1347         [SYS_getvcoreid] = {(syscall_t)sys_getvcoreid, "getvcoreid"},
1348         [SYS_getpid] = {(syscall_t)sys_getpid, "getpid"},
1349         [SYS_proc_create] = {(syscall_t)sys_proc_create, "proc_create"},
1350         [SYS_proc_run] = {(syscall_t)sys_proc_run, "proc_run"},
1351         [SYS_proc_destroy] = {(syscall_t)sys_proc_destroy, "proc_destroy"},
1352         [SYS_yield] = {(syscall_t)sys_proc_yield, "proc_yield"},
1353         [SYS_change_vcore] = {(syscall_t)sys_change_vcore, "change_vcore"},
1354         [SYS_fork] = {(syscall_t)sys_fork, "fork"},
1355         [SYS_exec] = {(syscall_t)sys_exec, "exec"},
1356         [SYS_trywait] = {(syscall_t)sys_trywait, "trywait"},
1357         [SYS_mmap] = {(syscall_t)sys_mmap, "mmap"},
1358         [SYS_munmap] = {(syscall_t)sys_munmap, "munmap"},
1359         [SYS_mprotect] = {(syscall_t)sys_mprotect, "mprotect"},
1360         [SYS_shared_page_alloc] = {(syscall_t)sys_shared_page_alloc, "pa"},
1361         [SYS_shared_page_free] = {(syscall_t)sys_shared_page_free, "pf"},
1362         [SYS_resource_req] = {(syscall_t)sys_resource_req, "resource_req"},
1363         [SYS_notify] = {(syscall_t)sys_notify, "notify"},
1364         [SYS_self_notify] = {(syscall_t)sys_self_notify, "self_notify"},
1365         [SYS_halt_core] = {(syscall_t)sys_halt_core, "halt_core"},
1366 #ifdef __CONFIG_SERIAL_IO__
1367         [SYS_serial_read] = {(syscall_t)sys_serial_read, "ser_read"},
1368         [SYS_serial_write] = {(syscall_t)sys_serial_write, "ser_write"},
1369 #endif
1370 #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
1371         [SYS_eth_read] = {(syscall_t)sys_eth_read, "eth_read"},
1372         [SYS_eth_write] = {(syscall_t)sys_eth_write, "eth_write"},
1373         [SYS_eth_get_mac_addr] = {(syscall_t)sys_eth_get_mac_addr, "get_mac"},
1374         [SYS_eth_recv_check] = {(syscall_t)sys_eth_recv_check, "recv_check"},
1375 #endif
1376 #ifdef __CONFIG_ARSC_SERVER__
1377         [SYS_init_arsc] = {(syscall_t)sys_init_arsc, "init_arsc"},
1378 #endif
1379         [SYS_read] = {(syscall_t)sys_read, "read"},
1380         [SYS_write] = {(syscall_t)sys_write, "write"},
1381         [SYS_open] = {(syscall_t)sys_open, "open"},
1382         [SYS_close] = {(syscall_t)sys_close, "close"},
1383         [SYS_fstat] = {(syscall_t)sys_fstat, "fstat"},
1384         [SYS_stat] = {(syscall_t)sys_stat, "stat"},
1385         [SYS_lstat] = {(syscall_t)sys_lstat, "lstat"},
1386         [SYS_fcntl] = {(syscall_t)sys_fcntl, "fcntl"},
1387         [SYS_access] = {(syscall_t)sys_access, "access"},
1388         [SYS_umask] = {(syscall_t)sys_umask, "umask"},
1389         [SYS_chmod] = {(syscall_t)sys_chmod, "chmod"},
1390         [SYS_lseek] = {(syscall_t)sys_lseek, "lseek"},
1391         [SYS_link] = {(syscall_t)sys_link, "link"},
1392         [SYS_unlink] = {(syscall_t)sys_unlink, "unlink"},
1393         [SYS_symlink] = {(syscall_t)sys_symlink, "symlink"},
1394         [SYS_readlink] = {(syscall_t)sys_readlink, "readlink"},
1395         [SYS_chdir] = {(syscall_t)sys_chdir, "chdir"},
1396         [SYS_getcwd] = {(syscall_t)sys_getcwd, "getcwd"},
1397         [SYS_mkdir] = {(syscall_t)sys_mkdir, "mkdri"},
1398         [SYS_rmdir] = {(syscall_t)sys_rmdir, "rmdir"},
1399         [SYS_gettimeofday] = {(syscall_t)sys_gettimeofday, "gettime"},
1400         [SYS_tcgetattr] = {(syscall_t)sys_tcgetattr, "tcgetattr"},
1401         [SYS_tcsetattr] = {(syscall_t)sys_tcsetattr, "tcsetattr"},
1402         [SYS_setuid] = {(syscall_t)sys_setuid, "setuid"},
1403         [SYS_setgid] = {(syscall_t)sys_setgid, "setgid"}
1404 };
1405
1406 /* Executes the given syscall.
1407  *
1408  * Note tf is passed in, which points to the tf of the context on the kernel
1409  * stack.  If any syscall needs to block, it needs to save this info, as well as
1410  * any silly state.
1411  * 
1412  * This syscall function is used by both local syscall and arsc, and should
1413  * remain oblivious of the caller. */
1414 intreg_t syscall(struct proc *p, uintreg_t sc_num, uintreg_t a0, uintreg_t a1,
1415                  uintreg_t a2, uintreg_t a3, uintreg_t a4, uintreg_t a5)
1416 {
1417         const int max_syscall = sizeof(syscall_table)/sizeof(syscall_table[0]);
1418
1419         uint32_t coreid, vcoreid;
1420         if (systrace_flags & SYSTRACE_ON) {
1421                 if ((systrace_flags & SYSTRACE_ALLPROC) || (proc_is_traced(p))) {
1422                         coreid = core_id();
1423                         vcoreid = proc_get_vcoreid(p, coreid);
1424                         if (systrace_flags & SYSTRACE_LOUD) {
1425                                 printk("[%16llu] Syscall %3d (%12s):(%08p, %08p, %08p, %08p, "
1426                                        "%08p, %08p) proc: %d core: %d vcore: %d\n", read_tsc(),
1427                                        sc_num, syscall_table[sc_num].name, a0, a1, a2, a3,
1428                                        a4, a5, p->pid, coreid, vcoreid);
1429                         } else {
1430                                 struct systrace_record *trace;
1431                                 uintptr_t idx, new_idx;
1432                                 do {
1433                                         idx = systrace_bufidx;
1434                                         new_idx = (idx + 1) % systrace_bufsize;
1435                                 } while (!atomic_cas_u32(&systrace_bufidx, idx, new_idx));
1436                                 trace = &systrace_buffer[idx];
1437                                 trace->timestamp = read_tsc();
1438                                 trace->syscallno = sc_num;
1439                                 trace->arg0 = a0;
1440                                 trace->arg1 = a1;
1441                                 trace->arg2 = a2;
1442                                 trace->arg3 = a3;
1443                                 trace->arg4 = a4;
1444                                 trace->arg5 = a5;
1445                                 trace->pid = p->pid;
1446                                 trace->coreid = coreid;
1447                                 trace->vcoreid = vcoreid;
1448                         }
1449                 }
1450         }
1451         if (sc_num > max_syscall || syscall_table[sc_num].call == NULL)
1452                 panic("Invalid syscall number %d for proc %x!", sc_num, p);
1453
1454         return syscall_table[sc_num].call(p, a0, a1, a2, a3, a4, a5);
1455 }
1456
1457 /* Execute the syscall on the local core */
1458 void run_local_syscall(struct syscall *sysc)
1459 {
1460         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1461
1462         /* TODO: (UMEM) assert / pin the memory for the sysc */
1463         user_mem_assert(pcpui->cur_proc, sysc, sizeof(struct syscall),
1464                         sizeof(uintptr_t), PTE_USER_RW);
1465         pcpui->cur_sysc = sysc;                 /* let the core know which sysc it is */
1466         sysc->retval = syscall(pcpui->cur_proc, sysc->num, sysc->arg0, sysc->arg1,
1467                                sysc->arg2, sysc->arg3, sysc->arg4, sysc->arg5);
1468         /* Need to re-load pcpui, in case we migrated */
1469         pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
1470         finish_sysc(sysc, pcpui->cur_proc);
1471         /* Can unpin (UMEM) at this point */
1472         pcpui->cur_sysc = 0;    /* no longer working on sysc */
1473 }
1474
1475 /* A process can trap and call this function, which will set up the core to
1476  * handle all the syscalls.  a.k.a. "sys_debutante(needs, wants)".  If there is
1477  * at least one, it will run it directly. */
1478 void prep_syscalls(struct proc *p, struct syscall *sysc, unsigned int nr_syscs)
1479 {
1480         int retval;
1481         /* Careful with pcpui here, we could have migrated */
1482         if (!nr_syscs)
1483                 return;
1484         /* For all after the first call, send ourselves a KMSG (TODO). */
1485         if (nr_syscs != 1)
1486                 warn("Only one supported (Debutante calls: %d)\n", nr_syscs);
1487         /* Call the first one directly.  (we already checked to make sure there is
1488          * 1) */
1489         run_local_syscall(sysc);
1490 }
1491
1492 /* Call this when something happens on the syscall where userspace might want to
1493  * get signaled.  Passing p, since the caller should know who the syscall
1494  * belongs to (probably is current). 
1495  *
1496  * You need to have SC_K_LOCK set when you call this. */
1497 void __signal_syscall(struct syscall *sysc, struct proc *p)
1498 {
1499         struct event_queue *ev_q;
1500         struct event_msg local_msg;
1501         /* User sets the ev_q then atomically sets the flag (races with SC_DONE) */
1502         if (atomic_read(&sysc->flags) & SC_UEVENT) {
1503                 rmb();  /* read the ev_q after reading the flag */
1504                 ev_q = sysc->ev_q;
1505                 if (ev_q) {
1506                         memset(&local_msg, 0, sizeof(struct event_msg));
1507                         local_msg.ev_type = EV_SYSCALL;
1508                         local_msg.ev_arg3 = sysc;
1509                         send_event(p, ev_q, &local_msg, 0);
1510                 }
1511         }
1512 }
1513
1514 /* Syscall tracing */
1515 static void __init_systrace(void)
1516 {
1517         systrace_buffer = kmalloc(MAX_SYSTRACES*sizeof(struct systrace_record), 0);
1518         if (!systrace_buffer)
1519                 panic("Unable to alloc a trace buffer\n");
1520         systrace_bufidx = 0;
1521         systrace_bufsize = MAX_SYSTRACES;
1522         /* Note we never free the buffer - it's around forever.  Feel free to change
1523          * this if you want to change the size or something dynamically. */
1524 }
1525
1526 /* If you call this while it is running, it will change the mode */
1527 void systrace_start(bool silent)
1528 {
1529         static bool init = FALSE;
1530         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1531         if (!init) {
1532                 __init_systrace();
1533                 init = TRUE;
1534         }
1535         systrace_flags = silent ? SYSTRACE_ON : SYSTRACE_ON | SYSTRACE_LOUD; 
1536         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1537 }
1538
1539 int systrace_reg(bool all, struct proc *p)
1540 {
1541         int retval = 0;
1542         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1543         if (all) {
1544                 printk("Tracing syscalls for all processes\n");
1545                 systrace_flags |= SYSTRACE_ALLPROC;
1546                 retval = 0;
1547         } else {
1548                 for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++) {
1549                         if (!systrace_procs[i]) {
1550                                 printk("Tracing syscalls for process %d\n", p->pid);
1551                                 systrace_procs[i] = p;
1552                                 retval = 0;
1553                                 break;
1554                         }
1555                 }
1556         }
1557         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1558         return retval;
1559 }
1560
1561 void systrace_stop(void)
1562 {
1563         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1564         systrace_flags = 0;
1565         for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++)
1566                 systrace_procs[i] = 0;
1567         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1568 }
1569
1570 /* If you registered a process specifically, then you need to dereg it
1571  * specifically.  Or just fully stop, which will do it for all. */
1572 int systrace_dereg(bool all, struct proc *p)
1573 {
1574         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1575         if (all) {
1576                 printk("No longer tracing syscalls for all processes.\n");
1577                 systrace_flags &= ~SYSTRACE_ALLPROC;
1578         } else {
1579                 for (int i = 0; i < MAX_NUM_TRACED; i++) {
1580                         if (systrace_procs[i] == p) {
1581                                 systrace_procs[i] = 0;
1582                                 printk("No longer tracing syscalls for process %d\n", p->pid);
1583                         }
1584                 }
1585         }
1586         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1587         return 0;
1588 }
1589
1590 /* Regardless of locking, someone could be writing into the buffer */
1591 void systrace_print(bool all, struct proc *p)
1592 {
1593         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1594         /* if you want to be clever, you could make this start from the earliest
1595          * timestamp and loop around.  Careful of concurrent writes. */
1596         for (int i = 0; i < systrace_bufsize; i++)
1597                 if (systrace_buffer[i].timestamp)
1598                         printk("[%16llu] Syscall %3d (%12s):(%08p, %08p, %08p, %08p, %08p,"
1599                                "%08p) proc: %d core: %d vcore: %d\n",
1600                                systrace_buffer[i].timestamp,
1601                                systrace_buffer[i].syscallno,
1602                                syscall_table[systrace_buffer[i].syscallno].name,
1603                                systrace_buffer[i].arg0,
1604                                systrace_buffer[i].arg1,
1605                                systrace_buffer[i].arg2,
1606                                systrace_buffer[i].arg3,
1607                                systrace_buffer[i].arg4,
1608                                systrace_buffer[i].arg5,
1609                                systrace_buffer[i].pid,
1610                                systrace_buffer[i].coreid,
1611                                systrace_buffer[i].vcoreid);
1612         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1613 }
1614
1615 void systrace_clear_buffer(void)
1616 {
1617         spin_lock_irqsave(&systrace_lock);
1618         memset(systrace_buffer, 0, sizeof(struct systrace_record) * MAX_SYSTRACES);
1619         spin_unlock_irqsave(&systrace_lock);
1620 }