Removes __proc_set_allcores()
[akaros.git] / kern / src / process.c
index 4c0bc46..4aa0046 100644 (file)
@@ -19,7 +19,7 @@
 #include <manager.h>
 #include <stdio.h>
 #include <assert.h>
-#include <timing.h>
+#include <time.h>
 #include <hashtable.h>
 #include <slab.h>
 #include <sys/queue.h>
@@ -54,8 +54,6 @@ void put_idle_core(uint32_t coreid)
 
 /* Other helpers, implemented later. */
 static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf);
-static uint32_t get_free_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev);
-static uint32_t get_busy_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev);
 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
 static uint32_t get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid);
@@ -113,7 +111,9 @@ int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
         * RBS -> RGS
         * RGS -> RBS
         * RGS -> W
+        * RGM -> W
         * W   -> RBS
+        * W   -> RBM
         * RGS -> RBM
         * RBM -> RGM
         * RGM -> RBM
@@ -141,7 +141,7 @@ int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
                                panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_S to %02x", state);
                        break;
                case PROC_WAITING:
-                       if (state != PROC_RUNNABLE_S)
+                       if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M)))
                                panic("Invalid State Transition! PROC_WAITING to %02x", state);
                        break;
                case PROC_DYING:
@@ -153,7 +153,8 @@ int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
                                panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_M to %02x", state);
                        break;
                case PROC_RUNNING_M:
-                       if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_DYING)))
+                       if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_WAITING |
+                                      PROC_DYING)))
                                panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_M to %02x", state);
                        break;
        }
@@ -171,7 +172,7 @@ int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
 struct proc *pid2proc(pid_t pid)
 {
        spin_lock(&pid_hash_lock);
-       struct proc *p = hashtable_search(pid_hash, (void*)pid);
+       struct proc *p = hashtable_search(pid_hash, (void*)(long)pid);
        if (p)
                if (!kref_get_not_zero(&p->p_kref, 1))
                        p = 0;
@@ -184,6 +185,8 @@ struct proc *pid2proc(pid_t pid)
  * any process related function. */
 void proc_init(void)
 {
+       /* Catch issues with the vcoremap and TAILQ_ENTRY sizes */
+       static_assert(sizeof(TAILQ_ENTRY(vcore)) == sizeof(void*) * 2);
        proc_cache = kmem_cache_create("proc", sizeof(struct proc),
                     MAX(HW_CACHE_ALIGN, __alignof__(struct proc)), 0, 0, 0);
        /* Init PID mask and hash.  pid 0 is reserved. */
@@ -238,23 +241,39 @@ void proc_init(void)
        atomic_init(&num_envs, 0);
 }
 
-void
-proc_init_procinfo(struct proc* p)
+/* Be sure you init'd the vcore lists before calling this. */
+static void proc_init_procinfo(struct proc* p)
 {
-       memset(&p->procinfo->vcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->vcoremap));
-       memset(&p->procinfo->pcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->pcoremap));
-       p->procinfo->num_vcores = 0;
-       p->procinfo->coremap_seqctr = SEQCTR_INITIALIZER;
-       // TODO: change these too
        p->procinfo->pid = p->pid;
        p->procinfo->ppid = p->ppid;
-       p->procinfo->tsc_freq = system_timing.tsc_freq;
        // TODO: maybe do something smarter here
 #ifdef __CONFIG_DISABLE_SMT__
        p->procinfo->max_vcores = num_cpus >> 1;
 #else
        p->procinfo->max_vcores = MAX(1,num_cpus-num_mgmtcores);
 #endif /* __CONFIG_DISABLE_SMT__ */
+       p->procinfo->tsc_freq = system_timing.tsc_freq;
+       p->procinfo->heap_bottom = (void*)UTEXT;
+       /* 0'ing the arguments.  Some higher function will need to set them */
+       memset(p->procinfo->argp, 0, sizeof(p->procinfo->argp));
+       memset(p->procinfo->argbuf, 0, sizeof(p->procinfo->argbuf));
+       /* 0'ing the vcore/pcore map.  Will link the vcores later. */
+       memset(&p->procinfo->vcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->vcoremap));
+       memset(&p->procinfo->pcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->pcoremap));
+       p->procinfo->num_vcores = 0;
+       p->procinfo->is_mcp = FALSE;
+       p->procinfo->coremap_seqctr = SEQCTR_INITIALIZER;
+       /* For now, we'll go up to the max num_cpus (at runtime).  In the future,
+        * there may be cases where we can have more vcores than num_cpus, but for
+        * now we'll leave it like this. */
+       for (int i = 0; i < num_cpus; i++) {
+               TAILQ_INSERT_TAIL(&p->inactive_vcs, &p->procinfo->vcoremap[i], list);
+       }
+}
+
+static void proc_init_procdata(struct proc *p)
+{
+       memset(p->procdata, 0, sizeof(struct procdata));
 }
 
 /* Allocates and initializes a process, with the given parent.  Currently
@@ -288,28 +307,25 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
        }
        /* Set the basic status variables. */
        spinlock_init(&p->proc_lock);
-       p->exitcode = 0;
+       p->exitcode = 1337;     /* so we can see processes killed by the kernel */
        p->ppid = parent ? parent->pid : 0;
        p->state = PROC_CREATED; /* shouldn't go through state machine for init */
        p->env_flags = 0;
        p->env_entry = 0; // cheating.  this really gets set later
-       p->procinfo->heap_bottom = (void*)UTEXT;
-       p->heap_top = (void*)UTEXT;
+       p->heap_top = (void*)UTEXT;     /* heap_bottom set in proc_init_procinfo */
        memset(&p->resources, 0, sizeof(p->resources));
        memset(&p->env_ancillary_state, 0, sizeof(p->env_ancillary_state));
        memset(&p->env_tf, 0, sizeof(p->env_tf));
+       spinlock_init(&p->mm_lock);
        TAILQ_INIT(&p->vm_regions); /* could init this in the slab */
-
-       /* Initialize the contents of the e->procinfo structure */
+       /* Initialize the vcore lists, we'll build the inactive list so that it includes
+        * all vcores when we initialize procinfo.  Do this before initing procinfo. */
+       TAILQ_INIT(&p->online_vcs);
+       TAILQ_INIT(&p->bulk_preempted_vcs);
+       TAILQ_INIT(&p->inactive_vcs);
+       /* Init procinfo/procdata.  Procinfo's argp/argb are 0'd */
        proc_init_procinfo(p);
-       /* Initialize the contents of the e->procdata structure */
-
-       /* Initialize the generic syscall ring buffer */
-       SHARED_RING_INIT(&p->procdata->syscallring);
-       /* Initialize the backend of the syscall ring buffer */
-       BACK_RING_INIT(&p->syscallbackring,
-                      &p->procdata->syscallring,
-                      SYSCALLRINGSIZE);
+       proc_init_procdata(p);
 
        /* Initialize the generic sysevent ring buffer */
        SHARED_RING_INIT(&p->procdata->syseventring);
@@ -333,6 +349,9 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
        p->open_files.max_fdset = NR_FILE_DESC_DEFAULT;
        p->open_files.fd = p->open_files.fd_array;
        p->open_files.open_fds = (struct fd_set*)&p->open_files.open_fds_init;
+       /* Init the ucq hash lock */
+       p->ucq_hashlock = (struct hashlock*)&p->ucq_hl_noref;
+       hashlock_init(p->ucq_hashlock, HASHLOCK_DEFAULT_SZ);
 
        atomic_inc(&num_envs);
        frontend_proc_init(p);
@@ -349,7 +368,7 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
 void __proc_ready(struct proc *p)
 {
        spin_lock(&pid_hash_lock);
-       hashtable_insert(pid_hash, (void*)p->pid, p);
+       hashtable_insert(pid_hash, (void*)(long)p->pid, p);
        spin_unlock(&pid_hash_lock);
 }
 
@@ -395,7 +414,7 @@ static void __proc_free(struct kref *kref)
        }
        /* Remove us from the pid_hash and give our PID back (in that order). */
        spin_lock(&pid_hash_lock);
-       if (!hashtable_remove(pid_hash, (void*)p->pid))
+       if (!hashtable_remove(pid_hash, (void*)(long)p->pid))
                panic("Proc not in the pid table in %s", __FUNCTION__);
        spin_unlock(&pid_hash_lock);
        put_free_pid(p->pid);
@@ -435,8 +454,9 @@ void proc_decref(struct proc *p)
        kref_put(&p->p_kref);
 }
 
-/* Helper, makes p the 'current' process, dropping the old current/cr3.  Don't
- * incref - this assumes the passed in reference already counted 'current'. */
+/* Helper, makes p the 'current' process, dropping the old current/cr3.  This no
+ * longer assumes the passed in reference already counted 'current'.  It will
+ * incref internally when needed. */
 static void __set_proc_current(struct proc *p)
 {
        /* We use the pcpui to access 'current' to cut down on the core_id() calls,
@@ -444,8 +464,7 @@ static void __set_proc_current(struct proc *p)
        struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
        /* If the process wasn't here, then we need to load its address space. */
        if (p != pcpui->cur_proc) {
-               /* Do not incref here.  We were given the reference to current,
-                * pre-upped. */
+               proc_incref(p, 1);
                lcr3(p->env_cr3);
                /* This is "leaving the process context" of the previous proc.  The
                 * previous lcr3 unloaded the previous proc's context.  This should
@@ -468,12 +487,12 @@ static void __set_proc_current(struct proc *p)
  * it's old core0 context, and the other cores will come in at the entry point.
  * Including in the case of preemption.
  *
- * This won't return if the current core is going to be one of the processes
- * cores (either for _S mode or for _M if it's in the vcoremap).  proc_run will
- * eat your reference if it does not return. */
+ * This won't return if the current core is going to be running the process as a
+ * _S.  It will return if the process is an _M.  Regardless, proc_run will eat
+ * your reference if it does not return. */
 void proc_run(struct proc *p)
 {
-       bool self_ipi_pending = FALSE;
+       struct vcore *vc_i;
        spin_lock(&p->proc_lock);
 
        switch (p->state) {
@@ -492,22 +511,23 @@ void proc_run(struct proc *p)
                         * Also, this is the signal used in trap.c to know to save the tf in
                         * env_tf. */
                        __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
-                       p->procinfo->num_vcores = 0;
+                       p->procinfo->num_vcores = 0;    /* TODO (VC#) */
+                       /* TODO: For now, we won't count this as an active vcore (on the
+                        * lists).  This gets unmapped in resource.c and yield_s, and needs
+                        * work. */
                        __map_vcore(p, 0, core_id()); // sort of.  this needs work.
                        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
-                       /* __set_proc_current assumes the reference we give it is for
-                        * current.  Decref if current is already properly set, otherwise
-                        * ensure current is set. */
-                       if (p == current)
-                               proc_decref(p);
-                       else
-                               __set_proc_current(p);
+                       __set_proc_current(p);
                        /* We restartcore, instead of startcore, since startcore is a bit
                         * lower level and we want a chance to process kmsgs before starting
                         * the process. */
                        spin_unlock(&p->proc_lock);
-                       current_tf = &p->env_tf;
-                       proc_restartcore();
+                       disable_irq();          /* before mucking with cur_tf / owning_proc */
+                       /* this is one of the few times cur_tf != &actual_tf */
+                       current_tf = &p->env_tf;        /* no need for irq disable yet */
+                       /* storing the passed in ref of p in owning_proc */
+                       per_cpu_info[core_id()].owning_proc = p;
+                       proc_restartcore();     /* will reenable interrupts */
                        break;
                case (PROC_RUNNABLE_M):
                        /* vcoremap[i] holds the coreid of the physical core allocated to
@@ -515,16 +535,16 @@ void proc_run(struct proc *p)
                         * message, a0 = struct proc*, a1 = struct trapframe*.   */
                        if (p->procinfo->num_vcores) {
                                __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_M);
-                               /* Up the refcnt, since num_vcores are going to start using this
-                                * process and have it loaded in their 'current'. */
-                               proc_incref(p, p->procinfo->num_vcores);
-                               /* If the core we are running on is in the vcoremap, we will get
-                                * an IPI (once we reenable interrupts) and never return. */
-                               if (is_mapped_vcore(p, core_id()))
-                                       self_ipi_pending = TRUE;
-                               for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++)
-                                       send_kernel_message(get_pcoreid(p, i), __startcore, p, 0,
-                                                           0, KMSG_ROUTINE);
+                               /* Up the refcnt, to avoid the n refcnt upping on the
+                                * destination cores.  Keep in sync with __startcore */
+                               proc_incref(p, p->procinfo->num_vcores * 2);
+                               /* Send kernel messages to all online vcores (which were added
+                                * to the list and mapped in __proc_give_cores()), making them
+                                * turn online */
+                               TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
+                                       send_kernel_message(vc_i->pcoreid, __startcore, (long)p,
+                                                           0, 0, KMSG_IMMEDIATE);
+                               }
                        } else {
                                warn("Tried to proc_run() an _M with no vcores!");
                        }
@@ -539,7 +559,6 @@ void proc_run(struct proc *p)
                         * - Note there is no guarantee this core's interrupts were on, so
                         *   it may not get the message for a while... */
                        spin_unlock(&p->proc_lock);
-                       __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
                        break;
                default:
                        spin_unlock(&p->proc_lock);
@@ -576,7 +595,7 @@ static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
        if (p->state == PROC_RUNNING_S)
                env_pop_ancillary_state(p);
        /* Clear the current_tf, since it is no longer used */
-       current_tf = 0;
+       current_tf = 0; /* TODO: might not need this... */
        env_pop_tf(tf);
 }
 
@@ -594,20 +613,24 @@ static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
 void proc_restartcore(void)
 {
        struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
-       /* If there is no cur_tf, it is because the old one was already restarted
-        * (and we weren't interrupting another one to finish).  In which case, we
-        * should just smp_idle() */
-       if (!pcpui->cur_tf) {
-               assert(!current);       /* might be wrong, but i want to know if it is */
-               smp_idle();
-       }
-       /* TODO: this is where we can decide to smp_idle() if there is no cur_tf */
-       /* Need ints disabled when we return from processing (race) */
+       assert(!pcpui->cur_sysc);
+       /* Try and get any interrupts before we pop back to userspace.  If we didn't
+        * do this, we'd just get them in userspace, but this might save us some
+        * effort/overhead. */
+       enable_irq();
+       /* Need ints disabled when we return from processing (race on missing
+        * messages/IPIs) */
        disable_irq();
-       /* Need to be current (set by the caller), in case a kmsg is there that
-        * tries to clobber us. */
        process_routine_kmsg(pcpui->cur_tf);
-       __proc_startcore(pcpui->cur_proc, pcpui->cur_tf);
+       /* If there is no owning process, just idle, since we don't know what to do.
+        * This could be because the process had been restarted a long time ago and
+        * has since left the core, or due to a KMSG like __preempt or __death. */
+       if (!pcpui->owning_proc) {
+               abandon_core();
+               smp_idle();
+       }
+       assert(pcpui->cur_tf);
+       __proc_startcore(pcpui->owning_proc, pcpui->cur_tf);
 }
 
 /*
@@ -628,26 +651,22 @@ void proc_restartcore(void)
  * Note that some cores can be processing async calls, but will eventually
  * decref.  Should think about this more, like some sort of callback/revocation.
  *
- * This will eat your reference if it won't return.  Note that this function
- * needs to change anyways when we make __death more like __preempt.  (TODO) */
+ * This function will now always return (it used to not return if the calling
+ * core was dying).  However, when it returns, a kernel message will eventually
+ * come in, making you abandon_core, as if you weren't running.  It may be that
+ * the only reference to p is the one you passed in, and when you decref, it'll
+ * get __proc_free()d. */
 void proc_destroy(struct proc *p)
 {
-       bool self_ipi_pending = FALSE;
-       
        spin_lock(&p->proc_lock);
-       /* TODO: (DEATH) look at this again when we sort the __death IPI */
-       if (current == p)
-               self_ipi_pending = TRUE;
-
        switch (p->state) {
                case PROC_DYING: // someone else killed this already.
                        spin_unlock(&p->proc_lock);
-                       __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
                        return;
                case PROC_RUNNABLE_M:
                        /* Need to reclaim any cores this proc might have, even though it's
                         * not running yet. */
-                       __proc_take_allcores(p, NULL, NULL, NULL, NULL);
+                       __proc_take_allcores(p, 0, 0, 0, 0);
                        // fallthrough
                case PROC_RUNNABLE_S:
                        // Think about other lists, like WAITING, or better ways to do this
@@ -663,7 +682,7 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
                        }
                        #endif
                        send_kernel_message(get_pcoreid(p, 0), __death, 0, 0, 0,
-                                           KMSG_ROUTINE);
+                                           KMSG_IMMEDIATE);
                        __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
                        // TODO: might need to sort num_vcores too later (VC#)
                        /* vcore is unmapped on the receive side */
@@ -679,8 +698,7 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
                         * deallocate the cores.
                         * The rule is that the vcoremap is set before proc_run, and reset
                         * within proc_destroy */
-                       __proc_take_allcores(p, __death, (void *SNT)0, (void *SNT)0,
-                                            (void *SNT)0);
+                       __proc_take_allcores(p, __death, 0, 0, 0);
                        break;
                case PROC_CREATED:
                        break;
@@ -695,45 +713,14 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
        close_all_files(&p->open_files, FALSE);
        /* This decref is for the process's existence. */
        proc_decref(p);
-       /* Unlock and possible decref and wait.  A death IPI should be on its way,
-        * either from the RUNNING_S one, or from proc_take_cores with a __death.
-        * in general, interrupts should be on when you call proc_destroy locally,
-        * but currently aren't for all things (like traphandlers). */
+       /* Unlock.  A death IPI should be on its way, either from the RUNNING_S one,
+        * or from proc_take_cores with a __death.  in general, interrupts should be
+        * on when you call proc_destroy locally, but currently aren't for all
+        * things (like traphandlers). */
        spin_unlock(&p->proc_lock);
-       /* at this point, we normally have one ref to be eaten in kmsg_pending and
-        * one for every 'current'.  and maybe one for a parent */
-       __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
        return;
 }
 
-/* Helper function.  Starting from prev, it will find the next free vcoreid,
- * which is the next vcore that is not valid.
- * You better hold the lock before calling this. */
-static uint32_t get_free_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev)
-{
-       uint32_t i;
-       for (i = prev; i < MAX_NUM_CPUS; i++)
-               if (!p->procinfo->vcoremap[i].valid)
-                       break;
-       if (i + 1 >= MAX_NUM_CPUS)
-               warn("At the end of the vcorelist.  Might want to check that out.");
-       return i;
-}
-
-/* Helper function.  Starting from prev, it will find the next busy vcoreid,
- * which is the next vcore that is valid.
- * You better hold the lock before calling this. */
-static uint32_t get_busy_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev)
-{
-       uint32_t i;
-       for (i = prev; i < MAX_NUM_CPUS; i++)
-               if (p->procinfo->vcoremap[i].valid)
-                       break;
-       if (i + 1 >= MAX_NUM_CPUS)
-               warn("At the end of the vcorelist.  Might want to check that out.");
-       return i;
-}
-
 /* Helper function.  Is the given pcore a mapped vcore?  No locking involved, be
  * careful. */
 static bool is_mapped_vcore(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
@@ -753,7 +740,7 @@ static uint32_t get_vcoreid(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
  * No locking involved, be careful.  Panics on failure. */
 static uint32_t get_pcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
 {
-       assert(p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid);
+       assert(vcore_is_mapped(p, vcoreid));
        return p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid;
 }
 
@@ -763,6 +750,7 @@ void __proc_yield_s(struct proc *p, struct trapframe *tf)
        assert(p->state == PROC_RUNNING_S);
        p->env_tf= *tf;
        env_push_ancillary_state(p);                    /* TODO: (HSS) */
+       __unmap_vcore(p, 0);    /* VC# keep in sync with proc_run _S */
        __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
        schedule_proc(p);
 }
@@ -781,111 +769,180 @@ void __proc_yield_s(struct proc *p, struct trapframe *tf)
  * (which needs to be checked).  If there is no preemption pending, just return.
  * No matter what, don't adjust the number of cores wanted.
  *
- * This usually does not return (abandon_core()), so it will eat your reference.
- * */
+ * This usually does not return (smp_idle()), so it will eat your reference.
+ * Also note that it needs a non-current/edible reference, since it will abandon
+ * and continue to use the *p (current == 0, no cr3, etc).
+ *
+ * We disable interrupts for most of it too, since we need to protect current_tf
+ * and not race with __notify (which doesn't play well with concurrent
+ * yielders). */
 void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
 {
-       uint32_t vcoreid = get_vcoreid(p, core_id());
-       struct vcore *vc = &p->procinfo->vcoremap[vcoreid];
-
-       /* no reason to be nice, return */
-       if (being_nice && !vc->preempt_pending)
-               return;
-
+       uint32_t vcoreid, pcoreid = core_id();
+       struct vcore *vc;
+       struct preempt_data *vcpd;
+       int8_t state = 0;
+       /* Need to disable before even reading vcoreid, since we could be unmapped
+        * by a __preempt or __death.  _S also needs ints disabled, so we'll just do
+        * it immediately. */
+       disable_irqsave(&state);
+       /* Need to lock before checking the vcoremap to find out who we are, in case
+        * we're getting __preempted and __startcored, from a remote core (in which
+        * case we might have come in thinking we were vcore X, but had X preempted
+        * and Y restarted on this pcore, and we suddenly are the wrong vcore
+        * yielding).  Arguably, this is incredibly rare, since you'd need to
+        * preempt the core, then decide to give it back with another grant in
+        * between. */
        spin_lock(&p->proc_lock); /* horrible scalability.  =( */
-
-       /* fate is sealed, return and take the preempt message on the way out.
-        * we're making this check while holding the lock, since the preemptor
-        * should hold the lock when sending messages. */
-       if (vc->preempt_served) {
-               spin_unlock(&p->proc_lock);
-               return;
-       }
-       /* no need to preempt later, since we are yielding (nice or otherwise) */
-       if (vc->preempt_pending)
-               vc->preempt_pending = 0;
-
        switch (p->state) {
                case (PROC_RUNNING_S):
                        __proc_yield_s(p, current_tf);  /* current_tf 0'd in abandon core */
-                       break;
+                       goto out_yield_core;
                case (PROC_RUNNING_M):
-                       printd("[K] Process %d (%p) is yielding on vcore %d\n", p->pid, p,
-                              get_vcoreid(p, core_id()));
-                       /* TODO: (RMS) the Scheduler cannot handle the Runnable Ms (RMS), so
-                        * don't yield the last vcore. */
-                       if (p->procinfo->num_vcores == 1) {
-                               spin_unlock(&p->proc_lock);
-                               return;
-                       }
-                       __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
-                       // give up core
-                       __unmap_vcore(p, get_vcoreid(p, core_id()));
-                       p->resources[RES_CORES].amt_granted = --(p->procinfo->num_vcores);
-                       if (!being_nice)
-                               p->resources[RES_CORES].amt_wanted = p->procinfo->num_vcores;
-                       __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
-                       // add to idle list
-                       put_idle_core(core_id());
-                       // last vcore?  then we really want 1, and to yield the gang
-                       // TODO: (RMS) will actually do this.
-                       if (p->procinfo->num_vcores == 0) {
-                               p->resources[RES_CORES].amt_wanted = 1;
-                               __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
-                               schedule_proc(p);
-                       }
-                       break;
-               case (PROC_DYING):
-                       /* just return and take the death message (which should be otw) */
-                       spin_unlock(&p->proc_lock);
-                       return;
+                       break;                          /* will handle this stuff below */
+               case (PROC_DYING):              /* incoming __death */
+               case (PROC_RUNNABLE_M): /* incoming (bulk) preempt/myield TODO:(BULK) */
+                       goto out_failed;
                default:
-                       // there are races that can lead to this (async death, preempt, etc)
                        panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
                              __FUNCTION__);
        }
+       /* If we're already unmapped (__preempt or a __death hit us), bail out.
+        * Note that if a __death hit us, we should have bailed when we saw
+        * PROC_DYING. */
+       if (!is_mapped_vcore(p, pcoreid))
+               goto out_failed;
+       vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
+       vc = vcoreid2vcore(p, vcoreid);
+       vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
+       /* no reason to be nice, return */
+       if (being_nice && !vc->preempt_pending)
+               goto out_failed;
+       /* Fate is sealed, return and take the preempt message when we enable_irqs.
+        * Note this keeps us from mucking with our lists, since we were already
+        * removed from the online_list.  We have a similar concern with __death,
+        * but we check for DYING to handle that. */
+       if (vc->preempt_served)
+               goto out_failed;
+       /* At this point, AFAIK there should be no preempt/death messages on the
+        * way, and we're on the online list.  So we'll go ahead and do the yielding
+        * business. */
+       /* no need to preempt later, since we are yielding (nice or otherwise) */
+       if (vc->preempt_pending)
+               vc->preempt_pending = 0;
+       /* Don't let them yield if they are missing a notification.  Userspace must
+        * not leave vcore context without dealing with notif_pending.  pop_ros_tf()
+        * handles leaving via uthread context.  This handles leaving via a yield.
+        *
+        * This early check is an optimization.  The real check is below when it
+        * works with the online_vcs list (syncing with event.c and INDIR/IPI
+        * posting). */
+       if (vcpd->notif_pending)
+               goto out_failed;
+       /* Now we'll actually try to yield */
+       printd("[K] Process %d (%p) is yielding on vcore %d\n", p->pid, p,
+              get_vcoreid(p, coreid));
+       /* Remove from the online list, add to the yielded list, and unmap
+        * the vcore, which gives up the core. */
+       TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, vc, list);
+       /* Now that we're off the online list, check to see if an alert made
+        * it through (event.c sets this) */
+       wrmb(); /* prev write must hit before reading notif_pending */
+       /* Note we need interrupts disabled, since a __notify can come in
+        * and set pending to FALSE */
+       if (vcpd->notif_pending) {
+               /* We lost, put it back on the list and abort the yield */
+               TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, vc, list); /* could go HEAD */
+               goto out_failed;
+       }
+       /* We won the race with event sending, we can safely yield */
+       TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc, list);
+       /* Note this protects stuff userspace should look at, which doesn't
+        * include the TAILQs. */
+       __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+       /* Next time the vcore starts, it starts fresh */
+       vcpd->notif_disabled = FALSE;
+       __unmap_vcore(p, vcoreid);
+       /* Adjust implied resource desires */
+       p->resources[RES_CORES].amt_granted = --(p->procinfo->num_vcores);
+       if (!being_nice)
+               p->resources[RES_CORES].amt_wanted = p->procinfo->num_vcores;
+       __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+       // add to idle list
+       put_idle_core(pcoreid); /* TODO: prod the ksched? */
+       // last vcore?  then we really want 1, and to yield the gang
+       if (p->procinfo->num_vcores == 0) {
+               p->resources[RES_CORES].amt_wanted = 1;
+               /* wait on an event (not supporting 'being nice' for now */
+               __proc_set_state(p, PROC_WAITING);
+       }
+       goto out_yield_core;
+out_failed:
+       /* for some reason we just want to return, either to take a KMSG that cleans
+        * us up, or because we shouldn't yield (ex: notif_pending). */
+       spin_unlock(&p->proc_lock);
+       enable_irqsave(&state);
+       return;
+out_yield_core:                        /* successfully yielded the core */
        spin_unlock(&p->proc_lock);
        proc_decref(p);                 /* need to eat the ref passed in */
        /* TODO: (RMS) If there was a change to the idle cores, try and give our
         * core to someone who was preempted. */
-       /* Clean up the core and idle.  For mgmt cores, they will ultimately call
-        * manager, which will call schedule() and will repick the yielding proc. */
+       /* Clean up the core and idle.  Need to do this before enabling interrupts,
+        * since once we put_idle_core() and unlock, we could get a startcore. */
+       clear_owning_proc(pcoreid);     /* so we don't restart */
        abandon_core();
-       smp_idle();
+       smp_idle();                             /* will reenable interrupts */
 }
 
 /* Sends a notification (aka active notification, aka IPI) to p's vcore.  We
- * only send a notification if one isn't already pending and they are enabled.
- * There's a bunch of weird cases with this, and how pending / enabled are
- * signals between the user and kernel - check the documentation.
- *
- * If you expect to notify yourself, cleanup state and process_routine_kmsg() */
+ * only send a notification if one they are enabled.  There's a bunch of weird
+ * cases with this, and how pending / enabled are signals between the user and
+ * kernel - check the documentation.  Note that pending is more about messages.
+ * The process needs to be in vcore_context, and the reason is usually a
+ * message.  We set pending here in case we were called to prod them into vcore
+ * context (like via a sys_self_notify. */
 void proc_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
 {
        struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
-       /* TODO: Currently, there is a race for notif_pending, and multiple senders
-        * can send an IPI.  Worst thing is that the process gets interrupted
-        * briefly and the kernel immediately returns back once it realizes notifs
-        * are masked.  To fix it, we'll need atomic_swapb() (right answer), or not
-        * use a bool. (wrong answer). */
-       if (!vcpd->notif_pending) {
-               vcpd->notif_pending = TRUE;
-               if (vcpd->notif_enabled) {
-                       /* GIANT WARNING: we aren't using the proc-lock to protect the
-                        * vcoremap.  We want to be able to use this from interrupt context,
-                        * and don't want the proc_lock to be an irqsave. */
-                       if ((p->state & PROC_RUNNING_M) && // TODO: (VC#) (_S state)
-                                     (p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid)) {
-                               printd("[kernel] sending notif to vcore %d\n", vcoreid);
-                               send_kernel_message(get_pcoreid(p, vcoreid), __notify, p, 0, 0,
-                                                   KMSG_ROUTINE);
-                       } else { // TODO: think about this, fallback, etc
-                               warn("Vcore unmapped, not receiving an active notif");
-                       }
+       vcpd->notif_pending = TRUE;
+       wrmb(); /* must write notif_pending before reading notif_disabled */
+       if (!vcpd->notif_disabled) {
+               /* GIANT WARNING: we aren't using the proc-lock to protect the
+                * vcoremap.  We want to be able to use this from interrupt context,
+                * and don't want the proc_lock to be an irqsave.  Spurious
+                * __notify() kmsgs are okay (it checks to see if the right receiver
+                * is current). */
+               if ((p->state & PROC_RUNNING_M) && // TODO: (VC#) (_S state)
+                             vcore_is_mapped(p, vcoreid)) {
+                       printd("[kernel] sending notif to vcore %d\n", vcoreid);
+                       send_kernel_message(get_pcoreid(p, vcoreid), __notify, (long)p,
+                                           0, 0, KMSG_IMMEDIATE);
                }
        }
 }
 
+/* Hold the lock before calling this.  If the process is WAITING, it will wake
+ * it up and schedule it. */
+void __proc_wakeup(struct proc *p)
+{
+       if (p->state != PROC_WAITING)
+               return;
+       if (__proc_is_mcp(p))
+               __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
+       else
+               __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
+       schedule_proc(p);
+}
+
+/* Is the process in multi_mode / is an MCP or not?  */
+bool __proc_is_mcp(struct proc *p)
+{
+       /* in lieu of using the amount of cores requested, or having a bunch of
+        * states (like PROC_WAITING_M and _S), I'll just track it with a bool. */
+       return p->procinfo->is_mcp;
+}
+
 /************************  Preemption Functions  ******************************
  * Don't rely on these much - I'll be sure to change them up a bit.
  *
@@ -924,51 +981,51 @@ void __proc_preempt_warn(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint64_t when)
  * care about the mapping (and you should). */
 void __proc_preempt_warnall(struct proc *p, uint64_t when)
 {
-       uint32_t active_vcoreid = 0;
-       for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++) {
-               active_vcoreid = get_busy_vcoreid(p, active_vcoreid);
-               __proc_preempt_warn(p, active_vcoreid, when);
-               active_vcoreid++;
-       }
+       struct vcore *vc_i;
+       TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
+               __proc_preempt_warn(p, vcore2vcoreid(p, vc_i), when);
        /* TODO: consider putting in some lookup place for the alarm to find it.
         * til then, it'll have to scan the vcoremap (O(n) instead of O(m)) */
 }
 
 // TODO: function to set an alarm, if none is outstanding
 
-/* Raw function to preempt a single core.  Returns TRUE if the calling core will
- * get a kmsg.  If you care about locking, do it before calling. */
-bool __proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
+/* Raw function to preempt a single core.  If you care about locking, do it
+ * before calling. */
+void __proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
 {
        uint32_t vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
-
+       struct event_msg preempt_msg = {0};
        p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_served = TRUE;
        // expects a pcorelist.  assumes pcore is mapped and running_m
-       return __proc_take_cores(p, &pcoreid, 1, __preempt, p, 0, 0);
+       __proc_take_cores(p, &pcoreid, 1, __preempt, (long)p, 0, 0);
+       /* Send a message about the preemption. */
+       preempt_msg.ev_type = EV_VCORE_PREEMPT;
+       preempt_msg.ev_arg2 = vcoreid;
+       send_kernel_event(p, &preempt_msg, 0);
 }
 
-/* Raw function to preempt every vcore.  Returns TRUE if the calling core will
- * get a kmsg.  If you care about locking, do it before calling. */
-bool __proc_preempt_all(struct proc *p)
+/* Raw function to preempt every vcore.  If you care about locking, do it before
+ * calling. */
+void __proc_preempt_all(struct proc *p)
 {
        /* instead of doing this, we could just preempt_served all possible vcores,
         * and not just the active ones.  We would need to sort out a way to deal
         * with stale preempt_serveds first.  This might be just as fast anyways. */
-       uint32_t active_vcoreid = 0;
-       for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++) {
-               active_vcoreid = get_busy_vcoreid(p, active_vcoreid);
-               p->procinfo->vcoremap[active_vcoreid].preempt_served = TRUE;
-               active_vcoreid++;
-       }
-       return __proc_take_allcores(p, __preempt, p, 0, 0);
+       struct vcore *vc_i;
+       /* TODO:(BULK) PREEMPT - don't bother with this, set a proc wide flag, or
+        * just make us RUNNABLE_M. */
+       TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
+               vc_i->preempt_served = TRUE;
+       __proc_take_allcores(p, __preempt, (long)p, 0, 0);
+       /* TODO: send a bulk preemption message */
 }
 
 /* Warns and preempts a vcore from p.  No delaying / alarming, or anything.  The
  * warning will be for u usec from now. */
 void proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid, uint64_t usec)
 {
-       bool self_ipi_pending = FALSE;
-       uint64_t warn_time = read_tsc() + usec * 1000000 / system_timing.tsc_freq;
+       uint64_t warn_time = read_tsc() + usec2tsc(usec);
 
        /* DYING could be okay */
        if (p->state != PROC_RUNNING_M) {
@@ -978,7 +1035,7 @@ void proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid, uint64_t usec)
        spin_lock(&p->proc_lock);
        if (is_mapped_vcore(p, pcoreid)) {
                __proc_preempt_warn(p, get_vcoreid(p, pcoreid), warn_time);
-               self_ipi_pending = __proc_preempt_core(p, pcoreid);
+               __proc_preempt_core(p, pcoreid);
        } else {
                warn("Pcore doesn't belong to the process!!");
        }
@@ -991,15 +1048,13 @@ void proc_preempt_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid, uint64_t usec)
        }
        #endif
        spin_unlock(&p->proc_lock);
-       __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
 }
 
 /* Warns and preempts all from p.  No delaying / alarming, or anything.  The
  * warning will be for u usec from now. */
 void proc_preempt_all(struct proc *p, uint64_t usec)
 {
-       bool self_ipi_pending = FALSE;
-       uint64_t warn_time = read_tsc() + usec * 1000000 / system_timing.tsc_freq;
+       uint64_t warn_time = read_tsc() + usec2tsc(usec);
 
        spin_lock(&p->proc_lock);
        /* DYING could be okay */
@@ -1009,7 +1064,7 @@ void proc_preempt_all(struct proc *p, uint64_t usec)
                return;
        }
        __proc_preempt_warnall(p, warn_time);
-       self_ipi_pending = __proc_preempt_all(p);
+       __proc_preempt_all(p);
        assert(!p->procinfo->num_vcores);
        /* TODO: (RMS) do this once a scheduler can handle RUNNABLE_M, and make sure
         * to schedule it */
@@ -1018,7 +1073,6 @@ void proc_preempt_all(struct proc *p, uint64_t usec)
        schedule_proc(p);
        #endif
        spin_unlock(&p->proc_lock);
-       __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
 }
 
 /* Give the specific pcore to proc p.  Lots of assumptions, so don't really use
@@ -1026,13 +1080,10 @@ void proc_preempt_all(struct proc *p, uint64_t usec)
  * free, etc. */
 void proc_give(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
 {
-       bool self_ipi_pending = FALSE;
-
        spin_lock(&p->proc_lock);
        // expects a pcorelist, we give it a list of one
-       self_ipi_pending = __proc_give_cores(p, &pcoreid, 1);
+       __proc_give_cores(p, &pcoreid, 1);
        spin_unlock(&p->proc_lock);
-       __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
 }
 
 /* Global version of the helper, for sys_get_vcoreid (might phase that syscall
@@ -1060,6 +1111,37 @@ uint32_t proc_get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid)
        }
 }
 
+/* TODO: make all of these static inlines when we gut the env crap */
+bool vcore_is_mapped(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
+{
+       return p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid;
+}
+
+/* Can do this, or just create a new field and save it in the vcoremap */
+uint32_t vcore2vcoreid(struct proc *p, struct vcore *vc)
+{
+       return (vc - p->procinfo->vcoremap);
+}
+
+struct vcore *vcoreid2vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
+{
+       return &p->procinfo->vcoremap[vcoreid];
+}
+
+/* Helper: gives pcore to the process, mapping it to the next available vcore */
+static void __proc_give_a_pcore(struct proc *p, uint32_t pcore)
+{
+       struct vcore *new_vc;
+       new_vc = TAILQ_FIRST(&p->inactive_vcs);
+       /* there are cases where this isn't true; deal with it later */
+       assert(new_vc);
+       printd("setting vcore %d to pcore %d\n", vcore2vcoreid(p, new_vc),
+              pcorelist[i]);
+       TAILQ_REMOVE(&p->inactive_vcs, new_vc, list);
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, new_vc, list);
+       __map_vcore(p, vcore2vcoreid(p, new_vc), pcore);
+}
+
 /* Gives process p the additional num cores listed in pcorelist.  You must be
  * RUNNABLE_M or RUNNING_M before calling this.  If you're RUNNING_M, this will
  * startup your new cores at the entry point with their virtual IDs (or restore
@@ -1076,14 +1158,11 @@ uint32_t proc_get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid)
  * The other way would be to have this function have the side effect of changing
  * state, and finding another way to do the need_to_idle.
  *
- * The returned bool signals whether or not a stack-crushing IPI will come in
- * once you unlock after this function.
- *
  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
-bool __proc_give_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist, size_t num)
-{ TRUSTEDBLOCK
-       bool self_ipi_pending = FALSE;
-       uint32_t free_vcoreid = 0;
+void __proc_give_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist, size_t num)
+{
+       /* should never happen: */
+       assert(num + p->procinfo->num_vcores <= MAX_NUM_CPUS);
        switch (p->state) {
                case (PROC_RUNNABLE_S):
                case (PROC_RUNNING_S):
@@ -1101,35 +1180,26 @@ bool __proc_give_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist, size_t num)
                                // somewhere, like someone forgot to take vcores after
                                // preempting.
                                for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++)
-                                       assert(p->procinfo->vcoremap[i].valid);
+                                       assert(vcore_is_mapped(p, i));
                        }
                        // add new items to the vcoremap
                        __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
-                       for (int i = 0; i < num; i++) {
-                               // find the next free slot, which should be the next one
-                               free_vcoreid = get_free_vcoreid(p, free_vcoreid);
-                               printd("setting vcore %d to pcore %d\n", free_vcoreid,
-                                      pcorelist[i]);
-                               __map_vcore(p, free_vcoreid, pcorelist[i]);
-                               p->procinfo->num_vcores++;
-                       }
+                       p->procinfo->num_vcores += num;
+                       /* TODO: consider bulk preemption */
+                       for (int i = 0; i < num; i++)
+                               __proc_give_a_pcore(p, pcorelist[i]);
                        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
                        break;
                case (PROC_RUNNING_M):
                        /* Up the refcnt, since num cores are going to start using this
-                        * process and have it loaded in their 'current'. */
-                       proc_incref(p, num);
+                        * process and have it loaded in their owning_proc and 'current'. */
+                       proc_incref(p, num * 2);        /* keep in sync with __startcore */
                        __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+                       p->procinfo->num_vcores += num;
                        for (int i = 0; i < num; i++) {
-                               free_vcoreid = get_free_vcoreid(p, free_vcoreid);
-                               printd("setting vcore %d to pcore %d\n", free_vcoreid,
-                                      pcorelist[i]);
-                               __map_vcore(p, free_vcoreid, pcorelist[i]);
-                               p->procinfo->num_vcores++;
-                               send_kernel_message(pcorelist[i], __startcore, p, 0, 0,
-                                                   KMSG_ROUTINE);
-                               if (pcorelist[i] == core_id())
-                                       self_ipi_pending = TRUE;
+                               __proc_give_a_pcore(p, pcorelist[i]);
+                               send_kernel_message(pcorelist[i], __startcore, (long)p, 0, 0,
+                                                   KMSG_IMMEDIATE);
                        }
                        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
                        break;
@@ -1138,38 +1208,43 @@ bool __proc_give_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist, size_t num)
                              __FUNCTION__);
        }
        p->resources[RES_CORES].amt_granted += num;
-       return self_ipi_pending;
 }
 
-/* Makes process p's coremap look like pcorelist (add, remove, etc).  Caller
- * needs to know what cores are free after this call (removed, failed, etc).
- * This info will be returned via corelist and *num.  This will send message to
- * any cores that are getting removed.
- *
- * Before implementing this, we should probably think about when this will be
- * used.  Implies preempting for the message.  The more that I think about this,
- * the less I like it.  For now, don't use this, and think hard before
- * implementing it.
- *
- * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
-bool __proc_set_allcores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist,
-                         size_t *num, amr_t message,TV(a0t) arg0,
-                         TV(a1t) arg1, TV(a2t) arg2)
+/* Helper for the take_cores calls: takes a specific vcore from p, optionally
+ * sending the message (or just unmapping), gives the pcore to the idlecoremap.
+ */
+static void __proc_take_a_core(struct proc *p, struct vcore *vc, amr_t message,
+                               long arg0, long arg1, long arg2)
 {
-       panic("Set all cores not implemented.\n");
+       uint32_t vcoreid = vcore2vcoreid(p, vc);
+       struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
+       /* Change lists for the vcore.  We do this before either unmapping or
+        * sending the message, so the lists represent what will be very soon
+        * (before we unlock, the messages are in flight). */
+       TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, vc, list);
+       TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, vc, list);
+       if (message) {
+               /* lock the vcore's state.  This is okay even if we kill the proc */
+               atomic_or(&vcpd->flags, VC_K_LOCK);
+               send_kernel_message(vc->pcoreid, message, arg0, arg1, arg2,
+                                   KMSG_IMMEDIATE);
+       } else {
+               /* if there was a msg, the vcore is unmapped on the receive side.
+                * o/w, we need to do it here. */
+               __unmap_vcore(p, vcoreid);
+       }
+       /* give the pcore back to the idlecoremap */
+       put_idle_core(vc->pcoreid);
 }
 
 /* Takes from process p the num cores listed in pcorelist, using the given
- * message for the kernel message (__death, __preempt, etc).  Like the others
- * in this function group, bool signals whether or not an IPI is pending.
+ * message for the kernel message (__death, __preempt, etc).
  *
  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
-bool __proc_take_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist,
-                       size_t num, amr_t message, TV(a0t) arg0,
-                       TV(a1t) arg1, TV(a2t) arg2)
-{ TRUSTEDBLOCK
-       uint32_t vcoreid, pcoreid;
-       bool self_ipi_pending = FALSE;
+void __proc_take_cores(struct proc *p, uint32_t *pcorelist, size_t num,
+                       amr_t message, long arg0, long arg1, long arg2)
+{
+       uint32_t vcoreid;
        switch (p->state) {
                case (PROC_RUNNABLE_M):
                        assert(!message);
@@ -1188,39 +1263,25 @@ bool __proc_take_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist,
        __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
        for (int i = 0; i < num; i++) {
                vcoreid = get_vcoreid(p, pcorelist[i]);
-               // while ugly, this is done to facilitate merging with take_all_cores
-               pcoreid = get_pcoreid(p, vcoreid);
-               assert(pcoreid == pcorelist[i]);
-               if (message) {
-                       if (pcoreid == core_id())
-                               self_ipi_pending = TRUE;
-                       send_kernel_message(pcoreid, message, arg0, arg1, arg2,
-                                           KMSG_ROUTINE);
-               } else {
-                       /* if there was a msg, the vcore is unmapped on the receive side.
-                        * o/w, we need to do it here. */
-                       __unmap_vcore(p, vcoreid);
-               }
-               // give the pcore back to the idlecoremap
-               put_idle_core(pcoreid);
+               /* Sanity check */
+               assert(pcorelist[i] == get_pcoreid(p, vcoreid));
+               __proc_take_a_core(p, vcoreid2vcore(p, vcoreid), message, arg0, arg1,
+                                  arg2);
        }
        p->procinfo->num_vcores -= num;
        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
        p->resources[RES_CORES].amt_granted -= num;
-       return self_ipi_pending;
 }
 
 /* Takes all cores from a process, which must be in an _M state.  Cores are
  * placed back in the idlecoremap.  If there's a message, such as __death or
- * __preempt, it will be sent to the cores.  The bool signals whether or not an
- * IPI is coming in once you unlock.
+ * __preempt, it will be sent to the cores.
  *
  * WARNING: You must hold the proc_lock before calling this! */
-bool __proc_take_allcores(struct proc *SAFE p, amr_t message,
-                          TV(a0t) arg0, TV(a1t) arg1, TV(a2t) arg2)
+void __proc_take_allcores(struct proc *p, amr_t message, long arg0, long arg1,
+                          long arg2)
 {
-       uint32_t active_vcoreid = 0, pcoreid;
-       bool self_ipi_pending = FALSE;
+       struct vcore *vc_i, *vc_temp;
        switch (p->state) {
                case (PROC_RUNNABLE_M):
                        assert(!message);
@@ -1236,60 +1297,26 @@ bool __proc_take_allcores(struct proc *SAFE p, amr_t message,
        assert(num_idlecores + p->procinfo->num_vcores <= num_cpus); // sanity
        spin_unlock(&idle_lock);
        __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
-       for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++) {
-               // find next active vcore
-               active_vcoreid = get_busy_vcoreid(p, active_vcoreid);
-               pcoreid = get_pcoreid(p, active_vcoreid);
-               if (message) {
-                       if (pcoreid == core_id())
-                               self_ipi_pending = TRUE;
-                       send_kernel_message(pcoreid, message, arg0, arg1, arg2,
-                                           KMSG_ROUTINE);
-               } else {
-                       /* if there was a msg, the vcore is unmapped on the receive side.
-                        * o/w, we need to do it here. */
-                       __unmap_vcore(p, active_vcoreid);
-               }
-               // give the pcore back to the idlecoremap
-               put_idle_core(pcoreid);
-               active_vcoreid++; // for the next loop, skip the one we just used
+       TAILQ_FOREACH_SAFE(vc_i, &p->online_vcs, list, vc_temp) {
+               __proc_take_a_core(p, vc_i, message, arg0, arg1, arg2);
        }
        p->procinfo->num_vcores = 0;
+       assert(TAILQ_EMPTY(&p->online_vcs));
        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
        p->resources[RES_CORES].amt_granted = 0;
-       return self_ipi_pending;
-}
-
-/* Helper, to be used when a proc management kmsg should be on its way.  This
- * used to also unlock and then handle the message, back when the proc_lock was
- * an irqsave, and we had an IPI pending.  Now we use routine kmsgs.  If a msg
- * is pending, this needs to decref (to eat the reference of the caller) and
- * then process the message.  Unlock before calling this, since you might not
- * return.
- *
- * There should already be a kmsg waiting for us, since when we checked state to
- * see a message was coming, the message had already been sent before unlocking.
- * Note we do not need interrupts enabled for this to work (you can receive a
- * message before its IPI by polling), though in most cases they will be.
- *
- * TODO: consider inlining this, so __FUNCTION__ works (will require effort in
- * core_request(). */
-void __proc_kmsg_pending(struct proc *p, bool ipi_pending)
-{
-       if (ipi_pending) {
-               proc_decref(p);
-               process_routine_kmsg(0);
-               panic("stack-killing kmsg not found in %s!!!", __FUNCTION__);
-       }
 }
 
 /* Helper to do the vcore->pcore and inverse mapping.  Hold the lock when
  * calling. */
 void __map_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint32_t pcoreid)
 {
+       while (p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid)
+               cpu_relax();
        p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid = pcoreid;
+       wmb();
        p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = TRUE;
        p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid = vcoreid;
+       wmb();
        p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid = TRUE;
 }
 
@@ -1297,18 +1324,77 @@ void __map_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint32_t pcoreid)
  * calling. */
 void __unmap_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
 {
-       p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = FALSE;
        p->procinfo->pcoremap[p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid].valid = FALSE;
+       wmb();
+       p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid = FALSE;
 }
 
-/* Stop running whatever context is on this core, load a known-good cr3, and
- * 'idle'.  Note this leaves no trace of what was running. This "leaves the
- * process's context. */
+/* Stop running whatever context is on this core and load a known-good cr3.
+ * Note this leaves no trace of what was running. This "leaves the process's
+ * context.  Also, we want interrupts disabled, to not conflict with kmsgs
+ * (__launch_kthread, proc mgmt, etc).
+ *
+ * This does not clear the owning proc.  Use the other helper for that. */
 void abandon_core(void)
 {
-       if (current) {
-               current_tf = 0;
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
+       assert(!irq_is_enabled());
+       /* Syscalls that don't return will ultimately call abadon_core(), so we need
+        * to make sure we don't think we are still working on a syscall. */
+       pcpui->cur_sysc = 0;
+       if (pcpui->cur_proc)
                __abandon_core();
+}
+
+/* Helper to clear the core's owning processor and manage refcnting.  Pass in
+ * core_id() to save a couple core_id() calls. */
+void clear_owning_proc(uint32_t coreid)
+{
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
+       struct proc *p = pcpui->owning_proc;
+       assert(!irq_is_enabled());
+       pcpui->owning_proc = 0;
+       pcpui->cur_tf = 0;                      /* catch bugs for now (will go away soon) */
+       if (p);
+               proc_decref(p);
+}
+
+/* Switches to the address space/context of new_p, doing nothing if we are
+ * already in new_p.  This won't add extra refcnts or anything, and needs to be
+ * paired with switch_back() at the end of whatever function you are in.  Don't
+ * migrate cores in the middle of a pair.  Specifically, the uncounted refs are
+ * one for the old_proc, which is passed back to the caller, and new_p is
+ * getting placed in cur_proc. */
+struct proc *switch_to(struct proc *new_p)
+{
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
+       struct proc *old_proc;
+       int8_t irq_state = 0;
+       disable_irqsave(&irq_state);
+       old_proc = pcpui->cur_proc;                                     /* uncounted ref */
+       /* If we aren't the proc already, then switch to it */
+       if (old_proc != new_p) {
+               pcpui->cur_proc = new_p;                                /* uncounted ref */
+               lcr3(new_p->env_cr3);
+       }
+       enable_irqsave(&irq_state);
+       return old_proc;
+}
+
+/* This switches back to old_proc from new_p.  Pair it with switch_to(), and
+ * pass in its return value for old_proc. */
+void switch_back(struct proc *new_p, struct proc *old_proc)
+{
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
+       int8_t irq_state = 0;
+       if (old_proc != new_p) {
+               disable_irqsave(&irq_state);
+               pcpui->cur_proc = old_proc;
+               if (old_proc)
+                       lcr3(old_proc->env_cr3);
+               else
+                       lcr3(boot_cr3);
+               enable_irqsave(&irq_state);
        }
 }
 
@@ -1318,28 +1404,25 @@ void abandon_core(void)
  * shootdown and batching our messages.  Should do the sanity about rounding up
  * and down in this function too.
  *
- * Hold the proc_lock before calling this.
- *
  * Would be nice to have a broadcast kmsg at this point.  Note this may send a
  * message to the calling core (interrupting it, possibly while holding the
  * proc_lock).  We don't need to process routine messages since it's an
  * immediate message. */
-void __proc_tlbshootdown(struct proc *p, uintptr_t start, uintptr_t end)
+void proc_tlbshootdown(struct proc *p, uintptr_t start, uintptr_t end)
 {
-       uint32_t active_vcoreid = 0;
+       struct vcore *vc_i;
+       /* TODO: we might be able to avoid locking here in the future (we must hit
+        * all online, and we can check __mapped).  it'll be complicated. */
+       spin_lock(&p->proc_lock);
        switch (p->state) {
                case (PROC_RUNNING_S):
                        tlbflush();
                        break;
                case (PROC_RUNNING_M):
                        /* TODO: (TLB) sanity checks and rounding on the ranges */
-                       for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++) {
-                               /* find next active vcore */
-                               active_vcoreid = get_busy_vcoreid(p, active_vcoreid);
-                               send_kernel_message(get_pcoreid(p, active_vcoreid),
-                                                   __tlbshootdown, (void*)start, (void*)end,
+                       TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
+                               send_kernel_message(vc_i->pcoreid, __tlbshootdown, start, end,
                                                    0, KMSG_IMMEDIATE);
-                               active_vcoreid++; /* next loop, skip the one we just used */
                        }
                        break;
                case (PROC_DYING):
@@ -1351,99 +1434,234 @@ void __proc_tlbshootdown(struct proc *p, uintptr_t start, uintptr_t end)
                        warn("Unexpected case %s in %s", procstate2str(p->state),
                             __FUNCTION__);
        }
+       spin_unlock(&p->proc_lock);
 }
 
-/* Kernel message handler to start a process's context on this core.  Tightly
- * coupled with proc_run().  Interrupts are disabled. */
-void __startcore(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
+/* Helper, used by __startcore and change_to_vcore, which sets up cur_tf to run
+ * a given process's vcore.  Caller needs to set up things like owning_proc and
+ * whatnot.  Note that we might not have p loaded as current. */
+static void __set_curtf_to_vcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
 {
-       uint32_t pcoreid = core_id(), vcoreid;
-       struct proc *p_to_run = (struct proc *CT(1))a0;
-       struct trapframe local_tf;
-       struct preempt_data *vcpd;
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
+       struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
 
-       assert(p_to_run);
-       /* the sender of the amsg increfed, thinking we weren't running current. */
-       if (p_to_run == current)
-               proc_decref(p_to_run);
-       vcoreid = get_vcoreid(p_to_run, pcoreid);
-       vcpd = &p_to_run->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
+       /* We could let userspace do this, though they come into vcore entry many
+        * times, and we just need this to happen when the cores comes online the
+        * first time.  That, and they want this turned on as soon as we know a
+        * vcore *WILL* be online.  We could also do this earlier, when we map the
+        * vcore to its pcore, though we don't always have current loaded or
+        * otherwise mess with the VCPD in those code paths. */
+       vcpd->can_rcv_msg = TRUE;
+       /* Mark that this vcore as no longer preempted.  No danger of clobbering
+        * other writes, since this would get turned on in __preempt (which can't be
+        * concurrent with this function on this core), and the atomic is just
+        * toggling the one bit (a concurrent VC_K_LOCK will work) */
+       atomic_and(&vcpd->flags, ~VC_PREEMPTED);
        printd("[kernel] startcore on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
-              pcoreid, p_to_run->pid, vcoreid);
-
-       if (seq_is_locked(vcpd->preempt_tf_valid)) {
-               __seq_end_write(&vcpd->preempt_tf_valid); /* mark tf as invalid */
+              core_id(), p->pid, vcoreid);
+       /* If notifs are disabled, the vcore was in vcore context and we need to
+        * restart the preempt_tf.  o/w, we give them a fresh vcore (which is also
+        * what happens the first time a vcore comes online).  No matter what,
+        * they'll restart in vcore context.  It's just a matter of whether or not
+        * it is the old, interrupted vcore context. */
+       if (vcpd->notif_disabled) {
                restore_fp_state(&vcpd->preempt_anc);
-               /* notif_pending and enabled means the proc wants to receive the IPI,
-                * but might have missed it.  copy over the tf so they can restart it
-                * later, and give them a fresh vcore. */
-               if (vcpd->notif_pending && vcpd->notif_enabled) {
-                       vcpd->notif_tf = vcpd->preempt_tf; // could memset
-                       proc_init_trapframe(&local_tf, vcoreid, p_to_run->env_entry,
-                                           vcpd->transition_stack);
-                       if (!vcpd->transition_stack)
-                               warn("No transition stack!");
-                       vcpd->notif_enabled = FALSE;
-                       vcpd->notif_pending = FALSE;
-               } else {
-                       /* copy-in the tf we'll pop, then set all security-related fields */
-                       local_tf = vcpd->preempt_tf;
-                       proc_secure_trapframe(&local_tf);
-               }
+               /* copy-in the tf we'll pop, then set all security-related fields */
+               pcpui->actual_tf = vcpd->preempt_tf;
+               proc_secure_trapframe(&pcpui->actual_tf);
        } else { /* not restarting from a preemption, use a fresh vcore */
-               proc_init_trapframe(&local_tf, vcoreid, p_to_run->env_entry,
+               assert(vcpd->transition_stack);
+               /* TODO: consider 0'ing the FP state.  We're probably leaking. */
+               proc_init_trapframe(&pcpui->actual_tf, vcoreid, p->env_entry,
                                    vcpd->transition_stack);
                /* Disable/mask active notifications for fresh vcores */
-               vcpd->notif_enabled = FALSE;
+               vcpd->notif_disabled = TRUE;
        }
-       __proc_startcore(p_to_run, &local_tf); // TODO: (HSS) pass silly state *?
+       /* cur_tf was built above (in actual_tf), now use it */
+       pcpui->cur_tf = &pcpui->actual_tf;
+       /* this cur_tf will get run when the kernel returns / idles */
 }
 
-/* Bail out if it's the wrong process, or if they no longer want a notif.  Make
- * sure that you are passing in a user tf (otherwise, it's a bug).  Try not to
- * grab locks or write access to anything that isn't per-core in here. */
-void __notify(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
+/* Changes calling vcore to be vcoreid.  enable_my_notif tells us about how the
+ * state calling vcore wants to be left in.  It will look like caller_vcoreid
+ * was preempted.  Note we don't care about notif_pending.  */
+void proc_change_to_vcore(struct proc *p, uint32_t new_vcoreid,
+                          bool enable_my_notif)
 {
-       struct user_trapframe local_tf;
+       uint32_t caller_vcoreid, pcoreid = core_id();
+       struct preempt_data *caller_vcpd;
+       struct vcore *caller_vc, *new_vc;
+       struct event_msg preempt_msg = {0};
+       int8_t state = 0;
+       /* Need to disable before even reading caller_vcoreid, since we could be
+        * unmapped by a __preempt or __death, like in yield. */
+       disable_irqsave(&state);
+       /* Need to lock before reading the vcoremap, like in yield */
+       spin_lock(&p->proc_lock);
+       /* new_vcoreid is already runing, abort */
+       if (vcore_is_mapped(p, new_vcoreid))
+               goto out_failed;
+       /* Need to make sure our vcore is allowed to switch.  We might have a
+        * __preempt, __death, etc, coming in.  Similar to yield. */
+       switch (p->state) {
+               case (PROC_RUNNING_M):
+                       break;                          /* the only case we can proceed */
+               case (PROC_RUNNING_S):  /* user bug, just return */
+               case (PROC_DYING):              /* incoming __death */
+               case (PROC_RUNNABLE_M): /* incoming (bulk) preempt/myield TODO:(BULK) */
+                       goto out_failed;
+               default:
+                       panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
+                             __FUNCTION__);
+       }
+       /* Make sure we're still mapped in the proc. */
+       if (!is_mapped_vcore(p, pcoreid))
+               goto out_failed;
+       /* Get all our info */
+       caller_vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
+       caller_vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[caller_vcoreid];
+       caller_vc = vcoreid2vcore(p, caller_vcoreid);
+       /* Should only call from vcore context */
+       if (!caller_vcpd->notif_disabled) {
+               printk("[kernel] You tried to change vcores from uthread ctx\n");
+               goto out_failed;
+       }
+       /* Return and take the preempt message when we enable_irqs. */
+       if (caller_vc->preempt_served)
+               goto out_failed;
+       /* Ok, we're clear to do the switch.  Lets figure out who the new one is */
+       new_vc = vcoreid2vcore(p, new_vcoreid);
+       printd("[kernel] changing vcore %d to vcore %d\n", caller_vcoreid,
+              new_vcoreid);
+       /* enable_my_notif signals how we'll be restarted */
+       if (enable_my_notif) {
+               /* if they set this flag, then the vcore can just restart from scratch,
+                * and we don't care about either the notif_tf or the preempt_tf. */
+               caller_vcpd->notif_disabled = FALSE;
+       } else {
+               /* need to set up the calling vcore's tf so that it'll get restarted by
+                * __startcore, to make the caller look like it was preempted. */
+               caller_vcpd->preempt_tf = *current_tf;
+               save_fp_state(&caller_vcpd->preempt_anc);
+               /* Mark our core as preempted (for userspace recovery). */
+               atomic_or(&caller_vcpd->flags, VC_PREEMPTED);
+       }
+       /* Either way, unmap and offline our current vcore */
+       /* Move the caller from online to inactive */
+       TAILQ_REMOVE(&p->online_vcs, caller_vc, list);
+       /* We don't bother with the notif_pending race.  note that notif_pending
+        * could still be set.  this was a preempted vcore, and userspace will need
+        * to deal with missed messages (preempt_recover() will handle that) */
+       TAILQ_INSERT_HEAD(&p->inactive_vcs, caller_vc, list);
+       /* Move the new one from inactive to online */
+       TAILQ_REMOVE(&p->inactive_vcs, new_vc, list);
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&p->online_vcs, new_vc, list);
+       /* Change the vcore map (TODO: might get rid of this seqctr) */
+       __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+       __unmap_vcore(p, caller_vcoreid);
+       __map_vcore(p, new_vcoreid, pcoreid);
+       __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+       /* Send either a PREEMPT msg or a CHECK_MSGS msg.  If they said to
+        * enable_my_notif, then all userspace needs is to check messages, not a
+        * full preemption recovery. */
+       preempt_msg.ev_type = (enable_my_notif ? EV_CHECK_MSGS : EV_VCORE_PREEMPT);
+       preempt_msg.ev_arg2 = caller_vcoreid;   /* arg2 is 32 bits */
+       send_kernel_event(p, &preempt_msg, new_vcoreid);
+       /* Change cur_tf so we'll be the new vcoreid */
+       __set_curtf_to_vcoreid(p, new_vcoreid);
+       /* Fall through to exit (we didn't fail) */
+out_failed:
+       spin_unlock(&p->proc_lock);
+       enable_irqsave(&state);
+}
+
+/* Kernel message handler to start a process's context on this core, when the
+ * core next considers running a process.  Tightly coupled with proc_run().
+ * Interrupts are disabled. */
+void __startcore(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
+{
+       uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
+       struct proc *p_to_run = (struct proc *CT(1))a0;
+
+       assert(p_to_run);
+       /* Can not be any TF from a process here already */
+       assert(!pcpui->owning_proc);
+       /* the sender of the amsg increfed already for this saved ref to p_to_run */
+       pcpui->owning_proc = p_to_run;
+       /* sender increfed again, assuming we'd install to cur_proc.  only do this
+        * if no one else is there.  this is an optimization, since we expect to
+        * send these __startcores to idles cores, and this saves a scramble to
+        * incref when all of the cores restartcore/startcore later.  Keep in sync
+        * with __proc_give_cores() and proc_run(). */
+       if (!pcpui->cur_proc) {
+               pcpui->cur_proc = p_to_run;     /* install the ref to cur_proc */
+               lcr3(p_to_run->env_cr3);        /* load the page tables to match cur_proc */
+       } else {
+               proc_decref(p_to_run);          /* can't install, decref the extra one */
+       }
+       /* Note we are not necessarily in the cr3 of p_to_run */
+       vcoreid = get_vcoreid(p_to_run, coreid);
+       /* Now that we sorted refcnts and know p / which vcore it should be, set up
+        * pcpui->cur_tf so that it will run that particular vcore */
+       __set_curtf_to_vcoreid(p_to_run, vcoreid);
+}
+
+/* Bail out if it's the wrong process, or if they no longer want a notif.  Don't
+ * use the TF we passed in, we care about cur_tf.  Try not to grab locks or
+ * write access to anything that isn't per-core in here. */
+void __notify(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
+{
+       uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
        struct preempt_data *vcpd;
-       uint32_t vcoreid;
        struct proc *p = (struct proc*)a0;
 
-       if (p != current)
+       /* Not the right proc */
+       if (p != pcpui->owning_proc)
                return;
-       assert(!in_kernel(tf));
+       /* Common cur_tf sanity checks */
+       assert(pcpui->cur_tf);
+       assert(pcpui->cur_tf == &pcpui->actual_tf);
+       assert(!in_kernel(pcpui->cur_tf));
        /* We shouldn't need to lock here, since unmapping happens on the pcore and
         * mapping would only happen if the vcore was free, which it isn't until
         * after we unmap. */
-       vcoreid = get_vcoreid(p, core_id());
+       vcoreid = get_vcoreid(p, coreid);
        vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
        printd("received active notification for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
-              p->procinfo->pid, vcoreid, core_id());
+              p->procinfo->pid, vcoreid, coreid);
        /* sort signals.  notifs are now masked, like an interrupt gate */
-       if (!vcpd->notif_enabled)
+       if (vcpd->notif_disabled)
                return;
-       vcpd->notif_enabled = FALSE;
+       vcpd->notif_disabled = TRUE;
+       /* This bit shouldn't be important anymore */
        vcpd->notif_pending = FALSE; // no longer pending - it made it here
        /* save the old tf in the notify slot, build and pop a new one.  Note that
         * silly state isn't our business for a notification. */
-       // TODO: this is assuming the struct user_tf is the same as a regular TF
-       vcpd->notif_tf = *tf;
-       memset(&local_tf, 0, sizeof(local_tf));
-       proc_init_trapframe(&local_tf, vcoreid, p->env_entry,
+       vcpd->notif_tf = *pcpui->cur_tf;
+       memset(pcpui->cur_tf, 0, sizeof(struct trapframe));
+       proc_init_trapframe(pcpui->cur_tf, vcoreid, p->env_entry,
                            vcpd->transition_stack);
-       __proc_startcore(p, &local_tf);
+       /* this cur_tf will get run when the kernel returns / idles */
 }
 
-void __preempt(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
+void __preempt(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
 {
-       struct preempt_data *vcpd;
        uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
+       struct preempt_data *vcpd;
        struct proc *p = (struct proc*)a0;
 
-       if (p != current)
-               panic("__preempt arrived for a process (%p) that was not current (%p)!",
-                     p, current);
-       assert(!in_kernel(tf));
+       assert(p);
+       if (p != pcpui->owning_proc) {
+               panic("__preempt arrived for a process (%p) that was not owning (%p)!",
+                     p, pcpui->owning_proc);
+       }
+       /* Common cur_tf sanity checks */
+       assert(pcpui->cur_tf);
+       assert(pcpui->cur_tf == &pcpui->actual_tf);
+       assert(!in_kernel(pcpui->cur_tf));
        /* We shouldn't need to lock here, since unmapping happens on the pcore and
         * mapping would only happen if the vcore was free, which it isn't until
         * after we unmap. */
@@ -1453,43 +1671,53 @@ void __preempt(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
        p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_pending = 0;
        vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
        printd("[kernel] received __preempt for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
-              p->procinfo->pid, vcoreid, core_id());
-
-       /* save the old tf in the preempt slot, save the silly state, and signal the
-        * state is a valid tf.  when it is 'written,' it is valid.  Using the
-        * seq_ctrs so userspace can tell between different valid versions.  If the
-        * TF was already valid, it will panic (if CONFIGed that way). */
-       // TODO: this is assuming the struct user_tf is the same as a regular TF
-       vcpd->preempt_tf = *tf;
+              p->procinfo->pid, vcoreid, coreid);
+       /* if notifs are disabled, the vcore is in vcore context (as far as we're
+        * concerned), and we save it in the preempt slot. o/w, we save the
+        * process's cur_tf in the notif slot, and it'll appear to the vcore when it
+        * comes back up that it just took a notification. */
+       if (vcpd->notif_disabled)
+               vcpd->preempt_tf = *pcpui->cur_tf;
+       else
+               vcpd->notif_tf = *pcpui->cur_tf;
+       /* either way, we save the silly state (FP) */
        save_fp_state(&vcpd->preempt_anc);
-       __seq_start_write(&vcpd->preempt_tf_valid);
+       /* Mark the vcore as preempted and unlock (was locked by the sender). */
+       atomic_or(&vcpd->flags, VC_PREEMPTED);
+       atomic_and(&vcpd->flags, ~VC_K_LOCK);
+       wmb();  /* make sure everything else hits before we unmap */
        __unmap_vcore(p, vcoreid);
-       abandon_core();
-       smp_idle();
+       /* We won't restart the process later.  current gets cleared later when we
+        * notice there is no owning_proc and we have nothing to do (smp_idle,
+        * restartcore, etc) */
+       clear_owning_proc(coreid);
 }
 
 /* Kernel message handler to clean up the core when a process is dying.
  * Note this leaves no trace of what was running.
  * It's okay if death comes to a core that's already idling and has no current.
  * It could happen if a process decref'd before __proc_startcore could incref. */
-void __death(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *SNT a0, void *SNT a1,
-             void *SNT a2)
+void __death(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
 {
        uint32_t vcoreid, coreid = core_id();
-       if (current) {
-               vcoreid = get_vcoreid(current, coreid);
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
+       struct proc *p = pcpui->owning_proc;
+       if (p) {
+               vcoreid = get_vcoreid(p, coreid);
                printd("[kernel] death on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
-                      coreid, current->pid, vcoreid);
-               __unmap_vcore(current, vcoreid);
+                      coreid, p->pid, vcoreid);
+               __unmap_vcore(p, vcoreid);
+               /* We won't restart the process later.  current gets cleared later when
+                * we notice there is no owning_proc and we have nothing to do
+                * (smp_idle, restartcore, etc) */
+               clear_owning_proc(coreid);
        }
-       abandon_core();
-       smp_idle();
 }
 
 /* Kernel message handler, usually sent IMMEDIATE, to shoot down virtual
  * addresses from a0 to a1. */
-void __tlbshootdown(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1,
-                    void *a2)
+void __tlbshootdown(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0, long a1,
+                    long a2)
 {
        /* TODO: (TLB) something more intelligent with the range */
        tlbflush();
@@ -1506,17 +1734,16 @@ void print_idlecoremap(void)
 
 void print_allpids(void)
 {
-       spin_lock(&pid_hash_lock);
-       if (hashtable_count(pid_hash)) {
-               hashtable_itr_t *phtable_i = hashtable_iterator(pid_hash);
-               printk("PID      STATE    \n");
-               printk("------------------\n");
-               do {
-                       struct proc *p = hashtable_iterator_value(phtable_i);
-                       printk("%8d %s\n", hashtable_iterator_key(phtable_i),
-                              p ? procstate2str(p->state) : "(null)");
-               } while (hashtable_iterator_advance(phtable_i));
+       void print_proc_state(void *item)
+       {
+               struct proc *p = (struct proc*)item;
+               assert(p);
+               printk("%8d %s\n", p->pid, procstate2str(p->state));
        }
+       printk("PID      STATE    \n");
+       printk("------------------\n");
+       spin_lock(&pid_hash_lock);
+       hash_for_each(pid_hash, print_proc_state);
        spin_unlock(&pid_hash_lock);
 }
 
@@ -1524,6 +1751,7 @@ void print_proc_info(pid_t pid)
 {
        int j = 0;
        struct proc *p = pid2proc(pid);
+       struct vcore *vc_i;
        if (!p) {
                printk("Bad PID.\n");
                return;
@@ -1533,18 +1761,22 @@ void print_proc_info(pid_t pid)
        printk("struct proc: %p\n", p);
        printk("PID: %d\n", p->pid);
        printk("PPID: %d\n", p->ppid);
-       printk("State: 0x%08x\n", p->state);
+       printk("State: %s (%p)\n", procstate2str(p->state), p->state);
        printk("Refcnt: %d\n", atomic_read(&p->p_kref.refcount) - 1);
        printk("Flags: 0x%08x\n", p->env_flags);
        printk("CR3(phys): 0x%08x\n", p->env_cr3);
        printk("Num Vcores: %d\n", p->procinfo->num_vcores);
-       printk("Vcoremap:\n");
-       for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++) {
-               j = get_busy_vcoreid(p, j);
-               printk("\tVcore %d: Pcore %d\n", j, get_pcoreid(p, j));
-               j++;
-       }
-       printk("Resources:\n");
+       printk("Vcore Lists (may be in flux w/o locking):\n----------------------\n");
+       printk("Online:\n");
+       TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list)
+               printk("\tVcore %d -> Pcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i), vc_i->pcoreid);
+       printk("Bulk Preempted:\n");
+       TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->bulk_preempted_vcs, list)
+               printk("\tVcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i));
+       printk("Inactive / Yielded:\n");
+       TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->inactive_vcs, list)
+               printk("\tVcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i));
+       printk("Resources:\n------------------------\n");
        for (int i = 0; i < MAX_NUM_RESOURCES; i++)
                printk("\tRes type: %02d, amt wanted: %08d, amt granted: %08d\n", i,
                       p->resources[i].amt_wanted, p->resources[i].amt_granted);
@@ -1565,3 +1797,40 @@ void print_proc_info(pid_t pid)
        // spin_unlock(&p->proc_lock);
        proc_decref(p);
 }
+
+/* Debugging function, checks what (process, vcore) is supposed to run on this
+ * pcore.  Meant to be called from smp_idle() before halting. */
+void check_my_owner(void)
+{
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
+       void shazbot(void *item)
+       {
+               struct proc *p = (struct proc*)item;
+               struct vcore *vc_i;
+               assert(p);
+               spin_lock(&p->proc_lock);
+               TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->online_vcs, list) {
+                       /* this isn't true, a __startcore could be on the way and we're
+                        * already "online" */
+                       if (vc_i->pcoreid == core_id()) {
+                               /* Immediate message was sent, we should get it when we enable
+                                * interrupts, which should cause us to skip cpu_halt() */
+                               if (!STAILQ_EMPTY(&pcpui->immed_amsgs))
+                                       continue;
+                               printk("Owned pcore (%d) has no owner, by %08p, vc %d!\n",
+                                      core_id(), p, vcore2vcoreid(p, vc_i));
+                               spin_unlock(&p->proc_lock);
+                               spin_unlock(&pid_hash_lock);
+                               monitor(0);
+                       }
+               }
+               spin_unlock(&p->proc_lock);
+       }
+       assert(!irq_is_enabled());
+       extern int booting;
+       if (!booting && !pcpui->owning_proc) {
+               spin_lock(&pid_hash_lock);
+               hash_for_each(pid_hash, shazbot);
+               spin_unlock(&pid_hash_lock);
+       }
+}