Track ktasks with a flag instead of a bool
[akaros.git] / kern / src / process.c
index 32715f7..9525ffa 100644 (file)
@@ -2,11 +2,6 @@
  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
  * See LICENSE for details. */
 
-#ifdef __SHARC__
-#pragma nosharc
-#endif
-
-#include <ros/bcq.h>
 #include <event.h>
 #include <arch/arch.h>
 #include <bitmask.h>
@@ -15,6 +10,7 @@
 #include <smp.h>
 #include <pmap.h>
 #include <trap.h>
+#include <umem.h>
 #include <schedule.h>
 #include <manager.h>
 #include <stdio.h>
@@ -28,6 +24,7 @@
 #include <elf.h>
 #include <arsc_server.h>
 #include <devfs.h>
+#include <kmalloc.h>
 
 struct kmem_cache *proc_cache;
 
@@ -81,6 +78,32 @@ static void put_free_pid(pid_t pid)
        spin_unlock(&pid_bmask_lock);
 }
 
+/* 'resume' is the time int ticks of the most recent onlining.  'total' is the
+ * amount of time in ticks consumed up to and including the current offlining.
+ *
+ * We could move these to the map and unmap of vcores, though not every place
+ * uses that (SCPs, in particular).  However, maps/unmaps happen remotely;
+ * something to consider.  If we do it remotely, we can batch them up and do one
+ * rdtsc() for all of them.  For now, I want to do them on the core, around when
+ * we do the context change.  It'll also parallelize the accounting a bit. */
+void vcore_account_online(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
+{
+       struct vcore *vc = &p->procinfo->vcoremap[vcoreid];
+       vc->resume_ticks = read_tsc();
+}
+
+void vcore_account_offline(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
+{
+       struct vcore *vc = &p->procinfo->vcoremap[vcoreid];
+       vc->total_ticks += read_tsc() - vc->resume_ticks;
+}
+
+uint64_t vcore_account_gettotal(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
+{
+       struct vcore *vc = &p->procinfo->vcoremap[vcoreid];
+       return vc->total_ticks;
+}
+
 /* While this could be done with just an assignment, this gives us the
  * opportunity to check for bad transitions.  Might compile these out later, so
  * we shouldn't rely on them for sanity checking from userspace.  */
@@ -165,6 +188,50 @@ struct proc *pid2proc(pid_t pid)
        return p;
 }
 
+/* Used by devproc for successive reads of the proc table.
+ * Returns a pointer to the nth proc, or 0 if there is none.
+ * This uses get_not_zero, since it is possible the refcnt is 0, which means the
+ * process is dying and we should not have the ref (and thus return 0).  We need
+ * to lock to protect us from getting p, (someone else removes and frees p),
+ * then get_not_zero() on p.
+ * Don't push the locking into the hashtable without dealing with this. */
+struct proc *pid_nth(unsigned int n)
+{
+       struct proc *p;
+       spin_lock(&pid_hash_lock);
+       if (!hashtable_count(pid_hash)) {
+               spin_unlock(&pid_hash_lock);
+               return NULL;
+       }
+       struct hashtable_itr *iter = hashtable_iterator(pid_hash);
+       p = hashtable_iterator_value(iter);
+
+       while (p) {
+               /* if this process is not valid, it doesn't count,
+                * so continue
+                */
+
+               if (kref_get_not_zero(&p->p_kref, 1)){
+                       /* this one counts */
+                       if (! n){
+                               printd("pid_nth: at end, p %p\n", p);
+                               break;
+                       }
+                       kref_put(&p->p_kref);
+                       n--;
+               }
+               if (!hashtable_iterator_advance(iter)){
+                       p = NULL;
+                       break;
+               }
+               p = hashtable_iterator_value(iter);
+       }
+
+       spin_unlock(&pid_hash_lock);
+       kfree(iter);
+       return p;
+}
+
 /* Performs any initialization related to processes, such as create the proc
  * cache, prep the scheduler, etc.  When this returns, we should be ready to use
  * any process related function. */
@@ -185,8 +252,25 @@ void proc_init(void)
        atomic_init(&num_envs, 0);
 }
 
+void proc_set_progname(struct proc *p, char *name)
+{
+       if (name == NULL)
+               name = DEFAULT_PROGNAME;
+
+       /* might have an issue if a dentry name isn't null terminated, and we'd get
+        * extra junk up to progname_sz. Or crash. */
+       strlcpy(p->progname, name, PROC_PROGNAME_SZ);
+}
+
+void proc_replace_binary_path(struct proc *p, char *path)
+{
+       if (p->binary_path)
+               free_path(p, p->binary_path);
+       p->binary_path = path;
+}
+
 /* Be sure you init'd the vcore lists before calling this. */
-static void proc_init_procinfo(struct proc* p)
+void proc_init_procinfo(struct proc* p)
 {
        p->procinfo->pid = p->pid;
        p->procinfo->ppid = p->ppid;
@@ -195,8 +279,6 @@ static void proc_init_procinfo(struct proc* p)
        p->procinfo->timing_overhead = system_timing.timing_overhead;
        p->procinfo->heap_bottom = 0;
        /* 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));
        memset(p->procinfo->res_grant, 0, sizeof(p->procinfo->res_grant));
        /* 0'ing the vcore/pcore map.  Will link the vcores later. */
        memset(&p->procinfo->vcoremap, 0, sizeof(p->procinfo->vcoremap));
@@ -204,15 +286,13 @@ static void proc_init_procinfo(struct proc* p)
        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++) {
+       /* It's a bug in the kernel if we let them ask for more than max */
+       for (int i = 0; i < p->procinfo->max_vcores; i++) {
                TAILQ_INSERT_TAIL(&p->inactive_vcs, &p->procinfo->vcoremap[i], list);
        }
 }
 
-static void proc_init_procdata(struct proc *p)
+void proc_init_procdata(struct proc *p)
 {
        memset(p->procdata, 0, sizeof(struct procdata));
        /* processes can't go into vc context on vc 0 til they unset this.  This is
@@ -225,7 +305,7 @@ static void proc_init_procdata(struct proc *p)
  * Errors include:
  *  - ENOFREEPID if it can't get a PID
  *  - ENOMEM on memory exhaustion */
-error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
+error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent, int flags)
 {
        error_t r;
        struct proc *p;
@@ -233,9 +313,7 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
        if (!(p = kmem_cache_alloc(proc_cache, 0)))
                return -ENOMEM;
        /* zero everything by default, other specific items are set below */
-       memset(p, 0, sizeof(struct proc));
-
-       { INITSTRUCT(*p)
+       memset(p, 0, sizeof(*p));
 
        /* only one ref, which we pass back.  the old 'existence' ref is managed by
         * the ksched */
@@ -252,11 +330,14 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
                kmem_cache_free(proc_cache, p);
                return -ENOFREEPID;
        }
+       if (parent && parent->binary_path)
+               kstrdup(&p->binary_path, parent->binary_path);
        /* Set the basic status variables. */
        spinlock_init(&p->proc_lock);
        p->exitcode = 1337;     /* so we can see processes killed by the kernel */
        if (parent) {
                p->ppid = parent->pid;
+               proc_incref(p, 1);      /* storing a ref in the parent */
                /* using the CV's lock to protect anything related to child waiting */
                cv_lock(&parent->child_wait);
                TAILQ_INSERT_TAIL(&parent->children, p, sibling_link);
@@ -268,10 +349,11 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
        cv_init(&p->child_wait);
        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->heap_top = 0;
-       spinlock_init(&p->mm_lock);
+       spinlock_init(&p->vmr_lock);
+       spinlock_init(&p->pte_lock);
        TAILQ_INIT(&p->vm_regions); /* could init this in the slab */
+       p->vmr_history = 0;
        /* 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. */
@@ -304,16 +386,32 @@ 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;
+       if (parent) {
+               if (flags & PROC_DUP_FGRP)
+                       clone_fdt(&parent->open_files, &p->open_files);
+       } else {
+               /* no parent, we're created from the kernel */
+               int fd;
+               fd = insert_file(&p->open_files, dev_stdin,  0, TRUE, FALSE);
+               assert(fd == 0);
+               fd = insert_file(&p->open_files, dev_stdout, 1, TRUE, FALSE);
+               assert(fd == 1);
+               fd = insert_file(&p->open_files, dev_stderr, 2, TRUE, FALSE);
+               assert(fd == 2);
+       }
        /* Init the ucq hash lock */
        p->ucq_hashlock = (struct hashlock*)&p->ucq_hl_noref;
        hashlock_init_irqsave(p->ucq_hashlock, HASHLOCK_DEFAULT_SZ);
 
        atomic_inc(&num_envs);
        frontend_proc_init(p);
-       //plan9setup(p, parent);
-       //devalarm_init(p);
+       plan9setup(p, parent, flags);
+       devalarm_init(p);
+       TAILQ_INIT(&p->abortable_sleepers);
+       spinlock_init_irqsave(&p->abort_list_lock);
+       memset(&p->vmm, 0, sizeof(struct vmm));
+       qlock_init(&p->vmm.qlock);
        printd("[%08x] new process %08x\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
-       } // INIT_STRUCT
        *pp = p;
        return 0;
 }
@@ -338,24 +436,30 @@ struct proc *proc_create(struct file *prog, char **argv, char **envp)
 {
        struct proc *p;
        error_t r;
-       if ((r = proc_alloc(&p, current)) < 0)
+       if ((r = proc_alloc(&p, current, 0 /* flags */)) < 0)
                panic("proc_create: %e", r);    /* one of 3 quaint usages of %e */
-       procinfo_pack_args(p->procinfo, argv, envp);
-       assert(load_elf(p, prog) == 0);
-       /* Connect to stdin, stdout, stderr */
-       assert(insert_file(&p->open_files, dev_stdin,  0) == 0);
-       assert(insert_file(&p->open_files, dev_stdout, 0) == 1);
-       assert(insert_file(&p->open_files, dev_stderr, 0) == 2);
+       int argc = 0, envc = 0;
+       if(argv) while(argv[argc]) argc++;
+       if(envp) while(envp[envc]) envc++;
+       proc_set_progname(p, argc ? argv[0] : NULL);
+       assert(load_elf(p, prog, argc, argv, envc, envp) == 0);
        __proc_ready(p);
        return p;
 }
 
+static int __cb_assert_no_pg(struct proc *p, pte_t pte, void *va, void *arg)
+{
+       assert(pte_is_unmapped(pte));
+       return 0;
+}
+
 /* This is called by kref_put(), once the last reference to the process is
  * gone.  Don't call this otherwise (it will panic).  It will clean up the
  * address space and deallocate any other used memory. */
 static void __proc_free(struct kref *kref)
 {
        struct proc *p = container_of(kref, struct proc, p_kref);
+       void *hash_ret;
        physaddr_t pa;
 
        printd("[PID %d] freeing proc: %d\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
@@ -363,10 +467,16 @@ static void __proc_free(struct kref *kref)
        assert(kref_refcnt(&p->p_kref) == 0);
        assert(TAILQ_EMPTY(&p->alarmset.list));
 
-       /* close plan9 dot and slash and free fgrp fd and fgrp */
+       __vmm_struct_cleanup(p);
+       p->progname[0] = 0;
+       free_path(p, p->binary_path);
+       cclose(p->dot);
+       cclose(p->slash);
+       p->dot = p->slash = 0; /* catch bugs */
        kref_put(&p->fs_env.root->d_kref);
        kref_put(&p->fs_env.pwd->d_kref);
-       destroy_vmrs(p);
+       /* now we'll finally decref files for the file-backed vmrs */
+       unmap_and_destroy_vmrs(p);
        frontend_proc_free(p);  /* TODO: please remove me one day */
        /* Free any colors allocated to this process */
        if (p->cache_colors_map != global_cache_colors_map) {
@@ -376,18 +486,24 @@ 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*)(long)p->pid))
-               panic("Proc not in the pid table in %s", __FUNCTION__);
+       hash_ret = hashtable_remove(pid_hash, (void*)(long)p->pid);
        spin_unlock(&pid_hash_lock);
-       put_free_pid(p->pid);
-       /* Flush all mapped pages in the user portion of the address space */
-       env_user_mem_free(p, 0, UVPT);
-       /* These need to be free again, since they were allocated with a refcnt. */
+       /* might not be in the hash/ready, if we failed during proc creation */
+       if (hash_ret)
+               put_free_pid(p->pid);
+       else
+               printd("[kernel] pid %d not in the PID hash in %s\n", p->pid,
+                      __FUNCTION__);
+       /* all memory below UMAPTOP should have been freed via the VMRs.  the stuff
+        * above is the global page and procinfo/procdata */
+       env_user_mem_free(p, (void*)UMAPTOP, UVPT - UMAPTOP); /* 3rd arg = len... */
+       env_user_mem_walk(p, 0, UMAPTOP, __cb_assert_no_pg, 0);
+       /* These need to be freed again, since they were allocated with a refcnt. */
        free_cont_pages(p->procinfo, LOG2_UP(PROCINFO_NUM_PAGES));
        free_cont_pages(p->procdata, LOG2_UP(PROCDATA_NUM_PAGES));
 
        env_pagetable_free(p);
-       p->env_pgdir = 0;
+       arch_pgdir_clear(&p->env_pgdir);
        p->env_cr3 = 0;
 
        atomic_dec(&num_envs);
@@ -473,16 +589,15 @@ void proc_run_s(struct proc *p)
                        return;
                case (PROC_RUNNABLE_S):
                        __proc_set_state(p, PROC_RUNNING_S);
-                       /* We will want to know where this process is running, even if it is
-                        * only in RUNNING_S.  can use the vcoremap, which makes death easy.
-                        * Also, this is the signal used in trap.c to know to save the tf in
-                        * scp_ctx. */
+                       /* SCPs don't have full vcores, but they act like they have vcore 0.
+                        * We map the vcore, since we will want to know where this process
+                        * is running, even if it is only in RUNNING_S.  We can use the
+                        * vcoremap, which makes death easy.  num_vcores is still 0, and we
+                        * do account the time online and offline. */
                        __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
-                       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, coreid); /* not treated like a true vcore */
+                       p->procinfo->num_vcores = 0;
+                       __map_vcore(p, 0, coreid);
+                       vcore_account_online(p, 0);
                        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
                        /* incref, since we're saving a reference in owning proc later */
                        proc_incref(p, 1);
@@ -494,7 +609,7 @@ void proc_run_s(struct proc *p)
                         * for now.  can simply clear_owning if we want to. */
                        assert(!pcpui->owning_proc);
                        pcpui->owning_proc = p;
-                       pcpui->owning_vcoreid = 0; /* TODO (VC#) */
+                       pcpui->owning_vcoreid = 0;
                        restore_vc_fp_state(vcpd);
                        /* similar to the old __startcore, start them in vcore context if
                         * they have notifs and aren't already in vcore context.  o/w, start
@@ -507,8 +622,8 @@ void proc_run_s(struct proc *p)
                                vcpd->uthread_ctx = p->scp_ctx;
                                pcpui->cur_ctx = &pcpui->actual_ctx;
                                memset(pcpui->cur_ctx, 0, sizeof(struct user_context));
-                               proc_init_ctx(pcpui->cur_ctx, 0, p->env_entry,
-                                             vcpd->transition_stack, vcpd->vcore_tls_desc);
+                               proc_init_ctx(pcpui->cur_ctx, 0, vcpd->vcore_entry,
+                                             vcpd->vcore_stack, vcpd->vcore_tls_desc);
                        } else {
                                /* If they have no transition stack, then they can't receive
                                 * events.  The most they are getting is a wakeup from the
@@ -634,10 +749,11 @@ void __proc_startcore(struct proc *p, struct user_context *ctx)
        assert(!irq_is_enabled());
        /* Should never have ktask still set.  If we do, future syscalls could try
         * to block later and lose track of our address space. */
-       assert(!pcpui->cur_kthread->is_ktask);
+       assert(!is_ktask(pcpui->cur_kthread));
        __set_proc_current(p);
        /* Clear the current_ctx, since it is no longer used */
        current_ctx = 0;        /* TODO: might not need this... */
+       __set_cpu_state(pcpui, CPU_STATE_USER);
        proc_pop_ctx(ctx);
 }
 
@@ -732,8 +848,7 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
                        send_kernel_message(get_pcoreid(p, 0), __death, 0, 0, 0,
                                            KMSG_ROUTINE);
                        __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
-                       // TODO: might need to sort num_vcores too later (VC#)
-                       /* vcore is unmapped on the receive side */
+                       __unmap_vcore(p, 0);
                        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
                        /* If we ever have RUNNING_S run on non-mgmt cores, we'll need to
                         * tell the ksched about this now-idle core (after unlocking) */
@@ -762,14 +877,20 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
        spin_unlock(&p->proc_lock);
        /* Wake any of our kthreads waiting on children, so they can abort */
        cv_broadcast(&p->child_wait);
+       /* Abort any abortable syscalls.  This won't catch every sleeper, but future
+        * abortable sleepers are already prevented via the DYING state.  (signalled
+        * DYING, no new sleepers will block, and now we wake all old sleepers). */
+       abort_all_sysc(p);
        /* we need to close files here, and not in free, since we could have a
         * refcnt indirectly related to one of our files.  specifically, if we have
         * a parent sleeping on our pipe, that parent won't wake up to decref until
         * the pipe closes.  And if the parent doesnt decref, we don't free.
         * alternatively, we could send a SIGCHILD to the parent, but that would
-        * require parent's to never ignore that signal (or risk never reaping) */
-       //close_9ns_files(p);
-       close_all_files(&p->open_files, FALSE);
+        * require parent's to never ignore that signal (or risk never reaping).
+        *
+        * Also note that any mmap'd files will still be mmapped.  You can close the
+        * file after mmapping, with no effect. */
+       close_fdt(&p->open_files, FALSE);
        /* Tell the ksched about our death, and which cores we freed up */
        __sched_proc_destroy(p, pc_arr, nr_cores_revoked);
        /* Tell our parent about our state change (to DYING) */
@@ -806,7 +927,7 @@ int __proc_disown_child(struct proc *parent, struct proc *child)
        /* After this, the child won't be able to get more refs to us, but it may
         * still have some references in running code. */
        child->ppid = 0;
-       proc_decref(child);     /* ref that was keeping the child alive after dying */
+       proc_decref(child);     /* ref that was keeping the child alive on the list */
        return 0;
 }
 
@@ -822,14 +943,13 @@ int proc_change_to_m(struct proc *p)
        switch (p->state) {
                case (PROC_RUNNING_S):
                        /* issue with if we're async or not (need to preempt it)
-                        * either of these should trip it. TODO: (ACR) async core req
-                        * TODO: relies on vcore0 being the caller (VC#) */
+                        * either of these should trip it. TODO: (ACR) async core req */
                        if ((current != p) || (get_pcoreid(p, 0) != core_id()))
                                panic("We don't handle async RUNNING_S core requests yet.");
                        struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[0];
                        assert(current_ctx);
                        /* Copy uthread0's context to VC 0's uthread slot */
-                       vcpd->uthread_ctx = *current_ctx;
+                       copy_current_ctx_to(&vcpd->uthread_ctx);
                        clear_owning_proc(core_id());   /* so we don't restart */
                        save_vc_fp_state(vcpd);
                        /* Userspace needs to not fuck with notif_disabled before
@@ -844,9 +964,9 @@ int proc_change_to_m(struct proc *p)
                        /* this process no longer runs on its old location (which is
                         * this core, for now, since we don't handle async calls) */
                        __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
-                       // TODO: (VC#) might need to adjust num_vcores
                        // TODO: (ACR) will need to unmap remotely (receive-side)
-                       __unmap_vcore(p, 0);    /* VC# keep in sync with proc_run_s */
+                       __unmap_vcore(p, 0);
+                       vcore_account_offline(p, 0);
                        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
                        /* change to runnable_m (it's TF is already saved) */
                        __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
@@ -881,11 +1001,12 @@ uint32_t __proc_change_to_s(struct proc *p, uint32_t *pc_arr)
 {
        struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[0];
        uint32_t num_revoked;
+       /* Not handling vcore accounting.  Do so if we ever use this */
        printk("[kernel] trying to transition _M -> _S (deprecated)!\n");
        assert(p->state == PROC_RUNNING_M); // TODO: (ACR) async core req
        /* save the context, to be restarted in _S mode */
        assert(current_ctx);
-       p->scp_ctx = *current_ctx;
+       copy_current_ctx_to(&p->scp_ctx);
        clear_owning_proc(core_id());   /* so we don't restart */
        save_vc_fp_state(vcpd);
        /* sending death, since it's not our job to save contexts or anything in
@@ -968,10 +1089,13 @@ void __proc_save_fpu_s(struct proc *p)
  * In the future, we'll probably use vc0's space for scp_ctx and the silly
  * state.  If we ever do that, we'll need to stop using scp_ctx (soon to be in
  * VCPD) as a location for pcpui->cur_ctx to point (dangerous) */
-void __proc_save_context_s(struct proc *p, struct user_context *ctx)
+void __proc_save_context_s(struct proc *p)
 {
-       p->scp_ctx = *ctx;
-       __unmap_vcore(p, 0);    /* VC# keep in sync with proc_run_s */
+       copy_current_ctx_to(&p->scp_ctx);
+       __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+       __unmap_vcore(p, 0);
+       __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+       vcore_account_offline(p, 0);
 }
 
 /* Yields the calling core.  Must be called locally (not async) for now.
@@ -997,7 +1121,7 @@ void __proc_save_context_s(struct proc *p, struct user_context *ctx)
  * We disable interrupts for most of it too, since we need to protect
  * current_ctx and not race with __notify (which doesn't play well with
  * concurrent yielders). */
-void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
+void proc_yield(struct proc *p, bool being_nice)
 {
        uint32_t vcoreid, pcoreid = core_id();
        struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[pcoreid];
@@ -1030,13 +1154,13 @@ void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
                                /* if we're here, we want to sleep.  a concurrent event that
                                 * hasn't already written notif_pending will have seen WAITING,
                                 * and will be spinning while we do this. */
-                               __proc_save_context_s(p, current_ctx);
+                               __proc_save_context_s(p);
                                spin_unlock(&p->proc_lock);
                        } else {
                                /* yielding to allow other processes to run.  we're briefly
                                 * WAITING, til we are woken up */
                                __proc_set_state(p, PROC_WAITING);
-                               __proc_save_context_s(p, current_ctx);
+                               __proc_save_context_s(p);
                                spin_unlock(&p->proc_lock);
                                /* immediately wake up the proc (makes it runnable) */
                                proc_wakeup(p);
@@ -1120,12 +1244,15 @@ void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
        p->procinfo->num_vcores--;
        p->procinfo->res_grant[RES_CORES] = p->procinfo->num_vcores;
        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+       vcore_account_offline(p, vcoreid);
        /* No more vcores?  Then we wait on an event */
        if (p->procinfo->num_vcores == 0) {
                /* consider a ksched op to tell it about us WAITING */
                __proc_set_state(p, PROC_WAITING);
        }
        spin_unlock(&p->proc_lock);
+       /* We discard the current context, but we still need to restore the core */
+       arch_finalize_ctx(pcpui->cur_ctx);
        /* Hand the now-idle core to the ksched */
        __sched_put_idle_core(p, pcoreid);
        goto out_yield_core;
@@ -1223,6 +1350,12 @@ bool __proc_is_mcp(struct proc *p)
        return p->procinfo->is_mcp;
 }
 
+bool proc_is_vcctx_ready(struct proc *p)
+{
+       struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[0];
+       return scp_is_vcctx_ready(vcpd);
+}
+
 /************************  Preemption Functions  ******************************
  * Don't rely on these much - I'll be sure to change them up a bit.
  *
@@ -1476,7 +1609,7 @@ static void __proc_give_cores_running(struct proc *p, uint32_t *pc_arr,
 int __proc_give_cores(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, uint32_t num)
 {
        /* should never happen: */
-       assert(num + p->procinfo->num_vcores <= MAX_NUM_CPUS);
+       assert(num + p->procinfo->num_vcores <= MAX_NUM_CORES);
        switch (p->state) {
                case (PROC_RUNNABLE_S):
                case (PROC_RUNNING_S):
@@ -1670,7 +1803,10 @@ struct proc *switch_to(struct proc *new_p)
        /* 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);
+               if (new_p)
+                       lcr3(new_p->env_cr3);
+               else
+                       lcr3(boot_cr3);
        }
        return old_proc;
 }
@@ -1701,6 +1837,8 @@ void switch_back(struct proc *new_p, struct proc *old_proc)
  * immediate message. */
 void proc_tlbshootdown(struct proc *p, uintptr_t start, uintptr_t end)
 {
+       /* TODO: need a better way to find cores running our address space.  we can
+        * have kthreads running syscalls, async calls, processes being created. */
        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. */
@@ -1716,14 +1854,11 @@ void proc_tlbshootdown(struct proc *p, uintptr_t start, uintptr_t end)
                                                    0, KMSG_IMMEDIATE);
                        }
                        break;
-               case (PROC_DYING):
-                       /* if it is dying, death messages are already on the way to all
-                        * cores, including ours, which will clear the TLB. */
-                       break;
                default:
-                       /* will probably get this when we have the short handlers */
-                       warn("Unexpected case %s in %s", procstate2str(p->state),
-                            __FUNCTION__);
+                       /* TODO: til we fix shootdowns, there are some odd cases where we
+                        * have the address space loaded, but the state is in transition. */
+                       if (p == current)
+                               tlbflush();
        }
        spin_unlock(&p->proc_lock);
 }
@@ -1768,9 +1903,9 @@ static void __set_curctx_to_vcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid,
                pcpui->actual_ctx = vcpd->vcore_ctx;
                proc_secure_ctx(&pcpui->actual_ctx);
        } else { /* not restarting from a preemption, use a fresh vcore */
-               assert(vcpd->transition_stack);
-               proc_init_ctx(&pcpui->actual_ctx, vcoreid, p->env_entry,
-                             vcpd->transition_stack, vcpd->vcore_tls_desc);
+               assert(vcpd->vcore_stack);
+               proc_init_ctx(&pcpui->actual_ctx, vcoreid, vcpd->vcore_entry,
+                             vcpd->vcore_stack, vcpd->vcore_tls_desc);
                /* Disable/mask active notifications for fresh vcores */
                vcpd->notif_disabled = TRUE;
        }
@@ -1791,6 +1926,7 @@ static void __set_curctx_to_vcoreid(struct proc *p, uint32_t vcoreid,
        /* cur_ctx was built above (in actual_ctx), now use it */
        pcpui->cur_ctx = &pcpui->actual_ctx;
        /* this cur_ctx will get run when the kernel returns / idles */
+       vcore_account_online(p, vcoreid);
 }
 
 /* Changes calling vcore to be vcoreid.  enable_my_notif tells us about how the
@@ -1867,15 +2003,23 @@ int proc_change_to_vcore(struct proc *p, uint32_t new_vcoreid,
                 * and we don't care about either the uthread_ctx or the vcore_ctx. */
                caller_vcpd->notif_disabled = FALSE;
                /* Don't need to save the FPU.  There should be no uthread or other
-                * reason to return to the FPU state. */
+                * reason to return to the FPU state.  But we do need to finalize the
+                * context, even though we are throwing it away.  We need to return the
+                * pcore to a state where it can run any context and not be bound to
+                * the old context. */
+               arch_finalize_ctx(pcpui->cur_ctx);
        } else {
                /* need to set up the calling vcore's ctx so that it'll get restarted by
                 * __startcore, to make the caller look like it was preempted. */
-               caller_vcpd->vcore_ctx = *current_ctx;
+               copy_current_ctx_to(&caller_vcpd->vcore_ctx);
                save_vc_fp_state(caller_vcpd);
-               /* Mark our core as preempted (for userspace recovery). */
-               atomic_or(&caller_vcpd->flags, VC_PREEMPTED);
        }
+       /* Mark our core as preempted (for userspace recovery).  Userspace checks
+        * this in handle_indirs, and it needs to check the mbox regardless of
+        * enable_my_notif.  This does mean cores that change-to with no intent to
+        * return will be tracked as PREEMPTED until they start back up (maybe
+        * forever). */
+       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);
@@ -1891,6 +2035,7 @@ int proc_change_to_vcore(struct proc *p, uint32_t new_vcoreid,
        __unmap_vcore(p, caller_vcoreid);
        __map_vcore(p, new_vcoreid, pcoreid);
        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+       vcore_account_offline(p, caller_vcoreid);
        /* 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. */
@@ -1928,7 +2073,7 @@ void __startcore(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
        uint32_t vcoreid = (uint32_t)a1;
        uint32_t coreid = core_id();
        struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[coreid];
-       struct proc *p_to_run = (struct proc *CT(1))a0;
+       struct proc *p_to_run = (struct proc *)a0;
        uint32_t old_nr_preempts_sent = (uint32_t)a2;
 
        assert(p_to_run);
@@ -1997,10 +2142,10 @@ void __notify(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
        vcpd->notif_disabled = TRUE;
        /* save the old ctx in the uthread slot, build and pop a new one.  Note that
         * silly state isn't our business for a notification. */
-       vcpd->uthread_ctx = *pcpui->cur_ctx;
+       copy_current_ctx_to(&vcpd->uthread_ctx);
        memset(pcpui->cur_ctx, 0, sizeof(struct user_context));
-       proc_init_ctx(pcpui->cur_ctx, vcoreid, p->env_entry,
-                     vcpd->transition_stack, vcpd->vcore_tls_desc);
+       proc_init_ctx(pcpui->cur_ctx, vcoreid, vcpd->vcore_entry,
+                     vcpd->vcore_stack, vcpd->vcore_tls_desc);
        /* this cur_ctx will get run when the kernel returns / idles */
 }
 
@@ -2028,9 +2173,9 @@ void __preempt(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
         * cur_ctx in the uthread slot, and it'll appear to the vcore when it comes
         * back up the uthread just took a notification. */
        if (vcpd->notif_disabled)
-               vcpd->vcore_ctx = *pcpui->cur_ctx;
+               copy_current_ctx_to(&vcpd->vcore_ctx);
        else
-               vcpd->uthread_ctx = *pcpui->cur_ctx;
+               copy_current_ctx_to(&vcpd->uthread_ctx);
        /* Userspace in a preemption handler on another core might be copying FP
         * state from memory (VCPD) at the moment, and if so we don't want to
         * clobber it.  In this rare case, our current core's FPU state should be
@@ -2046,6 +2191,7 @@ void __preempt(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
        atomic_and(&vcpd->flags, ~VC_K_LOCK);
        /* either __preempt or proc_yield() ends the preempt phase. */
        p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_pending = 0;
+       vcore_account_offline(p, vcoreid);
        wmb();  /* make sure everything else hits before we finish the preempt */
        /* up the nr_done, which signals the next __startcore for this vc */
        p->procinfo->vcoremap[vcoreid].nr_preempts_done++;
@@ -2068,9 +2214,11 @@ void __death(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
                vcoreid = pcpui->owning_vcoreid;
                printd("[kernel] death on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
                       coreid, p->pid, vcoreid);
+               vcore_account_offline(p, vcoreid);      /* in case anyone is counting */
                /* 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) */
+                * (smp_idle, restartcore, etc). */
+               arch_finalize_ctx(pcpui->cur_ctx);
                clear_owning_proc(coreid);
        }
 }
@@ -2085,22 +2233,73 @@ void __tlbshootdown(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
 
 void print_allpids(void)
 {
-       void print_proc_state(void *item)
+       void print_proc_state(void *item, void *opaque)
        {
                struct proc *p = (struct proc*)item;
                assert(p);
-               printk("%8d %-10s %6d\n", p->pid, procstate2str(p->state), p->ppid);
+               /* this actually adds an extra space, since no progname is ever
+                * PROGNAME_SZ bytes, due to the \0 counted in PROGNAME. */
+               printk("%8d %-*s %-10s %6d\n", p->pid, PROC_PROGNAME_SZ, p->progname,
+                      procstate2str(p->state), p->ppid);
        }
-       printk("     PID STATE      Parent    \n");
-       printk("------------------------------\n");
+       char dashes[PROC_PROGNAME_SZ];
+       memset(dashes, '-', PROC_PROGNAME_SZ);
+       dashes[PROC_PROGNAME_SZ - 1] = '\0';
+       /* -5, for 'Name ' */
+       printk("     PID Name %-*s State      Parent    \n",
+              PROC_PROGNAME_SZ - 5, "");
+       printk("------------------------------%s\n", dashes);
        spin_lock(&pid_hash_lock);
-       hash_for_each(pid_hash, print_proc_state);
+       hash_for_each(pid_hash, print_proc_state, NULL);
        spin_unlock(&pid_hash_lock);
 }
 
+void proc_get_set(struct process_set *pset)
+{
+       void enum_proc(void *item, void *opaque)
+       {
+               struct proc *p = (struct proc*) item;
+               struct process_set *pset = (struct process_set *) opaque;
+
+               if (pset->num_processes < pset->size) {
+                       proc_incref(p, 1);
+
+                       pset->procs[pset->num_processes] = p;
+                       pset->num_processes++;
+               }
+       }
+
+       static const size_t num_extra_alloc = 16;
+
+       pset->procs = NULL;
+       do {
+               if (pset->procs)
+                       proc_free_set(pset);
+               pset->size = atomic_read(&num_envs) + num_extra_alloc;
+               pset->num_processes = 0;
+               pset->procs = (struct proc **)
+                       kzmalloc(pset->size * sizeof(struct proc *), KMALLOC_WAIT);
+               if (!pset->procs)
+                       error(-ENOMEM, NULL);
+
+               spin_lock(&pid_hash_lock);
+               hash_for_each(pid_hash, enum_proc, pset);
+               spin_unlock(&pid_hash_lock);
+
+       } while (pset->num_processes == pset->size);
+}
+
+void proc_free_set(struct process_set *pset)
+{
+       for (size_t i = 0; i < pset->num_processes; i++)
+               proc_decref(pset->procs[i]);
+       kfree(pset->procs);
+}
+
 void print_proc_info(pid_t pid)
 {
        int j = 0;
+       uint64_t total_time = 0;
        struct proc *child, *p = pid2proc(pid);
        struct vcore *vc_i;
        if (!p) {
@@ -2110,9 +2309,11 @@ void print_proc_info(pid_t pid)
        spinlock_debug(&p->proc_lock);
        //spin_lock(&p->proc_lock); // No locking!!
        printk("struct proc: %p\n", p);
+       printk("Program name: %s\n", p->progname);
        printk("PID: %d\n", p->pid);
        printk("PPID: %d\n", p->ppid);
        printk("State: %s (%p)\n", procstate2str(p->state), p->state);
+       printk("\tIs %san MCP\n", p->procinfo->is_mcp ? "" : "not ");
        printk("Refcnt: %d\n", atomic_read(&p->p_kref.refcount) - 1);
        printk("Flags: 0x%08x\n", p->env_flags);
        printk("CR3(phys): %p\n", p->env_cr3);
@@ -2127,19 +2328,41 @@ void print_proc_info(pid_t pid)
        printk("Inactive / Yielded:\n");
        TAILQ_FOREACH(vc_i, &p->inactive_vcs, list)
                printk("\tVcore %d\n", vcore2vcoreid(p, vc_i));
+       printk("Nsec Online, up to the last offlining:\n------------------------");
+       for (int i = 0; i < p->procinfo->max_vcores; i++) {
+               uint64_t vc_time = tsc2nsec(vcore_account_gettotal(p, i));
+               if (i % 4 == 0)
+                       printk("\n");
+               printk("  VC %3d: %14llu", i, vc_time);
+               total_time += vc_time;
+       }
+       printk("\n");
+       printk("Total CPU-NSEC: %llu\n", total_time);
        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->procdata->res_req[i].amt_wanted, p->procinfo->res_grant[i]);
        printk("Open Files:\n");
-       struct files_struct *files = &p->open_files;
+       struct fd_table *files = &p->open_files;
+       if (spin_locked(&files->lock)) {
+               spinlock_debug(&files->lock);
+               printk("FILE LOCK HELD, ABORTING\n");
+               proc_decref(p);
+               return;
+       }
        spin_lock(&files->lock);
-       for (int i = 0; i < files->max_files; i++)
-               if (files->fd_array[i].fd_file) {
-                       printk("\tFD: %02d, File: %p, File name: %s\n", i,
-                              files->fd_array[i].fd_file,
-                              file_name(files->fd_array[i].fd_file));
+       for (int i = 0; i < files->max_files; i++) {
+               if (GET_BITMASK_BIT(files->open_fds->fds_bits, i)) {
+                       printk("\tFD: %02d, ", i);
+                       if (files->fd[i].fd_file) {
+                               printk("File: %p, File name: %s\n", files->fd[i].fd_file,
+                                      file_name(files->fd[i].fd_file));
+                       } else {
+                               assert(files->fd[i].fd_chan);
+                               print_chaninfo(files->fd[i].fd_chan);
+                       }
                }
+       }
        spin_unlock(&files->lock);
        printk("Children: (PID (struct proc *))\n");
        TAILQ_FOREACH(child, &p->children, sibling_link)
@@ -2154,7 +2377,7 @@ void print_proc_info(pid_t pid)
 void check_my_owner(void)
 {
        struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[core_id()];
-       void shazbot(void *item)
+       void shazbot(void *item, void *opaque)
        {
                struct proc *p = (struct proc*)item;
                struct vcore *vc_i;
@@ -2181,7 +2404,7 @@ void check_my_owner(void)
        extern int booting;
        if (!booting && !pcpui->owning_proc) {
                spin_lock(&pid_hash_lock);
-               hash_for_each(pid_hash, shazbot);
+               hash_for_each(pid_hash, shazbot, NULL);
                spin_unlock(&pid_hash_lock);
        }
 }