Track ktasks with a flag instead of a bool
[akaros.git] / kern / src / process.c
index bbffe06..9525ffa 100644 (file)
@@ -10,6 +10,7 @@
 #include <smp.h>
 #include <pmap.h>
 #include <trap.h>
+#include <umem.h>
 #include <schedule.h>
 #include <manager.h>
 #include <stdio.h>
@@ -257,13 +258,19 @@ void proc_set_progname(struct proc *p, char *name)
                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. */
-       strncpy(p->progname, name, PROC_PROGNAME_SZ);
-       p->progname[PROC_PROGNAME_SZ - 1] = '\0';
+        * 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;
@@ -285,7 +292,7 @@ static void proc_init_procinfo(struct proc* p)
        }
 }
 
-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
@@ -306,7 +313,7 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent, int flags)
        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));
+       memset(p, 0, sizeof(*p));
 
        /* only one ref, which we pass back.  the old 'existence' ref is managed by
         * the ksched */
@@ -323,6 +330,8 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent, int flags)
                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 */
@@ -340,7 +349,6 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent, int flags)
        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->vmr_lock);
        spinlock_init(&p->pte_lock);
@@ -380,7 +388,7 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent, int flags)
        p->open_files.open_fds = (struct fd_set*)&p->open_files.open_fds_init;
        if (parent) {
                if (flags & PROC_DUP_FGRP)
-                       clone_files(&parent->open_files, &p->open_files);
+                       clone_fdt(&parent->open_files, &p->open_files);
        } else {
                /* no parent, we're created from the kernel */
                int fd;
@@ -397,8 +405,6 @@ error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent, int flags)
 
        atomic_inc(&num_envs);
        frontend_proc_init(p);
-       /* this does all the 9ns setup, much of which is done throughout this func
-        * for the VFS, including duping the fgrp */
        plan9setup(p, parent, flags);
        devalarm_init(p);
        TAILQ_INIT(&p->abortable_sleepers);
@@ -463,12 +469,10 @@ static void __proc_free(struct kref *kref)
 
        __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 */
-       /* can safely free the fgrp, now that no one is accessing it */
-       kfree(p->fgrp->fd);
-       kfree(p->fgrp);
        kref_put(&p->fs_env.root->d_kref);
        kref_put(&p->fs_env.pwd->d_kref);
        /* now we'll finally decref files for the file-backed vmrs */
@@ -585,17 +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 */
-                       vcore_account_online(p, 0); /* VC# */
+                       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);
@@ -607,7 +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
@@ -620,8 +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
@@ -747,7 +749,7 @@ 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... */
@@ -846,8 +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) */
@@ -889,8 +890,7 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
         *
         * Also note that any mmap'd files will still be mmapped.  You can close the
         * file after mmapping, with no effect. */
-       close_9ns_files(p, FALSE);
-       close_all_files(&p->open_files, FALSE);
+       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) */
@@ -943,14 +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
@@ -965,10 +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 */
-                       vcore_account_offline(p, 0); /* VC# */
+                       __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);
@@ -1008,7 +1006,7 @@ uint32_t __proc_change_to_s(struct proc *p, uint32_t *pc_arr)
        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
@@ -1091,11 +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 */
-       vcore_account_offline(p, 0); /* VC# */
+       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.
@@ -1154,13 +1154,13 @@ void proc_yield(struct proc *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);
@@ -1251,6 +1251,8 @@ void proc_yield(struct proc *p, bool being_nice)
                __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;
@@ -1607,7 +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):
@@ -1901,9 +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;
        }
@@ -2001,11 +2003,15 @@ 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).  Userspace checks
@@ -2136,10 +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 */
 }
 
@@ -2167,9 +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
@@ -2211,7 +2217,8 @@ void __death(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
                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);
        }
 }
@@ -2226,7 +2233,7 @@ 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);
@@ -2243,10 +2250,52 @@ void print_allpids(void)
               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;
@@ -2294,7 +2343,7 @@ void print_proc_info(pid_t pid)
                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");
@@ -2302,14 +2351,19 @@ void print_proc_info(pid_t pid)
                return;
        }
        spin_lock(&files->lock);
-       for (int i = 0; i < files->max_files; i++)
-               if (GET_BITMASK_BIT(files->open_fds->fds_bits, i) &&
-                   (files->fd[i].fd_file)) {
-                       printk("\tFD: %02d, File: %p, File name: %s\n", i,
-                              files->fd[i].fd_file, file_name(files->fd[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);
-       print_9ns_files(p);
        printk("Children: (PID (struct proc *))\n");
        TAILQ_FOREACH(child, &p->children, sibling_link)
                printk("\t%d (%p)\n", child->pid, child);
@@ -2323,7 +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;
@@ -2350,20 +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);
        }
 }
-
-/* Use this via kfunc */
-void print_9ns(void)
-{
-       void print_proc_9ns(void *item)
-       {
-               struct proc *p = (struct proc*)item;
-               print_9ns_files(p);
-       }
-       spin_lock(&pid_hash_lock);
-       hash_for_each(pid_hash, print_proc_9ns);
-       spin_unlock(&pid_hash_lock);
-}