proc_restartcore() only used for current_tf, etc
[akaros.git] / kern / src / process.c
index 906e720..af3c7ba 100644 (file)
@@ -1,8 +1,6 @@
-/*
- * Copyright (c) 2009 The Regents of the University of California
+/* Copyright (c) 2009, 2010 The Regents of the University of California
  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
- * See LICENSE for details.
- */
+ * See LICENSE for details. */
 
 #ifdef __SHARC__
 #pragma nosharc
 #include <sys/queue.h>
 #include <frontend.h>
 #include <monitor.h>
+#include <resource.h>
+#include <elf.h>
+#include <arsc_server.h>
+#include <devfs.h>
 
 /* Process Lists */
 struct proc_list proc_runnablelist = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(proc_runnablelist);
@@ -37,11 +39,12 @@ struct kmem_cache *proc_cache;
 spinlock_t idle_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
 uint32_t LCKD(&idle_lock) (RO idlecoremap)[MAX_NUM_CPUS];
 uint32_t LCKD(&idle_lock) num_idlecores = 0;
+uint32_t num_mgmtcores = 1;
 
 /* Helper function to return a core to the idlemap.  It causes some more lock
  * acquisitions (like in a for loop), but it's a little easier.  Plus, one day
  * we might be able to do this without locks (for the putting). */
-static void put_idle_core(uint32_t coreid)
+void put_idle_core(uint32_t coreid)
 {
        spin_lock(&idle_lock);
        idlecoremap[num_idlecores++] = coreid;
@@ -53,7 +56,9 @@ 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 *SAFE 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);
+static void __proc_free(struct kref *kref);
 
 /* PID management. */
 #define PID_MAX 32767 // goes from 0 to 32767, with 0 reserved
@@ -103,6 +108,7 @@ int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
        uint32_t curstate = p->state;
        /* Valid transitions:
         * C   -> RBS
+        * C   -> D
         * RBS -> RGS
         * RGS -> RBS
         * RGS -> W
@@ -117,40 +123,37 @@ int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
         * These ought to be implemented later (allowed, not thought through yet).
         * RBS -> D
         * RBM -> D
-        *
-        * This isn't allowed yet, should be later.  Is definitely causable.
-        * C   -> D
         */
        #if 1 // some sort of correctness flag
        switch (curstate) {
                case PROC_CREATED:
-                       if (state != PROC_RUNNABLE_S)
-                               panic("Invalid State Transition! PROC_CREATED to %d", state);
+                       if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_DYING)))
+                               panic("Invalid State Transition! PROC_CREATED to %02x", state);
                        break;
                case PROC_RUNNABLE_S:
                        if (!(state & (PROC_RUNNING_S | PROC_DYING)))
-                               panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_S to %d", state);
+                               panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_S to %02x", state);
                        break;
                case PROC_RUNNING_S:
                        if (!(state & (PROC_RUNNABLE_S | PROC_RUNNABLE_M | PROC_WAITING |
                                       PROC_DYING)))
-                               panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_S to %d", state);
+                               panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_S to %02x", state);
                        break;
                case PROC_WAITING:
                        if (state != PROC_RUNNABLE_S)
-                               panic("Invalid State Transition! PROC_WAITING to %d", state);
+                               panic("Invalid State Transition! PROC_WAITING to %02x", state);
                        break;
                case PROC_DYING:
                        if (state != PROC_CREATED) // when it is reused (TODO)
-                               panic("Invalid State Transition! PROC_DYING to %d", state);
+                               panic("Invalid State Transition! PROC_DYING to %02x", state);
                        break;
                case PROC_RUNNABLE_M:
                        if (!(state & (PROC_RUNNING_M | PROC_DYING)))
-                               panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNABLE_M to %d", 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)))
-                               panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_M to %d", state);
+                               panic("Invalid State Transition! PROC_RUNNING_M to %02x", state);
                        break;
        }
        #endif
@@ -158,15 +161,20 @@ int __proc_set_state(struct proc *p, uint32_t state)
        return 0;
 }
 
-/* Returns a pointer to the proc with the given pid, or 0 if there is none */
+/* Returns a pointer to the proc with the given pid, 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 *pid2proc(pid_t pid)
 {
        spin_lock(&pid_hash_lock);
        struct proc *p = hashtable_search(pid_hash, (void*)pid);
-       spin_unlock(&pid_hash_lock);
-       /* if the refcnt was 0, decref and return 0 (we failed). (TODO) */
        if (p)
-               proc_incref(p, 1); // TODO:(REF) to do this all atomically and not panic
+               if (!kref_get_not_zero(&p->kref, 1))
+                       p = 0;
+       spin_unlock(&pid_hash_lock);
        return p;
 }
 
@@ -186,22 +194,45 @@ void proc_init(void)
        schedule_init();
        /* Init idle cores. Core 0 is the management core. */
        spin_lock(&idle_lock);
-       int reserved_cores = 1;
+#ifdef __CONFIG_DISABLE_SMT__
+       /* assumes core0 is the only management core (NIC and monitor functionality
+        * are run there too.  it just adds the odd cores to the idlecoremap */
+       assert(!(num_cpus % 2));
+       // TODO: consider checking x86 for machines that actually hyperthread
+       num_idlecores = num_cpus >> 1;
+#ifdef __CONFIG_ARSC_SERVER__
+       // Dedicate one core (core 2) to sysserver, might be able to share wit NIC
+       num_mgmtcores++;
+       assert(num_cpus >= num_mgmtcores);
+       send_kernel_message(2, (amr_t)arsc_server, 0,0,0, KMSG_ROUTINE);
+#endif
+       for (int i = 0; i < num_idlecores; i++)
+               idlecoremap[i] = (i * 2) + 1;
+#else
+       // __CONFIG_DISABLE_SMT__
        #ifdef __CONFIG_NETWORKING__
-       reserved_cores++; // Next core is dedicated to the NIC
-       assert(num_cpus >= reserved_cores);
+       num_mgmtcores++; // Next core is dedicated to the NIC
+       assert(num_cpus >= num_mgmtcores);
        #endif
        #ifdef __CONFIG_APPSERVER__
        #ifdef __CONFIG_DEDICATED_MONITOR__
-       reserved_cores++; // Next core dedicated to running the kernel monitor
-       assert(num_cpus >= reserved_cores);
-       // Need to subtract 1 from the reserved_cores # to get the cores index
-       send_kernel_message(reserved_cores-1, (amr_t)monitor, 0,0,0, KMSG_ROUTINE);
+       num_mgmtcores++; // Next core dedicated to running the kernel monitor
+       assert(num_cpus >= num_mgmtcores);
+       // Need to subtract 1 from the num_mgmtcores # to get the cores index
+       send_kernel_message(num_mgmtcores-1, (amr_t)monitor, 0,0,0, KMSG_ROUTINE);
        #endif
        #endif
-       num_idlecores = num_cpus - reserved_cores;
+#ifdef __CONFIG_ARSC_SERVER__
+       // Dedicate one core (core 2) to sysserver, might be able to share wit NIC
+       num_mgmtcores++;
+       assert(num_cpus >= num_mgmtcores);
+       send_kernel_message(num_mgmtcores-1, (amr_t)arsc_server, 0,0,0, KMSG_ROUTINE);
+#endif
+       num_idlecores = num_cpus - num_mgmtcores;
        for (int i = 0; i < num_idlecores; i++)
-               idlecoremap[i] = i + reserved_cores;
+               idlecoremap[i] = i + num_mgmtcores;
+#endif /* __CONFIG_DISABLE_SMT__ */
+
        spin_unlock(&idle_lock);
        atomic_init(&num_envs, 0);
 }
@@ -218,7 +249,11 @@ proc_init_procinfo(struct proc* p)
        p->procinfo->ppid = p->ppid;
        p->procinfo->tsc_freq = system_timing.tsc_freq;
        // TODO: maybe do something smarter here
-       p->procinfo->max_harts = MAX(1,num_cpus-1);
+#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__ */
 }
 
 /* Allocates and initializes a process, with the given parent.  Currently
@@ -226,7 +261,7 @@ proc_init_procinfo(struct proc* p)
  * Errors include:
  *  - ENOFREEPID if it can't get a PID
  *  - ENOMEM on memory exhaustion */
-static error_t proc_alloc(struct proc *SAFE*SAFE pp, pid_t parent_id)
+error_t proc_alloc(struct proc **pp, struct proc *parent)
 {
        error_t r;
        struct proc *p;
@@ -236,38 +271,33 @@ static error_t proc_alloc(struct proc *SAFE*SAFE pp, pid_t parent_id)
 
        { INITSTRUCT(*p)
 
+       /* one reference for the proc existing, and one for the ref we pass back. */
+       kref_init(&p->kref, __proc_free, 2);
        // Setup the default map of where to get cache colors from
        p->cache_colors_map = global_cache_colors_map;
        p->next_cache_color = 0;
-
        /* Initialize the address space */
        if ((r = env_setup_vm(p)) < 0) {
                kmem_cache_free(proc_cache, p);
                return r;
        }
-
-       /* Get a pid, then store a reference in the pid_hash */
        if (!(p->pid = get_free_pid())) {
                kmem_cache_free(proc_cache, p);
                return -ENOFREEPID;
        }
-       spin_lock(&pid_hash_lock);
-       hashtable_insert(pid_hash, (void*)p->pid, p);
-       spin_unlock(&pid_hash_lock);
-
        /* Set the basic status variables. */
        spinlock_init(&p->proc_lock);
        p->exitcode = 0;
-       p->ppid = parent_id;
-       p->state = PROC_CREATED; // shouldn't go through state machine for init
-       p->env_refcnt = 2; // one for the object, one for the ref we pass back
+       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 in load_icode
+       p->env_entry = 0; // cheating.  this really gets set later
        p->procinfo->heap_bottom = (void*)UTEXT;
        p->heap_top = (void*)UTEXT;
        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));
+       TAILQ_INIT(&p->vm_regions); /* could init this in the slab */
 
        /* Initialize the contents of the e->procinfo structure */
        proc_init_procinfo(p);
@@ -286,54 +316,90 @@ static error_t proc_alloc(struct proc *SAFE*SAFE pp, pid_t parent_id)
        FRONT_RING_INIT(&p->syseventfrontring,
                        &p->procdata->syseventring,
                        SYSEVENTRINGSIZE);
-       *pp = p;
-       atomic_inc(&num_envs);
 
-       frontend_proc_init(p);
+       /* Init FS structures TODO: cleanup (might pull this out) */
+       kref_get(&default_ns.kref, 1);
+       p->ns = &default_ns;
+       spinlock_init(&p->fs_env.lock);
+       p->fs_env.umask = parent ? parent->fs_env.umask : S_IWGRP | S_IWOTH;
+       p->fs_env.root = p->ns->root->mnt_root;
+       kref_get(&p->fs_env.root->d_kref, 1);
+       p->fs_env.pwd = parent ? parent->fs_env.pwd : p->fs_env.root;
+       kref_get(&p->fs_env.pwd->d_kref, 1);
+       memset(&p->open_files, 0, sizeof(p->open_files));       /* slightly ghetto */
+       spinlock_init(&p->open_files.lock);
+       p->open_files.max_files = NR_OPEN_FILES_DEFAULT;
+       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;
 
+       atomic_inc(&num_envs);
+       frontend_proc_init(p);
        printd("[%08x] new process %08x\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
        } // INIT_STRUCT
+       *pp = p;
        return 0;
 }
 
-/* Creates a process from the specified binary, which is of size size.
- * Currently, the binary must be a contiguous block of memory, which needs to
- * change.  On any failure, it just panics, which ought to be sorted. */
-struct proc *proc_create(uint8_t *binary, size_t size)
+/* We have a bunch of different ways to make processes.  Call this once the
+ * process is ready to be used by the rest of the system.  For now, this just
+ * means when it is ready to be named via the pidhash.  In the future, we might
+ * push setting the state to CREATED into here. */
+void __proc_ready(struct proc *p)
+{
+       spin_lock(&pid_hash_lock);
+       hashtable_insert(pid_hash, (void*)p->pid, p);
+       spin_unlock(&pid_hash_lock);
+}
+
+/* Creates a process from the specified file, argvs, and envps.  Tempted to get
+ * rid of proc_alloc's style, but it is so quaint... */
+struct proc *proc_create(struct file *prog, char **argv, char **envp)
 {
        struct proc *p;
        error_t r;
-       pid_t curid;
-
-       curid = (current ? current->pid : 0);
-       if ((r = proc_alloc(&p, curid)) < 0)
-               panic("proc_create: %e", r); // one of 3 quaint usages of %e.
-       if(binary != NULL)
-               env_load_icode(p, NULL, binary, size);
+       if ((r = proc_alloc(&p, current)) < 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);
+       __proc_ready(p);
        return p;
 }
 
-/* This is called by proc_decref, once the last reference to the process is
+/* 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 proc *p)
+static void __proc_free(struct kref *kref)
 {
+       struct proc *p = container_of(kref, struct proc, kref);
        physaddr_t pa;
 
        printd("[PID %d] freeing proc: %d\n", current ? current->pid : 0, p->pid);
        // All parts of the kernel should have decref'd before __proc_free is called
-       assert(p->env_refcnt == 0);
-
-       frontend_proc_free(p);
-
-       // Free any colors allocated to this process
-       if(p->cache_colors_map != global_cache_colors_map) {
-               for(int i=0; i<llc_cache->num_colors; i++)
+       assert(kref_refcnt(&p->kref) == 0);
+
+       close_all_files(&p->open_files, FALSE);
+       kref_put(&p->fs_env.root->d_kref);
+       kref_put(&p->fs_env.pwd->d_kref);
+       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) {
+               for(int i = 0; i < llc_cache->num_colors; i++)
                        cache_color_free(llc_cache, p->cache_colors_map);
                cache_colors_map_free(p->cache_colors_map);
        }
-
-       // Flush all mapped pages in the user portion of the address space
+       /* 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))
+               panic("Proc not in the pid table in %s", __FUNCTION__);
+       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. */
        free_cont_pages(p->procinfo, LOG2_UP(PROCINFO_NUM_PAGES));
@@ -343,12 +409,6 @@ static void __proc_free(struct proc *p)
        p->env_pgdir = 0;
        p->env_cr3 = 0;
 
-       /* Remove self from the pid hash, return PID.  Note the reversed order. */
-       spin_lock(&pid_hash_lock);
-       if (!hashtable_remove(pid_hash, (void*)p->pid))
-               panic("Proc not in the pid table in %s", __FUNCTION__);
-       spin_unlock(&pid_hash_lock);
-       put_free_pid(p->pid);
        atomic_dec(&num_envs);
 
        /* Dealloc the struct proc */
@@ -362,6 +422,28 @@ bool proc_controls(struct proc *actor, struct proc *target)
        return ((actor == target) || (target->ppid == actor->pid));
 }
 
+/* Helper, makes p the 'current' process, dropping the old current/cr3.  Don't
+ * incref - this assumes the passed in reference already counted 'current'. */
+static void __set_proc_current(struct proc *p)
+{
+       /* We use the pcpui to access 'current' to cut down on the core_id() calls,
+        * though who know how expensive/painful they are. */
+       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. */
+               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
+                * rarely happen, since we usually proactively leave process context,
+                * but this is the fallback. */
+               if (pcpui->cur_proc)
+                       kref_put(&pcpui->cur_proc->kref);
+               pcpui->cur_proc = p;
+       }
+}
+
 /* Dispatches a process to run, either on the current core in the case of a
  * RUNNABLE_S, or on its partition in the case of a RUNNABLE_M.  This should
  * never be called to "restart" a core.  This expects that the "instructions"
@@ -379,10 +461,11 @@ bool proc_controls(struct proc *actor, struct proc *target)
 void proc_run(struct proc *p)
 {
        bool self_ipi_pending = FALSE;
-       spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
+       spin_lock(&p->proc_lock);
+
        switch (p->state) {
                case (PROC_DYING):
-                       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
+                       spin_unlock(&p->proc_lock);
                        printk("Process %d not starting due to async death\n", p->pid);
                        // if we're a worker core, smp_idle, o/w return
                        if (!management_core())
@@ -399,17 +482,19 @@ void proc_run(struct proc *p)
                        p->procinfo->num_vcores = 0;
                        __map_vcore(p, 0, core_id()); // sort of.  this needs work.
                        __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
-                       /* __proc_startcore assumes the reference we give it is for current.
-                        * Decref if current is already properly set. */
+                       /* __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)
-                               p->env_refcnt--; // TODO: (REF) use incref
-                       /* We don't want to process routine messages here, since it's a bit
-                        * different than when we perform a syscall in this process's
-                        * context.  We keep interrupts disabled so that if there was a
-                        * routine message on the way, we'll get the interrupt once we pop
-                        * back to userspace.  Note the use of a regular unlock. */
+                               kref_put(&p->kref);
+                       else
+                               __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);
-                       __proc_startcore(p, &p->env_tf);
+                       current_tf = &p->env_tf;
+                       proc_restartcore();
                        break;
                case (PROC_RUNNABLE_M):
                        /* vcoremap[i] holds the coreid of the physical core allocated to
@@ -419,36 +504,32 @@ void proc_run(struct proc *p)
                                __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'. */
-                               p->env_refcnt += p->procinfo->num_vcores; // TODO: (REF) use incref
+                               kref_get(&p->kref, 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(p->procinfo->vcoremap[i].pcoreid,
-                                                           (void *)__startcore, (void *)p, 0, 0,
-                                                           KMSG_ROUTINE);
+                                       send_kernel_message(get_pcoreid(p, i), __startcore, p, 0,
+                                                           0, KMSG_ROUTINE);
                        } else {
                                warn("Tried to proc_run() an _M with no vcores!");
                        }
                        /* Unlock and decref/wait for the IPI if one is pending.  This will
-                        * eat the reference if we aren't returning. 
+                        * eat the reference if we aren't returning.
                         *
                         * There a subtle race avoidance here.  __proc_startcore can handle
                         * a death message, but we can't have the startcore come after the
                         * death message.  Otherwise, it would look like a new process.  So
                         * we hold the lock til after we send our message, which prevents a
                         * possible death message.
-                        * - Likewise, we need interrupts to be disabled, in case one of the
-                        *   messages was for us, and reenable them after letting go of the
-                        *   lock.  This is done by spin_lock_irqsave, so be careful if you
-                        *   change this.
                         * - Note there is no guarantee this core's interrupts were on, so
                         *   it may not get the message for a while... */
-                       __proc_unlock_ipi_pending(p, self_ipi_pending);
+                       spin_unlock(&p->proc_lock);
+                       __proc_kmsg_pending(p, self_ipi_pending);
                        break;
                default:
-                       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
+                       spin_unlock(&p->proc_lock);
                        panic("Invalid process state %p in proc_run()!!", p->state);
        }
 }
@@ -456,7 +537,7 @@ void proc_run(struct proc *p)
 /* Actually runs the given context (trapframe) of process p on the core this
  * code executes on.  This is called directly by __startcore, which needs to
  * bypass the routine_kmsg check.  Interrupts should be off when you call this.
- * 
+ *
  * A note on refcnting: this function will not return, and your proc reference
  * will end up stored in current.  This will make no changes to p's refcnt, so
  * do your accounting such that there is only the +1 for current.  This means if
@@ -469,19 +550,7 @@ void proc_run(struct proc *p)
 static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
 {
        assert(!irq_is_enabled());
-       /* If the process wasn't here, then we need to load its address space. */
-       if (p != current) {
-               /* Do not incref here.  We were given the reference to current,
-                * pre-upped. */
-               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
-                * rarely happen, since we usually proactively leave process context,
-                * but is the fallback. */
-               if (current)
-                       proc_decref(current, 1);
-               set_current_proc(p);
-       }
+       __set_proc_current(p);
        /* need to load our silly state, preferably somewhere other than here so we
         * can avoid the case where the context was just running here.  it's not
         * sufficient to do it in the "new process" if-block above (could be things
@@ -489,14 +558,18 @@ static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
         * different context.
         * for now, we load this silly state here. (TODO) (HSS)
         * We also need this to be per trapframe, and not per process...
-        */
-       env_pop_ancillary_state(p);
+        * For now / OSDI, only load it when in _S mode.  _M mode was handled in
+        * __startcore.  */
+       if (p->state == PROC_RUNNING_S)
+               env_pop_ancillary_state(p);
+       /* Clear the current_tf, since it is no longer used */
+       current_tf = 0;
        env_pop_tf(tf);
 }
 
-/* Restarts the given context (trapframe) of process p on the core this code
- * executes on.  Calls an internal function to do the work.
- * 
+/* Restarts/runs the current_tf, which must be for the current process, on the
+ * core this code executes on.  Calls an internal function to do the work.
+ *
  * In case there are pending routine messages, like __death, __preempt, or
  * __notify, we need to run them.  Alternatively, if there are any, we could
  * self_ipi, and run the messages immediately after popping back to userspace,
@@ -505,12 +578,23 @@ static void __proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
  * Refcnting: this will not return, and it assumes that you've accounted for
  * your reference as if it was the ref for "current" (which is what happens when
  * returning from local traps and such. */
-void proc_restartcore(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) */
        disable_irq();
-       process_routine_kmsg();
-       __proc_startcore(p, tf);
+       /* 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);
 }
 
 /*
@@ -536,15 +620,16 @@ void proc_restartcore(struct proc *p, trapframe_t *tf)
 void proc_destroy(struct proc *p)
 {
        bool self_ipi_pending = FALSE;
-       spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
-
+       
+       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.
-                       __proc_unlock_ipi_pending(p, self_ipi_pending);
+                       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
@@ -560,13 +645,12 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
                        // here's how to do it manually
                        if (current == p) {
                                lcr3(boot_cr3);
-                               proc_decref(p, 1); // this decref is for the cr3
+                               kref_put(&p->kref);             /* this decref is for the cr3 */
                                current = NULL;
                        }
                        #endif
-                       send_kernel_message(p->procinfo->vcoremap[0].pcoreid, __death,
-                                          (void *SNT)0, (void *SNT)0, (void *SNT)0,
-                                          KMSG_ROUTINE);
+                       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 */
@@ -574,7 +658,7 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
                        #if 0
                        /* right now, RUNNING_S only runs on a mgmt core (0), not cores
                         * managed by the idlecoremap.  so don't do this yet. */
-                       put_idle_core(p->procinfo->vcoremap[0].pcoreid);
+                       put_idle_core(get_pcoreid(p, 0));
                        #endif
                        break;
                case PROC_RUNNING_M:
@@ -585,20 +669,23 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
                        __proc_take_allcores(p, __death, (void *SNT)0, (void *SNT)0,
                                             (void *SNT)0);
                        break;
+               case PROC_CREATED:
+                       break;
                default:
                        panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
                              __FUNCTION__);
        }
        __proc_set_state(p, PROC_DYING);
-       /* this decref is for the process in general */
-       p->env_refcnt--; // TODO (REF)
-       //proc_decref(p, 1);
-
+       /* This kref_put() is for the process's existence. */
+       kref_put(&p->kref);
        /* 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). */
-       __proc_unlock_ipi_pending(p, self_ipi_pending);
+       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;
 }
 
@@ -630,21 +717,39 @@ static uint32_t get_busy_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev)
        return i;
 }
 
-/* Helper function.  Is the given pcore a mapped vcore?  Hold the lock before
- * calling. */
+/* 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)
 {
        return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].valid;
 }
 
 /* Helper function.  Find the vcoreid for a given physical core id for proc p.
- * You better hold the lock before calling this.  Panics on failure. */
-static uint32_t get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid)
+ * No locking involved, be careful.  Panics on failure. */
+static uint32_t get_vcoreid(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
 {
        assert(is_mapped_vcore(p, pcoreid));
        return p->procinfo->pcoremap[pcoreid].vcoreid;
 }
 
+/* Helper function.  Find the pcoreid for a given virtual core id for proc p.
+ * 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);
+       return p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid;
+}
+
+/* Helper function: yields / wraps up current_tf and schedules the _S */
+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) */
+       __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
+       schedule_proc(p);
+}
+
 /* Yields the calling core.  Must be called locally (not async) for now.
  * - If RUNNING_S, you just give up your time slice and will eventually return.
  * - If RUNNING_M, you give up the current vcore (which never returns), and
@@ -670,13 +775,13 @@ void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
        if (being_nice && !vc->preempt_pending)
                return;
 
-       spin_lock_irqsave(&p->proc_lock); /* horrible scalability.  =( */
+       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_irqsave(&p->proc_lock);
+               spin_unlock(&p->proc_lock);
                return;
        }
        /* no need to preempt later, since we are yielding (nice or otherwise) */
@@ -685,12 +790,17 @@ void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
 
        switch (p->state) {
                case (PROC_RUNNING_S):
-                       p->env_tf= *current_tf;
-                       env_push_ancillary_state(p);
-                       __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
-                       schedule_proc(p);
+                       __proc_yield_s(p, current_tf);  /* current_tf 0'd in abandon core */
                        break;
                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()));
@@ -701,6 +811,7 @@ void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
                        // 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);
@@ -712,17 +823,21 @@ void proc_yield(struct proc *SAFE p, bool being_nice)
                        panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
                              __FUNCTION__);
        }
-       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
-       proc_decref(p, 1); // need to eat the ref passed in.
+       spin_unlock(&p->proc_lock);
+       kref_put(&p->kref);                     /* 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. */
        abandon_core();
+       smp_idle();
 }
 
 /* If you expect to notify yourself, cleanup state and process_routine_kmsg() */
 void do_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid, unsigned int notif,
                struct notif_event *ne)
 {
+       printd("sending notif %d to proc %p\n", notif, p);
        assert(notif < MAX_NR_NOTIF);
        if (ne)
                assert(notif == ne->ne_type);
@@ -730,6 +845,7 @@ void do_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid, unsigned int notif,
        struct notif_method *nm = &p->procdata->notif_methods[notif];
        struct preempt_data *vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
 
+       printd("nm = %p, vcpd = %p\n", nm, vcpd);
        /* enqueue notif message or toggle bits */
        if (ne && nm->flags & NOTIF_MSG) {
                if (bcq_enqueue(&vcpd->notif_evts, ne, NR_PERCORE_EVENTS, 4)) {
@@ -749,16 +865,18 @@ void do_notify(struct proc *p, uint32_t vcoreid, unsigned int notif,
        if (nm->flags & NOTIF_IPI && !vcpd->notif_pending) {
                vcpd->notif_pending = TRUE;
                if (vcpd->notif_enabled) {
-                       spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
-                               if ((p->state & PROC_RUNNING_M) && // TODO: (VC#) (_S state)
-                                             (p->procinfo->vcoremap[vcoreid].valid)) {
-                                       printk("[kernel] sending notif to vcore %d\n", vcoreid);
-                                       send_kernel_message(p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid,
-                                                           __notify, p, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
-                               } else { // TODO: think about this, fallback, etc
-                                       warn("Vcore unmapped, not receiving an active notif");
-                               }
-                       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
+                       /* 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");
+                       }
                }
        }
 }
@@ -773,7 +891,7 @@ void proc_notify(struct proc *p, unsigned int notif, struct notif_event *ne)
        assert(notif < MAX_NR_NOTIF); // notifs start at 0
        struct notif_method *nm = &p->procdata->notif_methods[notif];
        struct notif_event local_ne;
-       
+
        /* Caller can opt to not send an NE, in which case we use the notif */
        if (!ne) {
                ne = &local_ne;
@@ -785,26 +903,172 @@ void proc_notify(struct proc *p, unsigned int notif, struct notif_event *ne)
        do_notify(p, nm->vcoreid, ne->ne_type, ne);
 }
 
+/************************  Preemption Functions  ******************************
+ * Don't rely on these much - I'll be sure to change them up a bit.
+ *
+ * Careful about what takes a vcoreid and what takes a pcoreid.  Also, there may
+ * be weird glitches with setting the state to RUNNABLE_M.  It is somewhat in
+ * flux.  The num_vcores is changed after take_cores, but some of the messages
+ * (or local traps) may not yet be ready to handle seeing their future state.
+ * But they should be, so fix those when they pop up.
+ *
+ * TODO: (RMS) we need to actually make the scheduler handle RUNNABLE_Ms and
+ * then schedule these, or change proc_destroy to not assume they need to be
+ * descheduled.
+ *
+ * Another thing to do would be to make the _core functions take a pcorelist,
+ * and not just one pcoreid. */
+
+/* Sets a preempt_pending warning for p's vcore, to go off 'when'.  If you care
+ * about locking, do it before calling.  Takes a vcoreid! */
+void __proc_preempt_warn(struct proc *p, uint32_t vcoreid, uint64_t when)
+{
+       /* danger with doing this unlocked: preempt_pending is set, but never 0'd,
+        * since it is unmapped and not dealt with (TODO)*/
+       p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_pending = when;
+       /* notify, if they want to hear about this event.  regardless of how they
+        * want it, we can send this as a bit.  Subject to change. */
+       if (p->procdata->notif_methods[NE_PREEMPT_PENDING].flags | NOTIF_WANTED)
+               do_notify(p, vcoreid, NE_PREEMPT_PENDING, 0);
+       /* 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)) */
+}
+
+/* Warns all active vcores of an impending preemption.  Hold the lock if you
+ * 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++;
+       }
+       /* 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)
+{
+       uint32_t vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
+
+       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);
+}
+
+/* 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)
+{
+       /* 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);
+}
+
+/* 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;
+
+       /* DYING could be okay */
+       if (p->state != PROC_RUNNING_M) {
+               warn("Tried to preempt from a non RUNNING_M proc!");
+               return;
+       }
+       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);
+       } else {
+               warn("Pcore doesn't belong to the process!!");
+       }
+       /* TODO: (RMS) do this once a scheduler can handle RUNNABLE_M, and make sure
+        * to schedule it */
+       #if 0
+       if (!p->procinfo->num_vcores) {
+               __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
+               schedule_proc(p);
+       }
+       #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;
+
+       spin_lock(&p->proc_lock);
+       /* DYING could be okay */
+       if (p->state != PROC_RUNNING_M) {
+               warn("Tried to preempt from a non RUNNING_M proc!");
+               spin_unlock(&p->proc_lock);
+               return;
+       }
+       __proc_preempt_warnall(p, warn_time);
+       self_ipi_pending = __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 */
+       #if 0
+       __proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_M);
+       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
+ * this.  The proc needs to be _M and prepared for it.  the pcore needs to be
+ * 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);
+       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
  * out). */
 uint32_t proc_get_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t pcoreid)
 {
        uint32_t vcoreid;
        // TODO: the code currently doesn't track the vcoreid properly for _S (VC#)
-       spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
+       spin_lock(&p->proc_lock);
        switch (p->state) {
                case PROC_RUNNING_S:
-                       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
+                       spin_unlock(&p->proc_lock);
                        return 0; // TODO: here's the ugly part
                case PROC_RUNNING_M:
                        vcoreid = get_vcoreid(p, pcoreid);
-                       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
+                       spin_unlock(&p->proc_lock);
                        return vcoreid;
                case PROC_DYING: // death message is on the way
-                       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
+                       spin_unlock(&p->proc_lock);
                        return 0;
                default:
-                       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
+                       spin_unlock(&p->proc_lock);
                        panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
                              __FUNCTION__);
        }
@@ -868,8 +1132,7 @@ bool __proc_give_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist, size_t num)
                case (PROC_RUNNING_M):
                        /* Up the refcnt, since num cores are going to start using this
                         * process and have it loaded in their 'current'. */
-                       // TODO: (REF) use proc_incref once we have atomics
-                       p->env_refcnt += num;
+                       kref_get(&p->kref, num);
                        __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
                        for (int i = 0; i < num; i++) {
                                free_vcoreid = get_free_vcoreid(p, free_vcoreid);
@@ -888,6 +1151,7 @@ bool __proc_give_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist, size_t num)
                        panic("Weird state(%s) in %s()", procstate2str(p->state),
                              __FUNCTION__);
        }
+       p->resources[RES_CORES].amt_granted += num;
        return self_ipi_pending;
 }
 
@@ -939,7 +1203,7 @@ bool __proc_take_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t *pcorelist,
        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 = p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid;
+               pcoreid = get_pcoreid(p, vcoreid);
                assert(pcoreid == pcorelist[i]);
                if (message) {
                        if (pcoreid == core_id())
@@ -989,7 +1253,7 @@ bool __proc_take_allcores(struct proc *SAFE p, amr_t message,
        for (int i = 0; i < p->procinfo->num_vcores; i++) {
                // find next active vcore
                active_vcoreid = get_busy_vcoreid(p, active_vcoreid);
-               pcoreid = p->procinfo->vcoremap[active_vcoreid].pcoreid;
+               pcoreid = get_pcoreid(p, active_vcoreid);
                if (message) {
                        if (pcoreid == core_id())
                                self_ipi_pending = TRUE;
@@ -1010,23 +1274,26 @@ bool __proc_take_allcores(struct proc *SAFE p, amr_t message,
        return self_ipi_pending;
 }
 
-/* Helper, to be used when unlocking after calling the above functions that
- * might cause an IPI to be sent.  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).
+/* 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_unlock_ipi_pending(struct proc *p, bool ipi_pending)
+void __proc_kmsg_pending(struct proc *p, bool ipi_pending)
 {
        if (ipi_pending) {
-               p->env_refcnt--; // TODO: (REF) (atomics)
-               spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
-               process_routine_kmsg();
+               kref_put(&p->kref);
+               process_routine_kmsg(0);
                panic("stack-killing kmsg not found in %s!!!", __FUNCTION__);
-       } else {
-               spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
        }
 }
 
@@ -1048,42 +1315,51 @@ void __unmap_vcore(struct proc *p, uint32_t vcoreid)
        p->procinfo->pcoremap[p->procinfo->vcoremap[vcoreid].pcoreid].valid = FALSE;
 }
 
-/* This takes a referenced process and ups the refcnt by count.  If the refcnt
- * was already 0, then someone has a bug, so panic.  Check out the Documentation
- * for brutal details about refcnting.
- *
- * Implementation aside, the important thing is that we atomically increment
- * only if it wasn't already 0.  If it was 0, panic.
- *
- * TODO: (REF) change to use CAS / atomics. */
-void proc_incref(struct proc *p, size_t count)
+/* 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. */
+void abandon_core(void)
 {
-       spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
-       if (p->env_refcnt)
-               p->env_refcnt += count;
-       else
-               panic("Tried to incref a proc with no existing refernces!");
-       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
+       if (current) {
+               current_tf = 0;
+               __abandon_core();
+       }
 }
 
-/* When the kernel is done with a process, it decrements its reference count.
- * When the count hits 0, no one is using it and it should be freed.  "Last one
- * out" actually finalizes the death of the process.  This is tightly coupled
- * with the previous function (incref)
+/* Will send a TLB shootdown message to every vcore in the main address space
+ * (aka, all vcores for now).  The message will take the start and end virtual
+ * addresses as well, in case we want to be more clever about how much we
+ * shootdown and batching our messages.  Should do the sanity about rounding up
+ * and down in this function too.
  *
- * TODO: (REF) change to use CAS.  Note that when we do so, we may be holding
- * the process lock when calling __proc_free(). */
-void proc_decref(struct proc *p, size_t count)
+ * 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)
 {
-       spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
-       p->env_refcnt -= count;
-       size_t refcnt = p->env_refcnt; // need to copy this in so it's not reloaded
-       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
-       // if we hit 0, no one else will increment and we can check outside the lock
-       if (!refcnt)
-               __proc_free(p);
-       if (refcnt < 0)
-               panic("Too many decrefs!");
+       uint32_t active_vcoreid = 0;
+       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,
+                                                   0, KMSG_IMMEDIATE);
+                               active_vcoreid++; /* next loop, skip the one we just used */
+                       }
+                       break;
+               default:
+                       /* will probably get this when we have the short handlers */
+                       warn("Unexpected case in %s\n", __FUNCTION__);
+       }
 }
 
 /* Kernel message handler to start a process's context on this core.  Tightly
@@ -1098,7 +1374,7 @@ void __startcore(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
        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, 1);
+               kref_put(&p_to_run->kref);
        vcoreid = get_vcoreid(p_to_run, pcoreid);
        vcpd = &p_to_run->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
        printd("[kernel] startcore on physical core %d for process %d's vcore %d\n",
@@ -1156,7 +1432,7 @@ void __notify(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
        vcpd->notif_enabled = FALSE;
        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. */        
+        * 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));
@@ -1165,16 +1441,6 @@ void __notify(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
        __proc_startcore(p, &local_tf);
 }
 
-/* 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. */
-void abandon_core(void)
-{
-       if (current)
-               __abandon_core();
-       smp_idle();
-}
-
 void __preempt(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
 {
        struct preempt_data *vcpd;
@@ -1182,7 +1448,8 @@ void __preempt(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
        struct proc *p = (struct proc*)a0;
 
        if (p != current)
-               warn("__preempt arrived for a process that was not current!");
+               panic("__preempt arrived for a process (%p) that was not current (%p)!",
+                     p, current);
        assert(!in_kernel(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
@@ -1192,7 +1459,7 @@ void __preempt(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
        /* either __preempt or proc_yield() ends the preempt phase. */
        p->procinfo->vcoremap[vcoreid].preempt_pending = 0;
        vcpd = &p->procdata->vcore_preempt_data[vcoreid];
-       printk("[kernel] received __preempt for proc %d's vcore %d on pcore %d\n",
+       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
@@ -1205,6 +1472,7 @@ void __preempt(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *a0, void *a1, void *a2)
        __seq_start_write(&vcpd->preempt_tf_valid);
        __unmap_vcore(p, vcoreid);
        abandon_core();
+       smp_idle();
 }
 
 /* Kernel message handler to clean up the core when a process is dying.
@@ -1222,6 +1490,16 @@ void __death(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *SNT a0, void *SNT a1,
                __unmap_vcore(current, vcoreid);
        }
        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)
+{
+       /* TODO: (TLB) something more intelligent with the range */
+       tlbflush();
 }
 
 void print_idlecoremap(void)
@@ -1253,33 +1531,44 @@ void print_proc_info(pid_t pid)
 {
        int j = 0;
        struct proc *p = pid2proc(pid);
-       // not concerned with a race on the state...
        if (!p) {
                printk("Bad PID.\n");
                return;
        }
        spinlock_debug(&p->proc_lock);
-       spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
+       //spin_lock(&p->proc_lock); // No locking!!
        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("Refcnt: %d\n", p->env_refcnt - 1); // don't report our ref
+       printk("Refcnt: %d\n", atomic_read(&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, p->procinfo->vcoremap[j].pcoreid);
+               printk("\tVcore %d: Pcore %d\n", j, get_pcoreid(p, j));
                j++;
        }
        printk("Resources:\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);
-       printk("Vcore 0's Last Trapframe:\n");
-       print_trapframe(&p->env_tf);
-       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
-       proc_decref(p, 1); /* decref for the pid2proc reference */
+       printk("Open Files:\n");
+       struct files_struct *files = &p->open_files;
+       spin_lock(&files->lock);
+       for (int i = 0; i < files->max_files; i++)
+               if (files->fd_array[i].fd_file) {
+                       printk("\tFD: %02d, File: %08p, File name: %s\n", i,
+                              files->fd_array[i].fd_file,
+                              file_name(files->fd_array[i].fd_file));
+               }
+       spin_unlock(&files->lock);
+       /* No one cares, and it clutters the terminal */
+       //printk("Vcore 0's Last Trapframe:\n");
+       //print_trapframe(&p->env_tf);
+       /* no locking / unlocking or refcnting */
+       // spin_unlock(&p->proc_lock);
+       kref_put(&p->kref);
 }