More verbose multicore debugging
[akaros.git] / kern / src / process.c
index c753679..e83b7c0 100644 (file)
@@ -136,10 +136,12 @@ void proc_run(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.
-                       // we may need the pcoremap entry to mark it as a RUNNING_S core, or
-                       // else update it here. (TODO) (PCORE)
+                       /* 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
+                        * env_tf.
+                        * We may need the pcoremap entry to mark it as a RUNNING_S core, or
+                        * else update it here. (TODO) (PCORE) */
                        p->num_vcores = 0;
                        p->vcoremap[0] = core_id();
                        spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
@@ -190,7 +192,7 @@ void proc_run(struct proc *p)
                        break;
                default:
                        spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
-                       panic("Invalid process state in proc_run()!!");
+                       panic("Invalid process state %p in proc_run()!!", p->state);
        }
 }
 
@@ -251,7 +253,7 @@ void proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf) {
                lcr3(p->env_cr3);
                // we unloaded the old cr3, so decref it (if it exists)
                // TODO: Consider moving this to wherever we really "mean to leave the
-               // process's context".
+               // process's context".  abandon_core() does this.
                if (current)
                        proc_decref(current);
                set_cpu_curenv(p);
@@ -268,6 +270,28 @@ void proc_startcore(struct proc *p, trapframe_t *tf) {
        env_pop_tf(tf);
 }
 
+/* Helper function, helps with receiving local death IPIs, for the cases when
+ * this core is running the process.  We should received an IPI shortly.  If
+ * not, odds are interrupts are disabled, which shouldn't happen while servicing
+ * syscalls. */
+static void check_for_local_death(struct proc *p)
+{
+       if (current == p) {
+               /* 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).  since we're dying anyway, it seems
+                * reasonable to turn on interrupts.  note this means all non-proc
+                * management interrupt handlers must return (which they need to do
+                * anyway), so that we get back to this point.  Eventually, we can
+                * remove the enable_irq.  think about this (TODO) */
+               enable_irq();
+               udelay(1000000);
+               panic("Waiting too long on core %d for an IPI in proc_destroy()!",
+                     core_id());
+       }
+}
+
 /*
  * Destroys the given process.  This may be called from another process, a light
  * kernel thread (no real process context), asynchronously/cross-core, or from
@@ -294,8 +318,10 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
        size_t num_cores_freed;
        spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
        switch (p->state) {
-               case PROC_DYING:
-                       return; // someone else killed this already.
+               case PROC_DYING: // someone else killed this already.
+                       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
+                       check_for_local_death(p); // IPI may be on it's way.
+                       return;
                case PROC_RUNNABLE_M:
                        /* Need to reclaim any cores this proc might have, even though it's
                         * not running yet. */
@@ -329,10 +355,6 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
                         * deallocate the cores.
                         * The rule is that the vcoremap is set before proc_run, and reset
                         * within proc_destroy */
-
-                               send_active_msg_sync(p->vcoremap[i], __death, (void *SNT)0,
-                                                    (void *SNT)0, (void *SNT)0);
-
                        proc_take_allcores(p, __death);
                        break;
                default:
@@ -361,22 +383,8 @@ void proc_destroy(struct proc *p)
        if (!refcnt)
                env_free(p);
 
-       /* If we were running the process, we should have received an IPI by now.
-        * If not, odds are interrupts are disabled, which shouldn't happen while
-        * servicing syscalls. */
-       if (current == p) {
-               /* 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).  since we're dying anyway, it seems
-                * reasonable to turn on interrupts.  note this means all non-proc
-                * management interrupt handlers must return (which they need to do
-                * anyway), so that we get back to this point.  Eventually, we can
-                * remove the enable_irq.  think about this (TODO) */
-               enable_irq();
-               udelay(1000000);
-               panic("Waiting too long for an IPI in proc_destroy()!");
-       }
+       /* if our core is part of process p, then check/wait for the death IPI. */
+       check_for_local_death(p);
        return;
 }
 
@@ -409,7 +417,8 @@ static uint32_t get_busy_vcoreid(struct proc *SAFE p, uint32_t prev)
 }
 
 /* Helper function.  Find the vcoreid for a given physical core id.
- * You better hold the lock before calling this. */
+ * You better hold the lock before calling this.  If we use some sort of
+ * pcoremap, we can avoid this linear search. */
 static uint32_t get_vcoreid(struct proc *SAFE p, int32_t pcoreid)
 {
        uint32_t i;
@@ -421,6 +430,51 @@ static uint32_t get_vcoreid(struct proc *SAFE p, int32_t pcoreid)
        return i;
 }
 
+/* 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
+ *   adjust the amount of cores wanted/granted.
+ * - If you have only one vcore, you switch to RUNNABLE_S.
+ * - If you yield from vcore0 but are still RUNNING_M, your context will be
+ *   saved, but may not be restarted, depending on how you get that core back.
+ *   (currently)  see proc_give_cores for details.
+ * - RES_CORES amt_wanted will be the amount running after taking away the
+ *   yielder.
+ */
+void proc_yield(struct proc *SAFE p)
+{
+       spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
+       switch (p->state) {
+               case (PROC_RUNNING_S):
+                       proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
+                       schedule_proc(p);
+                       break;
+               case (PROC_RUNNING_M):
+                       p->resources[RES_CORES].amt_granted = --(p->num_vcores);
+                       p->resources[RES_CORES].amt_wanted = p->num_vcores;
+                       // give up core
+                       p->vcoremap[get_vcoreid(p, core_id())] = -1;
+                       // add to idle list
+                       spin_lock(&idle_lock);
+                       idlecoremap[num_idlecores++] = core_id();
+                       spin_unlock(&idle_lock);
+                       // out of vcores?  if so, we're now a regular process
+                       if (p->num_vcores == 0) {
+                               // switch to runnable_s
+                               proc_set_state(p, PROC_RUNNABLE_S);
+                               schedule_proc(p);
+                       }
+                       break;
+               default:
+                       // there are races that can lead to this (async death, preempt, etc)
+                       panic("Weird state(0x%08x) in sys_yield", p->state);
+       }
+       spin_unlock_irqsave(&p->proc_lock);
+       // clean up the core and idle.  for mgmt cores, they will ultimately call
+       // manager, which will call schedule(), which will repick the yielding proc.
+       abandon_core();
+}
+
 /* Gives process p the additional num cores listed in corelist.  You must be
  * RUNNABLE_M or RUNNING_M before calling this.  If you're RUNNING_M, this will
  * startup your new cores at the entry point with their virtual IDs.  If you're
@@ -484,8 +538,15 @@ error_t proc_give_cores(struct proc *SAFE p, uint32_t corelist[], size_t *num)
                                p->num_vcores++;
                                // TODO: careful of active message deadlock (AMDL)
                                assert(corelist[i] != core_id()); // sanity
-                               send_active_msg_sync(corelist[i], __startcore, (uint32_t)p,
-                                                    0, free_vcoreid);
+                               /* if we want to allow yielding of vcore0 and restarting it at
+                                * its yield point *while still RUNNING_M*, uncomment this */
+                               /*
+                               if (i == 0)
+                                       send_active_msg_sync(p->vcoremap[0], __startcore,
+                                                            (uint32_t)p, (uint32_t)&p->env_tf, 0);
+                               else */
+                               send_active_msg_sync(corelist[i], __startcore, p,
+                                                    (void*)0, (void*)free_vcoreid);
                        }
                        break;
                default:
@@ -659,7 +720,7 @@ void __startcore(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void * a0, void * a1,
        trapframe_t local_tf;
        trapframe_t *tf_to_pop = (trapframe_t *CT(1))a1;
 
-       printk("[kernel] Startcore on physical core %d\n", coreid);
+       printk("[kernel] Startcore on physical core %d for Process %d\n", coreid, p_to_run->env_id);
        assert(p_to_run);
        // TODO: handle silly state (HSS)
        if (!tf_to_pop) {
@@ -673,12 +734,9 @@ void __startcore(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void * a0, void * a1,
        proc_startcore(p_to_run, tf_to_pop);
 }
 
-/* Active message handler to stop running whatever context is on this core and
- * to idle.  Note this leaves no trace of what was running.
- * It's okay if death comes to a core that's already idling and has no current.
- * It could happen if a process decref'd before proc_startcore could incref. */
-void __death(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *SNT a0, void *SNT a1,
-             void *SNT a2)
+/* Stop running whatever context is on this core and to 'idle'.  Note this
+ * leaves no trace of what was running. This "leaves the process's context. */
+void abandon_core(void)
 {
        /* If we are currently running an address space on our core, we need a known
         * good pgdir before releasing the old one.  This is currently the major
@@ -692,6 +750,15 @@ void __death(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *SNT a0, void *SNT a1,
        }
        smp_idle();
 }
+/* Active message handler to clean up the core when a process is dying.
+ * Note this leaves no trace of what was running.
+ * It's okay if death comes to a core that's already idling and has no current.
+ * It could happen if a process decref'd before proc_startcore could incref. */
+void __death(trapframe_t *tf, uint32_t srcid, void *SNT a0, void *SNT a1,
+             void *SNT a2)
+{
+       abandon_core();
+}
 
 void print_idlecoremap(void)
 {
@@ -701,3 +768,38 @@ void print_idlecoremap(void)
                printk("idlecoremap[%d] = %d\n", i, idlecoremap[i]);
        spin_unlock(&idle_lock);
 }
+
+void print_proc_info(pid_t pid)
+{
+       int j = 0;
+       struct proc *p = 0;
+       envid2env(pid, &p, 0);
+       // not concerned with a race on the state...
+       if ((!p) || (p->state == ENV_FREE)) {
+               printk("Bad PID.\n");
+               return;
+       }
+       spin_lock_irqsave(&p->proc_lock);
+       printk("PID: %d\n", p->env_id);
+       printk("PPID: %d\n", p->env_parent_id);
+       printk("State: 0x%08x\n", p->state);
+       printk("Runs: %d\n", p->env_runs);
+       printk("Refcnt: %d\n", p->env_refcnt);
+       printk("Flags: 0x%08x\n", p->env_flags);
+       printk("CR3(phys): 0x%08x\n", p->env_cr3);
+       printk("Num Vcores: %d\n", p->num_vcores);
+       printk("Vcoremap:\n");
+       for (int i = 0; i < p->num_vcores; i++) {
+               j = get_busy_vcoreid(p, j);
+               printk("\tVcore %d: Pcore %d\n", j, p->vcoremap[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);
+}
+