Alias "e" to monitor's "exit"
[akaros.git] / kern / src / schedule.c
index 7ab2d9e..8512851 100644 (file)
@@ -1,14 +1,8 @@
-/*
- * Copyright (c) 2009 The Regents of the University of California
+/* Copyright (c) 2009, 2012 The Regents of the University of California
  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
  * See LICENSE for details.
  *
- * Scheduling and dispatching.
- */
-
-#ifdef __SHARC__
-#pragma nosharc
-#endif
+ * Scheduling and dispatching. */
 
 #include <schedule.h>
 #include <process.h>
 #include <stdio.h>
 #include <assert.h>
 #include <atomic.h>
+#include <smp.h>
+#include <manager.h>
+#include <alarm.h>
 #include <sys/queue.h>
+#include <kmalloc.h>
+#include <arsc_server.h>
+
+/* Process Lists.  'unrunnable' is a holding list for SCPs that are running or
+ * waiting or otherwise not considered for sched decisions. */
+struct proc_list unrunnable_scps = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(unrunnable_scps);
+struct proc_list runnable_scps = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(runnable_scps);
+/* mcp lists.  we actually could get by with one list and a TAILQ_CONCAT, but
+ * I'm expecting to want the flexibility of the pointers later. */
+struct proc_list all_mcps_1 = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(all_mcps_1);
+struct proc_list all_mcps_2 = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(all_mcps_2);
+struct proc_list *primary_mcps = &all_mcps_1;
+struct proc_list *secondary_mcps = &all_mcps_2;
+
+/* The pcores in the system.  (array gets alloced in init()).  */
+struct sched_pcore *all_pcores;
+
+/* TAILQ of all unallocated, idle (CG) cores */
+struct sched_pcore_tailq idlecores = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(idlecores);
+
+/* Helper, defined below */
+static void __core_request(struct proc *p, uint32_t amt_needed);
+static void add_to_list(struct proc *p, struct proc_list *list);
+static void remove_from_list(struct proc *p, struct proc_list *list);
+static void switch_lists(struct proc *p, struct proc_list *old,
+                         struct proc_list *new);
+static uint32_t spc2pcoreid(struct sched_pcore *spc);
+static struct sched_pcore *pcoreid2spc(uint32_t pcoreid);
+static bool is_ll_core(uint32_t pcoreid);
+static void __prov_track_alloc(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
+static void __prov_track_dealloc(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
+static void __prov_track_dealloc_bulk(struct proc *p, uint32_t *pc_arr,
+                                      uint32_t nr_cores);
+static void __run_mcp_ksched(void *arg);       /* don't call directly */
+static uint32_t get_cores_needed(struct proc *p);
+
+/* Locks / sync tools */
+
+/* poke-style ksched - ensures the MCP ksched only runs once at a time.  since
+ * only one mcp ksched runs at a time, while this is set, the ksched knows no
+ * cores are being allocated by other code (though they could be dealloc, due to
+ * yield). 
+ *
+ * The main value to this sync method is to make the 'make sure the ksched runs
+ * only once at a time and that it actually runs' invariant/desire wait-free, so
+ * that it can be called anywhere (deep event code, etc).
+ *
+ * As the ksched gets smarter, we'll probably embedd this poker in a bigger
+ * struct that can handle the posting of different types of work. */
+struct poke_tracker ksched_poker = POKE_INITIALIZER(__run_mcp_ksched);
+
+/* this 'big ksched lock' protects a bunch of things, which i may make fine
+ * grained: */
+/* - protects the integrity of proc tailqs/structures, as well as the membership
+ * of a proc on those lists.  proc lifetime within the ksched but outside this
+ * lock is protected by the proc kref. */
+//spinlock_t proclist_lock = SPINLOCK_INITIALIZER; /* subsumed by bksl */
+/* - protects the provisioning assignment, membership of sched_pcores in
+ * provision lists, and the integrity of all prov lists (the lists of each
+ * proc).  does NOT protect spc->alloc_proc. */
+//spinlock_t prov_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
+/* - protects allocation structures: spc->alloc_proc, the integrity and
+ * membership of the idelcores tailq. */
+//spinlock_t alloc_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
+spinlock_t sched_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
+
+/* Alarm struct, for our example 'timer tick' */
+struct alarm_waiter ksched_waiter;
 
-// This could be useful for making scheduling decisions.  
-/* Physical coremap: each index is a physical core id, with a proc ptr for
- * whoever *should be or is* running.  Very similar to current / curenvs[],
- * which is what process is *really* running there. */
-struct proc *pcoremap[MAX_NUM_CPUS];
+#define TIMER_TICK_USEC 10000  /* 10msec */
+
+/* Helper: Sets up a timer tick on the calling core to go off 10 msec from now.
+ * This assumes the calling core is an LL core, etc. */
+static void set_ksched_alarm(void)
+{
+       set_awaiter_rel(&ksched_waiter, TIMER_TICK_USEC);
+       set_alarm(&per_cpu_info[core_id()].tchain, &ksched_waiter);
+}
+
+/* Need a kmsg to just run the sched, but not to rearm */
+static void __just_sched(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
+{
+       run_scheduler();
+}
+
+/* RKM alarm, to run the scheduler tick (not in interrupt context) and reset the
+ * alarm.  Note that interrupts will be disabled, but this is not the same as
+ * interrupt context.  We're a routine kmsg, which means the core is in a
+ * quiescent state. */
+static void __ksched_tick(struct alarm_waiter *waiter)
+{
+       /* TODO: imagine doing some accounting here */
+       run_scheduler();
+       /* Set our alarm to go off, incrementing from our last tick (instead of
+        * setting it relative to now, since some time has passed since the alarm
+        * first went off.  Note, this may be now or in the past! */
+       set_awaiter_inc(&ksched_waiter, TIMER_TICK_USEC);
+       set_alarm(&per_cpu_info[core_id()].tchain, &ksched_waiter);
+}
 
 void schedule_init(void)
 {
-       TAILQ_INIT(&proc_runnablelist);
-       return;
+       spin_lock(&sched_lock);
+       /* init provisioning stuff */
+       all_pcores = kmalloc(sizeof(struct sched_pcore) * num_cores, 0);
+       memset(all_pcores, 0, sizeof(struct sched_pcore) * num_cores);
+       assert(!core_id());             /* want the alarm on core0 for now */
+       init_awaiter(&ksched_waiter, __ksched_tick);
+       set_ksched_alarm();
+       /* init the idlecore list.  if they turned off hyperthreading, give them the
+        * odds from 1..max-1.  otherwise, give them everything by 0 (default mgmt
+        * core).  TODO: (CG/LL) better LL/CG mgmt */
+#ifndef CONFIG_DISABLE_SMT
+       for (int i = 1; i < num_cores; i++)
+               TAILQ_INSERT_TAIL(&idlecores, pcoreid2spc(i), alloc_next);
+#else
+       assert(!(num_cores % 2));
+       for (int i = 1; i < num_cores; i += 2)
+               TAILQ_INSERT_TAIL(&idlecores, pcoreid2spc(i), alloc_next);
+#endif /* CONFIG_DISABLE_SMT */
+       spin_unlock(&sched_lock);
+
+#ifdef CONFIG_ARSC_SERVER
+       int arsc_coreid = get_any_idle_core();
+       assert(arsc_coreid >= 0);
+       send_kernel_message(arsc_coreid, arsc_server, 0, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
+       printk("Using core %d for the ARSC server\n", arsc_coreid);
+#endif /* CONFIG_ARSC_SERVER */
 }
 
-void schedule_proc(struct proc *p)
+static uint32_t spc2pcoreid(struct sched_pcore *spc)
 {
-       spin_lock_irqsave(&runnablelist_lock);
-       printd("Scheduling PID: %d\n", p->env_id);
-       TAILQ_INSERT_TAIL(&proc_runnablelist, p, proc_link);
-       spin_unlock_irqsave(&runnablelist_lock);
-       return;
+       return spc - all_pcores;
 }
 
-void deschedule_proc(struct proc *p)
+static struct sched_pcore *pcoreid2spc(uint32_t pcoreid)
 {
-       spin_lock_irqsave(&runnablelist_lock);
-       printd("Descheduling PID: %d\n", p->env_id);
-       TAILQ_REMOVE(&proc_runnablelist, p, proc_link);
-       spin_unlock_irqsave(&runnablelist_lock);
-       return;
+       return &all_pcores[pcoreid];
+}
+
+/* Round-robins on whatever list it's on */
+static void add_to_list(struct proc *p, struct proc_list *new)
+{
+       assert(!(p->ksched_data.cur_list));
+       TAILQ_INSERT_TAIL(new, p, ksched_data.proc_link);
+       p->ksched_data.cur_list = new;
+}
+
+static void remove_from_list(struct proc *p, struct proc_list *old)
+{
+       assert(p->ksched_data.cur_list == old);
+       TAILQ_REMOVE(old, p, ksched_data.proc_link);
+       p->ksched_data.cur_list = 0;
+}
+
+static void switch_lists(struct proc *p, struct proc_list *old,
+                         struct proc_list *new)
+{
+       remove_from_list(p, old);
+       add_to_list(p, new);
+}
+
+/* Removes from whatever list p is on */
+static void remove_from_any_list(struct proc *p)
+{
+       if (p->ksched_data.cur_list) {
+               TAILQ_REMOVE(p->ksched_data.cur_list, p, ksched_data.proc_link);
+               p->ksched_data.cur_list = 0;
+       }
+}
+
+/************** Process Management Callbacks **************/
+/* a couple notes:
+ * - the proc lock is NOT held for any of these calls.  currently, there is no
+ *   lock ordering between the sched lock and the proc lock.  since the proc
+ *   code doesn't know what we do, it doesn't hold its lock when calling our
+ *   CBs.
+ * - since the proc lock isn't held, the proc could be dying, which means we
+ *   will receive a __sched_proc_destroy() either before or after some of these
+ *   other CBs.  the CBs related to list management need to check and abort if
+ *   DYING */
+void __sched_proc_register(struct proc *p)
+{
+       assert(p->state != PROC_DYING); /* shouldn't be abel to happen yet */
+       /* one ref for the proc's existence, cradle-to-grave */
+       proc_incref(p, 1);      /* need at least this OR the 'one for existing' */
+       spin_lock(&sched_lock);
+       TAILQ_INIT(&p->ksched_data.prov_alloc_me);
+       TAILQ_INIT(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me);
+       add_to_list(p, &unrunnable_scps);
+       spin_unlock(&sched_lock);
+}
+
+/* Returns 0 if it succeeded, an error code otherwise. */
+void __sched_proc_change_to_m(struct proc *p)
+{
+       spin_lock(&sched_lock);
+       /* Need to make sure they aren't dying.  if so, we already dealt with their
+        * list membership, etc (or soon will).  taking advantage of the 'immutable
+        * state' of dying (so long as refs are held). */
+       if (p->state == PROC_DYING) {
+               spin_unlock(&sched_lock);
+               return;
+       }
+       /* Catch user bugs */
+       if (!p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted) {
+               printk("[kernel] process needs to specify amt_wanted\n");
+               p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted = 1;
+       }
+       /* For now, this should only ever be called on an unrunnable.  It's
+        * probably a bug, at this stage in development, to do o/w. */
+       remove_from_list(p, &unrunnable_scps);
+       //remove_from_any_list(p);      /* ^^ instead of this */
+       add_to_list(p, primary_mcps);
+       spin_unlock(&sched_lock);
+       //poke_ksched(p, RES_CORES);
+}
+
+/* Helper for the destroy CB : unprovisions any pcores for the given list */
+static void unprov_pcore_list(struct sched_pcore_tailq *list_head)
+{
+       struct sched_pcore *spc_i;
+       /* We can leave them connected within the tailq, since the scps don't have a
+        * default list (if they aren't on a proc's list, then we don't care about
+        * them), and since the INSERTs don't care what list you were on before
+        * (chummy with the implementation).  Pretty sure this is right.  If there's
+        * suspected list corruption, be safer here. */
+       TAILQ_FOREACH(spc_i, list_head, prov_next)
+               spc_i->prov_proc = 0;
+       TAILQ_INIT(list_head);
+}
+
+/* Sched callback called when the proc dies.  pc_arr holds the cores the proc
+ * had, if any, and nr_cores tells us how many are in the array.
+ *
+ * An external, edible ref is passed in.  when we return and they decref,
+ * __proc_free will be called (when the last one is done). */
+void __sched_proc_destroy(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, uint32_t nr_cores)
+{
+       spin_lock(&sched_lock);
+       /* Unprovision any cores.  Note this is different than track_dealloc.
+        * The latter does bookkeeping when an allocation changes.  This is a
+        * bulk *provisioning* change. */
+       unprov_pcore_list(&p->ksched_data.prov_alloc_me);
+       unprov_pcore_list(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me);
+       /* Remove from whatever list we are on (if any - might not be on one if it
+        * was in the middle of __run_mcp_sched) */
+       remove_from_any_list(p);
+       if (nr_cores)
+               __prov_track_dealloc_bulk(p, pc_arr, nr_cores);
+       spin_unlock(&sched_lock);
+       /* Drop the cradle-to-the-grave reference, jet-li */
+       proc_decref(p);
+}
+
+/* ksched callbacks.  p just woke up and is UNLOCKED. */
+void __sched_mcp_wakeup(struct proc *p)
+{
+       spin_lock(&sched_lock);
+       if (p->state == PROC_DYING) {
+               spin_unlock(&sched_lock);
+               return;
+       }
+       /* could try and prioritize p somehow (move it to the front of the list). */
+       spin_unlock(&sched_lock);
+       /* note they could be dying at this point too. */
+       poke(&ksched_poker, p);
+}
+
+/* ksched callbacks.  p just woke up and is UNLOCKED. */
+void __sched_scp_wakeup(struct proc *p)
+{
+       spin_lock(&sched_lock);
+       if (p->state == PROC_DYING) {
+               spin_unlock(&sched_lock);
+               return;
+       }
+       /* might not be on a list if it is new.  o/w, it should be unrunnable */
+       remove_from_any_list(p);
+       add_to_list(p, &runnable_scps);
+       spin_unlock(&sched_lock);
+       /* we could be on a CG core, and all the mgmt cores could be halted.  if we
+        * don't tell one of them about the new proc, they will sleep until the
+        * timer tick goes off. */
+       if (!management_core()) {
+               /* TODO: pick a better core and only send if halted.
+                *
+                * FYI, a POKE on x86 might lose a rare race with halt code, since the
+                * poke handler does not abort halts.  if this happens, the next timer
+                * IRQ would wake up the core.
+                *
+                * ideally, we'd know if a specific mgmt core is sleeping and wake it
+                * up.  o/w, we could interrupt an already-running mgmt core that won't
+                * get to our new proc anytime soon.  also, by poking core 0, a
+                * different mgmt core could remain idle (and this process would sleep)
+                * until its tick goes off */
+               send_ipi(0, I_POKE_CORE);
+       }
+}
+
+/* Callback to return a core to the ksched, which tracks it as idle and
+ * deallocated from p.  The proclock is held (__core_req depends on that).
+ *
+ * This also is a trigger, telling us we have more cores.  We could/should make
+ * a scheduling decision (or at least plan to). */
+void __sched_put_idle_core(struct proc *p, uint32_t coreid)
+{
+       struct sched_pcore *spc = pcoreid2spc(coreid);
+       spin_lock(&sched_lock);
+       __prov_track_dealloc(p, coreid);
+       spin_unlock(&sched_lock);
+}
+
+/* Callback, bulk interface for put_idle. The proclock is held for this. */
+void __sched_put_idle_cores(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, uint32_t num)
+{
+       spin_lock(&sched_lock);
+       __prov_track_dealloc_bulk(p, pc_arr, num);
+       spin_unlock(&sched_lock);
+       /* could trigger a sched decision here */
 }
 
-/*
- * FIFO - just pop the head from the list and run it.
- * Using irqsave spinlocks for now, since this could be called from a timer
- * interrupt handler (though ought to be in a bottom half or something).
- */
-void schedule(void)
+/* mgmt/LL cores should call this to schedule the calling core and give it to an
+ * SCP.  will also prune the dead SCPs from the list.  hold the lock before
+ * calling.  returns TRUE if it scheduled a proc. */
+static bool __schedule_scp(void)
 {
+       // TODO: sort out lock ordering (proc_run_s also locks)
        struct proc *p;
-       
-       spin_lock_irqsave(&runnablelist_lock);
-       p = TAILQ_FIRST(&proc_runnablelist);
+       uint32_t pcoreid = core_id();
+       struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[pcoreid];
+       int8_t state = 0;
+       /* if there are any runnables, run them here and put any currently running
+        * SCP on the tail of the runnable queue. */
+       if ((p = TAILQ_FIRST(&runnable_scps))) {
+               /* protect owning proc, cur_ctx, etc.  note this nests with the
+                * calls in proc_yield_s */
+               disable_irqsave(&state);
+               /* someone is currently running, dequeue them */
+               if (pcpui->owning_proc) {
+                       spin_lock(&pcpui->owning_proc->proc_lock);
+                       /* process might be dying, with a KMSG to clean it up waiting on
+                        * this core.  can't do much, so we'll attempt to restart */
+                       if (pcpui->owning_proc->state == PROC_DYING) {
+                               send_kernel_message(core_id(), __just_sched, 0, 0, 0,
+                                                   KMSG_ROUTINE);
+                               spin_unlock(&pcpui->owning_proc->proc_lock);
+                               enable_irqsave(&state);
+                               return FALSE;
+                       }
+                       printd("Descheduled %d in favor of %d\n", pcpui->owning_proc->pid,
+                              p->pid);
+                       __proc_set_state(pcpui->owning_proc, PROC_RUNNABLE_S);
+                       /* Saving FP state aggressively.  Odds are, the SCP was hit by an
+                        * IRQ and has a HW ctx, in which case we must save. */
+                       __proc_save_fpu_s(pcpui->owning_proc);
+                       __proc_save_context_s(pcpui->owning_proc, pcpui->cur_ctx);
+                       vcore_account_offline(pcpui->owning_proc, 0);
+                       __seq_start_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+                       __unmap_vcore(p, 0);
+                       __seq_end_write(&p->procinfo->coremap_seqctr);
+                       spin_unlock(&pcpui->owning_proc->proc_lock);
+                       /* round-robin the SCPs (inserts at the end of the queue) */
+                       switch_lists(pcpui->owning_proc, &unrunnable_scps, &runnable_scps);
+                       clear_owning_proc(pcoreid);
+                       /* Note we abandon core.  It's not strictly necessary.  If
+                        * we didn't, the TLB would still be loaded with the old
+                        * one, til we proc_run_s, and the various paths in
+                        * proc_run_s would pick it up.  This way is a bit safer for
+                        * future changes, but has an extra (empty) TLB flush.  */
+                       abandon_core();
+               } 
+               /* Run the new proc */
+               switch_lists(p, &runnable_scps, &unrunnable_scps);
+               printd("PID of the SCP i'm running: %d\n", p->pid);
+               proc_run_s(p);  /* gives it core we're running on */
+               enable_irqsave(&state);
+               return TRUE;
+       }
+       return FALSE;
+}
+
+/* Returns how many new cores p needs.  This doesn't lock the proc, so your
+ * answer might be stale. */
+static uint32_t get_cores_needed(struct proc *p)
+{
+       uint32_t amt_wanted, amt_granted;
+       amt_wanted = p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted;
+       /* Help them out - if they ask for something impossible, give them 1 so they
+        * can make some progress. (this is racy, and unnecessary). */
+       if (amt_wanted > p->procinfo->max_vcores) {
+               printk("[kernel] proc %d wanted more than max, wanted %d\n", p->pid,
+                      amt_wanted);
+               p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted = 1;
+               amt_wanted = 1;
+       }
+       /* There are a few cases where amt_wanted is 0, but they are still RUNNABLE
+        * (involving yields, events, and preemptions).  In these cases, give them
+        * at least 1, so they can make progress and yield properly.  If they are
+        * not WAITING, they did not yield and may have missed a message. */
+       if (!amt_wanted) {
+               /* could ++, but there could be a race and we don't want to give them
+                * more than they ever asked for (in case they haven't prepped) */
+               p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted = 1;
+               amt_wanted = 1;
+       }
+       /* amt_granted is racy - they could be *yielding*, but currently they can't
+        * be getting any new cores if the caller is in the mcp_ksched.  this is
+        * okay - we won't accidentally give them more cores than they *ever* wanted
+        * (which could crash them), but our answer might be a little stale. */
+       amt_granted = p->procinfo->res_grant[RES_CORES];
+       /* Do not do an assert like this: it could fail (yield in progress): */
+       //assert(amt_granted == p->procinfo->num_vcores);
+       if (amt_wanted <= amt_granted)
+               return 0;
+       return amt_wanted - amt_granted;
+}
+
+/* Actual work of the MCP kscheduler.  if we were called by poke_ksched, *arg
+ * might be the process who wanted special service.  this would be the case if
+ * we weren't already running the ksched.  Sort of a ghetto way to "post work",
+ * such that it's an optimization. */
+static void __run_mcp_ksched(void *arg)
+{
+       struct proc *p, *temp;
+       uint32_t amt_needed;
+       struct proc_list *temp_mcp_list;
+       /* locking to protect the MCP lists' integrity and membership */
+       spin_lock(&sched_lock);
+       /* 2-pass scheme: check each proc on the primary list (FCFS).  if they need
+        * nothing, put them on the secondary list.  if they need something, rip
+        * them off the list, service them, and if they are still not dying, put
+        * them on the secondary list.  We cull the entire primary list, so that
+        * when we start from the beginning each time, we aren't repeatedly checking
+        * procs we looked at on previous waves.
+        *
+        * TODO: we could modify this such that procs that we failed to service move
+        * to yet another list or something.  We can also move the WAITINGs to
+        * another list and have wakeup move them back, etc. */
+       while (!TAILQ_EMPTY(primary_mcps)) {
+               TAILQ_FOREACH_SAFE(p, primary_mcps, ksched_data.proc_link, temp) {
+                       if (p->state == PROC_WAITING) { /* unlocked peek at the state */
+                               switch_lists(p, primary_mcps, secondary_mcps);
+                               continue;
+                       }
+                       amt_needed = get_cores_needed(p);
+                       if (!amt_needed) {
+                               switch_lists(p, primary_mcps, secondary_mcps);
+                               continue;
+                       }
+                       /* o/w, we want to give cores to this proc */
+                       remove_from_list(p, primary_mcps);
+                       /* now it won't die, but it could get removed from lists and have
+                        * its stuff unprov'd when we unlock */
+                       proc_incref(p, 1);
+                       /* GIANT WARNING: __core_req will unlock the sched lock for a bit.
+                        * It will return with it locked still.  We could unlock before we
+                        * pass in, but they will relock right away. */
+                       // notionally_unlock(&ksched_lock);     /* for mouse-eyed viewers */
+                       __core_request(p, amt_needed);
+                       // notionally_lock(&ksched_lock);
+                       /* Peeking at the state is okay, since we hold a ref.  Once it is
+                        * DYING, it'll remain DYING until we decref.  And if there is a
+                        * concurrent death, that will spin on the ksched lock (which we
+                        * hold, and which protects the proc lists). */
+                       if (p->state != PROC_DYING)
+                               add_to_list(p, secondary_mcps);
+                       proc_decref(p);                 /* fyi, this may trigger __proc_free */
+                       /* need to break: the proc lists may have changed when we unlocked
+                        * in core_req in ways that the FOREACH_SAFE can't handle. */
+                       break;
+               }
+       }
+       /* at this point, we moved all the procs over to the secondary list, and
+        * attempted to service the ones that wanted something.  now just swap the
+        * lists for the next invocation of the ksched. */
+       temp_mcp_list = primary_mcps;
+       primary_mcps = secondary_mcps;
+       secondary_mcps = temp_mcp_list;
+       spin_unlock(&sched_lock);
+}
+
+/* Something has changed, and for whatever reason the scheduler should
+ * reevaluate things. 
+ *
+ * Don't call this if you are processing a syscall or otherwise care about your
+ * kthread variables, cur_proc/owning_proc, etc.
+ *
+ * Don't call this from interrupt context (grabs proclocks). */
+void run_scheduler(void)
+{
+       /* MCP scheduling: post work, then poke.  for now, i just want the func to
+        * run again, so merely a poke is sufficient. */
+       poke(&ksched_poker, 0);
+       if (management_core()) {
+               spin_lock(&sched_lock);
+               __schedule_scp();
+               spin_unlock(&sched_lock);
+       }
+}
+
+/* A process is asking the ksched to look at its resource desires.  The
+ * scheduler is free to ignore this, for its own reasons, so long as it
+ * eventually gets around to looking at resource desires. */
+void poke_ksched(struct proc *p, unsigned int res_type)
+{
+       /* ignoring res_type for now.  could post that if we wanted (would need some
+        * other structs/flags) */
+       if (!__proc_is_mcp(p))
+               return;
+       poke(&ksched_poker, p);
+}
+
+/* The calling cpu/core has nothing to do and plans to idle/halt.  This is an
+ * opportunity to pick the nature of that halting (low power state, etc), or
+ * provide some other work (_Ss on LL cores).  Note that interrupts are
+ * disabled, and if you return, the core will cpu_halt(). */
+void cpu_bored(void)
+{
+       bool new_proc = FALSE;
+       if (!management_core())
+               return;
+       spin_lock(&sched_lock);
+       new_proc = __schedule_scp();
+       spin_unlock(&sched_lock);
+       /* if we just scheduled a proc, we need to manually restart it, instead of
+        * returning.  if we return, the core will halt. */
+       if (new_proc) {
+               proc_restartcore();
+               assert(0);
+       }
+       /* Could drop into the monitor if there are no processes at all.  For now,
+        * the 'call of the giraffe' suffices. */
+}
+
+/* Available resources changed (plus or minus).  Some parts of the kernel may
+ * call this if a particular resource that is 'quantity-based' changes.  Things
+ * like available RAM to processes, bandwidth, etc.  Cores would probably be
+ * inappropriate, since we need to know which specific core is now free. */
+void avail_res_changed(int res_type, long change)
+{
+       printk("[kernel] ksched doesn't track any resources yet!\n");
+}
+
+int get_any_idle_core(void)
+{
+       struct sched_pcore *spc;
+       int ret = -1;
+       spin_lock(&sched_lock);
+       while ((spc = TAILQ_FIRST(&idlecores))) {
+               /* Don't take cores that are provisioned to a process */
+               if (spc->prov_proc)
+                       continue;
+               assert(!spc->alloc_proc);
+               TAILQ_REMOVE(&idlecores, spc, alloc_next);
+               ret = spc2pcoreid(spc);
+               break;
+       }
+       spin_unlock(&sched_lock);
+       return ret;
+}
+
+/* TODO: if we end up using this a lot, track CG-idleness as a property of the
+ * SPC instead of doing a linear search. */
+static bool __spc_is_idle(struct sched_pcore *spc)
+{
+       struct sched_pcore *i;
+       TAILQ_FOREACH(i, &idlecores, alloc_next) {
+               if (spc == i)
+                       return TRUE;
+       }
+       return FALSE;
+}
+
+int get_specific_idle_core(int coreid)
+{
+       struct sched_pcore *spc = pcoreid2spc(coreid);
+       int ret = -1;
+       assert((0 <= coreid) && (coreid < num_cores));
+       spin_lock(&sched_lock);
+       if (__spc_is_idle(pcoreid2spc(coreid)) && !spc->prov_proc) {
+               assert(!spc->alloc_proc);
+               TAILQ_REMOVE(&idlecores, spc, alloc_next);
+               ret = coreid;
+       }
+       spin_unlock(&sched_lock);
+       return ret;
+}
+
+/* similar to __sched_put_idle_core, but without the prov tracking */
+void put_idle_core(int coreid)
+{
+       struct sched_pcore *spc = pcoreid2spc(coreid);
+       assert((0 <= coreid) && (coreid < num_cores));
+       spin_lock(&sched_lock);
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&idlecores, spc, alloc_next);
+       spin_unlock(&sched_lock);
+}
+
+/* Normally it'll be the max number of CG cores ever */
+uint32_t max_vcores(struct proc *p)
+{
+/* TODO: (CG/LL) */
+#ifdef CONFIG_DISABLE_SMT
+       return num_cores >> 1;
+#else
+       return num_cores - 1;   /* reserving core 0 */
+#endif /* CONFIG_DISABLE_SMT */
+}
+
+/* Find the best core to give to p. First check p's list of cores
+ * provisioned to it, but not yet allocated. If no cores are found, try and
+ * pull from the idle list.  If no cores found on either list, return NULL.
+ * */
+struct sched_pcore *find_best_core(struct proc *p)
+{
+       struct sched_pcore *spc_i = NULL;
+       spc_i = TAILQ_FIRST(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me);
+       if (!spc_i)
+               spc_i = TAILQ_FIRST(&idlecores);
+       return spc_i;
+}
+
+/* This deals with a request for more cores.  The amt of new cores needed is
+ * passed in.  The ksched lock is held, but we are free to unlock if we want
+ * (and we must, if calling out of the ksched to anything high-level).
+ *
+ * Side note: if we want to warn, then we can't deal with this proc's prov'd
+ * cores until we wait til the alarm goes off.  would need to put all
+ * alarmed cores on a list and wait til the alarm goes off to do the full
+ * preempt.  and when those cores come in voluntarily, we'd need to know to
+ * give them to this proc. */
+static void __core_request(struct proc *p, uint32_t amt_needed)
+{
+       uint32_t nr_to_grant = 0;
+       uint32_t corelist[num_cores];
+       struct sched_pcore *spc_i, *temp;
+       struct proc *proc_to_preempt;
+       bool success;
+       /* we come in holding the ksched lock, and we hold it here to protect
+        * allocations and provisioning. */
+       /* get all available cores from their prov_not_alloc list.  the list might
+        * change when we unlock (new cores added to it, or the entire list emptied,
+        * but no core allocations will happen (we hold the poke)). */
+       while (nr_to_grant != amt_needed) {
+               /* Find the next best core to allocate to p. It may be a core
+                * provisioned to p, and it might not be. */
+               spc_i = find_best_core(p);
+               /* If no core is returned, we know that there are no more cores to give
+                * out, so we exit the loop. */
+               if (spc_i == NULL)
+                       break;
+               /* If the pcore chosen currently has a proc allocated to it, we know
+                * it must be provisioned to p, but not allocated to it. We need to try
+                * to preempt. After this block, the core will be track_dealloc'd and
+                * on the idle list (regardless of whether we had to preempt or not) */
+               if (spc_i->alloc_proc) {
+                       proc_to_preempt = spc_i->alloc_proc;
+                       /* would break both preemption and maybe the later decref */
+                       assert(proc_to_preempt != p);
+                       /* need to keep a valid, external ref when we unlock */
+                       proc_incref(proc_to_preempt, 1);
+                       spin_unlock(&sched_lock);
+                       /* sending no warning time for now - just an immediate preempt. */
+                       success = proc_preempt_core(proc_to_preempt, spc2pcoreid(spc_i), 0);
+                       /* reaquire locks to protect provisioning and idle lists */
+                       spin_lock(&sched_lock);
+                       if (success) {
+                               /* we preempted it before the proc could yield or die.
+                                * alloc_proc should not have changed (it'll change in death and
+                                * idle CBs).  the core is not on the idle core list.  (if we
+                                * ever have proc alloc lists, it'll still be on the old proc's
+                                * list). */
+                               assert(spc_i->alloc_proc);
+                               /* regardless of whether or not it is still prov to p, we need
+                                * to note its dealloc.  we are doing some excessive checking of
+                                * p == prov_proc, but using this helper is a lot clearer. */
+                               __prov_track_dealloc(proc_to_preempt, spc2pcoreid(spc_i));
+                       } else {
+                               /* the preempt failed, which should only happen if the pcore was
+                                * unmapped (could be dying, could be yielding, but NOT
+                                * preempted).  whoever unmapped it also triggered (or will soon
+                                * trigger) a track_dealloc and put it on the idle list.  our
+                                * signal for this is spc_i->alloc_proc being 0.  We need to
+                                * spin and let whoever is trying to free the core grab the
+                                * ksched lock.  We could use an 'ignore_next_idle' flag per
+                                * sched_pcore, but it's not critical anymore.
+                                *
+                                * Note, we're relying on us being the only preemptor - if the
+                                * core was unmapped by *another* preemptor, there would be no
+                                * way of knowing the core was made idle *yet* (the success
+                                * branch in another thread).  likewise, if there were another
+                                * allocator, the pcore could have been put on the idle list and
+                                * then quickly removed/allocated. */
+                               cmb();
+                               while (spc_i->alloc_proc) {
+                                       /* this loop should be very rare */
+                                       spin_unlock(&sched_lock);
+                                       udelay(1);
+                                       spin_lock(&sched_lock);
+                               }
+                       }
+                       /* no longer need to keep p_to_pre alive */
+                       proc_decref(proc_to_preempt);
+                       /* might not be prov to p anymore (rare race).  spc_i is idle - we
+                        * might get it later, or maybe we'll give it to its rightful proc*/
+                       if (spc_i->prov_proc != p)
+                               continue;
+               }
+               /* At this point, the pcore is idle, regardless of how we got here
+                * (successful preempt, failed preempt, or it was idle in the first
+                * place).  We also know the core is still provisioned to us.  Lets add
+                * it to the corelist for p (so we can give it to p in bulk later), and
+                * track its allocation with p (so our internal data structures stay in
+                * sync). We rely on the fact that we are the only allocator (spc_i is
+                * still idle, despite (potentially) unlocking during the preempt
+                * attempt above).  It is guaranteed to be track_dealloc'd()
+                * (regardless of how we got here). */
+               corelist[nr_to_grant] = spc2pcoreid(spc_i);
+               nr_to_grant++;
+               __prov_track_alloc(p, spc2pcoreid(spc_i));
+       }
+       /* Now, actually give them out */
+       if (nr_to_grant) {
+               /* Need to unlock before calling out to proc code.  We are somewhat
+                * relying on being the only one allocating 'thread' here, since another
+                * allocator could have seen these cores (if they are prov to some proc)
+                * and could be trying to give them out (and assuming they are already
+                * on the idle list). */
+               spin_unlock(&sched_lock);
+               /* give them the cores.  this will start up the extras if RUNNING_M. */
+               spin_lock(&p->proc_lock);
+               /* if they fail, it is because they are WAITING or DYING.  we could give
+                * the cores to another proc or whatever.  for the current type of
+                * ksched, we'll just put them back on the pile and return.  Note, the
+                * ksched could check the states after locking, but it isn't necessary:
+                * just need to check at some point in the ksched loop. */
+               if (__proc_give_cores(p, corelist, nr_to_grant)) {
+                       spin_unlock(&p->proc_lock);
+                       /* we failed, put the cores and track their dealloc.  lock is
+                        * protecting those structures. */
+                       spin_lock(&sched_lock);
+                       __prov_track_dealloc_bulk(p, corelist, nr_to_grant);
+               } else {
+                       /* at some point after giving cores, call proc_run_m() (harmless on
+                        * RUNNING_Ms).  You can give small groups of cores, then run them
+                        * (which is more efficient than interleaving runs with the gives
+                        * for bulk preempted processes). */
+                       __proc_run_m(p);
+                       spin_unlock(&p->proc_lock);
+                       /* main mcp_ksched wants this held (it came to __core_req held) */
+                       spin_lock(&sched_lock);
+               }
+       }
+       /* note the ksched lock is still held */
+}
+
+/* TODO: need more thorough CG/LL management.  For now, core0 is the only LL
+ * core.  This won't play well with the ghetto shit in schedule_init() if you do
+ * anything like 'DEDICATED_MONITOR' or the ARSC server.  All that needs an
+ * overhaul. */
+static bool is_ll_core(uint32_t pcoreid)
+{
+       if (pcoreid == 0)
+               return TRUE;
+       return FALSE;
+}
+
+/* Helper, makes sure the prov/alloc structures track the pcore properly when it
+ * is allocated to p.  Might make this take a sched_pcore * in the future. */
+static void __prov_track_alloc(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
+{
+       struct sched_pcore *spc;
+       assert(pcoreid < num_cores);    /* catch bugs */
+       spc = pcoreid2spc(pcoreid);
+       assert(spc->alloc_proc != p);   /* corruption or double-alloc */
+       spc->alloc_proc = p;
+       /* if the pcore is prov to them and now allocated, move lists */
+       if (spc->prov_proc == p) {
+               TAILQ_REMOVE(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me, spc, prov_next);
+               TAILQ_INSERT_TAIL(&p->ksched_data.prov_alloc_me, spc, prov_next);
+       }
+       /* Actually allocate the core, removing it from the idle core list. */
+       TAILQ_REMOVE(&idlecores, spc, alloc_next);
+}
+
+/* Helper, makes sure the prov/alloc structures track the pcore properly when it
+ * is deallocated from p. */
+static void __prov_track_dealloc(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
+{
+       struct sched_pcore *spc;
+       assert(pcoreid < num_cores);    /* catch bugs */
+       spc = pcoreid2spc(pcoreid);
+       spc->alloc_proc = 0;
+       /* if the pcore is prov to them and now deallocated, move lists */
+       if (spc->prov_proc == p) {
+               TAILQ_REMOVE(&p->ksched_data.prov_alloc_me, spc, prov_next);
+               /* this is the victim list, which can be sorted so that we pick the
+                * right victim (sort by alloc_proc reverse priority, etc).  In this
+                * case, the core isn't alloc'd by anyone, so it should be the first
+                * victim. */
+               TAILQ_INSERT_HEAD(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me, spc, prov_next);
+       }
+       /* Actually dealloc the core, putting it back on the idle core list. */
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&idlecores, spc, alloc_next);
+}
+
+/* Bulk interface for __prov_track_dealloc */
+static void __prov_track_dealloc_bulk(struct proc *p, uint32_t *pc_arr,
+                                      uint32_t nr_cores)
+{
+       for (int i = 0; i < nr_cores; i++)
+               __prov_track_dealloc(p, pc_arr[i]);
+}
+
+/* P will get pcore if it needs more cores next time we look at it */
+int provision_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
+{
+       struct sched_pcore *spc;
+       struct sched_pcore_tailq *prov_list;
+       /* Make sure we aren't asking for something that doesn't exist (bounds check
+        * on the pcore array) */
+       if (!(pcoreid < num_cores)) {
+               set_errno(ENXIO);
+               return -1;
+       }
+       /* Don't allow the provisioning of LL cores */
+       if (is_ll_core(pcoreid)) {
+               set_errno(EBUSY);
+               return -1;
+       }
+       spc = pcoreid2spc(pcoreid);
+       /* Note the sched lock protects the spc tailqs for all procs in this code.
+        * If we need a finer grained sched lock, this is one place where we could
+        * have a different lock */
+       spin_lock(&sched_lock);
+       /* If the core is already prov to someone else, take it away.  (last write
+        * wins, some other layer or new func can handle permissions). */
+       if (spc->prov_proc) {
+               /* the list the spc is on depends on whether it is alloced to the
+                * prov_proc or not */
+               prov_list = (spc->alloc_proc == spc->prov_proc ?
+                            &spc->prov_proc->ksched_data.prov_alloc_me :
+                            &spc->prov_proc->ksched_data.prov_not_alloc_me);
+               TAILQ_REMOVE(prov_list, spc, prov_next);
+       }
+       /* Now prov it to p.  Again, the list it goes on depends on whether it is
+        * alloced to p or not.  Callers can also send in 0 to de-provision. */
        if (p) {
-               TAILQ_REMOVE(&proc_runnablelist, p, proc_link);
-               spin_unlock_irqsave(&runnablelist_lock);
-               printd("PID of proc i'm running: %d\n", p->env_id);
-               proc_run(p);
-       } else {
-               spin_unlock_irqsave(&runnablelist_lock);
-               printk("No processes to schedule, enjoy the Monitor!\n");
-               while (1)
-                       monitor(NULL);
+               if (spc->alloc_proc == p) {
+                       TAILQ_INSERT_TAIL(&p->ksched_data.prov_alloc_me, spc, prov_next);
+               } else {
+                       /* this is be the victim list, which can be sorted so that we pick
+                        * the right victim (sort by alloc_proc reverse priority, etc). */
+                       TAILQ_INSERT_TAIL(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me, spc,
+                                         prov_next);
+               }
        }
-       return;
+       spc->prov_proc = p;
+       spin_unlock(&sched_lock);
+       return 0;
 }
 
-void dump_proclist(struct proc_list *list)
+/************** Debugging **************/
+void sched_diag(void)
 {
        struct proc *p;
-       TAILQ_FOREACH(p, list, proc_link)
-               printk("PID: %d\n", p->env_id);
+       spin_lock(&sched_lock);
+       TAILQ_FOREACH(p, &runnable_scps, ksched_data.proc_link)
+               printk("Runnable _S PID: %d\n", p->pid);
+       TAILQ_FOREACH(p, &unrunnable_scps, ksched_data.proc_link)
+               printk("Unrunnable _S PID: %d\n", p->pid);
+       TAILQ_FOREACH(p, primary_mcps, ksched_data.proc_link)
+               printk("Primary MCP PID: %d\n", p->pid);
+       TAILQ_FOREACH(p, secondary_mcps, ksched_data.proc_link)
+               printk("Secondary MCP PID: %d\n", p->pid);
+       spin_unlock(&sched_lock);
        return;
 }
+
+void print_idlecoremap(void)
+{
+       struct sched_pcore *spc_i;
+       /* not locking, so we can look at this without deadlocking. */
+       printk("Idle cores (unlocked!):\n");
+       TAILQ_FOREACH(spc_i, &idlecores, alloc_next)
+               printk("Core %d, prov to %d (%p)\n", spc2pcoreid(spc_i),
+                      spc_i->prov_proc ? spc_i->prov_proc->pid : 0, spc_i->prov_proc);
+}
+
+void print_resources(struct proc *p)
+{
+       printk("--------------------\n");
+       printk("PID: %d\n", p->pid);
+       printk("--------------------\n");
+       for (int i = 0; i < MAX_NUM_RESOURCES; i++)
+               printk("Res type: %02d, amt wanted: %08d, amt granted: %08d\n", i,
+                      p->procdata->res_req[i].amt_wanted, p->procinfo->res_grant[i]);
+}
+
+void print_all_resources(void)
+{
+       /* Hash helper */
+       void __print_resources(void *item)
+       {
+               print_resources((struct proc*)item);
+       }
+       spin_lock(&pid_hash_lock);
+       hash_for_each(pid_hash, __print_resources);
+       spin_unlock(&pid_hash_lock);
+}
+
+void print_prov_map(void)
+{
+       struct sched_pcore *spc_i;
+       /* Doing this unlocked, which is dangerous, but won't deadlock */
+       printk("Which cores are provisioned to which procs:\n------------------\n");
+       for (int i = 0; i < num_cores; i++) {
+               spc_i = pcoreid2spc(i);
+               printk("Core %02d, prov: %d(%p) alloc: %d(%p)\n", i,
+                      spc_i->prov_proc ? spc_i->prov_proc->pid : 0, spc_i->prov_proc,
+                      spc_i->alloc_proc ? spc_i->alloc_proc->pid : 0,
+                      spc_i->alloc_proc);
+       }
+}
+
+void print_proc_prov(struct proc *p)
+{
+       struct sched_pcore *spc_i;
+       if (!p)
+               return;
+       printk("Prov cores alloced to proc %d (%p)\n----------\n", p->pid, p);
+       TAILQ_FOREACH(spc_i, &p->ksched_data.prov_alloc_me, prov_next)
+               printk("Pcore %d\n", spc2pcoreid(spc_i));
+       printk("Prov cores not alloced to proc %d (%p)\n----------\n", p->pid, p);
+       TAILQ_FOREACH(spc_i, &p->ksched_data.prov_not_alloc_me, prov_next)
+               printk("Pcore %d (alloced to %d (%p))\n", spc2pcoreid(spc_i),
+                      spc_i->alloc_proc ? spc_i->alloc_proc->pid : 0,
+                      spc_i->alloc_proc);
+}
+
+void next_core(uint32_t pcoreid)
+{
+       struct sched_pcore *spc_i;
+       bool match = FALSE;
+       spin_lock(&sched_lock);
+       TAILQ_FOREACH(spc_i, &idlecores, alloc_next) {
+               if (spc2pcoreid(spc_i) == pcoreid) {
+                       match = TRUE;
+                       break;
+               }
+       }
+       if (match) {
+               TAILQ_REMOVE(&idlecores, spc_i, alloc_next);
+               TAILQ_INSERT_HEAD(&idlecores, spc_i, alloc_next);
+               printk("Pcore %d will be given out next (from the idles)\n", pcoreid);
+       }
+       spin_unlock(&sched_lock);
+}
+
+void sort_idles(void)
+{
+       struct sched_pcore *spc_i, *spc_j, *temp;
+       struct sched_pcore_tailq sorter = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(sorter);
+       bool added;
+       spin_lock(&sched_lock);
+       TAILQ_CONCAT(&sorter, &idlecores, alloc_next);
+       TAILQ_FOREACH_SAFE(spc_i, &sorter, alloc_next, temp) {
+               TAILQ_REMOVE(&sorter, spc_i, alloc_next);
+               added = FALSE;
+               /* don't need foreach_safe since we break after we muck with the list */
+               TAILQ_FOREACH(spc_j, &idlecores, alloc_next) {
+                       if (spc_i < spc_j) {
+                               TAILQ_INSERT_BEFORE(spc_j, spc_i, alloc_next);
+                               added = TRUE;
+                               break;
+                       }
+               }
+               if (!added)
+                       TAILQ_INSERT_TAIL(&idlecores, spc_i, alloc_next);
+       }
+       spin_unlock(&sched_lock);
+}