Fixes slab page allocators
[akaros.git] / user / parlib / vcore.c
index 7d34bb3..5354ae7 100644 (file)
@@ -8,49 +8,26 @@
 #include <unistd.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <sys/mman.h>
-#include <rstdio.h>
-#include <glibc-tls.h>
+#include <stdio.h>
 #include <event.h>
+#include <uthread.h>
+#include <ucq.h>
 #include <ros/arch/membar.h>
 
 /* starting with 1 since we alloc vcore0's stacks and TLS in vcore_init(). */
 static size_t _max_vcores_ever_wanted = 1;
-static mcs_lock_t _vcore_lock = MCS_LOCK_INIT;
-
-/* Which operations we'll call for the 2LS.  Will change a bit with Lithe.  For
- * now, there are no defaults.  2LSs can override sched_ops. */
-struct schedule_ops default_2ls_ops = {0};
-struct schedule_ops *sched_ops __attribute__((weak)) = &default_2ls_ops;
+atomic_t nr_new_vcores_wanted;
+atomic_t vc_req_being_handled;
 
 extern void** vcore_thread_control_blocks;
-
-__thread struct uthread *current_thread = 0;
-
-/* Get a TLS, returns 0 on failure.  Vcores have their own TLS, and any thread
- * created by a user-level scheduler needs to create a TLS as well. */
-void *allocate_tls(void)
-{
-       extern void *_dl_allocate_tls(void *mem) internal_function;
-       void *tcb = _dl_allocate_tls(NULL);
-       if (!tcb)
-               return 0;
-       /* Make sure the TLS is set up properly - its tcb pointer points to itself.
-        * Keep this in sync with sysdeps/ros/XXX/tls.h.  For whatever reason,
-        * dynamically linked programs do not need this to be redone, but statics
-        * do. */
-       tcbhead_t *head = (tcbhead_t*)tcb;
-       head->tcb = tcb;
-       head->self = tcb;
-       return tcb;
-}
+__thread struct syscall __vcore_one_sysc = {.flags = (atomic_t)SC_DONE, 0};
 
 /* TODO: probably don't want to dealloc.  Considering caching */
 static void free_transition_tls(int id)
 {
-       extern void _dl_deallocate_tls (void *tcb, bool dealloc_tcb) internal_function;
        if(vcore_thread_control_blocks[id])
        {
-               _dl_deallocate_tls(vcore_thread_control_blocks[id],true);
+               free_tls(vcore_thread_control_blocks[id]);
                vcore_thread_control_blocks[id] = NULL;
        }
 }
@@ -80,7 +57,7 @@ static void free_transition_stack(int id)
 
 static int allocate_transition_stack(int id)
 {
-       struct preempt_data *vcpd = &__procdata.vcore_preempt_data[id];
+       struct preempt_data *vcpd = vcpd_of(id);
        if (vcpd->transition_stack)
                return 0; // reuse old stack
 
@@ -99,6 +76,9 @@ static int allocate_transition_stack(int id)
 int vcore_init()
 {
        static int initialized = 0;
+       uintptr_t mmap_block;
+       /* Note this is racy, but okay.  The only time it'll be 0 is the first time
+        * through, when we are _S */
        if(initialized)
                return 0;
 
@@ -113,36 +93,32 @@ int vcore_init()
        if(allocate_transition_stack(0) || allocate_transition_tls(0))
                goto vcore_init_tls_fail;
 
+       /* Initialize our VCPD event queues' ucqs, two pages per ucq, 4 per vcore */
+       mmap_block = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 4 * max_vcores(),
+                                    PROT_WRITE | PROT_READ,
+                                    MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+       /* Yeah, this doesn't fit in the error-handling scheme, but this whole
+        * system doesn't really handle failure, and needs a rewrite involving less
+        * mmaps/munmaps. */
+       assert(mmap_block);
+       /* Note we may end up doing vcore 0's elsewhere, for _Ss, or else have a
+        * separate ev_q for that. */
+       for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
+               /* four pages total for both ucqs from the big block (2 pages each) */
+               ucq_init_raw(&vcpd_of(i)->ev_mbox_public.ev_msgs,
+                            mmap_block + (4 * i    ) * PGSIZE,
+                            mmap_block + (4 * i + 1) * PGSIZE);
+               ucq_init_raw(&vcpd_of(i)->ev_mbox_private.ev_msgs,
+                            mmap_block + (4 * i + 2) * PGSIZE,
+                            mmap_block + (4 * i + 3) * PGSIZE);
+       }
+       atomic_init(&vc_req_being_handled, 0);
        assert(!in_vcore_context());
-
-       /* Bug if vcore init was called with no 2LS */
-       assert(sched_ops->sched_init);
-       /* Get thread 0's thread struct (2LS allocs it) */
-       struct uthread *uthread = sched_ops->sched_init();
-       
-       /* Save a pointer to thread0's tls region (the glibc one) into its tcb */
-       uthread->tls_desc = get_tls_desc(0);
-       /* Save a pointer to the uthread in its own TLS */
-       current_thread = uthread;
-
-       /* Change temporarily to vcore0s tls region so we can save the newly created
-        * tcb into its current_thread variable and then restore it.  One minor
-        * issue is that vcore0's transition-TLS isn't TLS_INITed yet.  Until it is
-        * (right before vcore_entry(), don't try and take the address of any of
-        * its TLS vars. */
-       extern void** vcore_thread_control_blocks;
-       set_tls_desc(vcore_thread_control_blocks[0], 0);
-       current_thread = uthread;
-       set_tls_desc(uthread->tls_desc, 0);
-       assert(!in_vcore_context());
-
-       /* don't forget to enable notifs on vcore0.  if you don't, the kernel will
-        * restart your _S with notifs disabled, which is a path to confusion. */
-       enable_notifs(0);
-
        initialized = 1;
+       /* no longer need to enable notifs on vcore 0, it is set like that by
+        * default (so you drop into vcore context immediately on transtioning to
+        * _M) */
        return 0;
-
 vcore_init_tls_fail:
        free(vcore_thread_control_blocks);
 vcore_init_fail:
@@ -150,65 +126,171 @@ vcore_init_fail:
        return -1;
 }
 
+/* This gets called in glibc before calling the programs 'main'.  Need to set
+ * ourselves up so that thread0 is a uthread, and then register basic signals to
+ * go to vcore 0. */
+void vcore_event_init(void)
+{
+       /* set up our thread0 as a uthread */
+       uthread_slim_init();
+       /* TODO: register for other kevents/signals and whatnot (can probably reuse
+        * the simple ev_q).  Could also do this via explicit functions from the
+        * program. */
+}
+
+/* Helper, picks some sane defaults and changes the process into an MCP */
+void vcore_change_to_m(void)
+{
+       __procdata.res_req[RES_CORES].amt_wanted = 1;
+       __procdata.res_req[RES_CORES].amt_wanted_min = 1;       /* whatever */
+       assert(!in_multi_mode());
+       assert(!in_vcore_context());
+       assert(!sys_change_to_m());
+       assert(in_multi_mode());
+       assert(!in_vcore_context());
+}
+
 /* Returns -1 with errno set on error, or 0 on success.  This does not return
  * the number of cores actually granted (though some parts of the kernel do
  * internally).
  *
+ * This tries to get "more vcores", based on the number we currently have.
+ * We'll probably need smarter 2LSs in the future that just directly set
+ * amt_wanted.  What happens is we can have a bunch of 2LS vcore contexts
+ * trying to get "another vcore", which currently means more than num_vcores().
+ * If you have someone ask for two more, and then someone else ask for one more,
+ * how many you ultimately ask for depends on if the kernel heard you and
+ * adjusted num_vcores in between the two calls.  Or maybe your amt_wanted
+ * already was num_vcores + 5, so neither call is telling the kernel anything
+ * new.  It comes down to "one more than I have" vs "one more than I've already
+ * asked for".
+ *
+ * So for now, this will keep the older behavior (one more than I have).  It
+ * will try to accumulate any concurrent requests, and adjust amt_wanted up.
+ * Interleaving, repetitive calls (everyone asking for one more) may get
+ * ignored.
+ *
  * Note the doesn't block or anything (despite the min number requested is
- * 1), since the kernel won't block the call. */
-int vcore_request(size_t k)
+ * 1), since the kernel won't block the call.
+ *
+ * There are a few concurrency concerns.  We have _max_vcores_ever_wanted,
+ * initialization of new vcore stacks/TLSs, making sure we don't ask for too
+ * many (minor point), and most importantly not asking the kernel for too much
+ * or otherwise miscommunicating our desires to the kernel.  Remember, the
+ * kernel wants just one answer from the process about what it wants, and it is
+ * up to the process to figure that out.
+ *
+ * So we basically have one thread do the submitting/prepping/bookkeeping, and
+ * other threads come in just update the number wanted and make sure someone
+ * is sorting things out.  This will perform a bit better too, since only one
+ * vcore makes syscalls (which hammer the proc_lock).  This essentially has
+ * cores submit work, and one core does the work (like Eric's old delta
+ * functions).
+ *
+ * There's a slight semantic change: this will return 0 (success) for the
+ * non-submitters, and 0 if we submitted.  -1 only if the submitter had some
+ * non-kernel failure.
+ *
+ * Also, beware that this (like the old version) doesn't protect with races on
+ * num_vcores().  num_vcores() is how many you have now or very soon (accounting
+ * for messages in flight that will take your cores), not how many you told the
+ * kernel you want. */
+int vcore_request(long nr_new_vcores)
 {
-       int ret = -1;
-       size_t i,j;
-
-       if(vcore_init() < 0)
-               return -1;
-
-       // TODO: could do this function without a lock once we 
-       // have atomic fetch and add in user space
-       mcs_lock_lock(&_vcore_lock);
-
-       size_t vcores_wanted = num_vcores() + k;
-       if(k < 0 || vcores_wanted > max_vcores())
-       {
-               errno = EAGAIN;
-               goto fail;
+       long nr_to_prep_now, nr_vcores_wanted;
+
+       if (vcore_init() < 0)
+               return -1;      /* consider ERRNO */
+       /* Early sanity checks */
+       if ((nr_new_vcores < 0) || (nr_new_vcores + num_vcores() > max_vcores()))
+               return -1;      /* consider ERRNO */
+       /* Post our desires (ROS atomic_add() conflicts with glibc) */
+       atomic_fetch_and_add(&nr_new_vcores_wanted, nr_new_vcores);
+try_handle_it:
+       cmb();  /* inc before swap.  the atomic is a CPU mb() */
+       if (atomic_swap(&vc_req_being_handled, 1)) {
+               /* We got a 1 back, so someone else is already working on it */
+               return 0;
        }
-
-       for(i = _max_vcores_ever_wanted; i < vcores_wanted; i++)
-       {
-               if(allocate_transition_stack(i) || allocate_transition_tls(i))
-                       goto fail; // errno set by the call that failed
-               _max_vcores_ever_wanted++;
+       /* So now we're the ones supposed to handle things.  This does things in the
+        * "increment based on the number we have", vs "increment on the number we
+        * said we want".
+        *
+        * Figure out how many we have, though this is racy.  Yields/preempts/grants
+        * will change this over time, and we may end up asking for less than we
+        * had. */
+       nr_vcores_wanted = num_vcores();
+       /* Pull all of the vcores wanted into our local variable, where we'll deal
+        * with prepping/requesting that many vcores.  Keep doing this til we think
+        * no more are wanted. */
+       while ((nr_to_prep_now = atomic_swap(&nr_new_vcores_wanted, 0))) {
+               nr_vcores_wanted += nr_to_prep_now;
+               /* Don't bother prepping or asking for more than we can ever get */
+               nr_vcores_wanted = MIN(nr_vcores_wanted, max_vcores());
+               /* Make sure all we might ask for are prepped */
+               for (long i = _max_vcores_ever_wanted; i < nr_vcores_wanted; i++) {
+                       if (allocate_transition_stack(i) || allocate_transition_tls(i)) {
+                               atomic_set(&vc_req_being_handled, 0);   /* unlock and bail out*/
+                               return -1;
+                       }
+                       _max_vcores_ever_wanted++;      /* done in the loop to handle failures*/
+               }
        }
-       ret = sys_resource_req(RES_CORES, vcores_wanted, 1, 0);
-
-fail:
-       mcs_lock_unlock(&_vcore_lock);
-       return ret;
-}
-
-void vcore_yield()
-{
-       sys_yield(0);
+       cmb();  /* force a reread of num_vcores() */
+       /* Update amt_wanted if we now want *more* than what the kernel already
+        * knows.  See notes in the func doc. */
+       if (nr_vcores_wanted > __procdata.res_req[RES_CORES].amt_wanted)
+               __procdata.res_req[RES_CORES].amt_wanted = nr_vcores_wanted;
+       /* If num_vcores isn't what we want, we can poke the ksched.  Due to some
+        * races with yield, our desires may be old.  Not a big deal; any vcores
+        * that pop up will just end up yielding (or get preempt messages.)  */
+       if (nr_vcores_wanted > num_vcores())
+               sys_poke_ksched(RES_CORES);
+       /* Unlock, (which lets someone else work), and check to see if more work
+        * needs to be done.  If so, we'll make sure it gets handled. */
+       atomic_set(&vc_req_being_handled, 0);   /* unlock, to allow others to try */
+       wrmb();
+       /* check for any that might have come in while we were out */
+       if (atomic_read(&nr_new_vcores_wanted))
+               goto try_handle_it;
+       return 0;
 }
 
-/* Deals with a pending preemption (checks, responds).  If the 2LS registered a
- * function, it will get run.  Returns true if you got preempted.  Called
- * 'check' instead of 'handle', since this isn't an event handler.  It's the "Oh
- * shit a preempt is on its way ASAP". */
-bool check_preempt_pending(uint32_t vcoreid)
+/* This can return, if you failed to yield due to a concurrent event.  Note
+ * we're atomicly setting the CAN_RCV flag, and aren't bothering with CASing
+ * (either with the kernel or uthread's handle_indirs()).  We don't particularly
+ * care what other code does - we intend to set those flags no matter what. */
+void vcore_yield(bool preempt_pending)
 {
-       bool retval = FALSE;
-       if (__procinfo.vcoremap[vcoreid].preempt_pending) {
-               retval = TRUE;
-               if (sched_ops->preempt_pending)
-                       sched_ops->preempt_pending();
-               /* this tries to yield, but will pop back up if this was a spurious
-                * preempt_pending. */
-               sys_yield(TRUE);
+       uint32_t vcoreid = vcore_id();
+       struct preempt_data *vcpd = vcpd_of(vcoreid);
+       __sync_fetch_and_and(&vcpd->flags, ~VC_CAN_RCV_MSG);
+       /* no wrmb() necessary, clear_notif() has an mb() */
+       /* Clears notif pending.  If we had an event outstanding, this will handle
+        * it and return TRUE, at which point we want to unwind and return to the
+        * 2LS loop (where we may not want to yield anymore).  Note that the kernel
+        * only cares about CAN_RCV_MSG for the desired vcore, not for a FALLBACK.
+        * We need to deal with this notif_pending business regardless of
+        * CAN_RCV_MSG.  We just want to avoid a yield syscall if possible.  It is
+        * important that clear_notif_pending will handle_events().  That is
+        * necessary to do/check after turning off CAN_RCV_MSG. */
+       if (clear_notif_pending(vcoreid)) {
+               __sync_fetch_and_or(&vcpd->flags, VC_CAN_RCV_MSG);
+               return;
        }
-       return retval;
+       /* If we are yielding since we don't want the core, tell the kernel we want
+        * one less vcore.  If yield fails (slight race), we may end up having more
+        * vcores than amt_wanted for a while, and might lose one later on (after a
+        * preempt/timeslicing) - the 2LS will have to notice eventually if it
+        * actually needs more vcores (which it already needs to do).  We need to
+        * atomically decrement, though I don't want the kernel's data type here to
+        * be atomic_t (only userspace cares in this one case). */
+       if (!preempt_pending)
+               __sync_fetch_and_sub(&__procdata.res_req[RES_CORES].amt_wanted, 1);
+       /* We can probably yield.  This may pop back up if notif_pending became set
+        * by the kernel after we cleared it and we lost the race. */
+       sys_yield(preempt_pending);
+       __sync_fetch_and_or(&vcpd->flags, VC_CAN_RCV_MSG);
 }
 
 /* Clear pending, and try to handle events that came in between a previous call
@@ -217,287 +299,143 @@ bool check_preempt_pending(uint32_t vcoreid)
  * events, and we will have send pending to 0. 
  *
  * Note that this won't catch every race/case of an incoming event.  Future
- * events will get caught in pop_ros_tf() */
-void clear_notif_pending(uint32_t vcoreid)
+ * events will get caught in pop_ros_tf() or proc_yield().
+ *
+ * Also note that this handles events, which may change your current uthread or
+ * might not return!  Be careful calling this.  Check run_uthread for an example
+ * of how to use this. */
+bool clear_notif_pending(uint32_t vcoreid)
 {
+       bool handled_event = FALSE;
        do {
-               cmb();
-               __procdata.vcore_preempt_data[vcoreid].notif_pending = 0;
-       } while (handle_events(vcoreid));
+               vcpd_of(vcoreid)->notif_pending = 0;
+               /* need a full mb(), since handle events might be just a read or might
+                * be a write, either way, it needs to happen after notif_pending */
+               mb();
+               handled_event = handle_events(vcoreid);
+       } while (handled_event);
+       return handled_event;
 }
 
-/****************** uthread *******************/
-/* static helpers: */
-static int __uthread_allocate_tls(struct uthread *uthread);
-static void __uthread_free_tls(struct uthread *uthread);
-
-/* 2LSs shouldn't call vcore_entry() directly */
-// XXX this is going to break testing apps like mhello and syscall
-void __attribute__((noreturn)) vcore_entry()
-{
-       uint32_t vcoreid = vcore_id();
-
-       struct preempt_data *vcpd = &__procdata.vcore_preempt_data[vcoreid];
-
-       /* Should always have notifications disabled when coming in here. */
-       assert(vcpd->notif_enabled == FALSE);
-       assert(in_vcore_context());
-
-       check_preempt_pending(vcoreid);
-       handle_events(vcoreid);
-       assert(in_vcore_context());     /* double check, in case and event changed it */
-       assert(sched_ops->sched_entry);
-       sched_ops->sched_entry();
-       /* If we get here, the 2LS entry returned.  We can call out to the 2LS for
-        * guidance about whether or not to yield, etc.  Or the 2LS can do it and
-        * just not return.  Whatever we do, it ought to parallel what we do for
-        * requesting more cores in uthread_create(). */
-       printd("Vcore %d is yielding\n", vcoreid);
-       sys_yield(0);
-       assert(0);
-}
-
-/* Creates a uthread.  Will pass udata to sched_ops's thread_create.  For now,
- * the vcore/default 2ls code handles start routines and args.  Mostly because
- * this is used when initing a utf, which is vcore specific for now. */
-struct uthread *uthread_create(void (*func)(void), void *udata)
-{
-       /* First time through, init the vcore code (which makes a uthread out of
-        * thread0 / the current code.  Could move this to a ctor. */
-       static bool first = TRUE;
-       if (first) {
-               if (vcore_init())               /* could make this uthread_init */
-                       printf("Vcore init failed!\n");
-               first = FALSE;
-       }
-       assert(!in_vcore_context());
-       assert(sched_ops->thread_create);
-       struct uthread *new_thread = sched_ops->thread_create(func, udata);
-       /* Get a TLS */
-       assert(!__uthread_allocate_tls(new_thread));
-       /* Switch into the new guys TLS and let it know who it is */
-       struct uthread *caller = current_thread;
-       assert(caller);
-       /* Don't migrate this thread to another vcore, since it depends on being on
-        * the same vcore throughout. */
-       caller->dont_migrate = TRUE;
-       wmb();
-       /* Note the first time we call this, we technically aren't on a vcore */
-       uint32_t vcoreid = vcore_id();
-       /* Save the new_thread to the new uthread in that uthread's TLS */
-       set_tls_desc(new_thread->tls_desc, vcoreid);
-       current_thread = new_thread;
-       /* Switch back to the caller */
-       set_tls_desc(caller->tls_desc, vcoreid);
-       /* Okay to migrate now. */
-       wmb();
-       caller->dont_migrate = FALSE;
-       return new_thread;
-}
-
-void uthread_runnable(struct uthread *uthread)
+/* Enables notifs, and deals with missed notifs by self notifying.  This should
+ * be rare, so the syscall overhead isn't a big deal.  The other alternative
+ * would be to uthread_yield(), which would require us to revert some uthread
+ * interface changes. */
+void enable_notifs(uint32_t vcoreid)
 {
-       /* Allow the 2LS to make the thread runnable, and do whatever. */
-       assert(sched_ops->thread_runnable);
-       sched_ops->thread_runnable(uthread);
-       /* This is where we'll call out to a smarter 2LS function to see if we want
-        * to get more cores (and how many). */
-       /* Need to get some vcores.  If this is the first time, we'd like to get
-        * two: one for the main thread (aka thread0), and another for the pthread
-        * we are creating.  Can rework this if we get another vcore interface that
-        * deals with absolute core counts.
-        *
-        * Need to get at least one core to put us in _M mode so we can run the 2LS,
-        * etc, so for now we'll just spin until we get at least one (might be none
-        * available).
-        *
-        * TODO: do something smarter regarding asking for cores (paired with
-        * yielding), and block or something until one core is available (will need
-        * kernel support). */
-       static bool first_time = TRUE;
-       if (first_time) {
-               first_time = FALSE;
-               /* Try for two, don't settle for less than 1 */
-               while (num_vcores() < 1) {
-                       vcore_request(2);
-                       cpu_relax();
-               }
-       } else {        /* common case */
-               /* Try to get another for the new thread, but doesn't matter if we get
-                * one or not, so long as we still have at least 1. */
-               vcore_request(1);
-       }
+       __enable_notifs(vcoreid);
+       wrmb(); /* need to read after the write that enabled notifs */
+       /* Note we could get migrated before executing this.  If that happens, our
+        * vcore had gone into vcore context (which is what we wanted), and this
+        * self_notify to our old vcore is spurious and harmless. */
+       if (vcpd_of(vcoreid)->notif_pending)
+               sys_self_notify(vcoreid, EV_NONE, 0, TRUE);
 }
 
-/* Need to have this as a separate, non-inlined function since we clobber the
- * stack pointer before calling it, and don't want the compiler to play games
- * with my hart.
- *
- * TODO: combine this 2-step logic with uthread_exit() */
-static void __attribute__((noinline, noreturn)) 
-__uthread_yield(struct uthread *uthread)
+/* Helper to disable notifs.  It simply checks to make sure we disabled uthread
+ * migration, which is a common mistake. */
+void disable_notifs(uint32_t vcoreid)
 {
-       assert(in_vcore_context());
-       /* TODO: want to set this to FALSE once we no longer depend on being on this
-        * vcore.  Though if we are using TLS, we are depending on the vcore.  Since
-        * notifs are disabled and we are in a transition context, we probably
-        * shouldn't be moved anyway.  It does mean that a pthread could get jammed.
-        * If we do this after putting it on the active list, we'll have a race on
-        * dont_migrate. */
-       uthread->dont_migrate = FALSE;
-       assert(sched_ops->thread_yield);
-       /* 2LS will save the thread somewhere for restarting.  Later on, we'll
-        * probably have a generic function for all sorts of waiting. */
-       sched_ops->thread_yield(uthread);
-       /* Leave the current vcore completely */
-       current_thread = NULL; // this might be okay, even with a migration
-       /* Go back to the entry point, where we can handle notifications or
-        * reschedule someone. */
-       vcore_entry();
+       if (!in_vcore_context() && current_uthread)
+               assert(current_uthread->flags & UTHREAD_DONT_MIGRATE);
+       __disable_notifs(vcoreid);
 }
 
-/* Calling thread yields.  TODO: combine similar code with uthread_exit() (done
- * like this to ease the transition to the 2LS-ops */
-void uthread_yield(void)
+/* Like smp_idle(), this will put the core in a state that it can only be woken
+ * up by an IPI.  In the future, we may halt or something. */
+void __attribute__((noreturn)) vcore_idle(void)
 {
-       struct uthread *uthread = current_thread;
-       volatile bool yielding = TRUE; /* signal to short circuit when restarting */
-       /* TODO: (HSS) Save silly state */
-       // save_fp_state(&t->as);
-       assert(!in_vcore_context());
-       /* Don't migrate this thread to another vcore, since it depends on being on
-        * the same vcore throughout (once it disables notifs). */
-       uthread->dont_migrate = TRUE;
-       wmb();
        uint32_t vcoreid = vcore_id();
-       printd("[U] Uthread %08p is yielding on vcore %d\n", uthread, vcoreid);
-       struct preempt_data *vcpd = &__procdata.vcore_preempt_data[vcoreid];
-       /* once we do this, we might miss a notif_pending, so we need to enter vcore
-        * entry later.  Need to disable notifs so we don't get in weird loops with
-        * save_ros_tf() and pop_ros_tf(). */
-       disable_notifs(vcoreid);
-       /* take the current state and save it into t->utf when this pthread
-        * restarts, it will continue from right after this, see yielding is false,
-        * and short ciruit the function. */
-       save_ros_tf(&uthread->utf);
-       if (!yielding)
-               goto yield_return_path;
-       yielding = FALSE; /* for when it starts back up */
-       /* Change to the transition context (both TLS and stack). */
-       extern void** vcore_thread_control_blocks;
-       set_tls_desc(vcore_thread_control_blocks[vcoreid], vcoreid);
-       assert(current_thread == uthread);      
-       assert(in_vcore_context());     /* technically, we aren't fully in vcore context */
-       /* After this, make sure you don't use local variables.  Note the warning in
-        * pthread_exit() */
-       set_stack_pointer((void*)vcpd->transition_stack);
-       /* Finish exiting in another function. */
-       __uthread_yield(current_thread);
-       /* Should never get here */
-       assert(0);
-       /* Will jump here when the pthread's trapframe is restarted/popped. */
-yield_return_path:
-       printd("[U] Uthread %08p returning from a yield!\n", uthread);
+       clear_notif_pending(vcoreid);
+       enable_notifs(vcoreid);
+       while (1) {
+               cpu_relax();
+       }
 }
 
-/* Need to have this as a separate, non-inlined function since we clobber the
- * stack pointer before calling it, and don't want the compiler to play games
- * with my hart. */
-static void __attribute__((noinline, noreturn)) 
-__uthread_exit(struct uthread *uthread)
+/* Helper, that actually makes sure a vcore is running.  Call this is you really
+ * want vcoreid.  More often, you'll want to call the regular version. */
+static void __ensure_vcore_runs(uint32_t vcoreid)
 {
-       assert(in_vcore_context());
-       /* we alloc and manage the TLS, so lets get rid of it */
-       __uthread_free_tls(uthread);
-       /* 2LS specific cleanup */
-       assert(sched_ops->thread_exit);
-       sched_ops->thread_exit(uthread);
-       current_thread = NULL;
-       /* Go back to the entry point, where we can handle notifications or
-        * reschedule someone. */
-       vcore_entry();
+       if (vcore_is_preempted(vcoreid)) {
+               printd("[vcore]: VC %d changing to VC %d\n", vcore_id(), vcoreid);
+               /* Note that at this moment, the vcore could still be mapped (we're
+                * racing with __preempt.  If that happens, we'll just fail the
+                * sys_change_vcore(), and next time __ensure runs we'll get it. */
+               /* We want to recover them from preemption.  Since we know they have
+                * notifs disabled, they will need to be directly restarted, so we can
+                * skip the other logic and cut straight to the sys_change_vcore() */
+               sys_change_vcore(vcoreid, FALSE);
+       }
 }
 
-/* Exits from the uthread */
-void uthread_exit(void)
+/* Helper, looks for any preempted vcores, making sure each of them runs at some
+ * point.  This is pretty heavy-weight, and should be used to help get out of
+ * weird deadlocks (spinning in vcore context, waiting on another vcore).  If
+ * you might know which vcore you are waiting on, use ensure_vc_runs. */
+static void __ensure_all_run(void)
 {
-       assert(!in_vcore_context());
-       struct uthread *uthread = current_thread;
-       /* Don't migrate this thread to anothe vcore, since it depends on being on
-        * the same vcore throughout. */
-       uthread->dont_migrate = TRUE; // won't set to false later, since he is dying
-       wmb();
-       uint32_t vcoreid = vcore_id();
-       struct preempt_data *vcpd = &__procdata.vcore_preempt_data[vcoreid];
-       printd("[U] Uthread %08p is exiting on vcore %d\n", uthread, vcoreid);
-       /* once we do this, we might miss a notif_pending, so we need to enter vcore
-        * entry later. */
-       disable_notifs(vcoreid);
-       /* Change to the transition context (both TLS and stack). */
-       extern void** vcore_thread_control_blocks;
-       set_tls_desc(vcore_thread_control_blocks[vcoreid], vcoreid);
-       assert(current_thread == uthread);      
-       /* After this, make sure you don't use local variables.  Also, make sure the
-        * compiler doesn't use them without telling you (TODO).
-        *
-        * In each arch's set_stack_pointer, make sure you subtract off as much room
-        * as you need to any local vars that might be pushed before calling the
-        * next function, or for whatever other reason the compiler/hardware might
-        * walk up the stack a bit when calling a noreturn function. */
-       set_stack_pointer((void*)vcpd->transition_stack);
-       /* Finish exiting in another function.  Ugh. */
-       __uthread_exit(current_thread);
+       for (int i = 0; i < max_vcores(); i++)
+               __ensure_vcore_runs(i);
 }
 
-/* Runs whatever thread is vcore's current_thread */
-void run_current_uthread(void)
+/* Makes sure a vcore is running.  If it is preempted, we'll switch to
+ * it.  This will return, either immediately if the vcore is running, or later
+ * when someone preempt-recovers us.
+ *
+ * If you pass in your own vcoreid, this will make sure all other preempted
+ * vcores run. */
+void ensure_vcore_runs(uint32_t vcoreid)
 {
-       uint32_t vcoreid = vcore_id();
-       struct preempt_data *vcpd = &__procdata.vcore_preempt_data[vcoreid];
-       assert(current_thread);
-       printd("[U] Vcore %d is restarting uthread %d\n", vcoreid, uthread->id);
-       clear_notif_pending(vcoreid);
-       set_tls_desc(current_thread->tls_desc, vcoreid);
-       /* Pop the user trap frame */
-       pop_ros_tf(&vcpd->notif_tf, vcoreid);
-       assert(0);
+       /* if the vcoreid is ourselves, make sure everyone else is running */
+       if (vcoreid == vcore_id()) {
+               __ensure_all_run();
+               return;
+       }
+       __ensure_vcore_runs(vcoreid);
 }
 
-/* Launches the uthread on the vcore */
-void run_uthread(struct uthread *uthread)
+#define NR_RELAX_SPINS 1000
+/* If you are spinning in vcore context and it is likely that you don't know who
+ * you are waiting on, call this.  It will spin for a bit before firing up the
+ * potentially expensive __ensure_all_run().  Don't call this from uthread
+ * context.  sys_change_vcore will probably mess you up. */
+void cpu_relax_vc(uint32_t vcoreid)
 {
-       /* Save a ptr to the pthread running in the transition context's TLS */
-       uint32_t vcoreid = vcore_id();
-       struct preempt_data *vcpd = &__procdata.vcore_preempt_data[vcoreid];
-       printd("[U] Vcore %d is starting uthread %d\n", vcoreid, uthread->id);
-       current_thread = uthread;
-       clear_notif_pending(vcoreid);
-       set_tls_desc(uthread->tls_desc, vcoreid);
-       /* Load silly state (Floating point) too.  For real */
-       /* TODO: (HSS) */
-       /* Pop the user trap frame */
-       pop_ros_tf(&uthread->utf, vcoreid);
-       assert(0);
+       static __thread unsigned int spun;              /* vcore TLS */
+       assert(in_vcore_context());
+       spun = 0;
+       if (spun++ >= NR_RELAX_SPINS) {
+               /* if vcoreid == vcore_id(), this might be expensive */
+               ensure_vcore_runs(vcoreid);
+               spun = 0;
+       }
+       cpu_relax();
 }
 
-/* TLS helpers */
-static int __uthread_allocate_tls(struct uthread *uthread)
+/* Check with the kernel to determine what vcore we are.  Normally, you should
+ * never call this, since your vcoreid is stored in your TLS.  Also, if you call
+ * it from a uthread, you could get migrated, so you should drop into some form
+ * of vcore context (DONT_MIGRATE on) */
+uint32_t get_vcoreid(void)
 {
-       assert(!uthread->tls_desc);
-       uthread->tls_desc = allocate_tls();
-       if (!uthread->tls_desc) {
-               errno = ENOMEM;
-               return -1;
+       if (!in_vcore_context()) {
+               assert(current_uthread);
+               assert(current_uthread->flags & UTHREAD_DONT_MIGRATE);
        }
-       return 0;
+       return __get_vcoreid();
 }
 
-/* TODO: probably don't want to dealloc.  Considering caching */
-static void __uthread_free_tls(struct uthread *uthread)
+/* Debugging helper.  Pass in the string you want printed if your vcoreid is
+ * wrong, and pass in what vcoreid you think you are.  Don't call from uthread
+ * context unless migrations are disabled.  Will print some stuff and return
+ * FALSE if you were wrong. */
+bool check_vcoreid(const char *str, uint32_t vcoreid)
 {
-       extern void _dl_deallocate_tls (void *tcb, bool dealloc_tcb) internal_function;
-
-       assert(uthread->tls_desc);
-       _dl_deallocate_tls(uthread->tls_desc, TRUE);
-       uthread->tls_desc = NULL;
+       uint32_t kvcoreid = get_vcoreid();
+       if (vcoreid != kvcoreid) {
+               ros_debug("%s: VC %d thought it was VC %d\n", str, kvcoreid, vcoreid);
+               return FALSE;
+       }
+       return TRUE;
 }