Also send SIGSEGV on EACCES fault
[akaros.git] / user / pthread / pthread.c
index cd2cd44..924db08 100644 (file)
@@ -1,11 +1,14 @@
-#include <ros/arch/trapframe.h>
+// Needed for sigmask functions...
+#define _GNU_SOURCE
+
+#include <ros/trapframe.h>
 #include <pthread.h>
 #include <vcore.h>
 #include <mcs.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <assert.h>
-#include <rstdio.h>
+#include <stdio.h>
 #include <errno.h>
 #include <parlib.h>
 #include <ros/event.h>
 #include <arch/arch.h>
 #include <sys/queue.h>
 #include <sys/mman.h>
-#include <assert.h>
 #include <event.h>
+#include <ucq.h>
 
 struct pthread_queue ready_queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(ready_queue);
 struct pthread_queue active_queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(active_queue);
-mcs_lock_t queue_lock = MCS_LOCK_INIT;
-pthread_once_t init_once = PTHREAD_ONCE_INIT;
+struct mcs_pdr_lock queue_lock;
 int threads_ready = 0;
 int threads_active = 0;
+atomic_t threads_total;
+bool can_adjust_vcores = TRUE;
+bool need_tls = TRUE;
+
+/* Array of per-vcore structs to manage waiting on syscalls and handling
+ * overflow.  Init'd in pth_init(). */
+struct sysc_mgmt *sysc_mgmt = 0;
 
 /* Helper / local functions */
 static int get_next_pid(void);
 static inline void spin_to_sleep(unsigned int spins, unsigned int *spun);
 
-__thread struct pthread_tcb *current_thread = 0;
+/* Pthread 2LS operations */
+void pth_sched_entry(void);
+void pth_thread_runnable(struct uthread *uthread);
+void pth_thread_paused(struct uthread *uthread);
+void pth_thread_blockon_sysc(struct uthread *uthread, void *sysc);
+void pth_thread_has_blocked(struct uthread *uthread, int flags);
+void pth_thread_refl_fault(struct uthread *uthread, unsigned int trap_nr,
+                           unsigned int err, unsigned long aux);
+void pth_preempt_pending(void);
+void pth_spawn_thread(uintptr_t pc_start, void *data);
+
+/* Event Handlers */
+static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type,
+                               void *data);
+
+struct schedule_ops pthread_sched_ops = {
+       pth_sched_entry,
+       pth_thread_runnable,
+       pth_thread_paused,
+       pth_thread_blockon_sysc,
+       pth_thread_has_blocked,
+       pth_thread_refl_fault,
+       0, /* pth_preempt_pending, */
+       0, /* pth_spawn_thread, */
+};
+
+/* Publish our sched_ops, overriding the weak defaults */
+struct schedule_ops *sched_ops = &pthread_sched_ops;
+
+/* Static helpers */
+static void __pthread_free_stack(struct pthread_tcb *pt);
+static int __pthread_allocate_stack(struct pthread_tcb *pt);
+
+/* Trigger a posix signal on a pthread from vcore context */
+static void __pthread_trigger_posix_signal(pthread_t thread, int signo,
+                                           struct siginfo *info)
+{
+       int vcoreid = vcore_id();
+       struct user_context *ctx;
+       if (current_uthread) {
+               struct preempt_data *vcpd = vcpd_of(vcoreid);
+        ctx = &vcpd->uthread_ctx;
+       } else {
+               ctx = &thread->uthread.u_ctx;
+       }
+
+       void *temp_tls_desc = get_tls_desc(vcoreid);
+       set_tls_desc(thread->uthread.tls_desc, vcoreid);
+       trigger_posix_signal(signo, info, ctx);
+       set_tls_desc(temp_tls_desc, vcoreid);
+}
 
-void _pthread_init()
+static void __pthread_trigger_pending_posix_signals(pthread_t thread)
 {
-       if (vcore_init())
-               printf("vcore_init() failed, we're fucked!\n");
-       
-       assert(vcore_id() == 0);
+       if (thread->sigpending) {
+               sigset_t andset = thread->sigpending & (~thread->sigmask);
+               if (!__sigisemptyset(&andset)) {
+                       for (int i = 1; i < _NSIG; i++) {
+                               if (__sigismember(&andset, i)) {
+                                       __sigdelset(&thread->sigpending, i);
+                                       __pthread_trigger_posix_signal(thread, i, NULL);
+                               }
+                       }
+               }
+       }
+}
 
-       /* Tell the kernel where and how we want to receive events.  This is just an
-        * example of what to do to have a notification turned on.  We're turning on
-        * USER_IPIs, posting events to vcore 0's vcpd, and telling the kernel to
-        * send to vcore 0.  Note sys_self_notify will ignore the vcoreid pref.
-        * Also note that enable_kevent() is just an example, and you probably want
-        * to use parts of event.c to do what you want. */
-       enable_kevent(EV_USER_IPI, 0, EVENT_IPI);
+/* Called from vcore entry.  Options usually include restarting whoever was
+ * running there before or running a new thread.  Events are handled out of
+ * event.c (table of function pointers, stuff like that). */
+void __attribute__((noreturn)) pth_sched_entry(void)
+{
+       uint32_t vcoreid = vcore_id();
+       if (current_uthread) {
+               /* Run any pending posix signal handlers registered via pthread_kill */
+               __pthread_trigger_pending_posix_signals((pthread_t)current_uthread);
+               run_current_uthread();
+               /* Run the thread itself */
+               assert(0);
+       }
+       /* no one currently running, so lets get someone from the ready queue */
+       struct pthread_tcb *new_thread = NULL;
+       /* Try to get a thread.  If we get one, we'll break out and run it.  If not,
+        * we'll try to yield.  vcore_yield() might return, if we lost a race and
+        * had a new event come in, one that may make us able to get a new_thread */
+       do {
+               handle_events(vcoreid);
+               __check_preempt_pending(vcoreid);
+               mcs_pdr_lock(&queue_lock);
+               new_thread = TAILQ_FIRST(&ready_queue);
+               if (new_thread) {
+                       TAILQ_REMOVE(&ready_queue, new_thread, next);
+                       TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, new_thread, next);
+                       threads_active++;
+                       threads_ready--;
+                       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+                       /* If you see what looks like the same uthread running in multiple
+                        * places, your list might be jacked up.  Turn this on. */
+                       printd("[P] got uthread %08p on vc %d state %08p flags %08p\n",
+                              new_thread, vcoreid,
+                              ((struct uthread*)new_thread)->state,
+                              ((struct uthread*)new_thread)->flags);
+                       break;
+               }
+               mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+               /* no new thread, try to yield */
+               printd("[P] No threads, vcore %d is yielding\n", vcore_id());
+               /* TODO: you can imagine having something smarter here, like spin for a
+                * bit before yielding (or not at all if you want to be greedy). */
+               if (can_adjust_vcores)
+                       vcore_yield(FALSE);
+       } while (1);
+       assert(new_thread->state == PTH_RUNNABLE);
+       /* Run any pending posix signal handlers registered via pthread_kill */
+       __pthread_trigger_pending_posix_signals(new_thread);
+       /* Run the thread itself */
+       run_uthread((struct uthread*)new_thread);
+       assert(0);
+}
 
-       /* 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);
+/* Could move this, along with start_routine and arg, into the 2LSs */
+static void __pthread_run(void)
+{
+       struct pthread_tcb *me = pthread_self();
+       pthread_exit(me->start_routine(me->arg));
+}
 
-       /* Create a pthread_tcb for the main thread */
-       pthread_t t = (pthread_t)calloc(1, sizeof(struct pthread_tcb));
-       t->id = get_next_pid();
-       assert(t->id == 0);
-       /* Put the new pthread on the active queue */
-       mcs_lock_lock(&queue_lock);
-       threads_active++;
-       TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, t, next);
-       mcs_lock_unlock(&queue_lock);
-       
-       /* Save a pointer to the newly created threads tls region into its tcb */
-       t->tls_desc = get_tls_desc(0);
-       /* Save a pointer to the pthread in its own TLS */
-       current_thread = t;
+/* GIANT WARNING: if you make any changes to this, also change the broadcast
+ * wakeups (cond var, barrier, etc) */
+void pth_thread_runnable(struct uthread *uthread)
+{
+       struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
+       /* At this point, the 2LS can see why the thread blocked and was woken up in
+        * the first place (coupling these things together).  On the yield path, the
+        * 2LS was involved and was able to set the state.  Now when we get the
+        * thread back, we can take a look. */
+       printd("pthread %08p runnable, state was %d\n", pthread, pthread->state);
+       switch (pthread->state) {
+               case (PTH_CREATED):
+               case (PTH_BLK_YIELDING):
+               case (PTH_BLK_JOINING):
+               case (PTH_BLK_SYSC):
+               case (PTH_BLK_PAUSED):
+               case (PTH_BLK_MUTEX):
+                       /* can do whatever for each of these cases */
+                       break;
+               default:
+                       printf("Odd state %d for pthread %08p\n", pthread->state, pthread);
+       }
+       pthread->state = PTH_RUNNABLE;
+       /* Insert the newly created thread into the ready queue of threads.
+        * It will be removed from this queue later when vcore_entry() comes up */
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
+       /* Again, GIANT WARNING: if you change this, change batch wakeup code */
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&ready_queue, pthread, next);
+       threads_ready++;
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+       /* Smarter schedulers should look at the num_vcores() and how much work is
+        * going on to make a decision about how many vcores to request. */
+       if (can_adjust_vcores)
+               vcore_request(threads_ready);
+}
 
-       /* 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 = t;
-       set_tls_desc(t->tls_desc, 0);
+/* For some reason not under its control, the uthread stopped running (compared
+ * to yield, which was caused by uthread/2LS code).
+ *
+ * The main case for this is if the vcore was preempted or if the vcore it was
+ * running on needed to stop.  You are given a uthread that looks like it took a
+ * notif, and had its context/silly state copied out to the uthread struct.
+ * (copyout_uthread).  Note that this will be called in the context (TLS) of the
+ * vcore that is losing the uthread.  If that vcore is running, it'll be in a
+ * preempt-event handling loop (not in your 2LS code).  If this is a big
+ * problem, I'll change it. */
+void pth_thread_paused(struct uthread *uthread)
+{
+       struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
+       /* Remove from the active list.  Note that I don't particularly care about
+        * the active list.  We keep it around because it causes bugs and keeps us
+        * honest.  After all, some 2LS may want an active list */
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
+       threads_active--;
+       TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+       /* communicate to pth_thread_runnable */
+       pthread->state = PTH_BLK_PAUSED;
+       /* At this point, you could do something clever, like put it at the front of
+        * the runqueue, see if it was holding a lock, do some accounting, or
+        * whatever. */
+       pth_thread_runnable(uthread);
+}
 
-       // TODO: consider replacing this when we have an interface allowing
-       // requesting absolute num vcores, and moving it to pthread_create and
-       // asking for 2
-       vcore_request(1);
+/* Restarts a uthread hanging off a syscall.  For the simple pthread case, we
+ * just make it runnable and let the main scheduler code handle it. */
+static void restart_thread(struct syscall *sysc)
+{
+       struct uthread *ut_restartee = (struct uthread*)sysc->u_data;
+       /* uthread stuff here: */
+       assert(ut_restartee);
+       assert(((struct pthread_tcb*)ut_restartee)->state == PTH_BLK_SYSC);
+       assert(ut_restartee->sysc == sysc);     /* set in uthread.c */
+       ut_restartee->sysc = 0; /* so we don't 'reblock' on this later */
+       pth_thread_runnable(ut_restartee);
 }
 
-void __attribute__((noreturn)) vcore_entry()
+/* This handler is usually run in vcore context, though I can imagine it being
+ * called by a uthread in some other threading library. */
+static void pth_handle_syscall(struct event_msg *ev_msg, unsigned int ev_type,
+                               void *data)
 {
-       uint32_t vcoreid = vcore_id();
+       struct syscall *sysc;
+       assert(in_vcore_context());
+       /* if we just got a bit (not a msg), it should be because the process is
+        * still an SCP and hasn't started using the MCP ev_q yet (using the simple
+        * ev_q and glibc's blockon) or because the bit is still set from an old
+        * ev_q (blocking syscalls from before we could enter vcore ctx).  Either
+        * way, just return.  Note that if you screwed up the pth ev_q and made it
+        * NO_MSG, you'll never notice (we used to assert(ev_msg)). */
+       if (!ev_msg)
+               return;
+       /* It's a bug if we don't have a msg (we're handling a syscall bit-event) */
+       assert(ev_msg);
+       /* Get the sysc from the message and just restart it */
+       sysc = ev_msg->ev_arg3;
+       assert(sysc);
+       restart_thread(sysc);
+}
 
-       struct preempt_data *vcpd = &__procdata.vcore_preempt_data[vcoreid];
+/* This will be called from vcore context, after the current thread has yielded
+ * and is trying to block on sysc.  Need to put it somewhere were we can wake it
+ * up when the sysc is done.  For now, we'll have the kernel send us an event
+ * when the syscall is done. */
+void pth_thread_blockon_sysc(struct uthread *uthread, void *syscall)
+{
+       struct syscall *sysc = (struct syscall*)syscall;
+       int old_flags;
+       uint32_t vcoreid = vcore_id();
+       /* rip from the active queue */
+       struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
+       pthread->state = PTH_BLK_SYSC;
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
+       threads_active--;
+       TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+       /* Set things up so we can wake this thread up later */
+       sysc->u_data = uthread;
+       /* Register our vcore's syscall ev_q to hear about this syscall. */
+       if (!register_evq(sysc, sysc_mgmt[vcoreid].ev_q)) {
+               /* Lost the race with the call being done.  The kernel won't send the
+                * event.  Just restart him. */
+               restart_thread(sysc);
+       }
+       /* GIANT WARNING: do not touch the thread after this point. */
+}
 
-       /* Should always have notifications disabled when coming in here. */
-       assert(vcpd->notif_enabled == FALSE);
+void pth_thread_has_blocked(struct uthread *uthread, int flags)
+{
+       struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
+       /* could imagine doing something with the flags.  For now, we just treat all
+        * externally blocked reasons as 'MUTEX'.  Whatever we do here, we are
+        * mostly communicating to our future selves in pth_thread_runnable(), which
+        * gets called by whoever triggered this callback */
+       pthread->state = PTH_BLK_MUTEX;
+       /* Just for yucks: */
+       if (flags == UTH_EXT_BLK_JUSTICE)
+               printf("For great justice!\n");
+}
 
-       check_preempt_pending(vcoreid);
-       handle_events(vcoreid);
-       // TODO: consider making this restart path work for restarting as well as
-       // freshly starting
-       if (current_thread) {
-               vcpd->notif_pending = 0;
-               /* Do one last check for notifs after clearing pending */
-               // TODO: call the handle_notif() here (first)
+void pth_thread_refl_fault(struct uthread *uthread, unsigned int trap_nr,
+                           unsigned int err, unsigned long aux)
+{
+       struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
+       pthread->state = PTH_BLK_SYSC;
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
+       threads_active--;
+       TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
 
-               set_tls_desc(current_thread->tls_desc, vcoreid);
-               /* Pop the user trap frame */
-               pop_ros_tf(&vcpd->notif_tf, vcoreid);
-               assert(0);
+       if (trap_nr != 14 && trap_nr != 13) {
+               printf("Pthread has unhandled fault: %d\n", trap_nr);
+               print_user_context(&uthread->u_ctx);
+               exit(-1);
        }
 
-       /* no one currently running, so lets get someone from the ready queue */
-       struct pthread_tcb *new_thread = NULL;
-       mcs_lock_lock(&queue_lock);
-       new_thread = TAILQ_FIRST(&ready_queue);
-       if (new_thread) {
-               TAILQ_REMOVE(&ready_queue, new_thread, next);
-               TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, new_thread, next);
-               threads_active++;
-               threads_ready--;
+       if (!(err & PF_VMR_BACKED)) {
+               if (!__sigismember(&pthread->sigmask, SIGSEGV)) {
+                       struct siginfo info = {0};
+                       info.si_code = SEGV_MAPERR;
+                       info.si_addr = (void*)aux;
+                       __pthread_trigger_posix_signal(pthread, SIGSEGV, &info);
+               }
+               pth_thread_runnable(uthread);
+               return;
        }
-       mcs_lock_unlock(&queue_lock);
-       if (!new_thread) {
-               /* TODO: consider doing something more intelligent here */
-               printd("[P] No threads, vcore %d is yielding\n", vcoreid);
-               sys_yield(0);
+       /* stitching for the event handler.  sysc -> uth, uth -> sysc */
+       uthread->local_sysc.u_data = uthread;
+       uthread->sysc = &uthread->local_sysc;
+       pthread->state = PTH_BLK_SYSC;
+       /* one downside is that we'll never check the return val of the syscall.  if
+        * we errored out, we wouldn't know til we PF'd again, and inspected the old
+        * retval/err and other sysc fields (make sure the PF is on the same addr,
+        * etc).  could run into this issue on truncated files too. */
+       syscall_async(&uthread->local_sysc, SYS_populate_va, aux, 1);
+       if (!register_evq(&uthread->local_sysc, sysc_mgmt[vcore_id()].ev_q)) {
+               /* Lost the race with the call being done.  The kernel won't send the
+                * event.  Just restart him. */
+               restart_thread(&uthread->local_sysc);
        }
-       /* Save a ptr to the pthread running in the transition context's TLS */
-       current_thread = new_thread;
-       printd("[P] Vcore %d is starting pthread %d\n", vcoreid, new_thread->id);
-
-       vcpd->notif_pending = 0;
-       /* Do one last check for notifs after clearing pending */
-       // TODO: call the handle_notif() here (first)
-       set_tls_desc(new_thread->tls_desc, vcoreid);
-
-       /* Load silly state (Floating point) too.  For real */
-       // TODO: (HSS)
+}
 
-       /* Pop the user trap frame */
-       pop_ros_tf(&new_thread->utf, vcoreid);
-       assert(0);
+void pth_preempt_pending(void)
+{
 }
 
-int pthread_attr_init(pthread_attr_t *a)
+void pth_spawn_thread(uintptr_t pc_start, void *data)
 {
-       a->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;
-       a->detachstate = PTHREAD_CREATE_JOINABLE;
-       return 0;
 }
 
-int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *a)
+/* Akaros pthread extensions / hacks */
+
+/* Tells the pthread 2LS to not change the number of vcores.  This means it will
+ * neither request vcores nor yield vcores.  Only used for testing. */
+void pthread_can_vcore_request(bool can)
 {
-       return 0;
+       /* checked when we would request or yield */
+       can_adjust_vcores = can;
 }
 
-/* TODO: probably don't want to dealloc.  Considering caching */
-static void __pthread_free_tls(struct pthread_tcb *pt)
+void pthread_need_tls(bool need)
 {
-       extern void _dl_deallocate_tls (void *tcb, bool dealloc_tcb) internal_function;
+       need_tls = need;
+}
+
+/* Pthread interface stuff and helpers */
 
-       assert(pt->tls_desc);
-       _dl_deallocate_tls(pt->tls_desc, TRUE);
-       pt->tls_desc = NULL;
+int pthread_attr_init(pthread_attr_t *a)
+{
+       a->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;
+       a->detachstate = PTHREAD_CREATE_JOINABLE;
+       return 0;
 }
 
-static int __pthread_allocate_tls(struct pthread_tcb *pt)
+int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *a)
 {
-       assert(!pt->tls_desc);
-       pt->tls_desc = allocate_tls();
-       if (!pt->tls_desc) {
-               errno = ENOMEM;
-               return -1;
-       }
        return 0;
 }
 
-
 static void __pthread_free_stack(struct pthread_tcb *pt)
 {
-       assert(!munmap(pt->stacktop - PTHREAD_STACK_SIZE, PTHREAD_STACK_SIZE));
+       int ret = munmap(pt->stacktop - pt->stacksize, pt->stacksize);
+       assert(!ret);
 }
 
 static int __pthread_allocate_stack(struct pthread_tcb *pt)
@@ -187,12 +400,6 @@ static int __pthread_allocate_stack(struct pthread_tcb *pt)
        return 0;
 }
 
-void __pthread_run(void)
-{
-       struct pthread_tcb *me = current_thread;
-       pthread_exit(me->start_routine(me->arg));
-}
-
 // Warning, this will reuse numbers eventually
 static int get_next_pid(void)
 {
@@ -200,148 +407,285 @@ static int get_next_pid(void)
        return next_pid++;
 }
 
-
 int pthread_attr_setstacksize(pthread_attr_t *attr, size_t stacksize)
 {
        attr->stacksize = stacksize;
        return 0;
 }
+
 int pthread_attr_getstacksize(const pthread_attr_t *attr, size_t *stacksize)
 {
        *stacksize = attr->stacksize;
        return 0;
 }
 
-int pthread_create(pthread_t* thread, const pthread_attr_t* attr,
-                   void *(*start_routine)(void *), void* arg)
+/* Do whatever init you want.  At some point call uthread_lib_init() and pass it
+ * a uthread representing thread0 (int main()) */
+void pthread_lib_init(void)
 {
-       /* After this init, we are an MCP and the caller is a pthread */
-       pthread_once(&init_once,&_pthread_init);
+       uintptr_t mmap_block;
+       struct pthread_tcb *t;
+       int ret;
+       /* Some testing code might call this more than once (once for a slimmed down
+        * pth 2LS, and another from pthread_create().  Also, this is racy, but the
+        * first time through we are an SCP. */
+       init_once_racy(return);
+       assert(!in_multi_mode());
+       mcs_pdr_init(&queue_lock);
+       /* Create a pthread_tcb for the main thread */
+       ret = posix_memalign((void**)&t, __alignof__(struct pthread_tcb),
+                            sizeof(struct pthread_tcb));
+       assert(!ret);
+       memset(t, 0, sizeof(struct pthread_tcb));       /* aggressively 0 for bugs */
+       t->id = get_next_pid();
+       t->stacksize = USTACK_NUM_PAGES * PGSIZE;
+       t->stacktop = (void*)USTACKTOP;
+       t->detached = TRUE;
+       t->state = PTH_RUNNING;
+       t->joiner = 0;
+       __sigemptyset(&t->sigmask);
+       __sigemptyset(&t->sigpending);
+       assert(t->id == 0);
+       /* Put the new pthread (thread0) on the active queue */
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
+       threads_active++;
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&active_queue, t, next);
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+       /* Tell the kernel where and how we want to receive events.  This is just an
+        * example of what to do to have a notification turned on.  We're turning on
+        * USER_IPIs, posting events to vcore 0's vcpd, and telling the kernel to
+        * send to vcore 0.  Note sys_self_notify will ignore the vcoreid and
+        * private preference.  Also note that enable_kevent() is just an example,
+        * and you probably want to use parts of event.c to do what you want. */
+       enable_kevent(EV_USER_IPI, 0, EVENT_IPI | EVENT_VCORE_PRIVATE);
+
+       /* Handle syscall events. */
+       register_ev_handler(EV_SYSCALL, pth_handle_syscall, 0);
+       /* Set up the per-vcore structs to track outstanding syscalls */
+       sysc_mgmt = malloc(sizeof(struct sysc_mgmt) * max_vcores());
+       assert(sysc_mgmt);
+#if 1   /* Independent ev_mboxes per vcore */
+       /* Get a block of pages for our per-vcore (but non-VCPD) ev_qs */
+       mmap_block = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 2 * max_vcores(),
+                                    PROT_WRITE | PROT_READ,
+                                    MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+       assert(mmap_block);
+       /* Could be smarter and do this on demand (in case we don't actually want
+        * max_vcores()). */
+       for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
+               /* Each vcore needs to point to a non-VCPD ev_q */
+               sysc_mgmt[i].ev_q = get_big_event_q_raw();
+               sysc_mgmt[i].ev_q->ev_flags = EVENT_IPI | EVENT_INDIR | EVENT_FALLBACK;
+               sysc_mgmt[i].ev_q->ev_vcore = i;
+               ucq_init_raw(&sysc_mgmt[i].ev_q->ev_mbox->ev_msgs, 
+                            mmap_block + (2 * i    ) * PGSIZE, 
+                            mmap_block + (2 * i + 1) * PGSIZE); 
+       }
+       /* Technically, we should munmap and free what we've alloc'd, but the
+        * kernel will clean it up for us when we exit. */
+#endif 
+#if 0   /* One global ev_mbox, separate ev_q per vcore */
+       struct event_mbox *sysc_mbox = malloc(sizeof(struct event_mbox));
+       uintptr_t two_pages = (uintptr_t)mmap(0, PGSIZE * 2, PROT_WRITE | PROT_READ,
+                                             MAP_POPULATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+       printd("Global ucq: %08p\n", &sysc_mbox->ev_msgs);
+       assert(sysc_mbox);
+       assert(two_pages);
+       memset(sysc_mbox, 0, sizeof(struct event_mbox));
+       ucq_init_raw(&sysc_mbox->ev_msgs, two_pages, two_pages + PGSIZE);
+       for (int i = 0; i < max_vcores(); i++) {
+               sysc_mgmt[i].ev_q = get_event_q();
+               sysc_mgmt[i].ev_q->ev_flags = EVENT_IPI | EVENT_INDIR | EVENT_FALLBACK;
+               sysc_mgmt[i].ev_q->ev_vcore = i;
+               sysc_mgmt[i].ev_q->ev_mbox = sysc_mbox;
+       }
+#endif
+       /* Initialize the uthread code (we're in _M mode after this).  Doing this
+        * last so that all the event stuff is ready when we're in _M mode.  Not a
+        * big deal one way or the other.  Note that vcore_init() probably has
+        * happened, but don't rely on this.  Careful if your 2LS somehow wants to
+        * have its init stuff use things like vcore stacks or TLSs, we'll need to
+        * change this. */
+       uthread_lib_init((struct uthread*)t);
+       atomic_init(&threads_total, 1);                 /* one for thread0 */
+}
 
-       struct pthread_tcb *t = pthread_self();
-       assert(t); /* TODO/FYI: doesn't prevent this from being in vcore context */
-       /* Don't migrate this thread to anothe vcore, since it depends on being on
-        * the same vcore throughout. */
-       t->dont_migrate = TRUE;
-       uint32_t vcoreid = vcore_id();
-       *thread = (pthread_t)calloc(1, sizeof(struct pthread_tcb));
-       (*thread)->start_routine = start_routine;
-       (*thread)->arg = arg;
-       (*thread)->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;      /* default */
-       (*thread)->id = get_next_pid();
-       (*thread)->detached = FALSE;                            /* default */
-       /* Respect the attributes*/
+int __pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
+                     void *(*start_routine)(void *), void *arg)
+{
+       struct uth_thread_attr uth_attr = {0};
+       run_once(pthread_lib_init());
+       /* Create the actual thread */
+       struct pthread_tcb *pthread;
+       int ret = posix_memalign((void**)&pthread, __alignof__(struct pthread_tcb),
+                                sizeof(struct pthread_tcb));
+       assert(!ret);
+       memset(pthread, 0, sizeof(struct pthread_tcb)); /* aggressively 0 for bugs*/
+       pthread->stacksize = PTHREAD_STACK_SIZE;        /* default */
+       pthread->state = PTH_CREATED;
+       pthread->id = get_next_pid();
+       pthread->detached = FALSE;                              /* default */
+       pthread->joiner = 0;
+       pthread->sigmask = ((pthread_t)current_uthread)->sigmask;
+       __sigemptyset(&pthread->sigpending);
+       /* Respect the attributes */
        if (attr) {
                if (attr->stacksize)                                    /* don't set a 0 stacksize */
-                       (*thread)->stacksize = attr->stacksize;
+                       pthread->stacksize = attr->stacksize;
                if (attr->detachstate == PTHREAD_CREATE_DETACHED)
-                       (*thread)->detached = TRUE;
+                       pthread->detached = TRUE;
        }
-       if (__pthread_allocate_stack(*thread) ||  __pthread_allocate_tls(*thread))
+       /* allocate a stack */
+       if (__pthread_allocate_stack(pthread))
                printf("We're fucked\n");
-       /* Save the ptr to the new pthread in that pthread's TLS */
-       set_tls_desc((*thread)->tls_desc, vcoreid);
-       current_thread = *thread;
-       set_tls_desc(t->tls_desc, vcoreid);
        /* Set the u_tf to start up in __pthread_run, which will call the real
-        * start_routine and pass it the arg. */
-       init_user_tf(&(*thread)->utf, (uint32_t)__pthread_run, 
-                 (uint32_t)((*thread)->stacktop));
-       /* Insert the newly created thread into the ready queue of threads.
-        * It will be removed from this queue later when vcore_entry() comes up */
-       mcs_lock_lock(&queue_lock);
-       TAILQ_INSERT_TAIL(&ready_queue, *thread, next);
-       threads_ready++;
-       mcs_lock_unlock(&queue_lock);
-       /* Okay to migrate now. */
-       t->dont_migrate = FALSE;
-       /* Attempt to request a new core, may or may not get it... */
-       vcore_request(1);
+        * start_routine and pass it the arg.  Note those aren't set until later in
+        * pthread_create(). */
+       init_user_ctx(&pthread->uthread.u_ctx, (uintptr_t)&__pthread_run,
+                     (uintptr_t)(pthread->stacktop));
+       pthread->start_routine = start_routine;
+       pthread->arg = arg;
+       /* Initialize the uthread */
+       if (need_tls)
+               uth_attr.want_tls = TRUE;
+       uthread_init((struct uthread*)pthread, &uth_attr);
+       *thread = pthread;
+       atomic_inc(&threads_total);
        return 0;
 }
 
-int pthread_join(pthread_t thread, void** retval)
+int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
+                   void *(*start_routine)(void *), void *arg)
+{
+       if (!__pthread_create(thread, attr, start_routine, arg))
+               pth_thread_runnable((struct uthread*)*thread);
+       return 0;
+}
+
+/* Helper that all pthread-controlled yield paths call.  Just does some
+ * accounting.  This is another example of how the much-loathed (and loved)
+ * active queue is keeping us honest.  Need to export for sem and friends. */
+void __pthread_generic_yield(struct pthread_tcb *pthread)
+{
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
+       threads_active--;
+       TAILQ_REMOVE(&active_queue, pthread, next);
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+}
+
+/* Callback/bottom half of join, called from __uthread_yield (vcore context).
+ * join_target is who we are trying to join on (and who is calling exit). */
+static void __pth_join_cb(struct uthread *uthread, void *arg)
+{
+       struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
+       struct pthread_tcb *join_target = (struct pthread_tcb*)arg;
+       struct pthread_tcb *temp_pth = 0;
+       __pthread_generic_yield(pthread);
+       /* We're trying to join, yield til we get woken up */
+       pthread->state = PTH_BLK_JOINING;       /* could do this front-side */
+       /* Put ourselves in the join target's joiner slot.  If we get anything back,
+        * we lost the race and need to wake ourselves.  Syncs with __pth_exit_cb.*/
+       temp_pth = atomic_swap_ptr((void**)&join_target->joiner, pthread);
+       /* After that atomic swap, the pthread might be woken up (if it succeeded),
+        * so don't touch pthread again after that (this following if () is okay).*/
+       if (temp_pth) {         /* temp_pth != 0 means they exited first */
+               assert(temp_pth == join_target);        /* Sanity */
+               /* wake ourselves, not the exited one! */
+               printd("[pth] %08p already exit, rewaking ourselves, joiner %08p\n",
+                      temp_pth, pthread);
+               pth_thread_runnable(uthread);   /* wake ourselves */
+       }
+}
+
+int pthread_join(struct pthread_tcb *join_target, void **retval)
 {
        /* Not sure if this is the right semantics.  There is a race if we deref
-        * thread and he is already freed (which would have happened if he was
+        * join_target and he is already freed (which would have happened if he was
         * detached. */
-       if (thread->detached) {
+       if (join_target->detached) {
                printf("[pthread] trying to join on a detached pthread");
                return -1;
        }
-       while (!thread->finished)
-               pthread_yield();
+       /* See if it is already done, to avoid the pain of a uthread_yield() (the
+        * early check is an optimization, pth_thread_yield() handles the race). */
+       if (!join_target->joiner) {
+               uthread_yield(TRUE, __pth_join_cb, join_target);
+               /* When we return/restart, the thread will be done */
+       } else {
+               assert(join_target->joiner == join_target);     /* sanity check */
+       }
        if (retval)
-               *retval = thread->retval;
-       free(thread);
+               *retval = join_target->retval;
+       free(join_target);
        return 0;
 }
 
-static void __attribute__((noinline, noreturn)) 
-__pthread_yield(struct pthread_tcb *t)
-{
-       /* 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. */
-       t->dont_migrate = FALSE;
-       /* Take from the active list, and put on the ready list (tail).  Don't do
-        * this until we are done completely with the thread, since it can be
-        * restarted somewhere else. */
-       mcs_lock_lock(&queue_lock);
-       threads_active--;
-       TAILQ_REMOVE(&active_queue, t, next);
-       threads_ready++;
-       TAILQ_INSERT_TAIL(&ready_queue, t, next);
-       mcs_lock_unlock(&queue_lock);
-       /* 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();
+/* Callback/bottom half of exit.  Syncs with __pth_join_cb.  Here's how it
+ * works: the slot for joiner is initially 0.  Joiners try to swap themselves
+ * into that spot.  Exiters try to put 'themselves' into it.  Whoever gets 0
+ * back won the race.  If the exiter lost the race, it must wake up the joiner
+ * (which was the value from temp_pth).  If the joiner lost the race, it must
+ * wake itself up, and for sanity reasons can ensure the value from temp_pth is
+ * the join target). */
+static void __pth_exit_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
+{
+       struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
+       struct pthread_tcb *temp_pth = 0;
+       __pthread_generic_yield(pthread);
+       /* Catch some bugs */
+       pthread->state = PTH_EXITING;
+       /* Destroy the pthread */
+       uthread_cleanup(uthread);
+       /* Cleanup, mirroring pthread_create() */
+       __pthread_free_stack(pthread);
+       /* TODO: race on detach state (see join) */
+       if (pthread->detached) {
+               free(pthread);
+       } else {
+               /* See if someone is joining on us.  If not, we're done (and the
+                * joiner will wake itself when it saw us there instead of 0). */
+               temp_pth = atomic_swap_ptr((void**)&pthread->joiner, pthread);
+               if (temp_pth) {
+                       /* they joined before we exited, we need to wake them */
+                       printd("[pth] %08p exiting, waking joiner %08p\n",
+                              pthread, temp_pth);
+                       pth_thread_runnable((struct uthread*)temp_pth);
+               }
+       }
+       /* If we were the last pthread, we exit for the whole process.  Keep in mind
+        * that thread0 is counted in this, so this will only happen if that thread
+        * calls pthread_exit(). */
+       if ((atomic_fetch_and_add(&threads_total, -1) == 1))
+               exit(0);
 }
 
-int pthread_yield(void)
+void pthread_exit(void *ret)
 {
-       struct pthread_tcb *t = pthread_self();
-       volatile bool yielding = TRUE; /* signal to short circuit when restarting */
+       struct pthread_tcb *pthread = pthread_self();
+       /* Some apps could call pthread_exit before initing.  This will slow down
+        * our pthread exits slightly. */
+       pthread_lib_init();
+       pthread->retval = ret;
+       destroy_dtls();
+       uthread_yield(FALSE, __pth_exit_cb, 0);
+}
 
-       /* TODO: (HSS) Save silly state */
-       // save_fp_state(&t->as);
+/* Callback/bottom half of yield.  For those writing these pth callbacks, the
+ * minimum is call generic, set state (communicate with runnable), then do
+ * something that causes it to be runnable in the future (or right now). */
+static void __pth_yield_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
+{
+       struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
+       __pthread_generic_yield(pthread);
+       pthread->state = PTH_BLK_YIELDING;
+       /* just immediately restart it */
+       pth_thread_runnable(uthread);
+}
 
-       /* Don't migrate this thread to another vcore, since it depends on being on
-        * the same vcore throughout (once it disables notifs). */
-       t->dont_migrate = TRUE;
-       uint32_t vcoreid = vcore_id();
-       printd("[P] Pthread id %d is yielding on vcore %d\n", t->id, 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(&t->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 == t);    
-       /* 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. */
-       __pthread_yield(current_thread);
-       /* Should never get here */
-       assert(0);
-       /* Will jump here when the pthread's trapframe is restarted/popped. */
-yield_return_path:
-       printd("[P] pthread %d returning from a yield!\n", t->id);
+/* Cooperative yielding of the processor, to allow other threads to run */
+int pthread_yield(void)
+{
+       uthread_yield(TRUE, __pth_yield_cb, 0);
        return 0;
 }
 
@@ -356,7 +700,6 @@ int pthread_mutexattr_destroy(pthread_mutexattr_t* attr)
   return 0;
 }
 
-
 int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *__attr, int __detachstate)
 {
        __attr->detachstate = __detachstate;
@@ -380,10 +723,28 @@ int pthread_mutexattr_settype(pthread_mutexattr_t* attr, int type)
 int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t* m, const pthread_mutexattr_t* attr)
 {
   m->attr = attr;
-  m->lock = 0;
+  atomic_init(&m->lock, 0);
   return 0;
 }
 
+/* Helper for spinning sync, returns TRUE if it is okay to keep spinning.
+ *
+ * Alternatives include:
+ *             old_count <= num_vcores() (barrier code, pass in old_count as *state, 
+ *                                        but this only works if every awake pthread
+ *                                        will belong to the barrier).
+ *             just spin for a bit       (use *state to track spins)
+ *             FALSE                     (always is safe)
+ *             etc...
+ * 'threads_ready' isn't too great since sometimes it'll be non-zero when it is
+ * about to become 0.  We really want "I have no threads waiting to run that
+ * aren't going to run on their on unless this core yields instead of spins". */
+/* TODO: consider making this a 2LS op */
+static inline bool safe_to_spin(unsigned int *state)
+{
+       return !threads_ready;
+}
+
 /* Set *spun to 0 when calling this the first time.  It will yield after 'spins'
  * calls.  Use this for adaptive mutexes and such. */
 static inline void spin_to_sleep(unsigned int spins, unsigned int *spun)
@@ -402,20 +763,23 @@ int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* m)
                        cpu_relax();
                        spin_to_sleep(PTHREAD_MUTEX_SPINS, &spinner);
                }
+       /* normally we'd need a wmb() and a wrmb() after locking, but the
+        * atomic_swap handles the CPU mb(), so just a cmb() is necessary. */
+       cmb();
        return 0;
 }
 
 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t* m)
 {
-  return atomic_swap(&m->lock,1) == 0 ? 0 : EBUSY;
+  return atomic_swap(&m->lock, 1) == 0 ? 0 : EBUSY;
 }
 
 int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* m)
 {
-  /* Need to prevent the compiler (and some arches) from reordering older
-   * stores */
+  /* keep reads and writes inside the protected region */
+  rwmb();
   wmb();
-  m->lock = 0;
+  atomic_set(&m->lock, 0);
   return 0;
 }
 
@@ -426,88 +790,142 @@ int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t* m)
 
 int pthread_cond_init(pthread_cond_t *c, const pthread_condattr_t *a)
 {
-  c->attr = a;
-  memset(c->waiters,0,sizeof(c->waiters));
-  memset(c->in_use,0,sizeof(c->in_use));
-  c->next_waiter = 0;
-  return 0;
+       TAILQ_INIT(&c->waiters);
+       spin_pdr_init(&c->spdr_lock);
+       if (a) {
+               c->attr_pshared = a->pshared;
+               c->attr_clock = a->clock;
+       } else {
+               c->attr_pshared = PTHREAD_PROCESS_PRIVATE;
+               c->attr_clock = 0;
+       }
+       return 0;
 }
 
 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *c)
 {
-  return 0;
+       return 0;
 }
 
 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *c)
 {
-  memset(c->waiters,0,sizeof(c->waiters));
-  return 0;
+       unsigned int nr_woken = 0;      /* assuming less than 4 bil threads */
+       struct pthread_queue restartees = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(restartees);
+       struct pthread_tcb *pthread_i;
+       spin_pdr_lock(&c->spdr_lock);
+       /* moves all items from waiters onto the end of restartees */
+       TAILQ_CONCAT(&restartees, &c->waiters, next);
+       spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
+       /* Do the work of pth_thread_runnable().  We're in uth context here, but I
+        * think it's okay.  When we need to (when locking) we drop into VC ctx, as
+        * far as the kernel and other cores are concerned. */
+       TAILQ_FOREACH(pthread_i, &restartees, next) {
+               pthread_i->state = PTH_RUNNABLE;
+               nr_woken++;
+       }
+       /* Amortize the lock grabbing over all restartees */
+       mcs_pdr_lock(&queue_lock);
+       threads_ready += nr_woken;
+       TAILQ_CONCAT(&ready_queue, &restartees, next);
+       mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+       if (can_adjust_vcores)
+               vcore_request(threads_ready);
+       return 0;
 }
 
+/* spec says this needs to work regardless of whether or not it holds the mutex
+ * already. */
 int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *c)
 {
-  int i;
-  for(i = 0; i < MAX_PTHREADS; i++)
-  {
-    if(c->waiters[i])
-    {
-      c->waiters[i] = 0;
-      break;
-    }
-  }
-  return 0;
+       struct pthread_tcb *pthread;
+       spin_pdr_lock(&c->spdr_lock);
+       pthread = TAILQ_FIRST(&c->waiters);
+       if (!pthread) {
+               spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
+               return 0;
+       }
+       TAILQ_REMOVE(&c->waiters, pthread, next);
+       spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
+       pth_thread_runnable((struct uthread*)pthread);
+       return 0;
 }
 
-int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *c, pthread_mutex_t *m)
+/* Communicate btw cond_wait and its callback */
+struct cond_junk {
+       pthread_cond_t                          *c;
+       pthread_mutex_t                         *m;
+};
+
+/* Callback/bottom half of cond wait.  For those writing these pth callbacks,
+ * the minimum is call generic, set state (communicate with runnable), then do
+ * something that causes it to be runnable in the future (or right now). */
+static void __pth_wait_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
 {
-  int old_waiter = c->next_waiter;
-  int my_waiter = c->next_waiter;
-  
-  //allocate a slot
-  while (atomic_swap (& (c->in_use[my_waiter]), SLOT_IN_USE) == SLOT_IN_USE)
-  {
-    my_waiter = (my_waiter + 1) % MAX_PTHREADS;
-    assert (old_waiter != my_waiter);  // do not want to wrap around
-  }
-  c->waiters[my_waiter] = WAITER_WAITING;
-  c->next_waiter = (my_waiter+1) % MAX_PTHREADS;  // race on next_waiter but ok, because it is advisary
-
-  pthread_mutex_unlock(m);
-
-  volatile int* poll = &c->waiters[my_waiter];
-  while(*poll);
-  c->in_use[my_waiter] = SLOT_FREE;
-  pthread_mutex_lock(m);
+       struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
+       pthread_cond_t *c = ((struct cond_junk*)junk)->c;
+       pthread_mutex_t *m = ((struct cond_junk*)junk)->m;
+       /* this removes us from the active list; we can reuse next below */
+       __pthread_generic_yield(pthread);
+       pthread->state = PTH_BLK_MUTEX;
+       spin_pdr_lock(&c->spdr_lock);
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&c->waiters, pthread, next);
+       spin_pdr_unlock(&c->spdr_lock);
+       pthread_mutex_unlock(m);
+}
 
-  return 0;
+int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *c, pthread_mutex_t *m)
+{
+       struct cond_junk local_junk;
+       local_junk.c = c;
+       local_junk.m = m;
+       uthread_yield(TRUE, __pth_wait_cb, &local_junk);
+       pthread_mutex_lock(m);
+       return 0;
 }
 
 int pthread_condattr_init(pthread_condattr_t *a)
 {
-  a = PTHREAD_PROCESS_PRIVATE;
-  return 0;
+       a->pshared = PTHREAD_PROCESS_PRIVATE;
+       a->clock = 0;
+       return 0;
 }
 
 int pthread_condattr_destroy(pthread_condattr_t *a)
 {
-  return 0;
+       return 0;
+}
+
+int pthread_condattr_getpshared(pthread_condattr_t *a, int *s)
+{
+       *s = a->pshared;
+       return 0;
 }
 
 int pthread_condattr_setpshared(pthread_condattr_t *a, int s)
 {
-  a->pshared = s;
-  return 0;
+       a->pshared = s;
+       if (s == PTHREAD_PROCESS_SHARED) {
+               printf("Warning: we don't do shared pthread condvars btw diff MCPs\n");
+               return -1;
+       }
+       return 0;
 }
 
-int pthread_condattr_getpshared(pthread_condattr_t *a, int *s)
+int pthread_condattr_getclock(const pthread_condattr_t *attr,
+                              clockid_t *clock_id)
 {
-  *s = a->pshared;
-  return 0;
+       *clock_id = attr->clock;
+}
+
+int pthread_condattr_setclock(pthread_condattr_t *attr, clockid_t clock_id)
+{
+       printf("Warning: we don't do pthread condvar clock stuff\n");
+       attr->clock = clock_id;
 }
 
 pthread_t pthread_self()
 {
-  return current_thread;
+  return (struct pthread_tcb*)current_uthread;
 }
 
 int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2)
@@ -515,117 +933,206 @@ int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2)
   return t1 == t2;
 }
 
-/* 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)) 
-__pthread_exit(struct pthread_tcb *t)
-{
-       __pthread_free_tls(t);
-       __pthread_free_stack(t);
-       /* TODO: race on detach state */
-       if (t->detached)
-               free(t);
-       /* Once we do this, our joiner can free us.  He won't free us if we're
-        * detached, but there is still a potential race there (since he's accessing
-        * someone who is freed. */
-       t->finished = 1;
-       current_thread = NULL;
-       /* Go back to the entry point, where we can handle notifications or
-        * reschedule someone. */
-       vcore_entry();
-}
-
-/* This function cannot be migrated to a different vcore by the userspace
- * scheduler.  Will need to sort that shit out.  */
-void pthread_exit(void* ret)
-{
-       struct pthread_tcb *t = pthread_self();
-       /* Don't migrate this thread to anothe vcore, since it depends on being on
-        * the same vcore throughout. */
-       t->dont_migrate = TRUE; // won't set this to false later, since he is dying
+int pthread_once(pthread_once_t* once_control, void (*init_routine)(void))
+{
+  if (atomic_swap_u32(once_control, 1) == 0)
+    init_routine();
+  return 0;
+}
 
-       uint32_t vcoreid = vcore_id();
-       struct preempt_data *vcpd = &__procdata.vcore_preempt_data[vcoreid];
+int pthread_barrier_init(pthread_barrier_t *b,
+                         const pthread_barrierattr_t *a, int count)
+{
+       b->total_threads = count;
+       b->sense = 0;
+       atomic_set(&b->count, count);
+       spin_pdr_init(&b->lock);
+       TAILQ_INIT(&b->waiters);
+       b->nr_waiters = 0;
+       return 0;
+}
 
-       t->retval = ret;
-       mcs_lock_lock(&queue_lock);
-       threads_active--;
-       TAILQ_REMOVE(&active_queue, t, next);
-       mcs_lock_unlock(&queue_lock);
+struct barrier_junk {
+       pthread_barrier_t                               *b;
+       int                                                             ls;
+};
 
-       printd("[P] Pthread id %d is exiting on vcore %d\n", t->id, vcoreid);
+/* Callback/bottom half of barrier. */
+static void __pth_barrier_cb(struct uthread *uthread, void *junk)
+{
+       struct pthread_tcb *pthread = (struct pthread_tcb*)uthread;
+       pthread_barrier_t *b = ((struct barrier_junk*)junk)->b;
+       int ls = ((struct barrier_junk*)junk)->ls;
+       /* Removes from active list, we can reuse.  must also restart */
+       __pthread_generic_yield(pthread);
+       /* TODO: if we used a trylock, we could bail as soon as we see sense */
+       spin_pdr_lock(&b->lock);
+       /* If sense is ls (our free value), we lost the race and shouldn't sleep */
+       if (b->sense == ls) {
+               /* TODO: i'd like to fast-path the wakeup, skipping pth_runnable */
+               pthread->state = PTH_BLK_YIELDING;      /* not sure which state for this */
+               spin_pdr_unlock(&b->lock);
+               pth_thread_runnable(uthread);
+               return;
+       }
+       /* otherwise, we sleep */
+       pthread->state = PTH_BLK_MUTEX; /* TODO: consider ignoring this */
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&b->waiters, pthread, next);
+       b->nr_waiters++;
+       spin_pdr_unlock(&b->lock);
+}
+
+/* We assume that the same threads participating in the barrier this time will
+ * also participate next time.  Imagine a thread stopped right after its fetch
+ * and add - we know it is coming through eventually.  We finish and change the
+ * sense, which should allow the delayed thread to eventually break through.
+ * But if another n threads come in first, we'll set the sense back to the old
+ * value, thereby catching the delayed thread til the next barrier. 
+ *
+ * A note on preemption: if any thread gets preempted and it is never dealt
+ * with, eventually we deadlock, with all threads waiting on the last one to
+ * enter (and any stragglers from one run will be the last in the next run).
+ * One way or another, we need to handle preemptions.  The current 2LS requests
+ * an IPI for a preempt, so we'll be fine.  Any other strategies will need to
+ * consider how barriers work.  Any time we sleep, we'll be okay (since that
+ * frees up our core to handle preemptions/run other threads. */
+int pthread_barrier_wait(pthread_barrier_t *b)
+{
+       unsigned int spin_state = 0;
+       int ls = !b->sense;     /* when b->sense is the value we read, then we're free*/
+       int nr_waiters;
+       struct pthread_queue restartees = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(restartees);
+       struct pthread_tcb *pthread_i;
+       struct barrier_junk local_junk;
        
-       /* 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 == t);    
-       /* 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. */
-       __pthread_exit(current_thread);
+       long old_count = atomic_fetch_and_add(&b->count, -1);
+
+       if (old_count == 1) {
+               printd("Thread %d is last to hit the barrier, resetting...\n",
+                      pthread_self()->id);
+               /* TODO: we might want to grab the lock right away, so a few short
+                * circuit faster? */
+               atomic_set(&b->count, b->total_threads);
+               /* we still need to maintain ordering btw count and sense, in case
+                * another thread doesn't sleep (if we wrote sense first, they could
+                * break out, race around, and muck with count before it is time) */
+               /* wmb(); handled by the spin lock */
+               spin_pdr_lock(&b->lock);
+               /* Sense is only protected in addition to decisions to sleep */
+               b->sense = ls;  /* set to free everyone */
+               /* All access to nr_waiters is protected by the lock */
+               if (!b->nr_waiters) {
+                       spin_pdr_unlock(&b->lock);
+                       return PTHREAD_BARRIER_SERIAL_THREAD;
+               }
+               TAILQ_CONCAT(&restartees, &b->waiters, next);
+               nr_waiters = b->nr_waiters;
+               b->nr_waiters = 0;
+               spin_pdr_unlock(&b->lock);
+               /* TODO: do we really need this state tracking? */
+               TAILQ_FOREACH(pthread_i, &restartees, next)
+                       pthread_i->state = PTH_RUNNABLE;
+               /* bulk restart waiters (skipping pth_thread_runnable()) */
+               mcs_pdr_lock(&queue_lock);
+               threads_ready += nr_waiters;
+               TAILQ_CONCAT(&ready_queue, &restartees, next);
+               mcs_pdr_unlock(&queue_lock);
+               if (can_adjust_vcores)
+                       vcore_request(threads_ready);
+               return PTHREAD_BARRIER_SERIAL_THREAD;
+       } else {
+               /* Spin if there are no other threads to run.  No sense sleeping */
+               do {
+                       if (b->sense == ls)
+                               return 0;
+                       cpu_relax();
+               } while (safe_to_spin(&spin_state));
+
+               /* Try to sleep, when we wake/return, we're free to go */
+               local_junk.b = b;
+               local_junk.ls = ls;
+               uthread_yield(TRUE, __pth_barrier_cb, &local_junk);
+               // assert(b->sense == ls);
+               return 0;
+       }
 }
 
-int pthread_once(pthread_once_t* once_control, void (*init_routine)(void))
+int pthread_barrier_destroy(pthread_barrier_t *b)
 {
-  if(atomic_swap(once_control,1) == 0)
-    init_routine();
-  return 0;
+       assert(TAILQ_EMPTY(&b->waiters));
+       assert(!b->nr_waiters);
+       /* Free any locks (if we end up using an MCS) */
+       return 0;
 }
 
-int pthread_barrier_init(pthread_barrier_t* b, const pthread_barrierattr_t* a, int count)
+int pthread_detach(pthread_t thread)
 {
-  b->nprocs = b->count = count;
-  b->sense = 0;
-  pthread_mutex_init(&b->pmutex, 0);
-  return 0;
+       /* TODO: race on this state.  Someone could be trying to join now */
+       thread->detached = TRUE;
+       return 0;
 }
 
-int pthread_barrier_wait(pthread_barrier_t* b)
+int pthread_kill(pthread_t thread, int signo)
 {
-  unsigned int spinner = 0;
-  int ls = !b->sense;
+       // Slightly racy with clearing of mask when triggering the signal, but
+       // that's OK, as signals are inherently racy since they don't queue up.
+       return sigaddset(&thread->sigpending, signo);
+}
+
 
-  pthread_mutex_lock(&b->pmutex);
-  int count = --b->count;
-  pthread_mutex_unlock(&b->pmutex);
+int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset)
+{
+       if (how != SIG_BLOCK && how != SIG_SETMASK && how != SIG_UNBLOCK) {
+               errno = EINVAL;
+               return -1;
+       }
 
-  if(count == 0)
-  {
-    printd("Thread %d is last to hit the barrier, resetting...\n", pthread_self()->id);
-    b->count = b->nprocs;
-       wmb();
-    b->sense = ls;
-    return PTHREAD_BARRIER_SERIAL_THREAD;
-  }
-  else
-  {
-    while(b->sense != ls) {
-      cpu_relax();
-      spin_to_sleep(PTHREAD_BARRIER_SPINS, &spinner);
-    }
-    return 0;
-  }
+       pthread_t pthread = ((struct pthread_tcb*)current_uthread);
+       if (oset)
+               *oset = pthread->sigmask;
+       switch (how) {
+               case SIG_BLOCK:
+                       pthread->sigmask = pthread->sigmask | *set;
+                       break;
+               case SIG_SETMASK:
+                       pthread->sigmask = *set;
+                       break;
+               case SIG_UNBLOCK:
+                       pthread->sigmask = pthread->sigmask & ~(*set);
+                       break;
+       }
+       // Ensures any signals we just unmasked get processed if they are pending
+       pthread_yield();
+       return 0;
 }
 
-int pthread_barrier_destroy(pthread_barrier_t* b)
+int pthread_sigqueue(pthread_t *thread, int sig, const union sigval value)
 {
-  pthread_mutex_destroy(&b->pmutex);
-  return 0;
+       printf("pthread_sigqueue is not yet implemented!");
+       return -1;
 }
 
-int pthread_detach(pthread_t thread)
+int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)(void*))
 {
-       thread->detached = TRUE;
+       *key = dtls_key_create(destructor);
+       assert(key);
        return 0;
 }
+
+int pthread_key_delete(pthread_key_t key)
+{
+       dtls_key_delete(key);
+       return 0;
+}
+
+void *pthread_getspecific(pthread_key_t key)
+{
+       return get_dtls(key);
+}
+
+int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value)
+{
+       set_dtls(key, (void*)value);
+       return 0;
+}
+