sys/src/9/port/sysproc.c

   1 #include        "u.h"
   2 #include        "tos.h"
   3 #include        "../port/lib.h"
   4 #include        "mem.h"
   5 #include        "dat.h"
   6 #include        "fns.h"
   7 #include        "../port/error.h"
   8 #include        "edf.h"
   9
  10 #include        <a.out.h>
  11
  12 int     shargs(char*, int, char**);
  13
  14 extern void checkpages(void);
  15 extern void checkpagerefs(void);
  16
  17 long
  18 sysr1(ulong*)
  19 {
  20         checkpagerefs();
  21         return 0;
  22 }
  23
  24 long
  25 sysrfork(ulong *arg)
  26 {
  27         Proc *p;
  28         int n, i;
  29         Fgrp *ofg;
  30         Pgrp *opg;
  31         Rgrp *org;
  32         Egrp *oeg;
  33         ulong pid, flag;
  34         Mach *wm;
  35
  36         flag = arg[0];
  37         /* Check flags before we commit */
  38         if((flag & (RFFDG|RFCFDG)) == (RFFDG|RFCFDG))
  39                 error(Ebadarg);
  40         if((flag & (RFNAMEG|RFCNAMEG)) == (RFNAMEG|RFCNAMEG))
  41                 error(Ebadarg);
  42         if((flag & (RFENVG|RFCENVG)) == (RFENVG|RFCENVG))
  43                 error(Ebadarg);
  44
  45         if((flag&RFPROC) == 0) {
  46                 if(flag & (RFMEM|RFNOWAIT))
  47                         error(Ebadarg);
  48                 if(flag & (RFFDG|RFCFDG)) {
  49                         ofg = up->fgrp;
  50                         if(flag & RFFDG)
  51                                 up->fgrp = dupfgrp(ofg);
  52                         else
  53                                 up->fgrp = dupfgrp(nil);
  54                         closefgrp(ofg);
  55                 }
  56                 if(flag & (RFNAMEG|RFCNAMEG)) {
  57                         opg = up->pgrp;
  58                         up->pgrp = newpgrp();
  59                         if(flag & RFNAMEG)
  60                                 pgrpcpy(up->pgrp, opg);
  61                         /* inherit noattach */
  62                         up->pgrp->noattach = opg->noattach;
  63                         closepgrp(opg);
  64                 }
  65                 if(flag & RFNOMNT)
  66                         up->pgrp->noattach = 1;
  67                 if(flag & RFREND) {
  68                         org = up->rgrp;
  69                         up->rgrp = newrgrp();
  70                         closergrp(org);
  71                 }
  72                 if(flag & (RFENVG|RFCENVG)) {
  73                         oeg = up->egrp;
  74                         up->egrp = smalloc(sizeof(Egrp));
  75                         up->egrp->ref = 1;
  76                         if(flag & RFENVG)
  77                                 envcpy(up->egrp, oeg);
  78                         closeegrp(oeg);
  79                 }
  80                 if(flag & RFNOTEG)
  81                         up->noteid = incref(&noteidalloc);
  82                 return 0;
  83         }
  84
  85         p = newproc();
  86
  87         p->fpsave = up->fpsave;
  88         p->scallnr = up->scallnr;
  89         p->s = up->s;
  90         p->nerrlab = 0;
  91         p->slash = up->slash;
  92         p->dot = up->dot;
  93         incref(p->dot);
  94
  95         memmove(p->note, up->note, sizeof(p->note));
  96         p->privatemem = up->privatemem;
  97         p->noswap = up->noswap;
  98         p->nnote = up->nnote;
  99         p->notified = 0;
 100         p->lastnote = up->lastnote;
 101         p->notify = up->notify;
 102         p->ureg = up->ureg;
 103         p->dbgreg = 0;
 104
 105         /* Make a new set of memory segments */
 106         n = flag & RFMEM;
 107         qlock(&p->seglock);
 108         if(waserror()){
 109                 qunlock(&p->seglock);
 110                 nexterror();
 111         }
 112         for(i = 0; i < NSEG; i++)
 113                 if(up->seg[i])
 114                         p->seg[i] = dupseg(up->seg, i, n);
 115         qunlock(&p->seglock);
 116         poperror();
 117
 118         /* File descriptors */
 119         if(flag & (RFFDG|RFCFDG)) {
 120                 if(flag & RFFDG)
 121                         p->fgrp = dupfgrp(up->fgrp);
 122                 else
 123                         p->fgrp = dupfgrp(nil);
 124         }
 125         else {
 126                 p->fgrp = up->fgrp;
 127                 incref(p->fgrp);
 128         }
 129
 130         /* Process groups */
 131         if(flag & (RFNAMEG|RFCNAMEG)) {
 132                 p->pgrp = newpgrp();
 133                 if(flag & RFNAMEG)
 134                         pgrpcpy(p->pgrp, up->pgrp);
 135                 /* inherit noattach */
 136                 p->pgrp->noattach = up->pgrp->noattach;
 137         }
 138         else {
 139                 p->pgrp = up->pgrp;
 140                 incref(p->pgrp);
 141         }
 142         if(flag & RFNOMNT)
 143                 up->pgrp->noattach = 1;
 144
 145         if(flag & RFREND)
 146                 p->rgrp = newrgrp();
 147         else {
 148                 incref(up->rgrp);
 149                 p->rgrp = up->rgrp;
 150         }
 151
 152         /* Environment group */
 153         if(flag & (RFENVG|RFCENVG)) {
 154                 p->egrp = smalloc(sizeof(Egrp));
 155                 p->egrp->ref = 1;
 156                 if(flag & RFENVG)
 157                         envcpy(p->egrp, up->egrp);
 158         }
 159         else {
 160                 p->egrp = up->egrp;
 161                 incref(p->egrp);
 162         }
 163         p->hang = up->hang;
 164         p->procmode = up->procmode;
 165
 166         /* Craft a return frame which will cause the child to pop out of
 167          * the scheduler in user mode with the return register zero
 168          */
 169         forkchild(p, up->dbgreg);
 170
 171         p->parent = up;
 172         p->parentpid = up->pid;
 173         if(flag&RFNOWAIT)
 174                 p->parentpid = 0;
 175         else {
 176                 lock(&up->exl);
 177                 up->nchild++;
 178                 unlock(&up->exl);
 179         }
 180         if((flag&RFNOTEG) == 0)
 181                 p->noteid = up->noteid;
 182
 183         p->fpstate = up->fpstate;
 184         pid = p->pid;
 185         memset(p->time, 0, sizeof(p->time));
 186         p->time[TReal] = MACHP(0)->ticks;
 187
 188         kstrdup(&p->text, up->text);
 189         kstrdup(&p->user, up->user);
 190
 191         procfork(p);
 192
 193         /*
 194          *  since the bss/data segments are now shareable,
 195          *  any mmu info about this process is now stale
 196          *  (i.e. has bad properties) and has to be discarded.
 197          */
 198         flushmmu();
 199         p->basepri = up->basepri;
 200         p->priority = up->basepri;
 201         p->fixedpri = up->fixedpri;
 202         p->mp = up->mp;
 203         wm = up->wired;
 204         if(wm)
 205                 procwired(p, wm->machno);
 206         ready(p);
 207         sched();
 208         return pid;
 209 }
 210
 211 static ulong
 212 l2be(long l)
 213 {
 214         uchar *cp;
 215
 216         cp = (uchar*)&l;
 217         return (cp[0]<<24) | (cp[1]<<16) | (cp[2]<<8) | cp[3];
 218 }
 219
 220 long
 221 sysexec(ulong *arg)
 222 {
 223         Segment *s, *ts;
 224         ulong t, d, b;
 225         int i;
 226         Chan *tc;
 227         char **argv, **argp;
 228         char *a, *charp, *args, *file, *file0;
 229         char *progarg[sizeof(Exec)/2+1], *elem, progelem[64];
 230         ulong ssize, spage, nargs, nbytes, n, bssend;
 231         int indir;
 232         Exec exec;
 233         char line[sizeof(Exec)];
 234         Fgrp *f;
 235         Image *img;
 236         ulong magic, text, entry, data, bss;
 237         Tos *tos;
 238
 239         indir = 0;
 240         elem = nil;
 241         validaddr(arg[0], 1, 0);
 242         file0 = validnamedup((char*)arg[0], 1);
 243         if(waserror()){
 244                 free(file0);
 245                 free(elem);
 246                 nexterror();
 247         }
 248         file = file0;
 249         for(;;){
 250                 tc = namec(file, Aopen, OEXEC, 0);
 251                 if(waserror()){
 252                         cclose(tc);
 253                         nexterror();
 254                 }
 255                 if(!indir)
 256                         kstrdup(&elem, up->genbuf);
 257
 258                 n = devtab[tc->type]->read(tc, &exec, sizeof(Exec), 0);
 259                 if(n < 2)
 260                         error(Ebadexec);
 261                 magic = l2be(exec.magic);
 262                 text = l2be(exec.text);
 263                 entry = l2be(exec.entry);
 264                 if(n==sizeof(Exec) && (magic == AOUT_MAGIC)){
 265                         if(text >= USTKTOP-UTZERO
 266                         || entry < UTZERO+sizeof(Exec)
 267                         || entry >= UTZERO+sizeof(Exec)+text)
 268                                 error(Ebadexec);
 269                         break; /* for binary */
 270                 }
 271
 272                 /*
 273                  * Process #! /bin/sh args ...
 274                  */
 275                 memmove(line, &exec, sizeof(Exec));
 276                 if(indir || line[0]!='#' || line[1]!='!')
 277                         error(Ebadexec);
 278                 n = shargs(line, n, progarg);
 279                 if(n == 0)
 280                         error(Ebadexec);
 281                 indir = 1;
 282                 /*
 283                  * First arg becomes complete file name
 284                  */
 285                 progarg[n++] = file;
 286                 progarg[n] = 0;
 287                 validaddr(arg[1], BY2WD, 1);
 288                 arg[1] += BY2WD;
 289                 file = progarg[0];
 290                 if(strlen(elem) >= sizeof progelem)
 291                         error(Ebadexec);
 292                 strcpy(progelem, elem);
 293                 progarg[0] = progelem;
 294                 poperror();
 295                 cclose(tc);
 296         }
 297
 298         data = l2be(exec.data);
 299         bss = l2be(exec.bss);
 300         t = (UTZERO+sizeof(Exec)+text+(BY2PG-1)) & ~(BY2PG-1);
 301         d = (t + data + (BY2PG-1)) & ~(BY2PG-1);
 302         bssend = t + data + bss;
 303         b = (bssend + (BY2PG-1)) & ~(BY2PG-1);
 304         if(t >= KZERO || d >= KZERO || b >= KZERO)
 305                 error(Ebadexec);
 306
 307         /*
 308          * Args: pass 1: count
 309          */
 310         nbytes = sizeof(Tos);           /* hole for profiling clock at top of stack (and more) */
 311         nargs = 0;
 312         if(indir){
 313                 argp = progarg;
 314                 while(*argp){
 315                         a = *argp++;
 316                         nbytes += strlen(a) + 1;
 317                         nargs++;
 318                 }
 319         }
 320         evenaddr(arg[1]);
 321         argp = (char**)arg[1];
 322         validaddr((ulong)argp, BY2WD, 0);
 323         while(*argp){
 324                 a = *argp++;
 325                 if(((ulong)argp&(BY2PG-1)) < BY2WD)
 326                         validaddr((ulong)argp, BY2WD, 0);
 327                 validaddr((ulong)a, 1, 0);
 328                 nbytes += ((char*)vmemchr(a, 0, 0x7FFFFFFF) - a) + 1;
 329                 nargs++;
 330         }
 331         ssize = BY2WD*(nargs+1) + ((nbytes+(BY2WD-1)) & ~(BY2WD-1));
 332
 333         /*
 334          * 8-byte align SP for those (e.g. sparc) that need it.
 335          * execregs() will subtract another 4 bytes for argc.
 336          */
 337         if((ssize+4) & 7)
 338                 ssize += 4;
 339         spage = (ssize+(BY2PG-1)) >> PGSHIFT;
 340
 341         /*
 342          * Build the stack segment, putting it in kernel virtual for the moment
 343          */
 344         if(spage > TSTKSIZ)
 345                 error(Enovmem);
 346
 347         qlock(&up->seglock);
 348         if(waserror()){
 349                 qunlock(&up->seglock);
 350                 nexterror();
 351         }
 352         up->seg[ESEG] = newseg(SG_STACK, TSTKTOP-USTKSIZE, USTKSIZE/BY2PG);
 353
 354         /*
 355          * Args: pass 2: assemble; the pages will be faulted in
 356          */
 357         tos = (Tos*)(TSTKTOP - sizeof(Tos));
 358         tos->cyclefreq = m->cyclefreq;
 359         cycles((uvlong*)&tos->pcycles);
 360         tos->pcycles = -tos->pcycles;
 361         tos->kcycles = tos->pcycles;
 362         tos->clock = 0;
 363         argv = (char**)(TSTKTOP - ssize);
 364         charp = (char*)(TSTKTOP - nbytes);
 365         args = charp;
 366         if(indir)
 367                 argp = progarg;
 368         else
 369                 argp = (char**)arg[1];
 370
 371         for(i=0; i<nargs; i++){
 372                 if(indir && *argp==0) {
 373                         indir = 0;
 374                         argp = (char**)arg[1];
 375                 }
 376                 *argv++ = charp + (USTKTOP-TSTKTOP);
 377                 n = strlen(*argp) + 1;
 378                 memmove(charp, *argp++, n);
 379                 charp += n;
 380         }
 381         free(file0);
 382
 383         free(up->text);
 384         up->text = elem;
 385         elem = nil;     /* so waserror() won't free elem */
 386         USED(elem);
 387
 388         /* copy args; easiest from new process's stack */
 389         n = charp - args;
 390         if(n > 128)     /* don't waste too much space on huge arg lists */
 391                 n = 128;
 392         a = up->args;
 393         up->args = nil;
 394         free(a);
 395         up->args = smalloc(n);
 396         memmove(up->args, args, n);
 397         if(n>0 && up->args[n-1]!='\0'){
 398                 /* make sure last arg is NUL-terminated */
 399                 /* put NUL at UTF-8 character boundary */
 400                 for(i=n-1; i>0; --i)
 401                         if(fullrune(up->args+i, n-i))
 402                                 break;
 403                 up->args[i] = 0;
 404                 n = i+1;
 405         }
 406         up->nargs = n;
 407
 408         /*
 409          * Committed.
 410          * Free old memory.
 411          * Special segments are maintained across exec
 412          */
 413         for(i = SSEG; i <= BSEG; i++) {
 414                 putseg(up->seg[i]);
 415                 /* prevent a second free if we have an error */
 416                 up->seg[i] = 0;
 417         }
 418         for(i = BSEG+1; i < NSEG; i++) {
 419                 s = up->seg[i];
 420                 if(s != 0 && (s->type&SG_CEXEC)) {
 421                         putseg(s);
 422                         up->seg[i] = 0;
 423                 }
 424         }
 425
 426         /*
 427          * Close on exec
 428          */
 429         f = up->fgrp;
 430         for(i=0; i<=f->maxfd; i++)
 431                 fdclose(i, CCEXEC);
 432
 433         /* Text.  Shared. Attaches to cache image if possible */
 434         /* attachimage returns a locked cache image */
 435         img = attachimage(SG_TEXT|SG_RONLY, tc, UTZERO, (t-UTZERO)>>PGSHIFT);
 436         ts = img->s;
 437         up->seg[TSEG] = ts;
 438         ts->flushme = 1;
 439         ts->fstart = 0;
 440         ts->flen = sizeof(Exec)+text;
 441         unlock(img);
 442
 443         /* Data. Shared. */
 444         s = newseg(SG_DATA, t, (d-t)>>PGSHIFT);
 445         up->seg[DSEG] = s;
 446
 447         /* Attached by hand */
 448         incref(img);
 449         s->image = img;
 450         s->fstart = ts->fstart+ts->flen;
 451         s->flen = data;
 452
 453         /* BSS. Zero fill on demand */
 454         up->seg[BSEG] = newseg(SG_BSS, d, (b-d)>>PGSHIFT);
 455
 456         /*
 457          * Move the stack
 458          */
 459         s = up->seg[ESEG];
 460         up->seg[ESEG] = 0;
 461         up->seg[SSEG] = s;
 462         qunlock(&up->seglock);
 463         poperror();     /* seglock */
 464         poperror();     /* elem */
 465         s->base = USTKTOP-USTKSIZE;
 466         s->top = USTKTOP;
 467         relocateseg(s, USTKTOP-TSTKTOP);
 468
 469         /*
 470          *  '/' processes are higher priority (hack to make /ip more responsive).
 471          */
 472         if(devtab[tc->type]->dc == L'/')
 473                 up->basepri = PriRoot;
 474         up->priority = up->basepri;
 475         poperror();
 476         cclose(tc);
 477
 478         qlock(&up->debug);
 479         up->nnote = 0;
 480         up->notify = 0;
 481         up->notified = 0;
 482         up->privatemem = 0;
 483         procsetup(up);
 484         qunlock(&up->debug);
 485
 486         /*
 487          *  At this point, the mmu contains info about the old address
 488          *  space and needs to be flushed
 489          */
 490         flushmmu();
 491
 492         if(up->hang)
 493                 up->procctl = Proc_stopme;
 494         return execregs(entry, ssize, nargs);
 495 }
 496
 497 int
 498 shargs(char *s, int n, char **ap)
 499 {
 500         int i;
 501
 502         s += 2;
 503         n -= 2;         /* skip #! */
 504         for(i=0; s[i]!='\n'; i++)
 505                 if(i == n-1)
 506                         return 0;
 507         s[i] = 0;
 508         *ap = 0;
 509         i = 0;
 510         for(;;) {
 511                 while(*s==' ' || *s=='\t')
 512                         s++;
 513                 if(*s == 0)
 514                         break;
 515                 i++;
 516                 *ap++ = s;
 517                 *ap = 0;
 518                 while(*s && *s!=' ' && *s!='\t')
 519                         s++;
 520                 if(*s == 0)
 521                         break;
 522                 else
 523                         *s++ = 0;
 524         }
 525         return i;
 526 }
 527
 528 int
 529 return0(void*)
 530 {
 531         return 0;
 532 }
 533
 534 long
 535 syssleep(ulong *arg)
 536 {
 537
 538         int n;
 539
 540         n = arg[0];
 541         if(n <= 0) {
 542                 if (up->edf && (up->edf->flags & Admitted))
 543                         edfyield();
 544                 else
 545                         yield();
 546                 return 0;
 547         }
 548         if(n < TK2MS(1))
 549                 n = TK2MS(1);
 550         tsleep(&up->sleep, return0, 0, n);
 551         return 0;
 552 }
 553
 554 long
 555 sysalarm(ulong *arg)
 556 {
 557         return procalarm(arg[0]);
 558 }
 559
 560 long
 561 sysexits(ulong *arg)
 562 {
 563         char *status;
 564         char *inval = "invalid exit string";
 565         char buf[ERRMAX];
 566
 567         status = (char*)arg[0];
 568         if(status){
 569                 if(waserror())
 570                         status = inval;
 571                 else{
 572                         validaddr((ulong)status, 1, 0);
 573                         if(vmemchr(status, 0, ERRMAX) == 0){
 574                                 memmove(buf, status, ERRMAX);
 575                                 buf[ERRMAX-1] = 0;
 576                                 status = buf;
 577                         }
 578                         poperror();
 579                 }
 580
 581         }
 582         pexit(status, 1);
 583         return 0;               /* not reached */
 584 }
 585
 586 long
 587 sys_wait(ulong *arg)
 588 {
 589         int pid;
 590         Waitmsg w;
 591         OWaitmsg *ow;
 592
 593         if(arg[0] == 0)
 594                 return pwait(nil);
 595
 596         validaddr(arg[0], sizeof(OWaitmsg), 1);
 597         evenaddr(arg[0]);
 598         pid = pwait(&w);
 599         if(pid >= 0){
 600                 ow = (OWaitmsg*)arg[0];
 601                 readnum(0, ow->pid, NUMSIZE, w.pid, NUMSIZE);
 602                 readnum(0, ow->time+TUser*NUMSIZE, NUMSIZE, w.time[TUser], NUMSIZE);
 603                 readnum(0, ow->time+TSys*NUMSIZE, NUMSIZE, w.time[TSys], NUMSIZE);
 604                 readnum(0, ow->time+TReal*NUMSIZE, NUMSIZE, w.time[TReal], NUMSIZE);
 605                 strncpy(ow->msg, w.msg, sizeof(ow->msg));
 606                 ow->msg[sizeof(ow->msg)-1] = '\0';
 607         }
 608         return pid;
 609 }
 610
 611 long
 612 sysawait(ulong *arg)
 613 {
 614         int i;
 615         int pid;
 616         Waitmsg w;
 617         ulong n;
 618
 619         n = arg[1];
 620         validaddr(arg[0], n, 1);
 621         pid = pwait(&w);
 622         if(pid < 0)
 623                 return -1;
 624         i = snprint((char*)arg[0], n, "%d %lud %lud %lud %q",
 625                 w.pid,
 626                 w.time[TUser], w.time[TSys], w.time[TReal],
 627                 w.msg);
 628
 629         return i;
 630 }
 631
 632 void
 633 werrstr(char *fmt, ...)
 634 {
 635         va_list va;
 636
 637         if(up == nil)
 638                 return;
 639
 640         va_start(va, fmt);
 641         vseprint(up->syserrstr, up->syserrstr+ERRMAX, fmt, va);
 642         va_end(va);
 643 }
 644
 645 static long
 646 generrstr(char *buf, uint nbuf)
 647 {
 648         char tmp[ERRMAX];
 649
 650         if(nbuf == 0)
 651                 error(Ebadarg);
 652         validaddr((ulong)buf, nbuf, 1);
 653         if(nbuf > sizeof tmp)
 654                 nbuf = sizeof tmp;
 655         memmove(tmp, buf, nbuf);
 656
 657         /* make sure it's NUL-terminated */
 658         tmp[nbuf-1] = '\0';
 659         memmove(buf, up->syserrstr, nbuf);
 660         buf[nbuf-1] = '\0';
 661         memmove(up->syserrstr, tmp, nbuf);
 662         return 0;
 663 }
 664
 665 long
 666 syserrstr(ulong *arg)
 667 {
 668         return generrstr((char*)arg[0], arg[1]);
 669 }
 670
 671 /* compatibility for old binaries */
 672 long
 673 sys_errstr(ulong *arg)
 674 {
 675         return generrstr((char*)arg[0], 64);
 676 }
 677
 678 long
 679 sysnotify(ulong *arg)
 680 {
 681         if(arg[0] != 0)
 682                 validaddr(arg[0], sizeof(ulong), 0);
 683         up->notify = (int(*)(void*, char*))(arg[0]);
 684         return 0;
 685 }
 686
 687 long
 688 sysnoted(ulong *arg)
 689 {
 690         if(arg[0]!=NRSTR && !up->notified)
 691                 error(Egreg);
 692         return 0;
 693 }
 694
 695 long
 696 syssegbrk(ulong *arg)
 697 {
 698         int i;
 699         ulong addr;
 700         Segment *s;
 701
 702         addr = arg[0];
 703         for(i = 0; i < NSEG; i++) {
 704                 s = up->seg[i];
 705                 if(s == 0 || addr < s->base || addr >= s->top)
 706                         continue;
 707                 switch(s->type&SG_TYPE) {
 708                 case SG_TEXT:
 709                 case SG_DATA:
 710                 case SG_STACK:
 711                         error(Ebadarg);
 712                 default:
 713                         return ibrk(arg[1], i);
 714                 }
 715         }
 716
 717         error(Ebadarg);
 718         return 0;               /* not reached */
 719 }
 720
 721 long
 722 syssegattach(ulong *arg)
 723 {
 724         return segattach(up, arg[0], (char*)arg[1], arg[2], arg[3]);
 725 }
 726
 727 long
 728 syssegdetach(ulong *arg)
 729 {
 730         int i;
 731         ulong addr;
 732         Segment *s;
 733
 734         qlock(&up->seglock);
 735         if(waserror()){
 736                 qunlock(&up->seglock);
 737                 nexterror();
 738         }
 739
 740         s = 0;
 741         addr = arg[0];
 742         for(i = 0; i < NSEG; i++)
 743                 if(s = up->seg[i]) {
 744                         qlock(&s->lk);
 745                         if((addr >= s->base && addr < s->top) ||
 746                            (s->top == s->base && addr == s->base))
 747                                 goto found;
 748                         qunlock(&s->lk);
 749                 }
 750
 751         error(Ebadarg);
 752
 753 found:
 754         /*
 755          * Check we are not detaching the initial stack segment.
 756          */
 757         if(s == up->seg[SSEG]){
 758                 qunlock(&s->lk);
 759                 error(Ebadarg);
 760         }
 761         up->seg[i] = 0;
 762         qunlock(&s->lk);
 763         putseg(s);
 764         qunlock(&up->seglock);
 765         poperror();
 766
 767         /* Ensure we flush any entries from the lost segment */
 768         flushmmu();
 769         return 0;
 770 }
 771
 772 long
 773 syssegfree(ulong *arg)
 774 {
 775         Segment *s;
 776         ulong from, to;
 777
 778         from = arg[0];
 779         s = seg(up, from, 1);
 780         if(s == nil)
 781                 error(Ebadarg);
 782         to = (from + arg[1]) & ~(BY2PG-1);
 783         from = PGROUND(from);
 784
 785         if(to > s->top) {
 786                 qunlock(&s->lk);
 787                 error(Ebadarg);
 788         }
 789
 790         mfreeseg(s, from, (to - from) / BY2PG);
 791         qunlock(&s->lk);
 792         flushmmu();
 793
 794         return 0;
 795 }
 796
 797 /* For binary compatibility */
 798 long
 799 sysbrk_(ulong *arg)
 800 {
 801         return ibrk(arg[0], BSEG);
 802 }
 803
 804 long
 805 sysrendezvous(ulong *arg)
 806 {
 807         uintptr tag, val;
 808         Proc *p, **l;
 809
 810         tag = arg[0];
 811         l = &REND(up->rgrp, tag);
 812         up->rendval = ~(uintptr)0;
 813
 814         lock(up->rgrp);
 815         for(p = *l; p; p = p->rendhash) {
 816                 if(p->rendtag == tag) {
 817                         *l = p->rendhash;
 818                         val = p->rendval;
 819                         p->rendval = arg[1];
 820
 821                         while(p->mach != 0)
 822                                 ;
 823                         ready(p);
 824                         unlock(up->rgrp);
 825                         return val;
 826                 }
 827                 l = &p->rendhash;
 828         }
 829
 830         /* Going to sleep here */
 831         up->rendtag = tag;
 832         up->rendval = arg[1];
 833         up->rendhash = *l;
 834         *l = up;
 835         up->state = Rendezvous;
 836         unlock(up->rgrp);
 837
 838         sched();
 839
 840         return up->rendval;
 841 }
 842
 843 /*
 844  * The implementation of semaphores is complicated by needing
 845  * to avoid rescheduling in syssemrelease, so that it is safe
 846  * to call from real-time processes.  This means syssemrelease
 847  * cannot acquire any qlocks, only spin locks.
 848  *
 849  * Semacquire and semrelease must both manipulate the semaphore
 850  * wait list.  Lock-free linked lists only exist in theory, not
 851  * in practice, so the wait list is protected by a spin lock.
 852  *
 853  * The semaphore value *addr is stored in user memory, so it
 854  * cannot be read or written while holding spin locks.
 855  *
 856  * Thus, we can access the list only when holding the lock, and
 857  * we can access the semaphore only when not holding the lock.
 858  * This makes things interesting.  Note that sleep's condition function
 859  * is called while holding two locks - r and up->rlock - so it cannot
 860  * access the semaphore value either.
 861  *
 862  * An acquirer announces its intention to try for the semaphore
 863  * by putting a Sema structure onto the wait list and then
 864  * setting Sema.waiting.  After one last check of semaphore,
 865  * the acquirer sleeps until Sema.waiting==0.  A releaser of n
 866  * must wake up n acquirers who have Sema.waiting set.  It does
 867  * this by clearing Sema.waiting and then calling wakeup.
 868  *
 869  * There are three interesting races here.
 870
 871  * The first is that in this particular sleep/wakeup usage, a single
 872  * wakeup can rouse a process from two consecutive sleeps!
 873  * The ordering is:
 874  *
 875  *      (a) set Sema.waiting = 1
 876  *      (a) call sleep
 877  *      (b) set Sema.waiting = 0
 878  *      (a) check Sema.waiting inside sleep, return w/o sleeping
 879  *      (a) try for semaphore, fail
 880  *      (a) set Sema.waiting = 1
 881  *      (a) call sleep
 882  *      (b) call wakeup(a)
 883  *      (a) wake up again
 884  *
 885  * This is okay - semacquire will just go around the loop
 886  * again.  It does mean that at the top of the for(;;) loop in
 887  * semacquire, phore.waiting might already be set to 1.
 888  *
 889  * The second is that a releaser might wake an acquirer who is
 890  * interrupted before he can acquire the lock.  Since
 891  * release(n) issues only n wakeup calls -- only n can be used
 892  * anyway -- if the interrupted process is not going to use his
 893  * wakeup call he must pass it on to another acquirer.
 894  *
 895  * The third race is similar to the second but more subtle.  An
 896  * acquirer sets waiting=1 and then does a final canacquire()
 897  * before going to sleep.  The opposite order would result in
 898  * missing wakeups that happen between canacquire and
 899  * waiting=1.  (In fact, the whole point of Sema.waiting is to
 900  * avoid missing wakeups between canacquire() and sleep().) But
 901  * there can be spurious wakeups between a successful
 902  * canacquire() and the following semdequeue().  This wakeup is
 903  * not useful to the acquirer, since he has already acquired
 904  * the semaphore.  Like in the previous case, though, the
 905  * acquirer must pass the wakeup call along.
 906  *
 907  * This is all rather subtle.  The code below has been verified
 908  * with the spin model /sys/src/9/port/semaphore.p.  The
 909  * original code anticipated the second race but not the first
 910  * or third, which were caught only with spin.  The first race
 911  * is mentioned in /sys/doc/sleep.ps, but I'd forgotten about it.
 912  * It was lucky that my abstract model of sleep/wakeup still managed
 913  * to preserve that behavior.
 914  *
 915  * I remain slightly concerned about memory coherence
 916  * outside of locks.  The spin model does not take
 917  * queued processor writes into account so we have to
 918  * think hard.  The only variables accessed outside locks
 919  * are the semaphore value itself and the boolean flag
 920  * Sema.waiting.  The value is only accessed with cmpswap,
 921  * whose job description includes doing the right thing as
 922  * far as memory coherence across processors.  That leaves
 923  * Sema.waiting.  To handle it, we call coherence() before each
 924  * read and after each write.           - rsc
 925  */
 926
 927 /* Add semaphore p with addr a to list in seg. */
 928 static void
 929 semqueue(Segment *s, long *a, Sema *p)
 930 {
 931         memset(p, 0, sizeof *p);
 932         p->addr = a;
 933         lock(&s->sema); /* uses s->sema.Rendez.Lock, but no one else is */
 934         p->next = &s->sema;
 935         p->prev = s->sema.prev;
 936         p->next->prev = p;
 937         p->prev->next = p;
 938         unlock(&s->sema);
 939 }
 940
 941 /* Remove semaphore p from list in seg. */
 942 static void
 943 semdequeue(Segment *s, Sema *p)
 944 {
 945         lock(&s->sema);
 946         p->next->prev = p->prev;
 947         p->prev->next = p->next;
 948         unlock(&s->sema);
 949 }
 950
 951 /* Wake up n waiters with addr a on list in seg. */
 952 static void
 953 semwakeup(Segment *s, long *a, long n)
 954 {
 955         Sema *p;
 956
 957         lock(&s->sema);
 958         for(p=s->sema.next; p!=&s->sema && n>0; p=p->next){
 959                 if(p->addr == a && p->waiting){
 960                         p->waiting = 0;
 961                         coherence();
 962                         wakeup(p);
 963                         n--;
 964                 }
 965         }
 966         unlock(&s->sema);
 967 }
 968
 969 /* Add delta to semaphore and wake up waiters as appropriate. */
 970 static long
 971 semrelease(Segment *s, long *addr, long delta)
 972 {
 973         long value;
 974
 975         do
 976                 value = *addr;
 977         while(!cmpswap(addr, value, value+delta));
 978         semwakeup(s, addr, delta);
 979         return value+delta;
 980 }
 981
 982 /* Try to acquire semaphore using compare-and-swap */
 983 static int
 984 canacquire(long *addr)
 985 {
 986         long value;
 987
 988         while((value=*addr) > 0)
 989                 if(cmpswap(addr, value, value-1))
 990                         return 1;
 991         return 0;
 992 }
 993
 994 /* Should we wake up? */
 995 static int
 996 semawoke(void *p)
 997 {
 998         coherence();
 999         return !((Sema*)p)->waiting;
1000 }
1001
1002 /* Acquire semaphore (subtract 1). */
1003 static int
1004 semacquire(Segment *s, long *addr, int block)
1005 {
1006         int acquired;
1007         Sema phore;
1008
1009         if(canacquire(addr))
1010                 return 1;
1011         if(!block)
1012                 return 0;
1013
1014         acquired = 0;
1015         semqueue(s, addr, &phore);
1016         for(;;){
1017                 phore.waiting = 1;
1018                 coherence();
1019                 if(canacquire(addr)){
1020                         acquired = 1;
1021                         break;
1022                 }
1023                 if(waserror())
1024                         break;
1025                 sleep(&phore, semawoke, &phore);
1026                 poperror();
1027         }
1028         semdequeue(s, &phore);
1029         coherence();    /* not strictly necessary due to lock in semdequeue */
1030         if(!phore.waiting)
1031                 semwakeup(s, addr, 1);
1032         if(!acquired)
1033                 nexterror();
1034         return 1;
1035 }
1036
1037 long
1038 syssemacquire(ulong *arg)
1039 {
1040         int block;
1041         long *addr;
1042         Segment *s;
1043
1044         validaddr(arg[0], sizeof(long), 1);
1045         evenaddr(arg[0]);
1046         addr = (long*)arg[0];
1047         block = arg[1];
1048
1049         if((s = seg(up, (ulong)addr, 0)) == nil)
1050                 error(Ebadarg);
1051         if(*addr < 0)
1052                 error(Ebadarg);
1053         return semacquire(s, addr, block);
1054 }
1055
1056 long
1057 syssemrelease(ulong *arg)
1058 {
1059         long *addr, delta;
1060         Segment *s;
1061
1062         validaddr(arg[0], sizeof(long), 1);
1063         evenaddr(arg[0]);
1064         addr = (long*)arg[0];
1065         delta = arg[1];
1066
1067         if((s = seg(up, (ulong)addr, 0)) == nil)
1068                 error(Ebadarg);
1069         if(delta < 0 || *addr < 0)
1070                 error(Ebadarg);
1071         return semrelease(s, addr, arg[1]);
1072 }