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 uintptr
  18 sysr1(va_list)
  19 {
  20         if(!iseve())
  21                 error(Eperm);
  22         checkpagerefs();
  23         return 0;
  24 }
  25
  26 static void
  27 abortion(void*)
  28 {
  29         pexit("fork aborted", 1);
  30 }
  31
  32 uintptr
  33 sysrfork(va_list list)
  34 {
  35         Proc *p;
  36         int n, i;
  37         Fgrp *ofg;
  38         Pgrp *opg;
  39         Rgrp *org;
  40         Egrp *oeg;
  41         ulong pid, flag;
  42         Mach *wm;
  43
  44         flag = va_arg(list, ulong);
  45         /* Check flags before we commit */
  46         if((flag & (RFFDG|RFCFDG)) == (RFFDG|RFCFDG))
  47                 error(Ebadarg);
  48         if((flag & (RFNAMEG|RFCNAMEG)) == (RFNAMEG|RFCNAMEG))
  49                 error(Ebadarg);
  50         if((flag & (RFENVG|RFCENVG)) == (RFENVG|RFCENVG))
  51                 error(Ebadarg);
  52
  53         if((flag&RFPROC) == 0) {
  54                 if(flag & (RFMEM|RFNOWAIT))
  55                         error(Ebadarg);
  56                 if(flag & (RFFDG|RFCFDG)) {
  57                         ofg = up->fgrp;
  58                         if(flag & RFFDG)
  59                                 up->fgrp = dupfgrp(ofg);
  60                         else
  61                                 up->fgrp = dupfgrp(nil);
  62                         closefgrp(ofg);
  63                 }
  64                 if(flag & (RFNAMEG|RFCNAMEG)) {
  65                         opg = up->pgrp;
  66                         up->pgrp = newpgrp();
  67                         if(flag & RFNAMEG)
  68                                 pgrpcpy(up->pgrp, opg);
  69                         /* inherit noattach */
  70                         up->pgrp->noattach = opg->noattach;
  71                         closepgrp(opg);
  72                 }
  73                 if(flag & RFNOMNT)
  74                         up->pgrp->noattach = 1;
  75                 if(flag & RFREND) {
  76                         org = up->rgrp;
  77                         up->rgrp = newrgrp();
  78                         closergrp(org);
  79                 }
  80                 if(flag & (RFENVG|RFCENVG)) {
  81                         oeg = up->egrp;
  82                         up->egrp = smalloc(sizeof(Egrp));
  83                         up->egrp->ref = 1;
  84                         if(flag & RFENVG)
  85                                 envcpy(up->egrp, oeg);
  86                         closeegrp(oeg);
  87                 }
  88                 if(flag & RFNOTEG)
  89                         up->noteid = pidalloc(0);
  90                 return 0;
  91         }
  92
  93         p = newproc();
  94
  95         p->scallnr = up->scallnr;
  96         p->s = up->s;
  97         p->nerrlab = 0;
  98         p->slash = up->slash;
  99         p->dot = up->dot;
 100         incref(p->dot);
 101
 102         memmove(p->note, up->note, sizeof(p->note));
 103         p->privatemem = up->privatemem;
 104         p->noswap = up->noswap;
 105         p->nnote = up->nnote;
 106         p->notified = 0;
 107         p->lastnote = up->lastnote;
 108         p->notify = up->notify;
 109         p->ureg = up->ureg;
 110         p->dbgreg = 0;
 111
 112         /* Abort the child process on error */
 113         if(waserror()){
 114                 p->kp = 1;
 115                 kprocchild(p, abortion, 0);
 116                 ready(p);
 117                 nexterror();
 118         }
 119
 120         /* Make a new set of memory segments */
 121         n = flag & RFMEM;
 122         qlock(&p->seglock);
 123         if(waserror()){
 124                 qunlock(&p->seglock);
 125                 nexterror();
 126         }
 127         for(i = 0; i < NSEG; i++)
 128                 if(up->seg[i])
 129                         p->seg[i] = dupseg(up->seg, i, n);
 130         qunlock(&p->seglock);
 131         poperror();
 132
 133         /* File descriptors */
 134         if(flag & (RFFDG|RFCFDG)) {
 135                 if(flag & RFFDG)
 136                         p->fgrp = dupfgrp(up->fgrp);
 137                 else
 138                         p->fgrp = dupfgrp(nil);
 139         }
 140         else {
 141                 p->fgrp = up->fgrp;
 142                 incref(p->fgrp);
 143         }
 144
 145         /* Process groups */
 146         if(flag & (RFNAMEG|RFCNAMEG)) {
 147                 p->pgrp = newpgrp();
 148                 if(flag & RFNAMEG)
 149                         pgrpcpy(p->pgrp, up->pgrp);
 150                 /* inherit noattach */
 151                 p->pgrp->noattach = up->pgrp->noattach;
 152         }
 153         else {
 154                 p->pgrp = up->pgrp;
 155                 incref(p->pgrp);
 156         }
 157         if(flag & RFNOMNT)
 158                 p->pgrp->noattach = 1;
 159
 160         if(flag & RFREND)
 161                 p->rgrp = newrgrp();
 162         else {
 163                 incref(up->rgrp);
 164                 p->rgrp = up->rgrp;
 165         }
 166
 167         /* Environment group */
 168         if(flag & (RFENVG|RFCENVG)) {
 169                 p->egrp = smalloc(sizeof(Egrp));
 170                 p->egrp->ref = 1;
 171                 if(flag & RFENVG)
 172                         envcpy(p->egrp, up->egrp);
 173         }
 174         else {
 175                 p->egrp = up->egrp;
 176                 incref(p->egrp);
 177         }
 178         p->hang = up->hang;
 179         p->procmode = up->procmode;
 180         if(up->procctl == Proc_tracesyscall)
 181                 p->procctl = Proc_tracesyscall;
 182
 183         poperror();     /* abortion */
 184
 185         /* Craft a return frame which will cause the child to pop out of
 186          * the scheduler in user mode with the return register zero
 187          */
 188         forkchild(p, up->dbgreg);
 189
 190         p->parent = up;
 191         if((flag&RFNOWAIT) == 0){
 192                 p->parentpid = up->pid;
 193                 lock(&up->exl);
 194                 up->nchild++;
 195                 unlock(&up->exl);
 196         }
 197         if((flag&RFNOTEG) == 0)
 198                 p->noteid = up->noteid;
 199
 200         pid = p->pid;
 201         memset(p->time, 0, sizeof(p->time));
 202         p->time[TReal] = MACHP(0)->ticks;
 203
 204         kstrdup(&p->text, up->text);
 205         kstrdup(&p->user, up->user);
 206
 207         procfork(p);
 208
 209         /*
 210          *  since the bss/data segments are now shareable,
 211          *  any mmu info about this process is now stale
 212          *  (i.e. has bad properties) and has to be discarded.
 213          */
 214         flushmmu();
 215         p->basepri = up->basepri;
 216         p->priority = up->basepri;
 217         p->fixedpri = up->fixedpri;
 218         p->mp = up->mp;
 219         wm = up->wired;
 220         if(wm)
 221                 procwired(p, wm->machno);
 222         ready(p);
 223         sched();
 224         return pid;
 225 }
 226
 227 static ulong
 228 l2be(long l)
 229 {
 230         uchar *cp;
 231
 232         cp = (uchar*)&l;
 233         return (cp[0]<<24) | (cp[1]<<16) | (cp[2]<<8) | cp[3];
 234 }
 235
 236 uintptr
 237 sysexec(va_list list)
 238 {
 239         Segment *s, *ts;
 240         int i;
 241         Chan *tc;
 242         char **argv, **argp, **argp0;
 243         char *a, *charp, *args, *file, *file0;
 244         char *progarg[sizeof(Exec)/2+1], *elem, progelem[64];
 245         ulong magic, ssize, nargs, nbytes, n;
 246         uintptr t, d, b, entry, bssend, text, data, bss, tstk, align;
 247         int indir;
 248         Exec exec;
 249         char line[sizeof(Exec)];
 250         Fgrp *f;
 251         Image *img;
 252         Tos *tos;
 253
 254         args = elem = nil;
 255         file0 = va_arg(list, char*);
 256         validaddr((uintptr)file0, 1, 0);
 257         argp0 = va_arg(list, char**);
 258         file0 = validnamedup(file0, 1);
 259         if(waserror()){
 260                 free(file0);
 261                 free(elem);
 262                 free(args);
 263                 /* Disaster after commit */
 264                 if(!up->seg[SSEG])
 265                         pexit(up->errstr, 1);
 266                 nexterror();
 267         }
 268         align = BY2PG;
 269         indir = 0;
 270         file = file0;
 271         for(;;){
 272                 tc = namec(file, Aopen, OEXEC, 0);
 273                 if(waserror()){
 274                         cclose(tc);
 275                         nexterror();
 276                 }
 277                 if(!indir)
 278                         kstrdup(&elem, up->genbuf);
 279
 280                 n = devtab[tc->type]->read(tc, &exec, sizeof(Exec), 0);
 281                 if(n < 2)
 282                         error(Ebadexec);
 283                 magic = l2be(exec.magic);
 284                 text = l2be(exec.text);
 285                 entry = l2be(exec.entry);
 286                 if(n==sizeof(Exec) && (magic == AOUT_MAGIC)){
 287                         if(magic == S_MAGIC){
 288                                 text += 8;
 289                                 align = 0x200000ull;    /* 2MB segment alignment for amd64 */
 290                         }
 291                         if(text >= (USTKTOP-USTKSIZE)-(UTZERO+sizeof(Exec))
 292                         || entry < UTZERO+sizeof(Exec)
 293                         || entry >= UTZERO+sizeof(Exec)+text)
 294                                 error(Ebadexec);
 295                         break; /* for binary */
 296                 }
 297
 298                 /*
 299                  * Process #! /bin/sh args ...
 300                  */
 301                 memmove(line, &exec, sizeof(Exec));
 302                 if(indir || line[0]!='#' || line[1]!='!')
 303                         error(Ebadexec);
 304                 n = shargs(line, n, progarg);
 305                 if(n == 0)
 306                         error(Ebadexec);
 307                 indir = 1;
 308                 /*
 309                  * First arg becomes complete file name
 310                  */
 311                 progarg[n++] = file;
 312                 progarg[n] = 0;
 313                 argp0++;
 314                 file = progarg[0];
 315                 if(strlen(elem) >= sizeof progelem)
 316                         error(Ebadexec);
 317                 strcpy(progelem, elem);
 318                 progarg[0] = progelem;
 319                 poperror();
 320                 cclose(tc);
 321         }
 322
 323         data = l2be(exec.data);
 324         bss = l2be(exec.bss);
 325         align--;
 326         t = (UTZERO+sizeof(Exec)+text+align) & ~align;
 327         align = BY2PG-1;
 328         d = (t + data + align) & ~align;
 329         bssend = t + data + bss;
 330         b = (bssend + align) & ~align;
 331         if(t >= (USTKTOP-USTKSIZE) || d >= (USTKTOP-USTKSIZE) || b >= (USTKTOP-USTKSIZE))
 332                 error(Ebadexec);
 333
 334         /*
 335          * Args: pass 1: count
 336          */
 337         nbytes = sizeof(Tos);           /* hole for profiling clock at top of stack (and more) */
 338         nargs = 0;
 339         if(indir){
 340                 argp = progarg;
 341                 while(*argp){
 342                         a = *argp++;
 343                         nbytes += strlen(a) + 1;
 344                         nargs++;
 345                 }
 346         }
 347         argp = argp0;
 348         evenaddr((uintptr)argp);
 349         validaddr((uintptr)argp, BY2WD, 0);
 350         while(*argp){
 351                 a = *argp++;
 352                 if(((uintptr)argp&(BY2PG-1)) < BY2WD)
 353                         validaddr((uintptr)argp, BY2WD, 0);
 354                 validaddr((uintptr)a, 1, 0);
 355                 nbytes += ((char*)vmemchr(a, 0, 0x7FFFFFFF) - a) + 1;
 356                 nargs++;
 357         }
 358         ssize = BY2WD*(nargs+1) + ((nbytes+(BY2WD-1)) & ~(BY2WD-1));
 359
 360         /*
 361          * 8-byte align SP for those (e.g. sparc) that need it.
 362          * execregs() will subtract another 4 bytes for argc.
 363          */
 364         if(BY2WD == 4 && (ssize+4) & 7)
 365                 ssize += 4;
 366
 367         if(PGROUND(ssize) >= USTKSIZE)
 368                 error(Enovmem);
 369
 370         /*
 371          * Build the stack segment, putting it in kernel virtual for the moment
 372          */
 373         qlock(&up->seglock);
 374         if(waserror()){
 375                 qunlock(&up->seglock);
 376                 nexterror();
 377         }
 378
 379         s = up->seg[SSEG];
 380         do {
 381                 tstk = s->base;
 382                 if(tstk <= USTKSIZE)
 383                         error(Enovmem);
 384         } while((s = isoverlap(up, tstk-USTKSIZE, USTKSIZE)) != nil);
 385         up->seg[ESEG] = newseg(SG_STACK, tstk-USTKSIZE, USTKSIZE/BY2PG);
 386
 387         /*
 388          * Args: pass 2: assemble; the pages will be faulted in
 389          */
 390         tos = (Tos*)(tstk - sizeof(Tos));
 391         tos->cyclefreq = m->cyclefreq;
 392         tos->kcycles = 0;
 393         tos->pcycles = 0;
 394         tos->clock = 0;
 395
 396         argv = (char**)(tstk - ssize);
 397         charp = (char*)(tstk - nbytes);
 398         a = charp;
 399         if(indir)
 400                 argp = progarg;
 401         else
 402                 argp = argp0;
 403
 404         for(i=0; i<nargs; i++){
 405                 if(indir && *argp==0) {
 406                         indir = 0;
 407                         argp = argp0;
 408                 }
 409                 *argv++ = charp + (USTKTOP-tstk);
 410                 n = strlen(*argp) + 1;
 411                 memmove(charp, *argp++, n);
 412                 charp += n;
 413         }
 414
 415         /* copy args; easiest from new process's stack */
 416         n = charp - a;
 417         if(n > 128)     /* don't waste too much space on huge arg lists */
 418                 n = 128;
 419         args = smalloc(n);
 420         memmove(args, a, n);
 421         if(n>0 && args[n-1]!='\0'){
 422                 /* make sure last arg is NUL-terminated */
 423                 /* put NUL at UTF-8 character boundary */
 424                 for(i=n-1; i>0; --i)
 425                         if(fullrune(args+i, n-i))
 426                                 break;
 427                 args[i] = 0;
 428                 n = i+1;
 429         }
 430
 431         /*
 432          * Committed.
 433          * Free old memory.
 434          * Special segments are maintained across exec
 435          */
 436         for(i = SSEG; i <= BSEG; i++) {
 437                 putseg(up->seg[i]);
 438                 /* prevent a second free if we have an error */
 439                 up->seg[i] = 0;
 440         }
 441         for(i = ESEG+1; i < NSEG; i++) {
 442                 s = up->seg[i];
 443                 if(s != 0 && (s->type&SG_CEXEC) != 0) {
 444                         putseg(s);
 445                         up->seg[i] = 0;
 446                 }
 447         }
 448
 449         /*
 450          * Close on exec
 451          */
 452         if((f = up->fgrp) != nil){
 453                 for(i=0; i<=f->maxfd; i++)
 454                         fdclose(i, CCEXEC);
 455         }
 456
 457         /* Text.  Shared. Attaches to cache image if possible */
 458         /* attachimage returns a locked cache image */
 459         img = attachimage(SG_TEXT|SG_RONLY, tc, UTZERO, (t-UTZERO)>>PGSHIFT);
 460         ts = img->s;
 461         up->seg[TSEG] = ts;
 462         ts->flushme = 1;
 463         ts->fstart = 0;
 464         ts->flen = sizeof(Exec)+text;
 465         unlock(img);
 466
 467         /* Data. Shared. */
 468         s = newseg(SG_DATA, t, (d-t)>>PGSHIFT);
 469         up->seg[DSEG] = s;
 470
 471         /* Attached by hand */
 472         incref(img);
 473         s->image = img;
 474         s->fstart = ts->fstart+ts->flen;
 475         s->flen = data;
 476
 477         /* BSS. Zero fill on demand */
 478         up->seg[BSEG] = newseg(SG_BSS, d, (b-d)>>PGSHIFT);
 479
 480         /*
 481          * Move the stack
 482          */
 483         s = up->seg[ESEG];
 484         up->seg[ESEG] = 0;
 485         s->base = USTKTOP-USTKSIZE;
 486         s->top = USTKTOP;
 487         relocateseg(s, USTKTOP-tstk);
 488         up->seg[SSEG] = s;
 489         qunlock(&up->seglock);
 490         poperror();     /* seglock */
 491
 492         /*
 493          *  '/' processes are higher priority (hack to make /ip more responsive).
 494          */
 495         if(devtab[tc->type]->dc == L'/')
 496                 up->basepri = PriRoot;
 497         up->priority = up->basepri;
 498         poperror();     /* tc */
 499         cclose(tc);
 500         poperror();     /* file0 */
 501         free(file0);
 502
 503         qlock(&up->debug);
 504         free(up->text);
 505         up->text = elem;
 506         free(up->args);
 507         up->args = args;
 508         up->nargs = n;
 509         up->setargs = 0;
 510
 511         up->nnote = 0;
 512         up->notify = 0;
 513         up->notified = 0;
 514         up->privatemem = 0;
 515         procsetup(up);
 516         qunlock(&up->debug);
 517
 518         /*
 519          *  At this point, the mmu contains info about the old address
 520          *  space and needs to be flushed
 521          */
 522         flushmmu();
 523
 524         if(up->hang)
 525                 up->procctl = Proc_stopme;
 526         return execregs(entry, ssize, nargs);
 527 }
 528
 529 int
 530 shargs(char *s, int n, char **ap)
 531 {
 532         int i;
 533
 534         s += 2;
 535         n -= 2;         /* skip #! */
 536         for(i=0; s[i]!='\n'; i++)
 537                 if(i == n-1)
 538                         return 0;
 539         s[i] = 0;
 540         *ap = 0;
 541         i = 0;
 542         for(;;) {
 543                 while(*s==' ' || *s=='\t')
 544                         s++;
 545                 if(*s == 0)
 546                         break;
 547                 i++;
 548                 *ap++ = s;
 549                 *ap = 0;
 550                 while(*s && *s!=' ' && *s!='\t')
 551                         s++;
 552                 if(*s == 0)
 553                         break;
 554                 else
 555                         *s++ = 0;
 556         }
 557         return i;
 558 }
 559
 560 int
 561 return0(void*)
 562 {
 563         return 0;
 564 }
 565
 566 uintptr
 567 syssleep(va_list list)
 568 {
 569         long ms;
 570
 571         ms = va_arg(list, long);
 572         if(ms <= 0) {
 573                 if (up->edf && (up->edf->flags & Admitted))
 574                         edfyield();
 575                 else
 576                         yield();
 577         } else {
 578                 if(ms < TK2MS(1))
 579                         ms = TK2MS(1);
 580                 tsleep(&up->sleep, return0, 0, ms);
 581         }
 582         return 0;
 583 }
 584
 585 uintptr
 586 sysalarm(va_list list)
 587 {
 588         return procalarm(va_arg(list, ulong));
 589 }
 590
 591
 592 uintptr
 593 sysexits(va_list list)
 594 {
 595         char *status;
 596         char *inval = "invalid exit string";
 597         char buf[ERRMAX];
 598
 599         status = va_arg(list, char*);
 600         if(status){
 601                 if(waserror())
 602                         status = inval;
 603                 else{
 604                         validaddr((uintptr)status, 1, 0);
 605                         if(vmemchr(status, 0, ERRMAX) == 0){
 606                                 memmove(buf, status, ERRMAX);
 607                                 buf[ERRMAX-1] = 0;
 608                                 status = buf;
 609                         }
 610                         poperror();
 611                 }
 612
 613         }
 614         pexit(status, 1);
 615         return 0;       /* not reached */
 616 }
 617
 618 uintptr
 619 sys_wait(va_list list)
 620 {
 621         ulong pid;
 622         Waitmsg w;
 623         OWaitmsg *ow;
 624
 625         ow = va_arg(list, OWaitmsg*);
 626         if(ow == nil)
 627                 pid = pwait(nil);
 628         else {
 629                 validaddr((uintptr)ow, sizeof(OWaitmsg), 1);
 630                 evenaddr((uintptr)ow);
 631                 pid = pwait(&w);
 632         }
 633         if(ow != nil){
 634                 readnum(0, ow->pid, NUMSIZE, w.pid, NUMSIZE);
 635                 readnum(0, ow->time+TUser*NUMSIZE, NUMSIZE, w.time[TUser], NUMSIZE);
 636                 readnum(0, ow->time+TSys*NUMSIZE, NUMSIZE, w.time[TSys], NUMSIZE);
 637                 readnum(0, ow->time+TReal*NUMSIZE, NUMSIZE, w.time[TReal], NUMSIZE);
 638                 strncpy(ow->msg, w.msg, sizeof(ow->msg)-1);
 639                 ow->msg[sizeof(ow->msg)-1] = '\0';
 640         }
 641         return pid;
 642 }
 643
 644 uintptr
 645 sysawait(va_list list)
 646 {
 647         char *p;
 648         Waitmsg w;
 649         uint n;
 650
 651         p = va_arg(list, char*);
 652         n = va_arg(list, uint);
 653         validaddr((uintptr)p, n, 1);
 654         pwait(&w);
 655         return (uintptr)snprint(p, n, "%d %lud %lud %lud %q",
 656                 w.pid,
 657                 w.time[TUser], w.time[TSys], w.time[TReal],
 658                 w.msg);
 659 }
 660
 661 void
 662 werrstr(char *fmt, ...)
 663 {
 664         va_list va;
 665
 666         if(up == nil)
 667                 return;
 668
 669         va_start(va, fmt);
 670         vseprint(up->syserrstr, up->syserrstr+ERRMAX, fmt, va);
 671         va_end(va);
 672 }
 673
 674 static int
 675 generrstr(char *buf, uint nbuf)
 676 {
 677         char tmp[ERRMAX];
 678
 679         if(nbuf == 0)
 680                 error(Ebadarg);
 681         validaddr((uintptr)buf, nbuf, 1);
 682         if(nbuf > sizeof tmp)
 683                 nbuf = sizeof tmp;
 684         memmove(tmp, buf, nbuf);
 685
 686         /* make sure it's NUL-terminated */
 687         tmp[nbuf-1] = '\0';
 688         memmove(buf, up->syserrstr, nbuf);
 689         buf[nbuf-1] = '\0';
 690         memmove(up->syserrstr, tmp, nbuf);
 691         return 0;
 692 }
 693
 694 uintptr
 695 syserrstr(va_list list)
 696 {
 697         char *buf;
 698         uint len;
 699
 700         buf = va_arg(list, char*);
 701         len = va_arg(list, uint);
 702         return (uintptr)generrstr(buf, len);
 703 }
 704
 705 /* compatibility for old binaries */
 706 uintptr
 707 sys_errstr(va_list list)
 708 {
 709         return (uintptr)generrstr(va_arg(list, char*), 64);
 710 }
 711
 712 uintptr
 713 sysnotify(va_list list)
 714 {
 715         int (*f)(void*, char*);
 716         f = va_arg(list, void*);
 717         if(f != 0)
 718                 validaddr((uintptr)f, sizeof(void*), 0);
 719         up->notify = f;
 720         return 0;
 721 }
 722
 723 uintptr
 724 sysnoted(va_list list)
 725 {
 726         if(va_arg(list, int) !=NRSTR && !up->notified)
 727                 error(Egreg);
 728         return 0;
 729 }
 730
 731 uintptr
 732 syssegbrk(va_list list)
 733 {
 734         int i;
 735         uintptr addr;
 736         Segment *s;
 737
 738         addr = va_arg(list, uintptr);
 739         for(i = 0; i < NSEG; i++) {
 740                 s = up->seg[i];
 741                 if(s == 0 || addr < s->base || addr >= s->top)
 742                         continue;
 743                 switch(s->type&SG_TYPE) {
 744                 case SG_TEXT:
 745                 case SG_DATA:
 746                 case SG_STACK:
 747                         error(Ebadarg);
 748                 default:
 749                         return (uintptr)ibrk(va_arg(list, uintptr), i);
 750                 }
 751         }
 752         error(Ebadarg);
 753         return 0;       /* not reached */
 754 }
 755
 756 uintptr
 757 syssegattach(va_list list)
 758 {
 759         ulong attr;
 760         char *name;
 761         uintptr va;
 762         ulong len;
 763
 764         attr = va_arg(list, ulong);
 765         name = va_arg(list, char*);
 766         va = va_arg(list, uintptr);
 767         len = va_arg(list, ulong);
 768         return segattach(up, attr, name, va, len);
 769 }
 770
 771 uintptr
 772 syssegdetach(va_list list)
 773 {
 774         int i;
 775         uintptr addr;
 776         Segment *s;
 777
 778         addr = va_arg(list, uintptr);
 779
 780         qlock(&up->seglock);
 781         if(waserror()){
 782                 qunlock(&up->seglock);
 783                 nexterror();
 784         }
 785
 786         s = 0;
 787         for(i = 0; i < NSEG; i++)
 788                 if(s = up->seg[i]) {
 789                         qlock(&s->lk);
 790                         if((addr >= s->base && addr < s->top) ||
 791                            (s->top == s->base && addr == s->base))
 792                                 goto found;
 793                         qunlock(&s->lk);
 794                 }
 795
 796         error(Ebadarg);
 797
 798 found:
 799         /*
 800          * Check we are not detaching the initial stack segment.
 801          */
 802         if(s == up->seg[SSEG]){
 803                 qunlock(&s->lk);
 804                 error(Ebadarg);
 805         }
 806         up->seg[i] = 0;
 807         qunlock(&s->lk);
 808         putseg(s);
 809         qunlock(&up->seglock);
 810         poperror();
 811
 812         /* Ensure we flush any entries from the lost segment */
 813         flushmmu();
 814         return 0;
 815 }
 816
 817 uintptr
 818 syssegfree(va_list list)
 819 {
 820         Segment *s;
 821         uintptr from, to;
 822
 823         from = va_arg(list, uintptr);
 824         s = seg(up, from, 1);
 825         if(s == nil)
 826                 error(Ebadarg);
 827         to = va_arg(list, ulong);
 828         to += from;
 829         to &= ~(BY2PG-1);
 830         from = PGROUND(from);
 831
 832         if(to > s->top) {
 833                 qunlock(&s->lk);
 834                 error(Ebadarg);
 835         }
 836
 837         mfreeseg(s, from, (to - from) / BY2PG);
 838         qunlock(&s->lk);
 839         flushmmu();
 840         return 0;
 841 }
 842
 843 /* For binary compatibility */
 844 uintptr
 845 sysbrk_(va_list list)
 846 {
 847         return (uintptr)ibrk(va_arg(list, uintptr), BSEG);
 848 }
 849
 850 uintptr
 851 sysrendezvous(va_list list)
 852 {
 853         uintptr tag, val, new;
 854         Proc *p, **l;
 855
 856         tag = va_arg(list, uintptr);
 857         new = va_arg(list, uintptr);
 858         l = &REND(up->rgrp, tag);
 859
 860         lock(up->rgrp);
 861         for(p = *l; p; p = p->rendhash) {
 862                 if(p->rendtag == tag) {
 863                         *l = p->rendhash;
 864                         val = p->rendval;
 865                         p->rendval = new;
 866                         unlock(up->rgrp);
 867
 868                         ready(p);
 869
 870                         return val;
 871                 }
 872                 l = &p->rendhash;
 873         }
 874
 875         /* Going to sleep here */
 876         up->rendtag = tag;
 877         up->rendval = new;
 878         up->rendhash = *l;
 879         *l = up;
 880         up->state = Rendezvous;
 881         unlock(up->rgrp);
 882
 883         sched();
 884
 885         return up->rendval;
 886 }
 887
 888 /*
 889  * The implementation of semaphores is complicated by needing
 890  * to avoid rescheduling in syssemrelease, so that it is safe
 891  * to call from real-time processes.  This means syssemrelease
 892  * cannot acquire any qlocks, only spin locks.
 893  *
 894  * Semacquire and semrelease must both manipulate the semaphore
 895  * wait list.  Lock-free linked lists only exist in theory, not
 896  * in practice, so the wait list is protected by a spin lock.
 897  *
 898  * The semaphore value *addr is stored in user memory, so it
 899  * cannot be read or written while holding spin locks.
 900  *
 901  * Thus, we can access the list only when holding the lock, and
 902  * we can access the semaphore only when not holding the lock.
 903  * This makes things interesting.  Note that sleep's condition function
 904  * is called while holding two locks - r and up->rlock - so it cannot
 905  * access the semaphore value either.
 906  *
 907  * An acquirer announces its intention to try for the semaphore
 908  * by putting a Sema structure onto the wait list and then
 909  * setting Sema.waiting.  After one last check of semaphore,
 910  * the acquirer sleeps until Sema.waiting==0.  A releaser of n
 911  * must wake up n acquirers who have Sema.waiting set.  It does
 912  * this by clearing Sema.waiting and then calling wakeup.
 913  *
 914  * There are three interesting races here.
 915
 916  * The first is that in this particular sleep/wakeup usage, a single
 917  * wakeup can rouse a process from two consecutive sleeps!
 918  * The ordering is:
 919  *
 920  *      (a) set Sema.waiting = 1
 921  *      (a) call sleep
 922  *      (b) set Sema.waiting = 0
 923  *      (a) check Sema.waiting inside sleep, return w/o sleeping
 924  *      (a) try for semaphore, fail
 925  *      (a) set Sema.waiting = 1
 926  *      (a) call sleep
 927  *      (b) call wakeup(a)
 928  *      (a) wake up again
 929  *
 930  * This is okay - semacquire will just go around the loop
 931  * again.  It does mean that at the top of the for(;;) loop in
 932  * semacquire, phore.waiting might already be set to 1.
 933  *
 934  * The second is that a releaser might wake an acquirer who is
 935  * interrupted before he can acquire the lock.  Since
 936  * release(n) issues only n wakeup calls -- only n can be used
 937  * anyway -- if the interrupted process is not going to use his
 938  * wakeup call he must pass it on to another acquirer.
 939  *
 940  * The third race is similar to the second but more subtle.  An
 941  * acquirer sets waiting=1 and then does a final canacquire()
 942  * before going to sleep.  The opposite order would result in
 943  * missing wakeups that happen between canacquire and
 944  * waiting=1.  (In fact, the whole point of Sema.waiting is to
 945  * avoid missing wakeups between canacquire() and sleep().) But
 946  * there can be spurious wakeups between a successful
 947  * canacquire() and the following semdequeue().  This wakeup is
 948  * not useful to the acquirer, since he has already acquired
 949  * the semaphore.  Like in the previous case, though, the
 950  * acquirer must pass the wakeup call along.
 951  *
 952  * This is all rather subtle.  The code below has been verified
 953  * with the spin model /sys/src/9/port/semaphore.p.  The
 954  * original code anticipated the second race but not the first
 955  * or third, which were caught only with spin.  The first race
 956  * is mentioned in /sys/doc/sleep.ps, but I'd forgotten about it.
 957  * It was lucky that my abstract model of sleep/wakeup still managed
 958  * to preserve that behavior.
 959  *
 960  * I remain slightly concerned about memory coherence
 961  * outside of locks.  The spin model does not take
 962  * queued processor writes into account so we have to
 963  * think hard.  The only variables accessed outside locks
 964  * are the semaphore value itself and the boolean flag
 965  * Sema.waiting.  The value is only accessed with cmpswap,
 966  * whose job description includes doing the right thing as
 967  * far as memory coherence across processors.  That leaves
 968  * Sema.waiting.  To handle it, we call coherence() before each
 969  * read and after each write.           - rsc
 970  */
 971
 972 /* Add semaphore p with addr a to list in seg. */
 973 static void
 974 semqueue(Segment *s, long *a, Sema *p)
 975 {
 976         memset(p, 0, sizeof *p);
 977         p->addr = a;
 978         lock(&s->sema); /* uses s->sema.Rendez.Lock, but no one else is */
 979         p->next = &s->sema;
 980         p->prev = s->sema.prev;
 981         p->next->prev = p;
 982         p->prev->next = p;
 983         unlock(&s->sema);
 984 }
 985
 986 /* Remove semaphore p from list in seg. */
 987 static void
 988 semdequeue(Segment *s, Sema *p)
 989 {
 990         lock(&s->sema);
 991         p->next->prev = p->prev;
 992         p->prev->next = p->next;
 993         unlock(&s->sema);
 994 }
 995
 996 /* Wake up n waiters with addr a on list in seg. */
 997 static void
 998 semwakeup(Segment *s, long *a, long n)
 999 {
1000         Sema *p;
1001
1002         lock(&s->sema);
1003         for(p=s->sema.next; p!=&s->sema && n>0; p=p->next){
1004                 if(p->addr == a && p->waiting){
1005                         p->waiting = 0;
1006                         coherence();
1007                         wakeup(p);
1008                         n--;
1009                 }
1010         }
1011         unlock(&s->sema);
1012 }
1013
1014 /* Add delta to semaphore and wake up waiters as appropriate. */
1015 static long
1016 semrelease(Segment *s, long *addr, long delta)
1017 {
1018         long value;
1019
1020         do
1021                 value = *addr;
1022         while(!cmpswap(addr, value, value+delta));
1023         semwakeup(s, addr, delta);
1024         return value+delta;
1025 }
1026
1027 /* Try to acquire semaphore using compare-and-swap */
1028 static int
1029 canacquire(long *addr)
1030 {
1031         long value;
1032
1033         while((value=*addr) > 0)
1034                 if(cmpswap(addr, value, value-1))
1035                         return 1;
1036         return 0;
1037 }
1038
1039 /* Should we wake up? */
1040 static int
1041 semawoke(void *p)
1042 {
1043         coherence();
1044         return !((Sema*)p)->waiting;
1045 }
1046
1047 /* Acquire semaphore (subtract 1). */
1048 static int
1049 semacquire(Segment *s, long *addr, int block)
1050 {
1051         int acquired;
1052         Sema phore;
1053
1054         if(canacquire(addr))
1055                 return 1;
1056         if(!block)
1057                 return 0;
1058
1059         acquired = 0;
1060         semqueue(s, addr, &phore);
1061         for(;;){
1062                 phore.waiting = 1;
1063                 coherence();
1064                 if(canacquire(addr)){
1065                         acquired = 1;
1066                         break;
1067                 }
1068                 if(waserror())
1069                         break;
1070                 sleep(&phore, semawoke, &phore);
1071                 poperror();
1072         }
1073         semdequeue(s, &phore);
1074         coherence();    /* not strictly necessary due to lock in semdequeue */
1075         if(!phore.waiting)
1076                 semwakeup(s, addr, 1);
1077         if(!acquired)
1078                 nexterror();
1079         return 1;
1080 }
1081
1082 /* Acquire semaphore or time-out */
1083 static int
1084 tsemacquire(Segment *s, long *addr, ulong ms)
1085 {
1086         int acquired, timedout;
1087         ulong t, elms;
1088         Sema phore;
1089
1090         if(canacquire(addr))
1091                 return 1;
1092         if(ms == 0)
1093                 return 0;
1094         acquired = timedout = 0;
1095         semqueue(s, addr, &phore);
1096         for(;;){
1097                 phore.waiting = 1;
1098                 coherence();
1099                 if(canacquire(addr)){
1100                         acquired = 1;
1101                         break;
1102                 }
1103                 if(waserror())
1104                         break;
1105                 t = m->ticks;
1106                 tsleep(&phore, semawoke, &phore, ms);
1107                 elms = TK2MS(m->ticks - t);
1108                 poperror();
1109                 if(elms >= ms){
1110                         timedout = 1;
1111                         break;
1112                 }
1113                 ms -= elms;
1114         }
1115         semdequeue(s, &phore);
1116         coherence();    /* not strictly necessary due to lock in semdequeue */
1117         if(!phore.waiting)
1118                 semwakeup(s, addr, 1);
1119         if(timedout)
1120                 return 0;
1121         if(!acquired)
1122                 nexterror();
1123         return 1;
1124 }
1125
1126 uintptr
1127 syssemacquire(va_list list)
1128 {
1129         int block;
1130         long *addr;
1131         Segment *s;
1132
1133         addr = va_arg(list, long*);
1134         block = va_arg(list, int);
1135         evenaddr((uintptr)addr);
1136         s = seg(up, (uintptr)addr, 0);
1137         if(s == nil || (s->type&SG_RONLY) != 0 || (uintptr)addr+sizeof(long) > s->top){
1138                 validaddr((uintptr)addr, sizeof(long), 1);
1139                 error(Ebadarg);
1140         }
1141         if(*addr < 0)
1142                 error(Ebadarg);
1143         return (uintptr)semacquire(s, addr, block);
1144 }
1145
1146 uintptr
1147 systsemacquire(va_list list)
1148 {
1149         long *addr;
1150         ulong ms;
1151         Segment *s;
1152
1153         addr = va_arg(list, long*);
1154         ms = va_arg(list, ulong);
1155         evenaddr((uintptr)addr);
1156         s = seg(up, (uintptr)addr, 0);
1157         if(s == nil || (s->type&SG_RONLY) != 0 || (uintptr)addr+sizeof(long) > s->top){
1158                 validaddr((uintptr)addr, sizeof(long), 1);
1159                 error(Ebadarg);
1160         }
1161         if(*addr < 0)
1162                 error(Ebadarg);
1163         return (uintptr)tsemacquire(s, addr, ms);
1164 }
1165
1166 uintptr
1167 syssemrelease(va_list list)
1168 {
1169         long *addr, delta;
1170         Segment *s;
1171
1172         addr = va_arg(list, long*);
1173         delta = va_arg(list, long);
1174         evenaddr((uintptr)addr);
1175         s = seg(up, (uintptr)addr, 0);
1176         if(s == nil || (s->type&SG_RONLY) != 0 || (uintptr)addr+sizeof(long) > s->top){
1177                 validaddr((uintptr)addr, sizeof(long), 1);
1178                 error(Ebadarg);
1179         }
1180         /* delta == 0 is a no-op, not a release */
1181         if(delta < 0 || *addr < 0)
1182                 error(Ebadarg);
1183         return (uintptr)semrelease(s, addr, delta);
1184 }