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/*
 * Copyright (C) 2011 Philippe Gerum <rpm@xenomai.org>.
 * Copyright (C) 2008, 2009 Jan Kiszka <jan.kiszka@siemens.com>.
 *
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 * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
 * License as published by the Free Software Foundation; either
 * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
 *
 * This library is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
 * Lesser General Public License for more details.
 
 * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
 * License along with this library; if not, write to the Free Software
 * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA.
 *
 * --
 * Internal Cobalt services. No sanity check will be done with
 * respect to object validity, callers have to take care of this.
 */
#include <sys/types.h>
#include <stddef.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <errno.h>
#include <stdarg.h>
#include <pthread.h>
#include <asm/xenomai/syscall.h>
#include <asm/xenomai/tsc.h>
#include <cobalt/ticks.h>
#include <cobalt/sys/cobalt.h>
#include "internal.h"
 
int cobalt_extend(unsigned int magic)
{
   return XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_extend, magic);
}
 
int cobalt_corectl(int request, void *buf, size_t bufsz)
{
   return XENOMAI_SYSCALL3(sc_cobalt_corectl, request, buf, bufsz);
}
 
void cobalt_thread_harden(void)
{
   int status = cobalt_get_current_mode();
 
   /* non-RT shadows are NOT allowed to force primary mode. */
   if ((status & (XNRELAX|XNWEAK)) == XNRELAX)
       XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_migrate, COBALT_PRIMARY);
}
 
void cobalt_thread_relax(void)
{
   if (!cobalt_is_relaxed())
       XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_migrate, COBALT_SECONDARY);
}
 
int cobalt_thread_stat(pid_t pid, struct cobalt_threadstat *stat)
{
   return XENOMAI_SYSCALL2(sc_cobalt_thread_getstat, pid, stat);
}
 
pid_t cobalt_thread_pid(pthread_t thread)
{
   return XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_thread_getpid, thread);
}
 
int cobalt_thread_mode(void)
{
   return cobalt_get_current_mode();
}
 
int cobalt_thread_join(pthread_t thread)
{
   int ret, oldtype;
 
   /*
    * Serialize with the regular task exit path, so that no call
    * for the joined pthread may succeed after this routine
    * returns. A successful call to sc_cobalt_thread_join
    * receives -EIDRM, meaning that we eventually joined the
    * exiting thread as seen by the Cobalt core.
    *
    * -ESRCH means that the joined thread has already exited
    * linux-wise, while we were about to wait for it from the
    * Cobalt side, in which case we are fine.
    *
    * -EBUSY denotes a multiple join for several threads in
    * parallel to the same target.
    *
    * -EPERM may be received because the caller is not a
    * Cobalt thread.
    *
    * -EINVAL is received in case the target is not a joinable
    * thread (i.e. detached).
    *
    * Zero is unexpected.
    *
    * CAUTION: this service joins a thread Cobat-wise only, not
    * glibc-wise.  For a complete join comprising the libc
    * cleanups, __STD(pthread_join()) should be paired with this
    * call.
    */
   pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &oldtype);
 
   do
       ret = XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_thread_join, thread);
   while (ret == -EINTR);
 
   pthread_setcanceltype(oldtype, NULL);
 
   return ret;
}
 
int cobalt_thread_probe(pid_t pid)
{
   return XENOMAI_SYSCALL2(sc_cobalt_kill, pid, 0);
}
 
void __cobalt_commit_memory(void *p, size_t len)
{
   volatile char *_p = (volatile char *)p, *end;
   long pagesz = sysconf(_SC_PAGESIZE);
 
   end = _p + len;
   do {
       *_p = *_p;
       _p += pagesz;
   } while (_p < end);
}
 
int cobalt_serial_debug(const char *fmt, ...)
{
   char msg[128];
   va_list ap;
   int n, ret;
 
   /*
    * The serial debug output handler disables hw IRQs while
    * writing to the UART console port, so the message ought to
    * be reasonably short.
    */
   va_start(ap, fmt);
   n = vsnprintf(msg, sizeof(msg), fmt, ap);
   ret = XENOMAI_SYSCALL2(sc_cobalt_serialdbg, msg, n);
   va_end(ap);
 
   return ret;
}
 
static inline
struct cobalt_monitor_state *get_monitor_state(cobalt_monitor_t *mon)
{
   return mon->flags & COBALT_MONITOR_SHARED ?
       cobalt_umm_shared + mon->state_offset :
       cobalt_umm_private + mon->state_offset;
}
 
int cobalt_monitor_init(cobalt_monitor_t *mon, clockid_t clk_id, int flags)
{
   struct cobalt_monitor_state *state;
   int ret;
 
   ret = XENOMAI_SYSCALL3(sc_cobalt_monitor_init,
                  mon, clk_id, flags);
   if (ret)
       return ret;
 
   state = get_monitor_state(mon);
   cobalt_commit_memory(state);
 
   return 0;
}
 
int cobalt_monitor_destroy(cobalt_monitor_t *mon)
{
   return XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_monitor_destroy, mon);
}
 
int cobalt_monitor_enter(cobalt_monitor_t *mon)
{
   struct cobalt_monitor_state *state;
   int status, ret, oldtype;
   xnhandle_t cur;
 
   /*
    * Assumptions on entry:
    *
    * - this is a Cobalt thread (caller checked this).
    * - no recursive entry/locking.
    */
 
   status = cobalt_get_current_mode();
   if (status & (XNRELAX|XNWEAK|XNDEBUG))
       goto syscall;
 
   state = get_monitor_state(mon);
   cur = cobalt_get_current();
   ret = xnsynch_fast_acquire(&state->owner, cur);
   if (ret == 0) {
       state->flags &= ~(COBALT_MONITOR_SIGNALED|COBALT_MONITOR_BROADCAST);
       return 0;
   }
syscall:
   pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &oldtype);
 
   /*
    * Jump to kernel to wait for entry. We redo in case of
    * interrupt.
    */
   do
       ret = XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_monitor_enter,    mon);
   while (ret == -EINTR);
 
   pthread_setcanceltype(oldtype, NULL);
 
   return ret;
}
 
int cobalt_monitor_exit(cobalt_monitor_t *mon)
{
   struct cobalt_monitor_state *state;
   int status, ret;
   xnhandle_t cur;
 
   __sync_synchronize();
 
   state = get_monitor_state(mon);
   if ((state->flags & COBALT_MONITOR_PENDED) &&
       (state->flags & COBALT_MONITOR_SIGNALED))
       goto syscall;
 
   status = cobalt_get_current_mode();
   if (status & (XNWEAK|XNDEBUG))
       goto syscall;
 
   cur = cobalt_get_current();
   if (xnsynch_fast_release(&state->owner, cur))
       return 0;
syscall:
   do
       ret = XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_monitor_exit, mon);
   while (ret == -EINTR);
 
   return ret;
}
 
int cobalt_monitor_wait(cobalt_monitor_t *mon, int event,
           const struct timespec *ts)
{
   int ret, opret, oldtype;
 
   pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &oldtype);
 
#ifdef __USE_TIME_BITS64
   ret = XENOMAI_SYSCALL4(sc_cobalt_monitor_wait64, mon, event, ts,
                  &opret);
#else
   ret = XENOMAI_SYSCALL4(sc_cobalt_monitor_wait, mon, event, ts, &opret);
#endif
 
   pthread_setcanceltype(oldtype, NULL);
 
   /*
    * If we got interrupted while trying to re-enter the monitor,
    * we need to redo. In the meantime, any pending linux signal
    * has been processed.
    */
   if (ret == -EINTR)
       ret = cobalt_monitor_enter(mon);
 
   return ret ?: opret;
}
 
void cobalt_monitor_grant(cobalt_monitor_t *mon,
             struct xnthread_user_window *u_window)
{
   struct cobalt_monitor_state *state = get_monitor_state(mon);
 
   state->flags |= COBALT_MONITOR_GRANTED;
   u_window->grant_value = 1;
}
 
int cobalt_monitor_grant_sync(cobalt_monitor_t *mon,
             struct xnthread_user_window *u_window)
{
   struct cobalt_monitor_state *state = get_monitor_state(mon);
   int ret, oldtype;
 
   cobalt_monitor_grant(mon, u_window);
 
   if ((state->flags & COBALT_MONITOR_PENDED) == 0)
       return 0;
 
   pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &oldtype);
 
   ret = XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_monitor_sync, mon);
 
   pthread_setcanceltype(oldtype, NULL);
 
   if (ret == -EINTR)
       return cobalt_monitor_enter(mon);
 
   return ret;
}
 
void cobalt_monitor_grant_all(cobalt_monitor_t *mon)
{
   struct cobalt_monitor_state *state = get_monitor_state(mon);
 
   state->flags |= COBALT_MONITOR_GRANTED|COBALT_MONITOR_BROADCAST;
}
 
int cobalt_monitor_grant_all_sync(cobalt_monitor_t *mon)
{
   struct cobalt_monitor_state *state = get_monitor_state(mon);
   int ret, oldtype;
 
   cobalt_monitor_grant_all(mon);
 
   if ((state->flags & COBALT_MONITOR_PENDED) == 0)
       return 0;
 
   pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &oldtype);
 
   ret = XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_monitor_sync, mon);
 
   pthread_setcanceltype(oldtype, NULL);
 
   if (ret == -EINTR)
       return cobalt_monitor_enter(mon);
 
   return ret;
}
 
void cobalt_monitor_drain(cobalt_monitor_t *mon)
{
   struct cobalt_monitor_state *state = get_monitor_state(mon);
 
   state->flags |= COBALT_MONITOR_DRAINED;
}
 
int cobalt_monitor_drain_sync(cobalt_monitor_t *mon)
{
   struct cobalt_monitor_state *state = get_monitor_state(mon);
   int ret, oldtype;
 
   cobalt_monitor_drain(mon);
 
   if ((state->flags & COBALT_MONITOR_PENDED) == 0)
       return 0;
 
   pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &oldtype);
 
   ret = XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_monitor_sync, mon);
 
   pthread_setcanceltype(oldtype, NULL);
 
   if (ret == -EINTR)
       return cobalt_monitor_enter(mon);
 
   return ret;
}
 
void cobalt_monitor_drain_all(cobalt_monitor_t *mon)
{
   struct cobalt_monitor_state *state = get_monitor_state(mon);
 
   state->flags |= COBALT_MONITOR_DRAINED|COBALT_MONITOR_BROADCAST;
}
 
int cobalt_monitor_drain_all_sync(cobalt_monitor_t *mon)
{
   struct cobalt_monitor_state *state = get_monitor_state(mon);
   int ret, oldtype;
 
   cobalt_monitor_drain_all(mon);
 
   if ((state->flags & COBALT_MONITOR_PENDED) == 0)
       return 0;
 
   pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &oldtype);
 
   ret = XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_monitor_sync, mon);
 
   pthread_setcanceltype(oldtype, NULL);
 
   if (ret == -EINTR)
       return cobalt_monitor_enter(mon);
 
   return ret;
}
 
#define __raw_write_out(__msg)                    \
   do {                            \
       int __ret;                    \
       __ret = write(1, __msg , sizeof(__msg) - 1);    \
       (void)__ret;                    \
   } while (0)
 
#define raw_write_out(__msg)    __raw_write_out("Xenomai/cobalt: " __msg "\n")
 
void cobalt_sigdebug_handler(int sig, siginfo_t *si, void *context)
{
   if (!sigdebug_marked(si))
       goto forward;
 
   switch (sigdebug_reason(si)) {
   case SIGDEBUG_NOMLOCK:
       raw_write_out("process memory not locked");
       _exit(4);
   case SIGDEBUG_RESCNT_IMBALANCE:
       raw_write_out("resource locking imbalance");
       break;
   case SIGDEBUG_MUTEX_SLEEP:
       raw_write_out("sleeping while holding mutex");
       break;
   case SIGDEBUG_WATCHDOG:
       raw_write_out("watchdog triggered");
       break;
   }
 
forward:
   sigaction(SIGDEBUG, &__cobalt_orig_sigdebug, NULL);
   pthread_kill(pthread_self(), SIGDEBUG);
}
 
static inline
struct cobalt_event_state *get_event_state(cobalt_event_t *event)
{
   return event->flags & COBALT_EVENT_SHARED ?
       cobalt_umm_shared + event->state_offset :
       cobalt_umm_private + event->state_offset;
}
 
int cobalt_event_init(cobalt_event_t *event, unsigned int value,
             int flags)
{
   struct cobalt_event_state *state;
   int ret;
 
   ret = XENOMAI_SYSCALL3(sc_cobalt_event_init, event, value, flags);
   if (ret)
       return ret;
 
   state = get_event_state(event);
   cobalt_commit_memory(state);
 
   return 0;
}
 
int cobalt_event_destroy(cobalt_event_t *event)
{
   return XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_event_destroy, event);
}
 
int cobalt_event_post(cobalt_event_t *event, unsigned int bits)
{
   struct cobalt_event_state *state = get_event_state(event);
 
   if (bits == 0)
       return 0;
 
   __sync_or_and_fetch(&state->value, bits); /* full barrier. */
 
   if ((state->flags & COBALT_EVENT_PENDED) == 0)
       return 0;
 
   return XENOMAI_SYSCALL1(sc_cobalt_event_sync, event);
}
 
int cobalt_event_wait(cobalt_event_t *event,
             unsigned int bits, unsigned int *bits_r,
             int mode, const struct timespec *timeout)
{
   int ret, oldtype;
 
   pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &oldtype);
 
#ifdef __USE_TIME_BITS64
   ret = XENOMAI_SYSCALL5(sc_cobalt_event_wait64,
                  event, bits, bits_r, mode, timeout);
#else
   ret = XENOMAI_SYSCALL5(sc_cobalt_event_wait,
                  event, bits, bits_r, mode, timeout);
#endif
 
   pthread_setcanceltype(oldtype, NULL);
 
   return ret;
}
 
unsigned long cobalt_event_clear(cobalt_event_t *event,
                unsigned int bits)
{
   struct cobalt_event_state *state = get_event_state(event);
 
   return __sync_fetch_and_and(&state->value, ~bits);
}
 
int cobalt_event_inquire(cobalt_event_t *event,
            struct cobalt_event_info *info,
            pid_t *waitlist, size_t waitsz)
{
   return XENOMAI_SYSCALL4(sc_cobalt_event_inquire, event,
               info, waitlist, waitsz);
}
 
int cobalt_sem_inquire(sem_t *sem, struct cobalt_sem_info *info,
              pid_t *waitlist, size_t waitsz)
{
   struct cobalt_sem_shadow *_sem = &((union cobalt_sem_union *)sem)->shadow_sem;
   
   return XENOMAI_SYSCALL4(sc_cobalt_sem_inquire, _sem,
               info, waitlist, waitsz);
}
 
int cobalt_sched_weighted_prio(int policy,
                  const struct sched_param_ex *param_ex)
{
   return XENOMAI_SYSCALL2(sc_cobalt_sched_weightprio, policy, param_ex);
}
 
int cobalt_xlate_schedparam(int policy,
               const struct sched_param_ex *param_ex,
               struct sched_param *param)
{
   int std_policy, priority;
 
   /*
    * Translates Cobalt scheduling parameters to native ones,
    * based on a best approximation for Cobalt policies which are
    * not available from the host kernel.
    */
   std_policy = policy;
   priority = param_ex->sched_priority;
 
   switch (policy) {
   case SCHED_WEAK:
       std_policy = priority ? SCHED_FIFO : SCHED_OTHER;
       break;
   default:
       std_policy = SCHED_FIFO;
       /* falldown wanted. */
   case SCHED_OTHER:
   case SCHED_FIFO:
   case SCHED_RR:
       /*
        * The Cobalt priority range is larger than those of
        * the native SCHED_FIFO/RR classes, so we have to cap
        * the priority value accordingly.  We also remap
        * "weak" (negative) priorities - which are only
        * meaningful for the Cobalt core - to regular values.
        */
       if (priority > __cobalt_std_fifo_maxpri)
           priority = __cobalt_std_fifo_maxpri;
   }
 
   if (priority < 0)
       priority = -priority;
 
   memset(param, 0, sizeof(*param));
   param->sched_priority = priority;
 
   return std_policy;
}
 
void cobalt_assert_nrt(void)
{
   if (cobalt_should_warn())
       pthread_kill(pthread_self(), SIGDEBUG);
}
 
unsigned long long cobalt_read_tsc(void)
{
   struct timespec ts;
 
   if (cobalt_use_legacy_tsc())
       return cobalt_read_legacy_tsc();
 
   __cobalt_vdso_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
 
   return ts.tv_sec * 1000000000ULL + ts.tv_nsec;
}
 
unsigned int cobalt_features;
 
void cobalt_features_init(struct cobalt_featinfo *f)
{
   cobalt_features = f->feat_all;
 
   /* Trigger arch specific feature initialization */
   cobalt_arch_check_features(f);
}