src/org/ibex/nestedvm/UnixRuntime.java

   1 package org.ibex.nestedvm;
   2
   3 import org.ibex.nestedvm.util.*;
   4 import java.io.*;
   5 import java.util.*;
   6
   7 // FEATURE: vfork
   8
   9 public abstract class UnixRuntime extends Runtime implements Cloneable {
  10     /** The pid of this "process" */
  11     private int pid;
  12     private UnixRuntime parent;
  13     public final int getPid() { return pid; }
  14
  15     private static final GlobalState defaultGS = new GlobalState();
  16     private GlobalState gs = defaultGS;
  17     public void setGlobalState(GlobalState gs) {
  18         if(state != STOPPED) throw new IllegalStateException("can't change GlobalState when running");
  19         this.gs = gs;
  20     }
  21
  22     /** proceses' current working directory - absolute path WITHOUT leading slash
  23         "" = root, "bin" = /bin "usr/bin" = /usr/bin */
  24     private String cwd;
  25
  26     /** The runtime that should be run next when in state == EXECED */
  27     private UnixRuntime execedRuntime;
  28
  29     private Object children; // used only for synchronizatin
  30     private Vector activeChildren;
  31     private Vector exitedChildren;
  32
  33     protected UnixRuntime(int pageSize, int totalPages) {
  34         super(pageSize,totalPages);
  35
  36         // FEATURE: Do the proper mangling for non-unix hosts
  37         String userdir = getSystemProperty("user.dir");
  38         cwd =
  39             userdir != null && userdir.startsWith("/") && File.separatorChar == '/' && getSystemProperty("nestedvm.root") == null
  40             ? userdir.substring(1) : "";
  41     }
  42
  43     // NOTE: getDisplayName() is a Java2 function
  44     private static String posixTZ() {
  45         StringBuffer sb = new StringBuffer();
  46         TimeZone zone = TimeZone.getDefault();
  47         int off = zone.getRawOffset() / 1000;
  48         sb.append(zone.getDisplayName(false,TimeZone.SHORT));
  49         if(off > 0) sb.append("-");
  50         else off = -off;
  51         sb.append(off/3600); off = off%3600;
  52         if(off > 0) sb.append(":").append(off/60); off=off%60;
  53         if(off > 0) sb.append(":").append(off);
  54         if(zone.useDaylightTime())
  55             sb.append(zone.getDisplayName(true,TimeZone.SHORT));
  56         return sb.toString();
  57     }
  58
  59     private static boolean envHas(String key,String[] environ) {
  60         for(int i=0;i<environ.length;i++)
  61             if(environ[i]!=null && environ[i].startsWith(key + "=")) return true;
  62         return false;
  63     }
  64
  65     String[] createEnv(String[] extra) {
  66         String[] defaults = new String[6];
  67         int n=0;
  68         if(extra == null) extra = new String[0];
  69         if(!envHas("USER",extra) && getSystemProperty("user.name") != null)
  70             defaults[n++] = "USER=" + getSystemProperty("user.name");
  71         if(!envHas("HOME",extra) && getSystemProperty("user.home") != null)
  72             defaults[n++] = "HOME=" + getSystemProperty("user.home");
  73         if(!envHas("SHELL",extra)) defaults[n++] = "SHELL=/bin/sh";
  74         if(!envHas("TERM",extra))  defaults[n++] = "TERM=vt100";
  75         if(!envHas("TZ",extra))    defaults[n++] = "TZ=" + posixTZ();
  76         if(!envHas("PATH",extra))  defaults[n++] = "PATH=/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin";
  77         String[] env = new String[extra.length+n];
  78         for(int i=0;i<n;i++) env[i] = defaults[i];
  79         for(int i=0;i<extra.length;i++) env[n++] = extra[i];
  80         return env;
  81     }
  82
  83     private static class ProcessTableFullExn extends RuntimeException { }
  84
  85     void _started() {
  86         UnixRuntime[] tasks = gs.tasks;
  87         synchronized(gs) {
  88             if(pid != 0) {
  89                 UnixRuntime prev = tasks[pid];
  90                 if(prev == null || prev == this || prev.pid != pid || prev.parent != parent)
  91                     throw new Error("should never happen");
  92                 synchronized(parent.children) {
  93                     int i = parent.activeChildren.indexOf(prev);
  94                     if(i == -1) throw new Error("should never happen");
  95                     parent.activeChildren.set(i,this);
  96                 }
  97             } else {
  98                 int newpid = -1;
  99                 int nextPID = gs.nextPID;
 100                 for(int i=nextPID;i<tasks.length;i++) if(tasks[i] == null) { newpid = i; break; }
 101                 if(newpid == -1) for(int i=1;i<nextPID;i++) if(tasks[i] == null) { newpid = i; break; }
 102                 if(newpid == -1) throw new ProcessTableFullExn();
 103                 pid = newpid;
 104                 gs.nextPID = newpid + 1;
 105             }
 106             tasks[pid] = this;
 107         }
 108     }
 109
 110     int _syscall(int syscall, int a, int b, int c, int d) throws ErrnoException, FaultException {
 111         switch(syscall) {
 112             case SYS_kill: return sys_kill(a,b);
 113             case SYS_fork: return sys_fork();
 114             case SYS_pipe: return sys_pipe(a);
 115             case SYS_dup2: return sys_dup2(a,b);
 116             case SYS_dup: return sys_dup(a);
 117             case SYS_waitpid: return sys_waitpid(a,b,c);
 118             case SYS_stat: return sys_stat(a,b);
 119             case SYS_lstat: return sys_lstat(a,b);
 120             case SYS_mkdir: return sys_mkdir(a,b);
 121             case SYS_getcwd: return sys_getcwd(a,b);
 122             case SYS_chdir: return sys_chdir(a);
 123             case SYS_exec: return sys_exec(a,b,c);
 124             case SYS_getdents: return sys_getdents(a,b,c,d);
 125             case SYS_unlink: return sys_unlink(a);
 126             case SYS_getppid: return sys_getppid();
 127
 128             default: return super._syscall(syscall,a,b,c,d);
 129         }
 130     }
 131
 132     FD _open(String path, int flags, int mode) throws ErrnoException {
 133         return gs.open(this,normalizePath(path),flags,mode);
 134     }
 135
 136     private int sys_getppid() {
 137         return parent == null ? 1 : parent.pid;
 138     }
 139
 140     /** The kill syscall.
 141        SIGSTOP, SIGTSTO, SIGTTIN, and SIGTTOUT pause the process.
 142        SIGCONT, SIGCHLD, SIGIO, and SIGWINCH are ignored.
 143        Anything else terminates the process. */
 144     private int sys_kill(int pid, int signal) {
 145         // This will only be called by raise() in newlib to invoke the default handler
 146         // We don't have to worry about actually delivering the signal
 147         if(pid != pid) return -ESRCH;
 148         if(signal < 0 || signal >= 32) return -EINVAL;
 149         switch(signal) {
 150             case 0: return 0;
 151             case 17: // SIGSTOP
 152             case 18: // SIGTSTP
 153             case 21: // SIGTTIN
 154             case 22: // SIGTTOU
 155                 state = PAUSED;
 156                 break;
 157             case 19: // SIGCONT
 158             case 20: // SIGCHLD
 159             case 23: // SIGIO
 160             case 28: // SIGWINCH
 161                 break;
 162             default:
 163                 return syscall(SYS_exit,128+signal,0,0,0);
 164         }
 165         return 0;
 166     }
 167
 168     private int sys_waitpid(int pid, int statusAddr, int options) throws FaultException, ErrnoException {
 169         final int WNOHANG = 1;
 170         if((options & ~(WNOHANG)) != 0) return -EINVAL;
 171         if(pid == 0 || pid < -1) {
 172             if(STDERR_DIAG) System.err.println("WARNING: waitpid called with a pid of " + pid);
 173             return -ECHILD;
 174         }
 175         boolean blocking = (options&WNOHANG)==0;
 176
 177         if(pid !=-1 && (pid <= 0 || pid >= gs.tasks.length)) return -ECHILD;
 178         if(children == null) return blocking ? -ECHILD : 0;
 179
 180         UnixRuntime done = null;
 181
 182         synchronized(children) {
 183             for(;;) {
 184                 if(pid == -1) {
 185                     if(exitedChildren.size() > 0) done = (UnixRuntime)exitedChildren.remove(exitedChildren.size() - 1);
 186                 } else if(pid > 0) {
 187                     UnixRuntime t = gs.tasks[pid];
 188                     if(t.parent != this) return -ECHILD;
 189                     if(t.state == EXITED) {
 190                         if(!exitedChildren.remove(t)) throw new Error("should never happen");
 191                         done = t;
 192                     }
 193                 } else {
 194                     // process group stuff, EINVAL returned above
 195                         throw new Error("should never happen");
 196                 }
 197                 if(done == null) {
 198                     if(!blocking) return 0;
 199                     try { children.wait(); } catch(InterruptedException e) {}
 200                     //System.err.println("waitpid woke up: " + exitedChildren.size());
 201                 } else {
 202                     gs.tasks[done.pid] = null;
 203                     break;
 204                 }
 205             }
 206         }
 207         if(statusAddr!=0) memWrite(statusAddr,done.exitStatus()<<8);
 208         return done.pid;
 209     }
 210
 211
 212     void _exited() {
 213         if(children != null) synchronized(children) {
 214             for(Enumeration e = exitedChildren.elements(); e.hasMoreElements(); ) {
 215                 UnixRuntime child = (UnixRuntime) e.nextElement();
 216                 gs.tasks[child.pid] = null;
 217             }
 218             exitedChildren.clear();
 219             for(Enumeration e = activeChildren.elements(); e.hasMoreElements(); ) {
 220                 UnixRuntime child = (UnixRuntime) e.nextElement();
 221                 child.parent = null;
 222             }
 223             activeChildren.clear();
 224         }
 225
 226         UnixRuntime _parent = parent;
 227         if(_parent == null) {
 228             gs.tasks[pid] = null;
 229         } else {
 230             synchronized(_parent.children) {
 231                 if(parent == null) {
 232                     gs.tasks[pid] = null;
 233                 } else {
 234                     if(!parent.activeChildren.remove(this)) throw new Error("should never happen _exited: pid: " + pid);
 235                     parent.exitedChildren.add(this);
 236                     parent.children.notify();
 237                 }
 238             }
 239         }
 240     }
 241
 242     protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
 243         UnixRuntime r = (UnixRuntime) super.clone();
 244         r.pid = 0;
 245         r.parent = null;
 246         r.children = null;
 247         r.activeChildren = r.exitedChildren = null;
 248         return r;
 249     }
 250
 251     private int sys_fork() {
 252         CPUState state = new CPUState();
 253         getCPUState(state);
 254         int sp = state.r[SP];
 255         final UnixRuntime r;
 256
 257         try {
 258             r = (UnixRuntime) clone();
 259         } catch(Exception e) {
 260             e.printStackTrace();
 261             return -ENOMEM;
 262         }
 263
 264         r.parent = this;
 265
 266         try {
 267             r._started();
 268         } catch(ProcessTableFullExn e) {
 269             return -ENOMEM;
 270         }
 271
 272         //System.err.println("fork " + pid + " -> " + r.pid + " tasks[" + r.pid + "] = " + gd.tasks[r.pid]);
 273         if(children == null) {
 274             children = new Object();
 275             activeChildren = new Vector();
 276             exitedChildren = new Vector();
 277         }
 278         activeChildren.add(r);
 279
 280         state.r[V0] = 0; // return 0 to child
 281         state.pc += 4; // skip over syscall instruction
 282         r.setCPUState(state);
 283         r.state = PAUSED;
 284
 285         new ForkedProcess(r);
 286
 287         return r.pid;
 288     }
 289
 290     public static final class ForkedProcess extends Thread {
 291         private final UnixRuntime initial;
 292         public ForkedProcess(UnixRuntime initial) { this.initial = initial; start(); }
 293         public void run() { UnixRuntime.executeAndExec(initial); }
 294     }
 295
 296     public static int runAndExec(UnixRuntime r, String argv0, String[] rest) { return runAndExec(r,concatArgv(argv0,rest)); }
 297     public static int runAndExec(UnixRuntime r, String[] argv) { r.start(argv); return executeAndExec(r); }
 298
 299     public static int executeAndExec(UnixRuntime r) {
 300         for(;;) {
 301             for(;;) {
 302                 if(r.execute()) break;
 303                 if(STDERR_DIAG) System.err.println("WARNING: Pause requested while executing runAndExec()");
 304             }
 305             if(r.state != EXECED) return r.exitStatus();
 306             r = r.execedRuntime;
 307         }
 308     }
 309
 310     private String[] readStringArray(int addr) throws ReadFaultException {
 311         int count = 0;
 312         for(int p=addr;memRead(p) != 0;p+=4) count++;
 313         String[] a = new String[count];
 314         for(int i=0,p=addr;i<count;i++,p+=4) a[i] = cstring(memRead(p));
 315         return a;
 316     }
 317
 318     private int sys_exec(int cpath, int cargv, int cenvp) throws ErrnoException, FaultException {
 319         return exec(normalizePath(cstring(cpath)),readStringArray(cargv),readStringArray(cenvp));
 320     }
 321
 322     private int exec(String normalizedPath, String[] argv, String[] envp) throws ErrnoException {
 323         if(argv.length == 0) argv = new String[]{""};
 324
 325         // NOTE: For this little hack to work nestedvm.root MUST be "."
 326         /*try {
 327             System.err.println("Execing normalized path: " + normalizedPath);
 328             if(true) return exec(new Interpreter(normalizedPath),argv,envp);
 329         } catch(IOException e) { throw new Error(e); }*/
 330
 331         Object o = gs.exec(this,normalizedPath);
 332         if(o == null) return -ENOENT;
 333
 334         if(o instanceof Class) {
 335             Class c = (Class) o;
 336             try {
 337                 return exec((UnixRuntime) c.newInstance(),argv,envp);
 338             } catch(Exception e) {
 339                 e.printStackTrace();
 340                 return -ENOEXEC;
 341             }
 342         } else {
 343             String[] command = (String[]) o;
 344             String[] newArgv = new String[argv.length + command[1] != null ? 2 : 1];
 345             int p = command[0].lastIndexOf('/');
 346             newArgv[0] = p == -1 ? command[0] : command[0].substring(p+1);
 347             p = 1;
 348             if(command[1] != null) newArgv[p++] = command[1];
 349             newArgv[p++] = "/" + normalizedPath;
 350             for(int i=1;i<argv.length;i++) newArgv[p++] = argv[i];
 351             return exec(command[0],newArgv,envp);
 352         }
 353     }
 354
 355     private int exec(UnixRuntime r, String[] argv, String[] envp) {
 356
 357         //System.err.println("Execing " + r);
 358         for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(closeOnExec[i]) closeFD(i);
 359         r.fds = fds;
 360         r.closeOnExec = closeOnExec;
 361         // make sure this doesn't get messed with these since we didn't copy them
 362         fds = null;
 363         closeOnExec = null;
 364
 365         r.gs = gs;
 366         r.sm = sm;
 367         r.cwd = cwd;
 368         r.pid = pid;
 369         r.parent = parent;
 370         r.start(argv,envp);
 371
 372         state = EXECED;
 373         execedRuntime = r;
 374
 375         return 0;
 376     }
 377
 378     // FEATURE: Make sure fstat info is correct
 379     // FEATURE: This could be faster if we did direct copies from each process' memory
 380     // FEATURE: Check this logic one more time
 381     public static class Pipe {
 382         private final byte[] pipebuf = new byte[PIPE_BUF*4];
 383         private int readPos;
 384         private int writePos;
 385
 386         public final FD reader = new Reader();
 387         public final FD writer = new Writer();
 388
 389         public class Reader extends FD {
 390             protected FStat _fstat() { return new FStat(); }
 391             public int read(byte[] buf, int off, int len) throws ErrnoException {
 392                 if(len == 0) return 0;
 393                 synchronized(Pipe.this) {
 394                     while(writePos != -1 && readPos == writePos) {
 395                         try { Pipe.this.wait(); } catch(InterruptedException e) { /* ignore */ }
 396                     }
 397                     if(writePos == -1) return 0; // eof
 398                     len = Math.min(len,writePos-readPos);
 399                     System.arraycopy(pipebuf,readPos,buf,off,len);
 400                     readPos += len;
 401                     if(readPos == writePos) Pipe.this.notify();
 402                     return len;
 403                 }
 404             }
 405             public void _close() { synchronized(Pipe.this) { readPos = -1; Pipe.this.notify(); } }
 406         }
 407
 408         public class Writer extends FD {
 409             protected FStat _fstat() { return new FStat(); }
 410             public int write(byte[] buf, int off, int len) throws ErrnoException {
 411                 if(len == 0) return 0;
 412                 synchronized(Pipe.this) {
 413                     if(readPos == -1) throw new ErrnoException(EPIPE);
 414                     if(pipebuf.length - writePos < Math.min(len,PIPE_BUF)) {
 415                         // not enough space to atomicly write the data
 416                         while(readPos != -1 && readPos != writePos) {
 417                             try { Pipe.this.wait(); } catch(InterruptedException e) { /* ignore */ }
 418                         }
 419                         if(readPos == -1) throw new ErrnoException(EPIPE);
 420                         readPos = writePos = 0;
 421                     }
 422                     len = Math.min(len,pipebuf.length - writePos);
 423                     System.arraycopy(buf,off,pipebuf,writePos,len);
 424                     if(readPos == writePos) Pipe.this.notify();
 425                     writePos += len;
 426                     return len;
 427                 }
 428             }
 429             public void _close() { synchronized(Pipe.this) { writePos = -1; Pipe.this.notify(); } }
 430         }
 431     }
 432
 433     private int sys_pipe(int addr) {
 434         Pipe pipe = new Pipe();
 435
 436         int fd1 = addFD(pipe.reader);
 437         if(fd1 < 0) return -ENFILE;
 438         int fd2 = addFD(pipe.writer);
 439         if(fd2 < 0) { closeFD(fd1); return -ENFILE; }
 440
 441         try {
 442             memWrite(addr,fd1);
 443             memWrite(addr+4,fd2);
 444         } catch(FaultException e) {
 445             closeFD(fd1);
 446             closeFD(fd2);
 447             return -EFAULT;
 448         }
 449         return 0;
 450     }
 451
 452     private int sys_dup2(int oldd, int newd) {
 453         if(oldd == newd) return 0;
 454         if(oldd < 0 || oldd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 455         if(newd < 0 || newd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 456         if(fds[oldd] == null) return -EBADFD;
 457         if(fds[newd] != null) fds[newd].close();
 458         fds[newd] = fds[oldd].dup();
 459         return 0;
 460     }
 461
 462     private int sys_dup(int oldd) {
 463         if(oldd < 0 || oldd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 464         if(fds[oldd] == null) return -EBADFD;
 465         FD fd = fds[oldd].dup();
 466         int newd = addFD(fd);
 467         if(newd < 0) { fd.close(); return -ENFILE; }
 468         return newd;
 469     }
 470
 471     private int sys_stat(int cstring, int addr) throws FaultException, ErrnoException {
 472         FStat s = gs.stat(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 473         if(s == null) return -ENOENT;
 474         return stat(s,addr);
 475     }
 476
 477     private int sys_lstat(int cstring, int addr) throws FaultException, ErrnoException {
 478         FStat s = gs.lstat(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 479         if(s == null) return -ENOENT;
 480         return stat(s,addr);
 481     }
 482
 483     private int sys_mkdir(int cstring, int mode) throws FaultException, ErrnoException {
 484         gs.mkdir(this,normalizePath(cstring(cstring)),mode);
 485         return 0;
 486     }
 487
 488     private int sys_unlink(int cstring) throws FaultException, ErrnoException {
 489         gs.unlink(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 490         return 0;
 491     }
 492
 493     private int sys_getcwd(int addr, int size) throws FaultException, ErrnoException {
 494         byte[] b = getBytes(cwd);
 495         if(size == 0) return -EINVAL;
 496         if(size < b.length+2) return -ERANGE;
 497         memset(addr,'/',1);
 498         copyout(b,addr+1,b.length);
 499         memset(addr+b.length+1,0,1);
 500         return addr;
 501     }
 502
 503     private int sys_chdir(int addr) throws ErrnoException, FaultException {
 504         String path = normalizePath(cstring(addr));
 505         //System.err.println("Chdir: " + cstring(addr) + " -> " + path + " pwd: " + cwd);
 506         if(gs.stat(this,path).type() != FStat.S_IFDIR) return -ENOTDIR;
 507         cwd = path;
 508         //System.err.println("Now: [" + cwd + "]");
 509         return 0;
 510     }
 511
 512     private int sys_getdents(int fdn, int addr, int count, int seekptr) throws FaultException, ErrnoException {
 513         count = Math.min(count,MAX_CHUNK);
 514         if(fdn < 0 || fdn >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 515         if(fds[fdn] == null) return -EBADFD;
 516         byte[] buf = byteBuf(count);
 517         int n = fds[fdn].getdents(buf,0,count);
 518         copyout(buf,addr,n);
 519         return n;
 520     }
 521
 522     //  FEATURE: Run through the fork/wait stuff one more time
 523     public static class GlobalState {
 524         protected static final int OPEN = 1;
 525         protected static final int STAT = 2;
 526         protected static final int LSTAT = 3;
 527         protected static final int MKDIR = 4;
 528         protected static final int UNLINK = 5;
 529
 530         final UnixRuntime[] tasks;
 531         int nextPID = 1;
 532
 533         private MP[] mps = new MP[0];
 534         private FS root;
 535
 536         public GlobalState() { this(255); }
 537         public GlobalState(int maxProcs) { this(maxProcs,true); }
 538         public GlobalState(int maxProcs, boolean defaultMounts) {
 539             tasks = new UnixRuntime[maxProcs+1];
 540             if(defaultMounts) {
 541                 addMount("/",new HostFS());
 542                 addMount("/dev",new DevFS());
 543             }
 544         }
 545
 546         private static class MP {
 547             public MP(String path, FS fs) { this.path = path; this.fs = fs; }
 548             public String path;
 549             public FS fs;
 550             public int compareTo(Object o) {
 551                 if(!(o instanceof MP)) return 1;
 552                 return -path.compareTo(((MP)o).path);
 553             }
 554         }
 555
 556         public synchronized FS getMount(String path) {
 557             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
 558             if(path.equals("/")) return root;
 559             path  = path.substring(1);
 560             for(int i=0;i<mps.length;i++)
 561                 if(mps[i].path.equals(path)) return mps[i].fs;
 562             return null;
 563         }
 564
 565         public synchronized void addMount(String path, FS fs) {
 566             if(getMount(path) != null) throw new IllegalArgumentException("mount point already exists");
 567             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
 568
 569             if(fs.owner != null) fs.owner.removeMount(fs);
 570             fs.owner = this;
 571
 572             if(path.equals("/")) { root = fs; fs.devno = 1; return; }
 573             path = path.substring(1);
 574             int oldLength = mps.length;
 575             MP[] newMPS = new MP[oldLength + 1];
 576             if(oldLength != 0) System.arraycopy(mps,0,newMPS,0,oldLength);
 577             newMPS[oldLength] = new MP(path,fs);
 578             Arrays.sort(newMPS);
 579             mps = newMPS;
 580             int highdevno = 0;
 581             for(int i=0;i<mps.length;i++) highdevno = max(highdevno,mps[i].fs.devno);
 582             fs.devno = highdevno + 2;
 583         }
 584
 585         public synchronized void removeMount(FS fs) {
 586             for(int i=0;i<mps.length;i++) if(mps[i].fs == fs) { removeMount(i); return; }
 587             throw new IllegalArgumentException("mount point doesn't exist");
 588         }
 589
 590         public synchronized void removeMount(String path) {
 591             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
 592             if(path.equals("/")) {
 593                 removeMount(-1);
 594             } else {
 595                 path = path.substring(1);
 596                 int p;
 597                 for(p=0;p<mps.length;p++) if(mps[p].path.equals(path)) break;
 598                 if(p == mps.length) throw new IllegalArgumentException("mount point doesn't exist");
 599                 removeMount(p);
 600             }
 601         }
 602
 603         private void removeMount(int index) {
 604             if(index == -1) { root.owner = null; root = null; return; }
 605             MP[] newMPS = new MP[mps.length - 1];
 606             System.arraycopy(mps,0,newMPS,0,index);
 607             System.arraycopy(mps,0,newMPS,index,mps.length-index-1);
 608             mps = newMPS;
 609         }
 610
 611         private Object fsop(int op, UnixRuntime r, String normalizedPath, int arg1, int arg2) throws ErrnoException {
 612             int pl = normalizedPath.length();
 613             if(pl != 0) {
 614                 MP[] list;
 615                 synchronized(this) { list = mps; }
 616                 for(int i=0;i<list.length;i++) {
 617                     MP mp = list[i];
 618                     int mpl = mp.path.length();
 619                     if(normalizedPath.startsWith(mp.path) && (pl == mpl || (pl < mpl && normalizedPath.charAt(mpl) == '/')))
 620                         return dispatch(mp.fs,op,r,pl == mpl ? "" : normalizedPath.substring(mpl+1),arg1,arg2);
 621                 }
 622             }
 623             return dispatch(root,op,r,normalizedPath,arg1,arg2);
 624         }
 625
 626         private static Object dispatch(FS fs, int op, UnixRuntime r, String path, int arg1, int arg2) throws ErrnoException {
 627             switch(op) {
 628                 case OPEN: return fs.open(r,path,arg1,arg2);
 629                 case STAT: return fs.stat(r,path);
 630                 case LSTAT: return fs.lstat(r,path);
 631                 case MKDIR: fs.mkdir(r,path,arg1); return null;
 632                 case UNLINK: fs.unlink(r,path); return null;
 633                 default: throw new Error("should never happen");
 634             }
 635         }
 636
 637         public final FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException { return (FD) fsop(OPEN,r,path,flags,mode); }
 638         public final FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return (FStat) fsop(STAT,r,path,0,0); }
 639         public final FStat lstat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return (FStat) fsop(LSTAT,r,path,0,0); }
 640         public final void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException { fsop(MKDIR,r,path,mode,0); }
 641         public final void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { fsop(UNLINK,r,path,0,0); }
 642
 643         private Hashtable execCache = new Hashtable();
 644         private static class CacheEnt {
 645             public final long time;
 646             public final long size;
 647             public final Object o;
 648             public CacheEnt(long time, long size, Object o) { this.time = time; this.size = size; this.o = o; }
 649         }
 650
 651         public synchronized Object exec(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException {
 652             // FIXME: Hideous hack to make a standalone busybox possible
 653             if(path.equals("bin/busybox") && r.getClass().getName().endsWith("BusyBox"))
 654                 return r.getClass();
 655             FStat fstat = stat(r,path);
 656             if(fstat == null) return null;
 657             long mtime = fstat.mtime();
 658             long size = fstat.size();
 659             CacheEnt ent = (CacheEnt) execCache.get(path);
 660             if(ent != null) {
 661                 //System.err.println("Found cached entry for " + path);
 662                 if(ent.time == mtime && ent.size == size) return ent.o;
 663                 //System.err.println("Cache was out of date");
 664                 execCache.remove(path);
 665             }
 666             FD fd = open(r,path,RD_ONLY,0);
 667             if(fd == null) return null;
 668             Seekable s = fd.seekable();
 669
 670             String[] command  = null;
 671
 672             if(s == null) throw new ErrnoException(EACCES);
 673             byte[] buf = new byte[4096];
 674
 675             try {
 676                 int n = s.read(buf,0,buf.length);
 677                 if(n == -1) throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 678
 679                 switch(buf[0]) {
 680                     case '\177': // possible ELF
 681                         if(n < 4 && s.tryReadFully(buf,n,4-n) != 4-n) throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 682                         if(buf[1] != 'E' || buf[2] != 'L' || buf[3] != 'F') throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 683                         break;
 684                     case '#':
 685                         if(n == 1) {
 686                             int n2 = s.read(buf,1,buf.length-1);
 687                             if(n2 == -1) throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 688                             n += n2;
 689                         }
 690                         if(buf[1] != '!') throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 691                         int p = 2;
 692                         n -= 2;
 693                         OUTER: for(;;) {
 694                             for(int i=p;i<p+n;i++) if(buf[i] == '\n') { p = i; break OUTER; }
 695                             p += n;
 696                             if(p == buf.length) break OUTER;
 697                             n = s.read(buf,p,buf.length-p);
 698                         }
 699                         command = new String[2];
 700                         int arg;
 701                         for(arg=2;arg<p;arg++) if(buf[arg] == ' ') break;
 702                         if(arg < p) {
 703                             int cmdEnd = arg;
 704                             while(arg < p && buf[arg] == ' ') arg++;
 705                             command[0] = new String(buf,2,cmdEnd);
 706                             command[1] = arg < p ? new String(buf,arg,p-arg) : null;
 707                         } else {
 708                             command[0] = new String(buf,2,p-2);
 709                         }
 710                         //System.err.println("command[0]: " + command[0] + " command[1]: " + command[1]);
 711                         break;
 712                     default:
 713                         throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 714                 }
 715             } catch(IOException e) {
 716                 fd.close();
 717                 throw new ErrnoException(EIO);
 718             }
 719
 720             if(command == null) {
 721                 // its an elf binary
 722                 try {
 723                     s.seek(0);
 724                     Class c = RuntimeCompiler.compile(s);
 725                     //System.err.println("Compile succeeded: " + c);
 726                     ent = new CacheEnt(mtime,size,c);
 727                 } catch(Compiler.Exn e) {
 728                     if(STDERR_DIAG) e.printStackTrace();
 729                     throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 730                 } catch(IOException e) {
 731                     if(STDERR_DIAG) e.printStackTrace();
 732                     throw new ErrnoException(EIO);
 733                 }
 734             } else {
 735                 ent = new CacheEnt(mtime,size,command);
 736             }
 737
 738             fd.close();
 739
 740             execCache.put(path,ent);
 741             return ent.o;
 742         }
 743     }
 744
 745     public abstract static class FS {
 746         GlobalState owner;
 747         int devno;
 748
 749         public FStat lstat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return stat(r,path); }
 750
 751         // If this returns null it'll be truned into an ENOENT
 752         public abstract FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException;
 753         // If this returns null it'll be turned into an ENOENT
 754         public abstract FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException;
 755         public abstract void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException;
 756         public abstract void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException;
 757     }
 758
 759     // FEATURE: chroot support in here
 760     private String normalizePath(String path) {
 761         boolean absolute = path.startsWith("/");
 762         int cwdl = cwd.length();
 763         // NOTE: This isn't just a fast path, it handles cases the code below doesn't
 764         if(!path.startsWith(".") && path.indexOf("./") == -1 && path.indexOf("//") == -1 && !path.endsWith("."))
 765             return absolute ? path.substring(1) : cwdl == 0 ? path : path.length() == 0 ? cwd : cwd + "/" + path;
 766
 767         char[] in = new char[path.length()+1];
 768         char[] out = new char[in.length + (absolute ? -1 : cwd.length())];
 769         int inp=0, outp=0;
 770
 771         if(absolute) {
 772             do { inp++; } while(in[inp] == '/');
 773         } else if(cwdl != 0) {
 774             cwd.getChars(0,cwdl,out,0);
 775             outp = cwdl;
 776         }
 777
 778         path.getChars(0,path.length(),in,0);
 779         while(in[inp] != 0) {
 780             if(inp != 0 || cwdl==0) {
 781                 if(in[inp] != '/') { out[outp++] = in[inp++]; continue; }
 782                 while(in[inp] == '/') inp++;
 783             }
 784             if(in[inp] == '\0') continue;
 785             if(in[inp] != '.') { out[outp++] = '/'; out[outp++] = in[inp++]; continue; }
 786             if(in[inp+1] == '\0' || in[inp+1] == '/') { inp++; continue; }
 787             if(in[inp+1] == '.' && (in[inp+2] == '\0' || in[inp+2] == '/')) { // ..
 788                 inp += 2;
 789                 if(outp > 0) outp--;
 790                 while(outp > 0 && out[outp] != '/') outp--;
 791                 //System.err.println("After ..: " + new String(out,0,outp));
 792                 continue;
 793             }
 794             inp++;
 795             out[outp++] = '/';
 796             out[outp++] = '.';
 797         }
 798         if(outp > 0 && out[outp-1] == '/') outp--;
 799         //System.err.println("normalize: " + path + " -> " + new String(out,0,outp) + " (cwd: " + cwd + ")");
 800         return new String(out,0,outp);
 801     }
 802
 803     FStat hostFStat(final File f, Object data) {
 804         boolean e = false;
 805         try {
 806             FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
 807             switch(fis.read()) {
 808                 case '\177': e = fis.read() == 'E' && fis.read() == 'L' && fis.read() == 'F'; break;
 809                 case '#': e = fis.read() == '!';
 810             }
 811             fis.close();
 812         } catch(IOException e2) { }
 813         HostFS fs = (HostFS) data;
 814         final int inode = fs.inodes.get(f.getAbsolutePath());
 815         final int devno = fs.devno;
 816         return new HostFStat(f,e) {
 817             public int inode() { return inode; }
 818             public int dev() { return devno; }
 819         };
 820     }
 821
 822     FD hostFSDirFD(File f, Object _fs) {
 823         HostFS fs = (HostFS) _fs;
 824         return fs.new HostDirFD(f);
 825     }
 826
 827     public static class HostFS extends FS {
 828         InodeCache inodes = new InodeCache(4000);
 829         protected File root;
 830         public File getRoot() { return root; }
 831
 832         private static File hostRootDir() {
 833             if(getSystemProperty("nestedvm.root") != null) {
 834                 File f = new File(getSystemProperty("nestedvm.root"));
 835                 if(f.isDirectory()) return f;
 836                 // fall through to case below
 837             }
 838             String cwd = getSystemProperty("user.dir");
 839             File f = new File(cwd != null ? cwd : ".");
 840             if(!f.exists()) throw new Error("Couldn't get File for cwd");
 841             f = new File(f.getAbsolutePath());
 842             while(f.getParent() != null) f = new File(f.getParent());
 843             return f;
 844         }
 845
 846         private File hostFile(String path) {
 847             char sep = File.separatorChar;
 848             if(sep != '/') {
 849                 char buf[] = path.toCharArray();
 850                 for(int i=0;i<buf.length;i++) {
 851                     char c = buf[i];
 852                     if(c == '/') buf[i] = sep;
 853                     else if(c == sep) buf[i] = '/';
 854                 }
 855                 path = new String(buf);
 856             }
 857             return new File(root,path);
 858         }
 859
 860         public HostFS() { this(hostRootDir()); }
 861         public HostFS(String root) { this(new File(root)); }
 862         public HostFS(File root) { this.root = root; }
 863
 864
 865         public FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException {
 866             final File f = hostFile(path);
 867             return r.hostFSOpen(f,flags,mode,this);
 868         }
 869
 870         public void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException {
 871             File f = hostFile(path);
 872             if(r.sm != null && !r.sm.allowUnlink(f)) throw new ErrnoException(EPERM);
 873             if(!f.exists()) throw new ErrnoException(ENOENT);
 874             if(!f.delete()) throw new ErrnoException(EPERM);
 875         }
 876
 877         public FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException {
 878             File f = hostFile(path);
 879             if(r.sm != null && !r.sm.allowStat(f)) throw new ErrnoException(EACCES);
 880             if(!f.exists()) return null;
 881             return r.hostFStat(f,this);
 882         }
 883
 884         public void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException {
 885             File f = hostFile(path);
 886             if(r.sm != null && !r.sm.allowWrite(f)) throw new ErrnoException(EACCES);
 887             if(f.exists() && f.isDirectory()) throw new ErrnoException(EEXIST);
 888             if(f.exists()) throw new ErrnoException(ENOTDIR);
 889             File parent = f.getParentFile();
 890             if(parent!=null && (!parent.exists() || !parent.isDirectory())) throw new ErrnoException(ENOTDIR);
 891             if(!f.mkdir()) throw new ErrnoException(EIO);
 892         }
 893
 894         public class HostDirFD extends DirFD {
 895             private final File f;
 896             private final File[] children;
 897             public HostDirFD(File f) { this.f = f; children = f.listFiles(); }
 898             public int size() { return children.length; }
 899             public String name(int n) { return children[n].getName(); }
 900             public int inode(int n) { return inodes.get(children[n].getAbsolutePath()); }
 901             public int parentInode() {
 902                 File parent = f.getParentFile();
 903                 return parent == null ? -1 : inodes.get(parent.getAbsolutePath());
 904             }
 905             public int myInode() { return inodes.get(f.getAbsolutePath()); }
 906             public int myDev() { return devno; }
 907         }
 908     }
 909
 910     private static void putInt(byte[] buf, int off, int n) {
 911         buf[off+0] = (byte)((n>>>24)&0xff);
 912         buf[off+1] = (byte)((n>>>16)&0xff);
 913         buf[off+2] = (byte)((n>>> 8)&0xff);
 914         buf[off+3] = (byte)((n>>> 0)&0xff);
 915     }
 916
 917     public static abstract class DirFD extends FD {
 918         private int pos = -2;
 919
 920         protected abstract int size();
 921         protected abstract String name(int n);
 922         protected abstract int inode(int n);
 923         protected abstract int myDev();
 924         protected int parentInode() { return -1; }
 925         protected int myInode() { return -1; }
 926
 927         public int getdents(byte[] buf, int off, int len) {
 928             int ooff = off;
 929             int ino;
 930             int reclen;
 931             OUTER: for(;len > 0 && pos < size();pos++){
 932                 switch(pos) {
 933                     case -2:
 934                     case -1:
 935                         ino = pos == -1 ? parentInode() : myInode();
 936                         if(ino == -1) continue;
 937                         reclen = 9 + (pos == -1 ? 2 : 1);
 938                         if(reclen > len) break OUTER;
 939                         buf[off+8] = '.';
 940                         if(pos == -1) buf[off+9] = '.';
 941                         break;
 942                     default: {
 943                         String f = name(pos);
 944                         byte[] fb = getBytes(f);
 945                         reclen = fb.length + 9;
 946                         if(reclen > len) break OUTER;
 947                         ino = inode(pos);
 948                         System.arraycopy(fb,0,buf,off+8,fb.length);
 949                     }
 950                 }
 951                 buf[off+reclen-1] = 0; // null terminate
 952                 reclen = (reclen + 3) & ~3; // add padding
 953                 putInt(buf,off,reclen);
 954                 putInt(buf,off+4,ino);
 955                 off += reclen;
 956                 len -= reclen;
 957             }
 958             return off-ooff;
 959         }
 960
 961         protected FStat _fstat() {
 962             return new FStat() {
 963                 public int type() { return S_IFDIR; }
 964                 public int inode() { return myInode(); }
 965                 public int dev() { return myDev(); }
 966             };
 967         }
 968     }
 969
 970     public static class DevFS extends FS {
 971         private static final int ROOT_INODE = 1;
 972         private static final int NULL_INODE = 2;
 973         private static final int ZERO_INODE = 3;
 974         private static final int FD_INODE = 4;
 975         private static final int FD_INODES = 32;
 976
 977         private class DevFStat extends FStat {
 978             public int dev() { return devno; }
 979             public int mode() { return 0666; }
 980             public int type() { return S_IFCHR; }
 981             public int nlink() { return 1; }
 982         }
 983
 984         private abstract class DevDirFD extends DirFD {
 985             public int myDev() { return devno; }
 986         }
 987
 988         private FD devZeroFD = new FD() {
 989             public boolean readable() { return true; }
 990             public boolean writable() { return true; }
 991             public int read(byte[] a, int off, int length) { Arrays.fill(a,off,off+length,(byte)0); return length; }
 992             public int write(byte[] a, int off, int length) { return length; }
 993             public int seek(int n, int whence) { return 0; }
 994             public FStat _fstat() { return new DevFStat(){ public int inode() { return ZERO_INODE; } }; }
 995         };
 996         private FD devNullFD = new FD() {
 997             public boolean readable() { return true; }
 998             public boolean writable() { return true; }
 999             public int read(byte[] a, int off, int length) { return 0; }
1000             public int write(byte[] a, int off, int length) { return length; }
1001             public int seek(int n, int whence) { return 0; }
1002             public FStat _fstat() { return new DevFStat(){ public int inode() { return NULL_INODE; } }; }
1003         };
1004
1005         public FD open(UnixRuntime r, String path, int mode, int flags) throws ErrnoException {
1006             if(path.equals("null")) return devNullFD;
1007             if(path.equals("zero")) return devZeroFD;
1008             if(path.startsWith("fd/")) {
1009                 int n;
1010                 try {
1011                     n = Integer.parseInt(path.substring(4));
1012                 } catch(NumberFormatException e) {
1013                     return null;
1014                 }
1015                 if(n < 0 || n >= OPEN_MAX) return null;
1016                 if(r.fds[n] == null) return null;
1017                 return r.fds[n].dup();
1018             }
1019             if(path.equals("fd")) {
1020                 int count=0;
1021                 for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(r.fds[i] != null) { count++; }
1022                 final int[] files = new int[count];
1023                 count = 0;
1024                 for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(r.fds[i] != null) files[count++] = i;
1025                 return new DevDirFD() {
1026                     public int myInode() { return FD_INODE; }
1027                     public int parentInode() { return ROOT_INODE; }
1028                     public int inode(int n) { return FD_INODES + n; }
1029                     public String name(int n) { return Integer.toString(files[n]); }
1030                     public int size() { return files.length; }
1031                 };
1032             }
1033             if(path.equals("")) {
1034                 return new DevDirFD() {
1035                     public int myInode() { return ROOT_INODE; }
1036                     // FEATURE: Get the real parent inode somehow
1037                     public int parentInode() { return -1; }
1038                     public int inode(int n) {
1039                         switch(n) {
1040                             case 0: return NULL_INODE;
1041                             case 1: return ZERO_INODE;
1042                             case 2: return FD_INODE;
1043                             default: return -1;
1044                         }
1045                     }
1046
1047                     public String name(int n) {
1048                         switch(n) {
1049                             case 0: return "null";
1050                             case 1: return "zero";
1051                             case 2: return "fd";
1052                             default: return null;
1053                         }
1054                     }
1055                     public int size() { return 3; }
1056                 };
1057             }
1058             return null;
1059         }
1060
1061         public FStat stat(UnixRuntime r,String path) throws ErrnoException {
1062             if(path.equals("null")) return devNullFD.fstat();
1063             if(path.equals("zero")) return devZeroFD.fstat();
1064             if(path.startsWith("fd/")) {
1065                 int n;
1066                 try {
1067                     n = Integer.parseInt(path.substring(4));
1068                 } catch(NumberFormatException e) {
1069                     return null;
1070                 }
1071                 if(n < 0 || n >= OPEN_MAX) return null;
1072                 if(r.fds[n] == null) return null;
1073                 return r.fds[n].fstat();
1074             }
1075             // FEATURE: inode stuff
1076             if(path.equals("fd")) return new FStat() { public int type() { return S_IFDIR; } public int mode() { return 0444; }};
1077             if(path.equals("")) return new FStat() { public int type() { return S_IFDIR; } public int mode() { return 0444; }};
1078             return null;
1079         }
1080
1081         public void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException { throw new ErrnoException(EROFS); }
1082         public void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { throw new ErrnoException(EROFS); }
1083     }
1084 }