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