src/org/ibex/nestedvm/UnixRuntime.java

   1 // Copyright 2000-2005 the Contributors, as shown in the revision logs.
   2 // Licensed under the Apache Public Source License 2.0 ("the License").
   3 // You may not use this file except in compliance with the License.
   4
   5 package org.ibex.nestedvm;
   6
   7 import org.ibex.nestedvm.util.*;
   8 // HACK: This is ugly, this stuff needs to be in org.ibex.util or something
   9 import org.ibex.classgen.util.Sort;
  10 import java.io.*;
  11 import java.util.*;
  12 import java.net.*;
  13 import java.lang.reflect.*; // For lazily linked RuntimeCompiler
  14
  15 // FEATURE: vfork
  16
  17 public abstract class UnixRuntime extends Runtime implements Cloneable {
  18     /** The pid of this "process" */
  19     private int pid;
  20     private UnixRuntime parent;
  21     public final int getPid() { return pid; }
  22
  23     private static final GlobalState defaultGS = new GlobalState();
  24     private GlobalState gs;
  25     public void setGlobalState(GlobalState gs) {
  26         if(state != STOPPED) throw new IllegalStateException("can't change GlobalState when running");
  27         if(gs == null) throw new NullPointerException("gs is null");
  28         this.gs = gs;
  29     }
  30
  31     /** proceses' current working directory - absolute path WITHOUT leading slash
  32         "" = root, "bin" = /bin "usr/bin" = /usr/bin */
  33     private String cwd;
  34
  35     /** The runtime that should be run next when in state == EXECED */
  36     private UnixRuntime execedRuntime;
  37
  38     private Object children; // used only for synchronizatin
  39     private Vector activeChildren;
  40     private Vector exitedChildren;
  41
  42     protected UnixRuntime(int pageSize, int totalPages) { this(pageSize,totalPages,false); }
  43     protected UnixRuntime(int pageSize, int totalPages, boolean exec) {
  44         super(pageSize,totalPages,exec);
  45
  46         if(!exec) {
  47             gs = defaultGS;
  48             String userdir = Platform.getProperty("user.dir");
  49             cwd = (userdir == null || Platform.getProperty("nestedvm.root") != null) ? null : HostFS.reverseMap(userdir);
  50             if(cwd == null) cwd = "/";
  51             cwd = cwd.substring(1);
  52         }
  53     }
  54
  55     private static String posixTZ() {
  56         StringBuffer sb = new StringBuffer();
  57         TimeZone zone = TimeZone.getDefault();
  58         int off = zone.getRawOffset() / 1000;
  59         sb.append(Platform.timeZoneGetDisplayName(zone,false,false));
  60         if(off > 0) sb.append("-");
  61         else off = -off;
  62         sb.append(off/3600); off = off%3600;
  63         if(off > 0) sb.append(":").append(off/60); off=off%60;
  64         if(off > 0) sb.append(":").append(off);
  65         if(zone.useDaylightTime())
  66             sb.append(Platform.timeZoneGetDisplayName(zone,true,false));
  67         return sb.toString();
  68     }
  69
  70     private static boolean envHas(String key,String[] environ) {
  71         for(int i=0;i<environ.length;i++)
  72             if(environ[i]!=null && environ[i].startsWith(key + "=")) return true;
  73         return false;
  74     }
  75
  76     String[] createEnv(String[] extra) {
  77         String[] defaults = new String[7];
  78         int n=0;
  79         if(extra == null) extra = new String[0];
  80         String tmp;
  81         if(!envHas("USER",extra) && Platform.getProperty("user.name") != null)
  82             defaults[n++] = "USER=" + Platform.getProperty("user.name");
  83         if(!envHas("HOME",extra) && (tmp=Platform.getProperty("user.home")) != null && (tmp=HostFS.reverseMap(tmp)) != null)
  84             defaults[n++] = "HOME=" + tmp;
  85         if(!envHas("TMPDIR",extra) && (tmp=Platform.getProperty("java.io.tmpdir")) != null && (tmp=HostFS.reverseMap(tmp)) != null)
  86             defaults[n++] = "TMPDIR=" + tmp;
  87         if(!envHas("SHELL",extra)) defaults[n++] = "SHELL=/bin/sh";
  88         if(!envHas("TERM",extra) && !win32Hacks)  defaults[n++] = "TERM=vt100";
  89         if(!envHas("TZ",extra))    defaults[n++] = "TZ=" + posixTZ();
  90         if(!envHas("PATH",extra))  defaults[n++] = "PATH=/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin";
  91         String[] env = new String[extra.length+n];
  92         for(int i=0;i<n;i++) env[i] = defaults[i];
  93         for(int i=0;i<extra.length;i++) env[n++] = extra[i];
  94         return env;
  95     }
  96
  97     private static class ProcessTableFullExn extends RuntimeException { }
  98
  99     void _started() {
 100         UnixRuntime[] tasks = gs.tasks;
 101         synchronized(gs) {
 102             if(pid != 0) {
 103                 UnixRuntime prev = tasks[pid];
 104                 if(prev == null || prev == this || prev.pid != pid || prev.parent != parent)
 105                     throw new Error("should never happen");
 106                 synchronized(parent.children) {
 107                     int i = parent.activeChildren.indexOf(prev);
 108                     if(i == -1) throw new Error("should never happen");
 109                     parent.activeChildren.setElementAt(this,i);
 110                 }
 111             } else {
 112                 int newpid = -1;
 113                 int nextPID = gs.nextPID;
 114                 for(int i=nextPID;i<tasks.length;i++) if(tasks[i] == null) { newpid = i; break; }
 115                 if(newpid == -1) for(int i=1;i<nextPID;i++) if(tasks[i] == null) { newpid = i; break; }
 116                 if(newpid == -1) throw new ProcessTableFullExn();
 117                 pid = newpid;
 118                 gs.nextPID = newpid + 1;
 119             }
 120             tasks[pid] = this;
 121         }
 122     }
 123
 124     int _syscall(int syscall, int a, int b, int c, int d, int e, int f) throws ErrnoException, FaultException {
 125         switch(syscall) {
 126             case SYS_kill: return sys_kill(a,b);
 127             case SYS_fork: return sys_fork();
 128             case SYS_pipe: return sys_pipe(a);
 129             case SYS_dup2: return sys_dup2(a,b);
 130             case SYS_dup: return sys_dup(a);
 131             case SYS_waitpid: return sys_waitpid(a,b,c);
 132             case SYS_stat: return sys_stat(a,b);
 133             case SYS_lstat: return sys_lstat(a,b);
 134             case SYS_mkdir: return sys_mkdir(a,b);
 135             case SYS_getcwd: return sys_getcwd(a,b);
 136             case SYS_chdir: return sys_chdir(a);
 137             case SYS_exec: return sys_exec(a,b,c);
 138             case SYS_getdents: return sys_getdents(a,b,c,d);
 139             case SYS_unlink: return sys_unlink(a);
 140             case SYS_getppid: return sys_getppid();
 141             case SYS_socket: return sys_socket(a,b,c);
 142             case SYS_connect: return sys_connect(a,b,c);
 143             case SYS_resolve_hostname: return sys_resolve_hostname(a,b,c);
 144             case SYS_setsockopt: return sys_setsockopt(a,b,c,d,e);
 145             case SYS_getsockopt: return sys_getsockopt(a,b,c,d,e);
 146             case SYS_bind: return sys_bind(a,b,c);
 147             case SYS_listen: return sys_listen(a,b);
 148             case SYS_accept: return sys_accept(a,b,c);
 149             case SYS_shutdown: return sys_shutdown(a,b);
 150             case SYS_sysctl: return sys_sysctl(a,b,c,d,e,f);
 151             case SYS_sendto: return sys_sendto(a,b,c,d,e,f);
 152             case SYS_recvfrom: return sys_recvfrom(a,b,c,d,e,f);
 153             case SYS_select: return sys_select(a,b,c,d,e);
 154             case SYS_access: return sys_access(a,b);
 155             case SYS_realpath: return sys_realpath(a,b);
 156             case SYS_chown: return sys_chown(a,b,c);
 157             case SYS_lchown: return sys_chown(a,b,c);
 158             case SYS_fchown: return sys_fchown(a,b,c);
 159             case SYS_chmod: return sys_chmod(a,b,c);
 160             case SYS_fchmod: return sys_fchmod(a,b,c);
 161             case SYS_umask: return sys_umask(a);
 162
 163             default: return super._syscall(syscall,a,b,c,d,e,f);
 164         }
 165     }
 166
 167     FD _open(String path, int flags, int mode) throws ErrnoException {
 168         return gs.open(this,normalizePath(path),flags,mode);
 169     }
 170
 171     private int sys_getppid() {
 172         return parent == null ? 1 : parent.pid;
 173     }
 174
 175     private int sys_chown(int fileAddr, int uid, int gid) {
 176         return 0;
 177     }
 178     private int sys_lchown(int fileAddr, int uid, int gid) {
 179         return 0;
 180     }
 181     private int sys_fchown(int fd, int uid, int gid) {
 182         return 0;
 183     }
 184     private int sys_chmod(int fileAddr, int uid, int gid) {
 185         return 0;
 186     }
 187     private int sys_fchmod(int fd, int uid, int gid) {
 188         return 0;
 189     }
 190     private int sys_umask(int mask) {
 191         return 0;
 192     }
 193
 194     private int sys_access(int cstring, int mode) throws ErrnoException, ReadFaultException {
 195         // FEATURE: sys_access
 196         return gs.stat(this,cstring(cstring)) == null ? -ENOENT : 0;
 197     }
 198
 199     private int sys_realpath(int inAddr, int outAddr) throws FaultException {
 200         String s = normalizePath(cstring(inAddr));
 201         byte[] b = getNullTerminatedBytes(s);
 202         if(b.length > PATH_MAX) return -ERANGE;
 203         copyout(b,outAddr,b.length);
 204         return 0;
 205     }
 206
 207     // FEATURE: Signal handling
 208     // check flag only on backwards jumps to basic blocks without compulsatory checks
 209     // (see A Portable Research Framework for the Execution of Java Bytecode - Etienne Gagnon, Chapter 2)
 210
 211     /** The kill syscall.
 212        SIGSTOP, SIGTSTO, SIGTTIN, and SIGTTOUT pause the process.
 213        SIGCONT, SIGCHLD, SIGIO, and SIGWINCH are ignored.
 214        Anything else terminates the process. */
 215     private int sys_kill(int pid, int signal) {
 216         // This will only be called by raise() in newlib to invoke the default handler
 217         // We don't have to worry about actually delivering the signal
 218         if(pid != pid) return -ESRCH;
 219         if(signal < 0 || signal >= 32) return -EINVAL;
 220         switch(signal) {
 221             case 0: return 0;
 222             case 17: // SIGSTOP
 223             case 18: // SIGTSTP
 224             case 21: // SIGTTIN
 225             case 22: // SIGTTOU
 226             case 19: // SIGCONT
 227             case 20: // SIGCHLD
 228             case 23: // SIGIO
 229             case 28: // SIGWINCH
 230                 break;
 231             default:
 232                 exit(128+signal, true);
 233         }
 234         return 0;
 235     }
 236
 237     private int sys_waitpid(int pid, int statusAddr, int options) throws FaultException, ErrnoException {
 238         final int WNOHANG = 1;
 239         if((options & ~(WNOHANG)) != 0) return -EINVAL;
 240         if(pid == 0 || pid < -1) {
 241             if(STDERR_DIAG) System.err.println("WARNING: waitpid called with a pid of " + pid);
 242             return -ECHILD;
 243         }
 244         boolean blocking = (options&WNOHANG)==0;
 245
 246         if(pid !=-1 && (pid <= 0 || pid >= gs.tasks.length)) return -ECHILD;
 247         if(children == null) return blocking ? -ECHILD : 0;
 248
 249         UnixRuntime done = null;
 250
 251         synchronized(children) {
 252             for(;;) {
 253                 if(pid == -1) {
 254                     if(exitedChildren.size() > 0) {
 255                         done = (UnixRuntime)exitedChildren.elementAt(exitedChildren.size() - 1);
 256                         exitedChildren.removeElementAt(exitedChildren.size() - 1);
 257                     }
 258                 } else if(pid > 0) {
 259                     if(pid >= gs.tasks.length) return -ECHILD;
 260                     UnixRuntime t = gs.tasks[pid];
 261                     if(t.parent != this) return -ECHILD;
 262                     if(t.state == EXITED) {
 263                         if(!exitedChildren.removeElement(t)) throw new Error("should never happen");
 264                         done = t;
 265                     }
 266                 } else {
 267                     // process group stuff, EINVAL returned above
 268                         throw new Error("should never happen");
 269                 }
 270                 if(done == null) {
 271                     if(!blocking) return 0;
 272                     try { children.wait(); } catch(InterruptedException e) {}
 273                     //System.err.println("waitpid woke up: " + exitedChildren.size());
 274                 } else {
 275                     gs.tasks[done.pid] = null;
 276                     break;
 277                 }
 278             }
 279         }
 280         if(statusAddr!=0) memWrite(statusAddr,done.exitStatus()<<8);
 281         return done.pid;
 282     }
 283
 284
 285     void _exited() {
 286         if(children != null) synchronized(children) {
 287             for(Enumeration e = exitedChildren.elements(); e.hasMoreElements(); ) {
 288                 UnixRuntime child = (UnixRuntime) e.nextElement();
 289                 gs.tasks[child.pid] = null;
 290             }
 291             exitedChildren.removeAllElements();
 292             for(Enumeration e = activeChildren.elements(); e.hasMoreElements(); ) {
 293                 UnixRuntime child = (UnixRuntime) e.nextElement();
 294                 child.parent = null;
 295             }
 296             activeChildren.removeAllElements();
 297         }
 298
 299         UnixRuntime _parent = parent;
 300         if(_parent == null) {
 301             gs.tasks[pid] = null;
 302         } else {
 303             synchronized(_parent.children) {
 304                 if(parent == null) {
 305                     gs.tasks[pid] = null;
 306                 } else {
 307                     if(!parent.activeChildren.removeElement(this)) throw new Error("should never happen _exited: pid: " + pid);
 308                     parent.exitedChildren.addElement(this);
 309                     parent.children.notify();
 310                 }
 311             }
 312         }
 313     }
 314
 315     protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
 316         UnixRuntime r = (UnixRuntime) super.clone();
 317         r.pid = 0;
 318         r.parent = null;
 319         r.children = null;
 320         r.activeChildren = r.exitedChildren = null;
 321         return r;
 322     }
 323
 324     private int sys_fork() {
 325         final UnixRuntime r;
 326
 327         try {
 328             r = (UnixRuntime) clone();
 329         } catch(Exception e) {
 330             e.printStackTrace();
 331             return -ENOMEM;
 332         }
 333
 334         r.parent = this;
 335
 336         try {
 337             r._started();
 338         } catch(ProcessTableFullExn e) {
 339             return -ENOMEM;
 340         }
 341
 342         //System.err.println("fork " + pid + " -> " + r.pid + " tasks[" + r.pid + "] = " + gd.tasks[r.pid]);
 343         if(children == null) {
 344             children = new Object();
 345             activeChildren = new Vector();
 346             exitedChildren = new Vector();
 347         }
 348         activeChildren.addElement(r);
 349
 350         CPUState state = new CPUState();
 351         getCPUState(state);
 352         state.r[V0] = 0; // return 0 to child
 353         state.pc += 4; // skip over syscall instruction
 354         r.setCPUState(state);
 355         r.state = PAUSED;
 356
 357         new ForkedProcess(r);
 358
 359         return r.pid;
 360     }
 361
 362     public static final class ForkedProcess extends Thread {
 363         private final UnixRuntime initial;
 364         public ForkedProcess(UnixRuntime initial) { this.initial = initial; start(); }
 365         public void run() { UnixRuntime.executeAndExec(initial); }
 366     }
 367
 368     public static int runAndExec(UnixRuntime r, String argv0, String[] rest) { return runAndExec(r,concatArgv(argv0,rest)); }
 369     public static int runAndExec(UnixRuntime r, String[] argv) { r.start(argv); return executeAndExec(r); }
 370
 371     public static int executeAndExec(UnixRuntime r) {
 372         for(;;) {
 373             for(;;) {
 374                 if(r.execute()) break;
 375                 if(STDERR_DIAG) System.err.println("WARNING: Pause requested while executing runAndExec()");
 376             }
 377             if(r.state != EXECED) return r.exitStatus();
 378             r = r.execedRuntime;
 379         }
 380     }
 381
 382     private String[] readStringArray(int addr) throws ReadFaultException {
 383         int count = 0;
 384         for(int p=addr;memRead(p) != 0;p+=4) count++;
 385         String[] a = new String[count];
 386         for(int i=0,p=addr;i<count;i++,p+=4) a[i] = cstring(memRead(p));
 387         return a;
 388     }
 389
 390     private int sys_exec(int cpath, int cargv, int cenvp) throws ErrnoException, FaultException {
 391         return exec(normalizePath(cstring(cpath)),readStringArray(cargv),readStringArray(cenvp));
 392     }
 393
 394     private final static Method runtimeCompilerCompile;
 395     static {
 396         Method m;
 397         try {
 398             m = Class.forName("org.ibex.nestedvm.RuntimeCompiler").getMethod("compile",new Class[]{Seekable.class,String.class,String.class});
 399         } catch(NoSuchMethodException e) {
 400             m = null;
 401         } catch(ClassNotFoundException e) {
 402             m = null;
 403         }
 404         runtimeCompilerCompile = m;
 405     }
 406
 407     public Class runtimeCompile(Seekable s, String sourceName) throws IOException {
 408         if(runtimeCompilerCompile == null) {
 409             if(STDERR_DIAG) System.err.println("WARNING: Exec attempted but RuntimeCompiler not found!");
 410             return null;
 411         }
 412
 413         try {
 414             return (Class) runtimeCompilerCompile.invoke(null,new Object[]{s,"unixruntime,maxinsnpermethod=256,lessconstants",sourceName});
 415         } catch(IllegalAccessException e) {
 416             e.printStackTrace();
 417             return null;
 418         } catch(InvocationTargetException e) {
 419             Throwable t = e.getTargetException();
 420             if(t instanceof IOException) throw (IOException) t;
 421             if(t instanceof RuntimeException) throw (RuntimeException) t;
 422             if(t instanceof Error) throw (Error) t;
 423             if(STDERR_DIAG) t.printStackTrace();
 424             return null;
 425         }
 426     }
 427
 428     private int exec(String path, String[] argv, String[] envp) throws ErrnoException {
 429         if(argv.length == 0) argv = new String[]{""};
 430         // HACK: Hideous hack to make a standalone busybox possible
 431         if(path.equals("bin/busybox") && getClass().getName().endsWith("BusyBox"))
 432             return execClass(getClass(),argv,envp);
 433
 434         // NOTE: For this little hack to work nestedvm.root MUST be "."
 435         /*try {
 436             System.err.println("Execing normalized path: " + normalizedPath);
 437             if(true) return exec(new Interpreter(normalizedPath),argv,envp);
 438         } catch(IOException e) { throw new Error(e); }*/
 439
 440         FStat fstat = gs.stat(this,path);
 441         if(fstat == null) return -ENOENT;
 442         GlobalState.CacheEnt ent = (GlobalState.CacheEnt) gs.execCache.get(path);
 443         long mtime = fstat.mtime();
 444         long size = fstat.size();
 445         if(ent != null) {
 446             //System.err.println("Found cached entry for " + path);
 447             if(ent.time ==mtime && ent.size == size) {
 448                 if(ent.o instanceof Class)
 449                     return execClass((Class) ent.o,argv,envp);
 450                 if(ent.o instanceof String[])
 451                     return execScript(path,(String[]) ent.o,argv,envp);
 452                 throw new Error("should never happen");
 453             }
 454             //System.err.println("Cache was out of date");
 455             gs.execCache.remove(path);
 456         }
 457
 458         FD fd = gs.open(this,path,RD_ONLY,0);
 459         if(fd == null) throw new ErrnoException(ENOENT);
 460         Seekable s = fd.seekable();
 461         if(s == null) throw new ErrnoException(EACCES);
 462
 463         byte[] buf = new byte[4096];
 464
 465         try {
 466             int n = s.read(buf,0,buf.length);
 467             if(n == -1) throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 468
 469             switch(buf[0]) {
 470                 case '\177': // possible ELF
 471                     if(n < 4) s.tryReadFully(buf,n,4-n);
 472                     if(buf[1] != 'E' || buf[2] != 'L' || buf[3] != 'F') return -ENOEXEC;
 473                     s.seek(0);
 474                     if(STDERR_DIAG) System.err.println("Running RuntimeCompiler for " + path);
 475                     Class c = runtimeCompile(s,path);
 476                     if(STDERR_DIAG) System.err.println("RuntimeCompiler finished for " + path);
 477                     if(c == null) throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 478                     gs.execCache.put(path,new GlobalState.CacheEnt(mtime,size,c));
 479                     return execClass(c,argv,envp);
 480                 case '#':
 481                     if(n == 1) {
 482                         int n2 = s.read(buf,1,buf.length-1);
 483                         if(n2 == -1) return -ENOEXEC;
 484                         n += n2;
 485                     }
 486                     if(buf[1] != '!') return -ENOEXEC;
 487                     int p = 2;
 488                     n -= 2;
 489                     OUTER: for(;;) {
 490                         for(int i=p;i<p+n;i++) if(buf[i] == '\n') { p = i; break OUTER; }
 491                             p += n;
 492                         if(p == buf.length) break OUTER;
 493                         n = s.read(buf,p,buf.length-p);
 494                     }
 495                     int cmdStart = 2;
 496                     for(;cmdStart<p;cmdStart++) if(buf[cmdStart]!=' ') break;
 497                     if(cmdStart == p) throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 498                     int argStart = cmdStart;
 499                     for(;argStart<p;argStart++) if(buf[argStart] == ' ') break;
 500                     int cmdEnd = argStart;
 501                     while(argStart < p && buf[argStart] == ' ') argStart++;
 502                     String[] command = new String[] {
 503                         new String(buf,cmdStart,cmdEnd-cmdStart),
 504                         argStart < p ? new String(buf,argStart,p-argStart) : null
 505                     };
 506                     gs.execCache.put(path,new GlobalState.CacheEnt(mtime,size,command));
 507                     return execScript(path,command,argv,envp);
 508                 default:
 509                     return -ENOEXEC;
 510             }
 511         } catch(IOException e) {
 512             return -EIO;
 513         } finally {
 514             fd.close();
 515         }
 516     }
 517
 518     public int execScript(String path, String[] command, String[] argv, String[] envp) throws ErrnoException {
 519         String[] newArgv = new String[argv.length-1 + (command[1] != null ? 3 : 2)];
 520         int p = command[0].lastIndexOf('/');
 521         newArgv[0] = p == -1 ? command[0] : command[0].substring(p+1);
 522         newArgv[1] = "/" + path;
 523         p = 2;
 524         if(command[1] != null) newArgv[p++] = command[1];
 525         for(int i=1;i<argv.length;i++) newArgv[p++] = argv[i];
 526         if(p != newArgv.length) throw new Error("p != newArgv.length");
 527         System.err.println("Execing: " + command[0]);
 528         for(int i=0;i<newArgv.length;i++) System.err.println("execing [" + i + "] " + newArgv[i]);
 529         return exec(command[0],newArgv,envp);
 530     }
 531
 532     public int execClass(Class c,String[] argv, String[] envp) {
 533         try {
 534             UnixRuntime r = (UnixRuntime) c.getDeclaredConstructor(new Class[]{Boolean.TYPE}).newInstance(new Object[]{Boolean.TRUE});
 535             return exec(r,argv,envp);
 536         } catch(Exception e) {
 537             e.printStackTrace();
 538             return -ENOEXEC;
 539         }
 540     }
 541
 542     private int exec(UnixRuntime r, String[] argv, String[] envp) {
 543         //System.err.println("Execing " + r);
 544         for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(closeOnExec[i]) closeFD(i);
 545         r.fds = fds;
 546         r.closeOnExec = closeOnExec;
 547         // make sure this doesn't get messed with these since we didn't copy them
 548         fds = null;
 549         closeOnExec = null;
 550
 551         r.gs = gs;
 552         r.sm = sm;
 553         r.cwd = cwd;
 554         r.pid = pid;
 555         r.parent = parent;
 556         r.start(argv,envp);
 557
 558         state = EXECED;
 559         execedRuntime = r;
 560
 561         return 0;
 562     }
 563
 564     static class Pipe {
 565         private final byte[] pipebuf = new byte[PIPE_BUF*4];
 566         private int readPos;
 567         private int writePos;
 568
 569         public final FD reader = new Reader();
 570         public final FD writer = new Writer();
 571
 572         public class Reader extends FD {
 573             protected FStat _fstat() { return new SocketFStat(); }
 574             public int read(byte[] buf, int off, int len) throws ErrnoException {
 575                 if(len == 0) return 0;
 576                 synchronized(Pipe.this) {
 577                     while(writePos != -1 && readPos == writePos) {
 578                         try { Pipe.this.wait(); } catch(InterruptedException e) { /* ignore */ }
 579                     }
 580                     if(writePos == -1) return 0; // eof
 581                     len = Math.min(len,writePos-readPos);
 582                     System.arraycopy(pipebuf,readPos,buf,off,len);
 583                     readPos += len;
 584                     if(readPos == writePos) Pipe.this.notify();
 585                     return len;
 586                 }
 587             }
 588             public int flags() { return O_RDONLY; }
 589             public void _close() { synchronized(Pipe.this) { readPos = -1; Pipe.this.notify(); } }
 590         }
 591
 592         public class Writer extends FD {
 593             protected FStat _fstat() { return new SocketFStat(); }
 594             public int write(byte[] buf, int off, int len) throws ErrnoException {
 595                 if(len == 0) return 0;
 596                 synchronized(Pipe.this) {
 597                     if(readPos == -1) throw new ErrnoException(EPIPE);
 598                     if(pipebuf.length - writePos < Math.min(len,PIPE_BUF)) {
 599                         // not enough space to atomicly write the data
 600                         while(readPos != -1 && readPos != writePos) {
 601                             try { Pipe.this.wait(); } catch(InterruptedException e) { /* ignore */ }
 602                         }
 603                         if(readPos == -1) throw new ErrnoException(EPIPE);
 604                         readPos = writePos = 0;
 605                     }
 606                     len = Math.min(len,pipebuf.length - writePos);
 607                     System.arraycopy(buf,off,pipebuf,writePos,len);
 608                     if(readPos == writePos) Pipe.this.notify();
 609                     writePos += len;
 610                     return len;
 611                 }
 612             }
 613             public int flags() { return O_WRONLY; }
 614             public void _close() { synchronized(Pipe.this) { writePos = -1; Pipe.this.notify(); } }
 615         }
 616     }
 617
 618     private int sys_pipe(int addr) {
 619         Pipe pipe = new Pipe();
 620
 621         int fd1 = addFD(pipe.reader);
 622         if(fd1 < 0) return -ENFILE;
 623         int fd2 = addFD(pipe.writer);
 624         if(fd2 < 0) { closeFD(fd1); return -ENFILE; }
 625
 626         try {
 627             memWrite(addr,fd1);
 628             memWrite(addr+4,fd2);
 629         } catch(FaultException e) {
 630             closeFD(fd1);
 631             closeFD(fd2);
 632             return -EFAULT;
 633         }
 634         return 0;
 635     }
 636
 637     private int sys_dup2(int oldd, int newd) {
 638         if(oldd == newd) return 0;
 639         if(oldd < 0 || oldd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 640         if(newd < 0 || newd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 641         if(fds[oldd] == null) return -EBADFD;
 642         if(fds[newd] != null) fds[newd].close();
 643         fds[newd] = fds[oldd].dup();
 644         return 0;
 645     }
 646
 647     private int sys_dup(int oldd) {
 648         if(oldd < 0 || oldd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 649         if(fds[oldd] == null) return -EBADFD;
 650         FD fd = fds[oldd].dup();
 651         int newd = addFD(fd);
 652         if(newd < 0) { fd.close(); return -ENFILE; }
 653         return newd;
 654     }
 655
 656     private int sys_stat(int cstring, int addr) throws FaultException, ErrnoException {
 657         FStat s = gs.stat(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 658         if(s == null) return -ENOENT;
 659         return stat(s,addr);
 660     }
 661
 662     private int sys_lstat(int cstring, int addr) throws FaultException, ErrnoException {
 663         FStat s = gs.lstat(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 664         if(s == null) return -ENOENT;
 665         return stat(s,addr);
 666     }
 667
 668     private int sys_mkdir(int cstring, int mode) throws FaultException, ErrnoException {
 669         gs.mkdir(this,normalizePath(cstring(cstring)),mode);
 670         return 0;
 671     }
 672
 673     private int sys_unlink(int cstring) throws FaultException, ErrnoException {
 674         gs.unlink(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 675         return 0;
 676     }
 677
 678     private int sys_getcwd(int addr, int size) throws FaultException, ErrnoException {
 679         byte[] b = getBytes(cwd);
 680         if(size == 0) return -EINVAL;
 681         if(size < b.length+2) return -ERANGE;
 682         memset(addr,'/',1);
 683         copyout(b,addr+1,b.length);
 684         memset(addr+b.length+1,0,1);
 685         return addr;
 686     }
 687
 688     private int sys_chdir(int addr) throws ErrnoException, FaultException {
 689         String path = normalizePath(cstring(addr));
 690         FStat st = gs.stat(this,path);
 691         if(st == null) return -ENOENT;
 692         if(st.type() != FStat.S_IFDIR) return -ENOTDIR;
 693         cwd = path;
 694         return 0;
 695     }
 696
 697     private int sys_getdents(int fdn, int addr, int count, int seekptr) throws FaultException, ErrnoException {
 698         count = Math.min(count,MAX_CHUNK);
 699         if(fdn < 0 || fdn >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 700         if(fds[fdn] == null) return -EBADFD;
 701         byte[] buf = byteBuf(count);
 702         int n = fds[fdn].getdents(buf,0,count);
 703         copyout(buf,addr,n);
 704         return n;
 705     }
 706
 707     static class SocketFD extends FD {
 708         public static final int TYPE_STREAM = 0;
 709         public static final int TYPE_DGRAM = 1;
 710         public static final int LISTEN = 2;
 711         public int type() { return flags & 1; }
 712         public boolean listen() { return (flags & 2) != 0; }
 713
 714         int flags;
 715         int options;
 716
 717         Socket s;
 718         ServerSocket ss;
 719         DatagramSocket ds;
 720
 721         InetAddress bindAddr;
 722         int bindPort = -1;
 723         InetAddress connectAddr;
 724         int connectPort = -1;
 725
 726         DatagramPacket dp;
 727         InputStream is;
 728         OutputStream os;
 729
 730         private static final byte[] EMPTY = new byte[0];
 731         public SocketFD(int type) {
 732                 flags = type;
 733                 if(type == TYPE_DGRAM)
 734                         dp = new DatagramPacket(EMPTY,0);
 735         }
 736
 737         public void setOptions() {
 738             try {
 739                 if(s != null && type() == TYPE_STREAM && !listen()) {
 740                     Platform.socketSetKeepAlive(s,(options & SO_KEEPALIVE) != 0);
 741                 }
 742             } catch(SocketException e) {
 743                 if(STDERR_DIAG) e.printStackTrace();
 744             }
 745         }
 746
 747         public void _close() {
 748             try {
 749                if(s != null) s.close();
 750                if(ss != null) ss.close();
 751                if(ds != null) ds.close();
 752             } catch(IOException e) {
 753                 /* ignore */
 754             }
 755         }
 756
 757         public int read(byte[] a, int off, int length) throws ErrnoException {
 758             if(type() == TYPE_DGRAM) return recvfrom(a,off,length,null,null);
 759             if(is == null) throw new ErrnoException(EPIPE);
 760             try {
 761                 int n = is.read(a,off,length);
 762                 return n < 0 ? 0 : n;
 763             } catch(IOException e) {
 764                 throw new ErrnoException(EIO);
 765             }
 766         }
 767
 768         public int recvfrom(byte[] a, int off, int length, InetAddress[] sockAddr, int[] port) throws ErrnoException {
 769                 if(type() == TYPE_STREAM) return read(a,off,length);
 770
 771                 if(off != 0) throw new IllegalArgumentException("off must be 0");
 772                 dp.setData(a);
 773                 dp.setLength(length);
 774                 try {
 775                         if(ds == null) ds = new DatagramSocket();
 776                         ds.receive(dp);
 777                 } catch(IOException e) {
 778                         if(STDERR_DIAG) e.printStackTrace();
 779                         throw new ErrnoException(EIO);
 780                 }
 781                 if(sockAddr != null) {
 782                         sockAddr[0] = dp.getAddress();
 783                         port[0] = dp.getPort();
 784                 }
 785                 return dp.getLength();
 786         }
 787
 788         public int write(byte[] a, int off, int length) throws ErrnoException {
 789             if(type() == TYPE_DGRAM) return  sendto(a,off,length,null,-1);
 790
 791             if(os == null) throw new ErrnoException(EPIPE);
 792             try {
 793                 os.write(a,off,length);
 794                 return length;
 795             } catch(IOException e) {
 796                 throw new ErrnoException(EIO);
 797             }
 798         }
 799
 800         public int sendto(byte[] a, int off, int length, InetAddress destAddr, int destPort) throws ErrnoException {
 801                 if(off != 0) throw new IllegalArgumentException("off must be 0");
 802                 if(type() == TYPE_STREAM) return write(a,off,length);
 803
 804                 if(destAddr == null) {
 805                         destAddr = connectAddr;
 806                         destPort = connectPort;
 807
 808                         if(destAddr == null) throw new ErrnoException(ENOTCONN);
 809                 }
 810
 811                 dp.setAddress(destAddr);
 812                 dp.setPort(destPort);
 813                 dp.setData(a);
 814                 dp.setLength(length);
 815
 816                 try {
 817                         if(ds == null) ds = new DatagramSocket();
 818                         ds.send(dp);
 819                 } catch(IOException e) {
 820                         if(STDERR_DIAG) e.printStackTrace();
 821                         if("Network is unreachable".equals(e.getMessage())) throw new ErrnoException(EHOSTUNREACH);
 822                         throw new ErrnoException(EIO);
 823                 }
 824                 return dp.getLength();
 825         }
 826
 827         public int flags() { return O_RDWR; }
 828         public FStat _fstat() { return new SocketFStat(); }
 829     }
 830
 831     private int sys_socket(int domain, int type, int proto) {
 832         if(domain != AF_INET || (type != SOCK_STREAM && type != SOCK_DGRAM)) return -EPROTONOSUPPORT;
 833         return addFD(new SocketFD(type == SOCK_STREAM ? SocketFD.TYPE_STREAM : SocketFD.TYPE_DGRAM));
 834     }
 835
 836     private SocketFD getSocketFD(int fdn) throws ErrnoException {
 837         if(fdn < 0 || fdn >= OPEN_MAX) throw new ErrnoException(EBADFD);
 838         if(fds[fdn] == null) throw new ErrnoException(EBADFD);
 839         if(!(fds[fdn] instanceof SocketFD)) throw new ErrnoException(ENOTSOCK);
 840
 841         return (SocketFD) fds[fdn];
 842     }
 843
 844     private int sys_connect(int fdn, int addr, int namelen) throws ErrnoException, FaultException {
 845         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
 846
 847         if(fd.type() == SocketFD.TYPE_STREAM && (fd.s != null || fd.ss != null)) return -EISCONN;
 848         int word1 = memRead(addr);
 849         if( ((word1 >>> 16)&0xff) != AF_INET) return -EAFNOSUPPORT;
 850         int port = word1 & 0xffff;
 851         byte[] ip = new byte[4];
 852         copyin(addr+4,ip,4);
 853
 854         InetAddress inetAddr;
 855         try {
 856             inetAddr = Platform.inetAddressFromBytes(ip);
 857         } catch(UnknownHostException e) {
 858             return -EADDRNOTAVAIL;
 859         }
 860
 861         fd.connectAddr = inetAddr;
 862         fd.connectPort = port;
 863
 864         try {
 865             switch(fd.type()) {
 866                 case SocketFD.TYPE_STREAM: {
 867                     Socket s = new Socket(inetAddr,port);
 868                     fd.s = s;
 869                     fd.setOptions();
 870                     fd.is = s.getInputStream();
 871                     fd.os = s.getOutputStream();
 872                     break;
 873                 }
 874                 case SocketFD.TYPE_DGRAM:
 875                     break;
 876                 default:
 877                     throw new Error("should never happen");
 878             }
 879         } catch(IOException e) {
 880             return -ECONNREFUSED;
 881         }
 882
 883         return 0;
 884     }
 885
 886     private int sys_resolve_hostname(int chostname, int addr, int sizeAddr) throws FaultException {
 887         String hostname = cstring(chostname);
 888         int size = memRead(sizeAddr);
 889         InetAddress[] inetAddrs;
 890         try {
 891             inetAddrs = InetAddress.getAllByName(hostname);
 892         } catch(UnknownHostException e) {
 893             return HOST_NOT_FOUND;
 894         }
 895         int count = min(size/4,inetAddrs.length);
 896         for(int i=0;i<count;i++,addr+=4) {
 897             byte[] b = inetAddrs[i].getAddress();
 898             copyout(b,addr,4);
 899         }
 900         memWrite(sizeAddr,count*4);
 901         return 0;
 902     }
 903
 904     private int sys_setsockopt(int fdn, int level, int name, int valaddr, int len) throws ReadFaultException, ErrnoException {
 905         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
 906         switch(level) {
 907             case SOL_SOCKET:
 908                 switch(name) {
 909                     case SO_REUSEADDR:
 910                     case SO_KEEPALIVE: {
 911                         if(len != 4) return -EINVAL;
 912                         int val = memRead(valaddr);
 913                         if(val != 0) fd.options |= name;
 914                         else fd.options &= ~name;
 915                         fd.setOptions();
 916                         return 0;
 917                     }
 918                     default:
 919                         if(STDERR_DIAG) System.err.println("Unknown setsockopt name passed: " + name);
 920                         return -ENOPROTOOPT;
 921                 }
 922             default:
 923                 if(STDERR_DIAG) System.err.println("Unknown setsockopt leve passed: " + level);
 924                 return -ENOPROTOOPT;
 925         }
 926     }
 927
 928     private int sys_getsockopt(int fdn, int level, int name, int valaddr, int lenaddr) throws ErrnoException, FaultException {
 929         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
 930         switch(level) {
 931             case SOL_SOCKET:
 932                 switch(name) {
 933                     case SO_REUSEADDR:
 934                     case SO_KEEPALIVE: {
 935                         int len = memRead(lenaddr);
 936                         if(len < 4) return -EINVAL;
 937                         int val = (fd.options & name) != 0 ? 1 : 0;
 938                         memWrite(valaddr,val);
 939                         memWrite(lenaddr,4);
 940                         return 0;
 941                     }
 942                     default:
 943                         if(STDERR_DIAG) System.err.println("Unknown setsockopt name passed: " + name);
 944                         return -ENOPROTOOPT;
 945                 }
 946             default:
 947                 if(STDERR_DIAG) System.err.println("Unknown setsockopt leve passed: " + level);
 948                 return -ENOPROTOOPT;
 949         }
 950     }
 951
 952     private int sys_bind(int fdn, int addr, int namelen) throws FaultException, ErrnoException {
 953         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
 954
 955         if(fd.type() == SocketFD.TYPE_STREAM && (fd.s != null || fd.ss != null)) return -EISCONN;
 956         int word1 = memRead(addr);
 957         if( ((word1 >>> 16)&0xff) != AF_INET) return -EAFNOSUPPORT;
 958         int port = word1 & 0xffff;
 959         InetAddress inetAddr = null;
 960         if(memRead(addr+4) != 0) {
 961             byte[] ip = new byte[4];
 962             copyin(addr+4,ip,4);
 963
 964             try {
 965                 inetAddr = Platform.inetAddressFromBytes(ip);
 966             } catch(UnknownHostException e) {
 967                 return -EADDRNOTAVAIL;
 968             }
 969         }
 970
 971         switch(fd.type()) {
 972             case SocketFD.TYPE_STREAM: {
 973                 fd.bindAddr = inetAddr;
 974                 fd.bindPort = port;
 975                 return 0;
 976             }
 977             case SocketFD.TYPE_DGRAM: {
 978                 if(fd.ds != null) fd.ds.close();
 979                 try {
 980                     fd.ds = inetAddr != null ? new DatagramSocket(port,inetAddr) : new DatagramSocket(port);
 981                 } catch(IOException e) {
 982                     return -EADDRINUSE;
 983                 }
 984                 return 0;
 985             }
 986             default:
 987                 throw new Error("should never happen");
 988         }
 989     }
 990
 991     private int sys_listen(int fdn, int backlog) throws ErrnoException {
 992         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
 993         if(fd.type() != SocketFD.TYPE_STREAM) return -EOPNOTSUPP;
 994         if(fd.ss != null || fd.s != null) return -EISCONN;
 995         if(fd.bindPort < 0) return -EOPNOTSUPP;
 996
 997         try {
 998             fd.ss = new ServerSocket(fd.bindPort,backlog,fd.bindAddr);
 999             fd.flags |= SocketFD.LISTEN;
1000             return 0;
1001         } catch(IOException e) {
1002             return -EADDRINUSE;
1003         }
1004
1005     }
1006
1007     private int sys_accept(int fdn, int addr, int lenaddr) throws ErrnoException, FaultException {
1008         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
1009         if(fd.type() != SocketFD.TYPE_STREAM) return -EOPNOTSUPP;
1010         if(!fd.listen()) return -EOPNOTSUPP;
1011
1012         int size = memRead(lenaddr);
1013
1014         ServerSocket s = fd.ss;
1015         Socket client;
1016         try {
1017             client = s.accept();
1018         } catch(IOException e) {
1019             return -EIO;
1020         }
1021
1022         if(size >= 8) {
1023             memWrite(addr,(6 << 24) | (AF_INET << 16) | client.getPort());
1024             byte[] b = client.getInetAddress().getAddress();
1025             copyout(b,addr+4,4);
1026             memWrite(lenaddr,8);
1027         }
1028
1029         SocketFD clientFD = new SocketFD(SocketFD.TYPE_STREAM);
1030         clientFD.s = client;
1031         try {
1032             clientFD.is = client.getInputStream();
1033             clientFD.os = client.getOutputStream();
1034         } catch(IOException e) {
1035             return -EIO;
1036         }
1037         int n = addFD(clientFD);
1038         if(n == -1) { clientFD.close(); return -ENFILE; }
1039         return n;
1040     }
1041
1042     private int sys_shutdown(int fdn, int how) throws ErrnoException {
1043         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
1044         if(fd.type() != SocketFD.TYPE_STREAM || fd.listen()) return -EOPNOTSUPP;
1045         if(fd.s == null) return -ENOTCONN;
1046
1047         Socket s = fd.s;
1048
1049         try {
1050             if(how == SHUT_RD || how == SHUT_RDWR) Platform.socketHalfClose(s,false);
1051             if(how == SHUT_WR || how == SHUT_RDWR) Platform.socketHalfClose(s,true);
1052         } catch(IOException e) {
1053             return -EIO;
1054         }
1055
1056         return 0;
1057     }
1058
1059     private int sys_sendto(int fdn, int addr, int count, int flags, int destAddr, int socklen) throws ErrnoException,ReadFaultException {
1060         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
1061         if(flags != 0) throw new ErrnoException(EINVAL);
1062
1063         int word1 = memRead(destAddr);
1064         if( ((word1 >>> 16)&0xff) != AF_INET) return -EAFNOSUPPORT;
1065         int port = word1 & 0xffff;
1066         InetAddress inetAddr;
1067                 byte[] ip = new byte[4];
1068                 copyin(destAddr+4,ip,4);
1069                 try {
1070                         inetAddr = Platform.inetAddressFromBytes(ip);
1071                 } catch(UnknownHostException e) {
1072                         return -EADDRNOTAVAIL;
1073                 }
1074
1075         count = Math.min(count,MAX_CHUNK);
1076         byte[] buf = byteBuf(count);
1077         copyin(addr,buf,count);
1078         try {
1079                 return fd.sendto(buf,0,count,inetAddr,port);
1080         } catch(ErrnoException e) {
1081                 if(e.errno == EPIPE) exit(128+13,true);
1082                 throw e;
1083         }
1084     }
1085
1086     private int sys_recvfrom(int fdn, int addr, int count, int flags, int sourceAddr, int socklenAddr) throws ErrnoException, FaultException {
1087         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
1088         if(flags != 0) throw new ErrnoException(EINVAL);
1089
1090         InetAddress[] inetAddr = sourceAddr == 0 ? null : new InetAddress[1];
1091         int[] port = sourceAddr == 0 ? null : new int[1];
1092
1093         count = Math.min(count,MAX_CHUNK);
1094         byte[] buf = byteBuf(count);
1095         int n = fd.recvfrom(buf,0,count,inetAddr,port);
1096         copyout(buf,addr,n);
1097
1098         if(sourceAddr != 0) {
1099                 memWrite(sourceAddr,(AF_INET << 16) | port[0]);
1100                 byte[] ip = inetAddr[0].getAddress();
1101                 copyout(ip,sourceAddr+4,4);
1102         }
1103
1104         return n;
1105     }
1106
1107     private int sys_select(int n, int readFDs, int writeFDs, int exceptFDs, int timevalAddr) throws ReadFaultException, ErrnoException {
1108         return -ENOSYS;
1109     }
1110
1111     private static String hostName() {
1112         try {
1113             return InetAddress.getLocalHost().getHostName();
1114         } catch(UnknownHostException e) {
1115             return "darkstar";
1116         }
1117     }
1118
1119     private int sys_sysctl(int nameaddr, int namelen, int oldp, int oldlenaddr, int newp, int newlen) throws FaultException {
1120         if(newp != 0) return -EPERM;
1121         if(namelen == 0) return -ENOENT;
1122         if(oldp == 0) return 0;
1123
1124         Object o = null;
1125         switch(memRead(nameaddr)) {
1126             case CTL_KERN:
1127                 if(namelen != 2) break;
1128                 switch(memRead(nameaddr+4)) {
1129                     case KERN_OSTYPE: o = "NestedVM"; break;
1130                     case KERN_HOSTNAME: o = hostName(); break;
1131                     case KERN_OSRELEASE: o = VERSION; break;
1132                     case KERN_VERSION: o = "NestedVM Kernel Version " + VERSION; break;
1133                 }
1134                 break;
1135             case CTL_HW:
1136                 if(namelen != 2) break;
1137                 switch(memRead(nameaddr+4)) {
1138                     case HW_MACHINE: o = "NestedVM Virtual Machine"; break;
1139                 }
1140                 break;
1141         }
1142         if(o == null) return -ENOENT;
1143         int len = memRead(oldlenaddr);
1144         if(o instanceof String) {
1145             byte[] b = getNullTerminatedBytes((String)o);
1146             if(len < b.length) return -ENOMEM;
1147             len = b.length;
1148             copyout(b,oldp,len);
1149             memWrite(oldlenaddr,len);
1150         } else if(o instanceof Integer) {
1151             if(len < 4) return -ENOMEM;
1152             memWrite(oldp,((Integer)o).intValue());
1153         } else {
1154             throw new Error("should never happen");
1155         }
1156         return 0;
1157     }
1158
1159     public static final class GlobalState {
1160         Hashtable execCache = new Hashtable();
1161
1162         final UnixRuntime[] tasks;
1163         int nextPID = 1;
1164
1165         private MP[] mps = new MP[0];
1166         private FS root;
1167
1168         public GlobalState() { this(255); }
1169         public GlobalState(int maxProcs) { this(maxProcs,true); }
1170         public GlobalState(int maxProcs, boolean defaultMounts) {
1171             tasks = new UnixRuntime[maxProcs+1];
1172             if(defaultMounts) {
1173                 addMount("/",new HostFS());
1174                 addMount("/dev",new DevFS());
1175                 addMount("/resource",new ResourceFS());
1176             }
1177         }
1178
1179         static class MP implements Sort.Comparable {
1180             public MP(String path, FS fs) { this.path = path; this.fs = fs; }
1181             public String path;
1182             public FS fs;
1183             public int compareTo(Object o) {
1184                 if(!(o instanceof MP)) return 1;
1185                 return -path.compareTo(((MP)o).path);
1186             }
1187         }
1188
1189         public synchronized FS getMount(String path) {
1190             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
1191             if(path.equals("/")) return root;
1192             path  = path.substring(1);
1193             for(int i=0;i<mps.length;i++)
1194                 if(mps[i].path.equals(path)) return mps[i].fs;
1195             return null;
1196         }
1197
1198         public synchronized void addMount(String path, FS fs) {
1199             if(getMount(path) != null) throw new IllegalArgumentException("mount point already exists");
1200             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
1201
1202             if(fs.owner != null) fs.owner.removeMount(fs);
1203             fs.owner = this;
1204
1205             if(path.equals("/")) { root = fs; fs.devno = 1; return; }
1206             path = path.substring(1);
1207             int oldLength = mps.length;
1208             MP[] newMPS = new MP[oldLength + 1];
1209             if(oldLength != 0) System.arraycopy(mps,0,newMPS,0,oldLength);
1210             newMPS[oldLength] = new MP(path,fs);
1211             Sort.sort(newMPS);
1212             mps = newMPS;
1213             int highdevno = 0;
1214             for(int i=0;i<mps.length;i++) highdevno = max(highdevno,mps[i].fs.devno);
1215             fs.devno = highdevno + 2;
1216         }
1217
1218         public synchronized void removeMount(FS fs) {
1219             for(int i=0;i<mps.length;i++) if(mps[i].fs == fs) { removeMount(i); return; }
1220             throw new IllegalArgumentException("mount point doesn't exist");
1221         }
1222
1223         public synchronized void removeMount(String path) {
1224             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
1225             if(path.equals("/")) {
1226                 removeMount(-1);
1227             } else {
1228                 path = path.substring(1);
1229                 int p;
1230                 for(p=0;p<mps.length;p++) if(mps[p].path.equals(path)) break;
1231                 if(p == mps.length) throw new IllegalArgumentException("mount point doesn't exist");
1232                 removeMount(p);
1233             }
1234         }
1235
1236         private void removeMount(int index) {
1237             if(index == -1) { root.owner = null; root = null; return; }
1238             MP[] newMPS = new MP[mps.length - 1];
1239             System.arraycopy(mps,0,newMPS,0,index);
1240             System.arraycopy(mps,0,newMPS,index,mps.length-index-1);
1241             mps = newMPS;
1242         }
1243
1244         private Object fsop(int op, UnixRuntime r, String normalizedPath, int arg1, int arg2) throws ErrnoException {
1245             int pl = normalizedPath.length();
1246             if(pl != 0) {
1247                 MP[] list;
1248                 synchronized(this) { list = mps; }
1249                 for(int i=0;i<list.length;i++) {
1250                     MP mp = list[i];
1251                     int mpl = mp.path.length();
1252                     if(normalizedPath.startsWith(mp.path) && (pl == mpl || normalizedPath.charAt(mpl) == '/'))
1253                         return mp.fs.dispatch(op,r,pl == mpl ? "" : normalizedPath.substring(mpl+1),arg1,arg2);
1254                 }
1255             }
1256             return root.dispatch(op,r,normalizedPath,arg1,arg2);
1257         }
1258
1259         public final FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException { return (FD) fsop(FS.OPEN,r,path,flags,mode); }
1260         public final FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return (FStat) fsop(FS.STAT,r,path,0,0); }
1261         public final FStat lstat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return (FStat) fsop(FS.LSTAT,r,path,0,0); }
1262         public final void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException { fsop(FS.MKDIR,r,path,mode,0); }
1263         public final void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { fsop(FS.UNLINK,r,path,0,0); }
1264
1265         private static class CacheEnt {
1266             public final long time;
1267             public final long size;
1268             public final Object o;
1269             public CacheEnt(long time, long size, Object o) { this.time = time; this.size = size; this.o = o; }
1270         }
1271     }
1272
1273     public abstract static class FS {
1274         static final int OPEN = 1;
1275         static final int STAT = 2;
1276         static final int LSTAT = 3;
1277         static final int MKDIR = 4;
1278         static final int UNLINK = 5;
1279
1280         GlobalState owner;
1281         int devno;
1282
1283         Object dispatch(int op, UnixRuntime r, String path, int arg1, int arg2) throws ErrnoException {
1284             switch(op) {
1285                 case OPEN: return open(r,path,arg1,arg2);
1286                 case STAT: return stat(r,path);
1287                 case LSTAT: return lstat(r,path);
1288                 case MKDIR: mkdir(r,path,arg1); return null;
1289                 case UNLINK: unlink(r,path); return null;
1290                 default: throw new Error("should never happen");
1291             }
1292         }
1293
1294         public FStat lstat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return stat(r,path); }
1295
1296         // If this returns null it'll be truned into an ENOENT
1297         public abstract FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException;
1298         // If this returns null it'll be turned into an ENOENT
1299         public abstract FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException;
1300         public abstract void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException;
1301         public abstract void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException;
1302     }
1303
1304     // chroot support should go in here if it is ever implemented chroot support in here
1305     private String normalizePath(String path) {
1306         boolean absolute = path.startsWith("/");
1307         int cwdl = cwd.length();
1308
1309         // NOTE: This isn't just a fast path, it handles cases the code below doesn't
1310         if(!path.startsWith(".") && path.indexOf("./") == -1 && path.indexOf("//") == -1 && !path.endsWith("."))
1311             return absolute ? path.substring(1) : cwdl == 0 ? path : path.length() == 0 ? cwd : cwd + "/" + path;
1312
1313         char[] in = new char[path.length()+1];
1314         char[] out = new char[in.length + (absolute ? -1 : cwd.length())];
1315         path.getChars(0,path.length(),in,0);
1316         int inp=0, outp=0;
1317
1318         if(absolute) {
1319             do { inp++; } while(in[inp] == '/');
1320         } else if(cwdl != 0) {
1321             cwd.getChars(0,cwdl,out,0);
1322             outp = cwdl;
1323         }
1324
1325         while(in[inp] != 0) {
1326             if(inp != 0) {
1327                 while(in[inp] != 0 && in[inp] != '/') { out[outp++] = in[inp++]; }
1328                 if(in[inp] == '\0') break;
1329                 while(in[inp] == '/') inp++;
1330             }
1331
1332             // Just read a /
1333             if(in[inp] == '\0') break;
1334             if(in[inp] != '.') { out[outp++] = '/'; out[outp++] = in[inp++]; continue; }
1335             // Just read a /.
1336             if(in[inp+1] == '\0' || in[inp+1] == '/') { inp++; continue; }
1337             if(in[inp+1] == '.' && (in[inp+2] == '\0' || in[inp+2] == '/')) { // ..
1338                 // Just read a /..{$,/}
1339                 inp += 2;
1340                 if(outp > 0) outp--;
1341                 while(outp > 0 && out[outp] != '/') outp--;
1342                 //System.err.println("After ..: " + new String(out,0,outp));
1343                 continue;
1344             }
1345             // Just read a /.[^.] or /..[^/$]
1346             inp++;
1347             out[outp++] = '/';
1348             out[outp++] = '.';
1349         }
1350         if(outp > 0 && out[outp-1] == '/') outp--;
1351         //System.err.println("normalize: " + path + " -> " + new String(out,0,outp) + " (cwd: " + cwd + ")");
1352         int outStart = out[0] == '/' ? 1 : 0;
1353         return new String(out,outStart,outp - outStart);
1354     }
1355
1356     FStat hostFStat(final File f, Object data) {
1357         boolean e = false;
1358         try {
1359             FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
1360             switch(fis.read()) {
1361                 case '\177': e = fis.read() == 'E' && fis.read() == 'L' && fis.read() == 'F'; break;
1362                 case '#': e = fis.read() == '!';
1363             }
1364             fis.close();
1365         } catch(IOException e2) { }
1366         HostFS fs = (HostFS) data;
1367         final int inode = fs.inodes.get(f.getAbsolutePath());
1368         final int devno = fs.devno;
1369         return new HostFStat(f,e) {
1370             public int inode() { return inode; }
1371             public int dev() { return devno; }
1372         };
1373     }
1374
1375     FD hostFSDirFD(File f, Object _fs) {
1376         HostFS fs = (HostFS) _fs;
1377         return fs.new HostDirFD(f);
1378     }
1379
1380     public static class HostFS extends FS {
1381         InodeCache inodes = new InodeCache(4000);
1382         protected File root;
1383         public File getRoot() { return root; }
1384
1385         static File hostRootDir() {
1386             if(Platform.getProperty("nestedvm.root") != null) {
1387                 File f = new File(Platform.getProperty("nestedvm.root"));
1388                 if(f.isDirectory()) return f;
1389                 // fall through to case below
1390             }
1391             String cwd = Platform.getProperty("user.dir");
1392             File f = new File(cwd != null ? cwd : ".");
1393             if(!f.exists()) throw new Error("Couldn't get File for cwd");
1394             f = new File(f.getAbsolutePath());
1395             while(f.getParent() != null) f = new File(f.getParent());
1396             // This works around a bug in some versions of ClassPath
1397             if(f.getPath().length() == 0) f = new File("/");
1398             return f;
1399         }
1400
1401         static String reverseMap(String f) {
1402             if(f.startsWith("/") && File.separatorChar == '/') return f;
1403
1404             Vector vec = new Vector();
1405             File root = HostFS.hostRootDir();
1406             String s = new File(f).getAbsolutePath();
1407             File d = new File(s);
1408             while(!d.equals(root)) {
1409                 vec.addElement(d.getName());
1410                 if((s = d.getParent()) == null) break;
1411                 d = new File(s);
1412             }
1413             String ret = null;
1414             if(s != null) {
1415                 ret="/";
1416                 for(int i=vec.size()-1;i>=0;i--) ret += (String) vec.elementAt(i) + (i==0?"":"/");
1417             }
1418             return ret;
1419         }
1420
1421         private File hostFile(String path) {
1422             char sep = File.separatorChar;
1423             if(sep != '/') {
1424                 char buf[] = path.toCharArray();
1425                 for(int i=0;i<buf.length;i++) {
1426                     char c = buf[i];
1427                     if(c == '/') buf[i] = sep;
1428                     else if(c == sep) buf[i] = '/';
1429                 }
1430                 path = new String(buf);
1431             }
1432             return new File(root,path);
1433         }
1434
1435         public HostFS() { this(hostRootDir()); }
1436         public HostFS(String root) { this(new File(root)); }
1437         public HostFS(File root) { this.root = root; }
1438
1439
1440         public FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException {
1441             final File f = hostFile(path);
1442             return r.hostFSOpen(f,flags,mode,this);
1443         }
1444
1445         public void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException {
1446             File f = hostFile(path);
1447             if(r.sm != null && !r.sm.allowUnlink(f)) throw new ErrnoException(EPERM);
1448             if(!f.exists()) throw new ErrnoException(ENOENT);
1449             if(!f.delete()) throw new ErrnoException(EPERM);
1450         }
1451
1452         public FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException {
1453             File f = hostFile(path);
1454             if(r.sm != null && !r.sm.allowStat(f)) throw new ErrnoException(EACCES);
1455             if(!f.exists()) return null;
1456             return r.hostFStat(f,this);
1457         }
1458
1459         public void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException {
1460             File f = hostFile(path);
1461             if(r.sm != null && !r.sm.allowWrite(f)) throw new ErrnoException(EACCES);
1462             if(f.exists() && f.isDirectory()) throw new ErrnoException(EEXIST);
1463             if(f.exists()) throw new ErrnoException(ENOTDIR);
1464             File parent = getParentFile(f);
1465             if(parent!=null && (!parent.exists() || !parent.isDirectory())) throw new ErrnoException(ENOTDIR);
1466             if(!f.mkdir()) throw new ErrnoException(EIO);
1467         }
1468
1469         private static File getParentFile(File f) {
1470             String p = f.getParent();
1471             return p == null ? null : new File(p);
1472         }
1473
1474         public class HostDirFD extends DirFD {
1475             private final File f;
1476             private final File[] children;
1477             public HostDirFD(File f) {
1478                 this.f = f;
1479                 String[] l = f.list();
1480                 children = new File[l.length];
1481                 for(int i=0;i<l.length;i++) children[i] = new File(f,l[i]);
1482             }
1483             public int size() { return children.length; }
1484             public String name(int n) { return children[n].getName(); }
1485             public int inode(int n) { return inodes.get(children[n].getAbsolutePath()); }
1486             public int parentInode() {
1487                 File parent = getParentFile(f);
1488                 // HACK: myInode() isn't really correct  if we're not the root
1489                 return parent == null ? myInode() : inodes.get(parent.getAbsolutePath());
1490             }
1491             public int myInode() { return inodes.get(f.getAbsolutePath()); }
1492             public int myDev() { return devno; }
1493         }
1494     }
1495
1496     private static void putInt(byte[] buf, int off, int n) {
1497         buf[off+0] = (byte)((n>>>24)&0xff);
1498         buf[off+1] = (byte)((n>>>16)&0xff);
1499         buf[off+2] = (byte)((n>>> 8)&0xff);
1500         buf[off+3] = (byte)((n>>> 0)&0xff);
1501     }
1502
1503     public static abstract class DirFD extends FD {
1504         private int pos = -2;
1505
1506         protected abstract int size();
1507         protected abstract String name(int n);
1508         protected abstract int inode(int n);
1509         protected abstract int myDev();
1510         protected abstract int parentInode();
1511         protected abstract int myInode();
1512         public int flags() { return O_RDONLY; }
1513
1514         public int getdents(byte[] buf, int off, int len) {
1515             int ooff = off;
1516             int ino;
1517             int reclen;
1518             OUTER: for(;len > 0 && pos < size();pos++){
1519                 switch(pos) {
1520                     case -2:
1521                     case -1:
1522                         ino = pos == -1 ? parentInode() : myInode();
1523                         if(ino == -1) continue;
1524                         reclen = 9 + (pos == -1 ? 2 : 1);
1525                         if(reclen > len) break OUTER;
1526                         buf[off+8] = '.';
1527                         if(pos == -1) buf[off+9] = '.';
1528                         break;
1529                     default: {
1530                         String f = name(pos);
1531                         byte[] fb = getBytes(f);
1532                         reclen = fb.length + 9;
1533                         if(reclen > len) break OUTER;
1534                         ino = inode(pos);
1535                         System.arraycopy(fb,0,buf,off+8,fb.length);
1536                     }
1537                 }
1538                 buf[off+reclen-1] = 0; // null terminate
1539                 reclen = (reclen + 3) & ~3; // add padding
1540                 putInt(buf,off,reclen);
1541                 putInt(buf,off+4,ino);
1542                 off += reclen;
1543                 len -= reclen;
1544             }
1545             return off-ooff;
1546         }
1547
1548         protected FStat _fstat() {
1549             return new FStat() {
1550                 public int type() { return S_IFDIR; }
1551                 public int inode() { return myInode(); }
1552                 public int dev() { return myDev(); }
1553             };
1554         }
1555     }
1556
1557     public static class DevFS extends FS {
1558         private static final int ROOT_INODE = 1;
1559         private static final int NULL_INODE = 2;
1560         private static final int ZERO_INODE = 3;
1561         private static final int FD_INODE = 4;
1562         private static final int FD_INODES = 32;
1563
1564         private abstract class DevFStat extends FStat {
1565             public int dev() { return devno; }
1566             public int mode() { return 0666; }
1567             public int type() { return S_IFCHR; }
1568             public int nlink() { return 1; }
1569             public abstract int inode();
1570         }
1571
1572         private abstract class DevDirFD extends DirFD {
1573             public int myDev() { return devno; }
1574         }
1575
1576         private FD devZeroFD = new FD() {
1577             public int read(byte[] a, int off, int length) {
1578                 /*Arrays.fill(a,off,off+length,(byte)0);*/
1579                 for(int i=off;i<off+length;i++) a[i] = 0;
1580                 return length;
1581             }
1582             public int write(byte[] a, int off, int length) { return length; }
1583             public int seek(int n, int whence) { return 0; }
1584             public FStat _fstat() { return new DevFStat(){ public int inode() { return ZERO_INODE; } }; }
1585             public int flags() { return O_RDWR; }
1586         };
1587         private FD devNullFD = new FD() {
1588             public int read(byte[] a, int off, int length) { return 0; }
1589             public int write(byte[] a, int off, int length) { return length; }
1590             public int seek(int n, int whence) { return 0; }
1591             public FStat _fstat() { return new DevFStat(){ public int inode() { return NULL_INODE; } }; }
1592             public int flags() { return O_RDWR; }
1593         };
1594
1595         public FD open(UnixRuntime r, String path, int mode, int flags) throws ErrnoException {
1596             if(path.equals("null")) return devNullFD;
1597             if(path.equals("zero")) return devZeroFD;
1598             if(path.startsWith("fd/")) {
1599                 int n;
1600                 try {
1601                     n = Integer.parseInt(path.substring(4));
1602                 } catch(NumberFormatException e) {
1603                     return null;
1604                 }
1605                 if(n < 0 || n >= OPEN_MAX) return null;
1606                 if(r.fds[n] == null) return null;
1607                 return r.fds[n].dup();
1608             }
1609             if(path.equals("fd")) {
1610                 int count=0;
1611                 for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(r.fds[i] != null) { count++; }
1612                 final int[] files = new int[count];
1613                 count = 0;
1614                 for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(r.fds[i] != null) files[count++] = i;
1615                 return new DevDirFD() {
1616                     public int myInode() { return FD_INODE; }
1617                     public int parentInode() { return ROOT_INODE; }
1618                     public int inode(int n) { return FD_INODES + n; }
1619                     public String name(int n) { return Integer.toString(files[n]); }
1620                     public int size() { return files.length; }
1621                 };
1622             }
1623             if(path.equals("")) {
1624                 return new DevDirFD() {
1625                     public int myInode() { return ROOT_INODE; }
1626                     // HACK: We don't have any clean way to get the parent inode
1627                     public int parentInode() { return ROOT_INODE; }
1628                     public int inode(int n) {
1629                         switch(n) {
1630                             case 0: return NULL_INODE;
1631                             case 1: return ZERO_INODE;
1632                             case 2: return FD_INODE;
1633                             default: return -1;
1634                         }
1635                     }
1636
1637                     public String name(int n) {
1638                         switch(n) {
1639                             case 0: return "null";
1640                             case 1: return "zero";
1641                             case 2: return "fd";
1642                             default: return null;
1643                         }
1644                     }
1645                     public int size() { return 3; }
1646                 };
1647             }
1648             return null;
1649         }
1650
1651         public FStat stat(UnixRuntime r,String path) throws ErrnoException {
1652             if(path.equals("null")) return devNullFD.fstat();
1653             if(path.equals("zero")) return devZeroFD.fstat();
1654             if(path.startsWith("fd/")) {
1655                 int n;
1656                 try {
1657                     n = Integer.parseInt(path.substring(3));
1658                 } catch(NumberFormatException e) {
1659                     return null;
1660                 }
1661                 if(n < 0 || n >= OPEN_MAX) return null;
1662                 if(r.fds[n] == null) return null;
1663                 return r.fds[n].fstat();
1664             }
1665             if(path.equals("fd")) return new FStat() { public int inode() { return FD_INODE; }   public int dev() { return devno; } public int type() { return S_IFDIR; } public int mode() { return 0444; }};
1666             if(path.equals(""))   return new FStat() { public int inode() { return ROOT_INODE; } public int dev() { return devno; } public int type() { return S_IFDIR; } public int mode() { return 0444; }};
1667             return null;
1668         }
1669
1670         public void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException { throw new ErrnoException(EROFS); }
1671         public void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { throw new ErrnoException(EROFS); }
1672     }
1673
1674
1675     public static class ResourceFS extends FS {
1676         final InodeCache inodes = new InodeCache(500);
1677
1678         public FStat lstat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return stat(r,path); }
1679         public void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException { throw new ErrnoException(EROFS); }
1680         public void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { throw new ErrnoException(EROFS); }
1681
1682         FStat connFStat(final URLConnection conn) {
1683             return new FStat() {
1684                 public int type() { return S_IFREG; }
1685                 public int nlink() { return 1; }
1686                 public int mode() { return 0444; }
1687                 public int size() { return conn.getContentLength(); }
1688                 public int mtime() { return (int)(conn.getDate() / 1000); }
1689                 public int inode() { return inodes.get(conn.getURL().toString()); }
1690                 public int dev() { return devno; }
1691             };
1692         }
1693
1694         public FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException {
1695             URL url = r.getClass().getResource("/" + path);
1696             if(url == null) return null;
1697             try {
1698                 return connFStat(url.openConnection());
1699             } catch(IOException e) {
1700                 throw new ErrnoException(EIO);
1701             }
1702         }
1703
1704         public FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException {
1705             if((flags & ~3) != 0) {
1706                 if(STDERR_DIAG)
1707                     System.err.println("WARNING: Unsupported flags passed to ResourceFS.open(\"" + path + "\"): " + toHex(flags & ~3));
1708                 throw new ErrnoException(ENOTSUP);
1709             }
1710             if((flags&3) != RD_ONLY) throw new ErrnoException(EROFS);
1711             URL url = r.getClass().getResource("/" + path);
1712             if(url == null) return null;
1713             try {
1714                 final URLConnection conn = url.openConnection();
1715                 Seekable.InputStream si = new Seekable.InputStream(conn.getInputStream());
1716                 return new SeekableFD(si,flags) { protected FStat _fstat() { return connFStat(conn); } };
1717             } catch(FileNotFoundException e) {
1718                 if(e.getMessage() != null && e.getMessage().indexOf("Permission denied") >= 0) throw new ErrnoException(EACCES);
1719                 return null;
1720             } catch(IOException e) { throw new ErrnoException(EIO); }
1721         }
1722     }
1723 }