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