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