Fixed unixbench Run script

- perl path has changed

if verbore=1 tell us who registers which irq handler

- a useful piece of information when debugging

ACPI pci-to-pci bridges

- every pci device which implements _PRT acpi method is considered to
  be a pci-to-pci bridge

- acpi driver constructs a hierarchy of pci-to-pci bridges

- when pci driver identifies a pci-to-pci bridge it tells acpi driver
  what is the primary and the secondary bus for this device

- when pci requests IRQ routing information from acpi, it passes the
  bus number too to be able to identify the device accurately

Zero no more hardwired as BSP apic id

- the BSP apic id is written in the io apic redirection entries to
  deliver the interrupts to BSP

VM implicitly aligns mappings to a page

- problem when a PCI BAR is not aligned

- together with  David v. Moolenboek

single shot timer interrupts fix

- accidentaly this wasn't part of the SMP merge and the implementation
  remained uncomplete with the timer keeping ticking periodically

- APIC timer is set for a signel shot and restarted everytime it
  expires. This way we can keep the AP's trully idle

- the timer is restarted a little later before leaving to userspace

- LAPIC_TIMER_ICR is written before LAPIC_LVTTR so the newest value is
  used

spurious and error interrupt apic handlers

- fixed spurious and error interrupt handlers

- not to hog the system the warning isn't reported every time, just
  once every 100 times, similarly for the spurious PIC interrupts

BSP apic id

- BSP apic id used uninitialized causes problems

panic in dummy apic handlers

- as panic can do the same as printf now, let's rather panic when a
  dummy apic interrupt vector handler is hit

Fixed BKL statistics

PCI driver debug output fix

- bus number (busnr) must be used instead of internal busind

A klib.S include fix

- by Antoine Leca

acpi driver Makefile fix

- by Antoine Leca

<minix/hash.h>

vm - hash table for block cache

vm - fix for not placing region outside requested mmap addr

e1000: add 82574L ethernet adapter (thx Niek for your comments)

profile command - correct logic error

  - this caused profile to complain about frequency when
    no command (start, stop) was given.

mfs - no more WRITE_IMMED

change SSIZE_MAX to INT_MAX instead of 32767.

With this change, suggested by Gautam Tirumala, ports for pkgin and
pkg_install are cleaner and so easier to upstream.  Presumably other
ports will be smoother too.

There doesn't seem to be a reason SSIZE_MAX was so small to begin with.

Fix select-related bugs: missing cancellations led to potentially forgetting notifies, especially in the case of async drivers

Add libdriver support for async ioctl replies

vm optimisation - maintain hint for new virtual region position.

include <sys/cdefs.h> in <minix/sysutil> (clang fix)

Fix warnings due to missing __dead attribute on exit

Fix warnings in libmthread

kernel: fix idle time accounting.

make system server vprintf check for NULL

fflush is neither needed nor allowed in system srvers, which is where SEF is used

Add include/memory.h

Some ports expect that it exists.

dis386 - a disassembler for ack

  - it can disassemble object files (dis386o) and executables
    (dis386a)
  - only useful for as long as we still have ack

vm: optimisation: avl tree for virtual regions

  - regions were preivous stored in a linked list, as 'normally'
    there are just 2 or 3 (text, data, stack), but that's slow
    if lots of regions are made with mmap()

  - measurable performance improvement with gcc and clang

vm: don't check the range of memory during sanity checking

  - too many false positives due to memory that is mapped in
    legitimately (acpi, i/o devices)

Remove urlget

This patch gets rid of urlget. It's not used for anything now, since pkgin
uses fetch.

Arun

make the asynsend table size NPROCS-dependent.

this is a fix for e.g. the situation where lots of processes die
instantly, and PM has to send an asyn msg for each one to VFS, and
panics if there are too many. there are likely more situations in
which this table should be dependent on the no. of processes.

reported by pikpik on #minix3.

Revamp the mthread library and update test59

Before, the 'main thread' of a process was never taken into account anywhere in
the library, causing mutexes not to work properly (and consequently, neither
did the condition variables). For example, if the 'main thread' (that is, the
thread which is started at the beginning of a process; not a spawned thread by
the library) would lock a mutex, it wasn't actually locked.

hgfs: do not return negative file sizes in stat (reported by Antoine Leca)

Watchdog and kernel profiling for AMD

- a different set of MSRs and performance counters is used on AMD

- when initializing NMI watchdog the test for Intel architecture
  performance counters feature only applies to Intel now

- NMI is enabled if the CPU belongs to a family which has the
  performance counters that we use

neg64() makes a 64bit integer negative

- neg64(a) == -a

- although we only support 64 bit unsigned arithmetics sometimes it's good to
  have a 2-complement negative number

CPU type detection

- sometimes the system needs to know precisely on what type of cpu is
  running. The cpu type id detected during arch specific
  initialization and kept in the machine structure for later use.

- as a side-effect the information is exported to userland

cprofalyze - perl path fix.

Long (32 char) symbol names in sprofalyze

sprofalyze only warns when  executables don't exist

- e.g. when acpi is not compiled, now we can include it

- the script still fails if a symbol from a non existent binary is
  found in the profile log

sprofalyze detects what nm to use

Busy idle loop when profiling

- the Intel architecture cycle counter (performance counter) does not
  count when the CPU is idle therefore we use busy loop instead of
  halting the cpu when there is nothing to schedule

- the downside is that handling interrupts may be accounted as idle
  time if a sample is taken before we get out of the nested trap and
  pick a new process

sprofile exports kernel sample entries

- in case of kernel hit while proc_ptr is IDLE, account for idle time
  instead of taking kernel sample

Internal 64M buffer for profiling

- when profiling is compiled in kernel includes a 64M buffer for
  sample

- 64M is the default used by profile tool as its buffer

- when using nmi profiling it is not possible to always copy sample
  stright to userland as the nmi may (and does) happen in bad moments

- reduces sampling overhead as samples are copied out only when
  profiling stops

NMI sampling

- if profile --nmi kernel uses NMI watchdog based sampling based on
  Intel architecture performance counters

- using NMI makes kernel profiling possible

- watchdog kernel lockup detection is disabled while sampling as we
  may get unpredictable interrupts in kernel and thus possibly many
  false positives

- if watchdog is not enabled at boot time, profiling enables it and
  turns it of again when done

The profile utility can set the sprofiling mode

- profile --nmi | --rtc sets the profiling mode

- --rtc is default, uses BIOS RTC, cannot profile kernel the presetted
  frequency values apply

- --nmi is only available in APIC mode as it uses the NMI watchdog, -f
  allows any frequency in Hz

- both modes use compatible data structures

New profile protocol

- when kernel profiles a process for the first time it saves an entry
  describing the process [endpoint|name]

- every profile sample is only [endpoint|pc]

- profile utility creates a table of endpoint <-> name relations and
  translates endpoints of samples into names and writing out the
  results to comply with the processing tools

- "task" endpoints like KERNEL are negative thus we must cast it to
  unsigned when hashing

32bit process flags

- we are running out of space in 16bit flags

libsys: tsc_to_micros support for large TSC delta values

Get rid of erroneous define

includes - minor compile fixes.

enable_fpu_exception() - only write cr0 if bit isn't already on.

(NMI profiling results indicate this both is relatively expensive and
happens a lot unnecessarily if the fpu is in use.)

No need to scan devices in PIC mode

Remove unnecessary TLB flushes

- this should be only for SMP

UPDATING - warning about /usr/gnu/lib

Add libmthread and test59 to test the implementation

include minix 'all' package.

lib/libsys/gcov.c - fix gcc warning

  . forget obsolete /usr/local/bin in $PATH
  . update release.sh's notion of where packages are
  . update release.sh's notion of how many files are on root
    as -xdev won't work anymore to separate /usr from /

Fixed comments in watchdog

fix - forgotten debug print

Userspace scheduling - exporting stats

- contributed by Bjorn Swift

- adds process accounting, for example counting the number of messages
  sent, how often the process was preemted and how much time it spent
  in the run queue. These statistics, along with the current cpu load,
  are sent back to the user-space scheduler in the Out Of Quantum
  message.

- the user-space scheduler may choose to make use of these statistics
  when making scheduling decisions. For isntance the cpu load becomes
  especially useful when scheduling on multiple cores.

pkgsrc: save binary packages in arch- and osversion dependent dir.

Fix failing unmount attempt at shutdown after running test58

another sprofalyze.pl update

sprofalyze.pl update

Fixed FPU for single cpu

apic_timer_x

- set the apic_timer_x factor variable to slowdown apic timer in
  virtual machines

Fixed unintentionally removed world target in Makefile

SMP - all process have pagetables

- all processes have private pagetables if CONFIG_SMP is set

- this make possible to safely schedule PM, RS, VFS anywhere

SMP - lazy FPU

- when a process is migrated to a different CPU it may have an active
  FPU context in the processor registers. We must save it and migrate
  it together with the process.

SMP - can boot even if some cpus fail to boot

- EBADCPU is returned is scheduler tries to run a process on a CPU
  that either does not exist or isn't booted

- this change was originally meant to deal with stupid cpuid
  instruction which provides totally useless information about
  hyper-threading and MPS which does not deal with ht at all. ACPI
  provides correct information. If ht is turned off it looks like some
  CPUs failed to boot.  Nevertheless this patch may be handy for
  testing/benchmarking in the future.

SMP - Make sure that VM does not change pt of a process while kernel copies

SMP - Force TLB flush before scheduling a process

- this makes sure that each process always run with updated TLB

- this is the simplest way how to achieve the consistency. As it means
  significant performace degradation when not require, this is nto the
  final solution and will be refined

SMP - Process is stopped when VM modifies the page tables

- RTS_VMINHIBIT flag is used to stop process while VM is fiddling with
  its pagetables

- more generic way of sending synchronous scheduling events among cpus

- do the x-cpu smp sched calls only if the target process is runnable.
  If it is not, it cannot be running and it cannot become runnable
  this CPU holds the BKL

SMP - runctl() can stop across cpus

- if stopping a process that runs on a different CPU we tell the
  remote cpu to do that

SMP - Single shot local timer

- APIC timer always reprogrammed if expired

- timer tick never happens when in kernel => never immediate return
  from userspace to kernel because of a buffered interrupt

- renamed argument to lapic_set_timer_one_shot()

- removed arch_ prefix from timer functions

SMP - Compiles for both single and multi processor again

- this patch adds various fixes as some of the previous patches break
  compilations without CONFIG_SMP being set

SMP - Print cpu of the process

- adds '4' to print processes assigned to each cpu without printing
  the process it is blocked on (a lightweight '1')

SMP - trully idle APs

- any cpu can use smp_schedule() to tell another cpu to reschedule

- if an AP is idle, it turns off timer as there is nothing to
  preempt, no need to wakeup just to go back to sleep again

- if a cpu makes a process runnable on an idle cpu, it must wake it up
  to reschedule

SMP - BSP halts APs before shutting down

SMP - Balancing run queues for SMP

- it preempts running processes though :( this is not the final
  solution

SMP - Changed prototype of sys_schedule()

- sys_schedule can change only selected values, -1 means that the
  current value should be kept unchanged. For instance we mostly want
  to change the scheduling quantum and priority but we want to keep
  the process at the current cpu

- RS can hand off its processes to scheduler

- service can read the destination cpu from system.conf

- RS can pass the information farther

SMP - BKL statistics

- pressing 'B' on the serial cnsole prints statistics for BKL per cpu.

- 'b' resets the counters

- it presents number of cycles each CPU spends in kernel, how many
  cycyles it spends spinning while waiting for the BKL

- it shows optimistic estimation in how many cases we get the lock
  immediately without spinning. As the test is not atomic the lock may
  be already held by some other cpu before we actually try to acquire
  it.

SMP - Free PDE slots are split among CPU

- cross-address space copies use these slots to map user memory for
  kernel. This avoid any collisions between CPUs

- well, we only have a single CPU running at a time, this is just to
  be safe for the future

SMP - Scheduler can assign process to a cpu

- machine information contains the number of cpus and the bsp id

- a dummy SMP scheduler which keeps all system processes on BSP and
  all other process on APs. The scheduler remembers how many processes
  are assigned to each CPU and always picks the one with the least
  processes for a new process.

SMP - APs are fully enabled

- apic_send_ipi() to send inter-processor interrupts (IPIs)

- APIC IPI schedule and halt handlers to signal x-cpu that a cpu shold
  reschedule or halt

- various little changes to let APs run

- no processes are scheduled at the APs and therefore they are idle
  except being interrupted by a timer time to time

SMP - CPU local cycles accounting

- tsc_ctr_switch is made cpu local

- although an x86 specific variable it must be declared globaly as the
  cpulocal implementation does not allow otherwise

SMP - proc_ptr and bill_ptr initialization

- they should point somewhere

SMP - CPU local idle stub

- each CPU has its own pseudo idle process and its structure

- idle cycles accounting is agregated when exporting to userspace

SMP - CPU local run queues

- each CPU has its own runqueues

- processes on BSP are put on the runqueues later after a switch to
  the final stack when cpuid works to avoid special cases

- enqueue() and dequeue() use the run queues of the cpu the process is
  assigned to

- pick_proc() uses the local run queues

- printing of per-CPU run queues ('2') on serial console

SMP - CPU and CPU mask for processes

- each process has associated information about the cpu it is currently
  scheduled on and the mask of cpus it is allowed to use.

SMP - BSP waits until the APs finish their booting

- APs configure local timers

- while configuring local APIC timer the CPUs fiddle with the interrupt
  handlers. As the interrupt table is shared the BSP must not run

SMP - Only a single APIC timer handler

- bsp_timer_int_handler() and ap_timer_int_handler() unified into
  timer_int_handler()

- global realtime updated only on BSP

SMP - The slave CPUs turn paging on

- APs wait until BSP turns paging on, it is not possible to safely
  execute any code on APs until we can turn paging on as well as it
  must be done synchronously everywhere

- APs turn paging on but do not continue and wait

SMP - Big kernel lock (BKL)

- to isolate execution inside kernel we use a big kernel lock
  implemented as a spinlock

- the lock is acquired asap after entering kernel mode and released as
  late as possible. Only one CPU as a time can execute the core kernel
  code

- measurement son real hw show that the overhead of this lock is close
  to 0% of kernel time for the currnet system

- the overhead of this lock may be as high as 45% of kernel time in
  virtual machines depending on the ratio between physical CPUs
  available and emulated CPUs. The performance degradation is
  significant

SMP - Kernel is loaded above 1M by default

- the 16-bit trampoline must be within the first megabyte of physical
  memory thus the smp trampoline is copied explicitly below 1M