More LWKT messaging cleanups. Isolate the default port functions by making
[dragonfly.git] / sys / kern / lwkt_thread.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003 Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  *
14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
24  * SUCH DAMAGE.
25  *
26  * $DragonFly: src/sys/kern/lwkt_thread.c,v 1.43 2003/11/24 20:46:01 dillon Exp $
27  */
28
29 /*
30  * Each cpu in a system has its own self-contained light weight kernel
31  * thread scheduler, which means that generally speaking we only need
32  * to use a critical section to avoid problems.  Foreign thread 
33  * scheduling is queued via (async) IPIs.
34  *
35  * NOTE: on UP machines smp_active is defined to be 0.  On SMP machines
36  * smp_active is 0 prior to SMP activation, then it is 1.  The LWKT module
37  * uses smp_active to optimize UP builds and to avoid sending IPIs during
38  * early boot (primarily interrupt and network thread initialization).
39  */
40
41 #ifdef _KERNEL
42
43 #include <sys/param.h>
44 #include <sys/systm.h>
45 #include <sys/kernel.h>
46 #include <sys/proc.h>
47 #include <sys/rtprio.h>
48 #include <sys/queue.h>
49 #include <sys/thread2.h>
50 #include <sys/sysctl.h>
51 #include <sys/kthread.h>
52 #include <machine/cpu.h>
53 #include <sys/lock.h>
54
55 #include <vm/vm.h>
56 #include <vm/vm_param.h>
57 #include <vm/vm_kern.h>
58 #include <vm/vm_object.h>
59 #include <vm/vm_page.h>
60 #include <vm/vm_map.h>
61 #include <vm/vm_pager.h>
62 #include <vm/vm_extern.h>
63 #include <vm/vm_zone.h>
64
65 #include <machine/stdarg.h>
66 #include <machine/ipl.h>
67 #include <machine/smp.h>
68
69 #define THREAD_STACK    (UPAGES * PAGE_SIZE)
70
71 #else
72
73 #include <sys/stdint.h>
74 #include <liblwkt/thread.h>
75 #include <sys/thread.h>
76 #include <sys/msgport.h>
77 #include <sys/errno.h>
78 #include <liblwkt/globaldata.h>
79 #include <sys/thread2.h>
80 #include <sys/msgport2.h>
81 #include <stdlib.h>
82 #include <machine/cpufunc.h>
83
84 #endif
85
86 static int untimely_switch = 0;
87 #ifdef INVARIANTS
88 static int token_debug = 0;
89 #endif
90 static __int64_t switch_count = 0;
91 static __int64_t preempt_hit = 0;
92 static __int64_t preempt_miss = 0;
93 static __int64_t preempt_weird = 0;
94 static __int64_t ipiq_count = 0;
95 static __int64_t ipiq_fifofull = 0;
96
97 #ifdef _KERNEL
98
99 SYSCTL_INT(_lwkt, OID_AUTO, untimely_switch, CTLFLAG_RW, &untimely_switch, 0, "");
100 #ifdef INVARIANTS
101 SYSCTL_INT(_lwkt, OID_AUTO, token_debug, CTLFLAG_RW, &token_debug, 0, "");
102 #endif
103 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, switch_count, CTLFLAG_RW, &switch_count, 0, "");
104 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, preempt_hit, CTLFLAG_RW, &preempt_hit, 0, "");
105 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, preempt_miss, CTLFLAG_RW, &preempt_miss, 0, "");
106 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, preempt_weird, CTLFLAG_RW, &preempt_weird, 0, "");
107 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, ipiq_count, CTLFLAG_RW, &ipiq_count, 0, "");
108 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, ipiq_fifofull, CTLFLAG_RW, &ipiq_fifofull, 0, "");
109
110 #endif
111
112 /*
113  * These helper procedures handle the runq, they can only be called from
114  * within a critical section.
115  *
116  * WARNING!  Prior to SMP being brought up it is possible to enqueue and
117  * dequeue threads belonging to other cpus, so be sure to use td->td_gd
118  * instead of 'mycpu' when referencing the globaldata structure.   Once
119  * SMP live enqueuing and dequeueing only occurs on the current cpu.
120  */
121 static __inline
122 void
123 _lwkt_dequeue(thread_t td)
124 {
125     if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
126         int nq = td->td_pri & TDPRI_MASK;
127         struct globaldata *gd = td->td_gd;
128
129         td->td_flags &= ~TDF_RUNQ;
130         TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], td, td_threadq);
131         /* runqmask is passively cleaned up by the switcher */
132     }
133 }
134
135 static __inline
136 void
137 _lwkt_enqueue(thread_t td)
138 {
139     if ((td->td_flags & TDF_RUNQ) == 0) {
140         int nq = td->td_pri & TDPRI_MASK;
141         struct globaldata *gd = td->td_gd;
142
143         td->td_flags |= TDF_RUNQ;
144         TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], td, td_threadq);
145         gd->gd_runqmask |= 1 << nq;
146     }
147 }
148
149 static __inline
150 int
151 _lwkt_wantresched(thread_t ntd, thread_t cur)
152 {
153     return((ntd->td_pri & TDPRI_MASK) > (cur->td_pri & TDPRI_MASK));
154 }
155
156 /*
157  * LWKTs operate on a per-cpu basis
158  *
159  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
160  */
161 void
162 lwkt_gdinit(struct globaldata *gd)
163 {
164     int i;
165
166     for (i = 0; i < sizeof(gd->gd_tdrunq)/sizeof(gd->gd_tdrunq[0]); ++i)
167         TAILQ_INIT(&gd->gd_tdrunq[i]);
168     gd->gd_runqmask = 0;
169     TAILQ_INIT(&gd->gd_tdallq);
170 }
171
172 /*
173  * Initialize a thread wait structure prior to first use.
174  *
175  * NOTE!  called from low level boot code, we cannot do anything fancy!
176  */
177 void
178 lwkt_init_wait(lwkt_wait_t w)
179 {
180     TAILQ_INIT(&w->wa_waitq);
181 }
182
183 /*
184  * Create a new thread.  The thread must be associated with a process context
185  * or LWKT start address before it can be scheduled.  If the target cpu is
186  * -1 the thread will be created on the current cpu.
187  *
188  * If you intend to create a thread without a process context this function
189  * does everything except load the startup and switcher function.
190  */
191 thread_t
192 lwkt_alloc_thread(struct thread *td, int cpu)
193 {
194     void *stack;
195     int flags = 0;
196
197     if (td == NULL) {
198         crit_enter();
199         if (mycpu->gd_tdfreecount > 0) {
200             --mycpu->gd_tdfreecount;
201             td = TAILQ_FIRST(&mycpu->gd_tdfreeq);
202             KASSERT(td != NULL && (td->td_flags & TDF_RUNNING) == 0,
203                 ("lwkt_alloc_thread: unexpected NULL or corrupted td"));
204             TAILQ_REMOVE(&mycpu->gd_tdfreeq, td, td_threadq);
205             crit_exit();
206             stack = td->td_kstack;
207             flags = td->td_flags & (TDF_ALLOCATED_STACK|TDF_ALLOCATED_THREAD);
208         } else {
209             crit_exit();
210 #ifdef _KERNEL
211             td = zalloc(thread_zone);
212 #else
213             td = malloc(sizeof(struct thread));
214 #endif
215             td->td_kstack = NULL;
216             flags |= TDF_ALLOCATED_THREAD;
217         }
218     }
219     if ((stack = td->td_kstack) == NULL) {
220 #ifdef _KERNEL
221         stack = (void *)kmem_alloc(kernel_map, THREAD_STACK);
222 #else
223         stack = liblwkt_alloc_stack(THREAD_STACK);
224 #endif
225         flags |= TDF_ALLOCATED_STACK;
226     }
227     if (cpu < 0)
228         lwkt_init_thread(td, stack, flags, mycpu);
229     else
230         lwkt_init_thread(td, stack, flags, globaldata_find(cpu));
231     return(td);
232 }
233
234 /*
235  * Initialize a preexisting thread structure.  This function is used by
236  * lwkt_alloc_thread() and also used to initialize the per-cpu idlethread.
237  *
238  * All threads start out in a critical section at a priority of
239  * TDPRI_KERN_DAEMON.  Higher level code will modify the priority as
240  * appropriate.  This function may send an IPI message when the 
241  * requested cpu is not the current cpu and consequently gd_tdallq may
242  * not be initialized synchronously from the point of view of the originating
243  * cpu.
244  *
245  * NOTE! we have to be careful in regards to creating threads for other cpus
246  * if SMP has not yet been activated.
247  */
248 static void
249 lwkt_init_thread_remote(void *arg)
250 {
251     thread_t td = arg;
252
253     TAILQ_INSERT_TAIL(&td->td_gd->gd_tdallq, td, td_allq);
254 }
255
256 void
257 lwkt_init_thread(thread_t td, void *stack, int flags, struct globaldata *gd)
258 {
259     bzero(td, sizeof(struct thread));
260     td->td_kstack = stack;
261     td->td_flags |= flags;
262     td->td_gd = gd;
263     td->td_pri = TDPRI_KERN_DAEMON + TDPRI_CRIT;
264     lwkt_initport(&td->td_msgport, td);
265     pmap_init_thread(td);
266     if (smp_active == 0 || gd == mycpu) {
267         crit_enter();
268         TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);
269         crit_exit();
270     } else {
271         lwkt_send_ipiq(gd->gd_cpuid, lwkt_init_thread_remote, td);
272     }
273 }
274
275 void
276 lwkt_set_comm(thread_t td, const char *ctl, ...)
277 {
278     __va_list va;
279
280     __va_start(va, ctl);
281     vsnprintf(td->td_comm, sizeof(td->td_comm), ctl, va);
282     __va_end(va);
283 }
284
285 void
286 lwkt_hold(thread_t td)
287 {
288     ++td->td_refs;
289 }
290
291 void
292 lwkt_rele(thread_t td)
293 {
294     KKASSERT(td->td_refs > 0);
295     --td->td_refs;
296 }
297
298 #ifdef _KERNEL
299
300 void
301 lwkt_wait_free(thread_t td)
302 {
303     while (td->td_refs)
304         tsleep(td, 0, "tdreap", hz);
305 }
306
307 #endif
308
309 void
310 lwkt_free_thread(thread_t td)
311 {
312     struct globaldata *gd = mycpu;
313
314     KASSERT((td->td_flags & TDF_RUNNING) == 0,
315         ("lwkt_free_thread: did not exit! %p", td));
316
317     crit_enter();
318     TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);
319     if (gd->gd_tdfreecount < CACHE_NTHREADS &&
320         (td->td_flags & TDF_ALLOCATED_THREAD)
321     ) {
322         ++gd->gd_tdfreecount;
323         TAILQ_INSERT_HEAD(&gd->gd_tdfreeq, td, td_threadq);
324         crit_exit();
325     } else {
326         crit_exit();
327         if (td->td_kstack && (td->td_flags & TDF_ALLOCATED_STACK)) {
328 #ifdef _KERNEL
329             kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)td->td_kstack, THREAD_STACK);
330 #else
331             liblwkt_free_stack(td->td_kstack, THREAD_STACK);
332 #endif
333             /* gd invalid */
334             td->td_kstack = NULL;
335         }
336         if (td->td_flags & TDF_ALLOCATED_THREAD) {
337 #ifdef _KERNEL
338             zfree(thread_zone, td);
339 #else
340             free(td);
341 #endif
342         }
343     }
344 }
345
346
347 /*
348  * Switch to the next runnable lwkt.  If no LWKTs are runnable then 
349  * switch to the idlethread.  Switching must occur within a critical
350  * section to avoid races with the scheduling queue.
351  *
352  * We always have full control over our cpu's run queue.  Other cpus
353  * that wish to manipulate our queue must use the cpu_*msg() calls to
354  * talk to our cpu, so a critical section is all that is needed and
355  * the result is very, very fast thread switching.
356  *
357  * The LWKT scheduler uses a fixed priority model and round-robins at
358  * each priority level.  User process scheduling is a totally
359  * different beast and LWKT priorities should not be confused with
360  * user process priorities.
361  *
362  * The MP lock may be out of sync with the thread's td_mpcount.  lwkt_switch()
363  * cleans it up.  Note that the td_switch() function cannot do anything that
364  * requires the MP lock since the MP lock will have already been setup for
365  * the target thread (not the current thread).  It's nice to have a scheduler
366  * that does not need the MP lock to work because it allows us to do some
367  * really cool high-performance MP lock optimizations.
368  */
369
370 void
371 lwkt_switch(void)
372 {
373     struct globaldata *gd;
374     thread_t td = curthread;
375     thread_t ntd;
376 #ifdef SMP
377     int mpheld;
378 #endif
379
380     /*
381      * Switching from within a 'fast' (non thread switched) interrupt is
382      * illegal.
383      */
384     if (mycpu->gd_intr_nesting_level && panicstr == NULL) {
385         panic("lwkt_switch: cannot switch from within a fast interrupt, yet\n");
386     }
387
388     /*
389      * Passive release (used to transition from user to kernel mode
390      * when we block or switch rather then when we enter the kernel).
391      * This function is NOT called if we are switching into a preemption
392      * or returning from a preemption.  Typically this causes us to lose
393      * our P_CURPROC designation (if we have one) and become a true LWKT
394      * thread, and may also hand P_CURPROC to another process and schedule
395      * its thread.
396      */
397     if (td->td_release)
398             td->td_release(td);
399
400     crit_enter();
401     ++switch_count;
402
403 #ifdef SMP
404     /*
405      * td_mpcount cannot be used to determine if we currently hold the
406      * MP lock because get_mplock() will increment it prior to attempting
407      * to get the lock, and switch out if it can't.  Our ownership of 
408      * the actual lock will remain stable while we are in a critical section
409      * (but, of course, another cpu may own or release the lock so the
410      * actual value of mp_lock is not stable).
411      */
412     mpheld = MP_LOCK_HELD();
413 #endif
414     if ((ntd = td->td_preempted) != NULL) {
415         /*
416          * We had preempted another thread on this cpu, resume the preempted
417          * thread.  This occurs transparently, whether the preempted thread
418          * was scheduled or not (it may have been preempted after descheduling
419          * itself). 
420          *
421          * We have to setup the MP lock for the original thread after backing
422          * out the adjustment that was made to curthread when the original
423          * was preempted.
424          */
425         KKASSERT(ntd->td_flags & TDF_PREEMPT_LOCK);
426 #ifdef SMP
427         if (ntd->td_mpcount && mpheld == 0) {
428             panic("MPLOCK NOT HELD ON RETURN: %p %p %d %d\n",
429                td, ntd, td->td_mpcount, ntd->td_mpcount);
430         }
431         if (ntd->td_mpcount) {
432             td->td_mpcount -= ntd->td_mpcount;
433             KKASSERT(td->td_mpcount >= 0);
434         }
435 #endif
436         ntd->td_flags |= TDF_PREEMPT_DONE;
437         /* YYY release mp lock on switchback if original doesn't need it */
438     } else {
439         /*
440          * Priority queue / round-robin at each priority.  Note that user
441          * processes run at a fixed, low priority and the user process
442          * scheduler deals with interactions between user processes
443          * by scheduling and descheduling them from the LWKT queue as
444          * necessary.
445          *
446          * We have to adjust the MP lock for the target thread.  If we 
447          * need the MP lock and cannot obtain it we try to locate a
448          * thread that does not need the MP lock.
449          */
450         gd = mycpu;
451 again:
452         if (gd->gd_runqmask) {
453             int nq = bsrl(gd->gd_runqmask);
454             if ((ntd = TAILQ_FIRST(&gd->gd_tdrunq[nq])) == NULL) {
455                 gd->gd_runqmask &= ~(1 << nq);
456                 goto again;
457             }
458 #ifdef SMP
459             if (ntd->td_mpcount && mpheld == 0 && !cpu_try_mplock()) {
460                 /*
461                  * Target needs MP lock and we couldn't get it, try
462                  * to locate a thread which does not need the MP lock
463                  * to run.  If we cannot locate a thread spin in idle.
464                  */
465                 u_int32_t rqmask = gd->gd_runqmask;
466                 while (rqmask) {
467                     TAILQ_FOREACH(ntd, &gd->gd_tdrunq[nq], td_threadq) {
468                         if (ntd->td_mpcount == 0)
469                             break;
470                     }
471                     if (ntd)
472                         break;
473                     rqmask &= ~(1 << nq);
474                     nq = bsrl(rqmask);
475                 }
476                 if (ntd == NULL) {
477                     ntd = &gd->gd_idlethread;
478                     ntd->td_flags |= TDF_IDLE_NOHLT;
479                 } else {
480                     TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
481                     TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
482                 }
483             } else {
484                 TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
485                 TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
486             }
487 #else
488             TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
489             TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
490 #endif
491         } else {
492             /*
493              * Nothing to run but we may still need the BGL to deal with
494              * pending interrupts, spin in idle if so.
495              */
496             ntd = &gd->gd_idlethread;
497             if (gd->gd_reqflags)
498                 ntd->td_flags |= TDF_IDLE_NOHLT;
499         }
500     }
501     KASSERT(ntd->td_pri >= TDPRI_CRIT,
502         ("priority problem in lwkt_switch %d %d", td->td_pri, ntd->td_pri));
503
504     /*
505      * Do the actual switch.  If the new target does not need the MP lock
506      * and we are holding it, release the MP lock.  If the new target requires
507      * the MP lock we have already acquired it for the target.
508      */
509 #ifdef SMP
510     if (ntd->td_mpcount == 0 ) {
511         if (MP_LOCK_HELD())
512             cpu_rel_mplock();
513     } else {
514         ASSERT_MP_LOCK_HELD();
515     }
516 #endif
517     if (td != ntd) {
518         td->td_switch(ntd);
519     }
520
521     crit_exit();
522 }
523
524 /*
525  * Switch if another thread has a higher priority.  Do not switch to other
526  * threads at the same priority.
527  */
528 void
529 lwkt_maybe_switch()
530 {
531     struct globaldata *gd = mycpu;
532     struct thread *td = gd->gd_curthread;
533
534     if ((td->td_pri & TDPRI_MASK) < bsrl(gd->gd_runqmask)) {
535         lwkt_switch();
536     }
537 }
538
539 /*
540  * Request that the target thread preempt the current thread.  Preemption
541  * only works under a specific set of conditions:
542  *
543  *      - We are not preempting ourselves
544  *      - The target thread is owned by the current cpu
545  *      - We are not currently being preempted
546  *      - The target is not currently being preempted
547  *      - We are able to satisfy the target's MP lock requirements (if any).
548  *
549  * THE CALLER OF LWKT_PREEMPT() MUST BE IN A CRITICAL SECTION.  Typically
550  * this is called via lwkt_schedule() through the td_preemptable callback.
551  * critpri is the managed critical priority that we should ignore in order
552  * to determine whether preemption is possible (aka usually just the crit
553  * priority of lwkt_schedule() itself).
554  *
555  * XXX at the moment we run the target thread in a critical section during
556  * the preemption in order to prevent the target from taking interrupts
557  * that *WE* can't.  Preemption is strictly limited to interrupt threads
558  * and interrupt-like threads, outside of a critical section, and the
559  * preempted source thread will be resumed the instant the target blocks
560  * whether or not the source is scheduled (i.e. preemption is supposed to
561  * be as transparent as possible).
562  *
563  * The target thread inherits our MP count (added to its own) for the
564  * duration of the preemption in order to preserve the atomicy of the
565  * MP lock during the preemption.  Therefore, any preempting targets must be
566  * careful in regards to MP assertions.  Note that the MP count may be
567  * out of sync with the physical mp_lock, but we do not have to preserve
568  * the original ownership of the lock if it was out of synch (that is, we
569  * can leave it synchronized on return).
570  */
571 void
572 lwkt_preempt(thread_t ntd, int critpri)
573 {
574     struct globaldata *gd = mycpu;
575     thread_t td = gd->gd_curthread;
576 #ifdef SMP
577     int mpheld;
578     int savecnt;
579 #endif
580
581     /*
582      * The caller has put us in a critical section.  We can only preempt
583      * if the caller of the caller was not in a critical section (basically
584      * a local interrupt), as determined by the 'critpri' parameter.   If
585      * we are unable to preempt 
586      *
587      * YYY The target thread must be in a critical section (else it must
588      * inherit our critical section?  I dunno yet).
589      */
590     KASSERT(ntd->td_pri >= TDPRI_CRIT, ("BADCRIT0 %d", ntd->td_pri));
591
592     need_resched();
593     if (!_lwkt_wantresched(ntd, td)) {
594         ++preempt_miss;
595         return;
596     }
597     if ((td->td_pri & ~TDPRI_MASK) > critpri) {
598         ++preempt_miss;
599         return;
600     }
601 #ifdef SMP
602     if (ntd->td_gd != gd) {
603         ++preempt_miss;
604         return;
605     }
606 #endif
607     if (td == ntd || ((td->td_flags | ntd->td_flags) & TDF_PREEMPT_LOCK)) {
608         ++preempt_weird;
609         return;
610     }
611     if (ntd->td_preempted) {
612         ++preempt_hit;
613         return;
614     }
615 #ifdef SMP
616     /*
617      * note: an interrupt might have occured just as we were transitioning
618      * to or from the MP lock.  In this case td_mpcount will be pre-disposed
619      * (non-zero) but not actually synchronized with the actual state of the
620      * lock.  We can use it to imply an MP lock requirement for the
621      * preemption but we cannot use it to test whether we hold the MP lock
622      * or not.
623      */
624     savecnt = td->td_mpcount;
625     mpheld = MP_LOCK_HELD();
626     ntd->td_mpcount += td->td_mpcount;
627     if (mpheld == 0 && ntd->td_mpcount && !cpu_try_mplock()) {
628         ntd->td_mpcount -= td->td_mpcount;
629         ++preempt_miss;
630         return;
631     }
632 #endif
633
634     ++preempt_hit;
635     ntd->td_preempted = td;
636     td->td_flags |= TDF_PREEMPT_LOCK;
637     td->td_switch(ntd);
638     KKASSERT(ntd->td_preempted && (td->td_flags & TDF_PREEMPT_DONE));
639 #ifdef SMP
640     KKASSERT(savecnt == td->td_mpcount);
641     mpheld = MP_LOCK_HELD();
642     if (mpheld && td->td_mpcount == 0)
643         cpu_rel_mplock();
644     else if (mpheld == 0 && td->td_mpcount)
645         panic("lwkt_preempt(): MP lock was not held through");
646 #endif
647     ntd->td_preempted = NULL;
648     td->td_flags &= ~(TDF_PREEMPT_LOCK|TDF_PREEMPT_DONE);
649 }
650
651 /*
652  * Yield our thread while higher priority threads are pending.  This is
653  * typically called when we leave a critical section but it can be safely
654  * called while we are in a critical section.
655  *
656  * This function will not generally yield to equal priority threads but it
657  * can occur as a side effect.  Note that lwkt_switch() is called from
658  * inside the critical section to prevent its own crit_exit() from reentering
659  * lwkt_yield_quick().
660  *
661  * gd_reqflags indicates that *something* changed, e.g. an interrupt or softint
662  * came along but was blocked and made pending.
663  *
664  * (self contained on a per cpu basis)
665  */
666 void
667 lwkt_yield_quick(void)
668 {
669     globaldata_t gd = mycpu;
670     thread_t td = gd->gd_curthread;
671
672     /*
673      * gd_reqflags is cleared in splz if the cpl is 0.  If we were to clear
674      * it with a non-zero cpl then we might not wind up calling splz after
675      * a task switch when the critical section is exited even though the
676      * new task could accept the interrupt.
677      *
678      * XXX from crit_exit() only called after last crit section is released.
679      * If called directly will run splz() even if in a critical section.
680      *
681      * td_nest_count prevent deep nesting via splz() or doreti().  Note that
682      * except for this special case, we MUST call splz() here to handle any
683      * pending ints, particularly after we switch, or we might accidently
684      * halt the cpu with interrupts pending.
685      */
686     if (gd->gd_reqflags && td->td_nest_count < 2)
687         splz();
688
689     /*
690      * YYY enabling will cause wakeup() to task-switch, which really
691      * confused the old 4.x code.  This is a good way to simulate
692      * preemption and MP without actually doing preemption or MP, because a
693      * lot of code assumes that wakeup() does not block.
694      */
695     if (untimely_switch && td->td_nest_count == 0 &&
696         gd->gd_intr_nesting_level == 0
697     ) {
698         crit_enter();
699         /*
700          * YYY temporary hacks until we disassociate the userland scheduler
701          * from the LWKT scheduler.
702          */
703         if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
704             lwkt_switch();              /* will not reenter yield function */
705         } else {
706             lwkt_schedule_self();       /* make sure we are scheduled */
707             lwkt_switch();              /* will not reenter yield function */
708             lwkt_deschedule_self();     /* make sure we are descheduled */
709         }
710         crit_exit_noyield(td);
711     }
712 }
713
714 /*
715  * This implements a normal yield which, unlike _quick, will yield to equal
716  * priority threads as well.  Note that gd_reqflags tests will be handled by
717  * the crit_exit() call in lwkt_switch().
718  *
719  * (self contained on a per cpu basis)
720  */
721 void
722 lwkt_yield(void)
723 {
724     lwkt_schedule_self();
725     lwkt_switch();
726 }
727
728 /*
729  * Schedule a thread to run.  As the current thread we can always safely
730  * schedule ourselves, and a shortcut procedure is provided for that
731  * function.
732  *
733  * (non-blocking, self contained on a per cpu basis)
734  */
735 void
736 lwkt_schedule_self(void)
737 {
738     thread_t td = curthread;
739
740     crit_enter();
741     KASSERT(td->td_wait == NULL, ("lwkt_schedule_self(): td_wait not NULL!"));
742     _lwkt_enqueue(td);
743 #ifdef _KERNEL
744     if (td->td_proc && td->td_proc->p_stat == SSLEEP)
745         panic("SCHED SELF PANIC");
746 #endif
747     crit_exit();
748 }
749
750 /*
751  * Generic schedule.  Possibly schedule threads belonging to other cpus and
752  * deal with threads that might be blocked on a wait queue.
753  *
754  * YYY this is one of the best places to implement load balancing code.
755  * Load balancing can be accomplished by requesting other sorts of actions
756  * for the thread in question.
757  */
758 void
759 lwkt_schedule(thread_t td)
760 {
761 #ifdef  INVARIANTS
762     if ((td->td_flags & TDF_PREEMPT_LOCK) == 0 && td->td_proc 
763         && td->td_proc->p_stat == SSLEEP
764     ) {
765         printf("PANIC schedule curtd = %p (%d %d) target %p (%d %d)\n",
766             curthread,
767             curthread->td_proc ? curthread->td_proc->p_pid : -1,
768             curthread->td_proc ? curthread->td_proc->p_stat : -1,
769             td,
770             td->td_proc ? curthread->td_proc->p_pid : -1,
771             td->td_proc ? curthread->td_proc->p_stat : -1
772         );
773         panic("SCHED PANIC");
774     }
775 #endif
776     crit_enter();
777     if (td == curthread) {
778         _lwkt_enqueue(td);
779     } else {
780         lwkt_wait_t w;
781
782         /*
783          * If the thread is on a wait list we have to send our scheduling
784          * request to the owner of the wait structure.  Otherwise we send
785          * the scheduling request to the cpu owning the thread.  Races
786          * are ok, the target will forward the message as necessary (the
787          * message may chase the thread around before it finally gets
788          * acted upon).
789          *
790          * (remember, wait structures use stable storage)
791          */
792         if ((w = td->td_wait) != NULL) {
793             if (lwkt_trytoken(&w->wa_token)) {
794                 TAILQ_REMOVE(&w->wa_waitq, td, td_threadq);
795                 --w->wa_count;
796                 td->td_wait = NULL;
797                 if (smp_active == 0 || td->td_gd == mycpu) {
798                     _lwkt_enqueue(td);
799                     if (td->td_preemptable) {
800                         td->td_preemptable(td, TDPRI_CRIT*2); /* YYY +token */
801                     } else if (_lwkt_wantresched(td, curthread)) {
802                         need_resched();
803                     }
804                 } else {
805                     lwkt_send_ipiq(td->td_gd->gd_cpuid, (ipifunc_t)lwkt_schedule, td);
806                 }
807                 lwkt_reltoken(&w->wa_token);
808             } else {
809                 lwkt_send_ipiq(w->wa_token.t_cpu, (ipifunc_t)lwkt_schedule, td);
810             }
811         } else {
812             /*
813              * If the wait structure is NULL and we own the thread, there
814              * is no race (since we are in a critical section).  If we
815              * do not own the thread there might be a race but the
816              * target cpu will deal with it.
817              */
818             if (smp_active == 0 || td->td_gd == mycpu) {
819                 _lwkt_enqueue(td);
820                 if (td->td_preemptable) {
821                     td->td_preemptable(td, TDPRI_CRIT);
822                 } else if (_lwkt_wantresched(td, curthread)) {
823                     need_resched();
824                 }
825             } else {
826                 lwkt_send_ipiq(td->td_gd->gd_cpuid, (ipifunc_t)lwkt_schedule, td);
827             }
828         }
829     }
830     crit_exit();
831 }
832
833 /*
834  * Managed acquisition.  This code assumes that the MP lock is held for
835  * the tdallq operation and that the thread has been descheduled from its
836  * original cpu.  We also have to wait for the thread to be entirely switched
837  * out on its original cpu (this is usually fast enough that we never loop)
838  * since the LWKT system does not have to hold the MP lock while switching
839  * and the target may have released it before switching.
840  */
841 void
842 lwkt_acquire(thread_t td)
843 {
844     struct globaldata *gd;
845
846     gd = td->td_gd;
847     KKASSERT((td->td_flags & TDF_RUNQ) == 0);
848     while (td->td_flags & TDF_RUNNING)  /* XXX spin */
849         ;
850     if (gd != mycpu) {
851         crit_enter();
852         TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);      /* protected by BGL */
853         gd = mycpu;
854         td->td_gd = gd;
855         TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdallq, td, td_allq); /* protected by BGL */
856         crit_exit();
857     }
858 }
859
860 /*
861  * Deschedule a thread.
862  *
863  * (non-blocking, self contained on a per cpu basis)
864  */
865 void
866 lwkt_deschedule_self(void)
867 {
868     thread_t td = curthread;
869
870     crit_enter();
871     KASSERT(td->td_wait == NULL, ("lwkt_schedule_self(): td_wait not NULL!"));
872     _lwkt_dequeue(td);
873     crit_exit();
874 }
875
876 /*
877  * Generic deschedule.  Descheduling threads other then your own should be
878  * done only in carefully controlled circumstances.  Descheduling is 
879  * asynchronous.  
880  *
881  * This function may block if the cpu has run out of messages.
882  */
883 void
884 lwkt_deschedule(thread_t td)
885 {
886     crit_enter();
887     if (td == curthread) {
888         _lwkt_dequeue(td);
889     } else {
890         if (td->td_gd == mycpu) {
891             _lwkt_dequeue(td);
892         } else {
893             lwkt_send_ipiq(td->td_gd->gd_cpuid, (ipifunc_t)lwkt_deschedule, td);
894         }
895     }
896     crit_exit();
897 }
898
899 /*
900  * Set the target thread's priority.  This routine does not automatically
901  * switch to a higher priority thread, LWKT threads are not designed for
902  * continuous priority changes.  Yield if you want to switch.
903  *
904  * We have to retain the critical section count which uses the high bits
905  * of the td_pri field.  The specified priority may also indicate zero or
906  * more critical sections by adding TDPRI_CRIT*N.
907  */
908 void
909 lwkt_setpri(thread_t td, int pri)
910 {
911     KKASSERT(pri >= 0);
912     KKASSERT(td->td_gd == mycpu);
913     crit_enter();
914     if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
915         _lwkt_dequeue(td);
916         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
917         _lwkt_enqueue(td);
918     } else {
919         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
920     }
921     crit_exit();
922 }
923
924 void
925 lwkt_setpri_self(int pri)
926 {
927     thread_t td = curthread;
928
929     KKASSERT(pri >= 0 && pri <= TDPRI_MAX);
930     crit_enter();
931     if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
932         _lwkt_dequeue(td);
933         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
934         _lwkt_enqueue(td);
935     } else {
936         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
937     }
938     crit_exit();
939 }
940
941 struct proc *
942 lwkt_preempted_proc(void)
943 {
944     thread_t td = curthread;
945     while (td->td_preempted)
946         td = td->td_preempted;
947     return(td->td_proc);
948 }
949
950 typedef struct lwkt_gettoken_req {
951     lwkt_token_t tok;
952     int cpu;
953 } lwkt_gettoken_req;
954
955 #if 0
956
957 /*
958  * This function deschedules the current thread and blocks on the specified
959  * wait queue.  We obtain ownership of the wait queue in order to block
960  * on it.  A generation number is used to interlock the wait queue in case
961  * it gets signalled while we are blocked waiting on the token.
962  *
963  * Note: alternatively we could dequeue our thread and then message the
964  * target cpu owning the wait queue.  YYY implement as sysctl.
965  *
966  * Note: wait queue signals normally ping-pong the cpu as an optimization.
967  */
968
969 void
970 lwkt_block(lwkt_wait_t w, const char *wmesg, int *gen)
971 {
972     thread_t td = curthread;
973
974     lwkt_gettoken(&w->wa_token);
975     if (w->wa_gen == *gen) {
976         _lwkt_dequeue(td);
977         TAILQ_INSERT_TAIL(&w->wa_waitq, td, td_threadq);
978         ++w->wa_count;
979         td->td_wait = w;
980         td->td_wmesg = wmesg;
981 again:
982         lwkt_switch();
983         lwkt_regettoken(&w->wa_token);
984         if (td->td_wmesg != NULL) {
985             _lwkt_dequeue(td);
986             goto again;
987         }
988     }
989     /* token might be lost, doesn't matter for gen update */
990     *gen = w->wa_gen;
991     lwkt_reltoken(&w->wa_token);
992 }
993
994 /*
995  * Signal a wait queue.  We gain ownership of the wait queue in order to
996  * signal it.  Once a thread is removed from the wait queue we have to
997  * deal with the cpu owning the thread.
998  *
999  * Note: alternatively we could message the target cpu owning the wait
1000  * queue.  YYY implement as sysctl.
1001  */
1002 void
1003 lwkt_signal(lwkt_wait_t w, int count)
1004 {
1005     thread_t td;
1006     int count;
1007
1008     lwkt_gettoken(&w->wa_token);
1009     ++w->wa_gen;
1010     if (count < 0)
1011         count = w->wa_count;
1012     while ((td = TAILQ_FIRST(&w->wa_waitq)) != NULL && count) {
1013         --count;
1014         --w->wa_count;
1015         TAILQ_REMOVE(&w->wa_waitq, td, td_threadq);
1016         td->td_wait = NULL;
1017         td->td_wmesg = NULL;
1018         if (td->td_gd == mycpu) {
1019             _lwkt_enqueue(td);
1020         } else {
1021             lwkt_send_ipiq(td->td_gd->gd_cpuid, (ipifunc_t)lwkt_schedule, td);
1022         }
1023         lwkt_regettoken(&w->wa_token);
1024     }
1025     lwkt_reltoken(&w->wa_token);
1026 }
1027
1028 #endif
1029
1030 /*
1031  * Acquire ownership of a token
1032  *
1033  * Acquire ownership of a token.  The token may have spl and/or critical
1034  * section side effects, depending on its purpose.  These side effects
1035  * guarentee that you will maintain ownership of the token as long as you
1036  * do not block.  If you block you may lose access to the token (but you
1037  * must still release it even if you lose your access to it).
1038  *
1039  * YYY for now we use a critical section to prevent IPIs from taking away
1040  * a token, but do we really only need to disable IPIs ?
1041  *
1042  * YYY certain tokens could be made to act like mutexes when performance
1043  * would be better (e.g. t_cpu == -1).  This is not yet implemented.
1044  *
1045  * YYY the tokens replace 4.x's simplelocks for the most part, but this
1046  * means that 4.x does not expect a switch so for now we cannot switch
1047  * when waiting for an IPI to be returned.  
1048  *
1049  * YYY If the token is owned by another cpu we may have to send an IPI to
1050  * it and then block.   The IPI causes the token to be given away to the
1051  * requesting cpu, unless it has already changed hands.  Since only the
1052  * current cpu can give away a token it owns we do not need a memory barrier.
1053  * This needs serious optimization.
1054  */
1055
1056 #ifdef SMP
1057
1058 static
1059 void
1060 lwkt_gettoken_remote(void *arg)
1061 {
1062     lwkt_gettoken_req *req = arg;
1063     if (req->tok->t_cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1064 #ifdef INVARIANTS
1065         if (token_debug)
1066             printf("GT(%d,%d) ", req->tok->t_cpu, req->cpu);
1067 #endif
1068         req->tok->t_cpu = req->cpu;
1069         req->tok->t_reqcpu = req->cpu;  /* YYY leave owned by target cpu */
1070         /* else set reqcpu to point to current cpu for release */
1071     }
1072 }
1073
1074 #endif
1075
1076 int
1077 lwkt_gettoken(lwkt_token_t tok)
1078 {
1079     /*
1080      * Prevent preemption so the token can't be taken away from us once
1081      * we gain ownership of it.  Use a synchronous request which might
1082      * block.  The request will be forwarded as necessary playing catchup
1083      * to the token.
1084      */
1085
1086     crit_enter();
1087 #ifdef INVARIANTS
1088     if (curthread->td_pri > 1800) {
1089         printf("lwkt_gettoken: %p called from %p: crit sect nesting warning\n",
1090             tok, ((int **)&tok)[-1]);
1091     }
1092     if (curthread->td_pri > 2000) {
1093         curthread->td_pri = 1000;
1094         panic("too HIGH!");
1095     }
1096 #endif
1097 #ifdef SMP
1098     while (tok->t_cpu != mycpu->gd_cpuid) {
1099         struct lwkt_gettoken_req req;
1100         int seq;
1101         int dcpu;
1102
1103         req.cpu = mycpu->gd_cpuid;
1104         req.tok = tok;
1105         dcpu = (volatile int)tok->t_cpu;
1106         KKASSERT(dcpu >= 0 && dcpu < ncpus);
1107 #ifdef INVARIANTS
1108         if (token_debug)
1109             printf("REQT%d ", dcpu);
1110 #endif
1111         seq = lwkt_send_ipiq(dcpu, lwkt_gettoken_remote, &req);
1112         lwkt_wait_ipiq(dcpu, seq);
1113 #ifdef INVARIANTS
1114         if (token_debug)
1115             printf("REQR%d ", tok->t_cpu);
1116 #endif
1117     }
1118 #endif
1119     /*
1120      * leave us in a critical section on return.  This will be undone
1121      * by lwkt_reltoken().  Bump the generation number.
1122      */
1123     return(++tok->t_gen);
1124 }
1125
1126 /*
1127  * Attempt to acquire ownership of a token.  Returns 1 on success, 0 on
1128  * failure.
1129  */
1130 int
1131 lwkt_trytoken(lwkt_token_t tok)
1132 {
1133     crit_enter();
1134 #ifdef SMP
1135     if (tok->t_cpu != mycpu->gd_cpuid) {
1136         crit_exit();
1137         return(0);
1138     } 
1139 #endif
1140     /* leave us in the critical section */
1141     ++tok->t_gen;
1142     return(1);
1143 }
1144
1145 /*
1146  * Release your ownership of a token.  Releases must occur in reverse
1147  * order to aquisitions, eventually so priorities can be unwound properly
1148  * like SPLs.  At the moment the actual implemention doesn't care.
1149  *
1150  * We can safely hand a token that we own to another cpu without notifying
1151  * it, but once we do we can't get it back without requesting it (unless
1152  * the other cpu hands it back to us before we check).
1153  *
1154  * We might have lost the token, so check that.
1155  *
1156  * Return the token's generation number.  The number is useful to callers
1157  * who may want to know if the token was stolen during potential blockages.
1158  */
1159 int
1160 lwkt_reltoken(lwkt_token_t tok)
1161 {
1162     int gen;
1163
1164     if (tok->t_cpu == mycpu->gd_cpuid) {
1165         tok->t_cpu = tok->t_reqcpu;
1166     }
1167     gen = tok->t_gen;
1168     crit_exit();
1169     return(gen);
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Reacquire a token that might have been lost.  0 is returned if the 
1174  * generation has not changed (nobody stole the token from us), -1 is 
1175  * returned otherwise.  The token is reacquired regardless but the
1176  * generation number is not bumped further if we already own the token.
1177  *
1178  * For efficiency we inline the best-case situation for lwkt_regettoken()
1179  * (i.e .we still own the token).
1180  */
1181 int
1182 lwkt_gentoken(lwkt_token_t tok, int *gen)
1183 {
1184     if (tok->t_cpu == mycpu->gd_cpuid && tok->t_gen == *gen)
1185         return(0);
1186     *gen = lwkt_regettoken(tok);
1187     return(-1);
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Re-acquire a token that might have been lost.   The generation number
1192  * is bumped and returned regardless of whether the token had been lost
1193  * or not (because we only have cpu granularity we have to bump the token
1194  * either way).
1195  */
1196 int
1197 lwkt_regettoken(lwkt_token_t tok)
1198 {
1199     /* assert we are in a critical section */
1200     if (tok->t_cpu != mycpu->gd_cpuid) {
1201 #ifdef SMP
1202         while (tok->t_cpu != mycpu->gd_cpuid) {
1203             struct lwkt_gettoken_req req;
1204             int seq;
1205             int dcpu;
1206
1207             req.cpu = mycpu->gd_cpuid;
1208             req.tok = tok;
1209             dcpu = (volatile int)tok->t_cpu;
1210             KKASSERT(dcpu >= 0 && dcpu < ncpus);
1211 #ifdef INVARIANTS
1212             if (token_debug)
1213                 printf("REQT%d ", dcpu);
1214 #endif
1215             seq = lwkt_send_ipiq(dcpu, lwkt_gettoken_remote, &req);
1216             lwkt_wait_ipiq(dcpu, seq);
1217 #ifdef INVARIATNS
1218             if (token_debug)
1219                 printf("REQR%d ", tok->t_cpu);
1220 #endif
1221         }
1222 #endif
1223     }
1224     ++tok->t_gen;
1225     return(tok->t_gen);
1226 }
1227
1228 void
1229 lwkt_inittoken(lwkt_token_t tok)
1230 {
1231     /*
1232      * Zero structure and set cpu owner and reqcpu to cpu 0.
1233      */
1234     bzero(tok, sizeof(*tok));
1235 }
1236
1237 /*
1238  * Create a kernel process/thread/whatever.  It shares it's address space
1239  * with proc0 - ie: kernel only.
1240  *
1241  * NOTE!  By default new threads are created with the MP lock held.  A 
1242  * thread which does not require the MP lock should release it by calling
1243  * rel_mplock() at the start of the new thread.
1244  */
1245 int
1246 lwkt_create(void (*func)(void *), void *arg,
1247     struct thread **tdp, thread_t template, int tdflags, int cpu,
1248     const char *fmt, ...)
1249 {
1250     thread_t td;
1251     __va_list ap;
1252
1253     td = lwkt_alloc_thread(template, cpu);
1254     if (tdp)
1255         *tdp = td;
1256     cpu_set_thread_handler(td, kthread_exit, func, arg);
1257     td->td_flags |= TDF_VERBOSE | tdflags;
1258 #ifdef SMP
1259     td->td_mpcount = 1;
1260 #endif
1261
1262     /*
1263      * Set up arg0 for 'ps' etc
1264      */
1265     __va_start(ap, fmt);
1266     vsnprintf(td->td_comm, sizeof(td->td_comm), fmt, ap);
1267     __va_end(ap);
1268
1269     /*
1270      * Schedule the thread to run
1271      */
1272     if ((td->td_flags & TDF_STOPREQ) == 0)
1273         lwkt_schedule(td);
1274     else
1275         td->td_flags &= ~TDF_STOPREQ;
1276     return 0;
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Destroy an LWKT thread.   Warning!  This function is not called when
1281  * a process exits, cpu_proc_exit() directly calls cpu_thread_exit() and
1282  * uses a different reaping mechanism.
1283  */
1284 void
1285 lwkt_exit(void)
1286 {
1287     thread_t td = curthread;
1288
1289     if (td->td_flags & TDF_VERBOSE)
1290         printf("kthread %p %s has exited\n", td, td->td_comm);
1291     crit_enter();
1292     lwkt_deschedule_self();
1293     ++mycpu->gd_tdfreecount;
1294     TAILQ_INSERT_TAIL(&mycpu->gd_tdfreeq, td, td_threadq);
1295     cpu_thread_exit();
1296 }
1297
1298 #ifdef _KERNEL
1299 /*
1300  * Create a kernel process/thread/whatever.  It shares it's address space
1301  * with proc0 - ie: kernel only.  5.x compatible.
1302  *
1303  * NOTE!  By default kthreads are created with the MP lock held.  A
1304  * thread which does not require the MP lock should release it by calling
1305  * rel_mplock() at the start of the new thread.
1306  */
1307 int
1308 kthread_create(void (*func)(void *), void *arg,
1309     struct thread **tdp, const char *fmt, ...)
1310 {
1311     thread_t td;
1312     __va_list ap;
1313
1314     td = lwkt_alloc_thread(NULL, -1);
1315     if (tdp)
1316         *tdp = td;
1317     cpu_set_thread_handler(td, kthread_exit, func, arg);
1318     td->td_flags |= TDF_VERBOSE;
1319 #ifdef SMP
1320     td->td_mpcount = 1;
1321 #endif
1322
1323     /*
1324      * Set up arg0 for 'ps' etc
1325      */
1326     __va_start(ap, fmt);
1327     vsnprintf(td->td_comm, sizeof(td->td_comm), fmt, ap);
1328     __va_end(ap);
1329
1330     /*
1331      * Schedule the thread to run
1332      */
1333     lwkt_schedule(td);
1334     return 0;
1335 }
1336
1337 #endif
1338
1339 void
1340 crit_panic(void)
1341 {
1342     thread_t td = curthread;
1343     int lpri = td->td_pri;
1344
1345     td->td_pri = 0;
1346     panic("td_pri is/would-go negative! %p %d", td, lpri);
1347 }
1348
1349 /*
1350  * Destroy an LWKT thread.   Warning!  This function is not called when
1351  * a process exits, cpu_proc_exit() directly calls cpu_thread_exit() and
1352  * uses a different reaping mechanism.
1353  *
1354  * XXX duplicates lwkt_exit()
1355  */
1356 void
1357 kthread_exit(void)
1358 {
1359     lwkt_exit();
1360 }
1361
1362 #ifdef SMP
1363
1364 /*
1365  * Send a function execution request to another cpu.  The request is queued
1366  * on the cpu<->cpu ipiq matrix.  Each cpu owns a unique ipiq FIFO for every
1367  * possible target cpu.  The FIFO can be written.
1368  *
1369  * YYY If the FIFO fills up we have to enable interrupts and process the
1370  * IPIQ while waiting for it to empty or we may deadlock with another cpu.
1371  * Create a CPU_*() function to do this!
1372  *
1373  * We can safely bump gd_intr_nesting_level because our crit_exit() at the
1374  * end will take care of any pending interrupts.
1375  *
1376  * Must be called from a critical section.
1377  */
1378 int
1379 lwkt_send_ipiq(int dcpu, ipifunc_t func, void *arg)
1380 {
1381     lwkt_ipiq_t ip;
1382     int windex;
1383     struct globaldata *gd = mycpu;
1384
1385     if (dcpu == gd->gd_cpuid) {
1386         func(arg);
1387         return(0);
1388     } 
1389     crit_enter();
1390     ++gd->gd_intr_nesting_level;
1391 #ifdef INVARIANTS
1392     if (gd->gd_intr_nesting_level > 20)
1393         panic("lwkt_send_ipiq: TOO HEAVILY NESTED!");
1394 #endif
1395     KKASSERT(curthread->td_pri >= TDPRI_CRIT);
1396     KKASSERT(dcpu >= 0 && dcpu < ncpus);
1397     ++ipiq_count;
1398     ip = &gd->gd_ipiq[dcpu];
1399
1400     /*
1401      * We always drain before the FIFO becomes full so it should never
1402      * become full.  We need to leave enough entries to deal with 
1403      * reentrancy.
1404      */
1405     KKASSERT(ip->ip_windex - ip->ip_rindex != MAXCPUFIFO);
1406     windex = ip->ip_windex & MAXCPUFIFO_MASK;
1407     ip->ip_func[windex] = func;
1408     ip->ip_arg[windex] = arg;
1409     /* YYY memory barrier */
1410     ++ip->ip_windex;
1411     if (ip->ip_windex - ip->ip_rindex > MAXCPUFIFO / 2) {
1412         unsigned int eflags = read_eflags();
1413         cpu_enable_intr();
1414         ++ipiq_fifofull;
1415         while (ip->ip_windex - ip->ip_rindex > MAXCPUFIFO / 4) {
1416             KKASSERT(ip->ip_windex - ip->ip_rindex != MAXCPUFIFO - 1);
1417             lwkt_process_ipiq();
1418         }
1419         write_eflags(eflags);
1420     }
1421     --gd->gd_intr_nesting_level;
1422     cpu_send_ipiq(dcpu);        /* issues memory barrier if appropriate */
1423     crit_exit();
1424     return(ip->ip_windex);
1425 }
1426
1427 /*
1428  * Send a message to several target cpus.  Typically used for scheduling.
1429  * The message will not be sent to stopped cpus.
1430  */
1431 void
1432 lwkt_send_ipiq_mask(u_int32_t mask, ipifunc_t func, void *arg)
1433 {
1434     int cpuid;
1435
1436     mask &= ~stopped_cpus;
1437     while (mask) {
1438             cpuid = bsfl(mask);
1439             lwkt_send_ipiq(cpuid, func, arg);
1440             mask &= ~(1 << cpuid);
1441     }
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Wait for the remote cpu to finish processing a function.
1446  *
1447  * YYY we have to enable interrupts and process the IPIQ while waiting
1448  * for it to empty or we may deadlock with another cpu.  Create a CPU_*()
1449  * function to do this!  YYY we really should 'block' here.
1450  *
1451  * Must be called from a critical section.  Thsi routine may be called
1452  * from an interrupt (for example, if an interrupt wakes a foreign thread
1453  * up).
1454  */
1455 void
1456 lwkt_wait_ipiq(int dcpu, int seq)
1457 {
1458     lwkt_ipiq_t ip;
1459     int maxc = 100000000;
1460
1461     if (dcpu != mycpu->gd_cpuid) {
1462         KKASSERT(dcpu >= 0 && dcpu < ncpus);
1463         ip = &mycpu->gd_ipiq[dcpu];
1464         if ((int)(ip->ip_xindex - seq) < 0) {
1465             unsigned int eflags = read_eflags();
1466             cpu_enable_intr();
1467             while ((int)(ip->ip_xindex - seq) < 0) {
1468                 lwkt_process_ipiq();
1469                 if (--maxc == 0)
1470                         printf("LWKT_WAIT_IPIQ WARNING! %d wait %d (%d)\n", mycpu->gd_cpuid, dcpu, ip->ip_xindex - seq);
1471                 if (maxc < -1000000)
1472                         panic("LWKT_WAIT_IPIQ");
1473             }
1474             write_eflags(eflags);
1475         }
1476     }
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Called from IPI interrupt (like a fast interrupt), which has placed
1481  * us in a critical section.  The MP lock may or may not be held.
1482  * May also be called from doreti or splz, or be reentrantly called
1483  * indirectly through the ip_func[] we run.
1484  */
1485 void
1486 lwkt_process_ipiq(void)
1487 {
1488     int n;
1489     int cpuid = mycpu->gd_cpuid;
1490
1491     for (n = 0; n < ncpus; ++n) {
1492         lwkt_ipiq_t ip;
1493         int ri;
1494
1495         if (n == cpuid)
1496             continue;
1497         ip = globaldata_find(n)->gd_ipiq;
1498         if (ip == NULL)
1499             continue;
1500         ip = &ip[cpuid];
1501
1502         /*
1503          * Note: xindex is only updated after we are sure the function has
1504          * finished execution.  Beware lwkt_process_ipiq() reentrancy!  The
1505          * function may send an IPI which may block/drain.
1506          */
1507         while (ip->ip_rindex != ip->ip_windex) {
1508             ri = ip->ip_rindex & MAXCPUFIFO_MASK;
1509             ++ip->ip_rindex;
1510             ip->ip_func[ri](ip->ip_arg[ri]);
1511             /* YYY memory barrier */
1512             ip->ip_xindex = ip->ip_rindex;
1513         }
1514     }
1515 }
1516
1517 #else
1518
1519 int
1520 lwkt_send_ipiq(int dcpu, ipifunc_t func, void *arg)
1521 {
1522     panic("lwkt_send_ipiq: UP box! (%d,%p,%p)", dcpu, func, arg);
1523     return(0); /* NOT REACHED */
1524 }
1525
1526 void
1527 lwkt_wait_ipiq(int dcpu, int seq)
1528 {
1529     panic("lwkt_wait_ipiq: UP box! (%d,%d)", dcpu, seq);
1530 }
1531
1532 #endif