Merge from vendor branch OPENSSL:
[dragonfly.git] / sys / kern / lwkt_thread.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003,2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  * 
34  * $DragonFly: src/sys/kern/lwkt_thread.c,v 1.119 2008/09/11 01:11:42 y0netan1 Exp $
35  */
36
37 /*
38  * Each cpu in a system has its own self-contained light weight kernel
39  * thread scheduler, which means that generally speaking we only need
40  * to use a critical section to avoid problems.  Foreign thread 
41  * scheduling is queued via (async) IPIs.
42  */
43 #include "opt_ddb.h"
44
45 #include <sys/param.h>
46 #include <sys/systm.h>
47 #include <sys/kernel.h>
48 #include <sys/proc.h>
49 #include <sys/rtprio.h>
50 #include <sys/queue.h>
51 #include <sys/sysctl.h>
52 #include <sys/kthread.h>
53 #include <machine/cpu.h>
54 #include <sys/lock.h>
55 #include <sys/caps.h>
56 #include <sys/spinlock.h>
57 #include <sys/ktr.h>
58
59 #include <sys/thread2.h>
60 #include <sys/spinlock2.h>
61
62 #include <vm/vm.h>
63 #include <vm/vm_param.h>
64 #include <vm/vm_kern.h>
65 #include <vm/vm_object.h>
66 #include <vm/vm_page.h>
67 #include <vm/vm_map.h>
68 #include <vm/vm_pager.h>
69 #include <vm/vm_extern.h>
70
71 #include <machine/stdarg.h>
72 #include <machine/smp.h>
73
74 #ifdef DDB
75 #include <ddb/ddb.h>
76 #endif
77
78 static MALLOC_DEFINE(M_THREAD, "thread", "lwkt threads");
79
80 static int untimely_switch = 0;
81 #ifdef  INVARIANTS
82 static int panic_on_cscount = 0;
83 #endif
84 static __int64_t switch_count = 0;
85 static __int64_t preempt_hit = 0;
86 static __int64_t preempt_miss = 0;
87 static __int64_t preempt_weird = 0;
88 static __int64_t token_contention_count = 0;
89 static __int64_t mplock_contention_count = 0;
90 static int lwkt_use_spin_port;
91 static struct objcache *thread_cache;
92
93 /*
94  * We can make all thread ports use the spin backend instead of the thread
95  * backend.  This should only be set to debug the spin backend.
96  */
97 TUNABLE_INT("lwkt.use_spin_port", &lwkt_use_spin_port);
98
99 SYSCTL_INT(_lwkt, OID_AUTO, untimely_switch, CTLFLAG_RW, &untimely_switch, 0, "");
100 #ifdef  INVARIANTS
101 SYSCTL_INT(_lwkt, OID_AUTO, panic_on_cscount, CTLFLAG_RW, &panic_on_cscount, 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 #ifdef  INVARIANTS
108 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, token_contention_count, CTLFLAG_RW,
109         &token_contention_count, 0, "spinning due to token contention");
110 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, mplock_contention_count, CTLFLAG_RW,
111         &mplock_contention_count, 0, "spinning due to MPLOCK contention");
112 #endif
113
114 /*
115  * Kernel Trace
116  */
117 #if !defined(KTR_GIANT_CONTENTION)
118 #define KTR_GIANT_CONTENTION    KTR_ALL
119 #endif
120
121 KTR_INFO_MASTER(giant);
122 KTR_INFO(KTR_GIANT_CONTENTION, giant, beg, 0, "thread=%p", sizeof(void *));
123 KTR_INFO(KTR_GIANT_CONTENTION, giant, end, 1, "thread=%p", sizeof(void *));
124
125 #define loggiant(name)  KTR_LOG(giant_ ## name, curthread)
126
127 /*
128  * These helper procedures handle the runq, they can only be called from
129  * within a critical section.
130  *
131  * WARNING!  Prior to SMP being brought up it is possible to enqueue and
132  * dequeue threads belonging to other cpus, so be sure to use td->td_gd
133  * instead of 'mycpu' when referencing the globaldata structure.   Once
134  * SMP live enqueuing and dequeueing only occurs on the current cpu.
135  */
136 static __inline
137 void
138 _lwkt_dequeue(thread_t td)
139 {
140     if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
141         int nq = td->td_pri & TDPRI_MASK;
142         struct globaldata *gd = td->td_gd;
143
144         td->td_flags &= ~TDF_RUNQ;
145         TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], td, td_threadq);
146         /* runqmask is passively cleaned up by the switcher */
147     }
148 }
149
150 static __inline
151 void
152 _lwkt_enqueue(thread_t td)
153 {
154     if ((td->td_flags & (TDF_RUNQ|TDF_MIGRATING|TDF_TSLEEPQ|TDF_BLOCKQ)) == 0) {
155         int nq = td->td_pri & TDPRI_MASK;
156         struct globaldata *gd = td->td_gd;
157
158         td->td_flags |= TDF_RUNQ;
159         TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], td, td_threadq);
160         gd->gd_runqmask |= 1 << nq;
161     }
162 }
163
164 static __boolean_t
165 _lwkt_thread_ctor(void *obj, void *privdata, int ocflags)
166 {
167         struct thread *td = (struct thread *)obj;
168
169         td->td_kstack = NULL;
170         td->td_kstack_size = 0;
171         td->td_flags = TDF_ALLOCATED_THREAD;
172         return (1);
173 }
174
175 static void
176 _lwkt_thread_dtor(void *obj, void *privdata)
177 {
178         struct thread *td = (struct thread *)obj;
179
180         KASSERT(td->td_flags & TDF_ALLOCATED_THREAD,
181             ("_lwkt_thread_dtor: not allocated from objcache"));
182         KASSERT((td->td_flags & TDF_ALLOCATED_STACK) && td->td_kstack &&
183                 td->td_kstack_size > 0,
184             ("_lwkt_thread_dtor: corrupted stack"));
185         kmem_free(&kernel_map, (vm_offset_t)td->td_kstack, td->td_kstack_size);
186 }
187
188 /*
189  * Initialize the lwkt s/system.
190  */
191 void
192 lwkt_init(void)
193 {
194     /* An objcache has 2 magazines per CPU so divide cache size by 2. */
195     thread_cache = objcache_create_mbacked(M_THREAD, sizeof(struct thread), 0,
196                         CACHE_NTHREADS/2, _lwkt_thread_ctor, _lwkt_thread_dtor,
197                         NULL);
198 }
199
200 /*
201  * Schedule a thread to run.  As the current thread we can always safely
202  * schedule ourselves, and a shortcut procedure is provided for that
203  * function.
204  *
205  * (non-blocking, self contained on a per cpu basis)
206  */
207 void
208 lwkt_schedule_self(thread_t td)
209 {
210     crit_enter_quick(td);
211     KASSERT(td != &td->td_gd->gd_idlethread, ("lwkt_schedule_self(): scheduling gd_idlethread is illegal!"));
212     KKASSERT(td->td_lwp == NULL || (td->td_lwp->lwp_flag & LWP_ONRUNQ) == 0);
213     _lwkt_enqueue(td);
214     crit_exit_quick(td);
215 }
216
217 /*
218  * Deschedule a thread.
219  *
220  * (non-blocking, self contained on a per cpu basis)
221  */
222 void
223 lwkt_deschedule_self(thread_t td)
224 {
225     crit_enter_quick(td);
226     _lwkt_dequeue(td);
227     crit_exit_quick(td);
228 }
229
230 /*
231  * LWKTs operate on a per-cpu basis
232  *
233  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
234  */
235 void
236 lwkt_gdinit(struct globaldata *gd)
237 {
238     int i;
239
240     for (i = 0; i < sizeof(gd->gd_tdrunq)/sizeof(gd->gd_tdrunq[0]); ++i)
241         TAILQ_INIT(&gd->gd_tdrunq[i]);
242     gd->gd_runqmask = 0;
243     TAILQ_INIT(&gd->gd_tdallq);
244 }
245
246 /*
247  * Create a new thread.  The thread must be associated with a process context
248  * or LWKT start address before it can be scheduled.  If the target cpu is
249  * -1 the thread will be created on the current cpu.
250  *
251  * If you intend to create a thread without a process context this function
252  * does everything except load the startup and switcher function.
253  */
254 thread_t
255 lwkt_alloc_thread(struct thread *td, int stksize, int cpu, int flags)
256 {
257     globaldata_t gd = mycpu;
258     void *stack;
259
260     /*
261      * If static thread storage is not supplied allocate a thread.  Reuse
262      * a cached free thread if possible.  gd_freetd is used to keep an exiting
263      * thread intact through the exit.
264      */
265     if (td == NULL) {
266         if ((td = gd->gd_freetd) != NULL)
267             gd->gd_freetd = NULL;
268         else
269             td = objcache_get(thread_cache, M_WAITOK);
270         KASSERT((td->td_flags &
271                  (TDF_ALLOCATED_THREAD|TDF_RUNNING)) == TDF_ALLOCATED_THREAD,
272                 ("lwkt_alloc_thread: corrupted td flags 0x%X", td->td_flags));
273         flags |= td->td_flags & (TDF_ALLOCATED_THREAD|TDF_ALLOCATED_STACK);
274     }
275
276     /*
277      * Try to reuse cached stack.
278      */
279     if ((stack = td->td_kstack) != NULL && td->td_kstack_size != stksize) {
280         if (flags & TDF_ALLOCATED_STACK) {
281             kmem_free(&kernel_map, (vm_offset_t)stack, td->td_kstack_size);
282             stack = NULL;
283         }
284     }
285     if (stack == NULL) {
286         stack = (void *)kmem_alloc(&kernel_map, stksize);
287         flags |= TDF_ALLOCATED_STACK;
288     }
289     if (cpu < 0)
290         lwkt_init_thread(td, stack, stksize, flags, gd);
291     else
292         lwkt_init_thread(td, stack, stksize, flags, globaldata_find(cpu));
293     return(td);
294 }
295
296 /*
297  * Initialize a preexisting thread structure.  This function is used by
298  * lwkt_alloc_thread() and also used to initialize the per-cpu idlethread.
299  *
300  * All threads start out in a critical section at a priority of
301  * TDPRI_KERN_DAEMON.  Higher level code will modify the priority as
302  * appropriate.  This function may send an IPI message when the 
303  * requested cpu is not the current cpu and consequently gd_tdallq may
304  * not be initialized synchronously from the point of view of the originating
305  * cpu.
306  *
307  * NOTE! we have to be careful in regards to creating threads for other cpus
308  * if SMP has not yet been activated.
309  */
310 #ifdef SMP
311
312 static void
313 lwkt_init_thread_remote(void *arg)
314 {
315     thread_t td = arg;
316
317     /*
318      * Protected by critical section held by IPI dispatch
319      */
320     TAILQ_INSERT_TAIL(&td->td_gd->gd_tdallq, td, td_allq);
321 }
322
323 #endif
324
325 void
326 lwkt_init_thread(thread_t td, void *stack, int stksize, int flags,
327                 struct globaldata *gd)
328 {
329     globaldata_t mygd = mycpu;
330
331     bzero(td, sizeof(struct thread));
332     td->td_kstack = stack;
333     td->td_kstack_size = stksize;
334     td->td_flags = flags;
335     td->td_gd = gd;
336     td->td_pri = TDPRI_KERN_DAEMON + TDPRI_CRIT;
337 #ifdef SMP
338     if ((flags & TDF_MPSAFE) == 0)
339         td->td_mpcount = 1;
340 #endif
341     if (lwkt_use_spin_port)
342         lwkt_initport_spin(&td->td_msgport);
343     else
344         lwkt_initport_thread(&td->td_msgport, td);
345     pmap_init_thread(td);
346 #ifdef SMP
347     /*
348      * Normally initializing a thread for a remote cpu requires sending an
349      * IPI.  However, the idlethread is setup before the other cpus are
350      * activated so we have to treat it as a special case.  XXX manipulation
351      * of gd_tdallq requires the BGL.
352      */
353     if (gd == mygd || td == &gd->gd_idlethread) {
354         crit_enter_gd(mygd);
355         TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);
356         crit_exit_gd(mygd);
357     } else {
358         lwkt_send_ipiq(gd, lwkt_init_thread_remote, td);
359     }
360 #else
361     crit_enter_gd(mygd);
362     TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);
363     crit_exit_gd(mygd);
364 #endif
365 }
366
367 void
368 lwkt_set_comm(thread_t td, const char *ctl, ...)
369 {
370     __va_list va;
371
372     __va_start(va, ctl);
373     kvsnprintf(td->td_comm, sizeof(td->td_comm), ctl, va);
374     __va_end(va);
375 }
376
377 void
378 lwkt_hold(thread_t td)
379 {
380     ++td->td_refs;
381 }
382
383 void
384 lwkt_rele(thread_t td)
385 {
386     KKASSERT(td->td_refs > 0);
387     --td->td_refs;
388 }
389
390 void
391 lwkt_wait_free(thread_t td)
392 {
393     while (td->td_refs)
394         tsleep(td, 0, "tdreap", hz);
395 }
396
397 void
398 lwkt_free_thread(thread_t td)
399 {
400     KASSERT((td->td_flags & TDF_RUNNING) == 0,
401         ("lwkt_free_thread: did not exit! %p", td));
402
403     if (td->td_flags & TDF_ALLOCATED_THREAD) {
404         objcache_put(thread_cache, td);
405     } else if (td->td_flags & TDF_ALLOCATED_STACK) {
406         /* client-allocated struct with internally allocated stack */
407         KASSERT(td->td_kstack && td->td_kstack_size > 0,
408             ("lwkt_free_thread: corrupted stack"));
409         kmem_free(&kernel_map, (vm_offset_t)td->td_kstack, td->td_kstack_size);
410         td->td_kstack = NULL;
411         td->td_kstack_size = 0;
412     }
413 }
414
415
416 /*
417  * Switch to the next runnable lwkt.  If no LWKTs are runnable then 
418  * switch to the idlethread.  Switching must occur within a critical
419  * section to avoid races with the scheduling queue.
420  *
421  * We always have full control over our cpu's run queue.  Other cpus
422  * that wish to manipulate our queue must use the cpu_*msg() calls to
423  * talk to our cpu, so a critical section is all that is needed and
424  * the result is very, very fast thread switching.
425  *
426  * The LWKT scheduler uses a fixed priority model and round-robins at
427  * each priority level.  User process scheduling is a totally
428  * different beast and LWKT priorities should not be confused with
429  * user process priorities.
430  *
431  * The MP lock may be out of sync with the thread's td_mpcount.  lwkt_switch()
432  * cleans it up.  Note that the td_switch() function cannot do anything that
433  * requires the MP lock since the MP lock will have already been setup for
434  * the target thread (not the current thread).  It's nice to have a scheduler
435  * that does not need the MP lock to work because it allows us to do some
436  * really cool high-performance MP lock optimizations.
437  *
438  * PREEMPTION NOTE: Preemption occurs via lwkt_preempt().  lwkt_switch()
439  * is not called by the current thread in the preemption case, only when
440  * the preempting thread blocks (in order to return to the original thread).
441  */
442 void
443 lwkt_switch(void)
444 {
445     globaldata_t gd = mycpu;
446     thread_t td = gd->gd_curthread;
447     thread_t ntd;
448 #ifdef SMP
449     int mpheld;
450 #endif
451
452     /*
453      * Switching from within a 'fast' (non thread switched) interrupt or IPI
454      * is illegal.  However, we may have to do it anyway if we hit a fatal
455      * kernel trap or we have paniced.
456      *
457      * If this case occurs save and restore the interrupt nesting level.
458      */
459     if (gd->gd_intr_nesting_level) {
460         int savegdnest;
461         int savegdtrap;
462
463         if (gd->gd_trap_nesting_level == 0 && panicstr == NULL) {
464             panic("lwkt_switch: cannot switch from within "
465                   "a fast interrupt, yet, td %p\n", td);
466         } else {
467             savegdnest = gd->gd_intr_nesting_level;
468             savegdtrap = gd->gd_trap_nesting_level;
469             gd->gd_intr_nesting_level = 0;
470             gd->gd_trap_nesting_level = 0;
471             if ((td->td_flags & TDF_PANICWARN) == 0) {
472                 td->td_flags |= TDF_PANICWARN;
473                 kprintf("Warning: thread switch from interrupt or IPI, "
474                         "thread %p (%s)\n", td, td->td_comm);
475 #ifdef DDB
476                 db_print_backtrace();
477 #endif
478             }
479             lwkt_switch();
480             gd->gd_intr_nesting_level = savegdnest;
481             gd->gd_trap_nesting_level = savegdtrap;
482             return;
483         }
484     }
485
486     /*
487      * Passive release (used to transition from user to kernel mode
488      * when we block or switch rather then when we enter the kernel).
489      * This function is NOT called if we are switching into a preemption
490      * or returning from a preemption.  Typically this causes us to lose
491      * our current process designation (if we have one) and become a true
492      * LWKT thread, and may also hand the current process designation to
493      * another process and schedule thread.
494      */
495     if (td->td_release)
496             td->td_release(td);
497
498     crit_enter_gd(gd);
499     if (td->td_toks)
500             lwkt_relalltokens(td);
501
502     /*
503      * We had better not be holding any spin locks, but don't get into an
504      * endless panic loop.
505      */
506     KASSERT(gd->gd_spinlock_rd == NULL || panicstr != NULL, 
507             ("lwkt_switch: still holding a shared spinlock %p!", 
508              gd->gd_spinlock_rd));
509     KASSERT(gd->gd_spinlocks_wr == 0 || panicstr != NULL, 
510             ("lwkt_switch: still holding %d exclusive spinlocks!",
511              gd->gd_spinlocks_wr));
512
513
514 #ifdef SMP
515     /*
516      * td_mpcount cannot be used to determine if we currently hold the
517      * MP lock because get_mplock() will increment it prior to attempting
518      * to get the lock, and switch out if it can't.  Our ownership of 
519      * the actual lock will remain stable while we are in a critical section
520      * (but, of course, another cpu may own or release the lock so the
521      * actual value of mp_lock is not stable).
522      */
523     mpheld = MP_LOCK_HELD();
524 #ifdef  INVARIANTS
525     if (td->td_cscount) {
526         kprintf("Diagnostic: attempt to switch while mastering cpusync: %p\n",
527                 td);
528         if (panic_on_cscount)
529             panic("switching while mastering cpusync");
530     }
531 #endif
532 #endif
533     if ((ntd = td->td_preempted) != NULL) {
534         /*
535          * We had preempted another thread on this cpu, resume the preempted
536          * thread.  This occurs transparently, whether the preempted thread
537          * was scheduled or not (it may have been preempted after descheduling
538          * itself). 
539          *
540          * We have to setup the MP lock for the original thread after backing
541          * out the adjustment that was made to curthread when the original
542          * was preempted.
543          */
544         KKASSERT(ntd->td_flags & TDF_PREEMPT_LOCK);
545 #ifdef SMP
546         if (ntd->td_mpcount && mpheld == 0) {
547             panic("MPLOCK NOT HELD ON RETURN: %p %p %d %d",
548                td, ntd, td->td_mpcount, ntd->td_mpcount);
549         }
550         if (ntd->td_mpcount) {
551             td->td_mpcount -= ntd->td_mpcount;
552             KKASSERT(td->td_mpcount >= 0);
553         }
554 #endif
555         ntd->td_flags |= TDF_PREEMPT_DONE;
556
557         /*
558          * XXX.  The interrupt may have woken a thread up, we need to properly
559          * set the reschedule flag if the originally interrupted thread is at
560          * a lower priority.
561          */
562         if (gd->gd_runqmask > (2 << (ntd->td_pri & TDPRI_MASK)) - 1)
563             need_lwkt_resched();
564         /* YYY release mp lock on switchback if original doesn't need it */
565     } else {
566         /*
567          * Priority queue / round-robin at each priority.  Note that user
568          * processes run at a fixed, low priority and the user process
569          * scheduler deals with interactions between user processes
570          * by scheduling and descheduling them from the LWKT queue as
571          * necessary.
572          *
573          * We have to adjust the MP lock for the target thread.  If we 
574          * need the MP lock and cannot obtain it we try to locate a
575          * thread that does not need the MP lock.  If we cannot, we spin
576          * instead of HLT.
577          *
578          * A similar issue exists for the tokens held by the target thread.
579          * If we cannot obtain ownership of the tokens we cannot immediately
580          * schedule the thread.
581          */
582
583         /*
584          * If an LWKT reschedule was requested, well that is what we are
585          * doing now so clear it.
586          */
587         clear_lwkt_resched();
588 again:
589         if (gd->gd_runqmask) {
590             int nq = bsrl(gd->gd_runqmask);
591             if ((ntd = TAILQ_FIRST(&gd->gd_tdrunq[nq])) == NULL) {
592                 gd->gd_runqmask &= ~(1 << nq);
593                 goto again;
594             }
595 #ifdef SMP
596             /*
597              * THREAD SELECTION FOR AN SMP MACHINE BUILD
598              *
599              * If the target needs the MP lock and we couldn't get it,
600              * or if the target is holding tokens and we could not 
601              * gain ownership of the tokens, continue looking for a
602              * thread to schedule and spin instead of HLT if we can't.
603              *
604              * NOTE: the mpheld variable invalid after this conditional, it
605              * can change due to both cpu_try_mplock() returning success
606              * AND interactions in lwkt_getalltokens() due to the fact that
607              * we are trying to check the mpcount of a thread other then
608              * the current thread.  Because of this, if the current thread
609              * is not holding td_mpcount, an IPI indirectly run via
610              * lwkt_getalltokens() can obtain and release the MP lock and
611              * cause the core MP lock to be released. 
612              */
613             if ((ntd->td_mpcount && mpheld == 0 && !cpu_try_mplock()) ||
614                 (ntd->td_toks && lwkt_getalltokens(ntd) == 0)
615             ) {
616                 u_int32_t rqmask = gd->gd_runqmask;
617
618                 mpheld = MP_LOCK_HELD();
619                 ntd = NULL;
620                 while (rqmask) {
621                     TAILQ_FOREACH(ntd, &gd->gd_tdrunq[nq], td_threadq) {
622                         if (ntd->td_mpcount && !mpheld && !cpu_try_mplock()) {
623                             /* spinning due to MP lock being held */
624 #ifdef  INVARIANTS
625                             ++mplock_contention_count;
626 #endif
627                             /* mplock still not held, 'mpheld' still valid */
628                             continue;
629                         }
630
631                         /*
632                          * mpheld state invalid after getalltokens call returns
633                          * failure, but the variable is only needed for
634                          * the loop.
635                          */
636                         if (ntd->td_toks && !lwkt_getalltokens(ntd)) {
637                             /* spinning due to token contention */
638 #ifdef  INVARIANTS
639                             ++token_contention_count;
640 #endif
641                             mpheld = MP_LOCK_HELD();
642                             continue;
643                         }
644                         break;
645                     }
646                     if (ntd)
647                         break;
648                     rqmask &= ~(1 << nq);
649                     nq = bsrl(rqmask);
650                 }
651                 if (ntd == NULL) {
652                     cpu_mplock_contested();
653                     ntd = &gd->gd_idlethread;
654                     ntd->td_flags |= TDF_IDLE_NOHLT;
655                     goto using_idle_thread;
656                 } else {
657                     ++gd->gd_cnt.v_swtch;
658                     TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
659                     TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
660                 }
661             } else {
662                 ++gd->gd_cnt.v_swtch;
663                 TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
664                 TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
665             }
666 #else
667             /*
668              * THREAD SELECTION FOR A UP MACHINE BUILD.  We don't have to
669              * worry about tokens or the BGL.  However, we still have
670              * to call lwkt_getalltokens() in order to properly detect
671              * stale tokens.  This call cannot fail for a UP build!
672              */
673             lwkt_getalltokens(ntd);
674             ++gd->gd_cnt.v_swtch;
675             TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
676             TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
677 #endif
678         } else {
679             /*
680              * We have nothing to run but only let the idle loop halt
681              * the cpu if there are no pending interrupts.
682              */
683             ntd = &gd->gd_idlethread;
684             if (gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_MASK)
685                 ntd->td_flags |= TDF_IDLE_NOHLT;
686 #ifdef SMP
687 using_idle_thread:
688             /*
689              * The idle thread should not be holding the MP lock unless we
690              * are trapping in the kernel or in a panic.  Since we select the
691              * idle thread unconditionally when no other thread is available,
692              * if the MP lock is desired during a panic or kernel trap, we
693              * have to loop in the scheduler until we get it.
694              */
695             if (ntd->td_mpcount) {
696                 mpheld = MP_LOCK_HELD();
697                 if (gd->gd_trap_nesting_level == 0 && panicstr == NULL) {
698                     panic("Idle thread %p was holding the BGL!", ntd);
699                 } else if (mpheld == 0) {
700                     cpu_mplock_contested();
701                     goto again;
702                 }
703             }
704 #endif
705         }
706     }
707     KASSERT(ntd->td_pri >= TDPRI_CRIT,
708         ("priority problem in lwkt_switch %d %d", td->td_pri, ntd->td_pri));
709
710     /*
711      * Do the actual switch.  If the new target does not need the MP lock
712      * and we are holding it, release the MP lock.  If the new target requires
713      * the MP lock we have already acquired it for the target.
714      */
715 #ifdef SMP
716     if (ntd->td_mpcount == 0 ) {
717         if (MP_LOCK_HELD())
718             cpu_rel_mplock();
719     } else {
720         ASSERT_MP_LOCK_HELD(ntd);
721     }
722 #endif
723     if (td != ntd) {
724         ++switch_count;
725         td->td_switch(ntd);
726     }
727     /* NOTE: current cpu may have changed after switch */
728     crit_exit_quick(td);
729 }
730
731 /*
732  * Request that the target thread preempt the current thread.  Preemption
733  * only works under a specific set of conditions:
734  *
735  *      - We are not preempting ourselves
736  *      - The target thread is owned by the current cpu
737  *      - We are not currently being preempted
738  *      - The target is not currently being preempted
739  *      - We are not holding any spin locks
740  *      - The target thread is not holding any tokens
741  *      - We are able to satisfy the target's MP lock requirements (if any).
742  *
743  * THE CALLER OF LWKT_PREEMPT() MUST BE IN A CRITICAL SECTION.  Typically
744  * this is called via lwkt_schedule() through the td_preemptable callback.
745  * critpri is the managed critical priority that we should ignore in order
746  * to determine whether preemption is possible (aka usually just the crit
747  * priority of lwkt_schedule() itself).
748  *
749  * XXX at the moment we run the target thread in a critical section during
750  * the preemption in order to prevent the target from taking interrupts
751  * that *WE* can't.  Preemption is strictly limited to interrupt threads
752  * and interrupt-like threads, outside of a critical section, and the
753  * preempted source thread will be resumed the instant the target blocks
754  * whether or not the source is scheduled (i.e. preemption is supposed to
755  * be as transparent as possible).
756  *
757  * The target thread inherits our MP count (added to its own) for the
758  * duration of the preemption in order to preserve the atomicy of the
759  * MP lock during the preemption.  Therefore, any preempting targets must be
760  * careful in regards to MP assertions.  Note that the MP count may be
761  * out of sync with the physical mp_lock, but we do not have to preserve
762  * the original ownership of the lock if it was out of synch (that is, we
763  * can leave it synchronized on return).
764  */
765 void
766 lwkt_preempt(thread_t ntd, int critpri)
767 {
768     struct globaldata *gd = mycpu;
769     thread_t td;
770 #ifdef SMP
771     int mpheld;
772     int savecnt;
773 #endif
774
775     /*
776      * The caller has put us in a critical section.  We can only preempt
777      * if the caller of the caller was not in a critical section (basically
778      * a local interrupt), as determined by the 'critpri' parameter.  We
779      * also can't preempt if the caller is holding any spinlocks (even if
780      * he isn't in a critical section).  This also handles the tokens test.
781      *
782      * YYY The target thread must be in a critical section (else it must
783      * inherit our critical section?  I dunno yet).
784      *
785      * Set need_lwkt_resched() unconditionally for now YYY.
786      */
787     KASSERT(ntd->td_pri >= TDPRI_CRIT, ("BADCRIT0 %d", ntd->td_pri));
788
789     td = gd->gd_curthread;
790     if ((ntd->td_pri & TDPRI_MASK) <= (td->td_pri & TDPRI_MASK)) {
791         ++preempt_miss;
792         return;
793     }
794     if ((td->td_pri & ~TDPRI_MASK) > critpri) {
795         ++preempt_miss;
796         need_lwkt_resched();
797         return;
798     }
799 #ifdef SMP
800     if (ntd->td_gd != gd) {
801         ++preempt_miss;
802         need_lwkt_resched();
803         return;
804     }
805 #endif
806     /*
807      * Take the easy way out and do not preempt if we are holding
808      * any spinlocks.  We could test whether the thread(s) being
809      * preempted interlock against the target thread's tokens and whether
810      * we can get all the target thread's tokens, but this situation 
811      * should not occur very often so its easier to simply not preempt.
812      * Also, plain spinlocks are impossible to figure out at this point so 
813      * just don't preempt.
814      *
815      * Do not try to preempt if the target thread is holding any tokens.
816      * We could try to acquire the tokens but this case is so rare there
817      * is no need to support it.
818      */
819     if (gd->gd_spinlock_rd || gd->gd_spinlocks_wr) {
820         ++preempt_miss;
821         need_lwkt_resched();
822         return;
823     }
824     if (ntd->td_toks) {
825         ++preempt_miss;
826         need_lwkt_resched();
827         return;
828     }
829     if (td == ntd || ((td->td_flags | ntd->td_flags) & TDF_PREEMPT_LOCK)) {
830         ++preempt_weird;
831         need_lwkt_resched();
832         return;
833     }
834     if (ntd->td_preempted) {
835         ++preempt_hit;
836         need_lwkt_resched();
837         return;
838     }
839 #ifdef SMP
840     /*
841      * note: an interrupt might have occured just as we were transitioning
842      * to or from the MP lock.  In this case td_mpcount will be pre-disposed
843      * (non-zero) but not actually synchronized with the actual state of the
844      * lock.  We can use it to imply an MP lock requirement for the
845      * preemption but we cannot use it to test whether we hold the MP lock
846      * or not.
847      */
848     savecnt = td->td_mpcount;
849     mpheld = MP_LOCK_HELD();
850     ntd->td_mpcount += td->td_mpcount;
851     if (mpheld == 0 && ntd->td_mpcount && !cpu_try_mplock()) {
852         ntd->td_mpcount -= td->td_mpcount;
853         ++preempt_miss;
854         need_lwkt_resched();
855         return;
856     }
857 #endif
858
859     /*
860      * Since we are able to preempt the current thread, there is no need to
861      * call need_lwkt_resched().
862      */
863     ++preempt_hit;
864     ntd->td_preempted = td;
865     td->td_flags |= TDF_PREEMPT_LOCK;
866     td->td_switch(ntd);
867     KKASSERT(ntd->td_preempted && (td->td_flags & TDF_PREEMPT_DONE));
868 #ifdef SMP
869     KKASSERT(savecnt == td->td_mpcount);
870     mpheld = MP_LOCK_HELD();
871     if (mpheld && td->td_mpcount == 0)
872         cpu_rel_mplock();
873     else if (mpheld == 0 && td->td_mpcount)
874         panic("lwkt_preempt(): MP lock was not held through");
875 #endif
876     ntd->td_preempted = NULL;
877     td->td_flags &= ~(TDF_PREEMPT_LOCK|TDF_PREEMPT_DONE);
878 }
879
880 /*
881  * Yield our thread while higher priority threads are pending.  This is
882  * typically called when we leave a critical section but it can be safely
883  * called while we are in a critical section.
884  *
885  * This function will not generally yield to equal priority threads but it
886  * can occur as a side effect.  Note that lwkt_switch() is called from
887  * inside the critical section to prevent its own crit_exit() from reentering
888  * lwkt_yield_quick().
889  *
890  * gd_reqflags indicates that *something* changed, e.g. an interrupt or softint
891  * came along but was blocked and made pending.
892  *
893  * (self contained on a per cpu basis)
894  */
895 void
896 lwkt_yield_quick(void)
897 {
898     globaldata_t gd = mycpu;
899     thread_t td = gd->gd_curthread;
900
901     /*
902      * gd_reqflags is cleared in splz if the cpl is 0.  If we were to clear
903      * it with a non-zero cpl then we might not wind up calling splz after
904      * a task switch when the critical section is exited even though the
905      * new task could accept the interrupt.
906      *
907      * XXX from crit_exit() only called after last crit section is released.
908      * If called directly will run splz() even if in a critical section.
909      *
910      * td_nest_count prevent deep nesting via splz() or doreti().  Note that
911      * except for this special case, we MUST call splz() here to handle any
912      * pending ints, particularly after we switch, or we might accidently
913      * halt the cpu with interrupts pending.
914      */
915     if (gd->gd_reqflags && td->td_nest_count < 2)
916         splz();
917
918     /*
919      * YYY enabling will cause wakeup() to task-switch, which really
920      * confused the old 4.x code.  This is a good way to simulate
921      * preemption and MP without actually doing preemption or MP, because a
922      * lot of code assumes that wakeup() does not block.
923      */
924     if (untimely_switch && td->td_nest_count == 0 &&
925         gd->gd_intr_nesting_level == 0
926     ) {
927         crit_enter_quick(td);
928         /*
929          * YYY temporary hacks until we disassociate the userland scheduler
930          * from the LWKT scheduler.
931          */
932         if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
933             lwkt_switch();              /* will not reenter yield function */
934         } else {
935             lwkt_schedule_self(td);     /* make sure we are scheduled */
936             lwkt_switch();              /* will not reenter yield function */
937             lwkt_deschedule_self(td);   /* make sure we are descheduled */
938         }
939         crit_exit_noyield(td);
940     }
941 }
942
943 /*
944  * This implements a normal yield which, unlike _quick, will yield to equal
945  * priority threads as well.  Note that gd_reqflags tests will be handled by
946  * the crit_exit() call in lwkt_switch().
947  *
948  * (self contained on a per cpu basis)
949  */
950 void
951 lwkt_yield(void)
952 {
953     lwkt_schedule_self(curthread);
954     lwkt_switch();
955 }
956
957 /*
958  * Generic schedule.  Possibly schedule threads belonging to other cpus and
959  * deal with threads that might be blocked on a wait queue.
960  *
961  * We have a little helper inline function which does additional work after
962  * the thread has been enqueued, including dealing with preemption and
963  * setting need_lwkt_resched() (which prevents the kernel from returning
964  * to userland until it has processed higher priority threads).
965  *
966  * It is possible for this routine to be called after a failed _enqueue
967  * (due to the target thread migrating, sleeping, or otherwise blocked).
968  * We have to check that the thread is actually on the run queue!
969  *
970  * reschedok is an optimized constant propagated from lwkt_schedule() or
971  * lwkt_schedule_noresched().  By default it is non-zero, causing a
972  * reschedule to be requested if the target thread has a higher priority.
973  * The port messaging code will set MSG_NORESCHED and cause reschedok to
974  * be 0, prevented undesired reschedules.
975  */
976 static __inline
977 void
978 _lwkt_schedule_post(globaldata_t gd, thread_t ntd, int cpri, int reschedok)
979 {
980     int mypri;
981
982     if (ntd->td_flags & TDF_RUNQ) {
983         if (ntd->td_preemptable && reschedok) {
984             ntd->td_preemptable(ntd, cpri);     /* YYY +token */
985         } else if (reschedok) {
986             /*
987              * This is a little sticky.  Due to the passive release function
988              * the LWKT priority can wiggle around for threads acting in
989              * the kernel on behalf of a user process.  We do not want this
990              * to effect the comparison per-say.
991              *
992              * What will happen is that the current user process will be
993              * allowed to run until the next hardclock at which time a
994              * forced need_lwkt_resched() will allow the other kernel mode
995              * threads to get in their two cents.  This prevents cavitation.
996              */
997             mypri = gd->gd_curthread->td_pri & TDPRI_MASK;
998             if (mypri >= TDPRI_USER_IDLE && mypri <= TDPRI_USER_REAL)
999                 mypri = TDPRI_KERN_USER;
1000
1001             if ((ntd->td_pri & TDPRI_MASK) > mypri)
1002                 need_lwkt_resched();
1003         }
1004     }
1005 }
1006
1007 static __inline
1008 void
1009 _lwkt_schedule(thread_t td, int reschedok)
1010 {
1011     globaldata_t mygd = mycpu;
1012
1013     KASSERT(td != &td->td_gd->gd_idlethread, ("lwkt_schedule(): scheduling gd_idlethread is illegal!"));
1014     crit_enter_gd(mygd);
1015     KKASSERT(td->td_lwp == NULL || (td->td_lwp->lwp_flag & LWP_ONRUNQ) == 0);
1016     if (td == mygd->gd_curthread) {
1017         _lwkt_enqueue(td);
1018     } else {
1019         /*
1020          * If we own the thread, there is no race (since we are in a
1021          * critical section).  If we do not own the thread there might
1022          * be a race but the target cpu will deal with it.
1023          */
1024 #ifdef SMP
1025         if (td->td_gd == mygd) {
1026             _lwkt_enqueue(td);
1027             _lwkt_schedule_post(mygd, td, TDPRI_CRIT, reschedok);
1028         } else {
1029             lwkt_send_ipiq(td->td_gd, (ipifunc1_t)lwkt_schedule, td);
1030         }
1031 #else
1032         _lwkt_enqueue(td);
1033         _lwkt_schedule_post(mygd, td, TDPRI_CRIT, reschedok);
1034 #endif
1035     }
1036     crit_exit_gd(mygd);
1037 }
1038
1039 void
1040 lwkt_schedule(thread_t td)
1041 {
1042     _lwkt_schedule(td, 1);
1043 }
1044
1045 void
1046 lwkt_schedule_noresched(thread_t td)
1047 {
1048     _lwkt_schedule(td, 0);
1049 }
1050
1051 #ifdef SMP
1052
1053 /*
1054  * Thread migration using a 'Pull' method.  The thread may or may not be
1055  * the current thread.  It MUST be descheduled and in a stable state.
1056  * lwkt_giveaway() must be called on the cpu owning the thread.
1057  *
1058  * At any point after lwkt_giveaway() is called, the target cpu may
1059  * 'pull' the thread by calling lwkt_acquire().
1060  *
1061  * MPSAFE - must be called under very specific conditions.
1062  */
1063 void
1064 lwkt_giveaway(thread_t td)
1065 {
1066         globaldata_t gd = mycpu;
1067
1068         crit_enter_gd(gd);
1069         KKASSERT(td->td_gd == gd);
1070         TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);
1071         td->td_flags |= TDF_MIGRATING;
1072         crit_exit_gd(gd);
1073 }
1074
1075 void
1076 lwkt_acquire(thread_t td)
1077 {
1078     globaldata_t gd;
1079     globaldata_t mygd;
1080
1081     KKASSERT(td->td_flags & TDF_MIGRATING);
1082     gd = td->td_gd;
1083     mygd = mycpu;
1084     if (gd != mycpu) {
1085         cpu_lfence();
1086         KKASSERT((td->td_flags & TDF_RUNQ) == 0);
1087         crit_enter_gd(mygd);
1088         while (td->td_flags & (TDF_RUNNING|TDF_PREEMPT_LOCK)) {
1089 #ifdef SMP
1090             lwkt_process_ipiq();
1091 #endif
1092             cpu_lfence();
1093         }
1094         td->td_gd = mygd;
1095         TAILQ_INSERT_TAIL(&mygd->gd_tdallq, td, td_allq);
1096         td->td_flags &= ~TDF_MIGRATING;
1097         crit_exit_gd(mygd);
1098     } else {
1099         crit_enter_gd(mygd);
1100         TAILQ_INSERT_TAIL(&mygd->gd_tdallq, td, td_allq);
1101         td->td_flags &= ~TDF_MIGRATING;
1102         crit_exit_gd(mygd);
1103     }
1104 }
1105
1106 #endif
1107
1108 /*
1109  * Generic deschedule.  Descheduling threads other then your own should be
1110  * done only in carefully controlled circumstances.  Descheduling is 
1111  * asynchronous.  
1112  *
1113  * This function may block if the cpu has run out of messages.
1114  */
1115 void
1116 lwkt_deschedule(thread_t td)
1117 {
1118     crit_enter();
1119 #ifdef SMP
1120     if (td == curthread) {
1121         _lwkt_dequeue(td);
1122     } else {
1123         if (td->td_gd == mycpu) {
1124             _lwkt_dequeue(td);
1125         } else {
1126             lwkt_send_ipiq(td->td_gd, (ipifunc1_t)lwkt_deschedule, td);
1127         }
1128     }
1129 #else
1130     _lwkt_dequeue(td);
1131 #endif
1132     crit_exit();
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Set the target thread's priority.  This routine does not automatically
1137  * switch to a higher priority thread, LWKT threads are not designed for
1138  * continuous priority changes.  Yield if you want to switch.
1139  *
1140  * We have to retain the critical section count which uses the high bits
1141  * of the td_pri field.  The specified priority may also indicate zero or
1142  * more critical sections by adding TDPRI_CRIT*N.
1143  *
1144  * Note that we requeue the thread whether it winds up on a different runq
1145  * or not.  uio_yield() depends on this and the routine is not normally
1146  * called with the same priority otherwise.
1147  */
1148 void
1149 lwkt_setpri(thread_t td, int pri)
1150 {
1151     KKASSERT(pri >= 0);
1152     KKASSERT(td->td_gd == mycpu);
1153     crit_enter();
1154     if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
1155         _lwkt_dequeue(td);
1156         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
1157         _lwkt_enqueue(td);
1158     } else {
1159         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
1160     }
1161     crit_exit();
1162 }
1163
1164 void
1165 lwkt_setpri_self(int pri)
1166 {
1167     thread_t td = curthread;
1168
1169     KKASSERT(pri >= 0 && pri <= TDPRI_MAX);
1170     crit_enter();
1171     if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
1172         _lwkt_dequeue(td);
1173         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
1174         _lwkt_enqueue(td);
1175     } else {
1176         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
1177     }
1178     crit_exit();
1179 }
1180
1181 /*
1182  * Migrate the current thread to the specified cpu. 
1183  *
1184  * This is accomplished by descheduling ourselves from the current cpu,
1185  * moving our thread to the tdallq of the target cpu, IPI messaging the
1186  * target cpu, and switching out.  TDF_MIGRATING prevents scheduling
1187  * races while the thread is being migrated.
1188  */
1189 #ifdef SMP
1190 static void lwkt_setcpu_remote(void *arg);
1191 #endif
1192
1193 void
1194 lwkt_setcpu_self(globaldata_t rgd)
1195 {
1196 #ifdef SMP
1197     thread_t td = curthread;
1198
1199     if (td->td_gd != rgd) {
1200         crit_enter_quick(td);
1201         td->td_flags |= TDF_MIGRATING;
1202         lwkt_deschedule_self(td);
1203         TAILQ_REMOVE(&td->td_gd->gd_tdallq, td, td_allq);
1204         lwkt_send_ipiq(rgd, (ipifunc1_t)lwkt_setcpu_remote, td);
1205         lwkt_switch();
1206         /* we are now on the target cpu */
1207         TAILQ_INSERT_TAIL(&rgd->gd_tdallq, td, td_allq);
1208         crit_exit_quick(td);
1209     }
1210 #endif
1211 }
1212
1213 void
1214 lwkt_migratecpu(int cpuid)
1215 {
1216 #ifdef SMP
1217         globaldata_t rgd;
1218
1219         rgd = globaldata_find(cpuid);
1220         lwkt_setcpu_self(rgd);
1221 #endif
1222 }
1223
1224 /*
1225  * Remote IPI for cpu migration (called while in a critical section so we
1226  * do not have to enter another one).  The thread has already been moved to
1227  * our cpu's allq, but we must wait for the thread to be completely switched
1228  * out on the originating cpu before we schedule it on ours or the stack
1229  * state may be corrupt.  We clear TDF_MIGRATING after flushing the GD
1230  * change to main memory.
1231  *
1232  * XXX The use of TDF_MIGRATING might not be sufficient to avoid races
1233  * against wakeups.  It is best if this interface is used only when there
1234  * are no pending events that might try to schedule the thread.
1235  */
1236 #ifdef SMP
1237 static void
1238 lwkt_setcpu_remote(void *arg)
1239 {
1240     thread_t td = arg;
1241     globaldata_t gd = mycpu;
1242
1243     while (td->td_flags & (TDF_RUNNING|TDF_PREEMPT_LOCK)) {
1244 #ifdef SMP
1245         lwkt_process_ipiq();
1246 #endif
1247         cpu_lfence();
1248     }
1249     td->td_gd = gd;
1250     cpu_sfence();
1251     td->td_flags &= ~TDF_MIGRATING;
1252     KKASSERT(td->td_lwp == NULL || (td->td_lwp->lwp_flag & LWP_ONRUNQ) == 0);
1253     _lwkt_enqueue(td);
1254 }
1255 #endif
1256
1257 struct lwp *
1258 lwkt_preempted_proc(void)
1259 {
1260     thread_t td = curthread;
1261     while (td->td_preempted)
1262         td = td->td_preempted;
1263     return(td->td_lwp);
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Create a kernel process/thread/whatever.  It shares it's address space
1268  * with proc0 - ie: kernel only.
1269  *
1270  * NOTE!  By default new threads are created with the MP lock held.  A 
1271  * thread which does not require the MP lock should release it by calling
1272  * rel_mplock() at the start of the new thread.
1273  */
1274 int
1275 lwkt_create(void (*func)(void *), void *arg,
1276     struct thread **tdp, thread_t template, int tdflags, int cpu,
1277     const char *fmt, ...)
1278 {
1279     thread_t td;
1280     __va_list ap;
1281
1282     td = lwkt_alloc_thread(template, LWKT_THREAD_STACK, cpu,
1283                            tdflags);
1284     if (tdp)
1285         *tdp = td;
1286     cpu_set_thread_handler(td, lwkt_exit, func, arg);
1287
1288     /*
1289      * Set up arg0 for 'ps' etc
1290      */
1291     __va_start(ap, fmt);
1292     kvsnprintf(td->td_comm, sizeof(td->td_comm), fmt, ap);
1293     __va_end(ap);
1294
1295     /*
1296      * Schedule the thread to run
1297      */
1298     if ((td->td_flags & TDF_STOPREQ) == 0)
1299         lwkt_schedule(td);
1300     else
1301         td->td_flags &= ~TDF_STOPREQ;
1302     return 0;
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Destroy an LWKT thread.   Warning!  This function is not called when
1307  * a process exits, cpu_proc_exit() directly calls cpu_thread_exit() and
1308  * uses a different reaping mechanism.
1309  */
1310 void
1311 lwkt_exit(void)
1312 {
1313     thread_t td = curthread;
1314     thread_t std;
1315     globaldata_t gd;
1316
1317     if (td->td_flags & TDF_VERBOSE)
1318         kprintf("kthread %p %s has exited\n", td, td->td_comm);
1319     caps_exit(td);
1320
1321     /*
1322      * Get us into a critical section to interlock gd_freetd and loop
1323      * until we can get it freed.
1324      *
1325      * We have to cache the current td in gd_freetd because objcache_put()ing
1326      * it would rip it out from under us while our thread is still active.
1327      */
1328     gd = mycpu;
1329     crit_enter_quick(td);
1330     while ((std = gd->gd_freetd) != NULL) {
1331         gd->gd_freetd = NULL;
1332         objcache_put(thread_cache, std);
1333     }
1334     lwkt_deschedule_self(td);
1335     lwkt_remove_tdallq(td);
1336     if (td->td_flags & TDF_ALLOCATED_THREAD)
1337         gd->gd_freetd = td;
1338     cpu_thread_exit();
1339 }
1340
1341 void
1342 lwkt_remove_tdallq(thread_t td)
1343 {
1344     KKASSERT(td->td_gd == mycpu);
1345     TAILQ_REMOVE(&td->td_gd->gd_tdallq, td, td_allq);
1346 }
1347
1348 void
1349 crit_panic(void)
1350 {
1351     thread_t td = curthread;
1352     int lpri = td->td_pri;
1353
1354     td->td_pri = 0;
1355     panic("td_pri is/would-go negative! %p %d", td, lpri);
1356 }
1357
1358 #ifdef SMP
1359
1360 /*
1361  * Called from debugger/panic on cpus which have been stopped.  We must still
1362  * process the IPIQ while stopped, even if we were stopped while in a critical
1363  * section (XXX).
1364  *
1365  * If we are dumping also try to process any pending interrupts.  This may
1366  * or may not work depending on the state of the cpu at the point it was
1367  * stopped.
1368  */
1369 void
1370 lwkt_smp_stopped(void)
1371 {
1372     globaldata_t gd = mycpu;
1373
1374     crit_enter_gd(gd);
1375     if (dumping) {
1376         lwkt_process_ipiq();
1377         splz();
1378     } else {
1379         lwkt_process_ipiq();
1380     }
1381     crit_exit_gd(gd);
1382 }
1383
1384 /*
1385  * get_mplock() calls this routine if it is unable to obtain the MP lock.
1386  * get_mplock() has already incremented td_mpcount.  We must block and
1387  * not return until giant is held.
1388  *
1389  * All we have to do is lwkt_switch() away.  The LWKT scheduler will not
1390  * reschedule the thread until it can obtain the giant lock for it.
1391  */
1392 void
1393 lwkt_mp_lock_contested(void)
1394 {
1395     loggiant(beg);
1396     lwkt_switch();
1397     loggiant(end);
1398 }
1399
1400 #endif