Make tsleep/wakeup MP SAFE part 1/2.
[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 1.84 2005/10/25 17:26:54 dillon 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
44 #ifdef _KERNEL
45
46 #include <sys/param.h>
47 #include <sys/systm.h>
48 #include <sys/kernel.h>
49 #include <sys/proc.h>
50 #include <sys/rtprio.h>
51 #include <sys/queue.h>
52 #include <sys/thread2.h>
53 #include <sys/sysctl.h>
54 #include <sys/kthread.h>
55 #include <machine/cpu.h>
56 #include <sys/lock.h>
57 #include <sys/caps.h>
58
59 #include <vm/vm.h>
60 #include <vm/vm_param.h>
61 #include <vm/vm_kern.h>
62 #include <vm/vm_object.h>
63 #include <vm/vm_page.h>
64 #include <vm/vm_map.h>
65 #include <vm/vm_pager.h>
66 #include <vm/vm_extern.h>
67 #include <vm/vm_zone.h>
68
69 #include <machine/stdarg.h>
70 #include <machine/ipl.h>
71 #include <machine/smp.h>
72
73 #else
74
75 #include <sys/stdint.h>
76 #include <libcaps/thread.h>
77 #include <sys/thread.h>
78 #include <sys/msgport.h>
79 #include <sys/errno.h>
80 #include <libcaps/globaldata.h>
81 #include <machine/cpufunc.h>
82 #include <sys/thread2.h>
83 #include <sys/msgport2.h>
84 #include <stdio.h>
85 #include <stdlib.h>
86 #include <string.h>
87 #include <machine/lock.h>
88 #include <machine/atomic.h>
89 #include <machine/cpu.h>
90
91 #endif
92
93 static int untimely_switch = 0;
94 #ifdef  INVARIANTS
95 static int panic_on_cscount = 0;
96 #endif
97 static __int64_t switch_count = 0;
98 static __int64_t preempt_hit = 0;
99 static __int64_t preempt_miss = 0;
100 static __int64_t preempt_weird = 0;
101 static __int64_t token_contention_count = 0;
102 static __int64_t mplock_contention_count = 0;
103
104 #ifdef _KERNEL
105
106 SYSCTL_INT(_lwkt, OID_AUTO, untimely_switch, CTLFLAG_RW, &untimely_switch, 0, "");
107 #ifdef  INVARIANTS
108 SYSCTL_INT(_lwkt, OID_AUTO, panic_on_cscount, CTLFLAG_RW, &panic_on_cscount, 0, "");
109 #endif
110 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, switch_count, CTLFLAG_RW, &switch_count, 0, "");
111 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, preempt_hit, CTLFLAG_RW, &preempt_hit, 0, "");
112 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, preempt_miss, CTLFLAG_RW, &preempt_miss, 0, "");
113 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, preempt_weird, CTLFLAG_RW, &preempt_weird, 0, "");
114 #ifdef  INVARIANTS
115 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, token_contention_count, CTLFLAG_RW,
116         &token_contention_count, 0, "spinning due to token contention");
117 SYSCTL_QUAD(_lwkt, OID_AUTO, mplock_contention_count, CTLFLAG_RW,
118         &mplock_contention_count, 0, "spinning due to MPLOCK contention");
119 #endif
120 #endif
121
122 /*
123  * These helper procedures handle the runq, they can only be called from
124  * within a critical section.
125  *
126  * WARNING!  Prior to SMP being brought up it is possible to enqueue and
127  * dequeue threads belonging to other cpus, so be sure to use td->td_gd
128  * instead of 'mycpu' when referencing the globaldata structure.   Once
129  * SMP live enqueuing and dequeueing only occurs on the current cpu.
130  */
131 static __inline
132 void
133 _lwkt_dequeue(thread_t td)
134 {
135     if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
136         int nq = td->td_pri & TDPRI_MASK;
137         struct globaldata *gd = td->td_gd;
138
139         td->td_flags &= ~TDF_RUNQ;
140         TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], td, td_threadq);
141         /* runqmask is passively cleaned up by the switcher */
142     }
143 }
144
145 static __inline
146 void
147 _lwkt_enqueue(thread_t td)
148 {
149     if ((td->td_flags & (TDF_RUNQ|TDF_MIGRATING)) == 0) {
150         int nq = td->td_pri & TDPRI_MASK;
151         struct globaldata *gd = td->td_gd;
152
153         td->td_flags |= TDF_RUNQ;
154         TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], td, td_threadq);
155         gd->gd_runqmask |= 1 << nq;
156     }
157 }
158
159 /*
160  * Schedule a thread to run.  As the current thread we can always safely
161  * schedule ourselves, and a shortcut procedure is provided for that
162  * function.
163  *
164  * (non-blocking, self contained on a per cpu basis)
165  */
166 void
167 lwkt_schedule_self(thread_t td)
168 {
169     crit_enter_quick(td);
170     KASSERT(td->td_wait == NULL, ("lwkt_schedule_self(): td_wait not NULL!"));
171     KASSERT(td != &td->td_gd->gd_idlethread, ("lwkt_schedule_self(): scheduling gd_idlethread is illegal!"));
172     _lwkt_enqueue(td);
173 #ifdef _KERNEL
174     if (td->td_proc && td->td_proc->p_stat == SSLEEP)
175         panic("SCHED SELF PANIC");
176 #endif
177     crit_exit_quick(td);
178 }
179
180 /*
181  * Deschedule a thread.
182  *
183  * (non-blocking, self contained on a per cpu basis)
184  */
185 void
186 lwkt_deschedule_self(thread_t td)
187 {
188     crit_enter_quick(td);
189     KASSERT(td->td_wait == NULL, ("lwkt_schedule_self(): td_wait not NULL!"));
190     _lwkt_dequeue(td);
191     crit_exit_quick(td);
192 }
193
194 #ifdef _KERNEL
195
196 /*
197  * LWKTs operate on a per-cpu basis
198  *
199  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
200  */
201 void
202 lwkt_gdinit(struct globaldata *gd)
203 {
204     int i;
205
206     for (i = 0; i < sizeof(gd->gd_tdrunq)/sizeof(gd->gd_tdrunq[0]); ++i)
207         TAILQ_INIT(&gd->gd_tdrunq[i]);
208     gd->gd_runqmask = 0;
209     TAILQ_INIT(&gd->gd_tdallq);
210 }
211
212 #endif /* _KERNEL */
213
214 /*
215  * Initialize a thread wait structure prior to first use.
216  *
217  * NOTE!  called from low level boot code, we cannot do anything fancy!
218  */
219 void
220 lwkt_wait_init(lwkt_wait_t w)
221 {
222     lwkt_token_init(&w->wa_token);
223     TAILQ_INIT(&w->wa_waitq);
224     w->wa_gen = 0;
225     w->wa_count = 0;
226 }
227
228 /*
229  * Create a new thread.  The thread must be associated with a process context
230  * or LWKT start address before it can be scheduled.  If the target cpu is
231  * -1 the thread will be created on the current cpu.
232  *
233  * If you intend to create a thread without a process context this function
234  * does everything except load the startup and switcher function.
235  */
236 thread_t
237 lwkt_alloc_thread(struct thread *td, int stksize, int cpu)
238 {
239     void *stack;
240     int flags = 0;
241     globaldata_t gd = mycpu;
242
243     if (td == NULL) {
244         crit_enter_gd(gd);
245         if (gd->gd_tdfreecount > 0) {
246             --gd->gd_tdfreecount;
247             td = TAILQ_FIRST(&gd->gd_tdfreeq);
248             KASSERT(td != NULL && (td->td_flags & TDF_RUNNING) == 0,
249                 ("lwkt_alloc_thread: unexpected NULL or corrupted td"));
250             TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdfreeq, td, td_threadq);
251             crit_exit_gd(gd);
252             flags = td->td_flags & (TDF_ALLOCATED_STACK|TDF_ALLOCATED_THREAD);
253         } else {
254             crit_exit_gd(gd);
255 #ifdef _KERNEL
256             td = zalloc(thread_zone);
257 #else
258             td = malloc(sizeof(struct thread));
259 #endif
260             td->td_kstack = NULL;
261             td->td_kstack_size = 0;
262             flags |= TDF_ALLOCATED_THREAD;
263         }
264     }
265     if ((stack = td->td_kstack) != NULL && td->td_kstack_size != stksize) {
266         if (flags & TDF_ALLOCATED_STACK) {
267 #ifdef _KERNEL
268             kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)stack, td->td_kstack_size);
269 #else
270             libcaps_free_stack(stack, td->td_kstack_size);
271 #endif
272             stack = NULL;
273         }
274     }
275     if (stack == NULL) {
276 #ifdef _KERNEL
277         stack = (void *)kmem_alloc(kernel_map, stksize);
278 #else
279         stack = libcaps_alloc_stack(stksize);
280 #endif
281         flags |= TDF_ALLOCATED_STACK;
282     }
283     if (cpu < 0)
284         lwkt_init_thread(td, stack, stksize, flags, mycpu);
285     else
286         lwkt_init_thread(td, stack, stksize, flags, globaldata_find(cpu));
287     return(td);
288 }
289
290 #ifdef _KERNEL
291
292 /*
293  * Initialize a preexisting thread structure.  This function is used by
294  * lwkt_alloc_thread() and also used to initialize the per-cpu idlethread.
295  *
296  * All threads start out in a critical section at a priority of
297  * TDPRI_KERN_DAEMON.  Higher level code will modify the priority as
298  * appropriate.  This function may send an IPI message when the 
299  * requested cpu is not the current cpu and consequently gd_tdallq may
300  * not be initialized synchronously from the point of view of the originating
301  * cpu.
302  *
303  * NOTE! we have to be careful in regards to creating threads for other cpus
304  * if SMP has not yet been activated.
305  */
306 #ifdef SMP
307
308 static void
309 lwkt_init_thread_remote(void *arg)
310 {
311     thread_t td = arg;
312
313     TAILQ_INSERT_TAIL(&td->td_gd->gd_tdallq, td, td_allq);
314 }
315
316 #endif
317
318 void
319 lwkt_init_thread(thread_t td, void *stack, int stksize, int flags,
320                 struct globaldata *gd)
321 {
322     globaldata_t mygd = mycpu;
323
324     bzero(td, sizeof(struct thread));
325     td->td_kstack = stack;
326     td->td_kstack_size = stksize;
327     td->td_flags |= flags;
328     td->td_gd = gd;
329     td->td_pri = TDPRI_KERN_DAEMON + TDPRI_CRIT;
330     lwkt_initport(&td->td_msgport, td);
331     pmap_init_thread(td);
332 #ifdef SMP
333     /*
334      * Normally initializing a thread for a remote cpu requires sending an
335      * IPI.  However, the idlethread is setup before the other cpus are
336      * activated so we have to treat it as a special case.  XXX manipulation
337      * of gd_tdallq requires the BGL.
338      */
339     if (gd == mygd || td == &gd->gd_idlethread) {
340         crit_enter_gd(mygd);
341         TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);
342         crit_exit_gd(mygd);
343     } else {
344         lwkt_send_ipiq(gd, lwkt_init_thread_remote, td);
345     }
346 #else
347     crit_enter_gd(mygd);
348     TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);
349     crit_exit_gd(mygd);
350 #endif
351 }
352
353 #endif /* _KERNEL */
354
355 void
356 lwkt_set_comm(thread_t td, const char *ctl, ...)
357 {
358     __va_list va;
359
360     __va_start(va, ctl);
361     vsnprintf(td->td_comm, sizeof(td->td_comm), ctl, va);
362     __va_end(va);
363 }
364
365 void
366 lwkt_hold(thread_t td)
367 {
368     ++td->td_refs;
369 }
370
371 void
372 lwkt_rele(thread_t td)
373 {
374     KKASSERT(td->td_refs > 0);
375     --td->td_refs;
376 }
377
378 #ifdef _KERNEL
379
380 void
381 lwkt_wait_free(thread_t td)
382 {
383     while (td->td_refs)
384         tsleep(td, 0, "tdreap", hz);
385 }
386
387 #endif
388
389 void
390 lwkt_free_thread(thread_t td)
391 {
392     struct globaldata *gd = mycpu;
393
394     KASSERT((td->td_flags & TDF_RUNNING) == 0,
395         ("lwkt_free_thread: did not exit! %p", td));
396
397     crit_enter_gd(gd);
398     TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);
399     if (gd->gd_tdfreecount < CACHE_NTHREADS &&
400         (td->td_flags & TDF_ALLOCATED_THREAD)
401     ) {
402         ++gd->gd_tdfreecount;
403         TAILQ_INSERT_HEAD(&gd->gd_tdfreeq, td, td_threadq);
404         crit_exit_gd(gd);
405     } else {
406         crit_exit_gd(gd);
407         if (td->td_kstack && (td->td_flags & TDF_ALLOCATED_STACK)) {
408 #ifdef _KERNEL
409             kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)td->td_kstack, td->td_kstack_size);
410 #else
411             libcaps_free_stack(td->td_kstack, td->td_kstack_size);
412 #endif
413             /* gd invalid */
414             td->td_kstack = NULL;
415             td->td_kstack_size = 0;
416         }
417         if (td->td_flags & TDF_ALLOCATED_THREAD) {
418 #ifdef _KERNEL
419             zfree(thread_zone, td);
420 #else
421             free(td);
422 #endif
423         }
424     }
425 }
426
427
428 /*
429  * Switch to the next runnable lwkt.  If no LWKTs are runnable then 
430  * switch to the idlethread.  Switching must occur within a critical
431  * section to avoid races with the scheduling queue.
432  *
433  * We always have full control over our cpu's run queue.  Other cpus
434  * that wish to manipulate our queue must use the cpu_*msg() calls to
435  * talk to our cpu, so a critical section is all that is needed and
436  * the result is very, very fast thread switching.
437  *
438  * The LWKT scheduler uses a fixed priority model and round-robins at
439  * each priority level.  User process scheduling is a totally
440  * different beast and LWKT priorities should not be confused with
441  * user process priorities.
442  *
443  * The MP lock may be out of sync with the thread's td_mpcount.  lwkt_switch()
444  * cleans it up.  Note that the td_switch() function cannot do anything that
445  * requires the MP lock since the MP lock will have already been setup for
446  * the target thread (not the current thread).  It's nice to have a scheduler
447  * that does not need the MP lock to work because it allows us to do some
448  * really cool high-performance MP lock optimizations.
449  */
450
451 void
452 lwkt_switch(void)
453 {
454     globaldata_t gd = mycpu;
455     thread_t td = gd->gd_curthread;
456     thread_t ntd;
457 #ifdef SMP
458     int mpheld;
459 #endif
460
461     /*
462      * Switching from within a 'fast' (non thread switched) interrupt or IPI
463      * is illegal.  However, we may have to do it anyway if we hit a fatal
464      * kernel trap or we have paniced.
465      *
466      * If this case occurs save and restore the interrupt nesting level.
467      */
468     if (gd->gd_intr_nesting_level) {
469         int savegdnest;
470         int savegdtrap;
471
472         if (gd->gd_trap_nesting_level == 0 && panicstr == NULL) {
473             panic("lwkt_switch: cannot switch from within "
474                   "a fast interrupt, yet, td %p\n", td);
475         } else {
476             savegdnest = gd->gd_intr_nesting_level;
477             savegdtrap = gd->gd_trap_nesting_level;
478             gd->gd_intr_nesting_level = 0;
479             gd->gd_trap_nesting_level = 0;
480             if ((td->td_flags & TDF_PANICWARN) == 0) {
481                 td->td_flags |= TDF_PANICWARN;
482                 printf("Warning: thread switch from interrupt or IPI, "
483                         "thread %p (%s)\n", td, td->td_comm);
484 #ifdef DDB
485                 db_print_backtrace();
486 #endif
487             }
488             lwkt_switch();
489             gd->gd_intr_nesting_level = savegdnest;
490             gd->gd_trap_nesting_level = savegdtrap;
491             return;
492         }
493     }
494
495     /*
496      * Passive release (used to transition from user to kernel mode
497      * when we block or switch rather then when we enter the kernel).
498      * This function is NOT called if we are switching into a preemption
499      * or returning from a preemption.  Typically this causes us to lose
500      * our current process designation (if we have one) and become a true
501      * LWKT thread, and may also hand the current process designation to
502      * another process and schedule thread.
503      */
504     if (td->td_release)
505             td->td_release(td);
506
507     crit_enter_gd(gd);
508
509 #ifdef SMP
510     /*
511      * td_mpcount cannot be used to determine if we currently hold the
512      * MP lock because get_mplock() will increment it prior to attempting
513      * to get the lock, and switch out if it can't.  Our ownership of 
514      * the actual lock will remain stable while we are in a critical section
515      * (but, of course, another cpu may own or release the lock so the
516      * actual value of mp_lock is not stable).
517      */
518     mpheld = MP_LOCK_HELD();
519 #ifdef  INVARIANTS
520     if (td->td_cscount) {
521         printf("Diagnostic: attempt to switch while mastering cpusync: %p\n",
522                 td);
523         if (panic_on_cscount)
524             panic("switching while mastering cpusync");
525     }
526 #endif
527 #endif
528     if ((ntd = td->td_preempted) != NULL) {
529         /*
530          * We had preempted another thread on this cpu, resume the preempted
531          * thread.  This occurs transparently, whether the preempted thread
532          * was scheduled or not (it may have been preempted after descheduling
533          * itself). 
534          *
535          * We have to setup the MP lock for the original thread after backing
536          * out the adjustment that was made to curthread when the original
537          * was preempted.
538          */
539         KKASSERT(ntd->td_flags & TDF_PREEMPT_LOCK);
540 #ifdef SMP
541         if (ntd->td_mpcount && mpheld == 0) {
542             panic("MPLOCK NOT HELD ON RETURN: %p %p %d %d",
543                td, ntd, td->td_mpcount, ntd->td_mpcount);
544         }
545         if (ntd->td_mpcount) {
546             td->td_mpcount -= ntd->td_mpcount;
547             KKASSERT(td->td_mpcount >= 0);
548         }
549 #endif
550         ntd->td_flags |= TDF_PREEMPT_DONE;
551
552         /*
553          * XXX.  The interrupt may have woken a thread up, we need to properly
554          * set the reschedule flag if the originally interrupted thread is at
555          * a lower priority.
556          */
557         if (gd->gd_runqmask > (2 << (ntd->td_pri & TDPRI_MASK)) - 1)
558             need_lwkt_resched();
559         /* YYY release mp lock on switchback if original doesn't need it */
560     } else {
561         /*
562          * Priority queue / round-robin at each priority.  Note that user
563          * processes run at a fixed, low priority and the user process
564          * scheduler deals with interactions between user processes
565          * by scheduling and descheduling them from the LWKT queue as
566          * necessary.
567          *
568          * We have to adjust the MP lock for the target thread.  If we 
569          * need the MP lock and cannot obtain it we try to locate a
570          * thread that does not need the MP lock.  If we cannot, we spin
571          * instead of HLT.
572          *
573          * A similar issue exists for the tokens held by the target thread.
574          * If we cannot obtain ownership of the tokens we cannot immediately
575          * schedule the thread.
576          */
577
578         /*
579          * We are switching threads.  If there are any pending requests for
580          * tokens we can satisfy all of them here.
581          */
582 #ifdef SMP
583         if (gd->gd_tokreqbase)
584                 lwkt_drain_token_requests();
585 #endif
586
587         /*
588          * If an LWKT reschedule was requested, well that is what we are
589          * doing now so clear it.
590          */
591         clear_lwkt_resched();
592 again:
593         if (gd->gd_runqmask) {
594             int nq = bsrl(gd->gd_runqmask);
595             if ((ntd = TAILQ_FIRST(&gd->gd_tdrunq[nq])) == NULL) {
596                 gd->gd_runqmask &= ~(1 << nq);
597                 goto again;
598             }
599 #ifdef SMP
600             /*
601              * THREAD SELECTION FOR AN SMP MACHINE BUILD
602              *
603              * If the target needs the MP lock and we couldn't get it,
604              * or if the target is holding tokens and we could not 
605              * gain ownership of the tokens, continue looking for a
606              * thread to schedule and spin instead of HLT if we can't.
607              *
608              * NOTE: the mpheld variable invalid after this conditional, it
609              * can change due to both cpu_try_mplock() returning success
610              * AND interactions in lwkt_chktokens() due to the fact that
611              * we are trying to check the mpcount of a thread other then
612              * the current thread.  Because of this, if the current thread
613              * is not holding td_mpcount, an IPI indirectly run via
614              * lwkt_chktokens() can obtain and release the MP lock and
615              * cause the core MP lock to be released. 
616              */
617             if ((ntd->td_mpcount && mpheld == 0 && !cpu_try_mplock()) ||
618                 (ntd->td_toks && lwkt_chktokens(ntd) == 0)
619             ) {
620                 u_int32_t rqmask = gd->gd_runqmask;
621
622                 mpheld = MP_LOCK_HELD();
623                 ntd = NULL;
624                 while (rqmask) {
625                     TAILQ_FOREACH(ntd, &gd->gd_tdrunq[nq], td_threadq) {
626                         if (ntd->td_mpcount && !mpheld && !cpu_try_mplock()) {
627                             /* spinning due to MP lock being held */
628 #ifdef  INVARIANTS
629                             ++mplock_contention_count;
630 #endif
631                             /* mplock still not held, 'mpheld' still valid */
632                             continue;
633                         }
634
635                         /*
636                          * mpheld state invalid after chktokens call returns
637                          * failure, but the variable is only needed for
638                          * the loop.
639                          */
640                         if (ntd->td_toks && !lwkt_chktokens(ntd)) {
641                             /* spinning due to token contention */
642 #ifdef  INVARIANTS
643                             ++token_contention_count;
644 #endif
645                             mpheld = MP_LOCK_HELD();
646                             continue;
647                         }
648                         break;
649                     }
650                     if (ntd)
651                         break;
652                     rqmask &= ~(1 << nq);
653                     nq = bsrl(rqmask);
654                 }
655                 if (ntd == NULL) {
656                     ntd = &gd->gd_idlethread;
657                     ntd->td_flags |= TDF_IDLE_NOHLT;
658                     goto using_idle_thread;
659                 } else {
660                     TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
661                     TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
662                 }
663             } else {
664                 TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
665                 TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
666             }
667 #else
668             /*
669              * THREAD SELECTION FOR A UP MACHINE BUILD.  We don't have to
670              * worry about tokens or the BGL.
671              */
672             TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
673             TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdrunq[nq], ntd, td_threadq);
674 #endif
675         } else {
676             /*
677              * We have nothing to run but only let the idle loop halt
678              * the cpu if there are no pending interrupts.
679              */
680             ntd = &gd->gd_idlethread;
681             if (gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_MASK)
682                 ntd->td_flags |= TDF_IDLE_NOHLT;
683 #ifdef SMP
684 using_idle_thread:
685             /*
686              * The idle thread should not be holding the MP lock unless we
687              * are trapping in the kernel or in a panic.  Since we select the
688              * idle thread unconditionally when no other thread is available,
689              * if the MP lock is desired during a panic or kernel trap, we
690              * have to loop in the scheduler until we get it.
691              */
692             if (ntd->td_mpcount) {
693                 mpheld = MP_LOCK_HELD();
694                 if (gd->gd_trap_nesting_level == 0 && panicstr == NULL)
695                     panic("Idle thread %p was holding the BGL!", ntd);
696                 else if (mpheld == 0)
697                     goto again;
698             }
699 #endif
700         }
701     }
702     KASSERT(ntd->td_pri >= TDPRI_CRIT,
703         ("priority problem in lwkt_switch %d %d", td->td_pri, ntd->td_pri));
704
705     /*
706      * Do the actual switch.  If the new target does not need the MP lock
707      * and we are holding it, release the MP lock.  If the new target requires
708      * the MP lock we have already acquired it for the target.
709      */
710 #ifdef SMP
711     if (ntd->td_mpcount == 0 ) {
712         if (MP_LOCK_HELD())
713             cpu_rel_mplock();
714     } else {
715         ASSERT_MP_LOCK_HELD(ntd);
716     }
717 #endif
718     if (td != ntd) {
719         ++switch_count;
720         td->td_switch(ntd);
721     }
722     /* NOTE: current cpu may have changed after switch */
723     crit_exit_quick(td);
724 }
725
726 /*
727  * Request that the target thread preempt the current thread.  Preemption
728  * only works under a specific set of conditions:
729  *
730  *      - We are not preempting ourselves
731  *      - The target thread is owned by the current cpu
732  *      - We are not currently being preempted
733  *      - The target is not currently being preempted
734  *      - We are able to satisfy the target's MP lock requirements (if any).
735  *
736  * THE CALLER OF LWKT_PREEMPT() MUST BE IN A CRITICAL SECTION.  Typically
737  * this is called via lwkt_schedule() through the td_preemptable callback.
738  * critpri is the managed critical priority that we should ignore in order
739  * to determine whether preemption is possible (aka usually just the crit
740  * priority of lwkt_schedule() itself).
741  *
742  * XXX at the moment we run the target thread in a critical section during
743  * the preemption in order to prevent the target from taking interrupts
744  * that *WE* can't.  Preemption is strictly limited to interrupt threads
745  * and interrupt-like threads, outside of a critical section, and the
746  * preempted source thread will be resumed the instant the target blocks
747  * whether or not the source is scheduled (i.e. preemption is supposed to
748  * be as transparent as possible).
749  *
750  * The target thread inherits our MP count (added to its own) for the
751  * duration of the preemption in order to preserve the atomicy of the
752  * MP lock during the preemption.  Therefore, any preempting targets must be
753  * careful in regards to MP assertions.  Note that the MP count may be
754  * out of sync with the physical mp_lock, but we do not have to preserve
755  * the original ownership of the lock if it was out of synch (that is, we
756  * can leave it synchronized on return).
757  */
758 void
759 lwkt_preempt(thread_t ntd, int critpri)
760 {
761     struct globaldata *gd = mycpu;
762     thread_t td;
763 #ifdef SMP
764     int mpheld;
765     int savecnt;
766 #endif
767
768     /*
769      * The caller has put us in a critical section.  We can only preempt
770      * if the caller of the caller was not in a critical section (basically
771      * a local interrupt), as determined by the 'critpri' parameter. 
772      *
773      * YYY The target thread must be in a critical section (else it must
774      * inherit our critical section?  I dunno yet).
775      *
776      * Any tokens held by the target may not be held by thread(s) being
777      * preempted.  We take the easy way out and do not preempt if
778      * the target is holding tokens.
779      *
780      * Set need_lwkt_resched() unconditionally for now YYY.
781      */
782     KASSERT(ntd->td_pri >= TDPRI_CRIT, ("BADCRIT0 %d", ntd->td_pri));
783
784     td = gd->gd_curthread;
785     if ((ntd->td_pri & TDPRI_MASK) <= (td->td_pri & TDPRI_MASK)) {
786         ++preempt_miss;
787         return;
788     }
789     if ((td->td_pri & ~TDPRI_MASK) > critpri) {
790         ++preempt_miss;
791         need_lwkt_resched();
792         return;
793     }
794 #ifdef SMP
795     if (ntd->td_gd != gd) {
796         ++preempt_miss;
797         need_lwkt_resched();
798         return;
799     }
800 #endif
801     /*
802      * Take the easy way out and do not preempt if the target is holding
803      * one or more tokens.  We could test whether the thread(s) being
804      * preempted interlock against the target thread's tokens and whether
805      * we can get all the target thread's tokens, but this situation 
806      * should not occur very often so its easier to simply not preempt.
807      */
808     if (ntd->td_toks != NULL) {
809         ++preempt_miss;
810         need_lwkt_resched();
811         return;
812     }
813     if (td == ntd || ((td->td_flags | ntd->td_flags) & TDF_PREEMPT_LOCK)) {
814         ++preempt_weird;
815         need_lwkt_resched();
816         return;
817     }
818     if (ntd->td_preempted) {
819         ++preempt_hit;
820         need_lwkt_resched();
821         return;
822     }
823 #ifdef SMP
824     /*
825      * note: an interrupt might have occured just as we were transitioning
826      * to or from the MP lock.  In this case td_mpcount will be pre-disposed
827      * (non-zero) but not actually synchronized with the actual state of the
828      * lock.  We can use it to imply an MP lock requirement for the
829      * preemption but we cannot use it to test whether we hold the MP lock
830      * or not.
831      */
832     savecnt = td->td_mpcount;
833     mpheld = MP_LOCK_HELD();
834     ntd->td_mpcount += td->td_mpcount;
835     if (mpheld == 0 && ntd->td_mpcount && !cpu_try_mplock()) {
836         ntd->td_mpcount -= td->td_mpcount;
837         ++preempt_miss;
838         need_lwkt_resched();
839         return;
840     }
841 #endif
842
843     /*
844      * Since we are able to preempt the current thread, there is no need to
845      * call need_lwkt_resched().
846      */
847     ++preempt_hit;
848     ntd->td_preempted = td;
849     td->td_flags |= TDF_PREEMPT_LOCK;
850     td->td_switch(ntd);
851     KKASSERT(ntd->td_preempted && (td->td_flags & TDF_PREEMPT_DONE));
852 #ifdef SMP
853     KKASSERT(savecnt == td->td_mpcount);
854     mpheld = MP_LOCK_HELD();
855     if (mpheld && td->td_mpcount == 0)
856         cpu_rel_mplock();
857     else if (mpheld == 0 && td->td_mpcount)
858         panic("lwkt_preempt(): MP lock was not held through");
859 #endif
860     ntd->td_preempted = NULL;
861     td->td_flags &= ~(TDF_PREEMPT_LOCK|TDF_PREEMPT_DONE);
862 }
863
864 /*
865  * Yield our thread while higher priority threads are pending.  This is
866  * typically called when we leave a critical section but it can be safely
867  * called while we are in a critical section.
868  *
869  * This function will not generally yield to equal priority threads but it
870  * can occur as a side effect.  Note that lwkt_switch() is called from
871  * inside the critical section to prevent its own crit_exit() from reentering
872  * lwkt_yield_quick().
873  *
874  * gd_reqflags indicates that *something* changed, e.g. an interrupt or softint
875  * came along but was blocked and made pending.
876  *
877  * (self contained on a per cpu basis)
878  */
879 void
880 lwkt_yield_quick(void)
881 {
882     globaldata_t gd = mycpu;
883     thread_t td = gd->gd_curthread;
884
885     /*
886      * gd_reqflags is cleared in splz if the cpl is 0.  If we were to clear
887      * it with a non-zero cpl then we might not wind up calling splz after
888      * a task switch when the critical section is exited even though the
889      * new task could accept the interrupt.
890      *
891      * XXX from crit_exit() only called after last crit section is released.
892      * If called directly will run splz() even if in a critical section.
893      *
894      * td_nest_count prevent deep nesting via splz() or doreti().  Note that
895      * except for this special case, we MUST call splz() here to handle any
896      * pending ints, particularly after we switch, or we might accidently
897      * halt the cpu with interrupts pending.
898      */
899     if (gd->gd_reqflags && td->td_nest_count < 2)
900         splz();
901
902     /*
903      * YYY enabling will cause wakeup() to task-switch, which really
904      * confused the old 4.x code.  This is a good way to simulate
905      * preemption and MP without actually doing preemption or MP, because a
906      * lot of code assumes that wakeup() does not block.
907      */
908     if (untimely_switch && td->td_nest_count == 0 &&
909         gd->gd_intr_nesting_level == 0
910     ) {
911         crit_enter_quick(td);
912         /*
913          * YYY temporary hacks until we disassociate the userland scheduler
914          * from the LWKT scheduler.
915          */
916         if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
917             lwkt_switch();              /* will not reenter yield function */
918         } else {
919             lwkt_schedule_self(td);     /* make sure we are scheduled */
920             lwkt_switch();              /* will not reenter yield function */
921             lwkt_deschedule_self(td);   /* make sure we are descheduled */
922         }
923         crit_exit_noyield(td);
924     }
925 }
926
927 /*
928  * This implements a normal yield which, unlike _quick, will yield to equal
929  * priority threads as well.  Note that gd_reqflags tests will be handled by
930  * the crit_exit() call in lwkt_switch().
931  *
932  * (self contained on a per cpu basis)
933  */
934 void
935 lwkt_yield(void)
936 {
937     lwkt_schedule_self(curthread);
938     lwkt_switch();
939 }
940
941 /*
942  * Generic schedule.  Possibly schedule threads belonging to other cpus and
943  * deal with threads that might be blocked on a wait queue.
944  *
945  * We have a little helper inline function which does additional work after
946  * the thread has been enqueued, including dealing with preemption and
947  * setting need_lwkt_resched() (which prevents the kernel from returning
948  * to userland until it has processed higher priority threads).
949  */
950 static __inline
951 void
952 _lwkt_schedule_post(globaldata_t gd, thread_t ntd, int cpri)
953 {
954     if (ntd->td_preemptable) {
955         ntd->td_preemptable(ntd, cpri); /* YYY +token */
956     } else if ((ntd->td_flags & TDF_NORESCHED) == 0 &&
957         (ntd->td_pri & TDPRI_MASK) > (gd->gd_curthread->td_pri & TDPRI_MASK)
958     ) {
959         need_lwkt_resched();
960     }
961 }
962
963 void
964 lwkt_schedule(thread_t td)
965 {
966     globaldata_t mygd = mycpu;
967
968 #ifdef  INVARIANTS
969     KASSERT(td != &td->td_gd->gd_idlethread, ("lwkt_schedule(): scheduling gd_idlethread is illegal!"));
970     if ((td->td_flags & TDF_PREEMPT_LOCK) == 0 && td->td_proc 
971         && td->td_proc->p_stat == SSLEEP
972     ) {
973         printf("PANIC schedule curtd = %p (%d %d) target %p (%d %d)\n",
974             curthread,
975             curthread->td_proc ? curthread->td_proc->p_pid : -1,
976             curthread->td_proc ? curthread->td_proc->p_stat : -1,
977             td,
978             td->td_proc ? td->td_proc->p_pid : -1,
979             td->td_proc ? td->td_proc->p_stat : -1
980         );
981         panic("SCHED PANIC");
982     }
983 #endif
984     crit_enter_gd(mygd);
985     if (td == mygd->gd_curthread) {
986         _lwkt_enqueue(td);
987     } else {
988         lwkt_wait_t w;
989
990         /*
991          * If the thread is on a wait list we have to send our scheduling
992          * request to the owner of the wait structure.  Otherwise we send
993          * the scheduling request to the cpu owning the thread.  Races
994          * are ok, the target will forward the message as necessary (the
995          * message may chase the thread around before it finally gets
996          * acted upon).
997          *
998          * (remember, wait structures use stable storage)
999          *
1000          * NOTE: we have to account for the number of critical sections
1001          * under our control when calling _lwkt_schedule_post() so it
1002          * can figure out whether preemption is allowed.
1003          *
1004          * NOTE: The wait structure algorithms are a mess and need to be
1005          * rewritten.
1006          *
1007          * NOTE: We cannot safely acquire or release a token, even 
1008          * non-blocking, because this routine may be called in the context
1009          * of a thread already holding the token and thus not provide any
1010          * interlock protection.  We cannot safely manipulate the td_toks
1011          * list for the same reason.  Instead we depend on our critical
1012          * section if the token is owned by our cpu.
1013          */
1014         if ((w = td->td_wait) != NULL) {
1015             if (w->wa_token.t_cpu == mygd) {
1016                 TAILQ_REMOVE(&w->wa_waitq, td, td_threadq);
1017                 --w->wa_count;
1018                 td->td_wait = NULL;
1019 #ifdef SMP
1020                 if (td->td_gd == mygd) {
1021                     _lwkt_enqueue(td);
1022                     _lwkt_schedule_post(mygd, td, TDPRI_CRIT);
1023                 } else {
1024                     lwkt_send_ipiq(td->td_gd, (ipifunc1_t)lwkt_schedule, td);
1025                 }
1026 #else
1027                 _lwkt_enqueue(td);
1028                 _lwkt_schedule_post(mygd, td, TDPRI_CRIT);
1029 #endif
1030             } else {
1031 #ifdef SMP
1032                 lwkt_send_ipiq(w->wa_token.t_cpu, (ipifunc1_t)lwkt_schedule, td);
1033 #else
1034                 panic("bad token %p", &w->wa_token);
1035 #endif
1036             }
1037         } else {
1038             /*
1039              * If the wait structure is NULL and we own the thread, there
1040              * is no race (since we are in a critical section).  If we
1041              * do not own the thread there might be a race but the
1042              * target cpu will deal with it.
1043              */
1044 #ifdef SMP
1045             if (td->td_gd == mygd) {
1046                 _lwkt_enqueue(td);
1047                 _lwkt_schedule_post(mygd, td, TDPRI_CRIT);
1048             } else {
1049                 lwkt_send_ipiq(td->td_gd, (ipifunc1_t)lwkt_schedule, td);
1050             }
1051 #else
1052             _lwkt_enqueue(td);
1053             _lwkt_schedule_post(mygd, td, TDPRI_CRIT);
1054 #endif
1055         }
1056     }
1057     crit_exit_gd(mygd);
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Managed acquisition.  This code assumes that the MP lock is held for
1062  * the tdallq operation and that the thread has been descheduled from its
1063  * original cpu.  We also have to wait for the thread to be entirely switched
1064  * out on its original cpu (this is usually fast enough that we never loop)
1065  * since the LWKT system does not have to hold the MP lock while switching
1066  * and the target may have released it before switching.
1067  */
1068 void
1069 lwkt_acquire(thread_t td)
1070 {
1071     globaldata_t gd;
1072     globaldata_t mygd;
1073
1074     gd = td->td_gd;
1075     mygd = mycpu;
1076     cpu_lfence();
1077     KKASSERT((td->td_flags & TDF_RUNQ) == 0);
1078     while (td->td_flags & TDF_RUNNING)  /* XXX spin */
1079         cpu_lfence();
1080     if (gd != mygd) {
1081         crit_enter_gd(mygd);
1082         TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);      /* protected by BGL */
1083         td->td_gd = mygd;
1084         TAILQ_INSERT_TAIL(&mygd->gd_tdallq, td, td_allq); /* protected by BGL */
1085         crit_exit_gd(mygd);
1086     }
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Generic deschedule.  Descheduling threads other then your own should be
1091  * done only in carefully controlled circumstances.  Descheduling is 
1092  * asynchronous.  
1093  *
1094  * This function may block if the cpu has run out of messages.
1095  */
1096 void
1097 lwkt_deschedule(thread_t td)
1098 {
1099     crit_enter();
1100 #ifdef SMP
1101     if (td == curthread) {
1102         _lwkt_dequeue(td);
1103     } else {
1104         if (td->td_gd == mycpu) {
1105             _lwkt_dequeue(td);
1106         } else {
1107             lwkt_send_ipiq(td->td_gd, (ipifunc1_t)lwkt_deschedule, td);
1108         }
1109     }
1110 #else
1111     _lwkt_dequeue(td);
1112 #endif
1113     crit_exit();
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Set the target thread's priority.  This routine does not automatically
1118  * switch to a higher priority thread, LWKT threads are not designed for
1119  * continuous priority changes.  Yield if you want to switch.
1120  *
1121  * We have to retain the critical section count which uses the high bits
1122  * of the td_pri field.  The specified priority may also indicate zero or
1123  * more critical sections by adding TDPRI_CRIT*N.
1124  *
1125  * Note that we requeue the thread whether it winds up on a different runq
1126  * or not.  uio_yield() depends on this and the routine is not normally
1127  * called with the same priority otherwise.
1128  */
1129 void
1130 lwkt_setpri(thread_t td, int pri)
1131 {
1132     KKASSERT(pri >= 0);
1133     KKASSERT(td->td_gd == mycpu);
1134     crit_enter();
1135     if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
1136         _lwkt_dequeue(td);
1137         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
1138         _lwkt_enqueue(td);
1139     } else {
1140         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
1141     }
1142     crit_exit();
1143 }
1144
1145 void
1146 lwkt_setpri_self(int pri)
1147 {
1148     thread_t td = curthread;
1149
1150     KKASSERT(pri >= 0 && pri <= TDPRI_MAX);
1151     crit_enter();
1152     if (td->td_flags & TDF_RUNQ) {
1153         _lwkt_dequeue(td);
1154         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
1155         _lwkt_enqueue(td);
1156     } else {
1157         td->td_pri = (td->td_pri & ~TDPRI_MASK) + pri;
1158     }
1159     crit_exit();
1160 }
1161
1162 /*
1163  * Determine if there is a runnable thread at a higher priority then
1164  * the current thread.  lwkt_setpri() does not check this automatically.
1165  * Return 1 if there is, 0 if there isn't.
1166  *
1167  * Example: if bit 31 of runqmask is set and the current thread is priority
1168  * 30, then we wind up checking the mask: 0x80000000 against 0x7fffffff.  
1169  *
1170  * If nq reaches 31 the shift operation will overflow to 0 and we will wind
1171  * up comparing against 0xffffffff, a comparison that will always be false.
1172  */
1173 int
1174 lwkt_checkpri_self(void)
1175 {
1176     globaldata_t gd = mycpu;
1177     thread_t td = gd->gd_curthread;
1178     int nq = td->td_pri & TDPRI_MASK;
1179
1180     while (gd->gd_runqmask > (__uint32_t)(2 << nq) - 1) {
1181         if (TAILQ_FIRST(&gd->gd_tdrunq[nq + 1]))
1182             return(1);
1183         ++nq;
1184     }
1185     return(0);
1186 }
1187
1188 /*
1189  * Migrate the current thread to the specified cpu.  The BGL must be held
1190  * (for the gd_tdallq manipulation XXX).  This is accomplished by 
1191  * descheduling ourselves from the current cpu, moving our thread to the
1192  * tdallq of the target cpu, IPI messaging the target cpu, and switching out.
1193  * TDF_MIGRATING prevents scheduling races while the thread is being migrated.
1194  */
1195 #ifdef SMP
1196 static void lwkt_setcpu_remote(void *arg);
1197 #endif
1198
1199 void
1200 lwkt_setcpu_self(globaldata_t rgd)
1201 {
1202 #ifdef SMP
1203     thread_t td = curthread;
1204
1205     if (td->td_gd != rgd) {
1206         crit_enter_quick(td);
1207         td->td_flags |= TDF_MIGRATING;
1208         lwkt_deschedule_self(td);
1209         TAILQ_REMOVE(&td->td_gd->gd_tdallq, td, td_allq); /* protected by BGL */
1210         TAILQ_INSERT_TAIL(&rgd->gd_tdallq, td, td_allq); /* protected by BGL */
1211         lwkt_send_ipiq(rgd, (ipifunc1_t)lwkt_setcpu_remote, td);
1212         lwkt_switch();
1213         /* we are now on the target cpu */
1214         crit_exit_quick(td);
1215     }
1216 #endif
1217 }
1218
1219 /*
1220  * Remote IPI for cpu migration (called while in a critical section so we
1221  * do not have to enter another one).  The thread has already been moved to
1222  * our cpu's allq, but we must wait for the thread to be completely switched
1223  * out on the originating cpu before we schedule it on ours or the stack
1224  * state may be corrupt.  We clear TDF_MIGRATING after flushing the GD
1225  * change to main memory.
1226  *
1227  * XXX The use of TDF_MIGRATING might not be sufficient to avoid races
1228  * against wakeups.  It is best if this interface is used only when there
1229  * are no pending events that might try to schedule the thread.
1230  */
1231 #ifdef SMP
1232 static void
1233 lwkt_setcpu_remote(void *arg)
1234 {
1235     thread_t td = arg;
1236     globaldata_t gd = mycpu;
1237
1238     while (td->td_flags & TDF_RUNNING)
1239         cpu_lfence();
1240     td->td_gd = gd;
1241     cpu_sfence();
1242     td->td_flags &= ~TDF_MIGRATING;
1243     _lwkt_enqueue(td);
1244 }
1245 #endif
1246
1247 struct lwp *
1248 lwkt_preempted_proc(void)
1249 {
1250     thread_t td = curthread;
1251     while (td->td_preempted)
1252         td = td->td_preempted;
1253     return(td->td_lwp);
1254 }
1255
1256 /*
1257  * Block on the specified wait queue until signaled.  A generation number
1258  * must be supplied to interlock the wait queue.  The function will
1259  * return immediately if the generation number does not match the wait
1260  * structure's generation number.
1261  */
1262 void
1263 lwkt_block(lwkt_wait_t w, const char *wmesg, int *gen)
1264 {
1265     thread_t td = curthread;
1266     lwkt_tokref ilock;
1267
1268     lwkt_gettoken(&ilock, &w->wa_token);
1269     crit_enter();
1270     if (w->wa_gen == *gen) {
1271         _lwkt_dequeue(td);
1272         TAILQ_INSERT_TAIL(&w->wa_waitq, td, td_threadq);
1273         ++w->wa_count;
1274         td->td_wait = w;
1275         td->td_wmesg = wmesg;
1276     again:
1277         lwkt_switch();
1278         if (td->td_wmesg != NULL) {
1279             _lwkt_dequeue(td);
1280             goto again;
1281         }
1282     }
1283     crit_exit();
1284     *gen = w->wa_gen;
1285     lwkt_reltoken(&ilock);
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Signal a wait queue.  We gain ownership of the wait queue in order to
1290  * signal it.  Once a thread is removed from the wait queue we have to
1291  * deal with the cpu owning the thread.
1292  *
1293  * Note: alternatively we could message the target cpu owning the wait
1294  * queue.  YYY implement as sysctl.
1295  */
1296 void
1297 lwkt_signal(lwkt_wait_t w, int count)
1298 {
1299     thread_t td;
1300     lwkt_tokref ilock;
1301
1302     lwkt_gettoken(&ilock, &w->wa_token);
1303     ++w->wa_gen;
1304     crit_enter();
1305     if (count < 0)
1306         count = w->wa_count;
1307     while ((td = TAILQ_FIRST(&w->wa_waitq)) != NULL && count) {
1308         --count;
1309         --w->wa_count;
1310         TAILQ_REMOVE(&w->wa_waitq, td, td_threadq);
1311         td->td_wait = NULL;
1312         td->td_wmesg = NULL;
1313 #ifdef SMP
1314         if (td->td_gd == mycpu) {
1315             _lwkt_enqueue(td);
1316         } else {
1317             lwkt_send_ipiq(td->td_gd, (ipifunc1_t)lwkt_schedule, td);
1318         }
1319 #else
1320         _lwkt_enqueue(td);
1321 #endif
1322     }
1323     crit_exit();
1324     lwkt_reltoken(&ilock);
1325 }
1326
1327 /*
1328  * Create a kernel process/thread/whatever.  It shares it's address space
1329  * with proc0 - ie: kernel only.
1330  *
1331  * NOTE!  By default new threads are created with the MP lock held.  A 
1332  * thread which does not require the MP lock should release it by calling
1333  * rel_mplock() at the start of the new thread.
1334  */
1335 int
1336 lwkt_create(void (*func)(void *), void *arg,
1337     struct thread **tdp, thread_t template, int tdflags, int cpu,
1338     const char *fmt, ...)
1339 {
1340     thread_t td;
1341     __va_list ap;
1342
1343     td = lwkt_alloc_thread(template, LWKT_THREAD_STACK, cpu);
1344     if (tdp)
1345         *tdp = td;
1346     cpu_set_thread_handler(td, lwkt_exit, func, arg);
1347     td->td_flags |= TDF_VERBOSE | tdflags;
1348 #ifdef SMP
1349     td->td_mpcount = 1;
1350 #endif
1351
1352     /*
1353      * Set up arg0 for 'ps' etc
1354      */
1355     __va_start(ap, fmt);
1356     vsnprintf(td->td_comm, sizeof(td->td_comm), fmt, ap);
1357     __va_end(ap);
1358
1359     /*
1360      * Schedule the thread to run
1361      */
1362     if ((td->td_flags & TDF_STOPREQ) == 0)
1363         lwkt_schedule(td);
1364     else
1365         td->td_flags &= ~TDF_STOPREQ;
1366     return 0;
1367 }
1368
1369 /*
1370  * kthread_* is specific to the kernel and is not needed by userland.
1371  */
1372 #ifdef _KERNEL
1373
1374 /*
1375  * Destroy an LWKT thread.   Warning!  This function is not called when
1376  * a process exits, cpu_proc_exit() directly calls cpu_thread_exit() and
1377  * uses a different reaping mechanism.
1378  */
1379 void
1380 lwkt_exit(void)
1381 {
1382     thread_t td = curthread;
1383     globaldata_t gd;
1384
1385     if (td->td_flags & TDF_VERBOSE)
1386         printf("kthread %p %s has exited\n", td, td->td_comm);
1387     caps_exit(td);
1388     crit_enter_quick(td);
1389     lwkt_deschedule_self(td);
1390     gd = mycpu;
1391     KKASSERT(gd == td->td_gd);
1392     TAILQ_REMOVE(&gd->gd_tdallq, td, td_allq);
1393     if (td->td_flags & TDF_ALLOCATED_THREAD) {
1394         ++gd->gd_tdfreecount;
1395         TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tdfreeq, td, td_threadq);
1396     }
1397     cpu_thread_exit();
1398 }
1399
1400 #endif /* _KERNEL */
1401
1402 void
1403 crit_panic(void)
1404 {
1405     thread_t td = curthread;
1406     int lpri = td->td_pri;
1407
1408     td->td_pri = 0;
1409     panic("td_pri is/would-go negative! %p %d", td, lpri);
1410 }
1411
1412 #ifdef SMP
1413
1414 /*
1415  * Called from debugger/panic on cpus which have been stopped.  We must still
1416  * process the IPIQ while stopped, even if we were stopped while in a critical
1417  * section (XXX).
1418  *
1419  * If we are dumping also try to process any pending interrupts.  This may
1420  * or may not work depending on the state of the cpu at the point it was
1421  * stopped.
1422  */
1423 void
1424 lwkt_smp_stopped(void)
1425 {
1426     globaldata_t gd = mycpu;
1427
1428     crit_enter_gd(gd);
1429     if (dumping) {
1430         lwkt_process_ipiq();
1431         splz();
1432     } else {
1433         lwkt_process_ipiq();
1434     }
1435     crit_exit_gd(gd);
1436 }
1437
1438 #endif