share/man/man9/mi_switch.9

   1 .\"     $NetBSD: ctxsw.9,v 1.2 1996/12/02 00:11:31 tls Exp $
   2 .\"
   3 .\" Copyright (c) 1996 The NetBSD Foundation, Inc.
   4 .\" All rights reserved.
   5 .\"
   6 .\" This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
   7 .\" by Paul Kranenburg.
   8 .\"
   9 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
  11 .\" are met:
  12 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
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  23 .\"    from this software without specific prior written permission.
  24 .\"
  25 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
  26 .\" ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  27 .\" TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  28 .\" PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE
  29 .\" LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  30 .\" CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  31 .\" SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  32 .\" INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  33 .\" CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  34 .\" ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  35 .\" POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  36 .\"
  37 .\" $FreeBSD: src/share/man/man9/mi_switch.9,v 1.7.2.4 2001/12/17 11:30:18 ru Exp $
  38 .\"
  39 .Dd November 24, 1996
  40 .Dt MI_SWITCH 9
  41 .Os
  42 .Sh NAME
  43 .Nm mi_switch ,
  44 .Nm cpu_switch
  45 .Nd switch to another process context
  46 .Sh SYNOPSIS
  47 .In sys/param.h
  48 .In sys/proc.h
  49 .Ft void
  50 .Fn mi_switch "void"
  51 .Ft void
  52 .Fn cpu_switch "struct proc *p"
  53 .Sh DESCRIPTION
  54 The
  55 .Fn mi_switch
  56 function implements the machine independent prelude to a process context
  57 switch.
  58 It is called from only a few distinguished places in the kernel
  59 code as a result of the principle of non-preemtable kernel mode execution.
  60 The three major uses of
  61 .Nm
  62 can be enumerated as follows:
  63 .Bl -enum -offset indent
  64 .It
  65 from within
  66 .Xr sleep 9
  67 and
  68 .Xr tsleep 9
  69 when the current process
  70 voluntarily relinquishes the CPU to wait for some resource to become
  71 available.
  72 .It
  73 after handling a trap
  74 (e.g. a system call, device interrupt)
  75 when the kernel prepares a return to user-mode execution.
  76 This case is
  77 typically handled by machine dependent trap-handling code after detection
  78 of a change in the signal disposition of the current process, or when a
  79 higher priority process might be available to run.
  80 The latter event is
  81 communicated by the machine independent scheduling routines by calling
  82 the machine defined
  83 .Fn need_resched .
  84 .It
  85 in the signal handling code
  86 (see
  87 .Xr issignal 9 )
  88 if a signal is delivered that causes a process to stop.
  89 .El
  90 .Pp
  91 .Fn mi_switch
  92 records the amount of time the current process has been running in the
  93 process structure and checks this value against the CPU time limits
  94 allocated to the process
  95 (see
  96 .Xr getrlimit 2 ) .
  97 Exceeding the soft limit results in a
  98 .Dv SIGXCPU
  99 signal to be posted to the process, while exceeding the hard limit will
 100 cause a
 101 .Dv SIGKILL .
 102 After these administrative tasks are done,
 103 .Fn mi_switch
 104 hands over control to the machine dependent routine
 105 .Fn cpu_switch ,
 106 which will perform the actual process context switch.
 107 .Pp
 108 .Fn cpu_switch
 109 will make a choice amongst the processes which are ready to run from a
 110 priority queue data-structure.
 111 The priority queue consists of an array
 112 .Va qs[NQS]
 113 of queue header structures each of which identifies a list of runnable
 114 processes of equal priority
 115 .Pq see Fa <sys/proc.h> .
 116 A single word
 117 .Va whichqs
 118 containing a bit mask identifying non-empty queues assists in selecting
 119 a process quickly.
 120 .Fn cpu_switch
 121 must remove the first process from the list on the queue
 122 with the highest priority
 123 .Po lower indices in Va qs
 124 indicate higher priority
 125 .Pc ,
 126 and assign the address of its process structure to the global variable
 127 .Dv curproc .
 128 If no processes are available on the run queues,
 129 .Fn cpu_switch
 130 shall go into an
 131 .Dq idle
 132 loop.
 133 The idle loop must allow interrupts to be taken that will eventually
 134 cause processes to appear again on the run queues.
 135 The variable
 136 .Va curproc
 137 should be
 138 .Dv NULL
 139 while
 140 .Fn cpu_switch
 141 waits for this to happen.
 142 .Pp
 143 Note that
 144 .Fn mi_switch
 145 and thus
 146 .Fn cpu_switch
 147 should be called at splhigh().
 148 .Pp
 149 .Sh SEE ALSO
 150 .Xr issignal 9 ,
 151 .Xr spl 9 ,
 152 .Xr tsleep 9 ,
 153 .Xr wakeup 9
 154 .Pp