1b542bb24a7d8dc39722c5cea76c90e00fdd0e11
[dragonfly.git] / sys / kern / kern_synch.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1990, 1991, 1993
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
9  *
10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11  * modification, are permitted provided that the following conditions
12  * are met:
13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
19  *    must display the following acknowledgement:
20  *      This product includes software developed by the University of
21  *      California, Berkeley and its contributors.
22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
24  *    without specific prior written permission.
25  *
26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
36  * SUCH DAMAGE.
37  *
38  *      @(#)kern_synch.c        8.9 (Berkeley) 5/19/95
39  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_synch.c,v 1.87.2.6 2002/10/13 07:29:53 kbyanc Exp $
40  * $DragonFly: src/sys/kern/kern_synch.c,v 1.52 2005/11/09 03:39:15 dillon Exp $
41  */
42
43 #include "opt_ktrace.h"
44
45 #include <sys/param.h>
46 #include <sys/systm.h>
47 #include <sys/proc.h>
48 #include <sys/kernel.h>
49 #include <sys/signalvar.h>
50 #include <sys/resourcevar.h>
51 #include <sys/vmmeter.h>
52 #include <sys/sysctl.h>
53 #include <sys/thread2.h>
54 #ifdef KTRACE
55 #include <sys/uio.h>
56 #include <sys/ktrace.h>
57 #endif
58 #include <sys/xwait.h>
59
60 #include <machine/cpu.h>
61 #include <machine/ipl.h>
62 #include <machine/smp.h>
63
64 TAILQ_HEAD(tslpque, thread);
65
66 static void sched_setup (void *dummy);
67 SYSINIT(sched_setup, SI_SUB_KICK_SCHEDULER, SI_ORDER_FIRST, sched_setup, NULL)
68
69 int     hogticks;
70 int     lbolt;
71 int     sched_quantum;          /* Roundrobin scheduling quantum in ticks. */
72 int     ncpus;
73 int     ncpus2, ncpus2_shift, ncpus2_mask;
74 int     safepri;
75
76 static struct callout loadav_callout;
77 static struct callout schedcpu_callout;
78 MALLOC_DEFINE(M_TSLEEP, "tslpque", "tsleep queues");
79
80 struct loadavg averunnable =
81         { {0, 0, 0}, FSCALE };  /* load average, of runnable procs */
82 /*
83  * Constants for averages over 1, 5, and 15 minutes
84  * when sampling at 5 second intervals.
85  */
86 static fixpt_t cexp[3] = {
87         0.9200444146293232 * FSCALE,    /* exp(-1/12) */
88         0.9834714538216174 * FSCALE,    /* exp(-1/60) */
89         0.9944598480048967 * FSCALE,    /* exp(-1/180) */
90 };
91
92 static void     endtsleep (void *);
93 static void     loadav (void *arg);
94 static void     schedcpu (void *arg);
95
96 /*
97  * Adjust the scheduler quantum.  The quantum is specified in microseconds.
98  * Note that 'tick' is in microseconds per tick.
99  */
100 static int
101 sysctl_kern_quantum(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
102 {
103         int error, new_val;
104
105         new_val = sched_quantum * tick;
106         error = sysctl_handle_int(oidp, &new_val, 0, req);
107         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
108                 return (error);
109         if (new_val < tick)
110                 return (EINVAL);
111         sched_quantum = new_val / tick;
112         hogticks = 2 * sched_quantum;
113         return (0);
114 }
115
116 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, quantum, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
117         0, sizeof sched_quantum, sysctl_kern_quantum, "I", "");
118
119 /*
120  * If `ccpu' is not equal to `exp(-1/20)' and you still want to use the
121  * faster/more-accurate formula, you'll have to estimate CCPU_SHIFT below
122  * and possibly adjust FSHIFT in "param.h" so that (FSHIFT >= CCPU_SHIFT).
123  *
124  * To estimate CCPU_SHIFT for exp(-1/20), the following formula was used:
125  *     1 - exp(-1/20) ~= 0.0487 ~= 0.0488 == 1 (fixed pt, *11* bits).
126  *
127  * If you don't want to bother with the faster/more-accurate formula, you
128  * can set CCPU_SHIFT to (FSHIFT + 1) which will use a slower/less-accurate
129  * (more general) method of calculating the %age of CPU used by a process.
130  *
131  * decay 95% of `p_pctcpu' in 60 seconds; see CCPU_SHIFT before changing 
132  */
133 #define CCPU_SHIFT      11
134
135 static fixpt_t ccpu = 0.95122942450071400909 * FSCALE; /* exp(-1/20) */
136 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, ccpu, CTLFLAG_RD, &ccpu, 0, "");
137
138 /*
139  * kernel uses `FSCALE', userland (SHOULD) use kern.fscale 
140  */
141 static int     fscale __unused = FSCALE;
142 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, fscale, CTLFLAG_RD, 0, FSCALE, "");
143
144 /*
145  * Recompute process priorities, once a second.
146  *
147  * Since the userland schedulers are typically event oriented, if the
148  * estcpu calculation at wakeup() time is not sufficient to make a
149  * process runnable relative to other processes in the system we have
150  * a 1-second recalc to help out.
151  *
152  * This code also allows us to store sysclock_t data in the process structure
153  * without fear of an overrun, since sysclock_t are guarenteed to hold 
154  * several seconds worth of count.
155  */
156 /* ARGSUSED */
157 static void
158 schedcpu(void *arg)
159 {
160         struct proc *p;
161
162         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
163                 /*
164                  * Increment time in/out of memory and sleep time
165                  * (if sleeping).  We ignore overflow; with 16-bit int's
166                  * (remember them?) overflow takes 45 days.
167                  */
168                 crit_enter();
169                 p->p_swtime++;
170                 if (p->p_stat == SSLEEP || p->p_stat == SSTOP)
171                         p->p_slptime++;
172
173                 /*
174                  * Only recalculate processes that are active or have slept
175                  * less then 2 seconds.  The schedulers understand this.
176                  */
177                 if (p->p_slptime <= 1) {
178                         p->p_usched->recalculate(&p->p_lwp);
179                 } else {
180                         p->p_pctcpu = (p->p_pctcpu * ccpu) >> FSHIFT;
181                 }
182                 crit_exit();
183         }
184         wakeup((caddr_t)&lbolt);
185         callout_reset(&schedcpu_callout, hz, schedcpu, NULL);
186 }
187
188 /*
189  * This is only used by ps.  Generate a cpu percentage use over
190  * a period of one second.
191  */
192 void
193 updatepcpu(struct lwp *lp, int cpticks, int ttlticks)
194 {
195         fixpt_t acc;
196         int remticks;
197
198         acc = (cpticks << FSHIFT) / ttlticks;
199         if (ttlticks >= ESTCPUFREQ) {
200                 lp->lwp_pctcpu = acc;
201         } else {
202                 remticks = ESTCPUFREQ - ttlticks;
203                 lp->lwp_pctcpu = (acc * ttlticks + lp->lwp_pctcpu * remticks) /
204                                 ESTCPUFREQ;
205         }
206 }
207
208 /*
209  * We're only looking at 7 bits of the address; everything is
210  * aligned to 4, lots of things are aligned to greater powers
211  * of 2.  Shift right by 8, i.e. drop the bottom 256 worth.
212  */
213 #define TABLESIZE       128
214 #define LOOKUP(x)       (((intptr_t)(x) >> 8) & (TABLESIZE - 1))
215
216 static cpumask_t slpque_cpumasks[TABLESIZE];
217
218 /*
219  * General scheduler initialization.  We force a reschedule 25 times
220  * a second by default.  Note that cpu0 is initialized in early boot and
221  * cannot make any high level calls.
222  *
223  * Each cpu has its own sleep queue.
224  */
225 void
226 sleep_gdinit(globaldata_t gd)
227 {
228         static struct tslpque slpque_cpu0[TABLESIZE];
229         int i;
230
231         if (gd->gd_cpuid == 0) {
232                 sched_quantum = (hz + 24) / 25;
233                 hogticks = 2 * sched_quantum;
234
235                 gd->gd_tsleep_hash = slpque_cpu0;
236         } else {
237 #if 0
238                 gd->gd_tsleep_hash = malloc(sizeof(slpque_cpu0), 
239                                             M_TSLEEP, M_WAITOK | M_ZERO);
240 #endif
241                 gd->gd_tsleep_hash = slpque_cpu0;
242         }
243         for (i = 0; i < TABLESIZE; ++i)
244                 TAILQ_INIT(&gd->gd_tsleep_hash[i]);
245 }
246
247 /*
248  * General sleep call.  Suspends the current process until a wakeup is
249  * performed on the specified identifier.  The process will then be made
250  * runnable with the specified priority.  Sleeps at most timo/hz seconds
251  * (0 means no timeout).  If flags includes PCATCH flag, signals are checked
252  * before and after sleeping, else signals are not checked.  Returns 0 if
253  * awakened, EWOULDBLOCK if the timeout expires.  If PCATCH is set and a
254  * signal needs to be delivered, ERESTART is returned if the current system
255  * call should be restarted if possible, and EINTR is returned if the system
256  * call should be interrupted by the signal (return EINTR).
257  *
258  * Note that if we are a process, we release_curproc() before messing with
259  * the LWKT scheduler.
260  *
261  * During autoconfiguration or after a panic, a sleep will simply
262  * lower the priority briefly to allow interrupts, then return.
263  */
264 int
265 tsleep(void *ident, int flags, const char *wmesg, int timo)
266 {
267         struct thread *td = curthread;
268         struct proc *p = td->td_proc;           /* may be NULL */
269         globaldata_t gd;
270         int sig = 0, catch = flags & PCATCH;
271         int id = LOOKUP(ident);
272         int oldpri;
273         struct callout thandle;
274
275         /*
276          * NOTE: removed KTRPOINT, it could cause races due to blocking
277          * even in stable.  Just scrap it for now.
278          */
279         if (cold || panicstr) {
280                 /*
281                  * After a panic, or during autoconfiguration,
282                  * just give interrupts a chance, then just return;
283                  * don't run any other procs or panic below,
284                  * in case this is the idle process and already asleep.
285                  */
286                 splz();
287                 oldpri = td->td_pri & TDPRI_MASK;
288                 lwkt_setpri_self(safepri);
289                 lwkt_switch();
290                 lwkt_setpri_self(oldpri);
291                 return (0);
292         }
293         gd = td->td_gd;
294         KKASSERT(td != &gd->gd_idlethread);     /* you must be kidding! */
295         crit_enter_quick(td);
296         KASSERT(ident != NULL, ("tsleep: no ident"));
297         KASSERT(p == NULL || p->p_stat == SRUN, ("tsleep %p %s %d",
298                 ident, wmesg, p->p_stat));
299
300         td->td_wchan = ident;
301         td->td_wmesg = wmesg;
302         td->td_wdomain = flags & PDOMAIN_MASK;
303         if (p) {
304                 if (flags & PNORESCHED)
305                         td->td_flags |= TDF_NORESCHED;
306                 p->p_usched->release_curproc(&p->p_lwp);
307                 p->p_slptime = 0;
308         }
309
310         /*
311          * note: all of this occurs on the current cpu, including any
312          * callout-based wakeups, so a critical section is a sufficient
313          * interlock.
314          */
315         lwkt_deschedule_self(td);
316         TAILQ_INSERT_TAIL(&gd->gd_tsleep_hash[id], td, td_threadq);
317         atomic_set_int(&slpque_cpumasks[id], gd->gd_cpumask);
318         if (timo) {
319                 callout_init(&thandle);
320                 callout_reset(&thandle, timo, endtsleep, td);
321         }
322         /*
323          * We put ourselves on the sleep queue and start our timeout
324          * before calling CURSIG, as we could stop there, and a wakeup
325          * or a SIGCONT (or both) could occur while we were stopped.
326          * A SIGCONT would cause us to be marked as SSLEEP
327          * without resuming us, thus we must be ready for sleep
328          * when CURSIG is called.  If the wakeup happens while we're
329          * stopped, td->td_wchan will be 0 upon return from CURSIG.
330          */
331         if (p) {
332                 if (catch) {
333                         p->p_flag |= P_SINTR;
334                         if ((sig = CURSIG(p))) {
335                                 if (td->td_wchan) {
336                                         unsleep(td);
337                                         lwkt_schedule_self(td);
338                                 }
339                                 p->p_stat = SRUN;
340                                 goto resume;
341                         }
342                         if (td->td_wchan == NULL) {
343                                 catch = 0;
344                                 goto resume;
345                         }
346                 } else {
347                         sig = 0;
348                 }
349
350                 /*
351                  * If we are not the current process we have to remove ourself
352                  * from the run queue.
353                  */
354                 KASSERT(p->p_stat == SRUN, ("PSTAT NOT SRUN %d %d", p->p_pid, p->p_stat));
355                 /*
356                  * If this is the current 'user' process schedule another one.
357                  */
358                 clrrunnable(p, SSLEEP);
359                 p->p_stats->p_ru.ru_nvcsw++;
360                 mi_switch(p);
361                 KASSERT(p->p_stat == SRUN, ("tsleep: stat not srun"));
362         } else {
363                 lwkt_switch();
364         }
365         /* 
366          * Make sure we haven't switched cpus while we were asleep.  It's
367          * not supposed to happen.
368          */
369         KKASSERT(gd == td->td_gd);
370 resume:
371         if (p)
372                 p->p_flag &= ~P_SINTR;
373         crit_exit_quick(td);
374         td->td_flags &= ~TDF_NORESCHED;
375         if (td->td_flags & TDF_TIMEOUT) {
376                 td->td_flags &= ~TDF_TIMEOUT;
377                 if (sig == 0)
378                         return (EWOULDBLOCK);
379         } else if (timo) {
380                 callout_stop(&thandle);
381         } else if (td->td_wmesg) {
382                 /*
383                  * This can happen if a thread is woken up directly.  Clear
384                  * wmesg to avoid debugging confusion.
385                  */
386                 td->td_wmesg = NULL;
387         }
388         /* inline of iscaught() */
389         if (p) {
390                 if (catch && (sig != 0 || (sig = CURSIG(p)))) {
391                         if (SIGISMEMBER(p->p_sigacts->ps_sigintr, sig))
392                                 return (EINTR);
393                         return (ERESTART);
394                 }
395         }
396         return (0);
397 }
398
399 /*
400  * Implement the timeout for tsleep.  We interlock against
401  * wchan when setting TDF_TIMEOUT.  For processes we remove
402  * the sleep if the process is stopped rather then sleeping,
403  * so it remains stopped.
404  *
405  * This type of callout timeout had better be scheduled on the same
406  * cpu the process is sleeping on.
407  */
408 static void
409 endtsleep(void *arg)
410 {
411         thread_t td = arg;
412         struct proc *p;
413
414         crit_enter();
415         if (td->td_wchan) {
416                 td->td_flags |= TDF_TIMEOUT;
417                 if ((p = td->td_proc) != NULL) {
418                         if (p->p_stat == SSLEEP)
419                                 setrunnable(p);
420                         else
421                                 unsleep(td);
422                 } else {
423                         unsleep(td);
424                         lwkt_schedule(td);
425                 }
426         }
427         crit_exit();
428 }
429
430 /*
431  * Remove a process from its wait queue
432  *
433  * XXX not MP safe until called only on the cpu holding the sleeping
434  * process.
435  */
436 void
437 unsleep(struct thread *td)
438 {
439         int id;
440
441         crit_enter();
442         id = LOOKUP(td->td_wchan);
443         if (td->td_wchan) {
444                 TAILQ_REMOVE(&td->td_gd->gd_tsleep_hash[id], td, td_threadq);
445                 if (TAILQ_FIRST(&td->td_gd->gd_tsleep_hash[id]) == NULL)
446                         atomic_clear_int(&slpque_cpumasks[id], td->td_gd->gd_cpumask);
447                 td->td_wchan = NULL;
448         }
449         crit_exit();
450 }
451
452 /*
453  * Make all processes sleeping on the specified identifier runnable.
454  * count may be zero or one only.
455  *
456  * The domain encodes the sleep/wakeup domain AND the first cpu to check
457  * (which is always the current cpu).  As we iterate across cpus
458  */
459 static void
460 _wakeup(void *ident, int domain)
461 {
462         struct tslpque *qp;
463         struct thread *td;
464         struct thread *ntd;
465         globaldata_t gd;
466         struct proc *p;
467 #if 0
468 #ifdef SMP
469         cpumask_t mask;
470         cpumask_t tmask;
471         int startcpu;
472         int nextcpu;
473 #endif
474 #endif
475         int id;
476
477         crit_enter();
478         gd = mycpu;
479         id = LOOKUP(ident);
480         qp = &gd->gd_tsleep_hash[id];
481 restart:
482         for (td = TAILQ_FIRST(qp); td != NULL; td = ntd) {
483                 ntd = TAILQ_NEXT(td, td_threadq);
484                 if (td->td_wchan == ident && 
485                     td->td_wdomain == (domain & PDOMAIN_MASK)
486                 ) {
487                         TAILQ_REMOVE(qp, td, td_threadq);
488                         if (TAILQ_FIRST(qp) == NULL) {
489                                 atomic_clear_int(&slpque_cpumasks[id],
490                                                  gd->gd_cpumask);
491                         }
492                         td->td_wchan = NULL;
493                         if ((p = td->td_proc) != NULL && p->p_stat == SSLEEP) {
494                                 p->p_stat = SRUN;
495                                 if (p->p_flag & P_INMEM) {
496                                         /*
497                                          * LWKT scheduled now, there is no
498                                          * userland runq interaction until
499                                          * the thread tries to return to user
500                                          * mode.  We do NOT call setrunqueue().
501                                          */
502                                         lwkt_schedule(td);
503                                 } else {
504                                         p->p_flag |= P_SWAPINREQ;
505                                         wakeup((caddr_t)&proc0);
506                                 }
507                                 /* END INLINE EXPANSION */
508                         } else if (p == NULL) {
509                                 lwkt_schedule(td);
510                         }
511                         if (domain & PWAKEUP_ONE)
512                                 goto done;
513                         goto restart;
514                 }
515         }
516
517 #if 0
518 #ifdef SMP
519         /*
520          * We finished checking the current cpu but there still may be
521          * more work to do.  Either wakeup_one was requested and no matching
522          * thread was found, or a normal wakeup was requested and we have
523          * to continue checking cpus.
524          *
525          * The cpu that started the wakeup sequence is encoded in the domain.
526          * We use this information to determine which cpus still need to be
527          * checked, locate a candidate cpu, and chain the wakeup 
528          * asynchronously with an IPI message. 
529          *
530          * It should be noted that this scheme is actually less expensive then
531          * the old scheme when waking up multiple threads, since we send 
532          * only one IPI message per target candidate which may then schedule
533          * multiple threads.  Before we could have wound up sending an IPI
534          * message for each thread on the target cpu (!= current cpu) that
535          * needed to be woken up.
536          *
537          * NOTE: Wakeups occuring on remote cpus are asynchronous.  This
538          * should be ok since we are passing idents in the IPI rather then
539          * thread pointers.
540          */
541         if ((mask = slpque_cpumasks[id]) != 0) {
542                 /*
543                  * Look for a cpu that might have work to do.  Mask out cpus
544                  * which have already been processed.
545                  *
546                  * 31xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx0
547                  *        ^        ^           ^
548                  *      start   currentcpu    start
549                  *      case2                 case1
550                  *        *        *           *
551                  * 11111111111111110000000000000111     case1
552                  * 00000000111111110000000000000000     case2
553                  *
554                  * case1:  We started at start_case1 and processed through
555                  *         to the current cpu.  We have to check any bits
556                  *         after the current cpu, then check bits before 
557                  *         the starting cpu.
558                  *
559                  * case2:  We have already checked all the bits from
560                  *         start_case2 to the end, and from 0 to the current
561                  *         cpu.  We just have the bits from the current cpu
562                  *         to start_case2 left to check.
563                  */
564                 startcpu = PWAKEUP_DECODE(domain);
565                 if (gd->gd_cpuid >= startcpu) {
566                         /*
567                          * CASE1
568                          */
569                         tmask = mask & ~((gd->gd_cpumask << 1) - 1);
570                         if (mask & tmask) {
571                                 nextcpu = bsfl(mask & tmask);
572                                 lwkt_send_ipiq2(globaldata_find(nextcpu), 
573                                                 _wakeup, ident, domain);
574                         } else {
575                                 tmask = (1 << startcpu) - 1;
576                                 if (mask & tmask) {
577                                         nextcpu = bsfl(mask & tmask);
578                                         lwkt_send_ipiq2(
579                                                     globaldata_find(nextcpu),
580                                                     _wakeup, ident, domain);
581                                 }
582                         }
583                 } else {
584                         /*
585                          * CASE2
586                          */
587                         tmask = ~((gd->gd_cpumask << 1) - 1) &
588                                  ((1 << startcpu) - 1);
589                         if (mask & tmask) {
590                                 nextcpu = bsfl(mask & tmask);
591                                 lwkt_send_ipiq2(globaldata_find(nextcpu), 
592                                                 _wakeup, ident, domain);
593                         }
594                 }
595         }
596 #endif
597 #endif
598 done:
599         crit_exit();
600 }
601
602 void
603 wakeup(void *ident)
604 {
605     _wakeup(ident, PWAKEUP_ENCODE(0, mycpu->gd_cpuid));
606 }
607
608 void
609 wakeup_one(void *ident)
610 {
611     /* XXX potentially round-robin the first responding cpu */
612     _wakeup(ident, PWAKEUP_ENCODE(0, mycpu->gd_cpuid) | PWAKEUP_ONE);
613 }
614
615 void
616 wakeup_domain(void *ident, int domain)
617 {
618     _wakeup(ident, PWAKEUP_ENCODE(domain, mycpu->gd_cpuid));
619 }
620
621 void
622 wakeup_domain_one(void *ident, int domain)
623 {
624     /* XXX potentially round-robin the first responding cpu */
625     _wakeup(ident, PWAKEUP_ENCODE(domain, mycpu->gd_cpuid) | PWAKEUP_ONE);
626 }
627
628 /*
629  * The machine independent parts of mi_switch().
630  *
631  * 'p' must be the current process.
632  */
633 void
634 mi_switch(struct proc *p)
635 {
636         thread_t td = p->p_thread;
637         struct rlimit *rlim;
638         u_int64_t ttime;
639
640         KKASSERT(td == mycpu->gd_curthread);
641
642         crit_enter_quick(td);
643
644         /*
645          * Check if the process exceeds its cpu resource allocation.
646          * If over max, kill it.  Time spent in interrupts is not 
647          * included.  YYY 64 bit match is expensive.  Ick.
648          *
649          * XXX move to the once-a-second process scan
650          */
651         ttime = td->td_sticks + td->td_uticks;
652         if (p->p_stat != SZOMB && p->p_limit->p_cpulimit != RLIM_INFINITY &&
653             ttime > p->p_limit->p_cpulimit) {
654                 rlim = &p->p_rlimit[RLIMIT_CPU];
655                 if (ttime / (rlim_t)1000000 >= rlim->rlim_max) {
656                         killproc(p, "exceeded maximum CPU limit");
657                 } else {
658                         psignal(p, SIGXCPU);
659                         if (rlim->rlim_cur < rlim->rlim_max) {
660                                 /* XXX: we should make a private copy */
661                                 rlim->rlim_cur += 5;
662                         }
663                 }
664         }
665
666         /*
667          * If we are in a SSTOPped state we deschedule ourselves.  
668          * YYY this needs to be cleaned up, remember that LWKTs stay on
669          * their run queue which works differently then the user scheduler
670          * which removes the process from the runq when it runs it.
671          */
672         mycpu->gd_cnt.v_swtch++;
673         if (p->p_stat == SSTOP)
674                 lwkt_deschedule_self(td);
675         lwkt_switch();
676         crit_exit_quick(td);
677 }
678
679 /*
680  * Change process state to be runnable, placing it on the run queue if it
681  * is in memory, and awakening the swapper if it isn't in memory.
682  *
683  * This operation MUST OCCUR on the cpu that the thread is sleeping on.
684  */
685 void
686 setrunnable(struct proc *p)
687 {
688         crit_enter();
689
690         switch (p->p_stat) {
691         case 0:
692         case SRUN:
693         case SZOMB:
694         default:
695                 panic("setrunnable");
696         case SSTOP:
697         case SSLEEP:
698                 unsleep(p->p_thread);   /* e.g. when sending signals */
699                 break;
700
701         case SIDL:
702                 break;
703         }
704         p->p_stat = SRUN;
705
706         /*
707          * The process is controlled by LWKT at this point, we do not mess
708          * around with the userland scheduler until the thread tries to 
709          * return to user mode.  We do not clear p_slptime or call
710          * setrunqueue().
711          */
712         if (p->p_flag & P_INMEM) {
713                 lwkt_schedule(p->p_thread);
714         } else {
715                 p->p_flag |= P_SWAPINREQ;
716                 wakeup((caddr_t)&proc0);
717         }
718         crit_exit();
719 }
720
721 /*
722  * Yield / synchronous reschedule.  This is a bit tricky because the trap
723  * code might have set a lazy release on the switch function.   Setting
724  * P_PASSIVE_ACQ will ensure that the lazy release executes when we call
725  * switch, and that we are given a greater chance of affinity with our
726  * current cpu.
727  *
728  * We call lwkt_setpri_self() to rotate our thread to the end of the lwkt
729  * run queue.  lwkt_switch() will also execute any assigned passive release
730  * (which usually calls release_curproc()), allowing a same/higher priority
731  * process to be designated as the current process.  
732  *
733  * While it is possible for a lower priority process to be designated,
734  * it's call to lwkt_maybe_switch() in acquire_curproc() will likely
735  * round-robin back to us and we will be able to re-acquire the current
736  * process designation.
737  */
738 void
739 uio_yield(void)
740 {
741         struct thread *td = curthread;
742         struct proc *p = td->td_proc;
743
744         lwkt_setpri_self(td->td_pri & TDPRI_MASK);
745         if (p) {
746                 p->p_flag |= P_PASSIVE_ACQ;
747                 lwkt_switch();
748                 p->p_flag &= ~P_PASSIVE_ACQ;
749         } else {
750                 lwkt_switch();
751         }
752 }
753
754 /*
755  * Change the process state to NOT be runnable, removing it from the run
756  * queue.
757  */
758 void
759 clrrunnable(struct proc *p, int stat)
760 {
761         crit_enter_quick(p->p_thread);
762         if (p->p_stat == SRUN && (p->p_flag & P_ONRUNQ))
763                 p->p_usched->remrunqueue(&p->p_lwp);
764         p->p_stat = stat;
765         crit_exit_quick(p->p_thread);
766 }
767
768 /*
769  * Compute a tenex style load average of a quantity on
770  * 1, 5 and 15 minute intervals.
771  */
772 static void
773 loadav(void *arg)
774 {
775         int i, nrun;
776         struct loadavg *avg;
777         struct proc *p;
778         thread_t td;
779
780         avg = &averunnable;
781         nrun = 0;
782         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
783                 switch (p->p_stat) {
784                 case SRUN:
785                         if ((td = p->p_thread) == NULL)
786                                 break;
787                         if (td->td_flags & TDF_BLOCKED)
788                                 break;
789                         /* fall through */
790                 case SIDL:
791                         nrun++;
792                         break;
793                 default:
794                         break;
795                 }
796         }
797         for (i = 0; i < 3; i++)
798                 avg->ldavg[i] = (cexp[i] * avg->ldavg[i] +
799                     nrun * FSCALE * (FSCALE - cexp[i])) >> FSHIFT;
800
801         /*
802          * Schedule the next update to occur after 5 seconds, but add a
803          * random variation to avoid synchronisation with processes that
804          * run at regular intervals.
805          */
806         callout_reset(&loadav_callout, hz * 4 + (int)(random() % (hz * 2 + 1)),
807             loadav, NULL);
808 }
809
810 /* ARGSUSED */
811 static void
812 sched_setup(void *dummy)
813 {
814         callout_init(&loadav_callout);
815         callout_init(&schedcpu_callout);
816
817         /* Kick off timeout driven events by calling first time. */
818         schedcpu(NULL);
819         loadav(NULL);
820 }
821