sys/sys/proc.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1986, 1989, 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  *      @(#)proc.h      8.15 (Berkeley) 5/19/95
  39  * $FreeBSD: src/sys/sys/proc.h,v 1.99.2.9 2003/06/06 20:21:32 tegge Exp $
  40  * $DragonFly: src/sys/sys/proc.h,v 1.4 2003/06/18 16:30:17 dillon Exp $
  41  */
  42
  43 #ifndef _SYS_PROC_H_
  44 #define _SYS_PROC_H_
  45
  46 #include <machine/proc.h>               /* Machine-dependent proc substruct. */
  47 #include <sys/callout.h>                /* For struct callout_handle. */
  48 #include <sys/filedesc.h>
  49 #include <sys/queue.h>
  50 #include <sys/rtprio.h>                 /* For struct rtprio. */
  51 #include <sys/signal.h>
  52 #ifndef _KERNEL
  53 #include <sys/time.h>                   /* For structs itimerval, timeval. */
  54 #endif
  55 #include <sys/ucred.h>
  56 #include <sys/event.h>                  /* For struct klist */
  57
  58 #include <sys/thread.h>
  59
  60 /*
  61  * One structure allocated per session.
  62  */
  63 struct  session {
  64         int     s_count;                /* Ref cnt; pgrps in session. */
  65         struct  proc *s_leader;         /* Session leader. */
  66         struct  vnode *s_ttyvp;         /* Vnode of controlling terminal. */
  67         struct  tty *s_ttyp;            /* Controlling terminal. */
  68         pid_t   s_sid;                  /* Session ID */
  69         char    s_login[roundup(MAXLOGNAME, sizeof(long))];     /* Setlogin() name. */
  70 };
  71
  72 /*
  73  * One structure allocated per process group.
  74  */
  75 struct  pgrp {
  76         LIST_ENTRY(pgrp) pg_hash;       /* Hash chain. */
  77         LIST_HEAD(, proc) pg_members;   /* Pointer to pgrp members. */
  78         struct  session *pg_session;    /* Pointer to session. */
  79         struct  sigiolst pg_sigiolst;   /* List of sigio sources. */
  80         pid_t   pg_id;                  /* Pgrp id. */
  81         int     pg_jobc;        /* # procs qualifying pgrp for job control */
  82 };
  83
  84 struct  procsig {
  85         sigset_t ps_sigignore;  /* Signals being ignored. */
  86         sigset_t ps_sigcatch;   /* Signals being caught by user. */
  87         int      ps_flag;
  88         struct   sigacts *ps_sigacts;
  89         int      ps_refcnt;
  90 };
  91
  92 #define PS_NOCLDWAIT    0x0001  /* No zombies if child dies */
  93 #define PS_NOCLDSTOP    0x0002  /* No SIGCHLD when children stop. */
  94
  95 /*
  96  * pasleep structure, used by asleep() syscall to hold requested priority
  97  * and timeout values for await().
  98  */
  99 struct  pasleep {
 100         int     as_priority;    /* Async priority. */
 101         int     as_timo;        /* Async timeout. */
 102 };
 103
 104 /*
 105  * pargs, used to hold a copy of the command line, if it had a sane
 106  * length
 107  */
 108 struct  pargs {
 109         u_int   ar_ref;         /* Reference count */
 110         u_int   ar_length;      /* Length */
 111         u_char  ar_args[0];     /* Arguments */
 112 };
 113
 114 /*
 115  * Description of a process.
 116  *
 117  * This structure contains the information needed to manage a thread of
 118  * control, known in UN*X as a process; it has references to substructures
 119  * containing descriptions of things that the process uses, but may share
 120  * with related processes.  The process structure and the substructures
 121  * are always addressable except for those marked "(PROC ONLY)" below,
 122  * which might be addressable only on a processor on which the process
 123  * is running.
 124  */
 125
 126 struct jail;
 127
 128 struct  proc {
 129         TAILQ_ENTRY(proc) p_procq;      /* run/sleep queue. */
 130         LIST_ENTRY(proc) p_list;        /* List of all processes. */
 131
 132         /* substructures: */
 133         struct  pcred *p_cred;          /* Process owner's identity. */
 134         struct  filedesc *p_fd;         /* Ptr to open files structure. */
 135         struct filedesc_to_leader *p_fdtol; /* Ptr to tracking node */
 136         struct  pstats *p_stats;        /* Accounting/statistics (PROC ONLY). */
 137         struct  plimit *p_limit;        /* Process limits. */
 138         struct  vm_object *p_upages_obj;/* Upages object */
 139         struct  procsig *p_procsig;
 140 #define p_sigacts       p_procsig->ps_sigacts
 141 #define p_sigignore     p_procsig->ps_sigignore
 142 #define p_sigcatch      p_procsig->ps_sigcatch
 143
 144 #define p_ucred         p_cred->pc_ucred
 145 #define p_rlimit        p_limit->pl_rlimit
 146
 147         int     p_flag;                 /* P_* flags. */
 148         char    p_stat;                 /* S* process status. */
 149         char    p_pad1[3];
 150
 151         pid_t   p_pid;                  /* Process identifier. */
 152         LIST_ENTRY(proc) p_hash;        /* Hash chain. */
 153         LIST_ENTRY(proc) p_pglist;      /* List of processes in pgrp. */
 154         struct  proc *p_pptr;           /* Pointer to parent process. */
 155         LIST_ENTRY(proc) p_sibling;     /* List of sibling processes. */
 156         LIST_HEAD(, proc) p_children;   /* Pointer to list of children. */
 157
 158         struct callout_handle p_ithandle; /*
 159                                               * Callout handle for scheduling
 160                                               * p_realtimer.
 161                                               */
 162 /* The following fields are all zeroed upon creation in fork. */
 163 #define p_startzero     p_oppid
 164
 165         pid_t   p_oppid;         /* Save parent pid during ptrace. XXX */
 166         int     p_dupfd;         /* Sideways return value from fdopen. XXX */
 167
 168         struct  vmspace *p_vmspace;     /* Address space. */
 169
 170         /* scheduling */
 171         u_int   p_estcpu;        /* Time averaged value of p_cpticks. */
 172         int     p_cpticks;       /* Ticks of cpu time. */
 173         fixpt_t p_pctcpu;        /* %cpu for this process during p_swtime */
 174         void    *p_wchan;        /* Sleep address. */
 175         const char *p_wmesg;     /* Reason for sleep. */
 176         u_int   p_swtime;        /* Time swapped in or out. */
 177         u_int   p_slptime;       /* Time since last blocked. */
 178
 179         struct  itimerval p_realtimer;  /* Alarm timer. */
 180         u_int64_t p_runtime;            /* Real time in microsec. */
 181         u_int64_t p_uu;                 /* Previous user time in microsec. */
 182         u_int64_t p_su;                 /* Previous system time in microsec. */
 183         u_int64_t p_iu;                 /* Previous interrupt time in usec. */
 184         u_int64_t p_uticks;             /* Statclock hits in user mode. */
 185         u_int64_t p_sticks;             /* Statclock hits in system mode. */
 186         u_int64_t p_iticks;             /* Statclock hits processing intr. */
 187
 188         int     p_traceflag;            /* Kernel trace points. */
 189         struct  vnode *p_tracep;        /* Trace to vnode. */
 190
 191         sigset_t p_siglist;             /* Signals arrived but not delivered. */
 192
 193         struct  vnode *p_textvp;        /* Vnode of executable. */
 194
 195         char    p_lock;                 /* Process lock (prevent swap) count. */
 196         u_char  p_oncpu;                /* Which cpu we are on */
 197         u_char  p_lastcpu;              /* Last cpu we were on */
 198         char    p_rqindex;              /* Run queue index */
 199
 200         short   p_locks;                /* DEBUG: lockmgr count of held locks */
 201         short   p_simple_locks;         /* DEBUG: count of held simple locks */
 202         unsigned int    p_stops;        /* procfs event bitmask */
 203         unsigned int    p_stype;        /* procfs stop event type */
 204         char    p_step;                 /* procfs stop *once* flag */
 205         unsigned char   p_pfsflags;     /* procfs flags */
 206         char    p_pad3[2];              /* padding for alignment */
 207         register_t p_retval[2];         /* syscall aux returns */
 208         struct  sigiolst p_sigiolst;    /* list of sigio sources */
 209         int     p_sigparent;            /* signal to parent on exit */
 210         sigset_t p_oldsigmask;          /* saved mask from before sigpause */
 211         int     p_sig;                  /* for core dump/debugger XXX */
 212         u_long  p_code;                 /* for core dump/debugger XXX */
 213         struct  klist p_klist;          /* knotes attached to this process */
 214
 215 /* End area that is zeroed on creation. */
 216 #define p_endzero       p_startcopy
 217
 218 /* The following fields are all copied upon creation in fork. */
 219 #define p_startcopy     p_sigmask
 220
 221         sigset_t p_sigmask;     /* Current signal mask. */
 222         stack_t p_sigstk;       /* sp & on stack state variable */
 223         u_char  p_priority;     /* Process priority. */
 224         u_char  p_usrpri;       /* User-priority based on p_cpu and p_nice. */
 225         char    p_nice;         /* Process "nice" value. */
 226         char    p_comm[MAXCOMLEN+1];
 227
 228         struct  pgrp *p_pgrp;   /* Pointer to process group. */
 229
 230         struct  sysentvec *p_sysent; /* System call dispatch information. */
 231
 232         struct  rtprio p_rtprio;        /* Realtime priority. */
 233         struct  prison *p_prison;
 234         struct  pargs *p_args;
 235 /* End area that is copied on creation. */
 236 #define p_endcopy       p_addr
 237         struct  user *p_addr;   /* Kernel virtual addr of u-area (PROC ONLY). */
 238         struct  mdproc p_md;    /* Any machine-dependent fields. */
 239
 240         u_short p_xstat;        /* Exit status for wait; also stop signal. */
 241         u_short p_acflag;       /* Accounting flags. */
 242         struct  rusage *p_ru;   /* Exit information. XXX */
 243
 244         int     p_nthreads;     /* number of threads (only in leader) */
 245         void    *p_aioinfo;     /* ASYNC I/O info */
 246         int     p_wakeup;       /* thread id */
 247         struct proc *p_peers;
 248         struct proc *p_leader;
 249         struct  pasleep p_asleep;       /* Used by asleep()/await(). */
 250         void    *p_emuldata;    /* process-specific emulator state data */
 251         struct thread *p_thread; /* temporarily embed thread struct in proc */
 252 };
 253
 254 #define p_session       p_pgrp->pg_session
 255 #define p_pgid          p_pgrp->pg_id
 256
 257 /* Status values. */
 258 #define SIDL    1               /* Process being created by fork. */
 259 #define SRUN    2               /* Currently runnable. */
 260 #define SSLEEP  3               /* Sleeping on an address. */
 261 #define SSTOP   4               /* Process debugging or suspension. */
 262 #define SZOMB   5               /* Awaiting collection by parent. */
 263
 264 /* These flags are kept in p_flags. */
 265 #define P_ADVLOCK       0x00001 /* Process may hold a POSIX advisory lock. */
 266 #define P_CONTROLT      0x00002 /* Has a controlling terminal. */
 267 #define P_INMEM         0x00004 /* Loaded into memory. */
 268 #define P_PPWAIT        0x00010 /* Parent is waiting for child to exec/exit. */
 269 #define P_PROFIL        0x00020 /* Has started profiling. */
 270 #define P_SELECT        0x00040 /* Selecting; wakeup/waiting danger. */
 271 #define P_SINTR         0x00080 /* Sleep is interruptible. */
 272 #define P_SUGID         0x00100 /* Had set id privileges since last exec. */
 273 #define P_SYSTEM        0x00200 /* System proc: no sigs, stats or swapping. */
 274 #define P_TIMEOUT       0x00400 /* Timing out during sleep. */
 275 #define P_TRACED        0x00800 /* Debugged process being traced. */
 276 #define P_WAITED        0x01000 /* Debugging process has waited for child. */
 277 #define P_WEXIT         0x02000 /* Working on exiting. */
 278 #define P_EXEC          0x04000 /* Process called exec. */
 279
 280 /* Should probably be changed into a hold count. */
 281 /* was  P_NOSWAP        0x08000 was: Do not swap upages; p->p_hold */
 282 /* was  P_PHYSIO        0x10000 was: Doing physical I/O; use p->p_hold */
 283
 284 /* Should be moved to machine-dependent areas. */
 285 #define P_OWEUPC        0x20000 /* Owe process an addupc() call at next ast. */
 286
 287 #define P_SWAPPING      0x40000 /* Process is being swapped. */
 288 #define P_SWAPINREQ     0x80000 /* Swapin request due to wakeup */
 289
 290 /* Marked a kernel thread */
 291 #define P_UNUSED100000  0x100000
 292 #define P_KTHREADP      0x200000 /* Process is really a kernel thread */
 293
 294 #define P_DEADLKTREAT   0x800000 /* lock aquisition - deadlock treatment */
 295
 296 #define P_JAILED        0x1000000 /* Process is in jail */
 297 #define P_OLDMASK       0x2000000 /* need to restore mask before pause */
 298 #define P_ALTSTACK      0x4000000 /* have alternate signal stack */
 299 #define P_INEXEC        0x8000000 /* Process is in execve(). */
 300
 301 /*
 302  * MOVE TO ucred.h?
 303  *
 304  * Shareable process credentials (always resident).  This includes a reference
 305  * to the current user credentials as well as real and saved ids that may be
 306  * used to change ids.
 307  */
 308 struct  pcred {
 309         struct  ucred *pc_ucred;        /* Current credentials. */
 310         uid_t   p_ruid;                 /* Real user id. */
 311         uid_t   p_svuid;                /* Saved effective user id. */
 312         gid_t   p_rgid;                 /* Real group id. */
 313         gid_t   p_svgid;                /* Saved effective group id. */
 314         int     p_refcnt;               /* Number of references. */
 315         struct  uidinfo *p_uidinfo;     /* Per uid resource consumption */
 316 };
 317
 318
 319 #ifdef _KERNEL
 320
 321 #ifdef MALLOC_DECLARE
 322 MALLOC_DECLARE(M_SESSION);
 323 MALLOC_DECLARE(M_SUBPROC);
 324 MALLOC_DECLARE(M_ZOMBIE);
 325 MALLOC_DECLARE(M_PARGS);
 326 #endif
 327
 328 /* flags for suser_xxx() */
 329 #define PRISON_ROOT     1
 330
 331 /* Handy macro to determine of p1 can mangle p2 */
 332
 333 #define PRISON_CHECK(p1, p2) \
 334         ((!(p1)->p_prison) || (p1)->p_prison == (p2)->p_prison)
 335
 336 /*
 337  * We use process IDs <= PID_MAX; PID_MAX + 1 must also fit in a pid_t,
 338  * as it is used to represent "no process group".
 339  */
 340 #define PID_MAX         99999
 341 #define NO_PID          100000
 342
 343 #define SESS_LEADER(p)  ((p)->p_session->s_leader == (p))
 344 #define SESSHOLD(s)     ((s)->s_count++)
 345 #define SESSRELE(s) {                                                   \
 346         if (--(s)->s_count == 0)                                        \
 347                 FREE(s, M_SESSION);                                     \
 348 }
 349
 350 /*
 351  * STOPEVENT is MP SAFE.
 352  */
 353 extern void stopevent(struct proc*, unsigned int, unsigned int);
 354 #define STOPEVENT(p,e,v)                        \
 355         do {                                    \
 356                 if ((p)->p_stops & (e)) {       \
 357                         get_mplock();           \
 358                         stopevent(p,e,v);       \
 359                         rel_mplock();           \
 360                 }                               \
 361         } while (0)
 362
 363 /* hold process U-area in memory, normally for ptrace/procfs work */
 364 #define PHOLD(p) {                                                      \
 365         if ((p)->p_lock++ == 0 && ((p)->p_flag & P_INMEM) == 0) \
 366                 faultin(p);                                             \
 367 }
 368 #define PRELE(p)        (--(p)->p_lock)
 369
 370 #define PIDHASH(pid)    (&pidhashtbl[(pid) & pidhash])
 371 extern LIST_HEAD(pidhashhead, proc) *pidhashtbl;
 372 extern u_long pidhash;
 373
 374 #define PGRPHASH(pgid)  (&pgrphashtbl[(pgid) & pgrphash])
 375 extern LIST_HEAD(pgrphashhead, pgrp) *pgrphashtbl;
 376 extern u_long pgrphash;
 377
 378 #if 0
 379 #ifndef SET_CURPROC
 380 #define SET_CURPROC(p)  (curproc = (p))
 381 #endif
 382 #endif
 383
 384 extern struct proc proc0;               /* Process slot for swapper. */
 385 extern int hogticks;                    /* Limit on kernel cpu hogs. */
 386 extern int nprocs, maxproc;             /* Current and max number of procs. */
 387 extern int maxprocperuid;               /* Max procs per uid. */
 388 extern int sched_quantum;               /* Scheduling quantum in ticks */
 389
 390 LIST_HEAD(proclist, proc);
 391 extern struct proclist allproc;         /* List of all processes. */
 392 extern struct proclist zombproc;        /* List of zombie processes. */
 393 extern struct proc *initproc, *pageproc, *updateproc; /* Process slots for init, pager. */
 394
 395 #define NQS     32                      /* 32 run queues. */
 396 TAILQ_HEAD(rq, proc);
 397 extern struct rq queues[];
 398 extern struct rq rtqueues[];
 399 extern struct rq idqueues[];
 400 extern int      whichqs;        /* Bit mask summary of non-empty Q's. */
 401 extern int      whichrtqs;      /* Bit mask summary of non-empty Q's. */
 402 extern int      whichidqs;      /* Bit mask summary of non-empty Q's. */
 403
 404 /*
 405  * XXX macros for scheduler.  Shouldn't be here, but currently needed for
 406  * bounding the dubious p_estcpu inheritance in wait1().
 407  * INVERSE_ESTCPU_WEIGHT is only suitable for statclock() frequencies in
 408  * the range 100-256 Hz (approximately).
 409  */
 410 #define ESTCPULIM(e) \
 411     min((e), INVERSE_ESTCPU_WEIGHT * (NICE_WEIGHT * PRIO_MAX - PPQ) + \
 412              INVERSE_ESTCPU_WEIGHT - 1)
 413 #define INVERSE_ESTCPU_WEIGHT   8       /* 1 / (priorities per estcpu level) */
 414 #define NICE_WEIGHT     2               /* priorities per nice level */
 415 #define PPQ             (128 / NQS)     /* priorities per queue */
 416
 417 extern  u_long ps_arg_cache_limit;
 418 extern  int ps_argsopen;
 419
 420 struct proc *pfind __P((pid_t));        /* Find process by id. */
 421 struct pgrp *pgfind __P((pid_t));       /* Find process group by id. */
 422 struct proc *zpfind __P((pid_t));       /* Find zombie process by id. */
 423
 424 struct vm_zone;
 425 extern struct vm_zone *proc_zone;
 426
 427 int     enterpgrp __P((struct proc *p, pid_t pgid, int mksess));
 428 void    fixjobc __P((struct proc *p, struct pgrp *pgrp, int entering));
 429 int     inferior __P((struct proc *p));
 430 int     leavepgrp __P((struct proc *p));
 431 void    mi_switch __P((void));
 432 void    procinit __P((void));
 433 int     p_trespass __P((struct proc *p1, struct proc *p2));
 434 void    resetpriority __P((struct proc *));
 435 int     roundrobin_interval __P((void));
 436 void    schedclock __P((struct proc *));
 437 void    setrunnable __P((struct proc *));
 438 void    setrunqueue __P((struct proc *));
 439 void    sleepinit __P((void));
 440 int     suser __P((struct proc *));
 441 int     suser_xxx __P((struct ucred *cred, struct proc *proc, int flag));
 442 void    remrunqueue __P((struct proc *));
 443 void    cpu_switch __P((struct proc *));
 444 void    unsleep __P((struct proc *));
 445
 446 void    cpu_exit __P((struct proc *)) __dead2;
 447 void    exit1 __P((struct proc *, int)) __dead2;
 448 void    cpu_fork __P((struct proc *, struct proc *, int));
 449 void    cpu_set_fork_handler __P((struct proc *, void (*)(void *), void *));
 450 int     fork1 __P((struct proc *, int, struct proc **));
 451 int     trace_req __P((struct proc *));
 452 void    cpu_wait __P((struct proc *));
 453 int     cpu_coredump __P((struct proc *, struct vnode *, struct ucred *));
 454 void    setsugid __P((struct proc *p));
 455 void    faultin __P((struct proc *p));
 456
 457 struct proc *   chooseproc __P((void));
 458 u_int32_t       procrunnable __P((void));
 459
 460 #endif  /* _KERNEL */
 461
 462 #endif  /* !_SYS_PROC_H_ */