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:
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  22 .\"    contributors may be used to endorse or promote products derived
  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 .\" $DragonFly: src/share/man/man9/Attic/mi_switch.9,v 1.4 2006/02/25 19:35:46 swildner Exp $
  39 .\"
  40 .Dd November 24, 1996
  41 .Dt MI_SWITCH 9
  42 .Os
  43 .Sh NAME
  44 .Nm mi_switch ,
  45 .Nm cpu_switch
  46 .Nd switch to another process context
  47 .Sh SYNOPSIS
  48 .In sys/param.h
  49 .In sys/proc.h
  50 .Ft void
  51 .Fn mi_switch "void"
  52 .Ft void
  53 .Fn cpu_switch "struct proc *p"
  54 .Sh DESCRIPTION
  55 The
  56 .Fn mi_switch
  57 function implements the machine independent prelude to a process context
  58 switch.
  59 It is called from only a few distinguished places in the kernel
  60 code as a result of the principle of non-preemtable kernel mode execution.
  61 The three major uses of
  62 .Nm
  63 can be enumerated as follows:
  64 .Bl -enum -offset indent
  65 .It
  66 from within
  67 .Xr sleep 9
  68 and
  69 .Xr tsleep 9
  70 when the current process
  71 voluntarily relinquishes the CPU to wait for some resource to become
  72 available.
  73 .It
  74 after handling a trap
  75 (e.g. a system call, device interrupt)
  76 when the kernel prepares a return to user-mode execution.
  77 This case is
  78 typically handled by machine dependent trap-handling code after detection
  79 of a change in the signal disposition of the current process, or when a
  80 higher priority process might be available to run.
  81 The latter event is
  82 communicated by the machine independent scheduling routines by calling
  83 the machine defined
  84 .Fn need_resched .
  85 .It
  86 in the signal handling code
  87 (see
  88 .Xr issignal 9 )
  89 if a signal is delivered that causes a process to stop.
  90 .El
  91 .Pp
  92 .Fn mi_switch
  93 records the amount of time the current process has been running in the
  94 process structure and checks this value against the CPU time limits
  95 allocated to the process
  96 (see
  97 .Xr getrlimit 2 ) .
  98 Exceeding the soft limit results in a
  99 .Dv SIGXCPU
 100 signal to be posted to the process, while exceeding the hard limit will
 101 cause a
 102 .Dv SIGKILL .
 103 After these administrative tasks are done,
 104 .Fn mi_switch
 105 hands over control to the machine dependent routine
 106 .Fn cpu_switch ,
 107 which will perform the actual process context switch.
 108 .Pp
 109 .Fn cpu_switch
 110 will make a choice amongst the processes which are ready to run from a
 111 priority queue data-structure.
 112 The priority queue consists of an array
 113 .Va qs[NQS]
 114 of queue header structures each of which identifies a list of runnable
 115 processes of equal priority
 116 .Pq see Fa <sys/proc.h> .
 117 A single word
 118 .Va whichqs
 119 containing a bit mask identifying non-empty queues assists in selecting
 120 a process quickly.
 121 .Fn cpu_switch
 122 must remove the first process from the list on the queue
 123 with the highest priority
 124 .Po lower indices in Va qs
 125 indicate higher priority
 126 .Pc ,
 127 and assign the address of its process structure to the global variable
 128 .Dv curproc .
 129 If no processes are available on the run queues,
 130 .Fn cpu_switch
 131 shall go into an
 132 .Dq idle
 133 loop.
 134 The idle loop must allow interrupts to be taken that will eventually
 135 cause processes to appear again on the run queues.
 136 The variable
 137 .Va curproc
 138 should be
 139 .Dv NULL
 140 while
 141 .Fn cpu_switch
 142 waits for this to happen.
 143 .Pp
 144 Note that
 145 .Fn mi_switch
 146 and thus
 147 .Fn cpu_switch
 148 should be called inside a critical section.
 149 .Pp
 150 .Sh SEE ALSO
 151 .Xr issignal 9 ,
 152 .Xr tsleep 9 ,
 153 .Xr wakeup 9
 154 .Pp