Annotation of Gnu-Mach/kern/sched_prim.c, revision 1.1.1.1

1.1       root        1: /* 
                      2:  * Mach Operating System
                      3:  * Copyright (c) 1993-1987 Carnegie Mellon University
                      4:  * All Rights Reserved.
                      5:  * 
                      6:  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its
                      7:  * documentation is hereby granted, provided that both the copyright
                      8:  * notice and this permission notice appear in all copies of the
                      9:  * software, derivative works or modified versions, and any portions
                     10:  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
                     11:  * 
                     12:  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS "AS IS"
                     13:  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND FOR
                     14:  * ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
                     15:  * 
                     16:  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
                     17:  * 
                     18:  *  Software Distribution Coordinator  or  [email protected]
                     19:  *  School of Computer Science
                     20:  *  Carnegie Mellon University
                     21:  *  Pittsburgh PA 15213-3890
                     22:  * 
                     23:  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie Mellon
                     24:  * the rights to redistribute these changes.
                     25:  */
                     26: /*
                     27:  *     File:   sched_prim.c
                     28:  *     Author: Avadis Tevanian, Jr.
                     29:  *     Date:   1986
                     30:  *
                     31:  *     Scheduling primitives
                     32:  *
                     33:  */
                     34: 
                     35: #include <cpus.h>
                     36: #include <simple_clock.h>
                     37: #include <mach_fixpri.h>
                     38: #include <mach_host.h>
                     39: #include <hw_footprint.h>
                     40: #include <fast_tas.h>
                     41: #include <power_save.h>
                     42: 
                     43: #include <mach/machine.h>
                     44: #include <kern/ast.h>
                     45: #include <kern/counters.h>
                     46: #include <kern/cpu_number.h>
                     47: #include <kern/lock.h>
                     48: #include <kern/macro_help.h>
                     49: #include <kern/processor.h>
                     50: #include <kern/queue.h>
                     51: #include <kern/sched.h>
                     52: #include <kern/sched_prim.h>
                     53: #include <kern/syscall_subr.h>
                     54: #include <kern/thread.h>
                     55: #include <kern/thread_swap.h>
                     56: #include <kern/time_out.h>
                     57: #include <vm/pmap.h>
                     58: #include <vm/vm_kern.h>
                     59: #include <vm/vm_map.h>
                     60: #include <machine/machspl.h>   /* For def'n of splsched() */
                     61: 
                     62: #if    MACH_FIXPRI
                     63: #include <mach/policy.h>
                     64: #endif /* MACH_FIXPRI */
                     65: 
                     66: 
                     67: extern int hz;
                     68: 
                     69: int            min_quantum;    /* defines max context switch rate */
                     70: 
                     71: unsigned       sched_tick;
                     72: 
                     73: #if    SIMPLE_CLOCK
                     74: int            sched_usec;
                     75: #endif /* SIMPLE_CLOCK */
                     76: 
                     77: thread_t       sched_thread_id;
                     78: 
                     79: void recompute_priorities(void);       /* forward */
                     80: void update_priority(thread_t);
                     81: void set_pri(thread_t, int, boolean_t);
                     82: void do_thread_scan(void);
                     83: 
                     84: thread_t       choose_pset_thread();
                     85: 
                     86: timer_elt_data_t recompute_priorities_timer;
                     87: 
                     88: #if    DEBUG
                     89: void checkrq(run_queue_t, char *);
                     90: void thread_check(thread_t, run_queue_t);
                     91: #endif
                     92: 
                     93: /*
                     94:  *     State machine
                     95:  *
                     96:  * states are combinations of:
                     97:  *  R  running
                     98:  *  W  waiting (or on wait queue)
                     99:  *  S  suspended (or will suspend)
                    100:  *  N  non-interruptible
                    101:  *
                    102:  * init        action 
                    103:  *     assert_wait thread_block    clear_wait  suspend resume
                    104:  *
                    105:  * R   RW,  RWN    R;   setrun     -           RS      -
                    106:  * RS  RWS, RWNS   S;  wake_active -           -       R
                    107:  * RN  RWN         RN;  setrun     -           RNS     -
                    108:  * RNS RWNS        RNS; setrun     -           -       RN
                    109:  *
                    110:  * RW              W               R           RWS     -
                    111:  * RWN             WN              RN          RWNS    -
                    112:  * RWS             WS; wake_active RS          -       RW
                    113:  * RWNS                    WNS             RNS         -       RWN
                    114:  *
                    115:  * W                               R;   setrun WS      -
                    116:  * WN                              RN;  setrun WNS     -
                    117:  * WNS                             RNS; setrun -       WN
                    118:  *
                    119:  * S                               -           -       R
                    120:  * WS                              S           -       W
                    121:  *
                    122:  */
                    123: 
                    124: /*
                    125:  *     Waiting protocols and implementation:
                    126:  *
                    127:  *     Each thread may be waiting for exactly one event; this event
                    128:  *     is set using assert_wait().  That thread may be awakened either
                    129:  *     by performing a thread_wakeup_prim() on its event,
                    130:  *     or by directly waking that thread up with clear_wait().
                    131:  *
                    132:  *     The implementation of wait events uses a hash table.  Each
                    133:  *     bucket is queue of threads having the same hash function
                    134:  *     value; the chain for the queue (linked list) is the run queue
                    135:  *     field.  [It is not possible to be waiting and runnable at the
                    136:  *     same time.]
                    137:  *
                    138:  *     Locks on both the thread and on the hash buckets govern the
                    139:  *     wait event field and the queue chain field.  Because wakeup
                    140:  *     operations only have the event as an argument, the event hash
                    141:  *     bucket must be locked before any thread.
                    142:  *
                    143:  *     Scheduling operations may also occur at interrupt level; therefore,
                    144:  *     interrupts below splsched() must be prevented when holding
                    145:  *     thread or hash bucket locks.
                    146:  *
                    147:  *     The wait event hash table declarations are as follows:
                    148:  */
                    149: 
                    150: #define NUMQUEUES      59
                    151: 
                    152: queue_head_t           wait_queue[NUMQUEUES];
                    153: decl_simple_lock_data(,        wait_lock[NUMQUEUES])
                    154: 
                    155: /* NOTE: we want a small positive integer out of this */
                    156: #define wait_hash(event) \
                    157:        ((((int)(event) < 0) ? ~(int)(event) : (int)(event)) % NUMQUEUES)
                    158: 
                    159: void wait_queue_init(void)
                    160: {
                    161:        register int i;
                    162: 
                    163:        for (i = 0; i < NUMQUEUES; i++) {
                    164:                queue_init(&wait_queue[i]);
                    165:                simple_lock_init(&wait_lock[i]);
                    166:        }
                    167: }
                    168: 
                    169: void sched_init(void)
                    170: {
                    171:        recompute_priorities_timer.fcn = (int (*)())recompute_priorities;
                    172:        recompute_priorities_timer.param = (char *)0;
                    173: 
                    174:        min_quantum = hz / 10;          /* context switch 10 times/second */
                    175:        wait_queue_init();
                    176:        pset_sys_bootstrap();           /* initialize processer mgmt. */
                    177:        queue_init(&action_queue);
                    178:        simple_lock_init(&action_lock);
                    179:        sched_tick = 0;
                    180: #if    SIMPLE_CLOCK
                    181:        sched_usec = 0;
                    182: #endif /* SIMPLE_CLOCK */
                    183:        ast_init();
                    184: }
                    185: 
                    186: /*
                    187:  *     Thread timeout routine, called when timer expires.
                    188:  *     Called at splsoftclock.
                    189:  */
                    190: void thread_timeout(
                    191:        thread_t thread)
                    192: {
                    193:        assert(thread->timer.set == TELT_UNSET);
                    194: 
                    195:        clear_wait(thread, THREAD_TIMED_OUT, FALSE);
                    196: }
                    197: 
                    198: /*
                    199:  *     thread_set_timeout:
                    200:  *
                    201:  *     Set a timer for the current thread, if the thread
                    202:  *     is ready to wait.  Must be called between assert_wait()
                    203:  *     and thread_block().
                    204:  */
                    205:  
                    206: void thread_set_timeout(
                    207:        int     t)      /* timeout interval in ticks */
                    208: {
                    209:        register thread_t       thread = current_thread();
                    210:        register spl_t s;
                    211: 
                    212:        s = splsched();
                    213:        thread_lock(thread);
                    214:        if ((thread->state & TH_WAIT) != 0) {
                    215:                set_timeout(&thread->timer, t);
                    216:        }
                    217:        thread_unlock(thread);
                    218:        splx(s);
                    219: }
                    220: 
                    221: /*
                    222:  * Set up thread timeout element when thread is created.
                    223:  */
                    224: void thread_timeout_setup(
                    225:        register thread_t       thread)
                    226: {
                    227:        thread->timer.fcn = (int (*)())thread_timeout;
                    228:        thread->timer.param = (char *)thread;
                    229:        thread->depress_timer.fcn = (int (*)())thread_depress_timeout;
                    230:        thread->depress_timer.param = (char *)thread;
                    231: }
                    232: 
                    233: /*
                    234:  *     assert_wait:
                    235:  *
                    236:  *     Assert that the current thread is about to go to
                    237:  *     sleep until the specified event occurs.
                    238:  */
                    239: void assert_wait(
                    240:        event_t         event,
                    241:        boolean_t       interruptible)
                    242: {
                    243:        register queue_t        q;
                    244:        register int            index;
                    245:        register thread_t       thread;
                    246: #if    MACH_SLOCKS
                    247:        register simple_lock_t  lock;
                    248: #endif /* MACH_SLOCKS */
                    249:        spl_t                   s;
                    250: 
                    251:        thread = current_thread();
                    252:        if (thread->wait_event != 0) {
                    253:                panic("assert_wait: already asserted event %#x\n",
                    254:                      thread->wait_event);
                    255:        }
                    256:        s = splsched();
                    257:        if (event != 0) {
                    258:                index = wait_hash(event);
                    259:                q = &wait_queue[index];
                    260: #if    MACH_SLOCKS
                    261:                lock = &wait_lock[index];
                    262: #endif /* MACH_SLOCKS */
                    263:                simple_lock(lock);
                    264:                thread_lock(thread);
                    265:                enqueue_tail(q, (queue_entry_t) thread);
                    266:                thread->wait_event = event;
                    267:                if (interruptible)
                    268:                        thread->state |= TH_WAIT;
                    269:                else
                    270:                        thread->state |= TH_WAIT | TH_UNINT;
                    271:                thread_unlock(thread);
                    272:                simple_unlock(lock);
                    273:        }
                    274:        else {
                    275:                thread_lock(thread);
                    276:                if (interruptible)
                    277:                        thread->state |= TH_WAIT;
                    278:                else
                    279:                        thread->state |= TH_WAIT | TH_UNINT;
                    280:                thread_unlock(thread);
                    281:        }
                    282:        splx(s);
                    283: }
                    284: 
                    285: /*
                    286:  *     clear_wait:
                    287:  *
                    288:  *     Clear the wait condition for the specified thread.  Start the thread
                    289:  *     executing if that is appropriate.
                    290:  *
                    291:  *     parameters:
                    292:  *       thread                thread to awaken
                    293:  *       result                Wakeup result the thread should see
                    294:  *       interrupt_only        Don't wake up the thread if it isn't
                    295:  *                             interruptible.
                    296:  */
                    297: void clear_wait(
                    298:        register thread_t       thread,
                    299:        int                     result,
                    300:        boolean_t               interrupt_only)
                    301: {
                    302:        register int            index;
                    303:        register queue_t        q;
                    304: #if    MACH_SLOCKS
                    305:        register simple_lock_t  lock;
                    306: #endif /* MACH_SLOCKS */
                    307:        register event_t        event;
                    308:        spl_t                   s;
                    309: 
                    310:        s = splsched();
                    311:        thread_lock(thread);
                    312:        if (interrupt_only && (thread->state & TH_UNINT)) {
                    313:                /*
                    314:                 *      can`t interrupt thread
                    315:                 */
                    316:                thread_unlock(thread);
                    317:                splx(s);
                    318:                return;
                    319:        }
                    320: 
                    321:        event = thread->wait_event;
                    322:        if (event != 0) {
                    323:                thread_unlock(thread);
                    324:                index = wait_hash(event);
                    325:                q = &wait_queue[index];
                    326: #if    MACH_SLOCKS
                    327:                lock = &wait_lock[index];
                    328: #endif /* MACH_SLOCKS */
                    329:                simple_lock(lock);
                    330:                /*
                    331:                 *      If the thread is still waiting on that event,
                    332:                 *      then remove it from the list.  If it is waiting
                    333:                 *      on a different event, or no event at all, then
                    334:                 *      someone else did our job for us.
                    335:                 */
                    336:                thread_lock(thread);
                    337:                if (thread->wait_event == event) {
                    338:                        remqueue(q, (queue_entry_t)thread);
                    339:                        thread->wait_event = 0;
                    340:                        event = 0;              /* cause to run below */
                    341:                }
                    342:                simple_unlock(lock);
                    343:        }
                    344:        if (event == 0) {
                    345:                register int    state = thread->state;
                    346: 
                    347:                reset_timeout_check(&thread->timer);
                    348: 
                    349:                switch (state & TH_SCHED_STATE) {
                    350:                    case          TH_WAIT | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    351:                    case          TH_WAIT           | TH_UNINT:
                    352:                    case          TH_WAIT:
                    353:                        /*
                    354:                         *      Sleeping and not suspendable - put
                    355:                         *      on run queue.
                    356:                         */
                    357:                        thread->state = (state &~ TH_WAIT) | TH_RUN;
                    358:                        thread->wait_result = result;
                    359:                        thread_setrun(thread, TRUE);
                    360:                        break;
                    361: 
                    362:                    case          TH_WAIT | TH_SUSP:
                    363:                    case TH_RUN | TH_WAIT:
                    364:                    case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP:
                    365:                    case TH_RUN | TH_WAIT           | TH_UNINT:
                    366:                    case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    367:                        /*
                    368:                         *      Either already running, or suspended.
                    369:                         */
                    370:                        thread->state = state &~ TH_WAIT;
                    371:                        thread->wait_result = result;
                    372:                        break;
                    373: 
                    374:                    default:
                    375:                        /*
                    376:                         *      Not waiting.
                    377:                         */
                    378:                        break;
                    379:                }
                    380:        }
                    381:        thread_unlock(thread);
                    382:        splx(s);
                    383: }
                    384: 
                    385: /*
                    386:  *     thread_wakeup_prim:
                    387:  *
                    388:  *     Common routine for thread_wakeup, thread_wakeup_with_result,
                    389:  *     and thread_wakeup_one.
                    390:  *
                    391:  */
                    392: void thread_wakeup_prim(
                    393:        event_t         event,
                    394:        boolean_t       one_thread,
                    395:        int             result)
                    396: {
                    397:        register queue_t        q;
                    398:        register int            index;
                    399:        register thread_t       thread, next_th;
                    400: #if    MACH_SLOCKS
                    401:        register simple_lock_t  lock;
                    402: #endif  /* MACH_SLOCKS */
                    403:        spl_t                   s;
                    404:        register int            state;
                    405: 
                    406:        index = wait_hash(event);
                    407:        q = &wait_queue[index];
                    408:        s = splsched();
                    409: #if    MACH_SLOCKS
                    410:        lock = &wait_lock[index];
                    411: #endif /* MACH_SLOCKS */
                    412:        simple_lock(lock);
                    413:        thread = (thread_t) queue_first(q);
                    414:        while (!queue_end(q, (queue_entry_t)thread)) {
                    415:                next_th = (thread_t) queue_next((queue_t) thread);
                    416: 
                    417:                if (thread->wait_event == event) {
                    418:                        thread_lock(thread);
                    419:                        remqueue(q, (queue_entry_t) thread);
                    420:                        thread->wait_event = 0;
                    421:                        reset_timeout_check(&thread->timer);
                    422: 
                    423:                        state = thread->state;
                    424:                        switch (state & TH_SCHED_STATE) {
                    425: 
                    426:                            case          TH_WAIT | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    427:                            case          TH_WAIT           | TH_UNINT:
                    428:                            case          TH_WAIT:
                    429:                                /*
                    430:                                 *      Sleeping and not suspendable - put
                    431:                                 *      on run queue.
                    432:                                 */
                    433:                                thread->state = (state &~ TH_WAIT) | TH_RUN;
                    434:                                thread->wait_result = result;
                    435:                                thread_setrun(thread, TRUE);
                    436:                                break;
                    437: 
                    438:                            case          TH_WAIT | TH_SUSP:
                    439:                            case TH_RUN | TH_WAIT:
                    440:                            case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP:
                    441:                            case TH_RUN | TH_WAIT           | TH_UNINT:
                    442:                            case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    443:                                /*
                    444:                                 *      Either already running, or suspended.
                    445:                                 */
                    446:                                thread->state = state &~ TH_WAIT;
                    447:                                thread->wait_result = result;
                    448:                                break;
                    449: 
                    450:                            default:
                    451:                                panic("thread_wakeup");
                    452:                                break;
                    453:                        }
                    454:                        thread_unlock(thread);
                    455:                        if (one_thread)
                    456:                                break;
                    457:                }
                    458:                thread = next_th;
                    459:        }
                    460:        simple_unlock(lock);
                    461:        splx(s);
                    462: }
                    463: 
                    464: /*
                    465:  *     thread_sleep:
                    466:  *
                    467:  *     Cause the current thread to wait until the specified event
                    468:  *     occurs.  The specified lock is unlocked before releasing
                    469:  *     the cpu.  (This is a convenient way to sleep without manually
                    470:  *     calling assert_wait).
                    471:  */
                    472: void thread_sleep(
                    473:        event_t         event,
                    474:        simple_lock_t   lock,
                    475:        boolean_t       interruptible)
                    476: {
                    477:        assert_wait(event, interruptible);      /* assert event */
                    478:        simple_unlock(lock);                    /* release the lock */
                    479:        thread_block((void (*)()) 0);           /* block ourselves */
                    480: }
                    481: 
                    482: /*
                    483:  *     thread_bind:
                    484:  *
                    485:  *     Force a thread to execute on the specified processor.
                    486:  *     If the thread is currently executing, it may wait until its
                    487:  *     time slice is up before switching onto the specified processor.
                    488:  *
                    489:  *     A processor of PROCESSOR_NULL causes the thread to be unbound.
                    490:  *     xxx - DO NOT export this to users.
                    491:  */
                    492: void thread_bind(
                    493:        register thread_t       thread,
                    494:        processor_t             processor)
                    495: {
                    496:        spl_t           s;
                    497: 
                    498:        s = splsched();
                    499:        thread_lock(thread);
                    500:        thread->bound_processor = processor;
                    501:        thread_unlock(thread);
                    502:        (void) splx(s);
                    503: }
                    504: 
                    505: /*
                    506:  *     Select a thread for this processor (the current processor) to run.
                    507:  *     May select the current thread.
                    508:  *     Assumes splsched.
                    509:  */
                    510: 
                    511: thread_t thread_select(
                    512:        register processor_t myprocessor)
                    513: {
                    514:        register thread_t thread;
                    515: 
                    516:        myprocessor->first_quantum = TRUE;
                    517:        /*
                    518:         *      Check for obvious simple case; local runq is
                    519:         *      empty and global runq has entry at hint.
                    520:         */
                    521:        if (myprocessor->runq.count > 0) {
                    522:                thread = choose_thread(myprocessor);
                    523:                myprocessor->quantum = min_quantum;
                    524:        }
                    525:        else {
                    526:                register processor_set_t pset;
                    527: 
                    528: #if    MACH_HOST
                    529:                pset = myprocessor->processor_set;
                    530: #else  /* MACH_HOST */
                    531:                pset = &default_pset;
                    532: #endif /* MACH_HOST */
                    533:                simple_lock(&pset->runq.lock);
                    534: #if    DEBUG
                    535:                checkrq(&pset->runq, "thread_select");
                    536: #endif /* DEBUG */
                    537:                if (pset->runq.count == 0) {
                    538:                        /*
                    539:                         *      Nothing else runnable.  Return if this
                    540:                         *      thread is still runnable on this processor.
                    541:                         *      Check for priority update if required.
                    542:                         */
                    543:                        thread = current_thread();
                    544:                        if ((thread->state == TH_RUN) &&
                    545: #if    MACH_HOST
                    546:                            (thread->processor_set == pset) &&
                    547: #endif /* MACH_HOST */
                    548:                            ((thread->bound_processor == PROCESSOR_NULL) ||
                    549:                             (thread->bound_processor == myprocessor))) {
                    550: 
                    551:                                simple_unlock(&pset->runq.lock);
                    552:                                thread_lock(thread);
                    553:                                if (thread->sched_stamp != sched_tick)
                    554:                                    update_priority(thread);
                    555:                                thread_unlock(thread);
                    556:                        }
                    557:                        else {
                    558:                                thread = choose_pset_thread(myprocessor, pset);
                    559:                        }
                    560:                }
                    561:                else {
                    562:                        register queue_t        q;
                    563: 
                    564:                        /*
                    565:                         *      If there is a thread at hint, grab it,
                    566:                         *      else call choose_pset_thread.
                    567:                         */
                    568:                        q = pset->runq.runq + pset->runq.low;
                    569: 
                    570:                        if (queue_empty(q)) {
                    571:                                pset->runq.low++;
                    572:                                thread = choose_pset_thread(myprocessor, pset);
                    573:                        }
                    574:                        else {
                    575:                                thread = (thread_t) dequeue_head(q);
                    576:                                thread->runq = RUN_QUEUE_NULL;
                    577:                                pset->runq.count--;
                    578: #if    MACH_FIXPRI
                    579:                                /*
                    580:                                 *      Cannot lazy evaluate pset->runq.low for
                    581:                                 *      fixed priority policy
                    582:                                 */
                    583:                                if ((pset->runq.count > 0) &&
                    584:                                    (pset->policies & POLICY_FIXEDPRI)) {
                    585:                                            while (queue_empty(q)) {
                    586:                                                pset->runq.low++;
                    587:                                                q++;
                    588:                                            }
                    589:                                }
                    590: #endif /* MACH_FIXPRI */
                    591: #if    DEBUG
                    592:                                checkrq(&pset->runq, "thread_select: after");
                    593: #endif /* DEBUG */
                    594:                                simple_unlock(&pset->runq.lock);
                    595:                        }
                    596:                }
                    597: 
                    598: #if    MACH_FIXPRI
                    599:                if (thread->policy == POLICY_TIMESHARE) {
                    600: #endif /* MACH_FIXPRI */
                    601:                        myprocessor->quantum = pset->set_quantum;
                    602: #if    MACH_FIXPRI
                    603:                }
                    604:                else {
                    605:                        /*
                    606:                         *      POLICY_FIXEDPRI
                    607:                         */
                    608:                        myprocessor->quantum = thread->sched_data;
                    609:                }
                    610: #endif /* MACH_FIXPRI */
                    611:        }
                    612: 
                    613:        return thread;
                    614: }
                    615: 
                    616: /*
                    617:  *     Stop running the current thread and start running the new thread.
                    618:  *     If continuation is non-zero, and the current thread is blocked,
                    619:  *     then it will resume by executing continuation on a new stack.
                    620:  *     Returns TRUE if the hand-off succeeds.
                    621:  *     Assumes splsched.
                    622:  */
                    623: 
                    624: boolean_t thread_invoke(
                    625:        register thread_t old_thread,
                    626:        continuation_t    continuation,
                    627:        register thread_t new_thread)
                    628: {
                    629:        /*
                    630:         *      Check for invoking the same thread.
                    631:         */
                    632:        if (old_thread == new_thread) {
                    633:            /*
                    634:             *  Mark thread interruptible.
                    635:             *  Run continuation if there is one.
                    636:             */
                    637:            thread_lock(new_thread);
                    638:            new_thread->state &= ~TH_UNINT;
                    639:            thread_unlock(new_thread);
                    640: 
                    641:            if (continuation != (void (*)()) 0) {
                    642:                (void) spl0();
                    643:                call_continuation(continuation);
                    644:                /*NOTREACHED*/
                    645:            }
                    646:            return TRUE;
                    647:        }
                    648: 
                    649:        /*
                    650:         *      Check for stack-handoff.
                    651:         */
                    652:        thread_lock(new_thread);
                    653:        if ((old_thread->stack_privilege != current_stack()) &&
                    654:            (continuation != (void (*)()) 0))
                    655:        {
                    656:            switch (new_thread->state & TH_SWAP_STATE) {
                    657:                case TH_SWAPPED:
                    658: 
                    659:                    new_thread->state &= ~(TH_SWAPPED | TH_UNINT);
                    660:                    thread_unlock(new_thread);
                    661: 
                    662: #if    NCPUS > 1
                    663:                    new_thread->last_processor = current_processor();
                    664: #endif /* NCPUS > 1 */
                    665: 
                    666:                    /*
                    667:                     *  Set up ast context of new thread and
                    668:                     *  switch to its timer.
                    669:                     */
                    670:                    ast_context(new_thread, cpu_number());
                    671:                    timer_switch(&new_thread->system_timer);
                    672: 
                    673:                    stack_handoff(old_thread, new_thread);
                    674: 
                    675:                    /*
                    676:                     *  We can dispatch the old thread now.
                    677:                     *  This is like thread_dispatch, except
                    678:                     *  that the old thread is left swapped
                    679:                     *  *without* freeing its stack.
                    680:                     *  This path is also much more frequent
                    681:                     *  than actual calls to thread_dispatch.
                    682:                     */
                    683: 
                    684:                    thread_lock(old_thread);
                    685:                    old_thread->swap_func = continuation;
                    686: 
                    687:                    switch (old_thread->state) {
                    688:                        case TH_RUN           | TH_SUSP:
                    689:                        case TH_RUN           | TH_SUSP | TH_HALTED:
                    690:                        case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP:
                    691:                            /*
                    692:                             *  Suspend the thread
                    693:                             */
                    694:                            old_thread->state = (old_thread->state & ~TH_RUN)
                    695:                                                | TH_SWAPPED;
                    696:                            if (old_thread->wake_active) {
                    697:                                old_thread->wake_active = FALSE;
                    698:                                thread_unlock(old_thread);
                    699:                                thread_wakeup((event_t)&old_thread->wake_active);
                    700: 
                    701:                                goto after_old_thread;
                    702:                            }
                    703:                            break;
                    704: 
                    705:                        case TH_RUN           | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    706:                        case TH_RUN                     | TH_UNINT:
                    707:                        case TH_RUN:
                    708:                            /*
                    709:                             *  We can`t suspend the thread yet,
                    710:                             *  or it`s still running.
                    711:                             *  Put back on a run queue.
                    712:                             */
                    713:                            old_thread->state |= TH_SWAPPED;
                    714:                            thread_setrun(old_thread, FALSE);
                    715:                            break;
                    716: 
                    717:                        case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    718:                        case TH_RUN | TH_WAIT           | TH_UNINT:
                    719:                        case TH_RUN | TH_WAIT:
                    720:                            /*
                    721:                             *  Waiting, and not suspendable.
                    722:                             */
                    723:                            old_thread->state = (old_thread->state & ~TH_RUN)
                    724:                                                | TH_SWAPPED;
                    725:                            break;
                    726: 
                    727:                        case TH_RUN | TH_IDLE:
                    728:                            /*
                    729:                             *  Drop idle thread -- it is already in
                    730:                             *  idle_thread_array.
                    731:                             */
                    732:                            old_thread->state = TH_RUN | TH_IDLE | TH_SWAPPED;
                    733:                            break;
                    734: 
                    735:                        default:
                    736:                            panic("thread_invoke");
                    737:                    }
                    738:                    thread_unlock(old_thread);
                    739:                after_old_thread:
                    740: 
                    741:                    /*
                    742:                     *  call_continuation calls the continuation
                    743:                     *  after resetting the current stack pointer
                    744:                     *  to recover stack space.  If we called
                    745:                     *  the continuation directly, we would risk
                    746:                     *  running out of stack.
                    747:                     */
                    748: 
                    749:                    counter_always(c_thread_invoke_hits++);
                    750:                    (void) spl0();
                    751:                    call_continuation(new_thread->swap_func);
                    752:                    /*NOTREACHED*/
                    753:                    return TRUE; /* help for the compiler */
                    754: 
                    755:                case TH_SW_COMING_IN:
                    756:                    /*
                    757:                     *  Waiting for a stack
                    758:                     */
                    759:                    thread_swapin(new_thread);
                    760:                    thread_unlock(new_thread);
                    761:                    counter_always(c_thread_invoke_misses++);
                    762:                    return FALSE;
                    763: 
                    764:                case 0:
                    765:                    /*
                    766:                     *  Already has a stack - can`t handoff.
                    767:                     */
                    768:                    break;
                    769:            }
                    770:        }
                    771: 
                    772:        else {
                    773:            /*
                    774:             *  Check that the thread is swapped-in.
                    775:             */
                    776:            if (new_thread->state & TH_SWAPPED) {
                    777:                if ((new_thread->state & TH_SW_COMING_IN) ||
                    778:                    !stack_alloc_try(new_thread, thread_continue))
                    779:                {
                    780:                    thread_swapin(new_thread);
                    781:                    thread_unlock(new_thread);
                    782:                    counter_always(c_thread_invoke_misses++);
                    783:                    return FALSE;
                    784:                }
                    785:            }
                    786:        }
                    787: 
                    788:        new_thread->state &= ~(TH_SWAPPED | TH_UNINT);
                    789:        thread_unlock(new_thread);
                    790: 
                    791:        /*
                    792:         *      Thread is now interruptible.
                    793:         */
                    794: #if    NCPUS > 1
                    795:        new_thread->last_processor = current_processor();
                    796: #endif /* NCPUS > 1 */
                    797: 
                    798:        /*
                    799:         *      Set up ast context of new thread and switch to its timer.
                    800:         */
                    801:        ast_context(new_thread, cpu_number());
                    802:        timer_switch(&new_thread->system_timer);
                    803: 
                    804:        /*
                    805:         *      switch_context is machine-dependent.  It does the
                    806:         *      machine-dependent components of a context-switch, like
                    807:         *      changing address spaces.  It updates active_threads.
                    808:         *      It returns only if a continuation is not supplied.
                    809:         */
                    810:        counter_always(c_thread_invoke_csw++);
                    811:        old_thread = switch_context(old_thread, continuation, new_thread);
                    812: 
                    813:        /*
                    814:         *      We're back.  Now old_thread is the thread that resumed
                    815:         *      us, and we have to dispatch it.
                    816:         */
                    817:        thread_dispatch(old_thread);
                    818: 
                    819:        return TRUE;
                    820: }
                    821: 
                    822: /*
                    823:  *     thread_continue:
                    824:  *
                    825:  *     Called when the current thread is given a new stack.
                    826:  *     Called at splsched.
                    827:  */
                    828: void thread_continue(
                    829:        register thread_t old_thread)
                    830: {
                    831:        register continuation_t continuation = current_thread()->swap_func;
                    832: 
                    833:        /*
                    834:         *      We must dispatch the old thread and then
                    835:         *      call the current thread's continuation.
                    836:         *      There might not be an old thread, if we are
                    837:         *      the first thread to run on this processor.
                    838:         */
                    839: 
                    840:        if (old_thread != THREAD_NULL)
                    841:                thread_dispatch(old_thread);
                    842:        (void) spl0();
                    843:        (*continuation)();
                    844:        /*NOTREACHED*/
                    845: }
                    846: 
                    847: 
                    848: /*
                    849:  *     thread_block:
                    850:  *
                    851:  *     Block the current thread.  If the thread is runnable
                    852:  *     then someone must have woken it up between its request
                    853:  *     to sleep and now.  In this case, it goes back on a
                    854:  *     run queue.
                    855:  *
                    856:  *     If a continuation is specified, then thread_block will
                    857:  *     attempt to discard the thread's kernel stack.  When the
                    858:  *     thread resumes, it will execute the continuation function
                    859:  *     on a new kernel stack.
                    860:  */
                    861: 
                    862: void thread_block(
                    863:        continuation_t  continuation)
                    864: {
                    865:        register thread_t thread = current_thread();
                    866:        register processor_t myprocessor = cpu_to_processor(cpu_number());
                    867:        register thread_t new_thread;
                    868:        spl_t s;
                    869: 
                    870:        check_simple_locks();
                    871: 
                    872:        s = splsched();
                    873: 
                    874: #if    FAST_TAS
                    875:        {
                    876:                extern void recover_ras();
                    877: 
                    878:                if (csw_needed(thread, myprocessor))
                    879:                        recover_ras(thread);
                    880:        }
                    881: #endif /* FAST_TAS */
                    882:        
                    883:        ast_off(cpu_number(), AST_BLOCK);
                    884: 
                    885:        do
                    886:                new_thread = thread_select(myprocessor);
                    887:        while (!thread_invoke(thread, continuation, new_thread));
                    888: 
                    889:        splx(s);
                    890: }
                    891: 
                    892: /*
                    893:  *     thread_run:
                    894:  *
                    895:  *     Switch directly from the current thread to a specified
                    896:  *     thread.  Both the current and new threads must be
                    897:  *     runnable.
                    898:  *
                    899:  *     If a continuation is specified, then thread_block will
                    900:  *     attempt to discard the current thread's kernel stack.  When the
                    901:  *     thread resumes, it will execute the continuation function
                    902:  *     on a new kernel stack.
                    903:  */
                    904: void thread_run(
                    905:        continuation_t          continuation,
                    906:        register thread_t       new_thread)
                    907: {
                    908:        register thread_t thread = current_thread();
                    909:        register processor_t myprocessor = cpu_to_processor(cpu_number());
                    910:        spl_t s;
                    911: 
                    912:        check_simple_locks();
                    913: 
                    914:        s = splsched();
                    915: 
                    916:        while (!thread_invoke(thread, continuation, new_thread))
                    917:                new_thread = thread_select(myprocessor);
                    918: 
                    919:        splx(s);
                    920: }
                    921: 
                    922: /*
                    923:  *     Dispatches a running thread that is not on a runq.
                    924:  *     Called at splsched.
                    925:  */
                    926: 
                    927: void thread_dispatch(
                    928:        register thread_t       thread)
                    929: {
                    930:        /*
                    931:         *      If we are discarding the thread's stack, we must do it
                    932:         *      before the thread has a chance to run.
                    933:         */
                    934: 
                    935:        thread_lock(thread);
                    936: 
                    937:        if (thread->swap_func != (void (*)()) 0) {
                    938:                assert((thread->state & TH_SWAP_STATE) == 0);
                    939:                thread->state |= TH_SWAPPED;
                    940:                stack_free(thread);
                    941:        }
                    942: 
                    943:        switch (thread->state &~ TH_SWAP_STATE) {
                    944:            case TH_RUN           | TH_SUSP:
                    945:            case TH_RUN           | TH_SUSP | TH_HALTED:
                    946:            case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP:
                    947:                /*
                    948:                 *      Suspend the thread
                    949:                 */
                    950:                thread->state &= ~TH_RUN;
                    951:                if (thread->wake_active) {
                    952:                    thread->wake_active = FALSE;
                    953:                    thread_unlock(thread);
                    954:                    thread_wakeup((event_t)&thread->wake_active);
                    955:                    return;
                    956:                }
                    957:                break;
                    958: 
                    959:            case TH_RUN           | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    960:            case TH_RUN                     | TH_UNINT:
                    961:            case TH_RUN:
                    962:                /*
                    963:                 *      No reason to stop.  Put back on a run queue.
                    964:                 */
                    965:                thread_setrun(thread, FALSE);
                    966:                break;
                    967: 
                    968:            case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    969:            case TH_RUN | TH_WAIT           | TH_UNINT:
                    970:            case TH_RUN | TH_WAIT:
                    971:                /*
                    972:                 *      Waiting, and not suspended.
                    973:                 */
                    974:                thread->state &= ~TH_RUN;
                    975:                break;
                    976: 
                    977:            case TH_RUN | TH_IDLE:
                    978:                /*
                    979:                 *      Drop idle thread -- it is already in
                    980:                 *      idle_thread_array.
                    981:                 */
                    982:                break;
                    983: 
                    984:            default:
                    985:                panic("thread_dispatch");
                    986:        }
                    987:        thread_unlock(thread);
                    988: }
                    989: 
                    990: 
                    991: /*
                    992:  *     Define shifts for simulating (5/8)**n
                    993:  */
                    994: 
                    995: shift_data_t   wait_shift[32] = {
                    996:        {1,1},{1,3},{1,-3},{2,-7},{3,5},{3,-5},{4,-8},{5,7},
                    997:        {5,-7},{6,-10},{7,10},{7,-9},{8,-11},{9,12},{9,-11},{10,-13},
                    998:        {11,14},{11,-13},{12,-15},{13,17},{13,-15},{14,-17},{15,19},{16,18},
                    999:        {16,-19},{17,22},{18,20},{18,-20},{19,26},{20,22},{20,-22},{21,-27}};
                   1000: 
                   1001: /*
                   1002:  *     do_priority_computation:
                   1003:  *
                   1004:  *     Calculate new priority for thread based on its base priority plus
                   1005:  *     accumulated usage.  PRI_SHIFT and PRI_SHIFT_2 convert from
                   1006:  *     usage to priorities.  SCHED_SHIFT converts for the scaling
                   1007:  *     of the sched_usage field by SCHED_SCALE.  This scaling comes
                   1008:  *     from the multiplication by sched_load (thread_timer_delta)
                   1009:  *     in sched.h.  sched_load is calculated as a scaled overload
                   1010:  *     factor in compute_mach_factor (mach_factor.c).
                   1011:  */
                   1012: 
                   1013: #ifdef PRI_SHIFT_2
                   1014: #if    PRI_SHIFT_2 > 0
                   1015: #define do_priority_computation(th, pri)                               \
                   1016:        MACRO_BEGIN                                                     \
                   1017:        (pri) = (th)->priority  /* start with base priority */          \
                   1018:            + ((th)->sched_usage >> (PRI_SHIFT + SCHED_SHIFT))          \
                   1019:            + ((th)->sched_usage >> (PRI_SHIFT_2 + SCHED_SHIFT));       \
                   1020:        if ((pri) > 31) (pri) = 31;                                     \
                   1021:        MACRO_END
                   1022: #else  /* PRI_SHIFT_2 */
                   1023: #define do_priority_computation(th, pri)                               \
                   1024:        MACRO_BEGIN                                                     \
                   1025:        (pri) = (th)->priority  /* start with base priority */          \
                   1026:            + ((th)->sched_usage >> (PRI_SHIFT + SCHED_SHIFT))          \
                   1027:            - ((th)->sched_usage >> (SCHED_SHIFT - PRI_SHIFT_2));       \
                   1028:        if ((pri) > 31) (pri) = 31;                                     \
                   1029:        MACRO_END
                   1030: #endif /* PRI_SHIFT_2 */
                   1031: #else  /* defined(PRI_SHIFT_2) */
                   1032: #define do_priority_computation(th, pri)                               \
                   1033:        MACRO_BEGIN                                                     \
                   1034:        (pri) = (th)->priority  /* start with base priority */          \
                   1035:            + ((th)->sched_usage >> (PRI_SHIFT + SCHED_SHIFT));         \
                   1036:        if ((pri) > 31) (pri) = 31;                                     \
                   1037:        MACRO_END
                   1038: #endif /* defined(PRI_SHIFT_2) */
                   1039: 
                   1040: /*
                   1041:  *     compute_priority:
                   1042:  *
                   1043:  *     Compute the effective priority of the specified thread.
                   1044:  *     The effective priority computation is as follows:
                   1045:  *
                   1046:  *     Take the base priority for this thread and add
                   1047:  *     to it an increment derived from its cpu_usage.
                   1048:  *
                   1049:  *     The thread *must* be locked by the caller. 
                   1050:  */
                   1051: 
                   1052: void compute_priority(
                   1053:        register thread_t       thread,
                   1054:        boolean_t               resched)
                   1055: {
                   1056:        register int    pri;
                   1057: 
                   1058: #if    MACH_FIXPRI
                   1059:        if (thread->policy == POLICY_TIMESHARE) {
                   1060: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1061:            do_priority_computation(thread, pri);
                   1062:            if (thread->depress_priority < 0)
                   1063:                set_pri(thread, pri, resched);
                   1064:            else
                   1065:                thread->depress_priority = pri;
                   1066: #if    MACH_FIXPRI
                   1067:        }
                   1068:        else {
                   1069:            set_pri(thread, thread->priority, resched);
                   1070:        }
                   1071: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1072: }
                   1073: 
                   1074: /*
                   1075:  *     compute_my_priority:
                   1076:  *
                   1077:  *     Version of compute priority for current thread or thread
                   1078:  *     being manipulated by scheduler (going on or off a runq).
                   1079:  *     Only used for priority updates.  Policy or priority changes
                   1080:  *     must call compute_priority above.  Caller must have thread
                   1081:  *     locked and know it is timesharing and not depressed.
                   1082:  */
                   1083: 
                   1084: void compute_my_priority(
                   1085:        register thread_t       thread)
                   1086: {
                   1087:        register int temp_pri;
                   1088: 
                   1089:        do_priority_computation(thread,temp_pri);
                   1090:        thread->sched_pri = temp_pri;
                   1091: }
                   1092: 
                   1093: /*
                   1094:  *     recompute_priorities:
                   1095:  *
                   1096:  *     Update the priorities of all threads periodically.
                   1097:  */
                   1098: void recompute_priorities(void)
                   1099: {
                   1100: #if    SIMPLE_CLOCK
                   1101:        int     new_usec;
                   1102: #endif /* SIMPLE_CLOCK */
                   1103: 
                   1104:        sched_tick++;           /* age usage one more time */
                   1105:        set_timeout(&recompute_priorities_timer, hz);
                   1106: #if    SIMPLE_CLOCK
                   1107:        /*
                   1108:         *      Compensate for clock drift.  sched_usec is an
                   1109:         *      exponential average of the number of microseconds in
                   1110:         *      a second.  It decays in the same fashion as cpu_usage.
                   1111:         */
                   1112:        new_usec = sched_usec_elapsed();
                   1113:        sched_usec = (5*sched_usec + 3*new_usec)/8;
                   1114: #endif /* SIMPLE_CLOCK */
                   1115:        /*
                   1116:         *      Wakeup scheduler thread.
                   1117:         */
                   1118:        if (sched_thread_id != THREAD_NULL) {
                   1119:                clear_wait(sched_thread_id, THREAD_AWAKENED, FALSE);
                   1120:        }
                   1121: }
                   1122: 
                   1123: /*
                   1124:  *     update_priority
                   1125:  *
                   1126:  *     Cause the priority computation of a thread that has been 
                   1127:  *     sleeping or suspended to "catch up" with the system.  Thread
                   1128:  *     *MUST* be locked by caller.  If thread is running, then this
                   1129:  *     can only be called by the thread on itself.
                   1130:  */
                   1131: void update_priority(
                   1132:        register thread_t       thread)
                   1133: {
                   1134:        register unsigned int   ticks;
                   1135:        register shift_t        shiftp;
                   1136:        register int            temp_pri;
                   1137: 
                   1138:        ticks = sched_tick - thread->sched_stamp;
                   1139: 
                   1140:        assert(ticks != 0);
                   1141: 
                   1142:        /*
                   1143:         *      If asleep for more than 30 seconds forget all
                   1144:         *      cpu_usage, else catch up on missed aging.
                   1145:         *      5/8 ** n is approximated by the two shifts
                   1146:         *      in the wait_shift array.
                   1147:         */
                   1148:        thread->sched_stamp += ticks;
                   1149:        thread_timer_delta(thread);
                   1150:        if (ticks >  30) {
                   1151:                thread->cpu_usage = 0;
                   1152:                thread->sched_usage = 0;
                   1153:        }
                   1154:        else {
                   1155:                thread->cpu_usage += thread->cpu_delta;
                   1156:                thread->sched_usage += thread->sched_delta;
                   1157:                shiftp = &wait_shift[ticks];
                   1158:                if (shiftp->shift2 > 0) {
                   1159:                    thread->cpu_usage =
                   1160:                        (thread->cpu_usage >> shiftp->shift1) +
                   1161:                        (thread->cpu_usage >> shiftp->shift2);
                   1162:                    thread->sched_usage =
                   1163:                        (thread->sched_usage >> shiftp->shift1) +
                   1164:                        (thread->sched_usage >> shiftp->shift2);
                   1165:                }
                   1166:                else {
                   1167:                    thread->cpu_usage =
                   1168:                        (thread->cpu_usage >> shiftp->shift1) -
                   1169:                        (thread->cpu_usage >> -(shiftp->shift2));
                   1170:                    thread->sched_usage =
                   1171:                        (thread->sched_usage >> shiftp->shift1) -
                   1172:                        (thread->sched_usage >> -(shiftp->shift2));
                   1173:                }
                   1174:        }
                   1175:        thread->cpu_delta = 0;
                   1176:        thread->sched_delta = 0;
                   1177:        /*
                   1178:         *      Recompute priority if appropriate.
                   1179:         */
                   1180:        if (
                   1181: #if    MACH_FIXPRI
                   1182:            (thread->policy == POLICY_TIMESHARE) &&
                   1183: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1184:            (thread->depress_priority < 0)) {
                   1185:                do_priority_computation(thread, temp_pri);
                   1186:                thread->sched_pri = temp_pri;
                   1187:        }
                   1188: }
                   1189: 
                   1190: /*
                   1191:  *     run_queue_enqueue macro for thread_setrun().
                   1192:  */
                   1193: #if    DEBUG
                   1194: #define run_queue_enqueue(rq, th)                                      \
                   1195:        MACRO_BEGIN                                                     \
                   1196:            register unsigned int       whichq;                         \
                   1197:                                                                        \
                   1198:            whichq = (th)->sched_pri;                                   \
                   1199:            if (whichq >= NRQS) {                                       \
                   1200:        printf("thread_setrun: pri too high (%d)\n", (th)->sched_pri);  \
                   1201:                whichq = NRQS - 1;                                      \
                   1202:            }                                                           \
                   1203:                                                                        \
                   1204:            simple_lock(&(rq)->lock);   /* lock the run queue */        \
                   1205:            checkrq((rq), "thread_setrun: before adding thread");       \
                   1206:            enqueue_tail(&(rq)->runq[whichq], (queue_entry_t) (th));    \
                   1207:                                                                        \
                   1208:            if (whichq < (rq)->low || (rq)->count == 0)                 \
                   1209:                 (rq)->low = whichq;    /* minimize */                  \
                   1210:                                                                        \
                   1211:            (rq)->count++;                                              \
                   1212:            (th)->runq = (rq);                                          \
                   1213:            thread_check((th), (rq));                                   \
                   1214:            checkrq((rq), "thread_setrun: after adding thread");        \
                   1215:            simple_unlock(&(rq)->lock);                                 \
                   1216:        MACRO_END
                   1217: #else  /* DEBUG */
                   1218: #define run_queue_enqueue(rq, th)                                      \
                   1219:        MACRO_BEGIN                                                     \
                   1220:            register unsigned int       whichq;                         \
                   1221:                                                                        \
                   1222:            whichq = (th)->sched_pri;                                   \
                   1223:            if (whichq >= NRQS) {                                       \
                   1224:        printf("thread_setrun: pri too high (%d)\n", (th)->sched_pri);  \
                   1225:                whichq = NRQS - 1;                                      \
                   1226:            }                                                           \
                   1227:                                                                        \
                   1228:            simple_lock(&(rq)->lock);   /* lock the run queue */        \
                   1229:            enqueue_tail(&(rq)->runq[whichq], (queue_entry_t) (th));    \
                   1230:                                                                        \
                   1231:            if (whichq < (rq)->low || (rq)->count == 0)                 \
                   1232:                 (rq)->low = whichq;    /* minimize */                  \
                   1233:                                                                        \
                   1234:            (rq)->count++;                                              \
                   1235:            (th)->runq = (rq);                                          \
                   1236:            simple_unlock(&(rq)->lock);                                 \
                   1237:        MACRO_END
                   1238: #endif /* DEBUG */
                   1239: /*
                   1240:  *     thread_setrun:
                   1241:  *
                   1242:  *     Make thread runnable; dispatch directly onto an idle processor
                   1243:  *     if possible.  Else put on appropriate run queue (processor
                   1244:  *     if bound, else processor set.  Caller must have lock on thread.
                   1245:  *     This is always called at splsched.
                   1246:  */
                   1247: 
                   1248: void thread_setrun(
                   1249:        register thread_t       th,
                   1250:        boolean_t               may_preempt)
                   1251: {
                   1252:        register processor_t    processor;
                   1253:        register run_queue_t    rq;
                   1254: #if    NCPUS > 1
                   1255:        register processor_set_t        pset;
                   1256: #endif /* NCPUS > 1 */
                   1257: 
                   1258:        /*
                   1259:         *      Update priority if needed.
                   1260:         */
                   1261:        if (th->sched_stamp != sched_tick) {
                   1262:                update_priority(th);
                   1263:        }
                   1264: 
                   1265:        assert(th->runq == RUN_QUEUE_NULL);
                   1266: 
                   1267: #if    NCPUS > 1
                   1268:        /*
                   1269:         *      Try to dispatch the thread directly onto an idle processor.
                   1270:         */
                   1271:        if ((processor = th->bound_processor) == PROCESSOR_NULL) {
                   1272:            /*
                   1273:             *  Not bound, any processor in the processor set is ok.
                   1274:             */
                   1275:            pset = th->processor_set;
                   1276: #if    HW_FOOTPRINT
                   1277:            /*
                   1278:             *  But first check the last processor it ran on.
                   1279:             */
                   1280:            processor = th->last_processor;
                   1281:            if (processor->state == PROCESSOR_IDLE) {
                   1282:                    simple_lock(&processor->lock);
                   1283:                    simple_lock(&pset->idle_lock);
                   1284:                    if ((processor->state == PROCESSOR_IDLE)
                   1285: #if    MACH_HOST
                   1286:                        && (processor->processor_set == pset)
                   1287: #endif /* MACH_HOST */
                   1288:                        ) {
                   1289:                            queue_remove(&pset->idle_queue, processor,
                   1290:                                processor_t, processor_queue);
                   1291:                            pset->idle_count--;
                   1292:                            processor->next_thread = th;
                   1293:                            processor->state = PROCESSOR_DISPATCHING;
                   1294:                            simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1295:                            simple_unlock(&processor->lock);
                   1296:                            return;
                   1297:                    }
                   1298:                    simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1299:                    simple_unlock(&processor->lock);
                   1300:            }
                   1301: #endif /* HW_FOOTPRINT */
                   1302: 
                   1303:            if (pset->idle_count > 0) {
                   1304:                simple_lock(&pset->idle_lock);
                   1305:                if (pset->idle_count > 0) {
                   1306:                    processor = (processor_t) queue_first(&pset->idle_queue);
                   1307:                    queue_remove(&(pset->idle_queue), processor, processor_t,
                   1308:                                processor_queue);
                   1309:                    pset->idle_count--;
                   1310:                    processor->next_thread = th;
                   1311:                    processor->state = PROCESSOR_DISPATCHING;
                   1312:                    simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1313:                    return;
                   1314:                }
                   1315:                simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1316:            }
                   1317:            rq = &(pset->runq);
                   1318:            run_queue_enqueue(rq,th);
                   1319:            /*
                   1320:             * Preempt check
                   1321:             */
                   1322:            if (may_preempt &&
                   1323: #if    MACH_HOST
                   1324:                (pset == current_processor()->processor_set) &&
                   1325: #endif /* MACH_HOST */
                   1326:                (current_thread()->sched_pri > th->sched_pri)) {
                   1327:                        /*
                   1328:                         *      Turn off first_quantum to allow csw.
                   1329:                         */
                   1330:                        current_processor()->first_quantum = FALSE;
                   1331:                        ast_on(cpu_number(), AST_BLOCK);
                   1332:            }
                   1333:        }
                   1334:        else {
                   1335:            /*
                   1336:             *  Bound, can only run on bound processor.  Have to lock
                   1337:             *  processor here because it may not be the current one.
                   1338:             */
                   1339:            if (processor->state == PROCESSOR_IDLE) {
                   1340:                simple_lock(&processor->lock);
                   1341:                pset = processor->processor_set;
                   1342:                simple_lock(&pset->idle_lock);
                   1343:                if (processor->state == PROCESSOR_IDLE) {
                   1344:                    queue_remove(&pset->idle_queue, processor,
                   1345:                        processor_t, processor_queue);
                   1346:                    pset->idle_count--;
                   1347:                    processor->next_thread = th;
                   1348:                    processor->state = PROCESSOR_DISPATCHING;
                   1349:                    simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1350:                    simple_unlock(&processor->lock);
                   1351:                    return;
                   1352:                }
                   1353:                simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1354:                simple_unlock(&processor->lock);
                   1355:            }
                   1356:            rq = &(processor->runq);
                   1357:            run_queue_enqueue(rq,th);
                   1358: 
                   1359:            /*
                   1360:             *  Cause ast on processor if processor is on line.
                   1361:             *
                   1362:             *  XXX Don't do this remotely to master because this will
                   1363:             *  XXX send an interprocessor interrupt, and that's too
                   1364:             *  XXX expensive for all the unparallelized U*x code.
                   1365:             */
                   1366:            if (processor == current_processor()) {
                   1367:                ast_on(cpu_number(), AST_BLOCK);
                   1368:            }
                   1369:            else if ((processor != master_processor) &&
                   1370:                     (processor->state != PROCESSOR_OFF_LINE)) {
                   1371:                        cause_ast_check(processor);
                   1372:            }
                   1373:        }
                   1374: #else  /* NCPUS > 1 */
                   1375:        /*
                   1376:         *      XXX should replace queue with a boolean in this case.
                   1377:         */
                   1378:        if (default_pset.idle_count > 0) {
                   1379:            processor = (processor_t) queue_first(&default_pset.idle_queue);
                   1380:            queue_remove(&default_pset.idle_queue, processor,
                   1381:                processor_t, processor_queue);
                   1382:            default_pset.idle_count--;
                   1383:            processor->next_thread = th;
                   1384:            processor->state = PROCESSOR_DISPATCHING;
                   1385:            return;
                   1386:        }
                   1387:        if (th->bound_processor == PROCESSOR_NULL) {
                   1388:                rq = &(default_pset.runq);
                   1389:        }
                   1390:        else {
                   1391:                rq = &(master_processor->runq);
                   1392:                ast_on(cpu_number(), AST_BLOCK);
                   1393:        }
                   1394:        run_queue_enqueue(rq,th);
                   1395: 
                   1396:        /*
                   1397:         * Preempt check
                   1398:         */
                   1399:        if (may_preempt && (current_thread()->sched_pri > th->sched_pri)) {
                   1400:                /*
                   1401:                 *      Turn off first_quantum to allow context switch.
                   1402:                 */
                   1403:                current_processor()->first_quantum = FALSE;
                   1404:                ast_on(cpu_number(), AST_BLOCK);
                   1405:        }
                   1406: #endif /* NCPUS > 1 */
                   1407: }
                   1408: 
                   1409: /*
                   1410:  *     set_pri:
                   1411:  *
                   1412:  *     Set the priority of the specified thread to the specified
                   1413:  *     priority.  This may cause the thread to change queues.
                   1414:  *
                   1415:  *     The thread *must* be locked by the caller.
                   1416:  */
                   1417: 
                   1418: void set_pri(
                   1419:        thread_t        th,
                   1420:        int             pri,
                   1421:        boolean_t       resched)
                   1422: {
                   1423:        register struct run_queue       *rq;
                   1424: 
                   1425:        rq = rem_runq(th);
                   1426:        th->sched_pri = pri;
                   1427:        if (rq != RUN_QUEUE_NULL) {
                   1428:            if (resched)
                   1429:                thread_setrun(th, TRUE);
                   1430:            else
                   1431:                run_queue_enqueue(rq, th);
                   1432:        }
                   1433: }
                   1434: 
                   1435: /*
                   1436:  *     rem_runq:
                   1437:  *
                   1438:  *     Remove a thread from its run queue.
                   1439:  *     The run queue that the process was on is returned
                   1440:  *     (or RUN_QUEUE_NULL if not on a run queue).  Thread *must* be locked
                   1441:  *     before calling this routine.  Unusual locking protocol on runq
                   1442:  *     field in thread structure makes this code interesting; see thread.h.
                   1443:  */
                   1444: 
                   1445: struct run_queue *rem_runq(
                   1446:        thread_t                th)
                   1447: {
                   1448:        register struct run_queue       *rq;
                   1449: 
                   1450:        rq = th->runq;
                   1451:        /*
                   1452:         *      If rq is RUN_QUEUE_NULL, the thread will stay out of the
                   1453:         *      run_queues because the caller locked the thread.  Otherwise
                   1454:         *      the thread is on a runq, but could leave.
                   1455:         */
                   1456:        if (rq != RUN_QUEUE_NULL) {
                   1457:                simple_lock(&rq->lock);
                   1458: #if    DEBUG
                   1459:                checkrq(rq, "rem_runq: at entry");
                   1460: #endif /* DEBUG */
                   1461:                if (rq == th->runq) {
                   1462:                        /*
                   1463:                         *      Thread is in a runq and we have a lock on
                   1464:                         *      that runq.
                   1465:                         */
                   1466: #if    DEBUG
                   1467:                        checkrq(rq, "rem_runq: before removing thread");
                   1468:                        thread_check(th, rq);
                   1469: #endif /* DEBUG */
                   1470:                        remqueue(&rq->runq[0], (queue_entry_t) th);
                   1471:                        rq->count--;
                   1472: #if    DEBUG
                   1473:                        checkrq(rq, "rem_runq: after removing thread");
                   1474: #endif /* DEBUG */
                   1475:                        th->runq = RUN_QUEUE_NULL;
                   1476:                        simple_unlock(&rq->lock);
                   1477:                }
                   1478:                else {
                   1479:                        /*
                   1480:                         *      The thread left the runq before we could
                   1481:                         *      lock the runq.  It is not on a runq now, and
                   1482:                         *      can't move again because this routine's
                   1483:                         *      caller locked the thread.
                   1484:                         */
                   1485:                        simple_unlock(&rq->lock);
                   1486:                        rq = RUN_QUEUE_NULL;
                   1487:                }
                   1488:        }
                   1489: 
                   1490:        return rq;
                   1491: }
                   1492: 
                   1493: 
                   1494: /*
                   1495:  *     choose_thread:
                   1496:  *
                   1497:  *     Choose a thread to execute.  The thread chosen is removed
                   1498:  *     from its run queue.  Note that this requires only that the runq
                   1499:  *     lock be held.
                   1500:  *
                   1501:  *     Strategy:
                   1502:  *             Check processor runq first; if anything found, run it.
                   1503:  *             Else check pset runq; if nothing found, return idle thread.
                   1504:  *
                   1505:  *     Second line of strategy is implemented by choose_pset_thread.
                   1506:  *     This is only called on processor startup and when thread_block
                   1507:  *     thinks there's something in the processor runq.
                   1508:  */
                   1509: 
                   1510: thread_t choose_thread(
                   1511:        processor_t myprocessor)
                   1512: {
                   1513:        thread_t th;
                   1514:        register queue_t q;
                   1515:        register run_queue_t runq;
                   1516:        register int i;
                   1517:        register processor_set_t pset;
                   1518: 
                   1519:        runq = &myprocessor->runq;
                   1520: 
                   1521:        simple_lock(&runq->lock);
                   1522:        if (runq->count > 0) {
                   1523:            q = runq->runq + runq->low;
                   1524:            for (i = runq->low; i < NRQS ; i++, q++) {
                   1525:                if (!queue_empty(q)) {
                   1526:                    th = (thread_t) dequeue_head(q);
                   1527:                    th->runq = RUN_QUEUE_NULL;
                   1528:                    runq->count--;
                   1529:                    runq->low = i;
                   1530:                    simple_unlock(&runq->lock);
                   1531:                    return th;
                   1532:                }
                   1533:            }
                   1534:            panic("choose_thread");
                   1535:            /*NOTREACHED*/
                   1536:        }
                   1537:        simple_unlock(&runq->lock);
                   1538: 
                   1539:        pset = myprocessor->processor_set;
                   1540: 
                   1541:        simple_lock(&pset->runq.lock);
                   1542:        return choose_pset_thread(myprocessor,pset);
                   1543: }
                   1544: 
                   1545: /*
                   1546:  *     choose_pset_thread:  choose a thread from processor_set runq or
                   1547:  *             set processor idle and choose its idle thread.
                   1548:  *
                   1549:  *     Caller must be at splsched and have a lock on the runq.  This
                   1550:  *     lock is released by this routine.  myprocessor is always the current
                   1551:  *     processor, and pset must be its processor set.
                   1552:  *     This routine chooses and removes a thread from the runq if there
                   1553:  *     is one (and returns it), else it sets the processor idle and
                   1554:  *     returns its idle thread.
                   1555:  */
                   1556: 
                   1557: thread_t choose_pset_thread(
                   1558:        register processor_t    myprocessor,
                   1559:        processor_set_t         pset)
                   1560: {
                   1561:        register run_queue_t runq;
                   1562:        register thread_t th;
                   1563:        register queue_t q;
                   1564:        register int i;
                   1565: 
                   1566:        runq = &pset->runq;
                   1567: 
                   1568:        if (runq->count > 0) {
                   1569:            q = runq->runq + runq->low;
                   1570:            for (i = runq->low; i < NRQS ; i++, q++) {
                   1571:                if (!queue_empty(q)) {
                   1572:                    th = (thread_t) dequeue_head(q);
                   1573:                    th->runq = RUN_QUEUE_NULL;
                   1574:                    runq->count--;
                   1575:                    /*
                   1576:                     *  For POLICY_FIXEDPRI, runq->low must be
                   1577:                     *  accurate!
                   1578:                     */
                   1579: #if    MACH_FIXPRI
                   1580:                    if ((runq->count > 0) &&
                   1581:                        (pset->policies & POLICY_FIXEDPRI)) {
                   1582:                            while (queue_empty(q)) {
                   1583:                                q++;
                   1584:                                i++;
                   1585:                            }
                   1586:                    }
                   1587: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1588:                    runq->low = i;
                   1589: #if    DEBUG
                   1590:                    checkrq(runq, "choose_pset_thread");
                   1591: #endif /* DEBUG */
                   1592:                    simple_unlock(&runq->lock);
                   1593:                    return th;
                   1594:                }
                   1595:            }
                   1596:            panic("choose_pset_thread");
                   1597:            /*NOTREACHED*/
                   1598:        }
                   1599:        simple_unlock(&runq->lock);
                   1600: 
                   1601:        /*
                   1602:         *      Nothing is runnable, so set this processor idle if it
                   1603:         *      was running.  If it was in an assignment or shutdown,
                   1604:         *      leave it alone.  Return its idle thread.
                   1605:         */
                   1606:        simple_lock(&pset->idle_lock);
                   1607:        if (myprocessor->state == PROCESSOR_RUNNING) {
                   1608:            myprocessor->state = PROCESSOR_IDLE;
                   1609:            /*
                   1610:             *  XXX Until it goes away, put master on end of queue, others
                   1611:             *  XXX on front so master gets used last.
                   1612:             */
                   1613:            if (myprocessor == master_processor) {
                   1614:                queue_enter(&(pset->idle_queue), myprocessor,
                   1615:                        processor_t, processor_queue);
                   1616:            }
                   1617:            else {
                   1618:                queue_enter_first(&(pset->idle_queue), myprocessor,
                   1619:                        processor_t, processor_queue);
                   1620:            }
                   1621: 
                   1622:            pset->idle_count++;
                   1623:        }
                   1624:        simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1625: 
                   1626:        return myprocessor->idle_thread;
                   1627: }
                   1628: 
                   1629: /*
                   1630:  *     no_dispatch_count counts number of times processors go non-idle
                   1631:  *     without being dispatched.  This should be very rare.
                   1632:  */
                   1633: int    no_dispatch_count = 0;
                   1634: 
                   1635: /*
                   1636:  *     This is the idle thread, which just looks for other threads
                   1637:  *     to execute.
                   1638:  */
                   1639: 
                   1640: void idle_thread_continue(void)
                   1641: {
                   1642:        register processor_t myprocessor;
                   1643:        register volatile thread_t *threadp;
                   1644:        register volatile int *gcount;
                   1645:        register volatile int *lcount;
                   1646:        register thread_t new_thread;
                   1647:        register int state;
                   1648:        int mycpu;
                   1649:        spl_t s;
                   1650: 
                   1651:        mycpu = cpu_number();
                   1652:        myprocessor = current_processor();
                   1653:        threadp = (volatile thread_t *) &myprocessor->next_thread;
                   1654:        lcount = (volatile int *) &myprocessor->runq.count;
                   1655: 
                   1656:        while (TRUE) {
                   1657: #ifdef MARK_CPU_IDLE
                   1658:                MARK_CPU_IDLE(mycpu);
                   1659: #endif /* MARK_CPU_IDLE */
                   1660: 
                   1661: #if    MACH_HOST
                   1662:                gcount = (volatile int *)
                   1663:                                &myprocessor->processor_set->runq.count;
                   1664: #else  /* MACH_HOST */
                   1665:                gcount = (volatile int *) &default_pset.runq.count;
                   1666: #endif /* MACH_HOST */
                   1667: 
                   1668: /*
                   1669:  *     This cpu will be dispatched (by thread_setrun) by setting next_thread
                   1670:  *     to the value of the thread to run next.  Also check runq counts.
                   1671:  */
                   1672:                while ((*threadp == (volatile thread_t)THREAD_NULL) &&
                   1673:                       (*gcount == 0) && (*lcount == 0)) {
                   1674: 
                   1675:                        /* check for ASTs while we wait */
                   1676: 
                   1677:                        if (need_ast[mycpu] &~ AST_SCHEDULING) {
                   1678:                                (void) splsched();
                   1679:                                /* don't allow scheduling ASTs */
                   1680:                                need_ast[mycpu] &= ~AST_SCHEDULING;
                   1681:                                ast_taken();
                   1682:                                /* back at spl0 */
                   1683:                        }
                   1684:                        
                   1685:                        /*
                   1686:                         * machine_idle is a machine dependent function,
                   1687:                         * to conserve power.
                   1688:                         */
                   1689: #if    POWER_SAVE
                   1690:                        machine_idle(mycpu);
                   1691: #endif /* POWER_SAVE */
                   1692:                }
                   1693: 
                   1694: #ifdef MARK_CPU_ACTIVE
                   1695:                MARK_CPU_ACTIVE(mycpu);
                   1696: #endif /* MARK_CPU_ACTIVE */
                   1697: 
                   1698:                s = splsched();
                   1699: 
                   1700:                /*
                   1701:                 *      This is not a switch statement to avoid the
                   1702:                 *      bounds checking code in the common case.
                   1703:                 */
                   1704: retry:
                   1705:                state = myprocessor->state;
                   1706:                if (state == PROCESSOR_DISPATCHING) {
                   1707:                        /*
                   1708:                         *      Commmon case -- cpu dispatched.
                   1709:                         */
                   1710:                        new_thread = (thread_t) *threadp;
                   1711:                        *threadp = (volatile thread_t) THREAD_NULL;
                   1712:                        myprocessor->state = PROCESSOR_RUNNING;
                   1713:                        /*
                   1714:                         *      set up quantum for new thread.
                   1715:                         */
                   1716: #if    MACH_FIXPRI
                   1717:                        if (new_thread->policy == POLICY_TIMESHARE) {
                   1718: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1719:                                /*
                   1720:                                 *  Just use set quantum.  No point in
                   1721:                                 *  checking for shorter local runq quantum;
                   1722:                                 *  csw_needed will handle correctly.
                   1723:                                 */
                   1724: #if    MACH_HOST
                   1725:                                myprocessor->quantum = new_thread->
                   1726:                                        processor_set->set_quantum;
                   1727: #else  /* MACH_HOST */
                   1728:                                myprocessor->quantum =
                   1729:                                        default_pset.set_quantum;
                   1730: #endif /* MACH_HOST */
                   1731: 
                   1732: #if    MACH_FIXPRI
                   1733:                        }
                   1734:                        else {
                   1735:                                /*
                   1736:                                 *      POLICY_FIXEDPRI
                   1737:                                 */
                   1738:                                myprocessor->quantum = new_thread->sched_data;
                   1739:                        }
                   1740: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1741:                        myprocessor->first_quantum = TRUE;
                   1742:                        counter(c_idle_thread_handoff++);
                   1743:                        thread_run(idle_thread_continue, new_thread);
                   1744:                }
                   1745:                else if (state == PROCESSOR_IDLE) {
                   1746:                        register processor_set_t pset;
                   1747: 
                   1748:                        pset = myprocessor->processor_set;
                   1749:                        simple_lock(&pset->idle_lock);
                   1750:                        if (myprocessor->state != PROCESSOR_IDLE) {
                   1751:                                /*
                   1752:                                 *      Something happened, try again.
                   1753:                                 */
                   1754:                                simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1755:                                goto retry;
                   1756:                        }
                   1757:                        /*
                   1758:                         *      Processor was not dispatched (Rare).
                   1759:                         *      Set it running again.
                   1760:                         */
                   1761:                        no_dispatch_count++;
                   1762:                        pset->idle_count--;
                   1763:                        queue_remove(&pset->idle_queue, myprocessor,
                   1764:                                processor_t, processor_queue);
                   1765:                        myprocessor->state = PROCESSOR_RUNNING;
                   1766:                        simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1767:                        counter(c_idle_thread_block++);
                   1768:                        thread_block(idle_thread_continue);
                   1769:                }
                   1770:                else if ((state == PROCESSOR_ASSIGN) ||
                   1771:                         (state == PROCESSOR_SHUTDOWN)) {
                   1772:                        /*
                   1773:                         *      Changing processor sets, or going off-line.
                   1774:                         *      Release next_thread if there is one.  Actual
                   1775:                         *      thread to run is on a runq.
                   1776:                         */
                   1777:                        if ((new_thread = (thread_t)*threadp)!= THREAD_NULL) {
                   1778:                                *threadp = (volatile thread_t) THREAD_NULL;
                   1779:                                thread_setrun(new_thread, FALSE);
                   1780:                        }
                   1781: 
                   1782:                        counter(c_idle_thread_block++);
                   1783:                        thread_block(idle_thread_continue);
                   1784:                }
                   1785:                else {
                   1786:                        printf(" Bad processor state %d (Cpu %d)\n",
                   1787:                                cpu_state(mycpu), mycpu);
                   1788:                        panic("idle_thread");
                   1789:                }
                   1790: 
                   1791:                (void) splx(s);
                   1792:        }
                   1793: }
                   1794: 
                   1795: void idle_thread(void)
                   1796: {
                   1797:        register thread_t self = current_thread();
                   1798:        spl_t s;
                   1799: 
                   1800:        stack_privilege(self);
                   1801: 
                   1802:        s = splsched();
                   1803:        self->priority = 31;
                   1804:        self->sched_pri = 31;
                   1805: 
                   1806:        /*
                   1807:         *      Set the idle flag to indicate that this is an idle thread,
                   1808:         *      enter ourselves in the idle array, and thread_block() to get
                   1809:         *      out of the run queues (and set the processor idle when we
                   1810:         *      run next time).
                   1811:         */
                   1812:        thread_lock(self);
                   1813:        self->state |= TH_IDLE;
                   1814:        thread_unlock(self);
                   1815:        current_processor()->idle_thread = self;
                   1816:        (void) splx(s);
                   1817: 
                   1818:        counter(c_idle_thread_block++);
                   1819:        thread_block(idle_thread_continue);
                   1820:        idle_thread_continue();
                   1821:        /*NOTREACHED*/
                   1822: }
                   1823: 
                   1824: /*
                   1825:  *     sched_thread: scheduler thread.
                   1826:  *
                   1827:  *     This thread handles periodic calculations in the scheduler that
                   1828:  *     we don't want to do at interrupt level.  This allows us to
                   1829:  *     avoid blocking.
                   1830:  */
                   1831: void sched_thread_continue(void)
                   1832: {
                   1833:     while (TRUE) {
                   1834:        (void) compute_mach_factor();
                   1835: 
                   1836:        /*
                   1837:         *      Check for stuck threads.  This can't be done off of
                   1838:         *      the callout queue because it requires operations that
                   1839:         *      can't be used from interrupt level.
                   1840:         */
                   1841:        if (sched_tick & 1)
                   1842:                do_thread_scan();
                   1843: 
                   1844:        assert_wait((event_t) 0, FALSE);
                   1845:        counter(c_sched_thread_block++);
                   1846:        thread_block(sched_thread_continue);
                   1847:     }
                   1848: }
                   1849: 
                   1850: void sched_thread(void)
                   1851: {
                   1852:     sched_thread_id = current_thread();
                   1853: 
                   1854:     /*
                   1855:      * Sleep on event 0, recompute_priorities() will awaken
                   1856:      * us by calling clear_wait().
                   1857:      */
                   1858:     assert_wait((event_t) 0, FALSE);
                   1859:     counter(c_sched_thread_block++);
                   1860:     thread_block(sched_thread_continue);
                   1861:     sched_thread_continue();
                   1862:     /*NOTREACHED*/
                   1863: }
                   1864: 
                   1865: #define        MAX_STUCK_THREADS       16
                   1866: 
                   1867: /*
                   1868:  *     do_thread_scan: scan for stuck threads.  A thread is stuck if
                   1869:  *     it is runnable but its priority is so low that it has not
                   1870:  *     run for several seconds.  Its priority should be higher, but
                   1871:  *     won't be until it runs and calls update_priority.  The scanner
                   1872:  *     finds these threads and does the updates.
                   1873:  *
                   1874:  *     Scanner runs in two passes.  Pass one squirrels likely
                   1875:  *     thread ids away in an array, and removes them from the run queue.
                   1876:  *     Pass two does the priority updates.  This is necessary because
                   1877:  *     the run queue lock is required for the candidate scan, but
                   1878:  *     cannot be held during updates [set_pri will deadlock].
                   1879:  *
                   1880:  *     Array length should be enough so that restart isn't necessary,
                   1881:  *     but restart logic is included.  Does not scan processor runqs.
                   1882:  *
                   1883:  */
                   1884: 
                   1885: boolean_t do_thread_scan_debug = FALSE;
                   1886: 
                   1887: thread_t               stuck_threads[MAX_STUCK_THREADS];
                   1888: int                    stuck_count = 0;
                   1889: 
                   1890: /*
                   1891:  *     do_runq_scan is the guts of pass 1.  It scans a runq for
                   1892:  *     stuck threads.  A boolean is returned indicating whether
                   1893:  *     it ran out of space.
                   1894:  */
                   1895: 
                   1896: boolean_t
                   1897: do_runq_scan(
                   1898:        run_queue_t     runq)
                   1899: {
                   1900:        register spl_t          s;
                   1901:        register queue_t        q;
                   1902:        register thread_t       thread;
                   1903:        register int            count;
                   1904: 
                   1905:        s = splsched();
                   1906:        simple_lock(&runq->lock);
                   1907:        if((count = runq->count) > 0) {
                   1908:            q = runq->runq + runq->low;
                   1909:            while (count > 0) {
                   1910:                thread = (thread_t) queue_first(q);
                   1911:                while (!queue_end(q, (queue_entry_t) thread)) {
                   1912:                    /*
                   1913:                     *  Get the next thread now, since we may
                   1914:                     *  remove this thread from the run queue.
                   1915:                     */
                   1916:                    thread_t next = (thread_t) queue_next(&thread->links);
                   1917: 
                   1918:                    if ((thread->state & TH_SCHED_STATE) == TH_RUN &&
                   1919:                        sched_tick - thread->sched_stamp > 1) {
                   1920:                            /*
                   1921:                             *  Stuck, save its id for later.
                   1922:                             */
                   1923:                            if (stuck_count == MAX_STUCK_THREADS) {
                   1924:                                /*
                   1925:                                 *      !@#$% No more room.
                   1926:                                 */
                   1927:                                simple_unlock(&runq->lock);
                   1928:                                splx(s);
                   1929:                                return TRUE;
                   1930:                            }
                   1931:                            /*
                   1932:                             *  We can`t take the thread_lock here,
                   1933:                             *  since we already have the runq lock.
                   1934:                             *  So we can`t grab a reference to the
                   1935:                             *  thread.  However, a thread that is
                   1936:                             *  in RUN state cannot be deallocated
                   1937:                             *  until it stops running.  If it isn`t
                   1938:                             *  on the runq, then thread_halt cannot
                   1939:                             *  see it.  So we remove the thread
                   1940:                             *  from the runq to make it safe.
                   1941:                             */
                   1942:                            remqueue(q, (queue_entry_t) thread);
                   1943:                            runq->count--;
                   1944:                            thread->runq = RUN_QUEUE_NULL;
                   1945: 
                   1946:                            stuck_threads[stuck_count++] = thread;
                   1947: if (do_thread_scan_debug)
                   1948:     printf("do_runq_scan: adding thread %#x\n", thread);
                   1949:                    }
                   1950:                    count--;
                   1951:                    thread = next;
                   1952:                }
                   1953:                q++;
                   1954:            }
                   1955:        }
                   1956:        simple_unlock(&runq->lock);
                   1957:        splx(s);
                   1958: 
                   1959:        return FALSE;
                   1960: }
                   1961: 
                   1962: void do_thread_scan(void)
                   1963: {
                   1964:        register spl_t          s;
                   1965:        register boolean_t      restart_needed = 0;
                   1966:        register thread_t       thread;
                   1967: #if    MACH_HOST
                   1968:        register processor_set_t        pset;
                   1969: #endif /* MACH_HOST */
                   1970: 
                   1971:        do {
                   1972: #if    MACH_HOST
                   1973:            simple_lock(&all_psets_lock);
                   1974:            queue_iterate(&all_psets, pset, processor_set_t, all_psets) {
                   1975:                if (restart_needed = do_runq_scan(&pset->runq))
                   1976:                        break;
                   1977:            }
                   1978:            simple_unlock(&all_psets_lock);
                   1979: #else  /* MACH_HOST */
                   1980:            restart_needed = do_runq_scan(&default_pset.runq);
                   1981: #endif /* MACH_HOST */
                   1982:            if (!restart_needed)
                   1983:                restart_needed = do_runq_scan(&master_processor->runq);
                   1984: 
                   1985:            /*
                   1986:             *  Ok, we now have a collection of candidates -- fix them.
                   1987:             */
                   1988: 
                   1989:            while (stuck_count > 0) {
                   1990:                thread = stuck_threads[--stuck_count];
                   1991:                stuck_threads[stuck_count] = THREAD_NULL;
                   1992:                s = splsched();
                   1993:                thread_lock(thread);
                   1994:                if ((thread->state & TH_SCHED_STATE) == TH_RUN) {
                   1995:                        /*
                   1996:                         *      Do the priority update.  Call
                   1997:                         *      thread_setrun because thread is
                   1998:                         *      off the run queues.
                   1999:                         */
                   2000:                        update_priority(thread);
                   2001:                        thread_setrun(thread, TRUE);
                   2002:                }
                   2003:                thread_unlock(thread);
                   2004:                splx(s);
                   2005:            }
                   2006:        } while (restart_needed);
                   2007: }
                   2008:                
                   2009: #if    DEBUG
                   2010: void checkrq(
                   2011:        run_queue_t     rq,
                   2012:        char            *msg)
                   2013: {
                   2014:        register queue_t        q1;
                   2015:        register int            i, j;
                   2016:        register queue_entry_t  e;
                   2017:        register int            low;
                   2018: 
                   2019:        low = -1;
                   2020:        j = 0;
                   2021:        q1 = rq->runq;
                   2022:        for (i = 0; i < NRQS; i++) {
                   2023:            if (q1->next == q1) {
                   2024:                if (q1->prev != q1)
                   2025:                    panic("checkrq: empty at %s", msg);
                   2026:            }
                   2027:            else {
                   2028:                if (low == -1)
                   2029:                    low = i;
                   2030:                
                   2031:                for (e = q1->next; e != q1; e = e->next) {
                   2032:                    j++;
                   2033:                    if (e->next->prev != e)
                   2034:                        panic("checkrq-2 at %s", msg);
                   2035:                    if (e->prev->next != e)
                   2036:                        panic("checkrq-3 at %s", msg);
                   2037:                }
                   2038:            }
                   2039:            q1++;
                   2040:        }
                   2041:        if (j != rq->count)
                   2042:            panic("checkrq: count wrong at %s", msg);
                   2043:        if (rq->count != 0 && low < rq->low)
                   2044:            panic("checkrq: low wrong at %s", msg);
                   2045: }
                   2046: 
                   2047: void thread_check(
                   2048:        register thread_t       th,
                   2049:        register run_queue_t    rq)
                   2050: {
                   2051:        register unsigned int   whichq;
                   2052: 
                   2053:        whichq = th->sched_pri;
                   2054:        if (whichq >= NRQS) {
                   2055:                printf("thread_check: priority too high\n");
                   2056:                whichq = NRQS-1;
                   2057:        }
                   2058:        if ((th->links.next == &rq->runq[whichq]) &&
                   2059:                (rq->runq[whichq].prev != (queue_entry_t)th))
                   2060:                        panic("thread_check");
                   2061: }
                   2062: #endif /* DEBUG */

unix.superglobalmegacorp.com

This archive runs on limited infrastructure. Preserving old code on modern bandwidth. Automated agents are requested to crawl responsibly.