Annotation of Gnu-Mach/kern/sched_prim.c, revision 1.1.1.2

1.1.1.2 ! root        1: /*
1.1       root        2:  * Mach Operating System
                      3:  * Copyright (c) 1993-1987 Carnegie Mellon University
                      4:  * All Rights Reserved.
1.1.1.2 ! root        5:  *
1.1       root        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.
1.1.1.2 ! root       11:  *
1.1       root       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.
1.1.1.2 ! root       15:  *
1.1       root       16:  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
1.1.1.2 ! root       17:  *
1.1       root       18:  *  Software Distribution Coordinator  or  [email protected]
                     19:  *  School of Computer Science
                     20:  *  Carnegie Mellon University
                     21:  *  Pittsburgh PA 15213-3890
1.1.1.2 ! root       22:  *
1.1       root       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:  *
1.1.1.2 ! root      102:  * init        action
1.1       root      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:  */
1.1.1.2 ! root      205: 
1.1       root      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: 
1.1.1.2 ! root      385: static inline void __attribute__((noreturn))
        !           386: state_panic(thread_t thread, const char *caller)
        !           387: {
        !           388:   panic ("%s: thread %x has unexpected state %x",
        !           389:         caller, thread, thread->state);
        !           390: }
        !           391: 
1.1       root      392: /*
                    393:  *     thread_wakeup_prim:
                    394:  *
                    395:  *     Common routine for thread_wakeup, thread_wakeup_with_result,
                    396:  *     and thread_wakeup_one.
                    397:  *
                    398:  */
                    399: void thread_wakeup_prim(
                    400:        event_t         event,
                    401:        boolean_t       one_thread,
                    402:        int             result)
                    403: {
                    404:        register queue_t        q;
                    405:        register int            index;
                    406:        register thread_t       thread, next_th;
                    407: #if    MACH_SLOCKS
                    408:        register simple_lock_t  lock;
                    409: #endif  /* MACH_SLOCKS */
                    410:        spl_t                   s;
                    411:        register int            state;
                    412: 
                    413:        index = wait_hash(event);
                    414:        q = &wait_queue[index];
                    415:        s = splsched();
                    416: #if    MACH_SLOCKS
                    417:        lock = &wait_lock[index];
                    418: #endif /* MACH_SLOCKS */
                    419:        simple_lock(lock);
                    420:        thread = (thread_t) queue_first(q);
                    421:        while (!queue_end(q, (queue_entry_t)thread)) {
                    422:                next_th = (thread_t) queue_next((queue_t) thread);
                    423: 
                    424:                if (thread->wait_event == event) {
                    425:                        thread_lock(thread);
                    426:                        remqueue(q, (queue_entry_t) thread);
                    427:                        thread->wait_event = 0;
                    428:                        reset_timeout_check(&thread->timer);
                    429: 
                    430:                        state = thread->state;
                    431:                        switch (state & TH_SCHED_STATE) {
                    432: 
                    433:                            case          TH_WAIT | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    434:                            case          TH_WAIT           | TH_UNINT:
                    435:                            case          TH_WAIT:
                    436:                                /*
                    437:                                 *      Sleeping and not suspendable - put
                    438:                                 *      on run queue.
                    439:                                 */
                    440:                                thread->state = (state &~ TH_WAIT) | TH_RUN;
                    441:                                thread->wait_result = result;
                    442:                                thread_setrun(thread, TRUE);
                    443:                                break;
                    444: 
                    445:                            case          TH_WAIT | TH_SUSP:
                    446:                            case TH_RUN | TH_WAIT:
                    447:                            case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP:
                    448:                            case TH_RUN | TH_WAIT           | TH_UNINT:
                    449:                            case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    450:                                /*
                    451:                                 *      Either already running, or suspended.
                    452:                                 */
                    453:                                thread->state = state &~ TH_WAIT;
                    454:                                thread->wait_result = result;
                    455:                                break;
                    456: 
                    457:                            default:
1.1.1.2 ! root      458:                                state_panic(thread, "thread_wakeup");
1.1       root      459:                                break;
                    460:                        }
                    461:                        thread_unlock(thread);
                    462:                        if (one_thread)
                    463:                                break;
                    464:                }
                    465:                thread = next_th;
                    466:        }
                    467:        simple_unlock(lock);
                    468:        splx(s);
                    469: }
                    470: 
                    471: /*
                    472:  *     thread_sleep:
                    473:  *
                    474:  *     Cause the current thread to wait until the specified event
                    475:  *     occurs.  The specified lock is unlocked before releasing
                    476:  *     the cpu.  (This is a convenient way to sleep without manually
                    477:  *     calling assert_wait).
                    478:  */
                    479: void thread_sleep(
                    480:        event_t         event,
                    481:        simple_lock_t   lock,
                    482:        boolean_t       interruptible)
                    483: {
                    484:        assert_wait(event, interruptible);      /* assert event */
                    485:        simple_unlock(lock);                    /* release the lock */
                    486:        thread_block((void (*)()) 0);           /* block ourselves */
                    487: }
                    488: 
                    489: /*
                    490:  *     thread_bind:
                    491:  *
                    492:  *     Force a thread to execute on the specified processor.
                    493:  *     If the thread is currently executing, it may wait until its
                    494:  *     time slice is up before switching onto the specified processor.
                    495:  *
                    496:  *     A processor of PROCESSOR_NULL causes the thread to be unbound.
                    497:  *     xxx - DO NOT export this to users.
                    498:  */
                    499: void thread_bind(
                    500:        register thread_t       thread,
                    501:        processor_t             processor)
                    502: {
                    503:        spl_t           s;
                    504: 
                    505:        s = splsched();
                    506:        thread_lock(thread);
                    507:        thread->bound_processor = processor;
                    508:        thread_unlock(thread);
                    509:        (void) splx(s);
                    510: }
                    511: 
                    512: /*
                    513:  *     Select a thread for this processor (the current processor) to run.
                    514:  *     May select the current thread.
                    515:  *     Assumes splsched.
                    516:  */
                    517: 
                    518: thread_t thread_select(
                    519:        register processor_t myprocessor)
                    520: {
                    521:        register thread_t thread;
                    522: 
                    523:        myprocessor->first_quantum = TRUE;
                    524:        /*
                    525:         *      Check for obvious simple case; local runq is
                    526:         *      empty and global runq has entry at hint.
                    527:         */
                    528:        if (myprocessor->runq.count > 0) {
                    529:                thread = choose_thread(myprocessor);
                    530:                myprocessor->quantum = min_quantum;
                    531:        }
                    532:        else {
                    533:                register processor_set_t pset;
                    534: 
                    535: #if    MACH_HOST
                    536:                pset = myprocessor->processor_set;
                    537: #else  /* MACH_HOST */
                    538:                pset = &default_pset;
                    539: #endif /* MACH_HOST */
                    540:                simple_lock(&pset->runq.lock);
                    541: #if    DEBUG
                    542:                checkrq(&pset->runq, "thread_select");
                    543: #endif /* DEBUG */
                    544:                if (pset->runq.count == 0) {
                    545:                        /*
                    546:                         *      Nothing else runnable.  Return if this
                    547:                         *      thread is still runnable on this processor.
                    548:                         *      Check for priority update if required.
                    549:                         */
                    550:                        thread = current_thread();
                    551:                        if ((thread->state == TH_RUN) &&
                    552: #if    MACH_HOST
                    553:                            (thread->processor_set == pset) &&
                    554: #endif /* MACH_HOST */
                    555:                            ((thread->bound_processor == PROCESSOR_NULL) ||
                    556:                             (thread->bound_processor == myprocessor))) {
                    557: 
                    558:                                simple_unlock(&pset->runq.lock);
                    559:                                thread_lock(thread);
                    560:                                if (thread->sched_stamp != sched_tick)
                    561:                                    update_priority(thread);
                    562:                                thread_unlock(thread);
                    563:                        }
                    564:                        else {
                    565:                                thread = choose_pset_thread(myprocessor, pset);
                    566:                        }
                    567:                }
                    568:                else {
                    569:                        register queue_t        q;
                    570: 
                    571:                        /*
                    572:                         *      If there is a thread at hint, grab it,
                    573:                         *      else call choose_pset_thread.
                    574:                         */
                    575:                        q = pset->runq.runq + pset->runq.low;
                    576: 
                    577:                        if (queue_empty(q)) {
                    578:                                pset->runq.low++;
                    579:                                thread = choose_pset_thread(myprocessor, pset);
                    580:                        }
                    581:                        else {
                    582:                                thread = (thread_t) dequeue_head(q);
                    583:                                thread->runq = RUN_QUEUE_NULL;
                    584:                                pset->runq.count--;
                    585: #if    MACH_FIXPRI
                    586:                                /*
                    587:                                 *      Cannot lazy evaluate pset->runq.low for
                    588:                                 *      fixed priority policy
                    589:                                 */
                    590:                                if ((pset->runq.count > 0) &&
                    591:                                    (pset->policies & POLICY_FIXEDPRI)) {
                    592:                                            while (queue_empty(q)) {
                    593:                                                pset->runq.low++;
                    594:                                                q++;
                    595:                                            }
                    596:                                }
                    597: #endif /* MACH_FIXPRI */
                    598: #if    DEBUG
                    599:                                checkrq(&pset->runq, "thread_select: after");
                    600: #endif /* DEBUG */
                    601:                                simple_unlock(&pset->runq.lock);
                    602:                        }
                    603:                }
                    604: 
                    605: #if    MACH_FIXPRI
                    606:                if (thread->policy == POLICY_TIMESHARE) {
                    607: #endif /* MACH_FIXPRI */
                    608:                        myprocessor->quantum = pset->set_quantum;
                    609: #if    MACH_FIXPRI
                    610:                }
                    611:                else {
                    612:                        /*
                    613:                         *      POLICY_FIXEDPRI
                    614:                         */
                    615:                        myprocessor->quantum = thread->sched_data;
                    616:                }
                    617: #endif /* MACH_FIXPRI */
                    618:        }
                    619: 
                    620:        return thread;
                    621: }
                    622: 
                    623: /*
                    624:  *     Stop running the current thread and start running the new thread.
                    625:  *     If continuation is non-zero, and the current thread is blocked,
                    626:  *     then it will resume by executing continuation on a new stack.
                    627:  *     Returns TRUE if the hand-off succeeds.
                    628:  *     Assumes splsched.
                    629:  */
                    630: 
                    631: boolean_t thread_invoke(
                    632:        register thread_t old_thread,
                    633:        continuation_t    continuation,
                    634:        register thread_t new_thread)
                    635: {
                    636:        /*
                    637:         *      Check for invoking the same thread.
                    638:         */
                    639:        if (old_thread == new_thread) {
                    640:            /*
                    641:             *  Mark thread interruptible.
                    642:             *  Run continuation if there is one.
                    643:             */
                    644:            thread_lock(new_thread);
                    645:            new_thread->state &= ~TH_UNINT;
                    646:            thread_unlock(new_thread);
                    647: 
                    648:            if (continuation != (void (*)()) 0) {
                    649:                (void) spl0();
                    650:                call_continuation(continuation);
                    651:                /*NOTREACHED*/
                    652:            }
                    653:            return TRUE;
                    654:        }
                    655: 
                    656:        /*
                    657:         *      Check for stack-handoff.
                    658:         */
                    659:        thread_lock(new_thread);
                    660:        if ((old_thread->stack_privilege != current_stack()) &&
                    661:            (continuation != (void (*)()) 0))
                    662:        {
                    663:            switch (new_thread->state & TH_SWAP_STATE) {
                    664:                case TH_SWAPPED:
                    665: 
                    666:                    new_thread->state &= ~(TH_SWAPPED | TH_UNINT);
                    667:                    thread_unlock(new_thread);
                    668: 
                    669: #if    NCPUS > 1
                    670:                    new_thread->last_processor = current_processor();
                    671: #endif /* NCPUS > 1 */
                    672: 
                    673:                    /*
                    674:                     *  Set up ast context of new thread and
                    675:                     *  switch to its timer.
                    676:                     */
                    677:                    ast_context(new_thread, cpu_number());
                    678:                    timer_switch(&new_thread->system_timer);
                    679: 
                    680:                    stack_handoff(old_thread, new_thread);
                    681: 
                    682:                    /*
                    683:                     *  We can dispatch the old thread now.
                    684:                     *  This is like thread_dispatch, except
                    685:                     *  that the old thread is left swapped
                    686:                     *  *without* freeing its stack.
                    687:                     *  This path is also much more frequent
                    688:                     *  than actual calls to thread_dispatch.
                    689:                     */
                    690: 
                    691:                    thread_lock(old_thread);
                    692:                    old_thread->swap_func = continuation;
                    693: 
                    694:                    switch (old_thread->state) {
                    695:                        case TH_RUN           | TH_SUSP:
                    696:                        case TH_RUN           | TH_SUSP | TH_HALTED:
                    697:                        case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP:
                    698:                            /*
                    699:                             *  Suspend the thread
                    700:                             */
                    701:                            old_thread->state = (old_thread->state & ~TH_RUN)
                    702:                                                | TH_SWAPPED;
                    703:                            if (old_thread->wake_active) {
                    704:                                old_thread->wake_active = FALSE;
                    705:                                thread_unlock(old_thread);
                    706:                                thread_wakeup((event_t)&old_thread->wake_active);
                    707: 
                    708:                                goto after_old_thread;
                    709:                            }
                    710:                            break;
                    711: 
                    712:                        case TH_RUN           | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    713:                        case TH_RUN                     | TH_UNINT:
                    714:                        case TH_RUN:
                    715:                            /*
                    716:                             *  We can`t suspend the thread yet,
                    717:                             *  or it`s still running.
                    718:                             *  Put back on a run queue.
                    719:                             */
                    720:                            old_thread->state |= TH_SWAPPED;
                    721:                            thread_setrun(old_thread, FALSE);
                    722:                            break;
                    723: 
                    724:                        case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    725:                        case TH_RUN | TH_WAIT           | TH_UNINT:
                    726:                        case TH_RUN | TH_WAIT:
                    727:                            /*
                    728:                             *  Waiting, and not suspendable.
                    729:                             */
                    730:                            old_thread->state = (old_thread->state & ~TH_RUN)
                    731:                                                | TH_SWAPPED;
                    732:                            break;
                    733: 
                    734:                        case TH_RUN | TH_IDLE:
                    735:                            /*
                    736:                             *  Drop idle thread -- it is already in
                    737:                             *  idle_thread_array.
                    738:                             */
                    739:                            old_thread->state = TH_RUN | TH_IDLE | TH_SWAPPED;
                    740:                            break;
                    741: 
                    742:                        default:
1.1.1.2 ! root      743:                            state_panic(old_thread, "thread_invoke");
1.1       root      744:                    }
                    745:                    thread_unlock(old_thread);
                    746:                after_old_thread:
                    747: 
                    748:                    /*
                    749:                     *  call_continuation calls the continuation
                    750:                     *  after resetting the current stack pointer
                    751:                     *  to recover stack space.  If we called
                    752:                     *  the continuation directly, we would risk
                    753:                     *  running out of stack.
                    754:                     */
                    755: 
                    756:                    counter_always(c_thread_invoke_hits++);
                    757:                    (void) spl0();
                    758:                    call_continuation(new_thread->swap_func);
                    759:                    /*NOTREACHED*/
                    760:                    return TRUE; /* help for the compiler */
                    761: 
                    762:                case TH_SW_COMING_IN:
                    763:                    /*
                    764:                     *  Waiting for a stack
                    765:                     */
                    766:                    thread_swapin(new_thread);
                    767:                    thread_unlock(new_thread);
                    768:                    counter_always(c_thread_invoke_misses++);
                    769:                    return FALSE;
                    770: 
                    771:                case 0:
                    772:                    /*
                    773:                     *  Already has a stack - can`t handoff.
                    774:                     */
                    775:                    break;
                    776:            }
                    777:        }
                    778: 
                    779:        else {
                    780:            /*
                    781:             *  Check that the thread is swapped-in.
                    782:             */
                    783:            if (new_thread->state & TH_SWAPPED) {
                    784:                if ((new_thread->state & TH_SW_COMING_IN) ||
                    785:                    !stack_alloc_try(new_thread, thread_continue))
                    786:                {
                    787:                    thread_swapin(new_thread);
                    788:                    thread_unlock(new_thread);
                    789:                    counter_always(c_thread_invoke_misses++);
                    790:                    return FALSE;
                    791:                }
                    792:            }
                    793:        }
                    794: 
                    795:        new_thread->state &= ~(TH_SWAPPED | TH_UNINT);
                    796:        thread_unlock(new_thread);
                    797: 
                    798:        /*
                    799:         *      Thread is now interruptible.
                    800:         */
                    801: #if    NCPUS > 1
                    802:        new_thread->last_processor = current_processor();
                    803: #endif /* NCPUS > 1 */
                    804: 
                    805:        /*
                    806:         *      Set up ast context of new thread and switch to its timer.
                    807:         */
                    808:        ast_context(new_thread, cpu_number());
                    809:        timer_switch(&new_thread->system_timer);
                    810: 
                    811:        /*
                    812:         *      switch_context is machine-dependent.  It does the
                    813:         *      machine-dependent components of a context-switch, like
                    814:         *      changing address spaces.  It updates active_threads.
                    815:         *      It returns only if a continuation is not supplied.
                    816:         */
                    817:        counter_always(c_thread_invoke_csw++);
                    818:        old_thread = switch_context(old_thread, continuation, new_thread);
                    819: 
                    820:        /*
                    821:         *      We're back.  Now old_thread is the thread that resumed
                    822:         *      us, and we have to dispatch it.
                    823:         */
                    824:        thread_dispatch(old_thread);
                    825: 
                    826:        return TRUE;
                    827: }
                    828: 
                    829: /*
                    830:  *     thread_continue:
                    831:  *
                    832:  *     Called when the current thread is given a new stack.
                    833:  *     Called at splsched.
                    834:  */
                    835: void thread_continue(
                    836:        register thread_t old_thread)
                    837: {
                    838:        register continuation_t continuation = current_thread()->swap_func;
                    839: 
                    840:        /*
                    841:         *      We must dispatch the old thread and then
                    842:         *      call the current thread's continuation.
                    843:         *      There might not be an old thread, if we are
                    844:         *      the first thread to run on this processor.
                    845:         */
                    846: 
                    847:        if (old_thread != THREAD_NULL)
                    848:                thread_dispatch(old_thread);
                    849:        (void) spl0();
                    850:        (*continuation)();
                    851:        /*NOTREACHED*/
                    852: }
                    853: 
                    854: 
                    855: /*
                    856:  *     thread_block:
                    857:  *
                    858:  *     Block the current thread.  If the thread is runnable
                    859:  *     then someone must have woken it up between its request
                    860:  *     to sleep and now.  In this case, it goes back on a
                    861:  *     run queue.
                    862:  *
                    863:  *     If a continuation is specified, then thread_block will
                    864:  *     attempt to discard the thread's kernel stack.  When the
                    865:  *     thread resumes, it will execute the continuation function
                    866:  *     on a new kernel stack.
                    867:  */
                    868: 
                    869: void thread_block(
                    870:        continuation_t  continuation)
                    871: {
                    872:        register thread_t thread = current_thread();
                    873:        register processor_t myprocessor = cpu_to_processor(cpu_number());
                    874:        register thread_t new_thread;
                    875:        spl_t s;
                    876: 
                    877:        check_simple_locks();
                    878: 
                    879:        s = splsched();
                    880: 
                    881: #if    FAST_TAS
                    882:        {
                    883:                extern void recover_ras();
                    884: 
                    885:                if (csw_needed(thread, myprocessor))
                    886:                        recover_ras(thread);
                    887:        }
                    888: #endif /* FAST_TAS */
1.1.1.2 ! root      889: 
1.1       root      890:        ast_off(cpu_number(), AST_BLOCK);
                    891: 
                    892:        do
                    893:                new_thread = thread_select(myprocessor);
                    894:        while (!thread_invoke(thread, continuation, new_thread));
                    895: 
                    896:        splx(s);
                    897: }
                    898: 
                    899: /*
                    900:  *     thread_run:
                    901:  *
                    902:  *     Switch directly from the current thread to a specified
                    903:  *     thread.  Both the current and new threads must be
                    904:  *     runnable.
                    905:  *
                    906:  *     If a continuation is specified, then thread_block will
                    907:  *     attempt to discard the current thread's kernel stack.  When the
                    908:  *     thread resumes, it will execute the continuation function
                    909:  *     on a new kernel stack.
                    910:  */
                    911: void thread_run(
                    912:        continuation_t          continuation,
                    913:        register thread_t       new_thread)
                    914: {
                    915:        register thread_t thread = current_thread();
                    916:        register processor_t myprocessor = cpu_to_processor(cpu_number());
                    917:        spl_t s;
                    918: 
                    919:        check_simple_locks();
                    920: 
                    921:        s = splsched();
                    922: 
                    923:        while (!thread_invoke(thread, continuation, new_thread))
                    924:                new_thread = thread_select(myprocessor);
                    925: 
                    926:        splx(s);
                    927: }
                    928: 
                    929: /*
                    930:  *     Dispatches a running thread that is not on a runq.
                    931:  *     Called at splsched.
                    932:  */
                    933: 
                    934: void thread_dispatch(
                    935:        register thread_t       thread)
                    936: {
                    937:        /*
                    938:         *      If we are discarding the thread's stack, we must do it
                    939:         *      before the thread has a chance to run.
                    940:         */
                    941: 
                    942:        thread_lock(thread);
                    943: 
                    944:        if (thread->swap_func != (void (*)()) 0) {
                    945:                assert((thread->state & TH_SWAP_STATE) == 0);
                    946:                thread->state |= TH_SWAPPED;
                    947:                stack_free(thread);
                    948:        }
                    949: 
                    950:        switch (thread->state &~ TH_SWAP_STATE) {
                    951:            case TH_RUN           | TH_SUSP:
                    952:            case TH_RUN           | TH_SUSP | TH_HALTED:
                    953:            case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP:
                    954:                /*
                    955:                 *      Suspend the thread
                    956:                 */
                    957:                thread->state &= ~TH_RUN;
                    958:                if (thread->wake_active) {
                    959:                    thread->wake_active = FALSE;
                    960:                    thread_unlock(thread);
                    961:                    thread_wakeup((event_t)&thread->wake_active);
                    962:                    return;
                    963:                }
                    964:                break;
                    965: 
                    966:            case TH_RUN           | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    967:            case TH_RUN                     | TH_UNINT:
                    968:            case TH_RUN:
                    969:                /*
                    970:                 *      No reason to stop.  Put back on a run queue.
                    971:                 */
                    972:                thread_setrun(thread, FALSE);
                    973:                break;
                    974: 
                    975:            case TH_RUN | TH_WAIT | TH_SUSP | TH_UNINT:
                    976:            case TH_RUN | TH_WAIT           | TH_UNINT:
                    977:            case TH_RUN | TH_WAIT:
                    978:                /*
                    979:                 *      Waiting, and not suspended.
                    980:                 */
                    981:                thread->state &= ~TH_RUN;
                    982:                break;
                    983: 
                    984:            case TH_RUN | TH_IDLE:
                    985:                /*
                    986:                 *      Drop idle thread -- it is already in
                    987:                 *      idle_thread_array.
                    988:                 */
                    989:                break;
                    990: 
                    991:            default:
1.1.1.2 ! root      992:                state_panic(thread, "thread_dispatch");
1.1       root      993:        }
                    994:        thread_unlock(thread);
                    995: }
                    996: 
                    997: 
                    998: /*
                    999:  *     Define shifts for simulating (5/8)**n
                   1000:  */
                   1001: 
                   1002: shift_data_t   wait_shift[32] = {
                   1003:        {1,1},{1,3},{1,-3},{2,-7},{3,5},{3,-5},{4,-8},{5,7},
                   1004:        {5,-7},{6,-10},{7,10},{7,-9},{8,-11},{9,12},{9,-11},{10,-13},
                   1005:        {11,14},{11,-13},{12,-15},{13,17},{13,-15},{14,-17},{15,19},{16,18},
                   1006:        {16,-19},{17,22},{18,20},{18,-20},{19,26},{20,22},{20,-22},{21,-27}};
                   1007: 
                   1008: /*
                   1009:  *     do_priority_computation:
                   1010:  *
                   1011:  *     Calculate new priority for thread based on its base priority plus
                   1012:  *     accumulated usage.  PRI_SHIFT and PRI_SHIFT_2 convert from
                   1013:  *     usage to priorities.  SCHED_SHIFT converts for the scaling
                   1014:  *     of the sched_usage field by SCHED_SCALE.  This scaling comes
                   1015:  *     from the multiplication by sched_load (thread_timer_delta)
                   1016:  *     in sched.h.  sched_load is calculated as a scaled overload
                   1017:  *     factor in compute_mach_factor (mach_factor.c).
                   1018:  */
                   1019: 
                   1020: #ifdef PRI_SHIFT_2
                   1021: #if    PRI_SHIFT_2 > 0
                   1022: #define do_priority_computation(th, pri)                               \
                   1023:        MACRO_BEGIN                                                     \
                   1024:        (pri) = (th)->priority  /* start with base priority */          \
                   1025:            + ((th)->sched_usage >> (PRI_SHIFT + SCHED_SHIFT))          \
                   1026:            + ((th)->sched_usage >> (PRI_SHIFT_2 + SCHED_SHIFT));       \
                   1027:        if ((pri) > 31) (pri) = 31;                                     \
                   1028:        MACRO_END
                   1029: #else  /* PRI_SHIFT_2 */
                   1030: #define do_priority_computation(th, pri)                               \
                   1031:        MACRO_BEGIN                                                     \
                   1032:        (pri) = (th)->priority  /* start with base priority */          \
                   1033:            + ((th)->sched_usage >> (PRI_SHIFT + SCHED_SHIFT))          \
                   1034:            - ((th)->sched_usage >> (SCHED_SHIFT - PRI_SHIFT_2));       \
                   1035:        if ((pri) > 31) (pri) = 31;                                     \
                   1036:        MACRO_END
                   1037: #endif /* PRI_SHIFT_2 */
                   1038: #else  /* defined(PRI_SHIFT_2) */
                   1039: #define do_priority_computation(th, pri)                               \
                   1040:        MACRO_BEGIN                                                     \
                   1041:        (pri) = (th)->priority  /* start with base priority */          \
                   1042:            + ((th)->sched_usage >> (PRI_SHIFT + SCHED_SHIFT));         \
                   1043:        if ((pri) > 31) (pri) = 31;                                     \
                   1044:        MACRO_END
                   1045: #endif /* defined(PRI_SHIFT_2) */
                   1046: 
                   1047: /*
                   1048:  *     compute_priority:
                   1049:  *
                   1050:  *     Compute the effective priority of the specified thread.
                   1051:  *     The effective priority computation is as follows:
                   1052:  *
                   1053:  *     Take the base priority for this thread and add
                   1054:  *     to it an increment derived from its cpu_usage.
                   1055:  *
1.1.1.2 ! root     1056:  *     The thread *must* be locked by the caller.
1.1       root     1057:  */
                   1058: 
                   1059: void compute_priority(
                   1060:        register thread_t       thread,
                   1061:        boolean_t               resched)
                   1062: {
                   1063:        register int    pri;
                   1064: 
                   1065: #if    MACH_FIXPRI
                   1066:        if (thread->policy == POLICY_TIMESHARE) {
                   1067: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1068:            do_priority_computation(thread, pri);
                   1069:            if (thread->depress_priority < 0)
                   1070:                set_pri(thread, pri, resched);
                   1071:            else
                   1072:                thread->depress_priority = pri;
                   1073: #if    MACH_FIXPRI
                   1074:        }
                   1075:        else {
                   1076:            set_pri(thread, thread->priority, resched);
                   1077:        }
                   1078: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1079: }
                   1080: 
                   1081: /*
                   1082:  *     compute_my_priority:
                   1083:  *
                   1084:  *     Version of compute priority for current thread or thread
                   1085:  *     being manipulated by scheduler (going on or off a runq).
                   1086:  *     Only used for priority updates.  Policy or priority changes
                   1087:  *     must call compute_priority above.  Caller must have thread
                   1088:  *     locked and know it is timesharing and not depressed.
                   1089:  */
                   1090: 
                   1091: void compute_my_priority(
                   1092:        register thread_t       thread)
                   1093: {
                   1094:        register int temp_pri;
                   1095: 
                   1096:        do_priority_computation(thread,temp_pri);
                   1097:        thread->sched_pri = temp_pri;
                   1098: }
                   1099: 
                   1100: /*
                   1101:  *     recompute_priorities:
                   1102:  *
                   1103:  *     Update the priorities of all threads periodically.
                   1104:  */
                   1105: void recompute_priorities(void)
                   1106: {
                   1107: #if    SIMPLE_CLOCK
                   1108:        int     new_usec;
                   1109: #endif /* SIMPLE_CLOCK */
                   1110: 
                   1111:        sched_tick++;           /* age usage one more time */
                   1112:        set_timeout(&recompute_priorities_timer, hz);
                   1113: #if    SIMPLE_CLOCK
                   1114:        /*
                   1115:         *      Compensate for clock drift.  sched_usec is an
                   1116:         *      exponential average of the number of microseconds in
                   1117:         *      a second.  It decays in the same fashion as cpu_usage.
                   1118:         */
                   1119:        new_usec = sched_usec_elapsed();
                   1120:        sched_usec = (5*sched_usec + 3*new_usec)/8;
                   1121: #endif /* SIMPLE_CLOCK */
                   1122:        /*
                   1123:         *      Wakeup scheduler thread.
                   1124:         */
                   1125:        if (sched_thread_id != THREAD_NULL) {
                   1126:                clear_wait(sched_thread_id, THREAD_AWAKENED, FALSE);
                   1127:        }
                   1128: }
                   1129: 
                   1130: /*
                   1131:  *     update_priority
                   1132:  *
1.1.1.2 ! root     1133:  *     Cause the priority computation of a thread that has been
1.1       root     1134:  *     sleeping or suspended to "catch up" with the system.  Thread
                   1135:  *     *MUST* be locked by caller.  If thread is running, then this
                   1136:  *     can only be called by the thread on itself.
                   1137:  */
                   1138: void update_priority(
                   1139:        register thread_t       thread)
                   1140: {
                   1141:        register unsigned int   ticks;
                   1142:        register shift_t        shiftp;
                   1143:        register int            temp_pri;
                   1144: 
                   1145:        ticks = sched_tick - thread->sched_stamp;
                   1146: 
                   1147:        assert(ticks != 0);
                   1148: 
                   1149:        /*
                   1150:         *      If asleep for more than 30 seconds forget all
                   1151:         *      cpu_usage, else catch up on missed aging.
                   1152:         *      5/8 ** n is approximated by the two shifts
                   1153:         *      in the wait_shift array.
                   1154:         */
                   1155:        thread->sched_stamp += ticks;
                   1156:        thread_timer_delta(thread);
                   1157:        if (ticks >  30) {
                   1158:                thread->cpu_usage = 0;
                   1159:                thread->sched_usage = 0;
                   1160:        }
                   1161:        else {
                   1162:                thread->cpu_usage += thread->cpu_delta;
                   1163:                thread->sched_usage += thread->sched_delta;
                   1164:                shiftp = &wait_shift[ticks];
                   1165:                if (shiftp->shift2 > 0) {
                   1166:                    thread->cpu_usage =
                   1167:                        (thread->cpu_usage >> shiftp->shift1) +
                   1168:                        (thread->cpu_usage >> shiftp->shift2);
                   1169:                    thread->sched_usage =
                   1170:                        (thread->sched_usage >> shiftp->shift1) +
                   1171:                        (thread->sched_usage >> shiftp->shift2);
                   1172:                }
                   1173:                else {
                   1174:                    thread->cpu_usage =
                   1175:                        (thread->cpu_usage >> shiftp->shift1) -
                   1176:                        (thread->cpu_usage >> -(shiftp->shift2));
                   1177:                    thread->sched_usage =
                   1178:                        (thread->sched_usage >> shiftp->shift1) -
                   1179:                        (thread->sched_usage >> -(shiftp->shift2));
                   1180:                }
                   1181:        }
                   1182:        thread->cpu_delta = 0;
                   1183:        thread->sched_delta = 0;
                   1184:        /*
                   1185:         *      Recompute priority if appropriate.
                   1186:         */
                   1187:        if (
                   1188: #if    MACH_FIXPRI
                   1189:            (thread->policy == POLICY_TIMESHARE) &&
                   1190: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1191:            (thread->depress_priority < 0)) {
                   1192:                do_priority_computation(thread, temp_pri);
                   1193:                thread->sched_pri = temp_pri;
                   1194:        }
                   1195: }
                   1196: 
                   1197: /*
                   1198:  *     run_queue_enqueue macro for thread_setrun().
                   1199:  */
                   1200: #if    DEBUG
                   1201: #define run_queue_enqueue(rq, th)                                      \
                   1202:        MACRO_BEGIN                                                     \
                   1203:            register unsigned int       whichq;                         \
                   1204:                                                                        \
                   1205:            whichq = (th)->sched_pri;                                   \
                   1206:            if (whichq >= NRQS) {                                       \
                   1207:        printf("thread_setrun: pri too high (%d)\n", (th)->sched_pri);  \
                   1208:                whichq = NRQS - 1;                                      \
                   1209:            }                                                           \
                   1210:                                                                        \
                   1211:            simple_lock(&(rq)->lock);   /* lock the run queue */        \
                   1212:            checkrq((rq), "thread_setrun: before adding thread");       \
                   1213:            enqueue_tail(&(rq)->runq[whichq], (queue_entry_t) (th));    \
                   1214:                                                                        \
                   1215:            if (whichq < (rq)->low || (rq)->count == 0)                 \
                   1216:                 (rq)->low = whichq;    /* minimize */                  \
                   1217:                                                                        \
                   1218:            (rq)->count++;                                              \
                   1219:            (th)->runq = (rq);                                          \
                   1220:            thread_check((th), (rq));                                   \
                   1221:            checkrq((rq), "thread_setrun: after adding thread");        \
                   1222:            simple_unlock(&(rq)->lock);                                 \
                   1223:        MACRO_END
                   1224: #else  /* DEBUG */
                   1225: #define run_queue_enqueue(rq, th)                                      \
                   1226:        MACRO_BEGIN                                                     \
                   1227:            register unsigned int       whichq;                         \
                   1228:                                                                        \
                   1229:            whichq = (th)->sched_pri;                                   \
                   1230:            if (whichq >= NRQS) {                                       \
                   1231:        printf("thread_setrun: pri too high (%d)\n", (th)->sched_pri);  \
                   1232:                whichq = NRQS - 1;                                      \
                   1233:            }                                                           \
                   1234:                                                                        \
                   1235:            simple_lock(&(rq)->lock);   /* lock the run queue */        \
                   1236:            enqueue_tail(&(rq)->runq[whichq], (queue_entry_t) (th));    \
                   1237:                                                                        \
                   1238:            if (whichq < (rq)->low || (rq)->count == 0)                 \
                   1239:                 (rq)->low = whichq;    /* minimize */                  \
                   1240:                                                                        \
                   1241:            (rq)->count++;                                              \
                   1242:            (th)->runq = (rq);                                          \
                   1243:            simple_unlock(&(rq)->lock);                                 \
                   1244:        MACRO_END
                   1245: #endif /* DEBUG */
                   1246: /*
                   1247:  *     thread_setrun:
                   1248:  *
                   1249:  *     Make thread runnable; dispatch directly onto an idle processor
                   1250:  *     if possible.  Else put on appropriate run queue (processor
                   1251:  *     if bound, else processor set.  Caller must have lock on thread.
                   1252:  *     This is always called at splsched.
                   1253:  */
                   1254: 
                   1255: void thread_setrun(
                   1256:        register thread_t       th,
                   1257:        boolean_t               may_preempt)
                   1258: {
                   1259:        register processor_t    processor;
                   1260:        register run_queue_t    rq;
                   1261: #if    NCPUS > 1
                   1262:        register processor_set_t        pset;
                   1263: #endif /* NCPUS > 1 */
                   1264: 
                   1265:        /*
                   1266:         *      Update priority if needed.
                   1267:         */
                   1268:        if (th->sched_stamp != sched_tick) {
                   1269:                update_priority(th);
                   1270:        }
                   1271: 
                   1272:        assert(th->runq == RUN_QUEUE_NULL);
                   1273: 
                   1274: #if    NCPUS > 1
                   1275:        /*
                   1276:         *      Try to dispatch the thread directly onto an idle processor.
                   1277:         */
                   1278:        if ((processor = th->bound_processor) == PROCESSOR_NULL) {
                   1279:            /*
                   1280:             *  Not bound, any processor in the processor set is ok.
                   1281:             */
                   1282:            pset = th->processor_set;
                   1283: #if    HW_FOOTPRINT
                   1284:            /*
                   1285:             *  But first check the last processor it ran on.
                   1286:             */
                   1287:            processor = th->last_processor;
                   1288:            if (processor->state == PROCESSOR_IDLE) {
                   1289:                    simple_lock(&processor->lock);
                   1290:                    simple_lock(&pset->idle_lock);
                   1291:                    if ((processor->state == PROCESSOR_IDLE)
                   1292: #if    MACH_HOST
                   1293:                        && (processor->processor_set == pset)
                   1294: #endif /* MACH_HOST */
                   1295:                        ) {
                   1296:                            queue_remove(&pset->idle_queue, processor,
                   1297:                                processor_t, processor_queue);
                   1298:                            pset->idle_count--;
                   1299:                            processor->next_thread = th;
                   1300:                            processor->state = PROCESSOR_DISPATCHING;
                   1301:                            simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1302:                            simple_unlock(&processor->lock);
                   1303:                            return;
                   1304:                    }
                   1305:                    simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1306:                    simple_unlock(&processor->lock);
                   1307:            }
                   1308: #endif /* HW_FOOTPRINT */
                   1309: 
                   1310:            if (pset->idle_count > 0) {
                   1311:                simple_lock(&pset->idle_lock);
                   1312:                if (pset->idle_count > 0) {
                   1313:                    processor = (processor_t) queue_first(&pset->idle_queue);
                   1314:                    queue_remove(&(pset->idle_queue), processor, processor_t,
                   1315:                                processor_queue);
                   1316:                    pset->idle_count--;
                   1317:                    processor->next_thread = th;
                   1318:                    processor->state = PROCESSOR_DISPATCHING;
                   1319:                    simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1320:                    return;
                   1321:                }
                   1322:                simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1323:            }
                   1324:            rq = &(pset->runq);
                   1325:            run_queue_enqueue(rq,th);
                   1326:            /*
                   1327:             * Preempt check
                   1328:             */
                   1329:            if (may_preempt &&
                   1330: #if    MACH_HOST
                   1331:                (pset == current_processor()->processor_set) &&
                   1332: #endif /* MACH_HOST */
                   1333:                (current_thread()->sched_pri > th->sched_pri)) {
                   1334:                        /*
                   1335:                         *      Turn off first_quantum to allow csw.
                   1336:                         */
                   1337:                        current_processor()->first_quantum = FALSE;
                   1338:                        ast_on(cpu_number(), AST_BLOCK);
                   1339:            }
                   1340:        }
                   1341:        else {
                   1342:            /*
                   1343:             *  Bound, can only run on bound processor.  Have to lock
                   1344:             *  processor here because it may not be the current one.
                   1345:             */
                   1346:            if (processor->state == PROCESSOR_IDLE) {
                   1347:                simple_lock(&processor->lock);
                   1348:                pset = processor->processor_set;
                   1349:                simple_lock(&pset->idle_lock);
                   1350:                if (processor->state == PROCESSOR_IDLE) {
                   1351:                    queue_remove(&pset->idle_queue, processor,
                   1352:                        processor_t, processor_queue);
                   1353:                    pset->idle_count--;
                   1354:                    processor->next_thread = th;
                   1355:                    processor->state = PROCESSOR_DISPATCHING;
                   1356:                    simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1357:                    simple_unlock(&processor->lock);
                   1358:                    return;
                   1359:                }
                   1360:                simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1361:                simple_unlock(&processor->lock);
                   1362:            }
                   1363:            rq = &(processor->runq);
                   1364:            run_queue_enqueue(rq,th);
                   1365: 
                   1366:            /*
                   1367:             *  Cause ast on processor if processor is on line.
                   1368:             *
                   1369:             *  XXX Don't do this remotely to master because this will
                   1370:             *  XXX send an interprocessor interrupt, and that's too
                   1371:             *  XXX expensive for all the unparallelized U*x code.
                   1372:             */
                   1373:            if (processor == current_processor()) {
                   1374:                ast_on(cpu_number(), AST_BLOCK);
                   1375:            }
                   1376:            else if ((processor != master_processor) &&
                   1377:                     (processor->state != PROCESSOR_OFF_LINE)) {
                   1378:                        cause_ast_check(processor);
                   1379:            }
                   1380:        }
                   1381: #else  /* NCPUS > 1 */
                   1382:        /*
                   1383:         *      XXX should replace queue with a boolean in this case.
                   1384:         */
                   1385:        if (default_pset.idle_count > 0) {
                   1386:            processor = (processor_t) queue_first(&default_pset.idle_queue);
                   1387:            queue_remove(&default_pset.idle_queue, processor,
                   1388:                processor_t, processor_queue);
                   1389:            default_pset.idle_count--;
                   1390:            processor->next_thread = th;
                   1391:            processor->state = PROCESSOR_DISPATCHING;
                   1392:            return;
                   1393:        }
                   1394:        if (th->bound_processor == PROCESSOR_NULL) {
                   1395:                rq = &(default_pset.runq);
                   1396:        }
                   1397:        else {
                   1398:                rq = &(master_processor->runq);
                   1399:                ast_on(cpu_number(), AST_BLOCK);
                   1400:        }
                   1401:        run_queue_enqueue(rq,th);
                   1402: 
                   1403:        /*
                   1404:         * Preempt check
                   1405:         */
                   1406:        if (may_preempt && (current_thread()->sched_pri > th->sched_pri)) {
                   1407:                /*
                   1408:                 *      Turn off first_quantum to allow context switch.
                   1409:                 */
                   1410:                current_processor()->first_quantum = FALSE;
                   1411:                ast_on(cpu_number(), AST_BLOCK);
                   1412:        }
                   1413: #endif /* NCPUS > 1 */
                   1414: }
                   1415: 
                   1416: /*
                   1417:  *     set_pri:
                   1418:  *
                   1419:  *     Set the priority of the specified thread to the specified
                   1420:  *     priority.  This may cause the thread to change queues.
                   1421:  *
                   1422:  *     The thread *must* be locked by the caller.
                   1423:  */
                   1424: 
                   1425: void set_pri(
                   1426:        thread_t        th,
                   1427:        int             pri,
                   1428:        boolean_t       resched)
                   1429: {
                   1430:        register struct run_queue       *rq;
                   1431: 
                   1432:        rq = rem_runq(th);
                   1433:        th->sched_pri = pri;
                   1434:        if (rq != RUN_QUEUE_NULL) {
                   1435:            if (resched)
                   1436:                thread_setrun(th, TRUE);
                   1437:            else
                   1438:                run_queue_enqueue(rq, th);
                   1439:        }
                   1440: }
                   1441: 
                   1442: /*
                   1443:  *     rem_runq:
                   1444:  *
                   1445:  *     Remove a thread from its run queue.
                   1446:  *     The run queue that the process was on is returned
                   1447:  *     (or RUN_QUEUE_NULL if not on a run queue).  Thread *must* be locked
                   1448:  *     before calling this routine.  Unusual locking protocol on runq
                   1449:  *     field in thread structure makes this code interesting; see thread.h.
                   1450:  */
                   1451: 
                   1452: struct run_queue *rem_runq(
                   1453:        thread_t                th)
                   1454: {
                   1455:        register struct run_queue       *rq;
                   1456: 
                   1457:        rq = th->runq;
                   1458:        /*
                   1459:         *      If rq is RUN_QUEUE_NULL, the thread will stay out of the
                   1460:         *      run_queues because the caller locked the thread.  Otherwise
                   1461:         *      the thread is on a runq, but could leave.
                   1462:         */
                   1463:        if (rq != RUN_QUEUE_NULL) {
                   1464:                simple_lock(&rq->lock);
                   1465: #if    DEBUG
                   1466:                checkrq(rq, "rem_runq: at entry");
                   1467: #endif /* DEBUG */
                   1468:                if (rq == th->runq) {
                   1469:                        /*
                   1470:                         *      Thread is in a runq and we have a lock on
                   1471:                         *      that runq.
                   1472:                         */
                   1473: #if    DEBUG
                   1474:                        checkrq(rq, "rem_runq: before removing thread");
                   1475:                        thread_check(th, rq);
                   1476: #endif /* DEBUG */
                   1477:                        remqueue(&rq->runq[0], (queue_entry_t) th);
                   1478:                        rq->count--;
                   1479: #if    DEBUG
                   1480:                        checkrq(rq, "rem_runq: after removing thread");
                   1481: #endif /* DEBUG */
                   1482:                        th->runq = RUN_QUEUE_NULL;
                   1483:                        simple_unlock(&rq->lock);
                   1484:                }
                   1485:                else {
                   1486:                        /*
                   1487:                         *      The thread left the runq before we could
                   1488:                         *      lock the runq.  It is not on a runq now, and
                   1489:                         *      can't move again because this routine's
                   1490:                         *      caller locked the thread.
                   1491:                         */
                   1492:                        simple_unlock(&rq->lock);
                   1493:                        rq = RUN_QUEUE_NULL;
                   1494:                }
                   1495:        }
                   1496: 
                   1497:        return rq;
                   1498: }
                   1499: 
                   1500: 
                   1501: /*
                   1502:  *     choose_thread:
                   1503:  *
                   1504:  *     Choose a thread to execute.  The thread chosen is removed
                   1505:  *     from its run queue.  Note that this requires only that the runq
                   1506:  *     lock be held.
                   1507:  *
                   1508:  *     Strategy:
                   1509:  *             Check processor runq first; if anything found, run it.
                   1510:  *             Else check pset runq; if nothing found, return idle thread.
                   1511:  *
                   1512:  *     Second line of strategy is implemented by choose_pset_thread.
                   1513:  *     This is only called on processor startup and when thread_block
                   1514:  *     thinks there's something in the processor runq.
                   1515:  */
                   1516: 
                   1517: thread_t choose_thread(
                   1518:        processor_t myprocessor)
                   1519: {
                   1520:        thread_t th;
                   1521:        register queue_t q;
                   1522:        register run_queue_t runq;
                   1523:        register int i;
                   1524:        register processor_set_t pset;
                   1525: 
                   1526:        runq = &myprocessor->runq;
                   1527: 
                   1528:        simple_lock(&runq->lock);
                   1529:        if (runq->count > 0) {
                   1530:            q = runq->runq + runq->low;
                   1531:            for (i = runq->low; i < NRQS ; i++, q++) {
                   1532:                if (!queue_empty(q)) {
                   1533:                    th = (thread_t) dequeue_head(q);
                   1534:                    th->runq = RUN_QUEUE_NULL;
                   1535:                    runq->count--;
                   1536:                    runq->low = i;
                   1537:                    simple_unlock(&runq->lock);
                   1538:                    return th;
                   1539:                }
                   1540:            }
                   1541:            panic("choose_thread");
                   1542:            /*NOTREACHED*/
                   1543:        }
                   1544:        simple_unlock(&runq->lock);
                   1545: 
                   1546:        pset = myprocessor->processor_set;
                   1547: 
                   1548:        simple_lock(&pset->runq.lock);
                   1549:        return choose_pset_thread(myprocessor,pset);
                   1550: }
                   1551: 
                   1552: /*
                   1553:  *     choose_pset_thread:  choose a thread from processor_set runq or
                   1554:  *             set processor idle and choose its idle thread.
                   1555:  *
                   1556:  *     Caller must be at splsched and have a lock on the runq.  This
                   1557:  *     lock is released by this routine.  myprocessor is always the current
                   1558:  *     processor, and pset must be its processor set.
                   1559:  *     This routine chooses and removes a thread from the runq if there
                   1560:  *     is one (and returns it), else it sets the processor idle and
                   1561:  *     returns its idle thread.
                   1562:  */
                   1563: 
                   1564: thread_t choose_pset_thread(
                   1565:        register processor_t    myprocessor,
                   1566:        processor_set_t         pset)
                   1567: {
                   1568:        register run_queue_t runq;
                   1569:        register thread_t th;
                   1570:        register queue_t q;
                   1571:        register int i;
                   1572: 
                   1573:        runq = &pset->runq;
                   1574: 
                   1575:        if (runq->count > 0) {
                   1576:            q = runq->runq + runq->low;
                   1577:            for (i = runq->low; i < NRQS ; i++, q++) {
                   1578:                if (!queue_empty(q)) {
                   1579:                    th = (thread_t) dequeue_head(q);
                   1580:                    th->runq = RUN_QUEUE_NULL;
                   1581:                    runq->count--;
                   1582:                    /*
                   1583:                     *  For POLICY_FIXEDPRI, runq->low must be
                   1584:                     *  accurate!
                   1585:                     */
                   1586: #if    MACH_FIXPRI
                   1587:                    if ((runq->count > 0) &&
                   1588:                        (pset->policies & POLICY_FIXEDPRI)) {
                   1589:                            while (queue_empty(q)) {
                   1590:                                q++;
                   1591:                                i++;
                   1592:                            }
                   1593:                    }
                   1594: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1595:                    runq->low = i;
                   1596: #if    DEBUG
                   1597:                    checkrq(runq, "choose_pset_thread");
                   1598: #endif /* DEBUG */
                   1599:                    simple_unlock(&runq->lock);
                   1600:                    return th;
                   1601:                }
                   1602:            }
                   1603:            panic("choose_pset_thread");
                   1604:            /*NOTREACHED*/
                   1605:        }
                   1606:        simple_unlock(&runq->lock);
                   1607: 
                   1608:        /*
                   1609:         *      Nothing is runnable, so set this processor idle if it
                   1610:         *      was running.  If it was in an assignment or shutdown,
                   1611:         *      leave it alone.  Return its idle thread.
                   1612:         */
                   1613:        simple_lock(&pset->idle_lock);
                   1614:        if (myprocessor->state == PROCESSOR_RUNNING) {
                   1615:            myprocessor->state = PROCESSOR_IDLE;
                   1616:            /*
                   1617:             *  XXX Until it goes away, put master on end of queue, others
                   1618:             *  XXX on front so master gets used last.
                   1619:             */
                   1620:            if (myprocessor == master_processor) {
                   1621:                queue_enter(&(pset->idle_queue), myprocessor,
                   1622:                        processor_t, processor_queue);
                   1623:            }
                   1624:            else {
                   1625:                queue_enter_first(&(pset->idle_queue), myprocessor,
                   1626:                        processor_t, processor_queue);
                   1627:            }
                   1628: 
                   1629:            pset->idle_count++;
                   1630:        }
                   1631:        simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1632: 
                   1633:        return myprocessor->idle_thread;
                   1634: }
                   1635: 
                   1636: /*
                   1637:  *     no_dispatch_count counts number of times processors go non-idle
                   1638:  *     without being dispatched.  This should be very rare.
                   1639:  */
                   1640: int    no_dispatch_count = 0;
                   1641: 
                   1642: /*
                   1643:  *     This is the idle thread, which just looks for other threads
                   1644:  *     to execute.
                   1645:  */
                   1646: 
                   1647: void idle_thread_continue(void)
                   1648: {
                   1649:        register processor_t myprocessor;
                   1650:        register volatile thread_t *threadp;
                   1651:        register volatile int *gcount;
                   1652:        register volatile int *lcount;
                   1653:        register thread_t new_thread;
                   1654:        register int state;
                   1655:        int mycpu;
                   1656:        spl_t s;
                   1657: 
                   1658:        mycpu = cpu_number();
                   1659:        myprocessor = current_processor();
                   1660:        threadp = (volatile thread_t *) &myprocessor->next_thread;
                   1661:        lcount = (volatile int *) &myprocessor->runq.count;
                   1662: 
                   1663:        while (TRUE) {
                   1664: #ifdef MARK_CPU_IDLE
                   1665:                MARK_CPU_IDLE(mycpu);
                   1666: #endif /* MARK_CPU_IDLE */
                   1667: 
                   1668: #if    MACH_HOST
                   1669:                gcount = (volatile int *)
                   1670:                                &myprocessor->processor_set->runq.count;
                   1671: #else  /* MACH_HOST */
                   1672:                gcount = (volatile int *) &default_pset.runq.count;
                   1673: #endif /* MACH_HOST */
                   1674: 
                   1675: /*
                   1676:  *     This cpu will be dispatched (by thread_setrun) by setting next_thread
                   1677:  *     to the value of the thread to run next.  Also check runq counts.
                   1678:  */
                   1679:                while ((*threadp == (volatile thread_t)THREAD_NULL) &&
                   1680:                       (*gcount == 0) && (*lcount == 0)) {
                   1681: 
                   1682:                        /* check for ASTs while we wait */
                   1683: 
                   1684:                        if (need_ast[mycpu] &~ AST_SCHEDULING) {
                   1685:                                (void) splsched();
                   1686:                                /* don't allow scheduling ASTs */
                   1687:                                need_ast[mycpu] &= ~AST_SCHEDULING;
                   1688:                                ast_taken();
                   1689:                                /* back at spl0 */
                   1690:                        }
1.1.1.2 ! root     1691: 
1.1       root     1692:                        /*
                   1693:                         * machine_idle is a machine dependent function,
                   1694:                         * to conserve power.
                   1695:                         */
                   1696: #if    POWER_SAVE
                   1697:                        machine_idle(mycpu);
                   1698: #endif /* POWER_SAVE */
                   1699:                }
                   1700: 
                   1701: #ifdef MARK_CPU_ACTIVE
                   1702:                MARK_CPU_ACTIVE(mycpu);
                   1703: #endif /* MARK_CPU_ACTIVE */
                   1704: 
                   1705:                s = splsched();
                   1706: 
                   1707:                /*
                   1708:                 *      This is not a switch statement to avoid the
                   1709:                 *      bounds checking code in the common case.
                   1710:                 */
                   1711: retry:
                   1712:                state = myprocessor->state;
                   1713:                if (state == PROCESSOR_DISPATCHING) {
                   1714:                        /*
                   1715:                         *      Commmon case -- cpu dispatched.
                   1716:                         */
                   1717:                        new_thread = (thread_t) *threadp;
                   1718:                        *threadp = (volatile thread_t) THREAD_NULL;
                   1719:                        myprocessor->state = PROCESSOR_RUNNING;
                   1720:                        /*
                   1721:                         *      set up quantum for new thread.
                   1722:                         */
                   1723: #if    MACH_FIXPRI
                   1724:                        if (new_thread->policy == POLICY_TIMESHARE) {
                   1725: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1726:                                /*
                   1727:                                 *  Just use set quantum.  No point in
                   1728:                                 *  checking for shorter local runq quantum;
                   1729:                                 *  csw_needed will handle correctly.
                   1730:                                 */
                   1731: #if    MACH_HOST
                   1732:                                myprocessor->quantum = new_thread->
                   1733:                                        processor_set->set_quantum;
                   1734: #else  /* MACH_HOST */
                   1735:                                myprocessor->quantum =
                   1736:                                        default_pset.set_quantum;
                   1737: #endif /* MACH_HOST */
                   1738: 
                   1739: #if    MACH_FIXPRI
                   1740:                        }
                   1741:                        else {
                   1742:                                /*
                   1743:                                 *      POLICY_FIXEDPRI
                   1744:                                 */
                   1745:                                myprocessor->quantum = new_thread->sched_data;
                   1746:                        }
                   1747: #endif /* MACH_FIXPRI */
                   1748:                        myprocessor->first_quantum = TRUE;
                   1749:                        counter(c_idle_thread_handoff++);
                   1750:                        thread_run(idle_thread_continue, new_thread);
                   1751:                }
                   1752:                else if (state == PROCESSOR_IDLE) {
                   1753:                        register processor_set_t pset;
                   1754: 
                   1755:                        pset = myprocessor->processor_set;
                   1756:                        simple_lock(&pset->idle_lock);
                   1757:                        if (myprocessor->state != PROCESSOR_IDLE) {
                   1758:                                /*
                   1759:                                 *      Something happened, try again.
                   1760:                                 */
                   1761:                                simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1762:                                goto retry;
                   1763:                        }
                   1764:                        /*
                   1765:                         *      Processor was not dispatched (Rare).
                   1766:                         *      Set it running again.
                   1767:                         */
                   1768:                        no_dispatch_count++;
                   1769:                        pset->idle_count--;
                   1770:                        queue_remove(&pset->idle_queue, myprocessor,
                   1771:                                processor_t, processor_queue);
                   1772:                        myprocessor->state = PROCESSOR_RUNNING;
                   1773:                        simple_unlock(&pset->idle_lock);
                   1774:                        counter(c_idle_thread_block++);
                   1775:                        thread_block(idle_thread_continue);
                   1776:                }
                   1777:                else if ((state == PROCESSOR_ASSIGN) ||
                   1778:                         (state == PROCESSOR_SHUTDOWN)) {
                   1779:                        /*
                   1780:                         *      Changing processor sets, or going off-line.
                   1781:                         *      Release next_thread if there is one.  Actual
                   1782:                         *      thread to run is on a runq.
                   1783:                         */
                   1784:                        if ((new_thread = (thread_t)*threadp)!= THREAD_NULL) {
                   1785:                                *threadp = (volatile thread_t) THREAD_NULL;
                   1786:                                thread_setrun(new_thread, FALSE);
                   1787:                        }
                   1788: 
                   1789:                        counter(c_idle_thread_block++);
                   1790:                        thread_block(idle_thread_continue);
                   1791:                }
                   1792:                else {
                   1793:                        printf(" Bad processor state %d (Cpu %d)\n",
                   1794:                                cpu_state(mycpu), mycpu);
                   1795:                        panic("idle_thread");
                   1796:                }
                   1797: 
                   1798:                (void) splx(s);
                   1799:        }
                   1800: }
                   1801: 
                   1802: void idle_thread(void)
                   1803: {
                   1804:        register thread_t self = current_thread();
                   1805:        spl_t s;
                   1806: 
                   1807:        stack_privilege(self);
                   1808: 
                   1809:        s = splsched();
                   1810:        self->priority = 31;
                   1811:        self->sched_pri = 31;
                   1812: 
                   1813:        /*
                   1814:         *      Set the idle flag to indicate that this is an idle thread,
                   1815:         *      enter ourselves in the idle array, and thread_block() to get
                   1816:         *      out of the run queues (and set the processor idle when we
                   1817:         *      run next time).
                   1818:         */
                   1819:        thread_lock(self);
                   1820:        self->state |= TH_IDLE;
                   1821:        thread_unlock(self);
                   1822:        current_processor()->idle_thread = self;
                   1823:        (void) splx(s);
                   1824: 
                   1825:        counter(c_idle_thread_block++);
                   1826:        thread_block(idle_thread_continue);
                   1827:        idle_thread_continue();
                   1828:        /*NOTREACHED*/
                   1829: }
                   1830: 
                   1831: /*
                   1832:  *     sched_thread: scheduler thread.
                   1833:  *
                   1834:  *     This thread handles periodic calculations in the scheduler that
                   1835:  *     we don't want to do at interrupt level.  This allows us to
                   1836:  *     avoid blocking.
                   1837:  */
                   1838: void sched_thread_continue(void)
                   1839: {
                   1840:     while (TRUE) {
                   1841:        (void) compute_mach_factor();
                   1842: 
                   1843:        /*
                   1844:         *      Check for stuck threads.  This can't be done off of
                   1845:         *      the callout queue because it requires operations that
                   1846:         *      can't be used from interrupt level.
                   1847:         */
                   1848:        if (sched_tick & 1)
                   1849:                do_thread_scan();
                   1850: 
                   1851:        assert_wait((event_t) 0, FALSE);
                   1852:        counter(c_sched_thread_block++);
                   1853:        thread_block(sched_thread_continue);
                   1854:     }
                   1855: }
                   1856: 
                   1857: void sched_thread(void)
                   1858: {
                   1859:     sched_thread_id = current_thread();
                   1860: 
                   1861:     /*
                   1862:      * Sleep on event 0, recompute_priorities() will awaken
                   1863:      * us by calling clear_wait().
                   1864:      */
                   1865:     assert_wait((event_t) 0, FALSE);
                   1866:     counter(c_sched_thread_block++);
                   1867:     thread_block(sched_thread_continue);
                   1868:     sched_thread_continue();
                   1869:     /*NOTREACHED*/
                   1870: }
                   1871: 
                   1872: #define        MAX_STUCK_THREADS       16
                   1873: 
                   1874: /*
                   1875:  *     do_thread_scan: scan for stuck threads.  A thread is stuck if
                   1876:  *     it is runnable but its priority is so low that it has not
                   1877:  *     run for several seconds.  Its priority should be higher, but
                   1878:  *     won't be until it runs and calls update_priority.  The scanner
                   1879:  *     finds these threads and does the updates.
                   1880:  *
                   1881:  *     Scanner runs in two passes.  Pass one squirrels likely
                   1882:  *     thread ids away in an array, and removes them from the run queue.
                   1883:  *     Pass two does the priority updates.  This is necessary because
                   1884:  *     the run queue lock is required for the candidate scan, but
                   1885:  *     cannot be held during updates [set_pri will deadlock].
                   1886:  *
                   1887:  *     Array length should be enough so that restart isn't necessary,
                   1888:  *     but restart logic is included.  Does not scan processor runqs.
                   1889:  *
                   1890:  */
                   1891: 
                   1892: boolean_t do_thread_scan_debug = FALSE;
                   1893: 
                   1894: thread_t               stuck_threads[MAX_STUCK_THREADS];
                   1895: int                    stuck_count = 0;
                   1896: 
                   1897: /*
                   1898:  *     do_runq_scan is the guts of pass 1.  It scans a runq for
                   1899:  *     stuck threads.  A boolean is returned indicating whether
                   1900:  *     it ran out of space.
                   1901:  */
                   1902: 
                   1903: boolean_t
                   1904: do_runq_scan(
                   1905:        run_queue_t     runq)
                   1906: {
                   1907:        register spl_t          s;
                   1908:        register queue_t        q;
                   1909:        register thread_t       thread;
                   1910:        register int            count;
                   1911: 
                   1912:        s = splsched();
                   1913:        simple_lock(&runq->lock);
                   1914:        if((count = runq->count) > 0) {
                   1915:            q = runq->runq + runq->low;
                   1916:            while (count > 0) {
                   1917:                thread = (thread_t) queue_first(q);
                   1918:                while (!queue_end(q, (queue_entry_t) thread)) {
                   1919:                    /*
                   1920:                     *  Get the next thread now, since we may
                   1921:                     *  remove this thread from the run queue.
                   1922:                     */
                   1923:                    thread_t next = (thread_t) queue_next(&thread->links);
                   1924: 
                   1925:                    if ((thread->state & TH_SCHED_STATE) == TH_RUN &&
                   1926:                        sched_tick - thread->sched_stamp > 1) {
                   1927:                            /*
                   1928:                             *  Stuck, save its id for later.
                   1929:                             */
                   1930:                            if (stuck_count == MAX_STUCK_THREADS) {
                   1931:                                /*
                   1932:                                 *      !@#$% No more room.
                   1933:                                 */
                   1934:                                simple_unlock(&runq->lock);
                   1935:                                splx(s);
                   1936:                                return TRUE;
                   1937:                            }
                   1938:                            /*
                   1939:                             *  We can`t take the thread_lock here,
                   1940:                             *  since we already have the runq lock.
                   1941:                             *  So we can`t grab a reference to the
                   1942:                             *  thread.  However, a thread that is
                   1943:                             *  in RUN state cannot be deallocated
                   1944:                             *  until it stops running.  If it isn`t
                   1945:                             *  on the runq, then thread_halt cannot
                   1946:                             *  see it.  So we remove the thread
                   1947:                             *  from the runq to make it safe.
                   1948:                             */
                   1949:                            remqueue(q, (queue_entry_t) thread);
                   1950:                            runq->count--;
                   1951:                            thread->runq = RUN_QUEUE_NULL;
                   1952: 
                   1953:                            stuck_threads[stuck_count++] = thread;
                   1954: if (do_thread_scan_debug)
                   1955:     printf("do_runq_scan: adding thread %#x\n", thread);
                   1956:                    }
                   1957:                    count--;
                   1958:                    thread = next;
                   1959:                }
                   1960:                q++;
                   1961:            }
                   1962:        }
                   1963:        simple_unlock(&runq->lock);
                   1964:        splx(s);
                   1965: 
                   1966:        return FALSE;
                   1967: }
                   1968: 
                   1969: void do_thread_scan(void)
                   1970: {
                   1971:        register spl_t          s;
                   1972:        register boolean_t      restart_needed = 0;
                   1973:        register thread_t       thread;
                   1974: #if    MACH_HOST
                   1975:        register processor_set_t        pset;
                   1976: #endif /* MACH_HOST */
                   1977: 
                   1978:        do {
                   1979: #if    MACH_HOST
                   1980:            simple_lock(&all_psets_lock);
                   1981:            queue_iterate(&all_psets, pset, processor_set_t, all_psets) {
                   1982:                if (restart_needed = do_runq_scan(&pset->runq))
                   1983:                        break;
                   1984:            }
                   1985:            simple_unlock(&all_psets_lock);
                   1986: #else  /* MACH_HOST */
                   1987:            restart_needed = do_runq_scan(&default_pset.runq);
                   1988: #endif /* MACH_HOST */
                   1989:            if (!restart_needed)
                   1990:                restart_needed = do_runq_scan(&master_processor->runq);
                   1991: 
                   1992:            /*
                   1993:             *  Ok, we now have a collection of candidates -- fix them.
                   1994:             */
                   1995: 
                   1996:            while (stuck_count > 0) {
                   1997:                thread = stuck_threads[--stuck_count];
                   1998:                stuck_threads[stuck_count] = THREAD_NULL;
                   1999:                s = splsched();
                   2000:                thread_lock(thread);
                   2001:                if ((thread->state & TH_SCHED_STATE) == TH_RUN) {
                   2002:                        /*
                   2003:                         *      Do the priority update.  Call
                   2004:                         *      thread_setrun because thread is
                   2005:                         *      off the run queues.
                   2006:                         */
                   2007:                        update_priority(thread);
                   2008:                        thread_setrun(thread, TRUE);
                   2009:                }
                   2010:                thread_unlock(thread);
                   2011:                splx(s);
                   2012:            }
                   2013:        } while (restart_needed);
                   2014: }
1.1.1.2 ! root     2015: 
1.1       root     2016: #if    DEBUG
                   2017: void checkrq(
                   2018:        run_queue_t     rq,
                   2019:        char            *msg)
                   2020: {
                   2021:        register queue_t        q1;
                   2022:        register int            i, j;
                   2023:        register queue_entry_t  e;
                   2024:        register int            low;
                   2025: 
                   2026:        low = -1;
                   2027:        j = 0;
                   2028:        q1 = rq->runq;
                   2029:        for (i = 0; i < NRQS; i++) {
                   2030:            if (q1->next == q1) {
                   2031:                if (q1->prev != q1)
                   2032:                    panic("checkrq: empty at %s", msg);
                   2033:            }
                   2034:            else {
                   2035:                if (low == -1)
                   2036:                    low = i;
1.1.1.2 ! root     2037: 
1.1       root     2038:                for (e = q1->next; e != q1; e = e->next) {
                   2039:                    j++;
                   2040:                    if (e->next->prev != e)
                   2041:                        panic("checkrq-2 at %s", msg);
                   2042:                    if (e->prev->next != e)
                   2043:                        panic("checkrq-3 at %s", msg);
                   2044:                }
                   2045:            }
                   2046:            q1++;
                   2047:        }
                   2048:        if (j != rq->count)
                   2049:            panic("checkrq: count wrong at %s", msg);
                   2050:        if (rq->count != 0 && low < rq->low)
                   2051:            panic("checkrq: low wrong at %s", msg);
                   2052: }
                   2053: 
                   2054: void thread_check(
                   2055:        register thread_t       th,
                   2056:        register run_queue_t    rq)
                   2057: {
                   2058:        register unsigned int   whichq;
                   2059: 
                   2060:        whichq = th->sched_pri;
                   2061:        if (whichq >= NRQS) {
                   2062:                printf("thread_check: priority too high\n");
                   2063:                whichq = NRQS-1;
                   2064:        }
                   2065:        if ((th->links.next == &rq->runq[whichq]) &&
                   2066:                (rq->runq[whichq].prev != (queue_entry_t)th))
                   2067:                        panic("thread_check");
                   2068: }
                   2069: #endif /* DEBUG */

unix.superglobalmegacorp.com

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