Annotation of Gnu-Mach/kern/sched_prim.c, revision 1.1.1.6

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

unix.superglobalmegacorp.com

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