Annotation of Gnu-Mach/kern/sched_prim.c, revision 1.1.1.7

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

unix.superglobalmegacorp.com

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