share/man/man9/mi_switch.9

   1 .\"     $NetBSD: ctxsw.9,v 1.2 1996/12/02 00:11:31 tls Exp $
   2 .\"
   3 .\" Copyright (c) 1996 The NetBSD Foundation, Inc.
   4 .\" All rights reserved.
   5 .\"
   6 .\" This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
   7 .\" by Paul Kranenburg.
   8 .\"
   9 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
  11 .\" are met:
  12 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
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  15 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
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  22 .\"    contributors may be used to endorse or promote products derived
  23 .\"    from this software without specific prior written permission.
  24 .\"
  25 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
  26 .\" ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  27 .\" TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  28 .\" PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE
  29 .\" LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  30 .\" CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  31 .\" SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  32 .\" INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  33 .\" CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  34 .\" ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  35 .\" POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  36 .\"
  37 .\" $FreeBSD$
  38 .\"
  39 .Dd Nov 24, 1996
  40 .Dt MI_SWITCH 9
  41 .Os FreeBSD
  42 .Sh NAME
  43 .Nm mi_switch ,
  44 .Nm cpu_switch
  45 .Nd switch to another process context
  46 .Sh SYNOPSIS
  47 .Fd #include <sys/param.h>
  48 .Fd #include <sys/proc.h>
  49 .Ft void
  50 .Fn mi_switch "void"
  51 .Ft void
  52 .Fn cpu_switch "struct proc *p"
  53 .Sh DESCRIPTION
  54 The
  55 .Fn mi_switch
  56 function implements the machine independent prelude to a process context
  57 switch.
  58 It is called from only a few distinguished places in the kernel
  59 code as a result of the principle of non-preemtable kernel mode execution.
  60 The three major uses of
  61 .Nm
  62 can be enumerated as follows:
  63 .Bl -enum -offset indent
  64 .It
  65 from within
  66 .Xr sleep 9 , and
  67 .Xr tsleep 9
  68 when the current process
  69 voluntarily relinquishes the CPU to wait for some resource to become
  70 available.
  71 .It
  72 after handling a trap
  73 .Pq e.g. a system call, device interrupt
  74 when the kernel prepares a return to user-mode execution.
  75 This case is
  76 typically handled by machine dependent trap-handling code after detection
  77 of a change in the signal disposition of the current process, or when a
  78 higher priority process might be available to run.
  79 The latter event is
  80 communicated by the machine independent scheduling routines by calling
  81 the machine defined
  82 .Fn need_resched .
  83 .It
  84 in the signal handling code
  85 .Pq see Xr issignal 9
  86 if a signal is delivered that causes a process to stop.
  87 .El
  88 .Pp
  89 .Fn mi_switch
  90 records the amount of time the current process has been running in the
  91 process structure and checks this value against the CPU time limits
  92 allocated to the process
  93 .Pq see Xr getrlimit 2 .
  94 Exceeding the soft limit results in a
  95 .Dv SIGXCPU
  96 signal to be posted to the process, while exceeding the hard limit will
  97 cause a
  98 .Dv SIGKILL .
  99 After these administrative tasks are done,
 100 .Fn mi_switch
 101 hands over control to the machine dependent routine
 102 .Fn cpu_switch ,
 103 which will perform the actual process context switch.
 104 .Pp
 105 .Fn cpu_switch
 106 will make a choice amongst the processes which are ready to run from a
 107 priority queue data-structure.
 108 The priority queue consists of an array
 109 .Va qs[NQS]
 110 of queue header structures each of which identifies a list of runnable
 111 processes of equal priority
 112 .Pq see Fa <sys/proc.h> .
 113 A single word
 114 .Va whichqs
 115 containing a bit mask identifying non-empty queues assists in selecting
 116 a process quickly.
 117 .Fn cpu_switch
 118 must remove the first process from the list on the queue
 119 with the highest priority
 120 .Po lower indices in Va qs
 121 indicate higher priority
 122 .Pc ,
 123 and assign the address of its process structure to the global variable
 124 .Dv curproc .
 125 If no processes are available on the run queues,
 126 .Fn cpu_switch
 127 shall go into an
 128 .Dq idle
 129 loop.
 130 The idle loop must allow interrupts to be taken that will eventually
 131 cause processes to appear again on the run queues.
 132 The variable
 133 .Va curproc
 134 should be
 135 .Dv NULL
 136 while
 137 .Fn cpu_switch
 138 waits for this to happen.
 139 .Pp
 140 Note that
 141 .Fn mi_switch
 142 and thus
 143 .Fn cpu_switch
 144 should be called at splhigh().
 145 .Pp
 146 .Sh SEE ALSO
 147 .Xr issignal 9 ,
 148 .Xr spl 9 ,
 149 .Xr tsleep 9 ,
 150 .Xr wakeup 9
 151 .Pp