sys/kern/kern_clock.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1991, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      @(#)kern_clock.c        8.5 (Berkeley) 1/21/94
  37  */
  38
  39 #include <sys/cdefs.h>
  40 __FBSDID("$FreeBSD$");
  41
  42 #include "opt_kdb.h"
  43 #include "opt_device_polling.h"
  44 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  45 #include "opt_ntp.h"
  46 #include "opt_watchdog.h"
  47
  48 #include <sys/param.h>
  49 #include <sys/systm.h>
  50 #include <sys/callout.h>
  51 #include <sys/epoch.h>
  52 #include <sys/gtaskqueue.h>
  53 #include <sys/kdb.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/kthread.h>
  56 #include <sys/ktr.h>
  57 #include <sys/lock.h>
  58 #include <sys/mutex.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/resource.h>
  61 #include <sys/resourcevar.h>
  62 #include <sys/sched.h>
  63 #include <sys/sdt.h>
  64 #include <sys/signalvar.h>
  65 #include <sys/sleepqueue.h>
  66 #include <sys/smp.h>
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/pmap.h>
  69 #include <vm/vm_map.h>
  70 #include <sys/sysctl.h>
  71 #include <sys/bus.h>
  72 #include <sys/interrupt.h>
  73 #include <sys/limits.h>
  74 #include <sys/timetc.h>
  75
  76 #ifdef GPROF
  77 #include <sys/gmon.h>
  78 #endif
  79
  80 #ifdef HWPMC_HOOKS
  81 #include <sys/pmckern.h>
  82 PMC_SOFT_DEFINE( , , clock, hard);
  83 PMC_SOFT_DEFINE( , , clock, stat);
  84 PMC_SOFT_DEFINE_EX( , , clock, prof, \
  85     cpu_startprofclock, cpu_stopprofclock);
  86 #endif
  87
  88 #ifdef DEVICE_POLLING
  89 extern void hardclock_device_poll(void);
  90 #endif /* DEVICE_POLLING */
  91
  92 static void initclocks(void *dummy);
  93 SYSINIT(clocks, SI_SUB_CLOCKS, SI_ORDER_FIRST, initclocks, NULL);
  94
  95 /* Spin-lock protecting profiling statistics. */
  96 static struct mtx time_lock;
  97
  98 SDT_PROVIDER_DECLARE(sched);
  99 SDT_PROBE_DEFINE2(sched, , , tick, "struct thread *", "struct proc *");
 100
 101 static int
 102 sysctl_kern_cp_time(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 103 {
 104         int error;
 105         long cp_time[CPUSTATES];
 106 #ifdef SCTL_MASK32
 107         int i;
 108         unsigned int cp_time32[CPUSTATES];
 109 #endif
 110
 111         read_cpu_time(cp_time);
 112 #ifdef SCTL_MASK32
 113         if (req->flags & SCTL_MASK32) {
 114                 if (!req->oldptr)
 115                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time32));
 116                 for (i = 0; i < CPUSTATES; i++)
 117                         cp_time32[i] = (unsigned int)cp_time[i];
 118                 error = SYSCTL_OUT(req, cp_time32, sizeof(cp_time32));
 119         } else
 120 #endif
 121         {
 122                 if (!req->oldptr)
 123                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time));
 124                 error = SYSCTL_OUT(req, cp_time, sizeof(cp_time));
 125         }
 126         return error;
 127 }
 128
 129 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, cp_time, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 130     0,0, sysctl_kern_cp_time, "LU", "CPU time statistics");
 131
 132 static long empty[CPUSTATES];
 133
 134 static int
 135 sysctl_kern_cp_times(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 136 {
 137         struct pcpu *pcpu;
 138         int error;
 139         int c;
 140         long *cp_time;
 141 #ifdef SCTL_MASK32
 142         unsigned int cp_time32[CPUSTATES];
 143         int i;
 144 #endif
 145
 146         if (!req->oldptr) {
 147 #ifdef SCTL_MASK32
 148                 if (req->flags & SCTL_MASK32)
 149                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time32) * (mp_maxid + 1));
 150                 else
 151 #endif
 152                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(long) * CPUSTATES * (mp_maxid + 1));
 153         }
 154         for (error = 0, c = 0; error == 0 && c <= mp_maxid; c++) {
 155                 if (!CPU_ABSENT(c)) {
 156                         pcpu = pcpu_find(c);
 157                         cp_time = pcpu->pc_cp_time;
 158                 } else {
 159                         cp_time = empty;
 160                 }
 161 #ifdef SCTL_MASK32
 162                 if (req->flags & SCTL_MASK32) {
 163                         for (i = 0; i < CPUSTATES; i++)
 164                                 cp_time32[i] = (unsigned int)cp_time[i];
 165                         error = SYSCTL_OUT(req, cp_time32, sizeof(cp_time32));
 166                 } else
 167 #endif
 168                         error = SYSCTL_OUT(req, cp_time, sizeof(long) * CPUSTATES);
 169         }
 170         return error;
 171 }
 172
 173 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, cp_times, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 174     0,0, sysctl_kern_cp_times, "LU", "per-CPU time statistics");
 175
 176 #ifdef DEADLKRES
 177 static const char *blessed[] = {
 178         "getblk",
 179         "so_snd_sx",
 180         "so_rcv_sx",
 181         NULL
 182 };
 183 static int slptime_threshold = 1800;
 184 static int blktime_threshold = 900;
 185 static int sleepfreq = 3;
 186
 187 static void
 188 deadlres_td_on_lock(struct proc *p, struct thread *td, int blkticks)
 189 {
 190         int tticks;
 191
 192         sx_assert(&allproc_lock, SX_LOCKED);
 193         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 194         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
 195         /*
 196          * The thread should be blocked on a turnstile, simply check
 197          * if the turnstile channel is in good state.
 198          */
 199         MPASS(td->td_blocked != NULL);
 200
 201         tticks = ticks - td->td_blktick;
 202         if (tticks > blkticks)
 203                 /*
 204                  * Accordingly with provided thresholds, this thread is stuck
 205                  * for too long on a turnstile.
 206                  */
 207                 panic("%s: possible deadlock detected for %p (%s), "
 208                     "blocked for %d ticks\n", __func__,
 209                     td, sched_tdname(td), tticks);
 210 }
 211
 212 static void
 213 deadlres_td_sleep_q(struct proc *p, struct thread *td, int slpticks)
 214 {
 215         void *wchan;
 216         int i, slptype, tticks;
 217
 218         sx_assert(&allproc_lock, SX_LOCKED);
 219         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 220         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
 221         /*
 222          * Check if the thread is sleeping on a lock, otherwise skip the check.
 223          * Drop the thread lock in order to avoid a LOR with the sleepqueue
 224          * spinlock.
 225          */
 226         wchan = td->td_wchan;
 227         tticks = ticks - td->td_slptick;
 228         slptype = sleepq_type(wchan);
 229         if ((slptype == SLEEPQ_SX || slptype == SLEEPQ_LK) &&
 230             tticks > slpticks) {
 231
 232                 /*
 233                  * Accordingly with provided thresholds, this thread is stuck
 234                  * for too long on a sleepqueue.
 235                  * However, being on a sleepqueue, we might still check for the
 236                  * blessed list.
 237                  */
 238                 for (i = 0; blessed[i] != NULL; i++)
 239                         if (!strcmp(blessed[i], td->td_wmesg))
 240                                 return;
 241
 242                 panic("%s: possible deadlock detected for %p (%s), "
 243                     "blocked for %d ticks\n", __func__,
 244                     td, sched_tdname(td), tticks);
 245         }
 246 }
 247
 248 static void
 249 deadlkres(void)
 250 {
 251         struct proc *p;
 252         struct thread *td;
 253         int blkticks, slpticks, tryl;
 254
 255         tryl = 0;
 256         for (;;) {
 257                 blkticks = blktime_threshold * hz;
 258                 slpticks = slptime_threshold * hz;
 259
 260                 /*
 261                  * Avoid to sleep on the sx_lock in order to avoid a
 262                  * possible priority inversion problem leading to
 263                  * starvation.
 264                  * If the lock can't be held after 100 tries, panic.
 265                  */
 266                 if (!sx_try_slock(&allproc_lock)) {
 267                         if (tryl > 100)
 268                                 panic("%s: possible deadlock detected "
 269                                     "on allproc_lock\n", __func__);
 270                         tryl++;
 271                         pause("allproc", sleepfreq * hz);
 272                         continue;
 273                 }
 274                 tryl = 0;
 275                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 276                         PROC_LOCK(p);
 277                         if (p->p_state == PRS_NEW) {
 278                                 PROC_UNLOCK(p);
 279                                 continue;
 280                         }
 281                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 282                                 thread_lock(td);
 283                                 if (TD_ON_LOCK(td))
 284                                         deadlres_td_on_lock(p, td,
 285                                             blkticks);
 286                                 else if (TD_IS_SLEEPING(td) &&
 287                                     TD_ON_SLEEPQ(td))
 288                                         deadlres_td_sleep_q(p, td,
 289                                             slpticks);
 290                                 thread_unlock(td);
 291                         }
 292                         PROC_UNLOCK(p);
 293                 }
 294                 sx_sunlock(&allproc_lock);
 295
 296                 /* Sleep for sleepfreq seconds. */
 297                 pause("-", sleepfreq * hz);
 298         }
 299 }
 300
 301 static struct kthread_desc deadlkres_kd = {
 302         "deadlkres",
 303         deadlkres,
 304         (struct thread **)NULL
 305 };
 306
 307 SYSINIT(deadlkres, SI_SUB_CLOCKS, SI_ORDER_ANY, kthread_start, &deadlkres_kd);
 308
 309 static SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, deadlkres, CTLFLAG_RW, 0,
 310     "Deadlock resolver");
 311 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, slptime_threshold, CTLFLAG_RW,
 312     &slptime_threshold, 0,
 313     "Number of seconds within is valid to sleep on a sleepqueue");
 314 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, blktime_threshold, CTLFLAG_RW,
 315     &blktime_threshold, 0,
 316     "Number of seconds within is valid to block on a turnstile");
 317 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, sleepfreq, CTLFLAG_RW, &sleepfreq, 0,
 318     "Number of seconds between any deadlock resolver thread run");
 319 #endif  /* DEADLKRES */
 320
 321 void
 322 read_cpu_time(long *cp_time)
 323 {
 324         struct pcpu *pc;
 325         int i, j;
 326
 327         /* Sum up global cp_time[]. */
 328         bzero(cp_time, sizeof(long) * CPUSTATES);
 329         CPU_FOREACH(i) {
 330                 pc = pcpu_find(i);
 331                 for (j = 0; j < CPUSTATES; j++)
 332                         cp_time[j] += pc->pc_cp_time[j];
 333         }
 334 }
 335
 336 #include <sys/watchdog.h>
 337
 338 static int watchdog_ticks;
 339 static int watchdog_enabled;
 340 static void watchdog_fire(void);
 341 static void watchdog_config(void *, u_int, int *);
 342
 343 static void
 344 watchdog_attach(void)
 345 {
 346         EVENTHANDLER_REGISTER(watchdog_list, watchdog_config, NULL, 0);
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Clock handling routines.
 351  *
 352  * This code is written to operate with two timers that run independently of
 353  * each other.
 354  *
 355  * The main timer, running hz times per second, is used to trigger interval
 356  * timers, timeouts and rescheduling as needed.
 357  *
 358  * The second timer handles kernel and user profiling,
 359  * and does resource use estimation.  If the second timer is programmable,
 360  * it is randomized to avoid aliasing between the two clocks.  For example,
 361  * the randomization prevents an adversary from always giving up the cpu
 362  * just before its quantum expires.  Otherwise, it would never accumulate
 363  * cpu ticks.  The mean frequency of the second timer is stathz.
 364  *
 365  * If no second timer exists, stathz will be zero; in this case we drive
 366  * profiling and statistics off the main clock.  This WILL NOT be accurate;
 367  * do not do it unless absolutely necessary.
 368  *
 369  * The statistics clock may (or may not) be run at a higher rate while
 370  * profiling.  This profile clock runs at profhz.  We require that profhz
 371  * be an integral multiple of stathz.
 372  *
 373  * If the statistics clock is running fast, it must be divided by the ratio
 374  * profhz/stathz for statistics.  (For profiling, every tick counts.)
 375  *
 376  * Time-of-day is maintained using a "timecounter", which may or may
 377  * not be related to the hardware generating the above mentioned
 378  * interrupts.
 379  */
 380
 381 int     stathz;
 382 int     profhz;
 383 int     profprocs;
 384 volatile int    ticks;
 385 int     psratio;
 386
 387 DPCPU_DEFINE_STATIC(int, pcputicks);    /* Per-CPU version of ticks. */
 388 #ifdef DEVICE_POLLING
 389 static int devpoll_run = 0;
 390 #endif
 391
 392 /*
 393  * Initialize clock frequencies and start both clocks running.
 394  */
 395 /* ARGSUSED*/
 396 static void
 397 initclocks(void *dummy)
 398 {
 399         int i;
 400
 401         /*
 402          * Set divisors to 1 (normal case) and let the machine-specific
 403          * code do its bit.
 404          */
 405         mtx_init(&time_lock, "time lock", NULL, MTX_DEF);
 406         cpu_initclocks();
 407
 408         /*
 409          * Compute profhz/stathz, and fix profhz if needed.
 410          */
 411         i = stathz ? stathz : hz;
 412         if (profhz == 0)
 413                 profhz = i;
 414         psratio = profhz / i;
 415
 416 #ifdef SW_WATCHDOG
 417         /* Enable hardclock watchdog now, even if a hardware watchdog exists. */
 418         watchdog_attach();
 419 #else
 420         /* Volunteer to run a software watchdog. */
 421         if (wdog_software_attach == NULL)
 422                 wdog_software_attach = watchdog_attach;
 423 #endif
 424 }
 425
 426 void
 427 hardclock(int cnt, int usermode)
 428 {
 429         struct pstats *pstats;
 430         struct thread *td = curthread;
 431         struct proc *p = td->td_proc;
 432         int *t = DPCPU_PTR(pcputicks);
 433         int flags, global, newticks;
 434         int i;
 435
 436         /*
 437          * Update per-CPU and possibly global ticks values.
 438          */
 439         *t += cnt;
 440         do {
 441                 global = ticks;
 442                 newticks = *t - global;
 443                 if (newticks <= 0) {
 444                         if (newticks < -1)
 445                                 *t = global - 1;
 446                         newticks = 0;
 447                         break;
 448                 }
 449         } while (!atomic_cmpset_int(&ticks, global, *t));
 450
 451         /*
 452          * Run current process's virtual and profile time, as needed.
 453          */
 454         pstats = p->p_stats;
 455         flags = 0;
 456         if (usermode &&
 457             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value)) {
 458                 PROC_ITIMLOCK(p);
 459                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL],
 460                     tick * cnt) == 0)
 461                         flags |= TDF_ALRMPEND | TDF_ASTPENDING;
 462                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 463         }
 464         if (timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF].it_value)) {
 465                 PROC_ITIMLOCK(p);
 466                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF],
 467                     tick * cnt) == 0)
 468                         flags |= TDF_PROFPEND | TDF_ASTPENDING;
 469                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 470         }
 471         if (flags != 0) {
 472                 thread_lock(td);
 473                 td->td_flags |= flags;
 474                 thread_unlock(td);
 475         }
 476
 477 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 478         if (PMC_CPU_HAS_SAMPLES(PCPU_GET(cpuid)))
 479                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(curthread, PMC_FN_DO_SAMPLES, NULL);
 480         if (td->td_intr_frame != NULL)
 481                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , clock, hard, td->td_intr_frame);
 482 #endif
 483         /* We are in charge to handle this tick duty. */
 484         if (newticks > 0) {
 485                 tc_ticktock(newticks);
 486 #ifdef DEVICE_POLLING
 487                 /* Dangerous and no need to call these things concurrently. */
 488                 if (atomic_cmpset_acq_int(&devpoll_run, 0, 1)) {
 489                         /* This is very short and quick. */
 490                         hardclock_device_poll();
 491                         atomic_store_rel_int(&devpoll_run, 0);
 492                 }
 493 #endif /* DEVICE_POLLING */
 494                 if (watchdog_enabled > 0) {
 495                         i = atomic_fetchadd_int(&watchdog_ticks, -newticks);
 496                         if (i > 0 && i <= newticks)
 497                                 watchdog_fire();
 498                 }
 499         }
 500         if (curcpu == CPU_FIRST())
 501                 cpu_tick_calibration();
 502         if (__predict_false(DPCPU_GET(epoch_cb_count)))
 503                 GROUPTASK_ENQUEUE(DPCPU_PTR(epoch_cb_task));
 504 }
 505
 506 void
 507 hardclock_sync(int cpu)
 508 {
 509         int *t;
 510         KASSERT(!CPU_ABSENT(cpu), ("Absent CPU %d", cpu));
 511         t = DPCPU_ID_PTR(cpu, pcputicks);
 512
 513         *t = ticks;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Compute number of ticks in the specified amount of time.
 518  */
 519 int
 520 tvtohz(struct timeval *tv)
 521 {
 522         unsigned long ticks;
 523         long sec, usec;
 524
 525         /*
 526          * If the number of usecs in the whole seconds part of the time
 527          * difference fits in a long, then the total number of usecs will
 528          * fit in an unsigned long.  Compute the total and convert it to
 529          * ticks, rounding up and adding 1 to allow for the current tick
 530          * to expire.  Rounding also depends on unsigned long arithmetic
 531          * to avoid overflow.
 532          *
 533          * Otherwise, if the number of ticks in the whole seconds part of
 534          * the time difference fits in a long, then convert the parts to
 535          * ticks separately and add, using similar rounding methods and
 536          * overflow avoidance.  This method would work in the previous
 537          * case but it is slightly slower and assumes that hz is integral.
 538          *
 539          * Otherwise, round the time difference down to the maximum
 540          * representable value.
 541          *
 542          * If ints have 32 bits, then the maximum value for any timeout in
 543          * 10ms ticks is 248 days.
 544          */
 545         sec = tv->tv_sec;
 546         usec = tv->tv_usec;
 547         if (usec < 0) {
 548                 sec--;
 549                 usec += 1000000;
 550         }
 551         if (sec < 0) {
 552 #ifdef DIAGNOSTIC
 553                 if (usec > 0) {
 554                         sec++;
 555                         usec -= 1000000;
 556                 }
 557                 printf("tvotohz: negative time difference %ld sec %ld usec\n",
 558                        sec, usec);
 559 #endif
 560                 ticks = 1;
 561         } else if (sec <= LONG_MAX / 1000000)
 562                 ticks = howmany(sec * 1000000 + (unsigned long)usec, tick) + 1;
 563         else if (sec <= LONG_MAX / hz)
 564                 ticks = sec * hz
 565                         + howmany((unsigned long)usec, tick) + 1;
 566         else
 567                 ticks = LONG_MAX;
 568         if (ticks > INT_MAX)
 569                 ticks = INT_MAX;
 570         return ((int)ticks);
 571 }
 572
 573 /*
 574  * Start profiling on a process.
 575  *
 576  * Kernel profiling passes proc0 which never exits and hence
 577  * keeps the profile clock running constantly.
 578  */
 579 void
 580 startprofclock(struct proc *p)
 581 {
 582
 583         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 584         if (p->p_flag & P_STOPPROF)
 585                 return;
 586         if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0) {
 587                 p->p_flag |= P_PROFIL;
 588                 mtx_lock(&time_lock);
 589                 if (++profprocs == 1)
 590                         cpu_startprofclock();
 591                 mtx_unlock(&time_lock);
 592         }
 593 }
 594
 595 /*
 596  * Stop profiling on a process.
 597  */
 598 void
 599 stopprofclock(struct proc *p)
 600 {
 601
 602         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 603         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
 604                 if (p->p_profthreads != 0) {
 605                         while (p->p_profthreads != 0) {
 606                                 p->p_flag |= P_STOPPROF;
 607                                 msleep(&p->p_profthreads, &p->p_mtx, PPAUSE,
 608                                     "stopprof", 0);
 609                         }
 610                 }
 611                 if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0)
 612                         return;
 613                 p->p_flag &= ~P_PROFIL;
 614                 mtx_lock(&time_lock);
 615                 if (--profprocs == 0)
 616                         cpu_stopprofclock();
 617                 mtx_unlock(&time_lock);
 618         }
 619 }
 620
 621 /*
 622  * Statistics clock.  Updates rusage information and calls the scheduler
 623  * to adjust priorities of the active thread.
 624  *
 625  * This should be called by all active processors.
 626  */
 627 void
 628 statclock(int cnt, int usermode)
 629 {
 630         struct rusage *ru;
 631         struct vmspace *vm;
 632         struct thread *td;
 633         struct proc *p;
 634         long rss;
 635         long *cp_time;
 636         uint64_t runtime, new_switchtime;
 637
 638         td = curthread;
 639         p = td->td_proc;
 640
 641         cp_time = (long *)PCPU_PTR(cp_time);
 642         if (usermode) {
 643                 /*
 644                  * Charge the time as appropriate.
 645                  */
 646                 td->td_uticks += cnt;
 647                 if (p->p_nice > NZERO)
 648                         cp_time[CP_NICE] += cnt;
 649                 else
 650                         cp_time[CP_USER] += cnt;
 651         } else {
 652                 /*
 653                  * Came from kernel mode, so we were:
 654                  * - handling an interrupt,
 655                  * - doing syscall or trap work on behalf of the current
 656                  *   user process, or
 657                  * - spinning in the idle loop.
 658                  * Whichever it is, charge the time as appropriate.
 659                  * Note that we charge interrupts to the current process,
 660                  * regardless of whether they are ``for'' that process,
 661                  * so that we know how much of its real time was spent
 662                  * in ``non-process'' (i.e., interrupt) work.
 663                  */
 664                 if ((td->td_pflags & TDP_ITHREAD) ||
 665                     td->td_intr_nesting_level >= 2) {
 666                         td->td_iticks += cnt;
 667                         cp_time[CP_INTR] += cnt;
 668                 } else {
 669                         td->td_pticks += cnt;
 670                         td->td_sticks += cnt;
 671                         if (!TD_IS_IDLETHREAD(td))
 672                                 cp_time[CP_SYS] += cnt;
 673                         else
 674                                 cp_time[CP_IDLE] += cnt;
 675                 }
 676         }
 677
 678         /* Update resource usage integrals and maximums. */
 679         MPASS(p->p_vmspace != NULL);
 680         vm = p->p_vmspace;
 681         ru = &td->td_ru;
 682         ru->ru_ixrss += pgtok(vm->vm_tsize) * cnt;
 683         ru->ru_idrss += pgtok(vm->vm_dsize) * cnt;
 684         ru->ru_isrss += pgtok(vm->vm_ssize) * cnt;
 685         rss = pgtok(vmspace_resident_count(vm));
 686         if (ru->ru_maxrss < rss)
 687                 ru->ru_maxrss = rss;
 688         KTR_POINT2(KTR_SCHED, "thread", sched_tdname(td), "statclock",
 689             "prio:%d", td->td_priority, "stathz:%d", (stathz)?stathz:hz);
 690         SDT_PROBE2(sched, , , tick, td, td->td_proc);
 691         thread_lock_flags(td, MTX_QUIET);
 692
 693         /*
 694          * Compute the amount of time during which the current
 695          * thread was running, and add that to its total so far.
 696          */
 697         new_switchtime = cpu_ticks();
 698         runtime = new_switchtime - PCPU_GET(switchtime);
 699         td->td_runtime += runtime;
 700         td->td_incruntime += runtime;
 701         PCPU_SET(switchtime, new_switchtime);
 702
 703         for ( ; cnt > 0; cnt--)
 704                 sched_clock(td);
 705         thread_unlock(td);
 706 #ifdef HWPMC_HOOKS
 707         if (td->td_intr_frame != NULL)
 708                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , clock, stat, td->td_intr_frame);
 709 #endif
 710 }
 711
 712 void
 713 profclock(int cnt, int usermode, uintfptr_t pc)
 714 {
 715         struct thread *td;
 716 #ifdef GPROF
 717         struct gmonparam *g;
 718         uintfptr_t i;
 719 #endif
 720
 721         td = curthread;
 722         if (usermode) {
 723                 /*
 724                  * Came from user mode; CPU was in user state.
 725                  * If this process is being profiled, record the tick.
 726                  * if there is no related user location yet, don't
 727                  * bother trying to count it.
 728                  */
 729                 if (td->td_proc->p_flag & P_PROFIL)
 730                         addupc_intr(td, pc, cnt);
 731         }
 732 #ifdef GPROF
 733         else {
 734                 /*
 735                  * Kernel statistics are just like addupc_intr, only easier.
 736                  */
 737                 g = &_gmonparam;
 738                 if (g->state == GMON_PROF_ON && pc >= g->lowpc) {
 739                         i = PC_TO_I(g, pc);
 740                         if (i < g->textsize) {
 741                                 KCOUNT(g, i) += cnt;
 742                         }
 743                 }
 744         }
 745 #endif
 746 #ifdef HWPMC_HOOKS
 747         if (td->td_intr_frame != NULL)
 748                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , clock, prof, td->td_intr_frame);
 749 #endif
 750 }
 751
 752 /*
 753  * Return information about system clocks.
 754  */
 755 static int
 756 sysctl_kern_clockrate(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 757 {
 758         struct clockinfo clkinfo;
 759         /*
 760          * Construct clockinfo structure.
 761          */
 762         bzero(&clkinfo, sizeof(clkinfo));
 763         clkinfo.hz = hz;
 764         clkinfo.tick = tick;
 765         clkinfo.profhz = profhz;
 766         clkinfo.stathz = stathz ? stathz : hz;
 767         return (sysctl_handle_opaque(oidp, &clkinfo, sizeof clkinfo, req));
 768 }
 769
 770 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_CLOCKRATE, clockrate,
 771         CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 772         0, 0, sysctl_kern_clockrate, "S,clockinfo",
 773         "Rate and period of various kernel clocks");
 774
 775 static void
 776 watchdog_config(void *unused __unused, u_int cmd, int *error)
 777 {
 778         u_int u;
 779
 780         u = cmd & WD_INTERVAL;
 781         if (u >= WD_TO_1SEC) {
 782                 watchdog_ticks = (1 << (u - WD_TO_1SEC)) * hz;
 783                 watchdog_enabled = 1;
 784                 *error = 0;
 785         } else {
 786                 watchdog_enabled = 0;
 787         }
 788 }
 789
 790 /*
 791  * Handle a watchdog timeout by dumping interrupt information and
 792  * then either dropping to DDB or panicking.
 793  */
 794 static void
 795 watchdog_fire(void)
 796 {
 797         int nintr;
 798         uint64_t inttotal;
 799         u_long *curintr;
 800         char *curname;
 801
 802         curintr = intrcnt;
 803         curname = intrnames;
 804         inttotal = 0;
 805         nintr = sintrcnt / sizeof(u_long);
 806
 807         printf("interrupt                   total\n");
 808         while (--nintr >= 0) {
 809                 if (*curintr)
 810                         printf("%-12s %20lu\n", curname, *curintr);
 811                 curname += strlen(curname) + 1;
 812                 inttotal += *curintr++;
 813         }
 814         printf("Total        %20ju\n", (uintmax_t)inttotal);
 815
 816 #if defined(KDB) && !defined(KDB_UNATTENDED)
 817         kdb_backtrace();
 818         kdb_enter(KDB_WHY_WATCHDOG, "watchdog timeout");
 819 #else
 820         panic("watchdog timeout");
 821 #endif
 822 }