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/eventhandler.h>
  53 #include <sys/gtaskqueue.h>
  54 #include <sys/kdb.h>
  55 #include <sys/kernel.h>
  56 #include <sys/kthread.h>
  57 #include <sys/ktr.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/mutex.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/resource.h>
  62 #include <sys/resourcevar.h>
  63 #include <sys/sched.h>
  64 #include <sys/sdt.h>
  65 #include <sys/signalvar.h>
  66 #include <sys/sleepqueue.h>
  67 #include <sys/smp.h>
  68 #include <vm/vm.h>
  69 #include <vm/pmap.h>
  70 #include <vm/vm_map.h>
  71 #include <sys/sysctl.h>
  72 #include <sys/bus.h>
  73 #include <sys/interrupt.h>
  74 #include <sys/limits.h>
  75 #include <sys/timetc.h>
  76
  77 #ifdef GPROF
  78 #include <sys/gmon.h>
  79 #endif
  80
  81 #ifdef HWPMC_HOOKS
  82 #include <sys/pmckern.h>
  83 PMC_SOFT_DEFINE( , , clock, hard);
  84 PMC_SOFT_DEFINE( , , clock, stat);
  85 PMC_SOFT_DEFINE_EX( , , clock, prof, \
  86     cpu_startprofclock, cpu_stopprofclock);
  87 #endif
  88
  89 #ifdef DEVICE_POLLING
  90 extern void hardclock_device_poll(void);
  91 #endif /* DEVICE_POLLING */
  92
  93 static void initclocks(void *dummy);
  94 SYSINIT(clocks, SI_SUB_CLOCKS, SI_ORDER_FIRST, initclocks, NULL);
  95
  96 /* Spin-lock protecting profiling statistics. */
  97 static struct mtx time_lock;
  98
  99 SDT_PROVIDER_DECLARE(sched);
 100 SDT_PROBE_DEFINE2(sched, , , tick, "struct thread *", "struct proc *");
 101
 102 static int
 103 sysctl_kern_cp_time(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 104 {
 105         int error;
 106         long cp_time[CPUSTATES];
 107 #ifdef SCTL_MASK32
 108         int i;
 109         unsigned int cp_time32[CPUSTATES];
 110 #endif
 111
 112         read_cpu_time(cp_time);
 113 #ifdef SCTL_MASK32
 114         if (req->flags & SCTL_MASK32) {
 115                 if (!req->oldptr)
 116                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time32));
 117                 for (i = 0; i < CPUSTATES; i++)
 118                         cp_time32[i] = (unsigned int)cp_time[i];
 119                 error = SYSCTL_OUT(req, cp_time32, sizeof(cp_time32));
 120         } else
 121 #endif
 122         {
 123                 if (!req->oldptr)
 124                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time));
 125                 error = SYSCTL_OUT(req, cp_time, sizeof(cp_time));
 126         }
 127         return error;
 128 }
 129
 130 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, cp_time, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 131     0,0, sysctl_kern_cp_time, "LU", "CPU time statistics");
 132
 133 static long empty[CPUSTATES];
 134
 135 static int
 136 sysctl_kern_cp_times(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 137 {
 138         struct pcpu *pcpu;
 139         int error;
 140         int c;
 141         long *cp_time;
 142 #ifdef SCTL_MASK32
 143         unsigned int cp_time32[CPUSTATES];
 144         int i;
 145 #endif
 146
 147         if (!req->oldptr) {
 148 #ifdef SCTL_MASK32
 149                 if (req->flags & SCTL_MASK32)
 150                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time32) * (mp_maxid + 1));
 151                 else
 152 #endif
 153                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(long) * CPUSTATES * (mp_maxid + 1));
 154         }
 155         for (error = 0, c = 0; error == 0 && c <= mp_maxid; c++) {
 156                 if (!CPU_ABSENT(c)) {
 157                         pcpu = pcpu_find(c);
 158                         cp_time = pcpu->pc_cp_time;
 159                 } else {
 160                         cp_time = empty;
 161                 }
 162 #ifdef SCTL_MASK32
 163                 if (req->flags & SCTL_MASK32) {
 164                         for (i = 0; i < CPUSTATES; i++)
 165                                 cp_time32[i] = (unsigned int)cp_time[i];
 166                         error = SYSCTL_OUT(req, cp_time32, sizeof(cp_time32));
 167                 } else
 168 #endif
 169                         error = SYSCTL_OUT(req, cp_time, sizeof(long) * CPUSTATES);
 170         }
 171         return error;
 172 }
 173
 174 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, cp_times, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 175     0,0, sysctl_kern_cp_times, "LU", "per-CPU time statistics");
 176
 177 #ifdef DEADLKRES
 178 static const char *blessed[] = {
 179         "getblk",
 180         "so_snd_sx",
 181         "so_rcv_sx",
 182         NULL
 183 };
 184 static int slptime_threshold = 1800;
 185 static int blktime_threshold = 900;
 186 static int sleepfreq = 3;
 187
 188 static void
 189 deadlres_td_on_lock(struct proc *p, struct thread *td, int blkticks)
 190 {
 191         int tticks;
 192
 193         sx_assert(&allproc_lock, SX_LOCKED);
 194         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 195         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
 196         /*
 197          * The thread should be blocked on a turnstile, simply check
 198          * if the turnstile channel is in good state.
 199          */
 200         MPASS(td->td_blocked != NULL);
 201
 202         tticks = ticks - td->td_blktick;
 203         if (tticks > blkticks)
 204                 /*
 205                  * Accordingly with provided thresholds, this thread is stuck
 206                  * for too long on a turnstile.
 207                  */
 208                 panic("%s: possible deadlock detected for %p (%s), "
 209                     "blocked for %d ticks\n", __func__,
 210                     td, sched_tdname(td), tticks);
 211 }
 212
 213 static void
 214 deadlres_td_sleep_q(struct proc *p, struct thread *td, int slpticks)
 215 {
 216         const void *wchan;
 217         int i, slptype, tticks;
 218
 219         sx_assert(&allproc_lock, SX_LOCKED);
 220         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 221         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
 222         /*
 223          * Check if the thread is sleeping on a lock, otherwise skip the check.
 224          * Drop the thread lock in order to avoid a LOR with the sleepqueue
 225          * spinlock.
 226          */
 227         wchan = td->td_wchan;
 228         tticks = ticks - td->td_slptick;
 229         slptype = sleepq_type(wchan);
 230         if ((slptype == SLEEPQ_SX || slptype == SLEEPQ_LK) &&
 231             tticks > slpticks) {
 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                                         deadlres_td_sleep_q(p, td,
 288                                             slpticks);
 289                                 thread_unlock(td);
 290                         }
 291                         PROC_UNLOCK(p);
 292                 }
 293                 sx_sunlock(&allproc_lock);
 294
 295                 /* Sleep for sleepfreq seconds. */
 296                 pause("-", sleepfreq * hz);
 297         }
 298 }
 299
 300 static struct kthread_desc deadlkres_kd = {
 301         "deadlkres",
 302         deadlkres,
 303         (struct thread **)NULL
 304 };
 305
 306 SYSINIT(deadlkres, SI_SUB_CLOCKS, SI_ORDER_ANY, kthread_start, &deadlkres_kd);
 307
 308 static SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, deadlkres, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
 309     "Deadlock resolver");
 310 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, slptime_threshold, CTLFLAG_RW,
 311     &slptime_threshold, 0,
 312     "Number of seconds within is valid to sleep on a sleepqueue");
 313 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, blktime_threshold, CTLFLAG_RW,
 314     &blktime_threshold, 0,
 315     "Number of seconds within is valid to block on a turnstile");
 316 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, sleepfreq, CTLFLAG_RW, &sleepfreq, 0,
 317     "Number of seconds between any deadlock resolver thread run");
 318 #endif  /* DEADLKRES */
 319
 320 void
 321 read_cpu_time(long *cp_time)
 322 {
 323         struct pcpu *pc;
 324         int i, j;
 325
 326         /* Sum up global cp_time[]. */
 327         bzero(cp_time, sizeof(long) * CPUSTATES);
 328         CPU_FOREACH(i) {
 329                 pc = pcpu_find(i);
 330                 for (j = 0; j < CPUSTATES; j++)
 331                         cp_time[j] += pc->pc_cp_time[j];
 332         }
 333 }
 334
 335 #include <sys/watchdog.h>
 336
 337 static int watchdog_ticks;
 338 static int watchdog_enabled;
 339 static void watchdog_fire(void);
 340 static void watchdog_config(void *, u_int, int *);
 341
 342 static void
 343 watchdog_attach(void)
 344 {
 345         EVENTHANDLER_REGISTER(watchdog_list, watchdog_config, NULL, 0);
 346 }
 347
 348 /*
 349  * Clock handling routines.
 350  *
 351  * This code is written to operate with two timers that run independently of
 352  * each other.
 353  *
 354  * The main timer, running hz times per second, is used to trigger interval
 355  * timers, timeouts and rescheduling as needed.
 356  *
 357  * The second timer handles kernel and user profiling,
 358  * and does resource use estimation.  If the second timer is programmable,
 359  * it is randomized to avoid aliasing between the two clocks.  For example,
 360  * the randomization prevents an adversary from always giving up the cpu
 361  * just before its quantum expires.  Otherwise, it would never accumulate
 362  * cpu ticks.  The mean frequency of the second timer is stathz.
 363  *
 364  * If no second timer exists, stathz will be zero; in this case we drive
 365  * profiling and statistics off the main clock.  This WILL NOT be accurate;
 366  * do not do it unless absolutely necessary.
 367  *
 368  * The statistics clock may (or may not) be run at a higher rate while
 369  * profiling.  This profile clock runs at profhz.  We require that profhz
 370  * be an integral multiple of stathz.
 371  *
 372  * If the statistics clock is running fast, it must be divided by the ratio
 373  * profhz/stathz for statistics.  (For profiling, every tick counts.)
 374  *
 375  * Time-of-day is maintained using a "timecounter", which may or may
 376  * not be related to the hardware generating the above mentioned
 377  * interrupts.
 378  */
 379
 380 int     stathz;
 381 int     profhz;
 382 int     profprocs;
 383 volatile int    ticks;
 384 int     psratio;
 385
 386 DPCPU_DEFINE_STATIC(int, pcputicks);    /* Per-CPU version of ticks. */
 387 #ifdef DEVICE_POLLING
 388 static int devpoll_run = 0;
 389 #endif
 390
 391 /*
 392  * Initialize clock frequencies and start both clocks running.
 393  */
 394 /* ARGSUSED*/
 395 static void
 396 initclocks(void *dummy)
 397 {
 398         int i;
 399
 400         /*
 401          * Set divisors to 1 (normal case) and let the machine-specific
 402          * code do its bit.
 403          */
 404         mtx_init(&time_lock, "time lock", NULL, MTX_DEF);
 405         cpu_initclocks();
 406
 407         /*
 408          * Compute profhz/stathz, and fix profhz if needed.
 409          */
 410         i = stathz ? stathz : hz;
 411         if (profhz == 0)
 412                 profhz = i;
 413         psratio = profhz / i;
 414
 415 #ifdef SW_WATCHDOG
 416         /* Enable hardclock watchdog now, even if a hardware watchdog exists. */
 417         watchdog_attach();
 418 #else
 419         /* Volunteer to run a software watchdog. */
 420         if (wdog_software_attach == NULL)
 421                 wdog_software_attach = watchdog_attach;
 422 #endif
 423 }
 424
 425 static __noinline void
 426 hardclock_itimer(struct thread *td, struct pstats *pstats, int cnt, int usermode)
 427 {
 428         struct proc *p;
 429         int flags;
 430
 431         flags = 0;
 432         p = td->td_proc;
 433         if (usermode &&
 434             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value)) {
 435                 PROC_ITIMLOCK(p);
 436                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL],
 437                     tick * cnt) == 0)
 438                         flags |= TDF_ALRMPEND | TDF_ASTPENDING;
 439                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 440         }
 441         if (timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF].it_value)) {
 442                 PROC_ITIMLOCK(p);
 443                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF],
 444                     tick * cnt) == 0)
 445                         flags |= TDF_PROFPEND | TDF_ASTPENDING;
 446                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 447         }
 448         if (flags != 0) {
 449                 thread_lock(td);
 450                 td->td_flags |= flags;
 451                 thread_unlock(td);
 452         }
 453 }
 454
 455 void
 456 hardclock(int cnt, int usermode)
 457 {
 458         struct pstats *pstats;
 459         struct thread *td = curthread;
 460         struct proc *p = td->td_proc;
 461         int *t = DPCPU_PTR(pcputicks);
 462         int global, i, newticks;
 463
 464         /*
 465          * Update per-CPU and possibly global ticks values.
 466          */
 467         *t += cnt;
 468         global = ticks;
 469         do {
 470                 newticks = *t - global;
 471                 if (newticks <= 0) {
 472                         if (newticks < -1)
 473                                 *t = global - 1;
 474                         newticks = 0;
 475                         break;
 476                 }
 477         } while (!atomic_fcmpset_int(&ticks, &global, *t));
 478
 479         /*
 480          * Run current process's virtual and profile time, as needed.
 481          */
 482         pstats = p->p_stats;
 483         if (__predict_false(
 484             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value) ||
 485             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF].it_value)))
 486                 hardclock_itimer(td, pstats, cnt, usermode);
 487
 488 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 489         if (PMC_CPU_HAS_SAMPLES(PCPU_GET(cpuid)))
 490                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(curthread, PMC_FN_DO_SAMPLES, NULL);
 491         if (td->td_intr_frame != NULL)
 492                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , clock, hard, td->td_intr_frame);
 493 #endif
 494         /* We are in charge to handle this tick duty. */
 495         if (newticks > 0) {
 496                 tc_ticktock(newticks);
 497 #ifdef DEVICE_POLLING
 498                 /* Dangerous and no need to call these things concurrently. */
 499                 if (atomic_cmpset_acq_int(&devpoll_run, 0, 1)) {
 500                         /* This is very short and quick. */
 501                         hardclock_device_poll();
 502                         atomic_store_rel_int(&devpoll_run, 0);
 503                 }
 504 #endif /* DEVICE_POLLING */
 505                 if (watchdog_enabled > 0) {
 506                         i = atomic_fetchadd_int(&watchdog_ticks, -newticks);
 507                         if (i > 0 && i <= newticks)
 508                                 watchdog_fire();
 509                 }
 510                 intr_event_handle(clk_intr_event, NULL);
 511         }
 512         if (curcpu == CPU_FIRST())
 513                 cpu_tick_calibration();
 514         if (__predict_false(DPCPU_GET(epoch_cb_count)))
 515                 GROUPTASK_ENQUEUE(DPCPU_PTR(epoch_cb_task));
 516 }
 517
 518 void
 519 hardclock_sync(int cpu)
 520 {
 521         int *t;
 522         KASSERT(!CPU_ABSENT(cpu), ("Absent CPU %d", cpu));
 523         t = DPCPU_ID_PTR(cpu, pcputicks);
 524
 525         *t = ticks;
 526 }
 527
 528 /*
 529  * Compute number of ticks in the specified amount of time.
 530  */
 531 int
 532 tvtohz(struct timeval *tv)
 533 {
 534         unsigned long ticks;
 535         long sec, usec;
 536
 537         /*
 538          * If the number of usecs in the whole seconds part of the time
 539          * difference fits in a long, then the total number of usecs will
 540          * fit in an unsigned long.  Compute the total and convert it to
 541          * ticks, rounding up and adding 1 to allow for the current tick
 542          * to expire.  Rounding also depends on unsigned long arithmetic
 543          * to avoid overflow.
 544          *
 545          * Otherwise, if the number of ticks in the whole seconds part of
 546          * the time difference fits in a long, then convert the parts to
 547          * ticks separately and add, using similar rounding methods and
 548          * overflow avoidance.  This method would work in the previous
 549          * case but it is slightly slower and assumes that hz is integral.
 550          *
 551          * Otherwise, round the time difference down to the maximum
 552          * representable value.
 553          *
 554          * If ints have 32 bits, then the maximum value for any timeout in
 555          * 10ms ticks is 248 days.
 556          */
 557         sec = tv->tv_sec;
 558         usec = tv->tv_usec;
 559         if (usec < 0) {
 560                 sec--;
 561                 usec += 1000000;
 562         }
 563         if (sec < 0) {
 564 #ifdef DIAGNOSTIC
 565                 if (usec > 0) {
 566                         sec++;
 567                         usec -= 1000000;
 568                 }
 569                 printf("tvotohz: negative time difference %ld sec %ld usec\n",
 570                        sec, usec);
 571 #endif
 572                 ticks = 1;
 573         } else if (sec <= LONG_MAX / 1000000)
 574                 ticks = howmany(sec * 1000000 + (unsigned long)usec, tick) + 1;
 575         else if (sec <= LONG_MAX / hz)
 576                 ticks = sec * hz
 577                         + howmany((unsigned long)usec, tick) + 1;
 578         else
 579                 ticks = LONG_MAX;
 580         if (ticks > INT_MAX)
 581                 ticks = INT_MAX;
 582         return ((int)ticks);
 583 }
 584
 585 /*
 586  * Start profiling on a process.
 587  *
 588  * Kernel profiling passes proc0 which never exits and hence
 589  * keeps the profile clock running constantly.
 590  */
 591 void
 592 startprofclock(struct proc *p)
 593 {
 594
 595         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 596         if (p->p_flag & P_STOPPROF)
 597                 return;
 598         if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0) {
 599                 p->p_flag |= P_PROFIL;
 600                 mtx_lock(&time_lock);
 601                 if (++profprocs == 1)
 602                         cpu_startprofclock();
 603                 mtx_unlock(&time_lock);
 604         }
 605 }
 606
 607 /*
 608  * Stop profiling on a process.
 609  */
 610 void
 611 stopprofclock(struct proc *p)
 612 {
 613
 614         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 615         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
 616                 if (p->p_profthreads != 0) {
 617                         while (p->p_profthreads != 0) {
 618                                 p->p_flag |= P_STOPPROF;
 619                                 msleep(&p->p_profthreads, &p->p_mtx, PPAUSE,
 620                                     "stopprof", 0);
 621                         }
 622                 }
 623                 if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0)
 624                         return;
 625                 p->p_flag &= ~P_PROFIL;
 626                 mtx_lock(&time_lock);
 627                 if (--profprocs == 0)
 628                         cpu_stopprofclock();
 629                 mtx_unlock(&time_lock);
 630         }
 631 }
 632
 633 /*
 634  * Statistics clock.  Updates rusage information and calls the scheduler
 635  * to adjust priorities of the active thread.
 636  *
 637  * This should be called by all active processors.
 638  */
 639 void
 640 statclock(int cnt, int usermode)
 641 {
 642         struct rusage *ru;
 643         struct vmspace *vm;
 644         struct thread *td;
 645         struct proc *p;
 646         long rss;
 647         long *cp_time;
 648         uint64_t runtime, new_switchtime;
 649
 650         td = curthread;
 651         p = td->td_proc;
 652
 653         cp_time = (long *)PCPU_PTR(cp_time);
 654         if (usermode) {
 655                 /*
 656                  * Charge the time as appropriate.
 657                  */
 658                 td->td_uticks += cnt;
 659                 if (p->p_nice > NZERO)
 660                         cp_time[CP_NICE] += cnt;
 661                 else
 662                         cp_time[CP_USER] += cnt;
 663         } else {
 664                 /*
 665                  * Came from kernel mode, so we were:
 666                  * - handling an interrupt,
 667                  * - doing syscall or trap work on behalf of the current
 668                  *   user process, or
 669                  * - spinning in the idle loop.
 670                  * Whichever it is, charge the time as appropriate.
 671                  * Note that we charge interrupts to the current process,
 672                  * regardless of whether they are ``for'' that process,
 673                  * so that we know how much of its real time was spent
 674                  * in ``non-process'' (i.e., interrupt) work.
 675                  */
 676                 if ((td->td_pflags & TDP_ITHREAD) ||
 677                     td->td_intr_nesting_level >= 2) {
 678                         td->td_iticks += cnt;
 679                         cp_time[CP_INTR] += cnt;
 680                 } else {
 681                         td->td_pticks += cnt;
 682                         td->td_sticks += cnt;
 683                         if (!TD_IS_IDLETHREAD(td))
 684                                 cp_time[CP_SYS] += cnt;
 685                         else
 686                                 cp_time[CP_IDLE] += cnt;
 687                 }
 688         }
 689
 690         /* Update resource usage integrals and maximums. */
 691         MPASS(p->p_vmspace != NULL);
 692         vm = p->p_vmspace;
 693         ru = &td->td_ru;
 694         ru->ru_ixrss += pgtok(vm->vm_tsize) * cnt;
 695         ru->ru_idrss += pgtok(vm->vm_dsize) * cnt;
 696         ru->ru_isrss += pgtok(vm->vm_ssize) * cnt;
 697         rss = pgtok(vmspace_resident_count(vm));
 698         if (ru->ru_maxrss < rss)
 699                 ru->ru_maxrss = rss;
 700         KTR_POINT2(KTR_SCHED, "thread", sched_tdname(td), "statclock",
 701             "prio:%d", td->td_priority, "stathz:%d", (stathz)?stathz:hz);
 702         SDT_PROBE2(sched, , , tick, td, td->td_proc);
 703         thread_lock_flags(td, MTX_QUIET);
 704
 705         /*
 706          * Compute the amount of time during which the current
 707          * thread was running, and add that to its total so far.
 708          */
 709         new_switchtime = cpu_ticks();
 710         runtime = new_switchtime - PCPU_GET(switchtime);
 711         td->td_runtime += runtime;
 712         td->td_incruntime += runtime;
 713         PCPU_SET(switchtime, new_switchtime);
 714
 715         sched_clock(td, cnt);
 716         thread_unlock(td);
 717 #ifdef HWPMC_HOOKS
 718         if (td->td_intr_frame != NULL)
 719                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , clock, stat, td->td_intr_frame);
 720 #endif
 721 }
 722
 723 void
 724 profclock(int cnt, int usermode, uintfptr_t pc)
 725 {
 726         struct thread *td;
 727 #ifdef GPROF
 728         struct gmonparam *g;
 729         uintfptr_t i;
 730 #endif
 731
 732         td = curthread;
 733         if (usermode) {
 734                 /*
 735                  * Came from user mode; CPU was in user state.
 736                  * If this process is being profiled, record the tick.
 737                  * if there is no related user location yet, don't
 738                  * bother trying to count it.
 739                  */
 740                 if (td->td_proc->p_flag & P_PROFIL)
 741                         addupc_intr(td, pc, cnt);
 742         }
 743 #ifdef GPROF
 744         else {
 745                 /*
 746                  * Kernel statistics are just like addupc_intr, only easier.
 747                  */
 748                 g = &_gmonparam;
 749                 if (g->state == GMON_PROF_ON && pc >= g->lowpc) {
 750                         i = PC_TO_I(g, pc);
 751                         if (i < g->textsize) {
 752                                 KCOUNT(g, i) += cnt;
 753                         }
 754                 }
 755         }
 756 #endif
 757 #ifdef HWPMC_HOOKS
 758         if (td->td_intr_frame != NULL)
 759                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , clock, prof, td->td_intr_frame);
 760 #endif
 761 }
 762
 763 /*
 764  * Return information about system clocks.
 765  */
 766 static int
 767 sysctl_kern_clockrate(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 768 {
 769         struct clockinfo clkinfo;
 770         /*
 771          * Construct clockinfo structure.
 772          */
 773         bzero(&clkinfo, sizeof(clkinfo));
 774         clkinfo.hz = hz;
 775         clkinfo.tick = tick;
 776         clkinfo.profhz = profhz;
 777         clkinfo.stathz = stathz ? stathz : hz;
 778         return (sysctl_handle_opaque(oidp, &clkinfo, sizeof clkinfo, req));
 779 }
 780
 781 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_CLOCKRATE, clockrate,
 782         CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 783         0, 0, sysctl_kern_clockrate, "S,clockinfo",
 784         "Rate and period of various kernel clocks");
 785
 786 static void
 787 watchdog_config(void *unused __unused, u_int cmd, int *error)
 788 {
 789         u_int u;
 790
 791         u = cmd & WD_INTERVAL;
 792         if (u >= WD_TO_1SEC) {
 793                 watchdog_ticks = (1 << (u - WD_TO_1SEC)) * hz;
 794                 watchdog_enabled = 1;
 795                 *error = 0;
 796         } else {
 797                 watchdog_enabled = 0;
 798         }
 799 }
 800
 801 /*
 802  * Handle a watchdog timeout by dumping interrupt information and
 803  * then either dropping to DDB or panicking.
 804  */
 805 static void
 806 watchdog_fire(void)
 807 {
 808         int nintr;
 809         uint64_t inttotal;
 810         u_long *curintr;
 811         char *curname;
 812
 813         curintr = intrcnt;
 814         curname = intrnames;
 815         inttotal = 0;
 816         nintr = sintrcnt / sizeof(u_long);
 817
 818         printf("interrupt                   total\n");
 819         while (--nintr >= 0) {
 820                 if (*curintr)
 821                         printf("%-12s %20lu\n", curname, *curintr);
 822                 curname += strlen(curname) + 1;
 823                 inttotal += *curintr++;
 824         }
 825         printf("Total        %20ju\n", (uintmax_t)inttotal);
 826
 827 #if defined(KDB) && !defined(KDB_UNATTENDED)
 828         kdb_backtrace();
 829         kdb_enter(KDB_WHY_WATCHDOG, "watchdog timeout");
 830 #else
 831         panic("watchdog timeout");
 832 #endif
 833 }