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                 /*
 234                  * Accordingly with provided thresholds, this thread is stuck
 235                  * for too long on a sleepqueue.
 236                  * However, being on a sleepqueue, we might still check for the
 237                  * blessed list.
 238                  */
 239                 for (i = 0; blessed[i] != NULL; i++)
 240                         if (!strcmp(blessed[i], td->td_wmesg))
 241                                 return;
 242
 243                 panic("%s: possible deadlock detected for %p (%s), "
 244                     "blocked for %d ticks\n", __func__,
 245                     td, sched_tdname(td), tticks);
 246         }
 247 }
 248
 249 static void
 250 deadlkres(void)
 251 {
 252         struct proc *p;
 253         struct thread *td;
 254         int blkticks, slpticks, tryl;
 255
 256         tryl = 0;
 257         for (;;) {
 258                 blkticks = blktime_threshold * hz;
 259                 slpticks = slptime_threshold * hz;
 260
 261                 /*
 262                  * Avoid to sleep on the sx_lock in order to avoid a
 263                  * possible priority inversion problem leading to
 264                  * starvation.
 265                  * If the lock can't be held after 100 tries, panic.
 266                  */
 267                 if (!sx_try_slock(&allproc_lock)) {
 268                         if (tryl > 100)
 269                                 panic("%s: possible deadlock detected "
 270                                     "on allproc_lock\n", __func__);
 271                         tryl++;
 272                         pause("allproc", sleepfreq * hz);
 273                         continue;
 274                 }
 275                 tryl = 0;
 276                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 277                         PROC_LOCK(p);
 278                         if (p->p_state == PRS_NEW) {
 279                                 PROC_UNLOCK(p);
 280                                 continue;
 281                         }
 282                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 283                                 thread_lock(td);
 284                                 if (TD_ON_LOCK(td))
 285                                         deadlres_td_on_lock(p, td,
 286                                             blkticks);
 287                                 else if (TD_IS_SLEEPING(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 | CTLFLAG_MPSAFE, 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 static __noinline void
 427 hardclock_itimer(struct thread *td, struct pstats *pstats, int cnt, int usermode)
 428 {
 429         struct proc *p;
 430         int flags;
 431
 432         flags = 0;
 433         p = td->td_proc;
 434         if (usermode &&
 435             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value)) {
 436                 PROC_ITIMLOCK(p);
 437                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL],
 438                     tick * cnt) == 0)
 439                         flags |= TDF_ALRMPEND | TDF_ASTPENDING;
 440                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 441         }
 442         if (timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF].it_value)) {
 443                 PROC_ITIMLOCK(p);
 444                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF],
 445                     tick * cnt) == 0)
 446                         flags |= TDF_PROFPEND | TDF_ASTPENDING;
 447                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 448         }
 449         if (flags != 0) {
 450                 thread_lock(td);
 451                 td->td_flags |= flags;
 452                 thread_unlock(td);
 453         }
 454 }
 455
 456 void
 457 hardclock(int cnt, int usermode)
 458 {
 459         struct pstats *pstats;
 460         struct thread *td = curthread;
 461         struct proc *p = td->td_proc;
 462         int *t = DPCPU_PTR(pcputicks);
 463         int global, i, newticks;
 464
 465         /*
 466          * Update per-CPU and possibly global ticks values.
 467          */
 468         *t += cnt;
 469         global = ticks;
 470         do {
 471                 newticks = *t - global;
 472                 if (newticks <= 0) {
 473                         if (newticks < -1)
 474                                 *t = global - 1;
 475                         newticks = 0;
 476                         break;
 477                 }
 478         } while (!atomic_fcmpset_int(&ticks, &global, *t));
 479
 480         /*
 481          * Run current process's virtual and profile time, as needed.
 482          */
 483         pstats = p->p_stats;
 484         if (__predict_false(
 485             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value) ||
 486             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF].it_value)))
 487                 hardclock_itimer(td, pstats, cnt, usermode);
 488
 489 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 490         if (PMC_CPU_HAS_SAMPLES(PCPU_GET(cpuid)))
 491                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(curthread, PMC_FN_DO_SAMPLES, NULL);
 492         if (td->td_intr_frame != NULL)
 493                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , clock, hard, td->td_intr_frame);
 494 #endif
 495         /* We are in charge to handle this tick duty. */
 496         if (newticks > 0) {
 497                 tc_ticktock(newticks);
 498 #ifdef DEVICE_POLLING
 499                 /* Dangerous and no need to call these things concurrently. */
 500                 if (atomic_cmpset_acq_int(&devpoll_run, 0, 1)) {
 501                         /* This is very short and quick. */
 502                         hardclock_device_poll();
 503                         atomic_store_rel_int(&devpoll_run, 0);
 504                 }
 505 #endif /* DEVICE_POLLING */
 506                 if (watchdog_enabled > 0) {
 507                         i = atomic_fetchadd_int(&watchdog_ticks, -newticks);
 508                         if (i > 0 && i <= newticks)
 509                                 watchdog_fire();
 510                 }
 511                 intr_event_handle(clk_intr_event, NULL);
 512         }
 513         if (curcpu == CPU_FIRST())
 514                 cpu_tick_calibration();
 515         if (__predict_false(DPCPU_GET(epoch_cb_count)))
 516                 GROUPTASK_ENQUEUE(DPCPU_PTR(epoch_cb_task));
 517 }
 518
 519 void
 520 hardclock_sync(int cpu)
 521 {
 522         int *t;
 523         KASSERT(!CPU_ABSENT(cpu), ("Absent CPU %d", cpu));
 524         t = DPCPU_ID_PTR(cpu, pcputicks);
 525
 526         *t = ticks;
 527 }
 528
 529 /*
 530  * Compute number of ticks in the specified amount of time.
 531  */
 532 int
 533 tvtohz(struct timeval *tv)
 534 {
 535         unsigned long ticks;
 536         long sec, usec;
 537
 538         /*
 539          * If the number of usecs in the whole seconds part of the time
 540          * difference fits in a long, then the total number of usecs will
 541          * fit in an unsigned long.  Compute the total and convert it to
 542          * ticks, rounding up and adding 1 to allow for the current tick
 543          * to expire.  Rounding also depends on unsigned long arithmetic
 544          * to avoid overflow.
 545          *
 546          * Otherwise, if the number of ticks in the whole seconds part of
 547          * the time difference fits in a long, then convert the parts to
 548          * ticks separately and add, using similar rounding methods and
 549          * overflow avoidance.  This method would work in the previous
 550          * case but it is slightly slower and assumes that hz is integral.
 551          *
 552          * Otherwise, round the time difference down to the maximum
 553          * representable value.
 554          *
 555          * If ints have 32 bits, then the maximum value for any timeout in
 556          * 10ms ticks is 248 days.
 557          */
 558         sec = tv->tv_sec;
 559         usec = tv->tv_usec;
 560         if (usec < 0) {
 561                 sec--;
 562                 usec += 1000000;
 563         }
 564         if (sec < 0) {
 565 #ifdef DIAGNOSTIC
 566                 if (usec > 0) {
 567                         sec++;
 568                         usec -= 1000000;
 569                 }
 570                 printf("tvotohz: negative time difference %ld sec %ld usec\n",
 571                        sec, usec);
 572 #endif
 573                 ticks = 1;
 574         } else if (sec <= LONG_MAX / 1000000)
 575                 ticks = howmany(sec * 1000000 + (unsigned long)usec, tick) + 1;
 576         else if (sec <= LONG_MAX / hz)
 577                 ticks = sec * hz
 578                         + howmany((unsigned long)usec, tick) + 1;
 579         else
 580                 ticks = LONG_MAX;
 581         if (ticks > INT_MAX)
 582                 ticks = INT_MAX;
 583         return ((int)ticks);
 584 }
 585
 586 /*
 587  * Start profiling on a process.
 588  *
 589  * Kernel profiling passes proc0 which never exits and hence
 590  * keeps the profile clock running constantly.
 591  */
 592 void
 593 startprofclock(struct proc *p)
 594 {
 595
 596         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 597         if (p->p_flag & P_STOPPROF)
 598                 return;
 599         if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0) {
 600                 p->p_flag |= P_PROFIL;
 601                 mtx_lock(&time_lock);
 602                 if (++profprocs == 1)
 603                         cpu_startprofclock();
 604                 mtx_unlock(&time_lock);
 605         }
 606 }
 607
 608 /*
 609  * Stop profiling on a process.
 610  */
 611 void
 612 stopprofclock(struct proc *p)
 613 {
 614
 615         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 616         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
 617                 if (p->p_profthreads != 0) {
 618                         while (p->p_profthreads != 0) {
 619                                 p->p_flag |= P_STOPPROF;
 620                                 msleep(&p->p_profthreads, &p->p_mtx, PPAUSE,
 621                                     "stopprof", 0);
 622                         }
 623                 }
 624                 if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0)
 625                         return;
 626                 p->p_flag &= ~P_PROFIL;
 627                 mtx_lock(&time_lock);
 628                 if (--profprocs == 0)
 629                         cpu_stopprofclock();
 630                 mtx_unlock(&time_lock);
 631         }
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Statistics clock.  Updates rusage information and calls the scheduler
 636  * to adjust priorities of the active thread.
 637  *
 638  * This should be called by all active processors.
 639  */
 640 void
 641 statclock(int cnt, int usermode)
 642 {
 643         struct rusage *ru;
 644         struct vmspace *vm;
 645         struct thread *td;
 646         struct proc *p;
 647         long rss;
 648         long *cp_time;
 649         uint64_t runtime, new_switchtime;
 650
 651         td = curthread;
 652         p = td->td_proc;
 653
 654         cp_time = (long *)PCPU_PTR(cp_time);
 655         if (usermode) {
 656                 /*
 657                  * Charge the time as appropriate.
 658                  */
 659                 td->td_uticks += cnt;
 660                 if (p->p_nice > NZERO)
 661                         cp_time[CP_NICE] += cnt;
 662                 else
 663                         cp_time[CP_USER] += cnt;
 664         } else {
 665                 /*
 666                  * Came from kernel mode, so we were:
 667                  * - handling an interrupt,
 668                  * - doing syscall or trap work on behalf of the current
 669                  *   user process, or
 670                  * - spinning in the idle loop.
 671                  * Whichever it is, charge the time as appropriate.
 672                  * Note that we charge interrupts to the current process,
 673                  * regardless of whether they are ``for'' that process,
 674                  * so that we know how much of its real time was spent
 675                  * in ``non-process'' (i.e., interrupt) work.
 676                  */
 677                 if ((td->td_pflags & TDP_ITHREAD) ||
 678                     td->td_intr_nesting_level >= 2) {
 679                         td->td_iticks += cnt;
 680                         cp_time[CP_INTR] += cnt;
 681                 } else {
 682                         td->td_pticks += cnt;
 683                         td->td_sticks += cnt;
 684                         if (!TD_IS_IDLETHREAD(td))
 685                                 cp_time[CP_SYS] += cnt;
 686                         else
 687                                 cp_time[CP_IDLE] += cnt;
 688                 }
 689         }
 690
 691         /* Update resource usage integrals and maximums. */
 692         MPASS(p->p_vmspace != NULL);
 693         vm = p->p_vmspace;
 694         ru = &td->td_ru;
 695         ru->ru_ixrss += pgtok(vm->vm_tsize) * cnt;
 696         ru->ru_idrss += pgtok(vm->vm_dsize) * cnt;
 697         ru->ru_isrss += pgtok(vm->vm_ssize) * cnt;
 698         rss = pgtok(vmspace_resident_count(vm));
 699         if (ru->ru_maxrss < rss)
 700                 ru->ru_maxrss = rss;
 701         KTR_POINT2(KTR_SCHED, "thread", sched_tdname(td), "statclock",
 702             "prio:%d", td->td_priority, "stathz:%d", (stathz)?stathz:hz);
 703         SDT_PROBE2(sched, , , tick, td, td->td_proc);
 704         thread_lock_flags(td, MTX_QUIET);
 705
 706         /*
 707          * Compute the amount of time during which the current
 708          * thread was running, and add that to its total so far.
 709          */
 710         new_switchtime = cpu_ticks();
 711         runtime = new_switchtime - PCPU_GET(switchtime);
 712         td->td_runtime += runtime;
 713         td->td_incruntime += runtime;
 714         PCPU_SET(switchtime, new_switchtime);
 715
 716         sched_clock(td, cnt);
 717         thread_unlock(td);
 718 #ifdef HWPMC_HOOKS
 719         if (td->td_intr_frame != NULL)
 720                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , clock, stat, td->td_intr_frame);
 721 #endif
 722 }
 723
 724 void
 725 profclock(int cnt, int usermode, uintfptr_t pc)
 726 {
 727         struct thread *td;
 728 #ifdef GPROF
 729         struct gmonparam *g;
 730         uintfptr_t i;
 731 #endif
 732
 733         td = curthread;
 734         if (usermode) {
 735                 /*
 736                  * Came from user mode; CPU was in user state.
 737                  * If this process is being profiled, record the tick.
 738                  * if there is no related user location yet, don't
 739                  * bother trying to count it.
 740                  */
 741                 if (td->td_proc->p_flag & P_PROFIL)
 742                         addupc_intr(td, pc, cnt);
 743         }
 744 #ifdef GPROF
 745         else {
 746                 /*
 747                  * Kernel statistics are just like addupc_intr, only easier.
 748                  */
 749                 g = &_gmonparam;
 750                 if (g->state == GMON_PROF_ON && pc >= g->lowpc) {
 751                         i = PC_TO_I(g, pc);
 752                         if (i < g->textsize) {
 753                                 KCOUNT(g, i) += cnt;
 754                         }
 755                 }
 756         }
 757 #endif
 758 #ifdef HWPMC_HOOKS
 759         if (td->td_intr_frame != NULL)
 760                 PMC_SOFT_CALL_TF( , , clock, prof, td->td_intr_frame);
 761 #endif
 762 }
 763
 764 /*
 765  * Return information about system clocks.
 766  */
 767 static int
 768 sysctl_kern_clockrate(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 769 {
 770         struct clockinfo clkinfo;
 771         /*
 772          * Construct clockinfo structure.
 773          */
 774         bzero(&clkinfo, sizeof(clkinfo));
 775         clkinfo.hz = hz;
 776         clkinfo.tick = tick;
 777         clkinfo.profhz = profhz;
 778         clkinfo.stathz = stathz ? stathz : hz;
 779         return (sysctl_handle_opaque(oidp, &clkinfo, sizeof clkinfo, req));
 780 }
 781
 782 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_CLOCKRATE, clockrate,
 783         CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 784         0, 0, sysctl_kern_clockrate, "S,clockinfo",
 785         "Rate and period of various kernel clocks");
 786
 787 static void
 788 watchdog_config(void *unused __unused, u_int cmd, int *error)
 789 {
 790         u_int u;
 791
 792         u = cmd & WD_INTERVAL;
 793         if (u >= WD_TO_1SEC) {
 794                 watchdog_ticks = (1 << (u - WD_TO_1SEC)) * hz;
 795                 watchdog_enabled = 1;
 796                 *error = 0;
 797         } else {
 798                 watchdog_enabled = 0;
 799         }
 800 }
 801
 802 /*
 803  * Handle a watchdog timeout by dumping interrupt information and
 804  * then either dropping to DDB or panicking.
 805  */
 806 static void
 807 watchdog_fire(void)
 808 {
 809         int nintr;
 810         uint64_t inttotal;
 811         u_long *curintr;
 812         char *curname;
 813
 814         curintr = intrcnt;
 815         curname = intrnames;
 816         inttotal = 0;
 817         nintr = sintrcnt / sizeof(u_long);
 818
 819         printf("interrupt                   total\n");
 820         while (--nintr >= 0) {
 821                 if (*curintr)
 822                         printf("%-12s %20lu\n", curname, *curintr);
 823                 curname += strlen(curname) + 1;
 824                 inttotal += *curintr++;
 825         }
 826         printf("Total        %20ju\n", (uintmax_t)inttotal);
 827
 828 #if defined(KDB) && !defined(KDB_UNATTENDED)
 829         kdb_backtrace();
 830         kdb_enter(KDB_WHY_WATCHDOG, "watchdog timeout");
 831 #else
 832         panic("watchdog timeout");
 833 #endif
 834 }