sys/kern/kern_clock.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1991, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
   8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *      @(#)kern_clock.c        8.5 (Berkeley) 1/21/94
  35  */
  36
  37 #include <sys/cdefs.h>
  38 __FBSDID("$FreeBSD$");
  39
  40 #include "opt_kdb.h"
  41 #include "opt_device_polling.h"
  42 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  43 #include "opt_ntp.h"
  44 #include "opt_watchdog.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48 #include <sys/callout.h>
  49 #include <sys/kdb.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/kthread.h>
  52 #include <sys/ktr.h>
  53 #include <sys/lock.h>
  54 #include <sys/mutex.h>
  55 #include <sys/proc.h>
  56 #include <sys/resource.h>
  57 #include <sys/resourcevar.h>
  58 #include <sys/sched.h>
  59 #include <sys/signalvar.h>
  60 #include <sys/sleepqueue.h>
  61 #include <sys/smp.h>
  62 #include <vm/vm.h>
  63 #include <vm/pmap.h>
  64 #include <vm/vm_map.h>
  65 #include <sys/sysctl.h>
  66 #include <sys/bus.h>
  67 #include <sys/interrupt.h>
  68 #include <sys/limits.h>
  69 #include <sys/timetc.h>
  70
  71 #ifdef GPROF
  72 #include <sys/gmon.h>
  73 #endif
  74
  75 #ifdef HWPMC_HOOKS
  76 #include <sys/pmckern.h>
  77 #endif
  78
  79 #ifdef DEVICE_POLLING
  80 extern void hardclock_device_poll(void);
  81 #endif /* DEVICE_POLLING */
  82
  83 static void initclocks(void *dummy);
  84 SYSINIT(clocks, SI_SUB_CLOCKS, SI_ORDER_FIRST, initclocks, NULL);
  85
  86 /* Spin-lock protecting profiling statistics. */
  87 static struct mtx time_lock;
  88
  89 static int
  90 sysctl_kern_cp_time(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
  91 {
  92         int error;
  93         long cp_time[CPUSTATES];
  94 #ifdef SCTL_MASK32
  95         int i;
  96         unsigned int cp_time32[CPUSTATES];
  97 #endif
  98
  99         read_cpu_time(cp_time);
 100 #ifdef SCTL_MASK32
 101         if (req->flags & SCTL_MASK32) {
 102                 if (!req->oldptr)
 103                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time32));
 104                 for (i = 0; i < CPUSTATES; i++)
 105                         cp_time32[i] = (unsigned int)cp_time[i];
 106                 error = SYSCTL_OUT(req, cp_time32, sizeof(cp_time32));
 107         } else
 108 #endif
 109         {
 110                 if (!req->oldptr)
 111                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time));
 112                 error = SYSCTL_OUT(req, cp_time, sizeof(cp_time));
 113         }
 114         return error;
 115 }
 116
 117 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, cp_time, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 118     0,0, sysctl_kern_cp_time, "LU", "CPU time statistics");
 119
 120 static long empty[CPUSTATES];
 121
 122 static int
 123 sysctl_kern_cp_times(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 124 {
 125         struct pcpu *pcpu;
 126         int error;
 127         int c;
 128         long *cp_time;
 129 #ifdef SCTL_MASK32
 130         unsigned int cp_time32[CPUSTATES];
 131         int i;
 132 #endif
 133
 134         if (!req->oldptr) {
 135 #ifdef SCTL_MASK32
 136                 if (req->flags & SCTL_MASK32)
 137                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(cp_time32) * (mp_maxid + 1));
 138                 else
 139 #endif
 140                         return SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof(long) * CPUSTATES * (mp_maxid + 1));
 141         }
 142         for (error = 0, c = 0; error == 0 && c <= mp_maxid; c++) {
 143                 if (!CPU_ABSENT(c)) {
 144                         pcpu = pcpu_find(c);
 145                         cp_time = pcpu->pc_cp_time;
 146                 } else {
 147                         cp_time = empty;
 148                 }
 149 #ifdef SCTL_MASK32
 150                 if (req->flags & SCTL_MASK32) {
 151                         for (i = 0; i < CPUSTATES; i++)
 152                                 cp_time32[i] = (unsigned int)cp_time[i];
 153                         error = SYSCTL_OUT(req, cp_time32, sizeof(cp_time32));
 154                 } else
 155 #endif
 156                         error = SYSCTL_OUT(req, cp_time, sizeof(long) * CPUSTATES);
 157         }
 158         return error;
 159 }
 160
 161 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, cp_times, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 162     0,0, sysctl_kern_cp_times, "LU", "per-CPU time statistics");
 163
 164 #ifdef DEADLKRES
 165 static const char *blessed[] = {
 166         "getblk",
 167         "so_snd_sx",
 168         "so_rcv_sx",
 169         NULL
 170 };
 171 static int slptime_threshold = 1800;
 172 static int blktime_threshold = 900;
 173 static int sleepfreq = 3;
 174
 175 static void
 176 deadlkres(void)
 177 {
 178         struct proc *p;
 179         struct thread *td;
 180         void *wchan;
 181         int blkticks, i, slpticks, slptype, tryl, tticks;
 182
 183         tryl = 0;
 184         for (;;) {
 185                 blkticks = blktime_threshold * hz;
 186                 slpticks = slptime_threshold * hz;
 187
 188                 /*
 189                  * Avoid to sleep on the sx_lock in order to avoid a possible
 190                  * priority inversion problem leading to starvation.
 191                  * If the lock can't be held after 100 tries, panic.
 192                  */
 193                 if (!sx_try_slock(&allproc_lock)) {
 194                         if (tryl > 100)
 195                 panic("%s: possible deadlock detected on allproc_lock\n",
 196                                     __func__);
 197                         tryl++;
 198                         pause("allproc_lock deadlkres", sleepfreq * hz);
 199                         continue;
 200                 }
 201                 tryl = 0;
 202                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 203                         PROC_LOCK(p);
 204                         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 205
 206                                 /*
 207                                  * Once a thread is found in "interesting"
 208                                  * state a possible ticks wrap-up needs to be
 209                                  * checked.
 210                                  */
 211                                 thread_lock(td);
 212                                 if (TD_ON_LOCK(td) && ticks < td->td_blktick) {
 213
 214                                         /*
 215                                          * The thread should be blocked on a
 216                                          * turnstile, simply check if the
 217                                          * turnstile channel is in good state.
 218                                          */
 219                                         MPASS(td->td_blocked != NULL);
 220
 221                                         tticks = ticks - td->td_blktick;
 222                                         thread_unlock(td);
 223                                         if (tticks > blkticks) {
 224
 225                                                 /*
 226                                                  * Accordingly with provided
 227                                                  * thresholds, this thread is
 228                                                  * stuck for too long on a
 229                                                  * turnstile.
 230                                                  */
 231                                                 PROC_UNLOCK(p);
 232                                                 sx_sunlock(&allproc_lock);
 233         panic("%s: possible deadlock detected for %p, blocked for %d ticks\n",
 234                                                     __func__, td, tticks);
 235                                         }
 236                                 } else if (TD_IS_SLEEPING(td) &&
 237                                     TD_ON_SLEEPQ(td) &&
 238                                     ticks < td->td_blktick) {
 239
 240                                         /*
 241                                          * Check if the thread is sleeping on a
 242                                          * lock, otherwise skip the check.
 243                                          * Drop the thread lock in order to
 244                                          * avoid a LOR with the sleepqueue
 245                                          * spinlock.
 246                                          */
 247                                         wchan = td->td_wchan;
 248                                         tticks = ticks - td->td_slptick;
 249                                         thread_unlock(td);
 250                                         slptype = sleepq_type(wchan);
 251                                         if ((slptype == SLEEPQ_SX ||
 252                                             slptype == SLEEPQ_LK) &&
 253                                             tticks > slpticks) {
 254
 255                                                 /*
 256                                                  * Accordingly with provided
 257                                                  * thresholds, this thread is
 258                                                  * stuck for too long on a
 259                                                  * sleepqueue.
 260                                                  * However, being on a
 261                                                  * sleepqueue, we might still
 262                                                  * check for the blessed
 263                                                  * list.
 264                                                  */
 265                                                 tryl = 0;
 266                                                 for (i = 0; blessed[i] != NULL;
 267                                                     i++) {
 268                                                         if (!strcmp(blessed[i],
 269                                                             td->td_wmesg)) {
 270                                                                 tryl = 1;
 271                                                                 break;
 272                                                         }
 273                                                 }
 274                                                 if (tryl != 0) {
 275                                                         tryl = 0;
 276                                                         continue;
 277                                                 }
 278                                                 PROC_UNLOCK(p);
 279                                                 sx_sunlock(&allproc_lock);
 280         panic("%s: possible deadlock detected for %p, blocked for %d ticks\n",
 281                                                     __func__, td, tticks);
 282                                         }
 283                                 } else
 284                                         thread_unlock(td);
 285                         }
 286                         PROC_UNLOCK(p);
 287                 }
 288                 sx_sunlock(&allproc_lock);
 289
 290                 /* Sleep for sleepfreq seconds. */
 291                 pause("deadlkres", sleepfreq * hz);
 292         }
 293 }
 294
 295 static struct kthread_desc deadlkres_kd = {
 296         "deadlkres",
 297         deadlkres,
 298         (struct thread **)NULL
 299 };
 300
 301 SYSINIT(deadlkres, SI_SUB_CLOCKS, SI_ORDER_ANY, kthread_start, &deadlkres_kd);
 302
 303 SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, deadlkres, CTLFLAG_RW, 0, "Deadlock resolver");
 304 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, slptime_threshold, CTLFLAG_RW,
 305     &slptime_threshold, 0,
 306     "Number of seconds within is valid to sleep on a sleepqueue");
 307 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, blktime_threshold, CTLFLAG_RW,
 308     &blktime_threshold, 0,
 309     "Number of seconds within is valid to block on a turnstile");
 310 SYSCTL_INT(_debug_deadlkres, OID_AUTO, sleepfreq, CTLFLAG_RW, &sleepfreq, 0,
 311     "Number of seconds between any deadlock resolver thread run");
 312 #endif  /* DEADLKRES */
 313
 314 void
 315 read_cpu_time(long *cp_time)
 316 {
 317         struct pcpu *pc;
 318         int i, j;
 319
 320         /* Sum up global cp_time[]. */
 321         bzero(cp_time, sizeof(long) * CPUSTATES);
 322         CPU_FOREACH(i) {
 323                 pc = pcpu_find(i);
 324                 for (j = 0; j < CPUSTATES; j++)
 325                         cp_time[j] += pc->pc_cp_time[j];
 326         }
 327 }
 328
 329 #ifdef SW_WATCHDOG
 330 #include <sys/watchdog.h>
 331
 332 static int watchdog_ticks;
 333 static int watchdog_enabled;
 334 static void watchdog_fire(void);
 335 static void watchdog_config(void *, u_int, int *);
 336 #endif /* SW_WATCHDOG */
 337
 338 /*
 339  * Clock handling routines.
 340  *
 341  * This code is written to operate with two timers that run independently of
 342  * each other.
 343  *
 344  * The main timer, running hz times per second, is used to trigger interval
 345  * timers, timeouts and rescheduling as needed.
 346  *
 347  * The second timer handles kernel and user profiling,
 348  * and does resource use estimation.  If the second timer is programmable,
 349  * it is randomized to avoid aliasing between the two clocks.  For example,
 350  * the randomization prevents an adversary from always giving up the cpu
 351  * just before its quantum expires.  Otherwise, it would never accumulate
 352  * cpu ticks.  The mean frequency of the second timer is stathz.
 353  *
 354  * If no second timer exists, stathz will be zero; in this case we drive
 355  * profiling and statistics off the main clock.  This WILL NOT be accurate;
 356  * do not do it unless absolutely necessary.
 357  *
 358  * The statistics clock may (or may not) be run at a higher rate while
 359  * profiling.  This profile clock runs at profhz.  We require that profhz
 360  * be an integral multiple of stathz.
 361  *
 362  * If the statistics clock is running fast, it must be divided by the ratio
 363  * profhz/stathz for statistics.  (For profiling, every tick counts.)
 364  *
 365  * Time-of-day is maintained using a "timecounter", which may or may
 366  * not be related to the hardware generating the above mentioned
 367  * interrupts.
 368  */
 369
 370 int     stathz;
 371 int     profhz;
 372 int     profprocs;
 373 int     ticks;
 374 int     psratio;
 375
 376 static DPCPU_DEFINE(int, pcputicks);    /* Per-CPU version of ticks. */
 377 static int global_hardclock_run = 0;
 378
 379 /*
 380  * Initialize clock frequencies and start both clocks running.
 381  */
 382 /* ARGSUSED*/
 383 static void
 384 initclocks(dummy)
 385         void *dummy;
 386 {
 387         register int i;
 388
 389         /*
 390          * Set divisors to 1 (normal case) and let the machine-specific
 391          * code do its bit.
 392          */
 393         mtx_init(&time_lock, "time lock", NULL, MTX_DEF);
 394         cpu_initclocks();
 395
 396         /*
 397          * Compute profhz/stathz, and fix profhz if needed.
 398          */
 399         i = stathz ? stathz : hz;
 400         if (profhz == 0)
 401                 profhz = i;
 402         psratio = profhz / i;
 403 #ifdef SW_WATCHDOG
 404         EVENTHANDLER_REGISTER(watchdog_list, watchdog_config, NULL, 0);
 405 #endif
 406 }
 407
 408 /*
 409  * Each time the real-time timer fires, this function is called on all CPUs.
 410  * Note that hardclock() calls hardclock_cpu() for the boot CPU, so only
 411  * the other CPUs in the system need to call this function.
 412  */
 413 void
 414 hardclock_cpu(int usermode)
 415 {
 416         struct pstats *pstats;
 417         struct thread *td = curthread;
 418         struct proc *p = td->td_proc;
 419         int flags;
 420
 421         /*
 422          * Run current process's virtual and profile time, as needed.
 423          */
 424         pstats = p->p_stats;
 425         flags = 0;
 426         if (usermode &&
 427             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value)) {
 428                 PROC_SLOCK(p);
 429                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL], tick) == 0)
 430                         flags |= TDF_ALRMPEND | TDF_ASTPENDING;
 431                 PROC_SUNLOCK(p);
 432         }
 433         if (timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF].it_value)) {
 434                 PROC_SLOCK(p);
 435                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF], tick) == 0)
 436                         flags |= TDF_PROFPEND | TDF_ASTPENDING;
 437                 PROC_SUNLOCK(p);
 438         }
 439         thread_lock(td);
 440         sched_tick(1);
 441         td->td_flags |= flags;
 442         thread_unlock(td);
 443
 444 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 445         if (PMC_CPU_HAS_SAMPLES(PCPU_GET(cpuid)))
 446                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(curthread, PMC_FN_DO_SAMPLES, NULL);
 447 #endif
 448         callout_tick();
 449 }
 450
 451 /*
 452  * The real-time timer, interrupting hz times per second.
 453  */
 454 void
 455 hardclock(int usermode, uintfptr_t pc)
 456 {
 457
 458         atomic_add_int((volatile int *)&ticks, 1);
 459         hardclock_cpu(usermode);
 460         tc_ticktock(1);
 461         cpu_tick_calibration();
 462         /*
 463          * If no separate statistics clock is available, run it from here.
 464          *
 465          * XXX: this only works for UP
 466          */
 467         if (stathz == 0) {
 468                 profclock(usermode, pc);
 469                 statclock(usermode);
 470         }
 471 #ifdef DEVICE_POLLING
 472         hardclock_device_poll();        /* this is very short and quick */
 473 #endif /* DEVICE_POLLING */
 474 #ifdef SW_WATCHDOG
 475         if (watchdog_enabled > 0 && --watchdog_ticks <= 0)
 476                 watchdog_fire();
 477 #endif /* SW_WATCHDOG */
 478 }
 479
 480 void
 481 hardclock_anycpu(int cnt, int usermode)
 482 {
 483         struct pstats *pstats;
 484         struct thread *td = curthread;
 485         struct proc *p = td->td_proc;
 486         int *t = DPCPU_PTR(pcputicks);
 487         int flags, global, newticks;
 488 #ifdef SW_WATCHDOG
 489         int i;
 490 #endif /* SW_WATCHDOG */
 491
 492         /*
 493          * Update per-CPU and possibly global ticks values.
 494          */
 495         *t += cnt;
 496         do {
 497                 global = ticks;
 498                 newticks = *t - global;
 499                 if (newticks <= 0) {
 500                         if (newticks < -1)
 501                                 *t = global - 1;
 502                         newticks = 0;
 503                         break;
 504                 }
 505         } while (!atomic_cmpset_int(&ticks, global, *t));
 506
 507         /*
 508          * Run current process's virtual and profile time, as needed.
 509          */
 510         pstats = p->p_stats;
 511         flags = 0;
 512         if (usermode &&
 513             timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value)) {
 514                 PROC_SLOCK(p);
 515                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_VIRTUAL],
 516                     tick * cnt) == 0)
 517                         flags |= TDF_ALRMPEND | TDF_ASTPENDING;
 518                 PROC_SUNLOCK(p);
 519         }
 520         if (timevalisset(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF].it_value)) {
 521                 PROC_SLOCK(p);
 522                 if (itimerdecr(&pstats->p_timer[ITIMER_PROF],
 523                     tick * cnt) == 0)
 524                         flags |= TDF_PROFPEND | TDF_ASTPENDING;
 525                 PROC_SUNLOCK(p);
 526         }
 527         thread_lock(td);
 528         sched_tick(cnt);
 529         td->td_flags |= flags;
 530         thread_unlock(td);
 531
 532 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 533         if (PMC_CPU_HAS_SAMPLES(PCPU_GET(cpuid)))
 534                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(curthread, PMC_FN_DO_SAMPLES, NULL);
 535 #endif
 536         callout_tick();
 537         /* We are in charge to handle this tick duty. */
 538         if (newticks > 0) {
 539                 /* Dangerous and no need to call these things concurrently. */
 540                 if (atomic_cmpset_acq_int(&global_hardclock_run, 0, 1)) {
 541                         tc_ticktock(newticks);
 542 #ifdef DEVICE_POLLING
 543                         /* This is very short and quick. */
 544                         hardclock_device_poll();
 545 #endif /* DEVICE_POLLING */
 546                         atomic_store_rel_int(&global_hardclock_run, 0);
 547                 }
 548 #ifdef SW_WATCHDOG
 549                 if (watchdog_enabled > 0) {
 550                         i = atomic_fetchadd_int(&watchdog_ticks, -newticks);
 551                         if (i > 0 && i <= newticks)
 552                                 watchdog_fire();
 553                 }
 554 #endif /* SW_WATCHDOG */
 555         }
 556         if (curcpu == CPU_FIRST())
 557                 cpu_tick_calibration();
 558 }
 559
 560 void
 561 hardclock_sync(int cpu)
 562 {
 563         int     *t = DPCPU_ID_PTR(cpu, pcputicks);
 564
 565         *t = ticks;
 566 }
 567
 568 /*
 569  * Compute number of ticks in the specified amount of time.
 570  */
 571 int
 572 tvtohz(tv)
 573         struct timeval *tv;
 574 {
 575         register unsigned long ticks;
 576         register long sec, usec;
 577
 578         /*
 579          * If the number of usecs in the whole seconds part of the time
 580          * difference fits in a long, then the total number of usecs will
 581          * fit in an unsigned long.  Compute the total and convert it to
 582          * ticks, rounding up and adding 1 to allow for the current tick
 583          * to expire.  Rounding also depends on unsigned long arithmetic
 584          * to avoid overflow.
 585          *
 586          * Otherwise, if the number of ticks in the whole seconds part of
 587          * the time difference fits in a long, then convert the parts to
 588          * ticks separately and add, using similar rounding methods and
 589          * overflow avoidance.  This method would work in the previous
 590          * case but it is slightly slower and assumes that hz is integral.
 591          *
 592          * Otherwise, round the time difference down to the maximum
 593          * representable value.
 594          *
 595          * If ints have 32 bits, then the maximum value for any timeout in
 596          * 10ms ticks is 248 days.
 597          */
 598         sec = tv->tv_sec;
 599         usec = tv->tv_usec;
 600         if (usec < 0) {
 601                 sec--;
 602                 usec += 1000000;
 603         }
 604         if (sec < 0) {
 605 #ifdef DIAGNOSTIC
 606                 if (usec > 0) {
 607                         sec++;
 608                         usec -= 1000000;
 609                 }
 610                 printf("tvotohz: negative time difference %ld sec %ld usec\n",
 611                        sec, usec);
 612 #endif
 613                 ticks = 1;
 614         } else if (sec <= LONG_MAX / 1000000)
 615                 ticks = (sec * 1000000 + (unsigned long)usec + (tick - 1))
 616                         / tick + 1;
 617         else if (sec <= LONG_MAX / hz)
 618                 ticks = sec * hz
 619                         + ((unsigned long)usec + (tick - 1)) / tick + 1;
 620         else
 621                 ticks = LONG_MAX;
 622         if (ticks > INT_MAX)
 623                 ticks = INT_MAX;
 624         return ((int)ticks);
 625 }
 626
 627 /*
 628  * Start profiling on a process.
 629  *
 630  * Kernel profiling passes proc0 which never exits and hence
 631  * keeps the profile clock running constantly.
 632  */
 633 void
 634 startprofclock(p)
 635         register struct proc *p;
 636 {
 637
 638         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 639         if (p->p_flag & P_STOPPROF)
 640                 return;
 641         if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0) {
 642                 p->p_flag |= P_PROFIL;
 643                 mtx_lock(&time_lock);
 644                 if (++profprocs == 1)
 645                         cpu_startprofclock();
 646                 mtx_unlock(&time_lock);
 647         }
 648 }
 649
 650 /*
 651  * Stop profiling on a process.
 652  */
 653 void
 654 stopprofclock(p)
 655         register struct proc *p;
 656 {
 657
 658         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 659         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
 660                 if (p->p_profthreads != 0) {
 661                         p->p_flag |= P_STOPPROF;
 662                         while (p->p_profthreads != 0)
 663                                 msleep(&p->p_profthreads, &p->p_mtx, PPAUSE,
 664                                     "stopprof", 0);
 665                         p->p_flag &= ~P_STOPPROF;
 666                 }
 667                 if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0)
 668                         return;
 669                 p->p_flag &= ~P_PROFIL;
 670                 mtx_lock(&time_lock);
 671                 if (--profprocs == 0)
 672                         cpu_stopprofclock();
 673                 mtx_unlock(&time_lock);
 674         }
 675 }
 676
 677 /*
 678  * Statistics clock.  Updates rusage information and calls the scheduler
 679  * to adjust priorities of the active thread.
 680  *
 681  * This should be called by all active processors.
 682  */
 683 void
 684 statclock(int usermode)
 685 {
 686         struct rusage *ru;
 687         struct vmspace *vm;
 688         struct thread *td;
 689         struct proc *p;
 690         long rss;
 691         long *cp_time;
 692
 693         td = curthread;
 694         p = td->td_proc;
 695
 696         cp_time = (long *)PCPU_PTR(cp_time);
 697         if (usermode) {
 698                 /*
 699                  * Charge the time as appropriate.
 700                  */
 701                 td->td_uticks++;
 702                 if (p->p_nice > NZERO)
 703                         cp_time[CP_NICE]++;
 704                 else
 705                         cp_time[CP_USER]++;
 706         } else {
 707                 /*
 708                  * Came from kernel mode, so we were:
 709                  * - handling an interrupt,
 710                  * - doing syscall or trap work on behalf of the current
 711                  *   user process, or
 712                  * - spinning in the idle loop.
 713                  * Whichever it is, charge the time as appropriate.
 714                  * Note that we charge interrupts to the current process,
 715                  * regardless of whether they are ``for'' that process,
 716                  * so that we know how much of its real time was spent
 717                  * in ``non-process'' (i.e., interrupt) work.
 718                  */
 719                 if ((td->td_pflags & TDP_ITHREAD) ||
 720                     td->td_intr_nesting_level >= 2) {
 721                         td->td_iticks++;
 722                         cp_time[CP_INTR]++;
 723                 } else {
 724                         td->td_pticks++;
 725                         td->td_sticks++;
 726                         if (!TD_IS_IDLETHREAD(td))
 727                                 cp_time[CP_SYS]++;
 728                         else
 729                                 cp_time[CP_IDLE]++;
 730                 }
 731         }
 732
 733         /* Update resource usage integrals and maximums. */
 734         MPASS(p->p_vmspace != NULL);
 735         vm = p->p_vmspace;
 736         ru = &td->td_ru;
 737         ru->ru_ixrss += pgtok(vm->vm_tsize);
 738         ru->ru_idrss += pgtok(vm->vm_dsize);
 739         ru->ru_isrss += pgtok(vm->vm_ssize);
 740         rss = pgtok(vmspace_resident_count(vm));
 741         if (ru->ru_maxrss < rss)
 742                 ru->ru_maxrss = rss;
 743         KTR_POINT2(KTR_SCHED, "thread", sched_tdname(td), "statclock",
 744             "prio:%d", td->td_priority, "stathz:%d", (stathz)?stathz:hz);
 745         thread_lock_flags(td, MTX_QUIET);
 746         sched_clock(td);
 747         thread_unlock(td);
 748 }
 749
 750 void
 751 profclock(int usermode, uintfptr_t pc)
 752 {
 753         struct thread *td;
 754 #ifdef GPROF
 755         struct gmonparam *g;
 756         uintfptr_t i;
 757 #endif
 758
 759         td = curthread;
 760         if (usermode) {
 761                 /*
 762                  * Came from user mode; CPU was in user state.
 763                  * If this process is being profiled, record the tick.
 764                  * if there is no related user location yet, don't
 765                  * bother trying to count it.
 766                  */
 767                 if (td->td_proc->p_flag & P_PROFIL)
 768                         addupc_intr(td, pc, 1);
 769         }
 770 #ifdef GPROF
 771         else {
 772                 /*
 773                  * Kernel statistics are just like addupc_intr, only easier.
 774                  */
 775                 g = &_gmonparam;
 776                 if (g->state == GMON_PROF_ON && pc >= g->lowpc) {
 777                         i = PC_TO_I(g, pc);
 778                         if (i < g->textsize) {
 779                                 KCOUNT(g, i)++;
 780                         }
 781                 }
 782         }
 783 #endif
 784 }
 785
 786 /*
 787  * Return information about system clocks.
 788  */
 789 static int
 790 sysctl_kern_clockrate(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 791 {
 792         struct clockinfo clkinfo;
 793         /*
 794          * Construct clockinfo structure.
 795          */
 796         bzero(&clkinfo, sizeof(clkinfo));
 797         clkinfo.hz = hz;
 798         clkinfo.tick = tick;
 799         clkinfo.profhz = profhz;
 800         clkinfo.stathz = stathz ? stathz : hz;
 801         return (sysctl_handle_opaque(oidp, &clkinfo, sizeof clkinfo, req));
 802 }
 803
 804 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_CLOCKRATE, clockrate,
 805         CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 806         0, 0, sysctl_kern_clockrate, "S,clockinfo",
 807         "Rate and period of various kernel clocks");
 808
 809 #ifdef SW_WATCHDOG
 810
 811 static void
 812 watchdog_config(void *unused __unused, u_int cmd, int *error)
 813 {
 814         u_int u;
 815
 816         u = cmd & WD_INTERVAL;
 817         if (u >= WD_TO_1SEC) {
 818                 watchdog_ticks = (1 << (u - WD_TO_1SEC)) * hz;
 819                 watchdog_enabled = 1;
 820                 *error = 0;
 821         } else {
 822                 watchdog_enabled = 0;
 823         }
 824 }
 825
 826 /*
 827  * Handle a watchdog timeout by dumping interrupt information and
 828  * then either dropping to DDB or panicking.
 829  */
 830 static void
 831 watchdog_fire(void)
 832 {
 833         int nintr;
 834         uint64_t inttotal;
 835         u_long *curintr;
 836         char *curname;
 837
 838         curintr = intrcnt;
 839         curname = intrnames;
 840         inttotal = 0;
 841         nintr = eintrcnt - intrcnt;
 842
 843         printf("interrupt                   total\n");
 844         while (--nintr >= 0) {
 845                 if (*curintr)
 846                         printf("%-12s %20lu\n", curname, *curintr);
 847                 curname += strlen(curname) + 1;
 848                 inttotal += *curintr++;
 849         }
 850         printf("Total        %20ju\n", (uintmax_t)inttotal);
 851
 852 #if defined(KDB) && !defined(KDB_UNATTENDED)
 853         kdb_backtrace();
 854         kdb_enter(KDB_WHY_WATCHDOG, "watchdog timeout");
 855 #else
 856         panic("watchdog timeout");
 857 #endif
 858 }
 859
 860 #endif /* SW_WATCHDOG */