sys/kern/kern_synch.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1990, 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_synch.c        8.9 (Berkeley) 5/19/95
  37  */
  38
  39 #include <sys/cdefs.h>
  40 __FBSDID("$FreeBSD$");
  41
  42 #include "opt_ktrace.h"
  43 #include "opt_sched.h"
  44
  45 #include <sys/param.h>
  46 #include <sys/systm.h>
  47 #include <sys/blockcount.h>
  48 #include <sys/condvar.h>
  49 #include <sys/kdb.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/ktr.h>
  52 #include <sys/lock.h>
  53 #include <sys/mutex.h>
  54 #include <sys/proc.h>
  55 #include <sys/resourcevar.h>
  56 #include <sys/sched.h>
  57 #include <sys/sdt.h>
  58 #include <sys/signalvar.h>
  59 #include <sys/sleepqueue.h>
  60 #include <sys/smp.h>
  61 #include <sys/sx.h>
  62 #include <sys/sysctl.h>
  63 #include <sys/sysproto.h>
  64 #include <sys/vmmeter.h>
  65 #ifdef KTRACE
  66 #include <sys/uio.h>
  67 #include <sys/ktrace.h>
  68 #endif
  69 #ifdef EPOCH_TRACE
  70 #include <sys/epoch.h>
  71 #endif
  72
  73 #include <machine/cpu.h>
  74
  75 static void synch_setup(void *dummy);
  76 SYSINIT(synch_setup, SI_SUB_KICK_SCHEDULER, SI_ORDER_FIRST, synch_setup,
  77     NULL);
  78
  79 int     hogticks;
  80 static const char pause_wchan[MAXCPU];
  81
  82 static struct callout loadav_callout;
  83
  84 struct loadavg averunnable =
  85         { {0, 0, 0}, FSCALE };  /* load average, of runnable procs */
  86 /*
  87  * Constants for averages over 1, 5, and 15 minutes
  88  * when sampling at 5 second intervals.
  89  */
  90 static fixpt_t cexp[3] = {
  91         0.9200444146293232 * FSCALE,    /* exp(-1/12) */
  92         0.9834714538216174 * FSCALE,    /* exp(-1/60) */
  93         0.9944598480048967 * FSCALE,    /* exp(-1/180) */
  94 };
  95
  96 /* kernel uses `FSCALE', userland (SHOULD) use kern.fscale */
  97 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, fscale, CTLFLAG_RD, SYSCTL_NULL_INT_PTR, FSCALE,
  98     "Fixed-point scale factor used for calculating load average values");
  99
 100 static void     loadav(void *arg);
 101
 102 SDT_PROVIDER_DECLARE(sched);
 103 SDT_PROBE_DEFINE(sched, , , preempt);
 104
 105 static void
 106 sleepinit(void *unused)
 107 {
 108
 109         hogticks = (hz / 10) * 2;       /* Default only. */
 110         init_sleepqueues();
 111 }
 112
 113 /*
 114  * vmem tries to lock the sleepq mutexes when free'ing kva, so make sure
 115  * it is available.
 116  */
 117 SYSINIT(sleepinit, SI_SUB_KMEM, SI_ORDER_ANY, sleepinit, NULL);
 118
 119 /*
 120  * General sleep call.  Suspends the current thread until a wakeup is
 121  * performed on the specified identifier.  The thread will then be made
 122  * runnable with the specified priority.  Sleeps at most sbt units of time
 123  * (0 means no timeout).  If pri includes the PCATCH flag, let signals
 124  * interrupt the sleep, otherwise ignore them while sleeping.  Returns 0 if
 125  * awakened, EWOULDBLOCK if the timeout expires.  If PCATCH is set and a
 126  * signal becomes pending, ERESTART is returned if the current system
 127  * call should be restarted if possible, and EINTR is returned if the system
 128  * call should be interrupted by the signal (return EINTR).
 129  *
 130  * The lock argument is unlocked before the caller is suspended, and
 131  * re-locked before _sleep() returns.  If priority includes the PDROP
 132  * flag the lock is not re-locked before returning.
 133  */
 134 int
 135 _sleep(const void *ident, struct lock_object *lock, int priority,
 136     const char *wmesg, sbintime_t sbt, sbintime_t pr, int flags)
 137 {
 138         struct thread *td;
 139         struct lock_class *class;
 140         uintptr_t lock_state;
 141         int catch, pri, rval, sleepq_flags;
 142         WITNESS_SAVE_DECL(lock_witness);
 143
 144         td = curthread;
 145 #ifdef KTRACE
 146         if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 147                 ktrcsw(1, 0, wmesg);
 148 #endif
 149         WITNESS_WARN(WARN_GIANTOK | WARN_SLEEPOK, lock,
 150             "Sleeping on \"%s\"", wmesg);
 151         KASSERT(sbt != 0 || mtx_owned(&Giant) || lock != NULL,
 152             ("sleeping without a lock"));
 153         KASSERT(ident != NULL, ("_sleep: NULL ident"));
 154         KASSERT(TD_IS_RUNNING(td), ("_sleep: curthread not running"));
 155         if (priority & PDROP)
 156                 KASSERT(lock != NULL && lock != &Giant.lock_object,
 157                     ("PDROP requires a non-Giant lock"));
 158         if (lock != NULL)
 159                 class = LOCK_CLASS(lock);
 160         else
 161                 class = NULL;
 162
 163         if (SCHEDULER_STOPPED_TD(td)) {
 164                 if (lock != NULL && priority & PDROP)
 165                         class->lc_unlock(lock);
 166                 return (0);
 167         }
 168         catch = priority & PCATCH;
 169         pri = priority & PRIMASK;
 170
 171         KASSERT(!TD_ON_SLEEPQ(td), ("recursive sleep"));
 172
 173         if ((uintptr_t)ident >= (uintptr_t)&pause_wchan[0] &&
 174             (uintptr_t)ident <= (uintptr_t)&pause_wchan[MAXCPU - 1])
 175                 sleepq_flags = SLEEPQ_PAUSE;
 176         else
 177                 sleepq_flags = SLEEPQ_SLEEP;
 178         if (catch)
 179                 sleepq_flags |= SLEEPQ_INTERRUPTIBLE;
 180
 181         sleepq_lock(ident);
 182         CTR5(KTR_PROC, "sleep: thread %ld (pid %ld, %s) on %s (%p)",
 183             td->td_tid, td->td_proc->p_pid, td->td_name, wmesg, ident);
 184
 185         if (lock == &Giant.lock_object)
 186                 mtx_assert(&Giant, MA_OWNED);
 187         DROP_GIANT();
 188         if (lock != NULL && lock != &Giant.lock_object &&
 189             !(class->lc_flags & LC_SLEEPABLE)) {
 190                 KASSERT(!(class->lc_flags & LC_SPINLOCK),
 191                     ("spin locks can only use msleep_spin"));
 192                 WITNESS_SAVE(lock, lock_witness);
 193                 lock_state = class->lc_unlock(lock);
 194         } else
 195                 /* GCC needs to follow the Yellow Brick Road */
 196                 lock_state = -1;
 197
 198         /*
 199          * We put ourselves on the sleep queue and start our timeout
 200          * before calling thread_suspend_check, as we could stop there,
 201          * and a wakeup or a SIGCONT (or both) could occur while we were
 202          * stopped without resuming us.  Thus, we must be ready for sleep
 203          * when cursig() is called.  If the wakeup happens while we're
 204          * stopped, then td will no longer be on a sleep queue upon
 205          * return from cursig().
 206          */
 207         sleepq_add(ident, lock, wmesg, sleepq_flags, 0);
 208         if (sbt != 0)
 209                 sleepq_set_timeout_sbt(ident, sbt, pr, flags);
 210         if (lock != NULL && class->lc_flags & LC_SLEEPABLE) {
 211                 sleepq_release(ident);
 212                 WITNESS_SAVE(lock, lock_witness);
 213                 lock_state = class->lc_unlock(lock);
 214                 sleepq_lock(ident);
 215         }
 216         if (sbt != 0 && catch)
 217                 rval = sleepq_timedwait_sig(ident, pri);
 218         else if (sbt != 0)
 219                 rval = sleepq_timedwait(ident, pri);
 220         else if (catch)
 221                 rval = sleepq_wait_sig(ident, pri);
 222         else {
 223                 sleepq_wait(ident, pri);
 224                 rval = 0;
 225         }
 226 #ifdef KTRACE
 227         if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 228                 ktrcsw(0, 0, wmesg);
 229 #endif
 230         PICKUP_GIANT();
 231         if (lock != NULL && lock != &Giant.lock_object && !(priority & PDROP)) {
 232                 class->lc_lock(lock, lock_state);
 233                 WITNESS_RESTORE(lock, lock_witness);
 234         }
 235         return (rval);
 236 }
 237
 238 int
 239 msleep_spin_sbt(const void *ident, struct mtx *mtx, const char *wmesg,
 240     sbintime_t sbt, sbintime_t pr, int flags)
 241 {
 242         struct thread *td;
 243         int rval;
 244         WITNESS_SAVE_DECL(mtx);
 245
 246         td = curthread;
 247         KASSERT(mtx != NULL, ("sleeping without a mutex"));
 248         KASSERT(ident != NULL, ("msleep_spin_sbt: NULL ident"));
 249         KASSERT(TD_IS_RUNNING(td), ("msleep_spin_sbt: curthread not running"));
 250
 251         if (SCHEDULER_STOPPED_TD(td))
 252                 return (0);
 253
 254         sleepq_lock(ident);
 255         CTR5(KTR_PROC, "msleep_spin: thread %ld (pid %ld, %s) on %s (%p)",
 256             td->td_tid, td->td_proc->p_pid, td->td_name, wmesg, ident);
 257
 258         DROP_GIANT();
 259         mtx_assert(mtx, MA_OWNED | MA_NOTRECURSED);
 260         WITNESS_SAVE(&mtx->lock_object, mtx);
 261         mtx_unlock_spin(mtx);
 262
 263         /*
 264          * We put ourselves on the sleep queue and start our timeout.
 265          */
 266         sleepq_add(ident, &mtx->lock_object, wmesg, SLEEPQ_SLEEP, 0);
 267         if (sbt != 0)
 268                 sleepq_set_timeout_sbt(ident, sbt, pr, flags);
 269
 270         /*
 271          * Can't call ktrace with any spin locks held so it can lock the
 272          * ktrace_mtx lock, and WITNESS_WARN considers it an error to hold
 273          * any spin lock.  Thus, we have to drop the sleepq spin lock while
 274          * we handle those requests.  This is safe since we have placed our
 275          * thread on the sleep queue already.
 276          */
 277 #ifdef KTRACE
 278         if (KTRPOINT(td, KTR_CSW)) {
 279                 sleepq_release(ident);
 280                 ktrcsw(1, 0, wmesg);
 281                 sleepq_lock(ident);
 282         }
 283 #endif
 284 #ifdef WITNESS
 285         sleepq_release(ident);
 286         WITNESS_WARN(WARN_GIANTOK | WARN_SLEEPOK, NULL, "Sleeping on \"%s\"",
 287             wmesg);
 288         sleepq_lock(ident);
 289 #endif
 290         if (sbt != 0)
 291                 rval = sleepq_timedwait(ident, 0);
 292         else {
 293                 sleepq_wait(ident, 0);
 294                 rval = 0;
 295         }
 296 #ifdef KTRACE
 297         if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 298                 ktrcsw(0, 0, wmesg);
 299 #endif
 300         PICKUP_GIANT();
 301         mtx_lock_spin(mtx);
 302         WITNESS_RESTORE(&mtx->lock_object, mtx);
 303         return (rval);
 304 }
 305
 306 /*
 307  * pause_sbt() delays the calling thread by the given signed binary
 308  * time. During cold bootup, pause_sbt() uses the DELAY() function
 309  * instead of the _sleep() function to do the waiting. The "sbt"
 310  * argument must be greater than or equal to zero. A "sbt" value of
 311  * zero is equivalent to a "sbt" value of one tick.
 312  */
 313 int
 314 pause_sbt(const char *wmesg, sbintime_t sbt, sbintime_t pr, int flags)
 315 {
 316         KASSERT(sbt >= 0, ("pause_sbt: timeout must be >= 0"));
 317
 318         /* silently convert invalid timeouts */
 319         if (sbt == 0)
 320                 sbt = tick_sbt;
 321
 322         if ((cold && curthread == &thread0) || kdb_active ||
 323             SCHEDULER_STOPPED()) {
 324                 /*
 325                  * We delay one second at a time to avoid overflowing the
 326                  * system specific DELAY() function(s):
 327                  */
 328                 while (sbt >= SBT_1S) {
 329                         DELAY(1000000);
 330                         sbt -= SBT_1S;
 331                 }
 332                 /* Do the delay remainder, if any */
 333                 sbt = howmany(sbt, SBT_1US);
 334                 if (sbt > 0)
 335                         DELAY(sbt);
 336                 return (EWOULDBLOCK);
 337         }
 338         return (_sleep(&pause_wchan[curcpu], NULL,
 339             (flags & C_CATCH) ? PCATCH : 0, wmesg, sbt, pr, flags));
 340 }
 341
 342 /*
 343  * Make all threads sleeping on the specified identifier runnable.
 344  */
 345 void
 346 wakeup(const void *ident)
 347 {
 348         int wakeup_swapper;
 349
 350         sleepq_lock(ident);
 351         wakeup_swapper = sleepq_broadcast(ident, SLEEPQ_SLEEP, 0, 0);
 352         sleepq_release(ident);
 353         if (wakeup_swapper) {
 354                 KASSERT(ident != &proc0,
 355                     ("wakeup and wakeup_swapper and proc0"));
 356                 kick_proc0();
 357         }
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Make a thread sleeping on the specified identifier runnable.
 362  * May wake more than one thread if a target thread is currently
 363  * swapped out.
 364  */
 365 void
 366 wakeup_one(const void *ident)
 367 {
 368         int wakeup_swapper;
 369
 370         sleepq_lock(ident);
 371         wakeup_swapper = sleepq_signal(ident, SLEEPQ_SLEEP | SLEEPQ_DROP, 0, 0);
 372         if (wakeup_swapper)
 373                 kick_proc0();
 374 }
 375
 376 void
 377 wakeup_any(const void *ident)
 378 {
 379         int wakeup_swapper;
 380
 381         sleepq_lock(ident);
 382         wakeup_swapper = sleepq_signal(ident, SLEEPQ_SLEEP | SLEEPQ_UNFAIR |
 383             SLEEPQ_DROP, 0, 0);
 384         if (wakeup_swapper)
 385                 kick_proc0();
 386 }
 387
 388 /*
 389  * Signal sleeping waiters after the counter has reached zero.
 390  */
 391 void
 392 _blockcount_wakeup(blockcount_t *bc, u_int old)
 393 {
 394
 395         KASSERT(_BLOCKCOUNT_WAITERS(old),
 396             ("%s: no waiters on %p", __func__, bc));
 397
 398         if (atomic_cmpset_int(&bc->__count, _BLOCKCOUNT_WAITERS_FLAG, 0))
 399                 wakeup(bc);
 400 }
 401
 402 /*
 403  * Wait for a wakeup or a signal.  This does not guarantee that the count is
 404  * still zero on return.  Callers wanting a precise answer should use
 405  * blockcount_wait() with an interlock.
 406  *
 407  * If there is no work to wait for, return 0.  If the sleep was interrupted by a
 408  * signal, return EINTR or ERESTART, and return EAGAIN otherwise.
 409  */
 410 int
 411 _blockcount_sleep(blockcount_t *bc, struct lock_object *lock, const char *wmesg,
 412     int prio)
 413 {
 414         void *wchan;
 415         uintptr_t lock_state;
 416         u_int old;
 417         int ret;
 418         bool catch, drop;
 419
 420         KASSERT(lock != &Giant.lock_object,
 421             ("%s: cannot use Giant as the interlock", __func__));
 422
 423         catch = (prio & PCATCH) != 0;
 424         drop = (prio & PDROP) != 0;
 425         prio &= PRIMASK;
 426
 427         /*
 428          * Synchronize with the fence in blockcount_release().  If we end up
 429          * waiting, the sleepqueue lock acquisition will provide the required
 430          * side effects.
 431          *
 432          * If there is no work to wait for, but waiters are present, try to put
 433          * ourselves to sleep to avoid jumping ahead.
 434          */
 435         if (atomic_load_acq_int(&bc->__count) == 0) {
 436                 if (lock != NULL && drop)
 437                         LOCK_CLASS(lock)->lc_unlock(lock);
 438                 return (0);
 439         }
 440         lock_state = 0;
 441         wchan = bc;
 442         sleepq_lock(wchan);
 443         DROP_GIANT();
 444         if (lock != NULL)
 445                 lock_state = LOCK_CLASS(lock)->lc_unlock(lock);
 446         old = blockcount_read(bc);
 447         ret = 0;
 448         do {
 449                 if (_BLOCKCOUNT_COUNT(old) == 0) {
 450                         sleepq_release(wchan);
 451                         goto out;
 452                 }
 453                 if (_BLOCKCOUNT_WAITERS(old))
 454                         break;
 455         } while (!atomic_fcmpset_int(&bc->__count, &old,
 456             old | _BLOCKCOUNT_WAITERS_FLAG));
 457         sleepq_add(wchan, NULL, wmesg, catch ? SLEEPQ_INTERRUPTIBLE : 0, 0);
 458         if (catch)
 459                 ret = sleepq_wait_sig(wchan, prio);
 460         else
 461                 sleepq_wait(wchan, prio);
 462         if (ret == 0)
 463                 ret = EAGAIN;
 464
 465 out:
 466         PICKUP_GIANT();
 467         if (lock != NULL && !drop)
 468                 LOCK_CLASS(lock)->lc_lock(lock, lock_state);
 469
 470         return (ret);
 471 }
 472
 473 static void
 474 kdb_switch(void)
 475 {
 476         thread_unlock(curthread);
 477         kdb_backtrace();
 478         kdb_reenter();
 479         panic("%s: did not reenter debugger", __func__);
 480 }
 481
 482 /*
 483  * The machine independent parts of context switching.
 484  *
 485  * The thread lock is required on entry and is no longer held on return.
 486  */
 487 void
 488 mi_switch(int flags)
 489 {
 490         uint64_t runtime, new_switchtime;
 491         struct thread *td;
 492
 493         td = curthread;                 /* XXX */
 494         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED | MA_NOTRECURSED);
 495         KASSERT(!TD_ON_RUNQ(td), ("mi_switch: called by old code"));
 496 #ifdef INVARIANTS
 497         if (!TD_ON_LOCK(td) && !TD_IS_RUNNING(td))
 498                 mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 499 #endif
 500         KASSERT(td->td_critnest == 1 || KERNEL_PANICKED(),
 501                 ("mi_switch: switch in a critical section"));
 502         KASSERT((flags & (SW_INVOL | SW_VOL)) != 0,
 503             ("mi_switch: switch must be voluntary or involuntary"));
 504
 505         /*
 506          * Don't perform context switches from the debugger.
 507          */
 508         if (kdb_active)
 509                 kdb_switch();
 510         if (SCHEDULER_STOPPED_TD(td))
 511                 return;
 512         if (flags & SW_VOL) {
 513                 td->td_ru.ru_nvcsw++;
 514                 td->td_swvoltick = ticks;
 515         } else {
 516                 td->td_ru.ru_nivcsw++;
 517                 td->td_swinvoltick = ticks;
 518         }
 519 #ifdef SCHED_STATS
 520         SCHED_STAT_INC(sched_switch_stats[flags & SW_TYPE_MASK]);
 521 #endif
 522         /*
 523          * Compute the amount of time during which the current
 524          * thread was running, and add that to its total so far.
 525          */
 526         new_switchtime = cpu_ticks();
 527         runtime = new_switchtime - PCPU_GET(switchtime);
 528         td->td_runtime += runtime;
 529         td->td_incruntime += runtime;
 530         PCPU_SET(switchtime, new_switchtime);
 531         td->td_generation++;    /* bump preempt-detect counter */
 532         VM_CNT_INC(v_swtch);
 533         PCPU_SET(switchticks, ticks);
 534         CTR4(KTR_PROC, "mi_switch: old thread %ld (td_sched %p, pid %ld, %s)",
 535             td->td_tid, td_get_sched(td), td->td_proc->p_pid, td->td_name);
 536 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 537         if (SDT_PROBES_ENABLED() &&
 538             ((flags & SW_PREEMPT) != 0 || ((flags & SW_INVOL) != 0 &&
 539             (flags & SW_TYPE_MASK) == SWT_NEEDRESCHED)))
 540                 SDT_PROBE0(sched, , , preempt);
 541 #endif
 542         sched_switch(td, flags);
 543         CTR4(KTR_PROC, "mi_switch: new thread %ld (td_sched %p, pid %ld, %s)",
 544             td->td_tid, td_get_sched(td), td->td_proc->p_pid, td->td_name);
 545
 546         /*
 547          * If the last thread was exiting, finish cleaning it up.
 548          */
 549         if ((td = PCPU_GET(deadthread))) {
 550                 PCPU_SET(deadthread, NULL);
 551                 thread_stash(td);
 552         }
 553         spinlock_exit();
 554 }
 555
 556 /*
 557  * Change thread state to be runnable, placing it on the run queue if
 558  * it is in memory.  If it is swapped out, return true so our caller
 559  * will know to awaken the swapper.
 560  *
 561  * Requires the thread lock on entry, drops on exit.
 562  */
 563 int
 564 setrunnable(struct thread *td, int srqflags)
 565 {
 566         int swapin;
 567
 568         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
 569         KASSERT(td->td_proc->p_state != PRS_ZOMBIE,
 570             ("setrunnable: pid %d is a zombie", td->td_proc->p_pid));
 571
 572         swapin = 0;
 573         switch (td->td_state) {
 574         case TDS_RUNNING:
 575         case TDS_RUNQ:
 576                 break;
 577         case TDS_CAN_RUN:
 578                 KASSERT((td->td_flags & TDF_INMEM) != 0,
 579                     ("setrunnable: td %p not in mem, flags 0x%X inhibit 0x%X",
 580                     td, td->td_flags, td->td_inhibitors));
 581                 /* unlocks thread lock according to flags */
 582                 sched_wakeup(td, srqflags);
 583                 return (0);
 584         case TDS_INHIBITED:
 585                 /*
 586                  * If we are only inhibited because we are swapped out
 587                  * arrange to swap in this process.
 588                  */
 589                 if (td->td_inhibitors == TDI_SWAPPED &&
 590                     (td->td_flags & TDF_SWAPINREQ) == 0) {
 591                         td->td_flags |= TDF_SWAPINREQ;
 592                         swapin = 1;
 593                 }
 594                 break;
 595         default:
 596                 panic("setrunnable: state 0x%x", td->td_state);
 597         }
 598         if ((srqflags & (SRQ_HOLD | SRQ_HOLDTD)) == 0)
 599                 thread_unlock(td);
 600
 601         return (swapin);
 602 }
 603
 604 /*
 605  * Compute a tenex style load average of a quantity on
 606  * 1, 5 and 15 minute intervals.
 607  */
 608 static void
 609 loadav(void *arg)
 610 {
 611         int i, nrun;
 612         struct loadavg *avg;
 613
 614         nrun = sched_load();
 615         avg = &averunnable;
 616
 617         for (i = 0; i < 3; i++)
 618                 avg->ldavg[i] = (cexp[i] * avg->ldavg[i] +
 619                     nrun * FSCALE * (FSCALE - cexp[i])) >> FSHIFT;
 620
 621         /*
 622          * Schedule the next update to occur after 5 seconds, but add a
 623          * random variation to avoid synchronisation with processes that
 624          * run at regular intervals.
 625          */
 626         callout_reset_sbt(&loadav_callout,
 627             SBT_1US * (4000000 + (int)(random() % 2000001)), SBT_1US,
 628             loadav, NULL, C_DIRECT_EXEC | C_PREL(32));
 629 }
 630
 631 /* ARGSUSED */
 632 static void
 633 synch_setup(void *dummy)
 634 {
 635         callout_init(&loadav_callout, 1);
 636
 637         /* Kick off timeout driven events by calling first time. */
 638         loadav(NULL);
 639 }
 640
 641 int
 642 should_yield(void)
 643 {
 644
 645         return ((u_int)ticks - (u_int)curthread->td_swvoltick >= hogticks);
 646 }
 647
 648 void
 649 maybe_yield(void)
 650 {
 651
 652         if (should_yield())
 653                 kern_yield(PRI_USER);
 654 }
 655
 656 void
 657 kern_yield(int prio)
 658 {
 659         struct thread *td;
 660
 661         td = curthread;
 662         DROP_GIANT();
 663         thread_lock(td);
 664         if (prio == PRI_USER)
 665                 prio = td->td_user_pri;
 666         if (prio >= 0)
 667                 sched_prio(td, prio);
 668         mi_switch(SW_VOL | SWT_RELINQUISH);
 669         PICKUP_GIANT();
 670 }
 671
 672 /*
 673  * General purpose yield system call.
 674  */
 675 int
 676 sys_yield(struct thread *td, struct yield_args *uap)
 677 {
 678
 679         thread_lock(td);
 680         if (PRI_BASE(td->td_pri_class) == PRI_TIMESHARE)
 681                 sched_prio(td, PRI_MAX_TIMESHARE);
 682         mi_switch(SW_VOL | SWT_RELINQUISH);
 683         td->td_retval[0] = 0;
 684         return (0);
 685 }