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 uint64_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         TSENTER();
 145         td = curthread;
 146 #ifdef KTRACE
 147         if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 148                 ktrcsw(1, 0, wmesg);
 149 #endif
 150         WITNESS_WARN(WARN_GIANTOK | WARN_SLEEPOK, lock,
 151             "Sleeping on \"%s\"", wmesg);
 152         KASSERT(sbt != 0 || mtx_owned(&Giant) || lock != NULL,
 153             ("sleeping without a lock"));
 154         KASSERT(ident != NULL, ("_sleep: NULL ident"));
 155         KASSERT(TD_IS_RUNNING(td), ("_sleep: curthread not running"));
 156         if (priority & PDROP)
 157                 KASSERT(lock != NULL && lock != &Giant.lock_object,
 158                     ("PDROP requires a non-Giant lock"));
 159         if (lock != NULL)
 160                 class = LOCK_CLASS(lock);
 161         else
 162                 class = NULL;
 163
 164         if (SCHEDULER_STOPPED_TD(td)) {
 165                 if (lock != NULL && priority & PDROP)
 166                         class->lc_unlock(lock);
 167                 return (0);
 168         }
 169         catch = priority & PCATCH;
 170         pri = priority & PRIMASK;
 171
 172         KASSERT(!TD_ON_SLEEPQ(td), ("recursive sleep"));
 173
 174         if ((uintptr_t)ident >= (uintptr_t)&pause_wchan[0] &&
 175             (uintptr_t)ident <= (uintptr_t)&pause_wchan[MAXCPU - 1])
 176                 sleepq_flags = SLEEPQ_PAUSE;
 177         else
 178                 sleepq_flags = SLEEPQ_SLEEP;
 179         if (catch)
 180                 sleepq_flags |= SLEEPQ_INTERRUPTIBLE;
 181
 182         sleepq_lock(ident);
 183         CTR5(KTR_PROC, "sleep: thread %ld (pid %ld, %s) on %s (%p)",
 184             td->td_tid, td->td_proc->p_pid, td->td_name, wmesg, ident);
 185
 186         if (lock == &Giant.lock_object)
 187                 mtx_assert(&Giant, MA_OWNED);
 188         DROP_GIANT();
 189         if (lock != NULL && lock != &Giant.lock_object &&
 190             !(class->lc_flags & LC_SLEEPABLE)) {
 191                 KASSERT(!(class->lc_flags & LC_SPINLOCK),
 192                     ("spin locks can only use msleep_spin"));
 193                 WITNESS_SAVE(lock, lock_witness);
 194                 lock_state = class->lc_unlock(lock);
 195         } else
 196                 /* GCC needs to follow the Yellow Brick Road */
 197                 lock_state = -1;
 198
 199         /*
 200          * We put ourselves on the sleep queue and start our timeout
 201          * before calling thread_suspend_check, as we could stop there,
 202          * and a wakeup or a SIGCONT (or both) could occur while we were
 203          * stopped without resuming us.  Thus, we must be ready for sleep
 204          * when cursig() is called.  If the wakeup happens while we're
 205          * stopped, then td will no longer be on a sleep queue upon
 206          * return from cursig().
 207          */
 208         sleepq_add(ident, lock, wmesg, sleepq_flags, 0);
 209         if (sbt != 0)
 210                 sleepq_set_timeout_sbt(ident, sbt, pr, flags);
 211         if (lock != NULL && class->lc_flags & LC_SLEEPABLE) {
 212                 sleepq_release(ident);
 213                 WITNESS_SAVE(lock, lock_witness);
 214                 lock_state = class->lc_unlock(lock);
 215                 sleepq_lock(ident);
 216         }
 217         if (sbt != 0 && catch)
 218                 rval = sleepq_timedwait_sig(ident, pri);
 219         else if (sbt != 0)
 220                 rval = sleepq_timedwait(ident, pri);
 221         else if (catch)
 222                 rval = sleepq_wait_sig(ident, pri);
 223         else {
 224                 sleepq_wait(ident, pri);
 225                 rval = 0;
 226         }
 227 #ifdef KTRACE
 228         if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 229                 ktrcsw(0, 0, wmesg);
 230 #endif
 231         PICKUP_GIANT();
 232         if (lock != NULL && lock != &Giant.lock_object && !(priority & PDROP)) {
 233                 class->lc_lock(lock, lock_state);
 234                 WITNESS_RESTORE(lock, lock_witness);
 235         }
 236         TSEXIT();
 237         return (rval);
 238 }
 239
 240 int
 241 msleep_spin_sbt(const void *ident, struct mtx *mtx, const char *wmesg,
 242     sbintime_t sbt, sbintime_t pr, int flags)
 243 {
 244         struct thread *td;
 245         int rval;
 246         WITNESS_SAVE_DECL(mtx);
 247
 248         td = curthread;
 249         KASSERT(mtx != NULL, ("sleeping without a mutex"));
 250         KASSERT(ident != NULL, ("msleep_spin_sbt: NULL ident"));
 251         KASSERT(TD_IS_RUNNING(td), ("msleep_spin_sbt: curthread not running"));
 252
 253         if (SCHEDULER_STOPPED_TD(td))
 254                 return (0);
 255
 256         sleepq_lock(ident);
 257         CTR5(KTR_PROC, "msleep_spin: thread %ld (pid %ld, %s) on %s (%p)",
 258             td->td_tid, td->td_proc->p_pid, td->td_name, wmesg, ident);
 259
 260         DROP_GIANT();
 261         mtx_assert(mtx, MA_OWNED | MA_NOTRECURSED);
 262         WITNESS_SAVE(&mtx->lock_object, mtx);
 263         mtx_unlock_spin(mtx);
 264
 265         /*
 266          * We put ourselves on the sleep queue and start our timeout.
 267          */
 268         sleepq_add(ident, &mtx->lock_object, wmesg, SLEEPQ_SLEEP, 0);
 269         if (sbt != 0)
 270                 sleepq_set_timeout_sbt(ident, sbt, pr, flags);
 271
 272         /*
 273          * Can't call ktrace with any spin locks held so it can lock the
 274          * ktrace_mtx lock, and WITNESS_WARN considers it an error to hold
 275          * any spin lock.  Thus, we have to drop the sleepq spin lock while
 276          * we handle those requests.  This is safe since we have placed our
 277          * thread on the sleep queue already.
 278          */
 279 #ifdef KTRACE
 280         if (KTRPOINT(td, KTR_CSW)) {
 281                 sleepq_release(ident);
 282                 ktrcsw(1, 0, wmesg);
 283                 sleepq_lock(ident);
 284         }
 285 #endif
 286 #ifdef WITNESS
 287         sleepq_release(ident);
 288         WITNESS_WARN(WARN_GIANTOK | WARN_SLEEPOK, NULL, "Sleeping on \"%s\"",
 289             wmesg);
 290         sleepq_lock(ident);
 291 #endif
 292         if (sbt != 0)
 293                 rval = sleepq_timedwait(ident, 0);
 294         else {
 295                 sleepq_wait(ident, 0);
 296                 rval = 0;
 297         }
 298 #ifdef KTRACE
 299         if (KTRPOINT(td, KTR_CSW))
 300                 ktrcsw(0, 0, wmesg);
 301 #endif
 302         PICKUP_GIANT();
 303         mtx_lock_spin(mtx);
 304         WITNESS_RESTORE(&mtx->lock_object, mtx);
 305         return (rval);
 306 }
 307
 308 /*
 309  * pause_sbt() delays the calling thread by the given signed binary
 310  * time. During cold bootup, pause_sbt() uses the DELAY() function
 311  * instead of the _sleep() function to do the waiting. The "sbt"
 312  * argument must be greater than or equal to zero. A "sbt" value of
 313  * zero is equivalent to a "sbt" value of one tick.
 314  */
 315 int
 316 pause_sbt(const char *wmesg, sbintime_t sbt, sbintime_t pr, int flags)
 317 {
 318         KASSERT(sbt >= 0, ("pause_sbt: timeout must be >= 0"));
 319
 320         /* silently convert invalid timeouts */
 321         if (sbt == 0)
 322                 sbt = tick_sbt;
 323
 324         if ((cold && curthread == &thread0) || kdb_active ||
 325             SCHEDULER_STOPPED()) {
 326                 /*
 327                  * We delay one second at a time to avoid overflowing the
 328                  * system specific DELAY() function(s):
 329                  */
 330                 while (sbt >= SBT_1S) {
 331                         DELAY(1000000);
 332                         sbt -= SBT_1S;
 333                 }
 334                 /* Do the delay remainder, if any */
 335                 sbt = howmany(sbt, SBT_1US);
 336                 if (sbt > 0)
 337                         DELAY(sbt);
 338                 return (EWOULDBLOCK);
 339         }
 340         return (_sleep(&pause_wchan[curcpu], NULL,
 341             (flags & C_CATCH) ? PCATCH : 0, wmesg, sbt, pr, flags));
 342 }
 343
 344 /*
 345  * Make all threads sleeping on the specified identifier runnable.
 346  */
 347 void
 348 wakeup(const void *ident)
 349 {
 350         int wakeup_swapper;
 351
 352         sleepq_lock(ident);
 353         wakeup_swapper = sleepq_broadcast(ident, SLEEPQ_SLEEP, 0, 0);
 354         sleepq_release(ident);
 355         if (wakeup_swapper) {
 356                 KASSERT(ident != &proc0,
 357                     ("wakeup and wakeup_swapper and proc0"));
 358                 kick_proc0();
 359         }
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Make a thread sleeping on the specified identifier runnable.
 364  * May wake more than one thread if a target thread is currently
 365  * swapped out.
 366  */
 367 void
 368 wakeup_one(const void *ident)
 369 {
 370         int wakeup_swapper;
 371
 372         sleepq_lock(ident);
 373         wakeup_swapper = sleepq_signal(ident, SLEEPQ_SLEEP | SLEEPQ_DROP, 0, 0);
 374         if (wakeup_swapper)
 375                 kick_proc0();
 376 }
 377
 378 void
 379 wakeup_any(const void *ident)
 380 {
 381         int wakeup_swapper;
 382
 383         sleepq_lock(ident);
 384         wakeup_swapper = sleepq_signal(ident, SLEEPQ_SLEEP | SLEEPQ_UNFAIR |
 385             SLEEPQ_DROP, 0, 0);
 386         if (wakeup_swapper)
 387                 kick_proc0();
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Signal sleeping waiters after the counter has reached zero.
 392  */
 393 void
 394 _blockcount_wakeup(blockcount_t *bc, u_int old)
 395 {
 396
 397         KASSERT(_BLOCKCOUNT_WAITERS(old),
 398             ("%s: no waiters on %p", __func__, bc));
 399
 400         if (atomic_cmpset_int(&bc->__count, _BLOCKCOUNT_WAITERS_FLAG, 0))
 401                 wakeup(bc);
 402 }
 403
 404 /*
 405  * Wait for a wakeup or a signal.  This does not guarantee that the count is
 406  * still zero on return.  Callers wanting a precise answer should use
 407  * blockcount_wait() with an interlock.
 408  *
 409  * If there is no work to wait for, return 0.  If the sleep was interrupted by a
 410  * signal, return EINTR or ERESTART, and return EAGAIN otherwise.
 411  */
 412 int
 413 _blockcount_sleep(blockcount_t *bc, struct lock_object *lock, const char *wmesg,
 414     int prio)
 415 {
 416         void *wchan;
 417         uintptr_t lock_state;
 418         u_int old;
 419         int ret;
 420         bool catch, drop;
 421
 422         KASSERT(lock != &Giant.lock_object,
 423             ("%s: cannot use Giant as the interlock", __func__));
 424
 425         catch = (prio & PCATCH) != 0;
 426         drop = (prio & PDROP) != 0;
 427         prio &= PRIMASK;
 428
 429         /*
 430          * Synchronize with the fence in blockcount_release().  If we end up
 431          * waiting, the sleepqueue lock acquisition will provide the required
 432          * side effects.
 433          *
 434          * If there is no work to wait for, but waiters are present, try to put
 435          * ourselves to sleep to avoid jumping ahead.
 436          */
 437         if (atomic_load_acq_int(&bc->__count) == 0) {
 438                 if (lock != NULL && drop)
 439                         LOCK_CLASS(lock)->lc_unlock(lock);
 440                 return (0);
 441         }
 442         lock_state = 0;
 443         wchan = bc;
 444         sleepq_lock(wchan);
 445         DROP_GIANT();
 446         if (lock != NULL)
 447                 lock_state = LOCK_CLASS(lock)->lc_unlock(lock);
 448         old = blockcount_read(bc);
 449         ret = 0;
 450         do {
 451                 if (_BLOCKCOUNT_COUNT(old) == 0) {
 452                         sleepq_release(wchan);
 453                         goto out;
 454                 }
 455                 if (_BLOCKCOUNT_WAITERS(old))
 456                         break;
 457         } while (!atomic_fcmpset_int(&bc->__count, &old,
 458             old | _BLOCKCOUNT_WAITERS_FLAG));
 459         sleepq_add(wchan, NULL, wmesg, catch ? SLEEPQ_INTERRUPTIBLE : 0, 0);
 460         if (catch)
 461                 ret = sleepq_wait_sig(wchan, prio);
 462         else
 463                 sleepq_wait(wchan, prio);
 464         if (ret == 0)
 465                 ret = EAGAIN;
 466
 467 out:
 468         PICKUP_GIANT();
 469         if (lock != NULL && !drop)
 470                 LOCK_CLASS(lock)->lc_lock(lock, lock_state);
 471
 472         return (ret);
 473 }
 474
 475 static void
 476 kdb_switch(void)
 477 {
 478         thread_unlock(curthread);
 479         kdb_backtrace();
 480         kdb_reenter();
 481         panic("%s: did not reenter debugger", __func__);
 482 }
 483
 484 /*
 485  * The machine independent parts of context switching.
 486  *
 487  * The thread lock is required on entry and is no longer held on return.
 488  */
 489 void
 490 mi_switch(int flags)
 491 {
 492         uint64_t runtime, new_switchtime;
 493         struct thread *td;
 494
 495         td = curthread;                 /* XXX */
 496         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED | MA_NOTRECURSED);
 497         KASSERT(!TD_ON_RUNQ(td), ("mi_switch: called by old code"));
 498 #ifdef INVARIANTS
 499         if (!TD_ON_LOCK(td) && !TD_IS_RUNNING(td))
 500                 mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 501 #endif
 502         KASSERT(td->td_critnest == 1 || KERNEL_PANICKED(),
 503                 ("mi_switch: switch in a critical section"));
 504         KASSERT((flags & (SW_INVOL | SW_VOL)) != 0,
 505             ("mi_switch: switch must be voluntary or involuntary"));
 506
 507         /*
 508          * Don't perform context switches from the debugger.
 509          */
 510         if (kdb_active)
 511                 kdb_switch();
 512         if (SCHEDULER_STOPPED_TD(td))
 513                 return;
 514         if (flags & SW_VOL) {
 515                 td->td_ru.ru_nvcsw++;
 516                 td->td_swvoltick = ticks;
 517         } else {
 518                 td->td_ru.ru_nivcsw++;
 519                 td->td_swinvoltick = ticks;
 520         }
 521 #ifdef SCHED_STATS
 522         SCHED_STAT_INC(sched_switch_stats[flags & SW_TYPE_MASK]);
 523 #endif
 524         /*
 525          * Compute the amount of time during which the current
 526          * thread was running, and add that to its total so far.
 527          */
 528         new_switchtime = cpu_ticks();
 529         runtime = new_switchtime - PCPU_GET(switchtime);
 530         td->td_runtime += runtime;
 531         td->td_incruntime += runtime;
 532         PCPU_SET(switchtime, new_switchtime);
 533         td->td_generation++;    /* bump preempt-detect counter */
 534         VM_CNT_INC(v_swtch);
 535         PCPU_SET(switchticks, ticks);
 536         CTR4(KTR_PROC, "mi_switch: old thread %ld (td_sched %p, pid %ld, %s)",
 537             td->td_tid, td_get_sched(td), td->td_proc->p_pid, td->td_name);
 538 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 539         if (SDT_PROBES_ENABLED() &&
 540             ((flags & SW_PREEMPT) != 0 || ((flags & SW_INVOL) != 0 &&
 541             (flags & SW_TYPE_MASK) == SWT_NEEDRESCHED)))
 542                 SDT_PROBE0(sched, , , preempt);
 543 #endif
 544         sched_switch(td, flags);
 545         CTR4(KTR_PROC, "mi_switch: new thread %ld (td_sched %p, pid %ld, %s)",
 546             td->td_tid, td_get_sched(td), td->td_proc->p_pid, td->td_name);
 547
 548         /*
 549          * If the last thread was exiting, finish cleaning it up.
 550          */
 551         if ((td = PCPU_GET(deadthread))) {
 552                 PCPU_SET(deadthread, NULL);
 553                 thread_stash(td);
 554         }
 555         spinlock_exit();
 556 }
 557
 558 /*
 559  * Change thread state to be runnable, placing it on the run queue if
 560  * it is in memory.  If it is swapped out, return true so our caller
 561  * will know to awaken the swapper.
 562  *
 563  * Requires the thread lock on entry, drops on exit.
 564  */
 565 int
 566 setrunnable(struct thread *td, int srqflags)
 567 {
 568         int swapin;
 569
 570         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
 571         KASSERT(td->td_proc->p_state != PRS_ZOMBIE,
 572             ("setrunnable: pid %d is a zombie", td->td_proc->p_pid));
 573
 574         swapin = 0;
 575         switch (td->td_state) {
 576         case TDS_RUNNING:
 577         case TDS_RUNQ:
 578                 break;
 579         case TDS_CAN_RUN:
 580                 KASSERT((td->td_flags & TDF_INMEM) != 0,
 581                     ("setrunnable: td %p not in mem, flags 0x%X inhibit 0x%X",
 582                     td, td->td_flags, td->td_inhibitors));
 583                 /* unlocks thread lock according to flags */
 584                 sched_wakeup(td, srqflags);
 585                 return (0);
 586         case TDS_INHIBITED:
 587                 /*
 588                  * If we are only inhibited because we are swapped out
 589                  * arrange to swap in this process.
 590                  */
 591                 if (td->td_inhibitors == TDI_SWAPPED &&
 592                     (td->td_flags & TDF_SWAPINREQ) == 0) {
 593                         td->td_flags |= TDF_SWAPINREQ;
 594                         swapin = 1;
 595                 }
 596                 break;
 597         default:
 598                 panic("setrunnable: state 0x%x", td->td_state);
 599         }
 600         if ((srqflags & (SRQ_HOLD | SRQ_HOLDTD)) == 0)
 601                 thread_unlock(td);
 602
 603         return (swapin);
 604 }
 605
 606 /*
 607  * Compute a tenex style load average of a quantity on
 608  * 1, 5 and 15 minute intervals.
 609  */
 610 static void
 611 loadav(void *arg)
 612 {
 613         int i;
 614         uint64_t nrun;
 615         struct loadavg *avg;
 616
 617         nrun = (uint64_t)sched_load();
 618         avg = &averunnable;
 619
 620         for (i = 0; i < 3; i++)
 621                 avg->ldavg[i] = (cexp[i] * (uint64_t)avg->ldavg[i] +
 622                     nrun * FSCALE * (FSCALE - cexp[i])) >> FSHIFT;
 623
 624         /*
 625          * Schedule the next update to occur after 5 seconds, but add a
 626          * random variation to avoid synchronisation with processes that
 627          * run at regular intervals.
 628          */
 629         callout_reset_sbt(&loadav_callout,
 630             SBT_1US * (4000000 + (int)(random() % 2000001)), SBT_1US,
 631             loadav, NULL, C_DIRECT_EXEC | C_PREL(32));
 632 }
 633
 634 /* ARGSUSED */
 635 static void
 636 synch_setup(void *dummy)
 637 {
 638         callout_init(&loadav_callout, 1);
 639
 640         /* Kick off timeout driven events by calling first time. */
 641         loadav(NULL);
 642 }
 643
 644 int
 645 should_yield(void)
 646 {
 647
 648         return ((u_int)ticks - (u_int)curthread->td_swvoltick >= hogticks);
 649 }
 650
 651 void
 652 maybe_yield(void)
 653 {
 654
 655         if (should_yield())
 656                 kern_yield(PRI_USER);
 657 }
 658
 659 void
 660 kern_yield(int prio)
 661 {
 662         struct thread *td;
 663
 664         td = curthread;
 665         DROP_GIANT();
 666         thread_lock(td);
 667         if (prio == PRI_USER)
 668                 prio = td->td_user_pri;
 669         if (prio >= 0)
 670                 sched_prio(td, prio);
 671         mi_switch(SW_VOL | SWT_RELINQUISH);
 672         PICKUP_GIANT();
 673 }
 674
 675 /*
 676  * General purpose yield system call.
 677  */
 678 int
 679 sys_yield(struct thread *td, struct yield_args *uap)
 680 {
 681
 682         thread_lock(td);
 683         if (PRI_BASE(td->td_pri_class) == PRI_TIMESHARE)
 684                 sched_prio(td, PRI_MAX_TIMESHARE);
 685         mi_switch(SW_VOL | SWT_RELINQUISH);
 686         td->td_retval[0] = 0;
 687         return (0);
 688 }
 689
 690 int
 691 sys_sched_getcpu(struct thread *td, struct sched_getcpu_args *uap)
 692 {
 693         td->td_retval[0] = td->td_oncpu;
 694         return (0);
 695 }