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