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