sys/kern/kern_thread.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (C) 2001 Julian Elischer <julian@freebsd.org>.
   5  *  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice(s), this list of conditions and the following disclaimer as
  12  *    the first lines of this file unmodified other than the possible
  13  *    addition of one or more copyright notices.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice(s), this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  *
  18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDER(S) ``AS IS'' AND ANY
  19  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  20  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  21  * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER(S) BE LIABLE FOR ANY
  22  * DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  23  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  24  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
  25  * CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  28  * DAMAGE.
  29  */
  30
  31 #include "opt_witness.h"
  32 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/systm.h>
  39 #include <sys/kernel.h>
  40 #include <sys/lock.h>
  41 #include <sys/mutex.h>
  42 #include <sys/proc.h>
  43 #include <sys/epoch.h>
  44 #include <sys/rangelock.h>
  45 #include <sys/resourcevar.h>
  46 #include <sys/sdt.h>
  47 #include <sys/smp.h>
  48 #include <sys/sched.h>
  49 #include <sys/sleepqueue.h>
  50 #include <sys/selinfo.h>
  51 #include <sys/syscallsubr.h>
  52 #include <sys/sysent.h>
  53 #include <sys/turnstile.h>
  54 #include <sys/ktr.h>
  55 #include <sys/rwlock.h>
  56 #include <sys/umtx.h>
  57 #include <sys/vmmeter.h>
  58 #include <sys/cpuset.h>
  59 #ifdef  HWPMC_HOOKS
  60 #include <sys/pmckern.h>
  61 #endif
  62
  63 #include <security/audit/audit.h>
  64
  65 #include <vm/vm.h>
  66 #include <vm/vm_extern.h>
  67 #include <vm/uma.h>
  68 #include <sys/eventhandler.h>
  69
  70 /*
  71  * Asserts below verify the stability of struct thread and struct proc
  72  * layout, as exposed by KBI to modules.  On head, the KBI is allowed
  73  * to drift, change to the structures must be accompanied by the
  74  * assert update.
  75  *
  76  * On the stable branches after KBI freeze, conditions must not be
  77  * violated.  Typically new fields are moved to the end of the
  78  * structures.
  79  */
  80 #ifdef __amd64__
  81 _Static_assert(offsetof(struct thread, td_flags) == 0xfc,
  82     "struct thread KBI td_flags");
  83 _Static_assert(offsetof(struct thread, td_pflags) == 0x104,
  84     "struct thread KBI td_pflags");
  85 _Static_assert(offsetof(struct thread, td_frame) == 0x4a0,
  86     "struct thread KBI td_frame");
  87 _Static_assert(offsetof(struct thread, td_emuldata) == 0x6b0,
  88     "struct thread KBI td_emuldata");
  89 _Static_assert(offsetof(struct proc, p_flag) == 0xb0,
  90     "struct proc KBI p_flag");
  91 _Static_assert(offsetof(struct proc, p_pid) == 0xbc,
  92     "struct proc KBI p_pid");
  93 _Static_assert(offsetof(struct proc, p_filemon) == 0x3b8,
  94     "struct proc KBI p_filemon");
  95 _Static_assert(offsetof(struct proc, p_comm) == 0x3d0,
  96     "struct proc KBI p_comm");
  97 _Static_assert(offsetof(struct proc, p_emuldata) == 0x4b0,
  98     "struct proc KBI p_emuldata");
  99 #endif
 100 #ifdef __i386__
 101 _Static_assert(offsetof(struct thread, td_flags) == 0x98,
 102     "struct thread KBI td_flags");
 103 _Static_assert(offsetof(struct thread, td_pflags) == 0xa0,
 104     "struct thread KBI td_pflags");
 105 _Static_assert(offsetof(struct thread, td_frame) == 0x300,
 106     "struct thread KBI td_frame");
 107 _Static_assert(offsetof(struct thread, td_emuldata) == 0x344,
 108     "struct thread KBI td_emuldata");
 109 _Static_assert(offsetof(struct proc, p_flag) == 0x68,
 110     "struct proc KBI p_flag");
 111 _Static_assert(offsetof(struct proc, p_pid) == 0x74,
 112     "struct proc KBI p_pid");
 113 _Static_assert(offsetof(struct proc, p_filemon) == 0x268,
 114     "struct proc KBI p_filemon");
 115 _Static_assert(offsetof(struct proc, p_comm) == 0x27c,
 116     "struct proc KBI p_comm");
 117 _Static_assert(offsetof(struct proc, p_emuldata) == 0x308,
 118     "struct proc KBI p_emuldata");
 119 #endif
 120
 121 SDT_PROVIDER_DECLARE(proc);
 122 SDT_PROBE_DEFINE(proc, , , lwp__exit);
 123
 124 /*
 125  * thread related storage.
 126  */
 127 static uma_zone_t thread_zone;
 128
 129 TAILQ_HEAD(, thread) zombie_threads = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(zombie_threads);
 130 static struct mtx zombie_lock;
 131 MTX_SYSINIT(zombie_lock, &zombie_lock, "zombie lock", MTX_SPIN);
 132
 133 static void thread_zombie(struct thread *);
 134 static int thread_unsuspend_one(struct thread *td, struct proc *p,
 135     bool boundary);
 136
 137 #define TID_BUFFER_SIZE 1024
 138
 139 struct mtx tid_lock;
 140 static struct unrhdr *tid_unrhdr;
 141 static lwpid_t tid_buffer[TID_BUFFER_SIZE];
 142 static int tid_head, tid_tail;
 143 static MALLOC_DEFINE(M_TIDHASH, "tidhash", "thread hash");
 144
 145 struct  tidhashhead *tidhashtbl;
 146 u_long  tidhash;
 147 struct  rwlock tidhash_lock;
 148
 149 EVENTHANDLER_LIST_DEFINE(thread_ctor);
 150 EVENTHANDLER_LIST_DEFINE(thread_dtor);
 151 EVENTHANDLER_LIST_DEFINE(thread_init);
 152 EVENTHANDLER_LIST_DEFINE(thread_fini);
 153
 154 static lwpid_t
 155 tid_alloc(void)
 156 {
 157         lwpid_t tid;
 158
 159         tid = alloc_unr(tid_unrhdr);
 160         if (tid != -1)
 161                 return (tid);
 162         mtx_lock(&tid_lock);
 163         if (tid_head == tid_tail) {
 164                 mtx_unlock(&tid_lock);
 165                 return (-1);
 166         }
 167         tid = tid_buffer[tid_head];
 168         tid_head = (tid_head + 1) % TID_BUFFER_SIZE;
 169         mtx_unlock(&tid_lock);
 170         return (tid);
 171 }
 172
 173 static void
 174 tid_free(lwpid_t tid)
 175 {
 176         lwpid_t tmp_tid = -1;
 177
 178         mtx_lock(&tid_lock);
 179         if ((tid_tail + 1) % TID_BUFFER_SIZE == tid_head) {
 180                 tmp_tid = tid_buffer[tid_head];
 181                 tid_head = (tid_head + 1) % TID_BUFFER_SIZE;
 182         }
 183         tid_buffer[tid_tail] = tid;
 184         tid_tail = (tid_tail + 1) % TID_BUFFER_SIZE;
 185         mtx_unlock(&tid_lock);
 186         if (tmp_tid != -1)
 187                 free_unr(tid_unrhdr, tmp_tid);
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Prepare a thread for use.
 192  */
 193 static int
 194 thread_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
 195 {
 196         struct thread   *td;
 197
 198         td = (struct thread *)mem;
 199         td->td_state = TDS_INACTIVE;
 200         td->td_lastcpu = td->td_oncpu = NOCPU;
 201
 202         td->td_tid = tid_alloc();
 203
 204         /*
 205          * Note that td_critnest begins life as 1 because the thread is not
 206          * running and is thereby implicitly waiting to be on the receiving
 207          * end of a context switch.
 208          */
 209         td->td_critnest = 1;
 210         td->td_lend_user_pri = PRI_MAX;
 211         EVENTHANDLER_DIRECT_INVOKE(thread_ctor, td);
 212 #ifdef AUDIT
 213         audit_thread_alloc(td);
 214 #endif
 215         umtx_thread_alloc(td);
 216         return (0);
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Reclaim a thread after use.
 221  */
 222 static void
 223 thread_dtor(void *mem, int size, void *arg)
 224 {
 225         struct thread *td;
 226
 227         td = (struct thread *)mem;
 228
 229 #ifdef INVARIANTS
 230         /* Verify that this thread is in a safe state to free. */
 231         switch (td->td_state) {
 232         case TDS_INHIBITED:
 233         case TDS_RUNNING:
 234         case TDS_CAN_RUN:
 235         case TDS_RUNQ:
 236                 /*
 237                  * We must never unlink a thread that is in one of
 238                  * these states, because it is currently active.
 239                  */
 240                 panic("bad state for thread unlinking");
 241                 /* NOTREACHED */
 242         case TDS_INACTIVE:
 243                 break;
 244         default:
 245                 panic("bad thread state");
 246                 /* NOTREACHED */
 247         }
 248 #endif
 249 #ifdef AUDIT
 250         audit_thread_free(td);
 251 #endif
 252         /* Free all OSD associated to this thread. */
 253         osd_thread_exit(td);
 254         td_softdep_cleanup(td);
 255         MPASS(td->td_su == NULL);
 256
 257         EVENTHANDLER_DIRECT_INVOKE(thread_dtor, td);
 258         tid_free(td->td_tid);
 259 }
 260
 261 /*
 262  * Initialize type-stable parts of a thread (when newly created).
 263  */
 264 static int
 265 thread_init(void *mem, int size, int flags)
 266 {
 267         struct thread *td;
 268
 269         td = (struct thread *)mem;
 270
 271         td->td_sleepqueue = sleepq_alloc();
 272         td->td_turnstile = turnstile_alloc();
 273         td->td_rlqe = NULL;
 274         EVENTHANDLER_DIRECT_INVOKE(thread_init, td);
 275         umtx_thread_init(td);
 276         td->td_kstack = 0;
 277         td->td_sel = NULL;
 278         return (0);
 279 }
 280
 281 /*
 282  * Tear down type-stable parts of a thread (just before being discarded).
 283  */
 284 static void
 285 thread_fini(void *mem, int size)
 286 {
 287         struct thread *td;
 288
 289         td = (struct thread *)mem;
 290         EVENTHANDLER_DIRECT_INVOKE(thread_fini, td);
 291         rlqentry_free(td->td_rlqe);
 292         turnstile_free(td->td_turnstile);
 293         sleepq_free(td->td_sleepqueue);
 294         umtx_thread_fini(td);
 295         seltdfini(td);
 296 }
 297
 298 /*
 299  * For a newly created process,
 300  * link up all the structures and its initial threads etc.
 301  * called from:
 302  * {arch}/{arch}/machdep.c   {arch}_init(), init386() etc.
 303  * proc_dtor() (should go away)
 304  * proc_init()
 305  */
 306 void
 307 proc_linkup0(struct proc *p, struct thread *td)
 308 {
 309         TAILQ_INIT(&p->p_threads);           /* all threads in proc */
 310         proc_linkup(p, td);
 311 }
 312
 313 void
 314 proc_linkup(struct proc *p, struct thread *td)
 315 {
 316
 317         sigqueue_init(&p->p_sigqueue, p);
 318         p->p_ksi = ksiginfo_alloc(1);
 319         if (p->p_ksi != NULL) {
 320                 /* XXX p_ksi may be null if ksiginfo zone is not ready */
 321                 p->p_ksi->ksi_flags = KSI_EXT | KSI_INS;
 322         }
 323         LIST_INIT(&p->p_mqnotifier);
 324         p->p_numthreads = 0;
 325         thread_link(td, p);
 326 }
 327
 328 /*
 329  * Initialize global thread allocation resources.
 330  */
 331 void
 332 threadinit(void)
 333 {
 334         uint32_t flags;
 335
 336         mtx_init(&tid_lock, "TID lock", NULL, MTX_DEF);
 337
 338         /*
 339          * pid_max cannot be greater than PID_MAX.
 340          * leave one number for thread0.
 341          */
 342         tid_unrhdr = new_unrhdr(PID_MAX + 2, INT_MAX, &tid_lock);
 343
 344         flags = UMA_ZONE_NOFREE;
 345 #ifdef __aarch64__
 346         /*
 347          * Force thread structures to be allocated from the direct map.
 348          * Otherwise, superpage promotions and demotions may temporarily
 349          * invalidate thread structure mappings.  For most dynamically allocated
 350          * structures this is not a problem, but translation faults cannot be
 351          * handled without accessing curthread.
 352          */
 353         flags |= UMA_ZONE_CONTIG;
 354 #endif
 355         thread_zone = uma_zcreate("THREAD", sched_sizeof_thread(),
 356             thread_ctor, thread_dtor, thread_init, thread_fini,
 357             32 - 1, flags);
 358         tidhashtbl = hashinit(maxproc / 2, M_TIDHASH, &tidhash);
 359         rw_init(&tidhash_lock, "tidhash");
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Place an unused thread on the zombie list.
 364  * Use the slpq as that must be unused by now.
 365  */
 366 void
 367 thread_zombie(struct thread *td)
 368 {
 369         mtx_lock_spin(&zombie_lock);
 370         TAILQ_INSERT_HEAD(&zombie_threads, td, td_slpq);
 371         mtx_unlock_spin(&zombie_lock);
 372 }
 373
 374 /*
 375  * Release a thread that has exited after cpu_throw().
 376  */
 377 void
 378 thread_stash(struct thread *td)
 379 {
 380         atomic_subtract_rel_int(&td->td_proc->p_exitthreads, 1);
 381         thread_zombie(td);
 382 }
 383
 384 /*
 385  * Reap zombie resources.
 386  */
 387 void
 388 thread_reap(void)
 389 {
 390         struct thread *td_first, *td_next;
 391
 392         /*
 393          * Don't even bother to lock if none at this instant,
 394          * we really don't care about the next instant.
 395          */
 396         if (!TAILQ_EMPTY(&zombie_threads)) {
 397                 mtx_lock_spin(&zombie_lock);
 398                 td_first = TAILQ_FIRST(&zombie_threads);
 399                 if (td_first)
 400                         TAILQ_INIT(&zombie_threads);
 401                 mtx_unlock_spin(&zombie_lock);
 402                 while (td_first) {
 403                         td_next = TAILQ_NEXT(td_first, td_slpq);
 404                         thread_cow_free(td_first);
 405                         thread_free(td_first);
 406                         td_first = td_next;
 407                 }
 408         }
 409 }
 410
 411 /*
 412  * Allocate a thread.
 413  */
 414 struct thread *
 415 thread_alloc(int pages)
 416 {
 417         struct thread *td;
 418
 419         thread_reap(); /* check if any zombies to get */
 420
 421         td = (struct thread *)uma_zalloc(thread_zone, M_WAITOK);
 422         KASSERT(td->td_kstack == 0, ("thread_alloc got thread with kstack"));
 423         if (!vm_thread_new(td, pages)) {
 424                 uma_zfree(thread_zone, td);
 425                 return (NULL);
 426         }
 427         cpu_thread_alloc(td);
 428         return (td);
 429 }
 430
 431 int
 432 thread_alloc_stack(struct thread *td, int pages)
 433 {
 434
 435         KASSERT(td->td_kstack == 0,
 436             ("thread_alloc_stack called on a thread with kstack"));
 437         if (!vm_thread_new(td, pages))
 438                 return (0);
 439         cpu_thread_alloc(td);
 440         return (1);
 441 }
 442
 443 /*
 444  * Deallocate a thread.
 445  */
 446 void
 447 thread_free(struct thread *td)
 448 {
 449
 450         lock_profile_thread_exit(td);
 451         if (td->td_cpuset)
 452                 cpuset_rel(td->td_cpuset);
 453         td->td_cpuset = NULL;
 454         cpu_thread_free(td);
 455         if (td->td_kstack != 0)
 456                 vm_thread_dispose(td);
 457         callout_drain(&td->td_slpcallout);
 458         uma_zfree(thread_zone, td);
 459 }
 460
 461 void
 462 thread_cow_get_proc(struct thread *newtd, struct proc *p)
 463 {
 464
 465         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 466         newtd->td_realucred = crcowget(p->p_ucred);
 467         newtd->td_ucred = newtd->td_realucred;
 468         newtd->td_limit = lim_hold(p->p_limit);
 469         newtd->td_cowgen = p->p_cowgen;
 470 }
 471
 472 void
 473 thread_cow_get(struct thread *newtd, struct thread *td)
 474 {
 475
 476         MPASS(td->td_realucred == td->td_ucred);
 477         newtd->td_realucred = crcowget(td->td_realucred);
 478         newtd->td_ucred = newtd->td_realucred;
 479         newtd->td_limit = lim_hold(td->td_limit);
 480         newtd->td_cowgen = td->td_cowgen;
 481 }
 482
 483 void
 484 thread_cow_free(struct thread *td)
 485 {
 486
 487         if (td->td_realucred != NULL)
 488                 crcowfree(td);
 489         if (td->td_limit != NULL)
 490                 lim_free(td->td_limit);
 491 }
 492
 493 void
 494 thread_cow_update(struct thread *td)
 495 {
 496         struct proc *p;
 497         struct ucred *oldcred;
 498         struct plimit *oldlimit;
 499
 500         p = td->td_proc;
 501         oldlimit = NULL;
 502         PROC_LOCK(p);
 503         oldcred = crcowsync();
 504         if (td->td_limit != p->p_limit) {
 505                 oldlimit = td->td_limit;
 506                 td->td_limit = lim_hold(p->p_limit);
 507         }
 508         td->td_cowgen = p->p_cowgen;
 509         PROC_UNLOCK(p);
 510         if (oldcred != NULL)
 511                 crfree(oldcred);
 512         if (oldlimit != NULL)
 513                 lim_free(oldlimit);
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Discard the current thread and exit from its context.
 518  * Always called with scheduler locked.
 519  *
 520  * Because we can't free a thread while we're operating under its context,
 521  * push the current thread into our CPU's deadthread holder. This means
 522  * we needn't worry about someone else grabbing our context before we
 523  * do a cpu_throw().
 524  */
 525 void
 526 thread_exit(void)
 527 {
 528         uint64_t runtime, new_switchtime;
 529         struct thread *td;
 530         struct thread *td2;
 531         struct proc *p;
 532         int wakeup_swapper;
 533
 534         td = curthread;
 535         p = td->td_proc;
 536
 537         PROC_SLOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 538         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 539
 540         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 541         KASSERT(p != NULL, ("thread exiting without a process"));
 542         CTR3(KTR_PROC, "thread_exit: thread %p (pid %ld, %s)", td,
 543             (long)p->p_pid, td->td_name);
 544         SDT_PROBE0(proc, , , lwp__exit);
 545         KASSERT(TAILQ_EMPTY(&td->td_sigqueue.sq_list), ("signal pending"));
 546         MPASS(td->td_realucred == td->td_ucred);
 547
 548         /*
 549          * drop FPU & debug register state storage, or any other
 550          * architecture specific resources that
 551          * would not be on a new untouched process.
 552          */
 553         cpu_thread_exit(td);
 554
 555         /*
 556          * The last thread is left attached to the process
 557          * So that the whole bundle gets recycled. Skip
 558          * all this stuff if we never had threads.
 559          * EXIT clears all sign of other threads when
 560          * it goes to single threading, so the last thread always
 561          * takes the short path.
 562          */
 563         if (p->p_flag & P_HADTHREADS) {
 564                 if (p->p_numthreads > 1) {
 565                         atomic_add_int(&td->td_proc->p_exitthreads, 1);
 566                         thread_unlink(td);
 567                         td2 = FIRST_THREAD_IN_PROC(p);
 568                         sched_exit_thread(td2, td);
 569
 570                         /*
 571                          * The test below is NOT true if we are the
 572                          * sole exiting thread. P_STOPPED_SINGLE is unset
 573                          * in exit1() after it is the only survivor.
 574                          */
 575                         if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) {
 576                                 if (p->p_numthreads == p->p_suspcount) {
 577                                         thread_lock(p->p_singlethread);
 578                                         wakeup_swapper = thread_unsuspend_one(
 579                                                 p->p_singlethread, p, false);
 580                                         if (wakeup_swapper)
 581                                                 kick_proc0();
 582                                 }
 583                         }
 584
 585                         PCPU_SET(deadthread, td);
 586                 } else {
 587                         /*
 588                          * The last thread is exiting.. but not through exit()
 589                          */
 590                         panic ("thread_exit: Last thread exiting on its own");
 591                 }
 592         }
 593 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 594         /*
 595          * If this thread is part of a process that is being tracked by hwpmc(4),
 596          * inform the module of the thread's impending exit.
 597          */
 598         if (PMC_PROC_IS_USING_PMCS(td->td_proc)) {
 599                 PMC_SWITCH_CONTEXT(td, PMC_FN_CSW_OUT);
 600                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_THR_EXIT, NULL);
 601         } else if (PMC_SYSTEM_SAMPLING_ACTIVE())
 602                 PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_THR_EXIT_LOG, NULL);
 603 #endif
 604         PROC_UNLOCK(p);
 605         PROC_STATLOCK(p);
 606         thread_lock(td);
 607         PROC_SUNLOCK(p);
 608
 609         /* Do the same timestamp bookkeeping that mi_switch() would do. */
 610         new_switchtime = cpu_ticks();
 611         runtime = new_switchtime - PCPU_GET(switchtime);
 612         td->td_runtime += runtime;
 613         td->td_incruntime += runtime;
 614         PCPU_SET(switchtime, new_switchtime);
 615         PCPU_SET(switchticks, ticks);
 616         VM_CNT_INC(v_swtch);
 617
 618         /* Save our resource usage in our process. */
 619         td->td_ru.ru_nvcsw++;
 620         ruxagg_locked(p, td);
 621         rucollect(&p->p_ru, &td->td_ru);
 622         PROC_STATUNLOCK(p);
 623
 624         td->td_state = TDS_INACTIVE;
 625 #ifdef WITNESS
 626         witness_thread_exit(td);
 627 #endif
 628         CTR1(KTR_PROC, "thread_exit: cpu_throw() thread %p", td);
 629         sched_throw(td);
 630         panic("I'm a teapot!");
 631         /* NOTREACHED */
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Do any thread specific cleanups that may be needed in wait()
 636  * called with Giant, proc and schedlock not held.
 637  */
 638 void
 639 thread_wait(struct proc *p)
 640 {
 641         struct thread *td;
 642
 643         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 644         KASSERT(p->p_numthreads == 1, ("multiple threads in thread_wait()"));
 645         KASSERT(p->p_exitthreads == 0, ("p_exitthreads leaking"));
 646         td = FIRST_THREAD_IN_PROC(p);
 647         /* Lock the last thread so we spin until it exits cpu_throw(). */
 648         thread_lock(td);
 649         thread_unlock(td);
 650         lock_profile_thread_exit(td);
 651         cpuset_rel(td->td_cpuset);
 652         td->td_cpuset = NULL;
 653         cpu_thread_clean(td);
 654         thread_cow_free(td);
 655         callout_drain(&td->td_slpcallout);
 656         thread_reap();  /* check for zombie threads etc. */
 657 }
 658
 659 /*
 660  * Link a thread to a process.
 661  * set up anything that needs to be initialized for it to
 662  * be used by the process.
 663  */
 664 void
 665 thread_link(struct thread *td, struct proc *p)
 666 {
 667
 668         /*
 669          * XXX This can't be enabled because it's called for proc0 before
 670          * its lock has been created.
 671          * PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 672          */
 673         td->td_state    = TDS_INACTIVE;
 674         td->td_proc     = p;
 675         td->td_flags    = TDF_INMEM;
 676
 677         LIST_INIT(&td->td_contested);
 678         LIST_INIT(&td->td_lprof[0]);
 679         LIST_INIT(&td->td_lprof[1]);
 680 #ifdef EPOCH_TRACE
 681         SLIST_INIT(&td->td_epochs);
 682 #endif
 683         sigqueue_init(&td->td_sigqueue, p);
 684         callout_init(&td->td_slpcallout, 1);
 685         TAILQ_INSERT_TAIL(&p->p_threads, td, td_plist);
 686         p->p_numthreads++;
 687 }
 688
 689 /*
 690  * Called from:
 691  *  thread_exit()
 692  */
 693 void
 694 thread_unlink(struct thread *td)
 695 {
 696         struct proc *p = td->td_proc;
 697
 698         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 699 #ifdef EPOCH_TRACE
 700         MPASS(SLIST_EMPTY(&td->td_epochs));
 701 #endif
 702
 703         TAILQ_REMOVE(&p->p_threads, td, td_plist);
 704         p->p_numthreads--;
 705         /* could clear a few other things here */
 706         /* Must  NOT clear links to proc! */
 707 }
 708
 709 static int
 710 calc_remaining(struct proc *p, int mode)
 711 {
 712         int remaining;
 713
 714         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 715         PROC_SLOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 716         if (mode == SINGLE_EXIT)
 717                 remaining = p->p_numthreads;
 718         else if (mode == SINGLE_BOUNDARY)
 719                 remaining = p->p_numthreads - p->p_boundary_count;
 720         else if (mode == SINGLE_NO_EXIT || mode == SINGLE_ALLPROC)
 721                 remaining = p->p_numthreads - p->p_suspcount;
 722         else
 723                 panic("calc_remaining: wrong mode %d", mode);
 724         return (remaining);
 725 }
 726
 727 static int
 728 remain_for_mode(int mode)
 729 {
 730
 731         return (mode == SINGLE_ALLPROC ? 0 : 1);
 732 }
 733
 734 static int
 735 weed_inhib(int mode, struct thread *td2, struct proc *p)
 736 {
 737         int wakeup_swapper;
 738
 739         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 740         PROC_SLOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 741         THREAD_LOCK_ASSERT(td2, MA_OWNED);
 742
 743         wakeup_swapper = 0;
 744
 745         /*
 746          * Since the thread lock is dropped by the scheduler we have
 747          * to retry to check for races.
 748          */
 749 restart:
 750         switch (mode) {
 751         case SINGLE_EXIT:
 752                 if (TD_IS_SUSPENDED(td2)) {
 753                         wakeup_swapper |= thread_unsuspend_one(td2, p, true);
 754                         thread_lock(td2);
 755                         goto restart;
 756                 }
 757                 if (TD_CAN_ABORT(td2)) {
 758                         wakeup_swapper |= sleepq_abort(td2, EINTR);
 759                         return (wakeup_swapper);
 760                 }
 761                 break;
 762         case SINGLE_BOUNDARY:
 763         case SINGLE_NO_EXIT:
 764                 if (TD_IS_SUSPENDED(td2) &&
 765                     (td2->td_flags & TDF_BOUNDARY) == 0) {
 766                         wakeup_swapper |= thread_unsuspend_one(td2, p, false);
 767                         thread_lock(td2);
 768                         goto restart;
 769                 }
 770                 if (TD_CAN_ABORT(td2)) {
 771                         wakeup_swapper |= sleepq_abort(td2, ERESTART);
 772                         return (wakeup_swapper);
 773                 }
 774                 break;
 775         case SINGLE_ALLPROC:
 776                 /*
 777                  * ALLPROC suspend tries to avoid spurious EINTR for
 778                  * threads sleeping interruptable, by suspending the
 779                  * thread directly, similarly to sig_suspend_threads().
 780                  * Since such sleep is not performed at the user
 781                  * boundary, TDF_BOUNDARY flag is not set, and TDF_ALLPROCSUSP
 782                  * is used to avoid immediate un-suspend.
 783                  */
 784                 if (TD_IS_SUSPENDED(td2) && (td2->td_flags & (TDF_BOUNDARY |
 785                     TDF_ALLPROCSUSP)) == 0) {
 786                         wakeup_swapper |= thread_unsuspend_one(td2, p, false);
 787                         thread_lock(td2);
 788                         goto restart;
 789                 }
 790                 if (TD_CAN_ABORT(td2)) {
 791                         if ((td2->td_flags & TDF_SBDRY) == 0) {
 792                                 thread_suspend_one(td2);
 793                                 td2->td_flags |= TDF_ALLPROCSUSP;
 794                         } else {
 795                                 wakeup_swapper |= sleepq_abort(td2, ERESTART);
 796                                 return (wakeup_swapper);
 797                         }
 798                 }
 799                 break;
 800         default:
 801                 break;
 802         }
 803         thread_unlock(td2);
 804         return (wakeup_swapper);
 805 }
 806
 807 /*
 808  * Enforce single-threading.
 809  *
 810  * Returns 1 if the caller must abort (another thread is waiting to
 811  * exit the process or similar). Process is locked!
 812  * Returns 0 when you are successfully the only thread running.
 813  * A process has successfully single threaded in the suspend mode when
 814  * There are no threads in user mode. Threads in the kernel must be
 815  * allowed to continue until they get to the user boundary. They may even
 816  * copy out their return values and data before suspending. They may however be
 817  * accelerated in reaching the user boundary as we will wake up
 818  * any sleeping threads that are interruptable. (PCATCH).
 819  */
 820 int
 821 thread_single(struct proc *p, int mode)
 822 {
 823         struct thread *td;
 824         struct thread *td2;
 825         int remaining, wakeup_swapper;
 826
 827         td = curthread;
 828         KASSERT(mode == SINGLE_EXIT || mode == SINGLE_BOUNDARY ||
 829             mode == SINGLE_ALLPROC || mode == SINGLE_NO_EXIT,
 830             ("invalid mode %d", mode));
 831         /*
 832          * If allowing non-ALLPROC singlethreading for non-curproc
 833          * callers, calc_remaining() and remain_for_mode() should be
 834          * adjusted to also account for td->td_proc != p.  For now
 835          * this is not implemented because it is not used.
 836          */
 837         KASSERT((mode == SINGLE_ALLPROC && td->td_proc != p) ||
 838             (mode != SINGLE_ALLPROC && td->td_proc == p),
 839             ("mode %d proc %p curproc %p", mode, p, td->td_proc));
 840         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 841         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 842
 843         if ((p->p_flag & P_HADTHREADS) == 0 && mode != SINGLE_ALLPROC)
 844                 return (0);
 845
 846         /* Is someone already single threading? */
 847         if (p->p_singlethread != NULL && p->p_singlethread != td)
 848                 return (1);
 849
 850         if (mode == SINGLE_EXIT) {
 851                 p->p_flag |= P_SINGLE_EXIT;
 852                 p->p_flag &= ~P_SINGLE_BOUNDARY;
 853         } else {
 854                 p->p_flag &= ~P_SINGLE_EXIT;
 855                 if (mode == SINGLE_BOUNDARY)
 856                         p->p_flag |= P_SINGLE_BOUNDARY;
 857                 else
 858                         p->p_flag &= ~P_SINGLE_BOUNDARY;
 859         }
 860         if (mode == SINGLE_ALLPROC)
 861                 p->p_flag |= P_TOTAL_STOP;
 862         p->p_flag |= P_STOPPED_SINGLE;
 863         PROC_SLOCK(p);
 864         p->p_singlethread = td;
 865         remaining = calc_remaining(p, mode);
 866         while (remaining != remain_for_mode(mode)) {
 867                 if (P_SHOULDSTOP(p) != P_STOPPED_SINGLE)
 868                         goto stopme;
 869                 wakeup_swapper = 0;
 870                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td2) {
 871                         if (td2 == td)
 872                                 continue;
 873                         thread_lock(td2);
 874                         td2->td_flags |= TDF_ASTPENDING | TDF_NEEDSUSPCHK;
 875                         if (TD_IS_INHIBITED(td2)) {
 876                                 wakeup_swapper |= weed_inhib(mode, td2, p);
 877 #ifdef SMP
 878                         } else if (TD_IS_RUNNING(td2) && td != td2) {
 879                                 forward_signal(td2);
 880                                 thread_unlock(td2);
 881 #endif
 882                         } else
 883                                 thread_unlock(td2);
 884                 }
 885                 if (wakeup_swapper)
 886                         kick_proc0();
 887                 remaining = calc_remaining(p, mode);
 888
 889                 /*
 890                  * Maybe we suspended some threads.. was it enough?
 891                  */
 892                 if (remaining == remain_for_mode(mode))
 893                         break;
 894
 895 stopme:
 896                 /*
 897                  * Wake us up when everyone else has suspended.
 898                  * In the mean time we suspend as well.
 899                  */
 900                 thread_suspend_switch(td, p);
 901                 remaining = calc_remaining(p, mode);
 902         }
 903         if (mode == SINGLE_EXIT) {
 904                 /*
 905                  * Convert the process to an unthreaded process.  The
 906                  * SINGLE_EXIT is called by exit1() or execve(), in
 907                  * both cases other threads must be retired.
 908                  */
 909                 KASSERT(p->p_numthreads == 1, ("Unthreading with >1 threads"));
 910                 p->p_singlethread = NULL;
 911                 p->p_flag &= ~(P_STOPPED_SINGLE | P_SINGLE_EXIT | P_HADTHREADS);
 912
 913                 /*
 914                  * Wait for any remaining threads to exit cpu_throw().
 915                  */
 916                 while (p->p_exitthreads != 0) {
 917                         PROC_SUNLOCK(p);
 918                         PROC_UNLOCK(p);
 919                         sched_relinquish(td);
 920                         PROC_LOCK(p);
 921                         PROC_SLOCK(p);
 922                 }
 923         } else if (mode == SINGLE_BOUNDARY) {
 924                 /*
 925                  * Wait until all suspended threads are removed from
 926                  * the processors.  The thread_suspend_check()
 927                  * increments p_boundary_count while it is still
 928                  * running, which makes it possible for the execve()
 929                  * to destroy vmspace while our other threads are
 930                  * still using the address space.
 931                  *
 932                  * We lock the thread, which is only allowed to
 933                  * succeed after context switch code finished using
 934                  * the address space.
 935                  */
 936                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td2) {
 937                         if (td2 == td)
 938                                 continue;
 939                         thread_lock(td2);
 940                         KASSERT((td2->td_flags & TDF_BOUNDARY) != 0,
 941                             ("td %p not on boundary", td2));
 942                         KASSERT(TD_IS_SUSPENDED(td2),
 943                             ("td %p is not suspended", td2));
 944                         thread_unlock(td2);
 945                 }
 946         }
 947         PROC_SUNLOCK(p);
 948         return (0);
 949 }
 950
 951 bool
 952 thread_suspend_check_needed(void)
 953 {
 954         struct proc *p;
 955         struct thread *td;
 956
 957         td = curthread;
 958         p = td->td_proc;
 959         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 960         return (P_SHOULDSTOP(p) || ((p->p_flag & P_TRACED) != 0 &&
 961             (td->td_dbgflags & TDB_SUSPEND) != 0));
 962 }
 963
 964 /*
 965  * Called in from locations that can safely check to see
 966  * whether we have to suspend or at least throttle for a
 967  * single-thread event (e.g. fork).
 968  *
 969  * Such locations include userret().
 970  * If the "return_instead" argument is non zero, the thread must be able to
 971  * accept 0 (caller may continue), or 1 (caller must abort) as a result.
 972  *
 973  * The 'return_instead' argument tells the function if it may do a
 974  * thread_exit() or suspend, or whether the caller must abort and back
 975  * out instead.
 976  *
 977  * If the thread that set the single_threading request has set the
 978  * P_SINGLE_EXIT bit in the process flags then this call will never return
 979  * if 'return_instead' is false, but will exit.
 980  *
 981  * P_SINGLE_EXIT | return_instead == 0| return_instead != 0
 982  *---------------+--------------------+---------------------
 983  *       0       | returns 0          |   returns 0 or 1
 984  *               | when ST ends       |   immediately
 985  *---------------+--------------------+---------------------
 986  *       1       | thread exits       |   returns 1
 987  *               |                    |  immediately
 988  * 0 = thread_exit() or suspension ok,
 989  * other = return error instead of stopping the thread.
 990  *
 991  * While a full suspension is under effect, even a single threading
 992  * thread would be suspended if it made this call (but it shouldn't).
 993  * This call should only be made from places where
 994  * thread_exit() would be safe as that may be the outcome unless
 995  * return_instead is set.
 996  */
 997 int
 998 thread_suspend_check(int return_instead)
 999 {
1000         struct thread *td;
1001         struct proc *p;
1002         int wakeup_swapper;
1003
1004         td = curthread;
1005         p = td->td_proc;
1006         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
1007         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1008         while (thread_suspend_check_needed()) {
1009                 if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) {
1010                         KASSERT(p->p_singlethread != NULL,
1011                             ("singlethread not set"));
1012                         /*
1013                          * The only suspension in action is a
1014                          * single-threading. Single threader need not stop.
1015                          * It is safe to access p->p_singlethread unlocked
1016                          * because it can only be set to our address by us.
1017                          */
1018                         if (p->p_singlethread == td)
1019                                 return (0);     /* Exempt from stopping. */
1020                 }
1021                 if ((p->p_flag & P_SINGLE_EXIT) && return_instead)
1022                         return (EINTR);
1023
1024                 /* Should we goto user boundary if we didn't come from there? */
1025                 if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE &&
1026                     (p->p_flag & P_SINGLE_BOUNDARY) && return_instead)
1027                         return (ERESTART);
1028
1029                 /*
1030                  * Ignore suspend requests if they are deferred.
1031                  */
1032                 if ((td->td_flags & TDF_SBDRY) != 0) {
1033                         KASSERT(return_instead,
1034                             ("TDF_SBDRY set for unsafe thread_suspend_check"));
1035                         KASSERT((td->td_flags & (TDF_SEINTR | TDF_SERESTART)) !=
1036                             (TDF_SEINTR | TDF_SERESTART),
1037                             ("both TDF_SEINTR and TDF_SERESTART"));
1038                         return (TD_SBDRY_INTR(td) ? TD_SBDRY_ERRNO(td) : 0);
1039                 }
1040
1041                 /*
1042                  * If the process is waiting for us to exit,
1043                  * this thread should just suicide.
1044                  * Assumes that P_SINGLE_EXIT implies P_STOPPED_SINGLE.
1045                  */
1046                 if ((p->p_flag & P_SINGLE_EXIT) && (p->p_singlethread != td)) {
1047                         PROC_UNLOCK(p);
1048
1049                         /*
1050                          * Allow Linux emulation layer to do some work
1051                          * before thread suicide.
1052                          */
1053                         if (__predict_false(p->p_sysent->sv_thread_detach != NULL))
1054                                 (p->p_sysent->sv_thread_detach)(td);
1055                         umtx_thread_exit(td);
1056                         kern_thr_exit(td);
1057                         panic("stopped thread did not exit");
1058                 }
1059
1060                 PROC_SLOCK(p);
1061                 thread_stopped(p);
1062                 if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) {
1063                         if (p->p_numthreads == p->p_suspcount + 1) {
1064                                 thread_lock(p->p_singlethread);
1065                                 wakeup_swapper = thread_unsuspend_one(
1066                                     p->p_singlethread, p, false);
1067                                 if (wakeup_swapper)
1068                                         kick_proc0();
1069                         }
1070                 }
1071                 PROC_UNLOCK(p);
1072                 thread_lock(td);
1073                 /*
1074                  * When a thread suspends, it just
1075                  * gets taken off all queues.
1076                  */
1077                 thread_suspend_one(td);
1078                 if (return_instead == 0) {
1079                         p->p_boundary_count++;
1080                         td->td_flags |= TDF_BOUNDARY;
1081                 }
1082                 PROC_SUNLOCK(p);
1083                 mi_switch(SW_INVOL | SWT_SUSPEND);
1084                 PROC_LOCK(p);
1085         }
1086         return (0);
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Check for possible stops and suspensions while executing a
1091  * casueword or similar transiently failing operation.
1092  *
1093  * The sleep argument controls whether the function can handle a stop
1094  * request itself or it should return ERESTART and the request is
1095  * proceed at the kernel/user boundary in ast.
1096  *
1097  * Typically, when retrying due to casueword(9) failure (rv == 1), we
1098  * should handle the stop requests there, with exception of cases when
1099  * the thread owns a kernel resource, for instance busied the umtx
1100  * key, or when functions return immediately if thread_check_susp()
1101  * returned non-zero.  On the other hand, retrying the whole lock
1102  * operation, we better not stop there but delegate the handling to
1103  * ast.
1104  *
1105  * If the request is for thread termination P_SINGLE_EXIT, we cannot
1106  * handle it at all, and simply return EINTR.
1107  */
1108 int
1109 thread_check_susp(struct thread *td, bool sleep)
1110 {
1111         struct proc *p;
1112         int error;
1113
1114         /*
1115          * The check for TDF_NEEDSUSPCHK is racy, but it is enough to
1116          * eventually break the lockstep loop.
1117          */
1118         if ((td->td_flags & TDF_NEEDSUSPCHK) == 0)
1119                 return (0);
1120         error = 0;
1121         p = td->td_proc;
1122         PROC_LOCK(p);
1123         if (p->p_flag & P_SINGLE_EXIT)
1124                 error = EINTR;
1125         else if (P_SHOULDSTOP(p) ||
1126             ((p->p_flag & P_TRACED) && (td->td_dbgflags & TDB_SUSPEND)))
1127                 error = sleep ? thread_suspend_check(0) : ERESTART;
1128         PROC_UNLOCK(p);
1129         return (error);
1130 }
1131
1132 void
1133 thread_suspend_switch(struct thread *td, struct proc *p)
1134 {
1135
1136         KASSERT(!TD_IS_SUSPENDED(td), ("already suspended"));
1137         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1138         PROC_SLOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1139         /*
1140          * We implement thread_suspend_one in stages here to avoid
1141          * dropping the proc lock while the thread lock is owned.
1142          */
1143         if (p == td->td_proc) {
1144                 thread_stopped(p);
1145                 p->p_suspcount++;
1146         }
1147         PROC_UNLOCK(p);
1148         thread_lock(td);
1149         td->td_flags &= ~TDF_NEEDSUSPCHK;
1150         TD_SET_SUSPENDED(td);
1151         sched_sleep(td, 0);
1152         PROC_SUNLOCK(p);
1153         DROP_GIANT();
1154         mi_switch(SW_VOL | SWT_SUSPEND);
1155         PICKUP_GIANT();
1156         PROC_LOCK(p);
1157         PROC_SLOCK(p);
1158 }
1159
1160 void
1161 thread_suspend_one(struct thread *td)
1162 {
1163         struct proc *p;
1164
1165         p = td->td_proc;
1166         PROC_SLOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1167         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
1168         KASSERT(!TD_IS_SUSPENDED(td), ("already suspended"));
1169         p->p_suspcount++;
1170         td->td_flags &= ~TDF_NEEDSUSPCHK;
1171         TD_SET_SUSPENDED(td);
1172         sched_sleep(td, 0);
1173 }
1174
1175 static int
1176 thread_unsuspend_one(struct thread *td, struct proc *p, bool boundary)
1177 {
1178
1179         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
1180         KASSERT(TD_IS_SUSPENDED(td), ("Thread not suspended"));
1181         TD_CLR_SUSPENDED(td);
1182         td->td_flags &= ~TDF_ALLPROCSUSP;
1183         if (td->td_proc == p) {
1184                 PROC_SLOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1185                 p->p_suspcount--;
1186                 if (boundary && (td->td_flags & TDF_BOUNDARY) != 0) {
1187                         td->td_flags &= ~TDF_BOUNDARY;
1188                         p->p_boundary_count--;
1189                 }
1190         }
1191         return (setrunnable(td, 0));
1192 }
1193
1194 /*
1195  * Allow all threads blocked by single threading to continue running.
1196  */
1197 void
1198 thread_unsuspend(struct proc *p)
1199 {
1200         struct thread *td;
1201         int wakeup_swapper;
1202
1203         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1204         PROC_SLOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1205         wakeup_swapper = 0;
1206         if (!P_SHOULDSTOP(p)) {
1207                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1208                         thread_lock(td);
1209                         if (TD_IS_SUSPENDED(td)) {
1210                                 wakeup_swapper |= thread_unsuspend_one(td, p,
1211                                     true);
1212                         } else
1213                                 thread_unlock(td);
1214                 }
1215         } else if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE &&
1216             p->p_numthreads == p->p_suspcount) {
1217                 /*
1218                  * Stopping everything also did the job for the single
1219                  * threading request. Now we've downgraded to single-threaded,
1220                  * let it continue.
1221                  */
1222                 if (p->p_singlethread->td_proc == p) {
1223                         thread_lock(p->p_singlethread);
1224                         wakeup_swapper = thread_unsuspend_one(
1225                             p->p_singlethread, p, false);
1226                 }
1227         }
1228         if (wakeup_swapper)
1229                 kick_proc0();
1230 }
1231
1232 /*
1233  * End the single threading mode..
1234  */
1235 void
1236 thread_single_end(struct proc *p, int mode)
1237 {
1238         struct thread *td;
1239         int wakeup_swapper;
1240
1241         KASSERT(mode == SINGLE_EXIT || mode == SINGLE_BOUNDARY ||
1242             mode == SINGLE_ALLPROC || mode == SINGLE_NO_EXIT,
1243             ("invalid mode %d", mode));
1244         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1245         KASSERT((mode == SINGLE_ALLPROC && (p->p_flag & P_TOTAL_STOP) != 0) ||
1246             (mode != SINGLE_ALLPROC && (p->p_flag & P_TOTAL_STOP) == 0),
1247             ("mode %d does not match P_TOTAL_STOP", mode));
1248         KASSERT(mode == SINGLE_ALLPROC || p->p_singlethread == curthread,
1249             ("thread_single_end from other thread %p %p",
1250             curthread, p->p_singlethread));
1251         KASSERT(mode != SINGLE_BOUNDARY ||
1252             (p->p_flag & P_SINGLE_BOUNDARY) != 0,
1253             ("mis-matched SINGLE_BOUNDARY flags %x", p->p_flag));
1254         p->p_flag &= ~(P_STOPPED_SINGLE | P_SINGLE_EXIT | P_SINGLE_BOUNDARY |
1255             P_TOTAL_STOP);
1256         PROC_SLOCK(p);
1257         p->p_singlethread = NULL;
1258         wakeup_swapper = 0;
1259         /*
1260          * If there are other threads they may now run,
1261          * unless of course there is a blanket 'stop order'
1262          * on the process. The single threader must be allowed
1263          * to continue however as this is a bad place to stop.
1264          */
1265         if (p->p_numthreads != remain_for_mode(mode) && !P_SHOULDSTOP(p)) {
1266                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1267                         thread_lock(td);
1268                         if (TD_IS_SUSPENDED(td)) {
1269                                 wakeup_swapper |= thread_unsuspend_one(td, p,
1270                                     mode == SINGLE_BOUNDARY);
1271                         } else
1272                                 thread_unlock(td);
1273                 }
1274         }
1275         KASSERT(mode != SINGLE_BOUNDARY || p->p_boundary_count == 0,
1276             ("inconsistent boundary count %d", p->p_boundary_count));
1277         PROC_SUNLOCK(p);
1278         if (wakeup_swapper)
1279                 kick_proc0();
1280 }
1281
1282 struct thread *
1283 thread_find(struct proc *p, lwpid_t tid)
1284 {
1285         struct thread *td;
1286
1287         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1288         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
1289                 if (td->td_tid == tid)
1290                         break;
1291         }
1292         return (td);
1293 }
1294
1295 /* Locate a thread by number; return with proc lock held. */
1296 struct thread *
1297 tdfind(lwpid_t tid, pid_t pid)
1298 {
1299 #define RUN_THRESH      16
1300         struct thread *td;
1301         int run = 0;
1302
1303         td = curthread;
1304         if (td->td_tid == tid) {
1305                 if (pid != -1 && td->td_proc->p_pid != pid)
1306                         return (NULL);
1307                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1308                 return (td);
1309         }
1310
1311         rw_rlock(&tidhash_lock);
1312         LIST_FOREACH(td, TIDHASH(tid), td_hash) {
1313                 if (td->td_tid == tid) {
1314                         if (pid != -1 && td->td_proc->p_pid != pid) {
1315                                 td = NULL;
1316                                 break;
1317                         }
1318                         PROC_LOCK(td->td_proc);
1319                         if (td->td_proc->p_state == PRS_NEW) {
1320                                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1321                                 td = NULL;
1322                                 break;
1323                         }
1324                         if (run > RUN_THRESH) {
1325                                 if (rw_try_upgrade(&tidhash_lock)) {
1326                                         LIST_REMOVE(td, td_hash);
1327                                         LIST_INSERT_HEAD(TIDHASH(td->td_tid),
1328                                                 td, td_hash);
1329                                         rw_wunlock(&tidhash_lock);
1330                                         return (td);
1331                                 }
1332                         }
1333                         break;
1334                 }
1335                 run++;
1336         }
1337         rw_runlock(&tidhash_lock);
1338         return (td);
1339 }
1340
1341 void
1342 tidhash_add(struct thread *td)
1343 {
1344         rw_wlock(&tidhash_lock);
1345         LIST_INSERT_HEAD(TIDHASH(td->td_tid), td, td_hash);
1346         rw_wunlock(&tidhash_lock);
1347 }
1348
1349 void
1350 tidhash_remove(struct thread *td)
1351 {
1352         rw_wlock(&tidhash_lock);
1353         LIST_REMOVE(td, td_hash);
1354         rw_wunlock(&tidhash_lock);
1355 }