sys/kern/kern_thread.c

   1 /*-
   2  * Copyright (C) 2001 Julian Elischer <julian@freebsd.org>.
   3  *  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice(s), this list of conditions and the following disclaimer as
  10  *    the first lines of this file unmodified other than the possible
  11  *    addition of one or more copyright notices.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice(s), this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDER(S) ``AS IS'' AND ANY
  17  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  18  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  19  * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER(S) BE LIABLE FOR ANY
  20  * DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  21  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  22  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
  23  * CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  26  * DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/kernel.h>
  35 #include <sys/lock.h>
  36 #include <sys/mutex.h>
  37 #include <sys/proc.h>
  38 #include <sys/resourcevar.h>
  39 #include <sys/smp.h>
  40 #include <sys/sysctl.h>
  41 #include <sys/sched.h>
  42 #include <sys/sleepqueue.h>
  43 #include <sys/turnstile.h>
  44 #include <sys/ktr.h>
  45 #include <sys/umtx.h>
  46
  47 #include <security/audit/audit.h>
  48
  49 #include <vm/vm.h>
  50 #include <vm/vm_extern.h>
  51 #include <vm/uma.h>
  52
  53 /*
  54  * thread related storage.
  55  */
  56 static uma_zone_t thread_zone;
  57
  58 SYSCTL_NODE(_kern, OID_AUTO, threads, CTLFLAG_RW, 0, "thread allocation");
  59
  60 int max_threads_per_proc = 1500;
  61 SYSCTL_INT(_kern_threads, OID_AUTO, max_threads_per_proc, CTLFLAG_RW,
  62         &max_threads_per_proc, 0, "Limit on threads per proc");
  63
  64 int max_threads_hits;
  65 SYSCTL_INT(_kern_threads, OID_AUTO, max_threads_hits, CTLFLAG_RD,
  66         &max_threads_hits, 0, "");
  67
  68 #ifdef KSE
  69 int virtual_cpu;
  70
  71 #endif
  72 TAILQ_HEAD(, thread) zombie_threads = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(zombie_threads);
  73 struct mtx kse_zombie_lock;
  74 MTX_SYSINIT(kse_zombie_lock, &kse_zombie_lock, "kse zombie lock", MTX_SPIN);
  75
  76 #ifdef KSE
  77 static int
  78 sysctl_kse_virtual_cpu(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
  79 {
  80         int error, new_val;
  81         int def_val;
  82
  83         def_val = mp_ncpus;
  84         if (virtual_cpu == 0)
  85                 new_val = def_val;
  86         else
  87                 new_val = virtual_cpu;
  88         error = sysctl_handle_int(oidp, &new_val, 0, req);
  89         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
  90                 return (error);
  91         if (new_val < 0)
  92                 return (EINVAL);
  93         virtual_cpu = new_val;
  94         return (0);
  95 }
  96
  97 /* DEBUG ONLY */
  98 SYSCTL_PROC(_kern_threads, OID_AUTO, virtual_cpu, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
  99         0, sizeof(virtual_cpu), sysctl_kse_virtual_cpu, "I",
 100         "debug virtual cpus");
 101 #endif
 102
 103 struct mtx tid_lock;
 104 static struct unrhdr *tid_unrhdr;
 105
 106 /*
 107  * Prepare a thread for use.
 108  */
 109 static int
 110 thread_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
 111 {
 112         struct thread   *td;
 113
 114         td = (struct thread *)mem;
 115         td->td_state = TDS_INACTIVE;
 116         td->td_oncpu = NOCPU;
 117
 118         td->td_tid = alloc_unr(tid_unrhdr);
 119
 120         /*
 121          * Note that td_critnest begins life as 1 because the thread is not
 122          * running and is thereby implicitly waiting to be on the receiving
 123          * end of a context switch.  A context switch must occur inside a
 124          * critical section, and in fact, includes hand-off of the sched_lock.
 125          * After a context switch to a newly created thread, it will release
 126          * sched_lock for the first time, and its td_critnest will hit 0 for
 127          * the first time.  This happens on the far end of a context switch,
 128          * and when it context switches away from itself, it will in fact go
 129          * back into a critical section, and hand off the sched lock to the
 130          * next thread.
 131          */
 132         td->td_critnest = 1;
 133
 134 #ifdef AUDIT
 135         audit_thread_alloc(td);
 136 #endif
 137         umtx_thread_alloc(td);
 138         return (0);
 139 }
 140
 141 /*
 142  * Reclaim a thread after use.
 143  */
 144 static void
 145 thread_dtor(void *mem, int size, void *arg)
 146 {
 147         struct thread *td;
 148
 149         td = (struct thread *)mem;
 150
 151 #ifdef INVARIANTS
 152         /* Verify that this thread is in a safe state to free. */
 153         switch (td->td_state) {
 154         case TDS_INHIBITED:
 155         case TDS_RUNNING:
 156         case TDS_CAN_RUN:
 157         case TDS_RUNQ:
 158                 /*
 159                  * We must never unlink a thread that is in one of
 160                  * these states, because it is currently active.
 161                  */
 162                 panic("bad state for thread unlinking");
 163                 /* NOTREACHED */
 164         case TDS_INACTIVE:
 165                 break;
 166         default:
 167                 panic("bad thread state");
 168                 /* NOTREACHED */
 169         }
 170 #endif
 171 #ifdef AUDIT
 172         audit_thread_free(td);
 173 #endif
 174         free_unr(tid_unrhdr, td->td_tid);
 175         sched_newthread(td);
 176 }
 177
 178 /*
 179  * Initialize type-stable parts of a thread (when newly created).
 180  */
 181 static int
 182 thread_init(void *mem, int size, int flags)
 183 {
 184         struct thread *td;
 185
 186         td = (struct thread *)mem;
 187
 188         vm_thread_new(td, 0);
 189         cpu_thread_setup(td);
 190         td->td_sleepqueue = sleepq_alloc();
 191         td->td_turnstile = turnstile_alloc();
 192         td->td_sched = (struct td_sched *)&td[1];
 193         sched_newthread(td);
 194         umtx_thread_init(td);
 195         return (0);
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Tear down type-stable parts of a thread (just before being discarded).
 200  */
 201 static void
 202 thread_fini(void *mem, int size)
 203 {
 204         struct thread *td;
 205
 206         td = (struct thread *)mem;
 207         turnstile_free(td->td_turnstile);
 208         sleepq_free(td->td_sleepqueue);
 209         umtx_thread_fini(td);
 210         vm_thread_dispose(td);
 211 }
 212
 213 /*
 214  * For a newly created process,
 215  * link up all the structures and its initial threads etc.
 216  * called from:
 217  * {arch}/{arch}/machdep.c   ia64_init(), init386() etc.
 218  * proc_dtor() (should go away)
 219  * proc_init()
 220  */
 221 void
 222 proc_linkup(struct proc *p, struct thread *td)
 223 {
 224         TAILQ_INIT(&p->p_threads);           /* all threads in proc */
 225         TAILQ_INIT(&p->p_upcalls);           /* upcall list */
 226         sigqueue_init(&p->p_sigqueue, p);
 227         p->p_ksi = ksiginfo_alloc(1);
 228         if (p->p_ksi != NULL) {
 229                 /* XXX p_ksi may be null if ksiginfo zone is not ready */
 230                 p->p_ksi->ksi_flags = KSI_EXT | KSI_INS;
 231         }
 232         LIST_INIT(&p->p_mqnotifier);
 233         p->p_numthreads = 0;
 234         thread_link(td, p);
 235 }
 236
 237 /*
 238  * Initialize global thread allocation resources.
 239  */
 240 void
 241 threadinit(void)
 242 {
 243
 244         mtx_init(&tid_lock, "TID lock", NULL, MTX_DEF);
 245         tid_unrhdr = new_unrhdr(PID_MAX + 1, INT_MAX, &tid_lock);
 246
 247         thread_zone = uma_zcreate("THREAD", sched_sizeof_thread(),
 248             thread_ctor, thread_dtor, thread_init, thread_fini,
 249             UMA_ALIGN_CACHE, 0);
 250 #ifdef KSE
 251         kseinit();      /* set up kse specific stuff  e.g. upcall zone*/
 252 #endif
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Stash an embarasingly extra thread into the zombie thread queue.
 257  * Use the slpq as that must be unused by now.
 258  */
 259 void
 260 thread_stash(struct thread *td)
 261 {
 262         mtx_lock_spin(&kse_zombie_lock);
 263         TAILQ_INSERT_HEAD(&zombie_threads, td, td_slpq);
 264         mtx_unlock_spin(&kse_zombie_lock);
 265 }
 266
 267 /*
 268  * Reap zombie kse resource.
 269  */
 270 void
 271 thread_reap(void)
 272 {
 273         struct thread *td_first, *td_next;
 274
 275         /*
 276          * Don't even bother to lock if none at this instant,
 277          * we really don't care about the next instant..
 278          */
 279         if (!TAILQ_EMPTY(&zombie_threads)) {
 280                 mtx_lock_spin(&kse_zombie_lock);
 281                 td_first = TAILQ_FIRST(&zombie_threads);
 282                 if (td_first)
 283                         TAILQ_INIT(&zombie_threads);
 284                 mtx_unlock_spin(&kse_zombie_lock);
 285                 while (td_first) {
 286                         td_next = TAILQ_NEXT(td_first, td_slpq);
 287                         if (td_first->td_ucred)
 288                                 crfree(td_first->td_ucred);
 289                         thread_free(td_first);
 290                         td_first = td_next;
 291                 }
 292         }
 293 }
 294
 295 /*
 296  * Allocate a thread.
 297  */
 298 struct thread *
 299 thread_alloc(void)
 300 {
 301
 302         thread_reap(); /* check if any zombies to get */
 303         return (uma_zalloc(thread_zone, M_WAITOK));
 304 }
 305
 306
 307 /*
 308  * Deallocate a thread.
 309  */
 310 void
 311 thread_free(struct thread *td)
 312 {
 313
 314         cpu_thread_clean(td);
 315         uma_zfree(thread_zone, td);
 316 }
 317
 318 /*
 319  * Discard the current thread and exit from its context.
 320  * Always called with scheduler locked.
 321  *
 322  * Because we can't free a thread while we're operating under its context,
 323  * push the current thread into our CPU's deadthread holder. This means
 324  * we needn't worry about someone else grabbing our context before we
 325  * do a cpu_throw().  This may not be needed now as we are under schedlock.
 326  * Maybe we can just do a thread_stash() as thr_exit1 does.
 327  */
 328 /*  XXX
 329  * libthr expects its thread exit to return for the last
 330  * thread, meaning that the program is back to non-threaded
 331  * mode I guess. Because we do this (cpu_throw) unconditionally
 332  * here, they have their own version of it. (thr_exit1())
 333  * that doesn't do it all if this was the last thread.
 334  * It is also called from thread_suspend_check().
 335  * Of course in the end, they end up coming here through exit1
 336  * anyhow..  After fixing 'thr' to play by the rules we should be able
 337  * to merge these two functions together.
 338  *
 339  * called from:
 340  * exit1()
 341  * kse_exit()
 342  * thr_exit()
 343  * ifdef KSE
 344  * thread_user_enter()
 345  * thread_userret()
 346  * endif
 347  * thread_suspend_check()
 348  */
 349 void
 350 thread_exit(void)
 351 {
 352         uint64_t new_switchtime;
 353         struct thread *td;
 354         struct proc *p;
 355
 356         td = curthread;
 357         p = td->td_proc;
 358
 359         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 360         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 361         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 362         KASSERT(p != NULL, ("thread exiting without a process"));
 363         CTR3(KTR_PROC, "thread_exit: thread %p (pid %ld, %s)", td,
 364             (long)p->p_pid, p->p_comm);
 365         KASSERT(TAILQ_EMPTY(&td->td_sigqueue.sq_list), ("signal pending"));
 366
 367 #ifdef AUDIT
 368         AUDIT_SYSCALL_EXIT(0, td);
 369 #endif
 370
 371 #ifdef KSE
 372         if (td->td_standin != NULL) {
 373                 /*
 374                  * Note that we don't need to free the cred here as it
 375                  * is done in thread_reap().
 376                  */
 377                 thread_stash(td->td_standin);
 378                 td->td_standin = NULL;
 379         }
 380 #endif
 381
 382         umtx_thread_exit(td);
 383
 384         /*
 385          * drop FPU & debug register state storage, or any other
 386          * architecture specific resources that
 387          * would not be on a new untouched process.
 388          */
 389         cpu_thread_exit(td);    /* XXXSMP */
 390
 391 #ifdef KSE
 392         /*
 393          * The thread is exiting. scheduler can release its stuff
 394          * and collect stats etc.
 395          * XXX this is not very right, since PROC_UNLOCK may still
 396          * need scheduler stuff.
 397          */
 398         sched_thread_exit(td);
 399 #endif
 400
 401         /* Do the same timestamp bookkeeping that mi_switch() would do. */
 402         new_switchtime = cpu_ticks();
 403         p->p_rux.rux_runtime += (new_switchtime - PCPU_GET(switchtime));
 404         p->p_rux.rux_uticks += td->td_uticks;
 405         p->p_rux.rux_sticks += td->td_sticks;
 406         p->p_rux.rux_iticks += td->td_iticks;
 407         PCPU_SET(switchtime, new_switchtime);
 408         PCPU_SET(switchticks, ticks);
 409         cnt.v_swtch++;
 410
 411         /* Add our usage into the usage of all our children. */
 412         if (p->p_numthreads == 1)
 413                 ruadd(p->p_ru, &p->p_rux, &p->p_stats->p_cru, &p->p_crux);
 414
 415         /*
 416          * The last thread is left attached to the process
 417          * So that the whole bundle gets recycled. Skip
 418          * all this stuff if we never had threads.
 419          * EXIT clears all sign of other threads when
 420          * it goes to single threading, so the last thread always
 421          * takes the short path.
 422          */
 423         if (p->p_flag & P_HADTHREADS) {
 424                 if (p->p_numthreads > 1) {
 425                         thread_unlink(td);
 426
 427                         sched_exit_thread(FIRST_THREAD_IN_PROC(p), td);
 428
 429                         /*
 430                          * The test below is NOT true if we are the
 431                          * sole exiting thread. P_STOPPED_SNGL is unset
 432                          * in exit1() after it is the only survivor.
 433                          */
 434                         if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) {
 435                                 if (p->p_numthreads == p->p_suspcount) {
 436                                         thread_unsuspend_one(p->p_singlethread);
 437                                 }
 438                         }
 439
 440 #ifdef KSE
 441                         /*
 442                          * Because each upcall structure has an owner thread,
 443                          * owner thread exits only when process is in exiting
 444                          * state, so upcall to userland is no longer needed,
 445                          * deleting upcall structure is safe here.
 446                          * So when all threads in a group is exited, all upcalls
 447                          * in the group should be automatically freed.
 448                          *  XXXKSE This is a KSE thing and should be exported
 449                          * there somehow.
 450                          */
 451                         upcall_remove(td);
 452 #endif
 453
 454                         PROC_UNLOCK(p);
 455                         PCPU_SET(deadthread, td);
 456                 } else {
 457                         /*
 458                          * The last thread is exiting.. but not through exit()
 459                          * what should we do?
 460                          * Theoretically this can't happen
 461                          * exit1() - clears threading flags before coming here
 462                          * kse_exit() - treats last thread specially
 463                          * thr_exit() - treats last thread specially
 464                          * ifdef KSE
 465                          * thread_user_enter() - only if more exist
 466                          * thread_userret() - only if more exist
 467                          * endif
 468                          * thread_suspend_check() - only if more exist
 469                          */
 470                         panic ("thread_exit: Last thread exiting on its own");
 471                 }
 472         } else {
 473                 /*
 474                  * non threaded process comes here.
 475                  * This includes an EX threaded process that is coming
 476                  * here via exit1(). (exit1 dethreads the proc first).
 477                  */
 478                 PROC_UNLOCK(p);
 479         }
 480         td->td_state = TDS_INACTIVE;
 481         CTR1(KTR_PROC, "thread_exit: cpu_throw() thread %p", td);
 482         cpu_throw(td, choosethread());
 483         panic("I'm a teapot!");
 484         /* NOTREACHED */
 485 }
 486
 487 /*
 488  * Do any thread specific cleanups that may be needed in wait()
 489  * called with Giant, proc and schedlock not held.
 490  */
 491 void
 492 thread_wait(struct proc *p)
 493 {
 494         struct thread *td;
 495
 496         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 497         KASSERT((p->p_numthreads == 1), ("Multiple threads in wait1()"));
 498         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 499 #ifdef KSE
 500                 if (td->td_standin != NULL) {
 501                         if (td->td_standin->td_ucred != NULL) {
 502                                 crfree(td->td_standin->td_ucred);
 503                                 td->td_standin->td_ucred = NULL;
 504                         }
 505                         thread_free(td->td_standin);
 506                         td->td_standin = NULL;
 507                 }
 508 #endif
 509                 cpu_thread_clean(td);
 510                 crfree(td->td_ucred);
 511         }
 512         thread_reap();  /* check for zombie threads etc. */
 513 }
 514
 515 /*
 516  * Link a thread to a process.
 517  * set up anything that needs to be initialized for it to
 518  * be used by the process.
 519  *
 520  * Note that we do not link to the proc's ucred here.
 521  * The thread is linked as if running but no KSE assigned.
 522  * Called from:
 523  *  proc_linkup()
 524  *  thread_schedule_upcall()
 525  *  thr_create()
 526  */
 527 void
 528 thread_link(struct thread *td, struct proc *p)
 529 {
 530
 531         td->td_state    = TDS_INACTIVE;
 532         td->td_proc     = p;
 533         td->td_flags    = 0;
 534
 535         LIST_INIT(&td->td_contested);
 536         sigqueue_init(&td->td_sigqueue, p);
 537         callout_init(&td->td_slpcallout, CALLOUT_MPSAFE);
 538         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->p_threads, td, td_plist);
 539         p->p_numthreads++;
 540 }
 541
 542 /*
 543  * Convert a process with one thread to an unthreaded process.
 544  * Called from:
 545  *  thread_single(exit)  (called from execve and exit)
 546  *  kse_exit()          XXX may need cleaning up wrt KSE stuff
 547  */
 548 void
 549 thread_unthread(struct thread *td)
 550 {
 551         struct proc *p = td->td_proc;
 552
 553         KASSERT((p->p_numthreads == 1), ("Unthreading with >1 threads"));
 554 #ifdef KSE
 555         upcall_remove(td);
 556         p->p_flag &= ~(P_SA|P_HADTHREADS);
 557         td->td_mailbox = NULL;
 558         td->td_pflags &= ~(TDP_SA | TDP_CAN_UNBIND);
 559         if (td->td_standin != NULL) {
 560                 thread_stash(td->td_standin);
 561                 td->td_standin = NULL;
 562         }
 563         sched_set_concurrency(p, 1);
 564 #else
 565         p->p_flag &= ~P_HADTHREADS;
 566 #endif
 567 }
 568
 569 /*
 570  * Called from:
 571  *  thread_exit()
 572  */
 573 void
 574 thread_unlink(struct thread *td)
 575 {
 576         struct proc *p = td->td_proc;
 577
 578         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 579         TAILQ_REMOVE(&p->p_threads, td, td_plist);
 580         p->p_numthreads--;
 581         /* could clear a few other things here */
 582         /* Must  NOT clear links to proc! */
 583 }
 584
 585 /*
 586  * Enforce single-threading.
 587  *
 588  * Returns 1 if the caller must abort (another thread is waiting to
 589  * exit the process or similar). Process is locked!
 590  * Returns 0 when you are successfully the only thread running.
 591  * A process has successfully single threaded in the suspend mode when
 592  * There are no threads in user mode. Threads in the kernel must be
 593  * allowed to continue until they get to the user boundary. They may even
 594  * copy out their return values and data before suspending. They may however be
 595  * accelerated in reaching the user boundary as we will wake up
 596  * any sleeping threads that are interruptable. (PCATCH).
 597  */
 598 int
 599 thread_single(int mode)
 600 {
 601         struct thread *td;
 602         struct thread *td2;
 603         struct proc *p;
 604         int remaining;
 605
 606         td = curthread;
 607         p = td->td_proc;
 608         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 609         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 610         KASSERT((td != NULL), ("curthread is NULL"));
 611
 612         if ((p->p_flag & P_HADTHREADS) == 0)
 613                 return (0);
 614
 615         /* Is someone already single threading? */
 616         if (p->p_singlethread != NULL && p->p_singlethread != td)
 617                 return (1);
 618
 619         if (mode == SINGLE_EXIT) {
 620                 p->p_flag |= P_SINGLE_EXIT;
 621                 p->p_flag &= ~P_SINGLE_BOUNDARY;
 622         } else {
 623                 p->p_flag &= ~P_SINGLE_EXIT;
 624                 if (mode == SINGLE_BOUNDARY)
 625                         p->p_flag |= P_SINGLE_BOUNDARY;
 626                 else
 627                         p->p_flag &= ~P_SINGLE_BOUNDARY;
 628         }
 629         p->p_flag |= P_STOPPED_SINGLE;
 630         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 631         p->p_singlethread = td;
 632         if (mode == SINGLE_EXIT)
 633                 remaining = p->p_numthreads;
 634         else if (mode == SINGLE_BOUNDARY)
 635                 remaining = p->p_numthreads - p->p_boundary_count;
 636         else
 637                 remaining = p->p_numthreads - p->p_suspcount;
 638         while (remaining != 1) {
 639                 if (P_SHOULDSTOP(p) != P_STOPPED_SINGLE)
 640                         goto stopme;
 641                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td2) {
 642                         if (td2 == td)
 643                                 continue;
 644                         td2->td_flags |= TDF_ASTPENDING;
 645                         if (TD_IS_INHIBITED(td2)) {
 646                                 switch (mode) {
 647                                 case SINGLE_EXIT:
 648                                         if (td->td_flags & TDF_DBSUSPEND)
 649                                                 td->td_flags &= ~TDF_DBSUSPEND;
 650                                         if (TD_IS_SUSPENDED(td2))
 651                                                 thread_unsuspend_one(td2);
 652                                         if (TD_ON_SLEEPQ(td2) &&
 653                                             (td2->td_flags & TDF_SINTR))
 654                                                 sleepq_abort(td2, EINTR);
 655                                         break;
 656                                 case SINGLE_BOUNDARY:
 657                                         if (TD_IS_SUSPENDED(td2) &&
 658                                             !(td2->td_flags & TDF_BOUNDARY))
 659                                                 thread_unsuspend_one(td2);
 660                                         if (TD_ON_SLEEPQ(td2) &&
 661                                             (td2->td_flags & TDF_SINTR))
 662                                                 sleepq_abort(td2, ERESTART);
 663                                         break;
 664                                 default:
 665                                         if (TD_IS_SUSPENDED(td2))
 666                                                 continue;
 667                                         /*
 668                                          * maybe other inhibited states too?
 669                                          */
 670                                         if ((td2->td_flags & TDF_SINTR) &&
 671                                             (td2->td_inhibitors &
 672                                             (TDI_SLEEPING | TDI_SWAPPED)))
 673                                                 thread_suspend_one(td2);
 674                                         break;
 675                                 }
 676                         }
 677 #ifdef SMP
 678                         else if (TD_IS_RUNNING(td2) && td != td2) {
 679                                 forward_signal(td2);
 680                         }
 681 #endif
 682                 }
 683                 if (mode == SINGLE_EXIT)
 684                         remaining = p->p_numthreads;
 685                 else if (mode == SINGLE_BOUNDARY)
 686                         remaining = p->p_numthreads - p->p_boundary_count;
 687                 else
 688                         remaining = p->p_numthreads - p->p_suspcount;
 689
 690                 /*
 691                  * Maybe we suspended some threads.. was it enough?
 692                  */
 693                 if (remaining == 1)
 694                         break;
 695
 696 stopme:
 697                 /*
 698                  * Wake us up when everyone else has suspended.
 699                  * In the mean time we suspend as well.
 700                  */
 701                 thread_stopped(p);
 702                 thread_suspend_one(td);
 703                 PROC_UNLOCK(p);
 704                 mi_switch(SW_VOL, NULL);
 705                 mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 706                 PROC_LOCK(p);
 707                 mtx_lock_spin(&sched_lock);
 708                 if (mode == SINGLE_EXIT)
 709                         remaining = p->p_numthreads;
 710                 else if (mode == SINGLE_BOUNDARY)
 711                         remaining = p->p_numthreads - p->p_boundary_count;
 712                 else
 713                         remaining = p->p_numthreads - p->p_suspcount;
 714         }
 715         if (mode == SINGLE_EXIT) {
 716                 /*
 717                  * We have gotten rid of all the other threads and we
 718                  * are about to either exit or exec. In either case,
 719                  * we try our utmost  to revert to being a non-threaded
 720                  * process.
 721                  */
 722                 p->p_singlethread = NULL;
 723                 p->p_flag &= ~(P_STOPPED_SINGLE | P_SINGLE_EXIT);
 724                 thread_unthread(td);
 725         }
 726         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 727         return (0);
 728 }
 729
 730 /*
 731  * Called in from locations that can safely check to see
 732  * whether we have to suspend or at least throttle for a
 733  * single-thread event (e.g. fork).
 734  *
 735  * Such locations include userret().
 736  * If the "return_instead" argument is non zero, the thread must be able to
 737  * accept 0 (caller may continue), or 1 (caller must abort) as a result.
 738  *
 739  * The 'return_instead' argument tells the function if it may do a
 740  * thread_exit() or suspend, or whether the caller must abort and back
 741  * out instead.
 742  *
 743  * If the thread that set the single_threading request has set the
 744  * P_SINGLE_EXIT bit in the process flags then this call will never return
 745  * if 'return_instead' is false, but will exit.
 746  *
 747  * P_SINGLE_EXIT | return_instead == 0| return_instead != 0
 748  *---------------+--------------------+---------------------
 749  *       0       | returns 0          |   returns 0 or 1
 750  *               | when ST ends       |   immediatly
 751  *---------------+--------------------+---------------------
 752  *       1       | thread exits       |   returns 1
 753  *               |                    |  immediatly
 754  * 0 = thread_exit() or suspension ok,
 755  * other = return error instead of stopping the thread.
 756  *
 757  * While a full suspension is under effect, even a single threading
 758  * thread would be suspended if it made this call (but it shouldn't).
 759  * This call should only be made from places where
 760  * thread_exit() would be safe as that may be the outcome unless
 761  * return_instead is set.
 762  */
 763 int
 764 thread_suspend_check(int return_instead)
 765 {
 766         struct thread *td;
 767         struct proc *p;
 768
 769         td = curthread;
 770         p = td->td_proc;
 771         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 772         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 773         while (P_SHOULDSTOP(p) ||
 774               ((p->p_flag & P_TRACED) && (td->td_flags & TDF_DBSUSPEND))) {
 775                 if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) {
 776                         KASSERT(p->p_singlethread != NULL,
 777                             ("singlethread not set"));
 778                         /*
 779                          * The only suspension in action is a
 780                          * single-threading. Single threader need not stop.
 781                          * XXX Should be safe to access unlocked
 782                          * as it can only be set to be true by us.
 783                          */
 784                         if (p->p_singlethread == td)
 785                                 return (0);     /* Exempt from stopping. */
 786                 }
 787                 if ((p->p_flag & P_SINGLE_EXIT) && return_instead)
 788                         return (EINTR);
 789
 790                 /* Should we goto user boundary if we didn't come from there? */
 791                 if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE &&
 792                     (p->p_flag & P_SINGLE_BOUNDARY) && return_instead)
 793                         return (ERESTART);
 794
 795                 /* If thread will exit, flush its pending signals */
 796                 if ((p->p_flag & P_SINGLE_EXIT) && (p->p_singlethread != td))
 797                         sigqueue_flush(&td->td_sigqueue);
 798
 799                 mtx_lock_spin(&sched_lock);
 800                 thread_stopped(p);
 801                 /*
 802                  * If the process is waiting for us to exit,
 803                  * this thread should just suicide.
 804                  * Assumes that P_SINGLE_EXIT implies P_STOPPED_SINGLE.
 805                  */
 806                 if ((p->p_flag & P_SINGLE_EXIT) && (p->p_singlethread != td))
 807                         thread_exit();
 808
 809                 /*
 810                  * When a thread suspends, it just
 811                  * gets taken off all queues.
 812                  */
 813                 thread_suspend_one(td);
 814                 if (return_instead == 0) {
 815                         p->p_boundary_count++;
 816                         td->td_flags |= TDF_BOUNDARY;
 817                 }
 818                 if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) {
 819                         if (p->p_numthreads == p->p_suspcount)
 820                                 thread_unsuspend_one(p->p_singlethread);
 821                 }
 822                 PROC_UNLOCK(p);
 823                 mi_switch(SW_INVOL, NULL);
 824                 if (return_instead == 0) {
 825                         p->p_boundary_count--;
 826                         td->td_flags &= ~TDF_BOUNDARY;
 827                 }
 828                 mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 829                 PROC_LOCK(p);
 830         }
 831         return (0);
 832 }
 833
 834 void
 835 thread_suspend_one(struct thread *td)
 836 {
 837         struct proc *p = td->td_proc;
 838
 839         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 840         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 841         KASSERT(!TD_IS_SUSPENDED(td), ("already suspended"));
 842         p->p_suspcount++;
 843         TD_SET_SUSPENDED(td);
 844 }
 845
 846 void
 847 thread_unsuspend_one(struct thread *td)
 848 {
 849         struct proc *p = td->td_proc;
 850
 851         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 852         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 853         KASSERT(TD_IS_SUSPENDED(td), ("Thread not suspended"));
 854         TD_CLR_SUSPENDED(td);
 855         p->p_suspcount--;
 856         setrunnable(td);
 857 }
 858
 859 /*
 860  * Allow all threads blocked by single threading to continue running.
 861  */
 862 void
 863 thread_unsuspend(struct proc *p)
 864 {
 865         struct thread *td;
 866
 867         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 868         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 869         if (!P_SHOULDSTOP(p)) {
 870                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 871                         if (TD_IS_SUSPENDED(td)) {
 872                                 thread_unsuspend_one(td);
 873                         }
 874                 }
 875         } else if ((P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) &&
 876             (p->p_numthreads == p->p_suspcount)) {
 877                 /*
 878                  * Stopping everything also did the job for the single
 879                  * threading request. Now we've downgraded to single-threaded,
 880                  * let it continue.
 881                  */
 882                 thread_unsuspend_one(p->p_singlethread);
 883         }
 884 }
 885
 886 /*
 887  * End the single threading mode..
 888  */
 889 void
 890 thread_single_end(void)
 891 {
 892         struct thread *td;
 893         struct proc *p;
 894
 895         td = curthread;
 896         p = td->td_proc;
 897         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 898         p->p_flag &= ~(P_STOPPED_SINGLE | P_SINGLE_EXIT | P_SINGLE_BOUNDARY);
 899         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 900         p->p_singlethread = NULL;
 901         /*
 902          * If there are other threads they mey now run,
 903          * unless of course there is a blanket 'stop order'
 904          * on the process. The single threader must be allowed
 905          * to continue however as this is a bad place to stop.
 906          */
 907         if ((p->p_numthreads != 1) && (!P_SHOULDSTOP(p))) {
 908                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 909                         if (TD_IS_SUSPENDED(td)) {
 910                                 thread_unsuspend_one(td);
 911                         }
 912                 }
 913         }
 914         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 915 }
 916
 917 struct thread *
 918 thread_find(struct proc *p, lwpid_t tid)
 919 {
 920         struct thread *td;
 921
 922         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 923         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 924         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 925                 if (td->td_tid == tid)
 926                         break;
 927         }
 928         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 929         return (td);
 930 }