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         td->td_syscalls = 0;
 120
 121         /*
 122          * Note that td_critnest begins life as 1 because the thread is not
 123          * running and is thereby implicitly waiting to be on the receiving
 124          * end of a context switch.  A context switch must occur inside a
 125          * critical section, and in fact, includes hand-off of the sched_lock.
 126          * After a context switch to a newly created thread, it will release
 127          * sched_lock for the first time, and its td_critnest will hit 0 for
 128          * the first time.  This happens on the far end of a context switch,
 129          * and when it context switches away from itself, it will in fact go
 130          * back into a critical section, and hand off the sched lock to the
 131          * next thread.
 132          */
 133         td->td_critnest = 1;
 134
 135 #ifdef AUDIT
 136         audit_thread_alloc(td);
 137 #endif
 138         umtx_thread_alloc(td);
 139         return (0);
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Reclaim a thread after use.
 144  */
 145 static void
 146 thread_dtor(void *mem, int size, void *arg)
 147 {
 148         struct thread *td;
 149
 150         td = (struct thread *)mem;
 151
 152 #ifdef INVARIANTS
 153         /* Verify that this thread is in a safe state to free. */
 154         switch (td->td_state) {
 155         case TDS_INHIBITED:
 156         case TDS_RUNNING:
 157         case TDS_CAN_RUN:
 158         case TDS_RUNQ:
 159                 /*
 160                  * We must never unlink a thread that is in one of
 161                  * these states, because it is currently active.
 162                  */
 163                 panic("bad state for thread unlinking");
 164                 /* NOTREACHED */
 165         case TDS_INACTIVE:
 166                 break;
 167         default:
 168                 panic("bad thread state");
 169                 /* NOTREACHED */
 170         }
 171 #endif
 172 #ifdef AUDIT
 173         audit_thread_free(td);
 174 #endif
 175         free_unr(tid_unrhdr, td->td_tid);
 176         sched_newthread(td);
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Initialize type-stable parts of a thread (when newly created).
 181  */
 182 static int
 183 thread_init(void *mem, int size, int flags)
 184 {
 185         struct thread *td;
 186
 187         td = (struct thread *)mem;
 188
 189         vm_thread_new(td, 0);
 190         cpu_thread_setup(td);
 191         td->td_sleepqueue = sleepq_alloc();
 192         td->td_turnstile = turnstile_alloc();
 193         td->td_sched = (struct td_sched *)&td[1];
 194         sched_newthread(td);
 195         umtx_thread_init(td);
 196         return (0);
 197 }
 198
 199 /*
 200  * Tear down type-stable parts of a thread (just before being discarded).
 201  */
 202 static void
 203 thread_fini(void *mem, int size)
 204 {
 205         struct thread *td;
 206
 207         td = (struct thread *)mem;
 208         turnstile_free(td->td_turnstile);
 209         sleepq_free(td->td_sleepqueue);
 210         umtx_thread_fini(td);
 211         vm_thread_dispose(td);
 212 }
 213
 214 /*
 215  * For a newly created process,
 216  * link up all the structures and its initial threads etc.
 217  * called from:
 218  * {arch}/{arch}/machdep.c   ia64_init(), init386() etc.
 219  * proc_dtor() (should go away)
 220  * proc_init()
 221  */
 222 void
 223 proc_linkup(struct proc *p, struct thread *td)
 224 {
 225         TAILQ_INIT(&p->p_threads);           /* all threads in proc */
 226         TAILQ_INIT(&p->p_upcalls);           /* upcall list */
 227         sigqueue_init(&p->p_sigqueue, p);
 228         p->p_ksi = ksiginfo_alloc(1);
 229         if (p->p_ksi != NULL) {
 230                 /* XXX p_ksi may be null if ksiginfo zone is not ready */
 231                 p->p_ksi->ksi_flags = KSI_EXT | KSI_INS;
 232         }
 233         LIST_INIT(&p->p_mqnotifier);
 234         p->p_numthreads = 0;
 235         thread_link(td, p);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * Initialize global thread allocation resources.
 240  */
 241 void
 242 threadinit(void)
 243 {
 244
 245         mtx_init(&tid_lock, "TID lock", NULL, MTX_DEF);
 246         tid_unrhdr = new_unrhdr(PID_MAX + 1, INT_MAX, &tid_lock);
 247
 248         thread_zone = uma_zcreate("THREAD", sched_sizeof_thread(),
 249             thread_ctor, thread_dtor, thread_init, thread_fini,
 250             16 - 1, 0);
 251 #ifdef KSE
 252         kseinit();      /* set up kse specific stuff  e.g. upcall zone*/
 253 #endif
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Stash an embarasingly extra thread into the zombie thread queue.
 258  * Use the slpq as that must be unused by now.
 259  */
 260 void
 261 thread_stash(struct thread *td)
 262 {
 263         mtx_lock_spin(&kse_zombie_lock);
 264         TAILQ_INSERT_HEAD(&zombie_threads, td, td_slpq);
 265         mtx_unlock_spin(&kse_zombie_lock);
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Reap zombie kse resource.
 270  */
 271 void
 272 thread_reap(void)
 273 {
 274         struct thread *td_first, *td_next;
 275
 276         /*
 277          * Don't even bother to lock if none at this instant,
 278          * we really don't care about the next instant..
 279          */
 280         if (!TAILQ_EMPTY(&zombie_threads)) {
 281                 mtx_lock_spin(&kse_zombie_lock);
 282                 td_first = TAILQ_FIRST(&zombie_threads);
 283                 if (td_first)
 284                         TAILQ_INIT(&zombie_threads);
 285                 mtx_unlock_spin(&kse_zombie_lock);
 286                 while (td_first) {
 287                         td_next = TAILQ_NEXT(td_first, td_slpq);
 288                         if (td_first->td_ucred)
 289                                 crfree(td_first->td_ucred);
 290                         thread_free(td_first);
 291                         td_first = td_next;
 292                 }
 293         }
 294 }
 295
 296 /*
 297  * Allocate a thread.
 298  */
 299 struct thread *
 300 thread_alloc(void)
 301 {
 302
 303         thread_reap(); /* check if any zombies to get */
 304         return (uma_zalloc(thread_zone, M_WAITOK));
 305 }
 306
 307
 308 /*
 309  * Deallocate a thread.
 310  */
 311 void
 312 thread_free(struct thread *td)
 313 {
 314
 315         cpu_thread_clean(td);
 316         uma_zfree(thread_zone, td);
 317 }
 318
 319 /*
 320  * Discard the current thread and exit from its context.
 321  * Always called with scheduler locked.
 322  *
 323  * Because we can't free a thread while we're operating under its context,
 324  * push the current thread into our CPU's deadthread holder. This means
 325  * we needn't worry about someone else grabbing our context before we
 326  * do a cpu_throw().  This may not be needed now as we are under schedlock.
 327  * Maybe we can just do a thread_stash() as thr_exit1 does.
 328  */
 329 /*  XXX
 330  * libthr expects its thread exit to return for the last
 331  * thread, meaning that the program is back to non-threaded
 332  * mode I guess. Because we do this (cpu_throw) unconditionally
 333  * here, they have their own version of it. (thr_exit1())
 334  * that doesn't do it all if this was the last thread.
 335  * It is also called from thread_suspend_check().
 336  * Of course in the end, they end up coming here through exit1
 337  * anyhow..  After fixing 'thr' to play by the rules we should be able
 338  * to merge these two functions together.
 339  *
 340  * called from:
 341  * exit1()
 342  * kse_exit()
 343  * thr_exit()
 344  * ifdef KSE
 345  * thread_user_enter()
 346  * thread_userret()
 347  * endif
 348  * thread_suspend_check()
 349  */
 350 void
 351 thread_exit(void)
 352 {
 353         uint64_t new_switchtime;
 354         struct thread *td;
 355         struct proc *p;
 356
 357         td = curthread;
 358         p = td->td_proc;
 359
 360         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 361         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 362         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 363         KASSERT(p != NULL, ("thread exiting without a process"));
 364         CTR3(KTR_PROC, "thread_exit: thread %p (pid %ld, %s)", td,
 365             (long)p->p_pid, p->p_comm);
 366         KASSERT(TAILQ_EMPTY(&td->td_sigqueue.sq_list), ("signal pending"));
 367
 368 #ifdef AUDIT
 369         AUDIT_SYSCALL_EXIT(0, td);
 370 #endif
 371
 372 #ifdef KSE
 373         if (td->td_standin != NULL) {
 374                 /*
 375                  * Note that we don't need to free the cred here as it
 376                  * is done in thread_reap().
 377                  */
 378                 thread_stash(td->td_standin);
 379                 td->td_standin = NULL;
 380         }
 381 #endif
 382
 383         umtx_thread_exit(td);
 384
 385         /*
 386          * drop FPU & debug register state storage, or any other
 387          * architecture specific resources that
 388          * would not be on a new untouched process.
 389          */
 390         cpu_thread_exit(td);    /* XXXSMP */
 391
 392 #ifdef KSE
 393         /*
 394          * The thread is exiting. scheduler can release its stuff
 395          * and collect stats etc.
 396          * XXX this is not very right, since PROC_UNLOCK may still
 397          * need scheduler stuff.
 398          */
 399         sched_thread_exit(td);
 400 #endif
 401
 402         /* Do the same timestamp bookkeeping that mi_switch() would do. */
 403         new_switchtime = cpu_ticks();
 404         p->p_rux.rux_runtime += (new_switchtime - PCPU_GET(switchtime));
 405         p->p_rux.rux_uticks += td->td_uticks;
 406         p->p_rux.rux_sticks += td->td_sticks;
 407         p->p_rux.rux_iticks += td->td_iticks;
 408         PCPU_SET(switchtime, new_switchtime);
 409         PCPU_SET(switchticks, ticks);
 410         VMCNT_ADD(swtch, 1);
 411
 412         /* Add our usage into the usage of all our children. */
 413         if (p->p_numthreads == 1)
 414                 ruadd(p->p_ru, &p->p_rux, &p->p_stats->p_cru, &p->p_crux);
 415
 416         /*
 417          * The last thread is left attached to the process
 418          * So that the whole bundle gets recycled. Skip
 419          * all this stuff if we never had threads.
 420          * EXIT clears all sign of other threads when
 421          * it goes to single threading, so the last thread always
 422          * takes the short path.
 423          */
 424         if (p->p_flag & P_HADTHREADS) {
 425                 if (p->p_numthreads > 1) {
 426                         thread_unlink(td);
 427
 428                         sched_exit_thread(FIRST_THREAD_IN_PROC(p), td);
 429
 430                         /*
 431                          * The test below is NOT true if we are the
 432                          * sole exiting thread. P_STOPPED_SNGL is unset
 433                          * in exit1() after it is the only survivor.
 434                          */
 435                         if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) {
 436                                 if (p->p_numthreads == p->p_suspcount) {
 437                                         thread_unsuspend_one(p->p_singlethread);
 438                                 }
 439                         }
 440
 441 #ifdef KSE
 442                         /*
 443                          * Because each upcall structure has an owner thread,
 444                          * owner thread exits only when process is in exiting
 445                          * state, so upcall to userland is no longer needed,
 446                          * deleting upcall structure is safe here.
 447                          * So when all threads in a group is exited, all upcalls
 448                          * in the group should be automatically freed.
 449                          *  XXXKSE This is a KSE thing and should be exported
 450                          * there somehow.
 451                          */
 452                         upcall_remove(td);
 453 #endif
 454
 455                         PROC_UNLOCK(p);
 456                         PCPU_SET(deadthread, td);
 457                 } else {
 458                         /*
 459                          * The last thread is exiting.. but not through exit()
 460                          * what should we do?
 461                          * Theoretically this can't happen
 462                          * exit1() - clears threading flags before coming here
 463                          * kse_exit() - treats last thread specially
 464                          * thr_exit() - treats last thread specially
 465                          * ifdef KSE
 466                          * thread_user_enter() - only if more exist
 467                          * thread_userret() - only if more exist
 468                          * endif
 469                          * thread_suspend_check() - only if more exist
 470                          */
 471                         panic ("thread_exit: Last thread exiting on its own");
 472                 }
 473         } else {
 474                 /*
 475                  * non threaded process comes here.
 476                  * This includes an EX threaded process that is coming
 477                  * here via exit1(). (exit1 dethreads the proc first).
 478                  */
 479                 PROC_UNLOCK(p);
 480         }
 481         td->td_state = TDS_INACTIVE;
 482         CTR1(KTR_PROC, "thread_exit: cpu_throw() thread %p", td);
 483         cpu_throw(td, choosethread());
 484         panic("I'm a teapot!");
 485         /* NOTREACHED */
 486 }
 487
 488 /*
 489  * Do any thread specific cleanups that may be needed in wait()
 490  * called with Giant, proc and schedlock not held.
 491  */
 492 void
 493 thread_wait(struct proc *p)
 494 {
 495         struct thread *td;
 496
 497         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 498         KASSERT((p->p_numthreads == 1), ("Multiple threads in wait1()"));
 499         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 500 #ifdef KSE
 501                 if (td->td_standin != NULL) {
 502                         if (td->td_standin->td_ucred != NULL) {
 503                                 crfree(td->td_standin->td_ucred);
 504                                 td->td_standin->td_ucred = NULL;
 505                         }
 506                         thread_free(td->td_standin);
 507                         td->td_standin = NULL;
 508                 }
 509 #endif
 510                 cpu_thread_clean(td);
 511                 crfree(td->td_ucred);
 512         }
 513         thread_reap();  /* check for zombie threads etc. */
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Link a thread to a process.
 518  * set up anything that needs to be initialized for it to
 519  * be used by the process.
 520  *
 521  * Note that we do not link to the proc's ucred here.
 522  * The thread is linked as if running but no KSE assigned.
 523  * Called from:
 524  *  proc_linkup()
 525  *  thread_schedule_upcall()
 526  *  thr_create()
 527  */
 528 void
 529 thread_link(struct thread *td, struct proc *p)
 530 {
 531
 532         td->td_state    = TDS_INACTIVE;
 533         td->td_proc     = p;
 534         td->td_flags    = 0;
 535
 536         LIST_INIT(&td->td_contested);
 537         sigqueue_init(&td->td_sigqueue, p);
 538         callout_init(&td->td_slpcallout, CALLOUT_MPSAFE);
 539         TAILQ_INSERT_HEAD(&p->p_threads, td, td_plist);
 540         p->p_numthreads++;
 541 }
 542
 543 /*
 544  * Convert a process with one thread to an unthreaded process.
 545  * Called from:
 546  *  thread_single(exit)  (called from execve and exit)
 547  *  kse_exit()          XXX may need cleaning up wrt KSE stuff
 548  */
 549 void
 550 thread_unthread(struct thread *td)
 551 {
 552         struct proc *p = td->td_proc;
 553
 554         KASSERT((p->p_numthreads == 1), ("Unthreading with >1 threads"));
 555 #ifdef KSE
 556         upcall_remove(td);
 557         p->p_flag &= ~(P_SA|P_HADTHREADS);
 558         td->td_mailbox = NULL;
 559         td->td_pflags &= ~(TDP_SA | TDP_CAN_UNBIND);
 560         if (td->td_standin != NULL) {
 561                 thread_stash(td->td_standin);
 562                 td->td_standin = NULL;
 563         }
 564         sched_set_concurrency(p, 1);
 565 #else
 566         p->p_flag &= ~P_HADTHREADS;
 567 #endif
 568 }
 569
 570 /*
 571  * Called from:
 572  *  thread_exit()
 573  */
 574 void
 575 thread_unlink(struct thread *td)
 576 {
 577         struct proc *p = td->td_proc;
 578
 579         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 580         TAILQ_REMOVE(&p->p_threads, td, td_plist);
 581         p->p_numthreads--;
 582         /* could clear a few other things here */
 583         /* Must  NOT clear links to proc! */
 584 }
 585
 586 /*
 587  * Enforce single-threading.
 588  *
 589  * Returns 1 if the caller must abort (another thread is waiting to
 590  * exit the process or similar). Process is locked!
 591  * Returns 0 when you are successfully the only thread running.
 592  * A process has successfully single threaded in the suspend mode when
 593  * There are no threads in user mode. Threads in the kernel must be
 594  * allowed to continue until they get to the user boundary. They may even
 595  * copy out their return values and data before suspending. They may however be
 596  * accelerated in reaching the user boundary as we will wake up
 597  * any sleeping threads that are interruptable. (PCATCH).
 598  */
 599 int
 600 thread_single(int mode)
 601 {
 602         struct thread *td;
 603         struct thread *td2;
 604         struct proc *p;
 605         int remaining;
 606
 607         td = curthread;
 608         p = td->td_proc;
 609         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 610         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 611         KASSERT((td != NULL), ("curthread is NULL"));
 612
 613         if ((p->p_flag & P_HADTHREADS) == 0)
 614                 return (0);
 615
 616         /* Is someone already single threading? */
 617         if (p->p_singlethread != NULL && p->p_singlethread != td)
 618                 return (1);
 619
 620         if (mode == SINGLE_EXIT) {
 621                 p->p_flag |= P_SINGLE_EXIT;
 622                 p->p_flag &= ~P_SINGLE_BOUNDARY;
 623         } else {
 624                 p->p_flag &= ~P_SINGLE_EXIT;
 625                 if (mode == SINGLE_BOUNDARY)
 626                         p->p_flag |= P_SINGLE_BOUNDARY;
 627                 else
 628                         p->p_flag &= ~P_SINGLE_BOUNDARY;
 629         }
 630         p->p_flag |= P_STOPPED_SINGLE;
 631         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 632         p->p_singlethread = td;
 633         if (mode == SINGLE_EXIT)
 634                 remaining = p->p_numthreads;
 635         else if (mode == SINGLE_BOUNDARY)
 636                 remaining = p->p_numthreads - p->p_boundary_count;
 637         else
 638                 remaining = p->p_numthreads - p->p_suspcount;
 639         while (remaining != 1) {
 640                 if (P_SHOULDSTOP(p) != P_STOPPED_SINGLE)
 641                         goto stopme;
 642                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td2) {
 643                         if (td2 == td)
 644                                 continue;
 645                         td2->td_flags |= TDF_ASTPENDING;
 646                         if (TD_IS_INHIBITED(td2)) {
 647                                 switch (mode) {
 648                                 case SINGLE_EXIT:
 649                                         if (td->td_flags & TDF_DBSUSPEND)
 650                                                 td->td_flags &= ~TDF_DBSUSPEND;
 651                                         if (TD_IS_SUSPENDED(td2))
 652                                                 thread_unsuspend_one(td2);
 653                                         if (TD_ON_SLEEPQ(td2) &&
 654                                             (td2->td_flags & TDF_SINTR))
 655                                                 sleepq_abort(td2, EINTR);
 656                                         break;
 657                                 case SINGLE_BOUNDARY:
 658                                         if (TD_IS_SUSPENDED(td2) &&
 659                                             !(td2->td_flags & TDF_BOUNDARY))
 660                                                 thread_unsuspend_one(td2);
 661                                         if (TD_ON_SLEEPQ(td2) &&
 662                                             (td2->td_flags & TDF_SINTR))
 663                                                 sleepq_abort(td2, ERESTART);
 664                                         break;
 665                                 default:
 666                                         if (TD_IS_SUSPENDED(td2))
 667                                                 continue;
 668                                         /*
 669                                          * maybe other inhibited states too?
 670                                          */
 671                                         if ((td2->td_flags & TDF_SINTR) &&
 672                                             (td2->td_inhibitors &
 673                                             (TDI_SLEEPING | TDI_SWAPPED)))
 674                                                 thread_suspend_one(td2);
 675                                         break;
 676                                 }
 677                         }
 678 #ifdef SMP
 679                         else if (TD_IS_RUNNING(td2) && td != td2) {
 680                                 forward_signal(td2);
 681                         }
 682 #endif
 683                 }
 684                 if (mode == SINGLE_EXIT)
 685                         remaining = p->p_numthreads;
 686                 else if (mode == SINGLE_BOUNDARY)
 687                         remaining = p->p_numthreads - p->p_boundary_count;
 688                 else
 689                         remaining = p->p_numthreads - p->p_suspcount;
 690
 691                 /*
 692                  * Maybe we suspended some threads.. was it enough?
 693                  */
 694                 if (remaining == 1)
 695                         break;
 696
 697 stopme:
 698                 /*
 699                  * Wake us up when everyone else has suspended.
 700                  * In the mean time we suspend as well.
 701                  */
 702                 thread_stopped(p);
 703                 thread_suspend_one(td);
 704                 PROC_UNLOCK(p);
 705                 mi_switch(SW_VOL, NULL);
 706                 mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 707                 PROC_LOCK(p);
 708                 mtx_lock_spin(&sched_lock);
 709                 if (mode == SINGLE_EXIT)
 710                         remaining = p->p_numthreads;
 711                 else if (mode == SINGLE_BOUNDARY)
 712                         remaining = p->p_numthreads - p->p_boundary_count;
 713                 else
 714                         remaining = p->p_numthreads - p->p_suspcount;
 715         }
 716         if (mode == SINGLE_EXIT) {
 717                 /*
 718                  * We have gotten rid of all the other threads and we
 719                  * are about to either exit or exec. In either case,
 720                  * we try our utmost  to revert to being a non-threaded
 721                  * process.
 722                  */
 723                 p->p_singlethread = NULL;
 724                 p->p_flag &= ~(P_STOPPED_SINGLE | P_SINGLE_EXIT);
 725                 thread_unthread(td);
 726         }
 727         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 728         return (0);
 729 }
 730
 731 /*
 732  * Called in from locations that can safely check to see
 733  * whether we have to suspend or at least throttle for a
 734  * single-thread event (e.g. fork).
 735  *
 736  * Such locations include userret().
 737  * If the "return_instead" argument is non zero, the thread must be able to
 738  * accept 0 (caller may continue), or 1 (caller must abort) as a result.
 739  *
 740  * The 'return_instead' argument tells the function if it may do a
 741  * thread_exit() or suspend, or whether the caller must abort and back
 742  * out instead.
 743  *
 744  * If the thread that set the single_threading request has set the
 745  * P_SINGLE_EXIT bit in the process flags then this call will never return
 746  * if 'return_instead' is false, but will exit.
 747  *
 748  * P_SINGLE_EXIT | return_instead == 0| return_instead != 0
 749  *---------------+--------------------+---------------------
 750  *       0       | returns 0          |   returns 0 or 1
 751  *               | when ST ends       |   immediatly
 752  *---------------+--------------------+---------------------
 753  *       1       | thread exits       |   returns 1
 754  *               |                    |  immediatly
 755  * 0 = thread_exit() or suspension ok,
 756  * other = return error instead of stopping the thread.
 757  *
 758  * While a full suspension is under effect, even a single threading
 759  * thread would be suspended if it made this call (but it shouldn't).
 760  * This call should only be made from places where
 761  * thread_exit() would be safe as that may be the outcome unless
 762  * return_instead is set.
 763  */
 764 int
 765 thread_suspend_check(int return_instead)
 766 {
 767         struct thread *td;
 768         struct proc *p;
 769
 770         td = curthread;
 771         p = td->td_proc;
 772         mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
 773         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 774         while (P_SHOULDSTOP(p) ||
 775               ((p->p_flag & P_TRACED) && (td->td_flags & TDF_DBSUSPEND))) {
 776                 if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) {
 777                         KASSERT(p->p_singlethread != NULL,
 778                             ("singlethread not set"));
 779                         /*
 780                          * The only suspension in action is a
 781                          * single-threading. Single threader need not stop.
 782                          * XXX Should be safe to access unlocked
 783                          * as it can only be set to be true by us.
 784                          */
 785                         if (p->p_singlethread == td)
 786                                 return (0);     /* Exempt from stopping. */
 787                 }
 788                 if ((p->p_flag & P_SINGLE_EXIT) && return_instead)
 789                         return (EINTR);
 790
 791                 /* Should we goto user boundary if we didn't come from there? */
 792                 if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE &&
 793                     (p->p_flag & P_SINGLE_BOUNDARY) && return_instead)
 794                         return (ERESTART);
 795
 796                 /* If thread will exit, flush its pending signals */
 797                 if ((p->p_flag & P_SINGLE_EXIT) && (p->p_singlethread != td))
 798                         sigqueue_flush(&td->td_sigqueue);
 799
 800                 mtx_lock_spin(&sched_lock);
 801                 thread_stopped(p);
 802                 /*
 803                  * If the process is waiting for us to exit,
 804                  * this thread should just suicide.
 805                  * Assumes that P_SINGLE_EXIT implies P_STOPPED_SINGLE.
 806                  */
 807                 if ((p->p_flag & P_SINGLE_EXIT) && (p->p_singlethread != td))
 808                         thread_exit();
 809
 810                 /*
 811                  * When a thread suspends, it just
 812                  * gets taken off all queues.
 813                  */
 814                 thread_suspend_one(td);
 815                 if (return_instead == 0) {
 816                         p->p_boundary_count++;
 817                         td->td_flags |= TDF_BOUNDARY;
 818                 }
 819                 if (P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) {
 820                         if (p->p_numthreads == p->p_suspcount)
 821                                 thread_unsuspend_one(p->p_singlethread);
 822                 }
 823                 PROC_UNLOCK(p);
 824                 mi_switch(SW_INVOL, NULL);
 825                 if (return_instead == 0) {
 826                         p->p_boundary_count--;
 827                         td->td_flags &= ~TDF_BOUNDARY;
 828                 }
 829                 mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 830                 PROC_LOCK(p);
 831         }
 832         return (0);
 833 }
 834
 835 void
 836 thread_suspend_one(struct thread *td)
 837 {
 838         struct proc *p = td->td_proc;
 839
 840         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 841         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 842         KASSERT(!TD_IS_SUSPENDED(td), ("already suspended"));
 843         p->p_suspcount++;
 844         TD_SET_SUSPENDED(td);
 845 }
 846
 847 void
 848 thread_unsuspend_one(struct thread *td)
 849 {
 850         struct proc *p = td->td_proc;
 851
 852         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 853         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 854         KASSERT(TD_IS_SUSPENDED(td), ("Thread not suspended"));
 855         TD_CLR_SUSPENDED(td);
 856         p->p_suspcount--;
 857         setrunnable(td);
 858 }
 859
 860 /*
 861  * Allow all threads blocked by single threading to continue running.
 862  */
 863 void
 864 thread_unsuspend(struct proc *p)
 865 {
 866         struct thread *td;
 867
 868         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 869         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 870         if (!P_SHOULDSTOP(p)) {
 871                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 872                         if (TD_IS_SUSPENDED(td)) {
 873                                 thread_unsuspend_one(td);
 874                         }
 875                 }
 876         } else if ((P_SHOULDSTOP(p) == P_STOPPED_SINGLE) &&
 877             (p->p_numthreads == p->p_suspcount)) {
 878                 /*
 879                  * Stopping everything also did the job for the single
 880                  * threading request. Now we've downgraded to single-threaded,
 881                  * let it continue.
 882                  */
 883                 thread_unsuspend_one(p->p_singlethread);
 884         }
 885 }
 886
 887 /*
 888  * End the single threading mode..
 889  */
 890 void
 891 thread_single_end(void)
 892 {
 893         struct thread *td;
 894         struct proc *p;
 895
 896         td = curthread;
 897         p = td->td_proc;
 898         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 899         p->p_flag &= ~(P_STOPPED_SINGLE | P_SINGLE_EXIT | P_SINGLE_BOUNDARY);
 900         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 901         p->p_singlethread = NULL;
 902         /*
 903          * If there are other threads they mey now run,
 904          * unless of course there is a blanket 'stop order'
 905          * on the process. The single threader must be allowed
 906          * to continue however as this is a bad place to stop.
 907          */
 908         if ((p->p_numthreads != 1) && (!P_SHOULDSTOP(p))) {
 909                 FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 910                         if (TD_IS_SUSPENDED(td)) {
 911                                 thread_unsuspend_one(td);
 912                         }
 913                 }
 914         }
 915         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 916 }
 917
 918 struct thread *
 919 thread_find(struct proc *p, lwpid_t tid)
 920 {
 921         struct thread *td;
 922
 923         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 924         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 925         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
 926                 if (td->td_tid == tid)
 927                         break;
 928         }
 929         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 930         return (td);
 931 }