sys/kern/sched_4bsd.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1990, 1991, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
   8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 __FBSDID("$FreeBSD$");
  37
  38 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  39
  40 #define kse td_sched
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/ktr.h>
  46 #include <sys/lock.h>
  47 #include <sys/kthread.h>
  48 #include <sys/mutex.h>
  49 #include <sys/proc.h>
  50 #include <sys/resourcevar.h>
  51 #include <sys/sched.h>
  52 #include <sys/smp.h>
  53 #include <sys/sysctl.h>
  54 #include <sys/sx.h>
  55 #include <sys/turnstile.h>
  56 #include <machine/smp.h>
  57
  58 #ifdef HWPMC_HOOKS
  59 #include <sys/pmckern.h>
  60 #endif
  61
  62 /*
  63  * INVERSE_ESTCPU_WEIGHT is only suitable for statclock() frequencies in
  64  * the range 100-256 Hz (approximately).
  65  */
  66 #define ESTCPULIM(e) \
  67     min((e), INVERSE_ESTCPU_WEIGHT * (NICE_WEIGHT * (PRIO_MAX - PRIO_MIN) - \
  68     RQ_PPQ) + INVERSE_ESTCPU_WEIGHT - 1)
  69 #ifdef SMP
  70 #define INVERSE_ESTCPU_WEIGHT   (8 * smp_cpus)
  71 #else
  72 #define INVERSE_ESTCPU_WEIGHT   8       /* 1 / (priorities per estcpu level). */
  73 #endif
  74 #define NICE_WEIGHT             1       /* Priorities per nice level. */
  75
  76 /*
  77  * The schedulable entity that can be given a context to run.
  78  * A process may have several of these. Probably one per processor
  79  * but posibly a few more. In this universe they are grouped
  80  * with a KSEG that contains the priority and niceness
  81  * for the group.
  82  */
  83 struct kse {
  84         TAILQ_ENTRY(kse) ke_procq;      /* (j/z) Run queue. */
  85         struct thread   *ke_thread;     /* (*) Active associated thread. */
  86         fixpt_t         ke_pctcpu;      /* (j) %cpu during p_swtime. */
  87         char            ke_rqindex;     /* (j) Run queue index. */
  88         enum {
  89                 KES_THREAD = 0x0,       /* slaved to thread state */
  90                 KES_ONRUNQ
  91         } ke_state;                     /* (j) KSE status. */
  92         int             ke_cpticks;     /* (j) Ticks of cpu time. */
  93         struct runq     *ke_runq;       /* runq the kse is currently on */
  94 };
  95
  96 #define ke_proc         ke_thread->td_proc
  97 #define ke_ksegrp       ke_thread->td_ksegrp
  98
  99 #define td_kse td_sched
 100
 101 /* flags kept in td_flags */
 102 #define TDF_DIDRUN      TDF_SCHED0      /* KSE actually ran. */
 103 #define TDF_EXIT        TDF_SCHED1      /* KSE is being killed. */
 104 #define TDF_BOUND       TDF_SCHED2
 105
 106 #define ke_flags        ke_thread->td_flags
 107 #define KEF_DIDRUN      TDF_DIDRUN /* KSE actually ran. */
 108 #define KEF_EXIT        TDF_EXIT /* KSE is being killed. */
 109 #define KEF_BOUND       TDF_BOUND /* stuck to one CPU */
 110
 111 #define SKE_RUNQ_PCPU(ke)                                               \
 112     ((ke)->ke_runq != 0 && (ke)->ke_runq != &runq)
 113
 114 struct kg_sched {
 115         struct thread   *skg_last_assigned; /* (j) Last thread assigned to */
 116                                            /* the system scheduler. */
 117         int     skg_avail_opennings;    /* (j) Num KSEs requested in group. */
 118         int     skg_concurrency;        /* (j) Num KSEs requested in group. */
 119 };
 120 #define kg_last_assigned        kg_sched->skg_last_assigned
 121 #define kg_avail_opennings      kg_sched->skg_avail_opennings
 122 #define kg_concurrency          kg_sched->skg_concurrency
 123
 124 #define SLOT_RELEASE(kg)                                                \
 125 do {                                                                    \
 126         kg->kg_avail_opennings++;                                       \
 127         CTR3(KTR_RUNQ, "kg %p(%d) Slot released (->%d)",                \
 128         kg,                                                             \
 129         kg->kg_concurrency,                                             \
 130          kg->kg_avail_opennings);                                       \
 131 /*      KASSERT((kg->kg_avail_opennings <= kg->kg_concurrency),         \
 132             ("slots out of whack"));*/                                  \
 133 } while (0)
 134
 135 #define SLOT_USE(kg)                                                    \
 136 do {                                                                    \
 137         kg->kg_avail_opennings--;                                       \
 138         CTR3(KTR_RUNQ, "kg %p(%d) Slot used (->%d)",                    \
 139         kg,                                                             \
 140         kg->kg_concurrency,                                             \
 141          kg->kg_avail_opennings);                                       \
 142 /*      KASSERT((kg->kg_avail_opennings >= 0),                          \
 143             ("slots out of whack"));*/                                  \
 144 } while (0)
 145
 146 /*
 147  * KSE_CAN_MIGRATE macro returns true if the kse can migrate between
 148  * cpus.
 149  */
 150 #define KSE_CAN_MIGRATE(ke)                                             \
 151     ((ke)->ke_thread->td_pinned == 0 && ((ke)->ke_flags & KEF_BOUND) == 0)
 152
 153 static struct kse kse0;
 154 static struct kg_sched kg_sched0;
 155
 156 static int      sched_tdcnt;    /* Total runnable threads in the system. */
 157 static int      sched_quantum;  /* Roundrobin scheduling quantum in ticks. */
 158 #define SCHED_QUANTUM   (hz / 10)       /* Default sched quantum */
 159
 160 static struct callout roundrobin_callout;
 161
 162 static void     slot_fill(struct ksegrp *kg);
 163 static struct kse *sched_choose(void);          /* XXX Should be thread * */
 164
 165 static void     setup_runqs(void);
 166 static void     roundrobin(void *arg);
 167 static void     schedcpu(void);
 168 static void     schedcpu_thread(void);
 169 static void     sched_priority(struct thread *td, u_char prio);
 170 static void     sched_setup(void *dummy);
 171 static void     maybe_resched(struct thread *td);
 172 static void     updatepri(struct ksegrp *kg);
 173 static void     resetpriority(struct ksegrp *kg);
 174 static void     resetpriority_thread(struct thread *td, struct ksegrp *kg);
 175 #ifdef SMP
 176 static int      forward_wakeup(int  cpunum);
 177 #endif
 178
 179 static struct kproc_desc sched_kp = {
 180         "schedcpu",
 181         schedcpu_thread,
 182         NULL
 183 };
 184 SYSINIT(schedcpu, SI_SUB_RUN_SCHEDULER, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &sched_kp)
 185 SYSINIT(sched_setup, SI_SUB_RUN_QUEUE, SI_ORDER_FIRST, sched_setup, NULL)
 186
 187 /*
 188  * Global run queue.
 189  */
 190 static struct runq runq;
 191
 192 #ifdef SMP
 193 /*
 194  * Per-CPU run queues
 195  */
 196 static struct runq runq_pcpu[MAXCPU];
 197 #endif
 198
 199 static void
 200 setup_runqs(void)
 201 {
 202 #ifdef SMP
 203         int i;
 204
 205         for (i = 0; i < MAXCPU; ++i)
 206                 runq_init(&runq_pcpu[i]);
 207 #endif
 208
 209         runq_init(&runq);
 210 }
 211
 212 static int
 213 sysctl_kern_quantum(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 214 {
 215         int error, new_val;
 216
 217         new_val = sched_quantum * tick;
 218         error = sysctl_handle_int(oidp, &new_val, 0, req);
 219         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
 220                 return (error);
 221         if (new_val < tick)
 222                 return (EINVAL);
 223         sched_quantum = new_val / tick;
 224         hogticks = 2 * sched_quantum;
 225         return (0);
 226 }
 227
 228 SYSCTL_NODE(_kern, OID_AUTO, sched, CTLFLAG_RD, 0, "Scheduler");
 229
 230 SYSCTL_STRING(_kern_sched, OID_AUTO, name, CTLFLAG_RD, "4BSD", 0,
 231     "Scheduler name");
 232
 233 SYSCTL_PROC(_kern_sched, OID_AUTO, quantum, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 234     0, sizeof sched_quantum, sysctl_kern_quantum, "I",
 235     "Roundrobin scheduling quantum in microseconds");
 236
 237 #ifdef SMP
 238 /* Enable forwarding of wakeups to all other cpus */
 239 SYSCTL_NODE(_kern_sched, OID_AUTO, ipiwakeup, CTLFLAG_RD, NULL, "Kernel SMP");
 240
 241 static int forward_wakeup_enabled = 1;
 242 SYSCTL_INT(_kern_sched_ipiwakeup, OID_AUTO, enabled, CTLFLAG_RW,
 243            &forward_wakeup_enabled, 0,
 244            "Forwarding of wakeup to idle CPUs");
 245
 246 static int forward_wakeups_requested = 0;
 247 SYSCTL_INT(_kern_sched_ipiwakeup, OID_AUTO, requested, CTLFLAG_RD,
 248            &forward_wakeups_requested, 0,
 249            "Requests for Forwarding of wakeup to idle CPUs");
 250
 251 static int forward_wakeups_delivered = 0;
 252 SYSCTL_INT(_kern_sched_ipiwakeup, OID_AUTO, delivered, CTLFLAG_RD,
 253            &forward_wakeups_delivered, 0,
 254            "Completed Forwarding of wakeup to idle CPUs");
 255
 256 static int forward_wakeup_use_mask = 1;
 257 SYSCTL_INT(_kern_sched_ipiwakeup, OID_AUTO, usemask, CTLFLAG_RW,
 258            &forward_wakeup_use_mask, 0,
 259            "Use the mask of idle cpus");
 260
 261 static int forward_wakeup_use_loop = 0;
 262 SYSCTL_INT(_kern_sched_ipiwakeup, OID_AUTO, useloop, CTLFLAG_RW,
 263            &forward_wakeup_use_loop, 0,
 264            "Use a loop to find idle cpus");
 265
 266 static int forward_wakeup_use_single = 0;
 267 SYSCTL_INT(_kern_sched_ipiwakeup, OID_AUTO, onecpu, CTLFLAG_RW,
 268            &forward_wakeup_use_single, 0,
 269            "Only signal one idle cpu");
 270
 271 static int forward_wakeup_use_htt = 0;
 272 SYSCTL_INT(_kern_sched_ipiwakeup, OID_AUTO, htt2, CTLFLAG_RW,
 273            &forward_wakeup_use_htt, 0,
 274            "account for htt");
 275
 276 #endif
 277 static int sched_followon = 0;
 278 SYSCTL_INT(_kern_sched, OID_AUTO, followon, CTLFLAG_RW,
 279            &sched_followon, 0,
 280            "allow threads to share a quantum");
 281
 282 static int sched_pfollowons = 0;
 283 SYSCTL_INT(_kern_sched, OID_AUTO, pfollowons, CTLFLAG_RD,
 284            &sched_pfollowons, 0,
 285            "number of followons done to a different ksegrp");
 286
 287 static int sched_kgfollowons = 0;
 288 SYSCTL_INT(_kern_sched, OID_AUTO, kgfollowons, CTLFLAG_RD,
 289            &sched_kgfollowons, 0,
 290            "number of followons done in a ksegrp");
 291
 292 static __inline void
 293 sched_load_add(void)
 294 {
 295         sched_tdcnt++;
 296         CTR1(KTR_SCHED, "global load: %d", sched_tdcnt);
 297 }
 298
 299 static __inline void
 300 sched_load_rem(void)
 301 {
 302         sched_tdcnt--;
 303         CTR1(KTR_SCHED, "global load: %d", sched_tdcnt);
 304 }
 305 /*
 306  * Arrange to reschedule if necessary, taking the priorities and
 307  * schedulers into account.
 308  */
 309 static void
 310 maybe_resched(struct thread *td)
 311 {
 312
 313         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 314         if (td->td_priority < curthread->td_priority)
 315                 curthread->td_flags |= TDF_NEEDRESCHED;
 316 }
 317
 318 /*
 319  * Force switch among equal priority processes every 100ms.
 320  * We don't actually need to force a context switch of the current process.
 321  * The act of firing the event triggers a context switch to softclock() and
 322  * then switching back out again which is equivalent to a preemption, thus
 323  * no further work is needed on the local CPU.
 324  */
 325 /* ARGSUSED */
 326 static void
 327 roundrobin(void *arg)
 328 {
 329
 330 #ifdef SMP
 331         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 332         forward_roundrobin();
 333         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 334 #endif
 335
 336         callout_reset(&roundrobin_callout, sched_quantum, roundrobin, NULL);
 337 }
 338
 339 /*
 340  * Constants for digital decay and forget:
 341  *      90% of (kg_estcpu) usage in 5 * loadav time
 342  *      95% of (ke_pctcpu) usage in 60 seconds (load insensitive)
 343  *          Note that, as ps(1) mentions, this can let percentages
 344  *          total over 100% (I've seen 137.9% for 3 processes).
 345  *
 346  * Note that schedclock() updates kg_estcpu and p_cpticks asynchronously.
 347  *
 348  * We wish to decay away 90% of kg_estcpu in (5 * loadavg) seconds.
 349  * That is, the system wants to compute a value of decay such
 350  * that the following for loop:
 351  *      for (i = 0; i < (5 * loadavg); i++)
 352  *              kg_estcpu *= decay;
 353  * will compute
 354  *      kg_estcpu *= 0.1;
 355  * for all values of loadavg:
 356  *
 357  * Mathematically this loop can be expressed by saying:
 358  *      decay ** (5 * loadavg) ~= .1
 359  *
 360  * The system computes decay as:
 361  *      decay = (2 * loadavg) / (2 * loadavg + 1)
 362  *
 363  * We wish to prove that the system's computation of decay
 364  * will always fulfill the equation:
 365  *      decay ** (5 * loadavg) ~= .1
 366  *
 367  * If we compute b as:
 368  *      b = 2 * loadavg
 369  * then
 370  *      decay = b / (b + 1)
 371  *
 372  * We now need to prove two things:
 373  *      1) Given factor ** (5 * loadavg) ~= .1, prove factor == b/(b+1)
 374  *      2) Given b/(b+1) ** power ~= .1, prove power == (5 * loadavg)
 375  *
 376  * Facts:
 377  *         For x close to zero, exp(x) =~ 1 + x, since
 378  *              exp(x) = 0! + x**1/1! + x**2/2! + ... .
 379  *              therefore exp(-1/b) =~ 1 - (1/b) = (b-1)/b.
 380  *         For x close to zero, ln(1+x) =~ x, since
 381  *              ln(1+x) = x - x**2/2 + x**3/3 - ...     -1 < x < 1
 382  *              therefore ln(b/(b+1)) = ln(1 - 1/(b+1)) =~ -1/(b+1).
 383  *         ln(.1) =~ -2.30
 384  *
 385  * Proof of (1):
 386  *    Solve (factor)**(power) =~ .1 given power (5*loadav):
 387  *      solving for factor,
 388  *      ln(factor) =~ (-2.30/5*loadav), or
 389  *      factor =~ exp(-1/((5/2.30)*loadav)) =~ exp(-1/(2*loadav)) =
 390  *          exp(-1/b) =~ (b-1)/b =~ b/(b+1).                    QED
 391  *
 392  * Proof of (2):
 393  *    Solve (factor)**(power) =~ .1 given factor == (b/(b+1)):
 394  *      solving for power,
 395  *      power*ln(b/(b+1)) =~ -2.30, or
 396  *      power =~ 2.3 * (b + 1) = 4.6*loadav + 2.3 =~ 5*loadav.  QED
 397  *
 398  * Actual power values for the implemented algorithm are as follows:
 399  *      loadav: 1       2       3       4
 400  *      power:  5.68    10.32   14.94   19.55
 401  */
 402
 403 /* calculations for digital decay to forget 90% of usage in 5*loadav sec */
 404 #define loadfactor(loadav)      (2 * (loadav))
 405 #define decay_cpu(loadfac, cpu) (((loadfac) * (cpu)) / ((loadfac) + FSCALE))
 406
 407 /* decay 95% of `ke_pctcpu' in 60 seconds; see CCPU_SHIFT before changing */
 408 static fixpt_t  ccpu = 0.95122942450071400909 * FSCALE; /* exp(-1/20) */
 409 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, ccpu, CTLFLAG_RD, &ccpu, 0, "");
 410
 411 /*
 412  * If `ccpu' is not equal to `exp(-1/20)' and you still want to use the
 413  * faster/more-accurate formula, you'll have to estimate CCPU_SHIFT below
 414  * and possibly adjust FSHIFT in "param.h" so that (FSHIFT >= CCPU_SHIFT).
 415  *
 416  * To estimate CCPU_SHIFT for exp(-1/20), the following formula was used:
 417  *      1 - exp(-1/20) ~= 0.0487 ~= 0.0488 == 1 (fixed pt, *11* bits).
 418  *
 419  * If you don't want to bother with the faster/more-accurate formula, you
 420  * can set CCPU_SHIFT to (FSHIFT + 1) which will use a slower/less-accurate
 421  * (more general) method of calculating the %age of CPU used by a process.
 422  */
 423 #define CCPU_SHIFT      11
 424
 425 /*
 426  * Recompute process priorities, every hz ticks.
 427  * MP-safe, called without the Giant mutex.
 428  */
 429 /* ARGSUSED */
 430 static void
 431 schedcpu(void)
 432 {
 433         register fixpt_t loadfac = loadfactor(averunnable.ldavg[0]);
 434         struct thread *td;
 435         struct proc *p;
 436         struct kse *ke;
 437         struct ksegrp *kg;
 438         int awake, realstathz;
 439
 440         realstathz = stathz ? stathz : hz;
 441         sx_slock(&allproc_lock);
 442         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
 443                 /*
 444                  * Prevent state changes and protect run queue.
 445                  */
 446                 mtx_lock_spin(&sched_lock);
 447                 /*
 448                  * Increment time in/out of memory.  We ignore overflow; with
 449                  * 16-bit int's (remember them?) overflow takes 45 days.
 450                  */
 451                 p->p_swtime++;
 452                 FOREACH_KSEGRP_IN_PROC(p, kg) {
 453                         awake = 0;
 454                         FOREACH_THREAD_IN_GROUP(kg, td) {
 455                                 ke = td->td_kse;
 456                                 /*
 457                                  * Increment sleep time (if sleeping).  We
 458                                  * ignore overflow, as above.
 459                                  */
 460                                 /*
 461                                  * The kse slptimes are not touched in wakeup
 462                                  * because the thread may not HAVE a KSE.
 463                                  */
 464                                 if (ke->ke_state == KES_ONRUNQ) {
 465                                         awake = 1;
 466                                         ke->ke_flags &= ~KEF_DIDRUN;
 467                                 } else if ((ke->ke_state == KES_THREAD) &&
 468                                     (TD_IS_RUNNING(td))) {
 469                                         awake = 1;
 470                                         /* Do not clear KEF_DIDRUN */
 471                                 } else if (ke->ke_flags & KEF_DIDRUN) {
 472                                         awake = 1;
 473                                         ke->ke_flags &= ~KEF_DIDRUN;
 474                                 }
 475
 476                                 /*
 477                                  * ke_pctcpu is only for ps and ttyinfo().
 478                                  * Do it per kse, and add them up at the end?
 479                                  * XXXKSE
 480                                  */
 481                                 ke->ke_pctcpu = (ke->ke_pctcpu * ccpu) >>
 482                                     FSHIFT;
 483                                 /*
 484                                  * If the kse has been idle the entire second,
 485                                  * stop recalculating its priority until
 486                                  * it wakes up.
 487                                  */
 488                                 if (ke->ke_cpticks == 0)
 489                                         continue;
 490 #if     (FSHIFT >= CCPU_SHIFT)
 491                                 ke->ke_pctcpu += (realstathz == 100)
 492                                     ? ((fixpt_t) ke->ke_cpticks) <<
 493                                     (FSHIFT - CCPU_SHIFT) :
 494                                     100 * (((fixpt_t) ke->ke_cpticks)
 495                                     << (FSHIFT - CCPU_SHIFT)) / realstathz;
 496 #else
 497                                 ke->ke_pctcpu += ((FSCALE - ccpu) *
 498                                     (ke->ke_cpticks *
 499                                     FSCALE / realstathz)) >> FSHIFT;
 500 #endif
 501                                 ke->ke_cpticks = 0;
 502                         } /* end of kse loop */
 503                         /*
 504                          * If there are ANY running threads in this KSEGRP,
 505                          * then don't count it as sleeping.
 506                          */
 507                         if (awake) {
 508                                 if (kg->kg_slptime > 1) {
 509                                         /*
 510                                          * In an ideal world, this should not
 511                                          * happen, because whoever woke us
 512                                          * up from the long sleep should have
 513                                          * unwound the slptime and reset our
 514                                          * priority before we run at the stale
 515                                          * priority.  Should KASSERT at some
 516                                          * point when all the cases are fixed.
 517                                          */
 518                                         updatepri(kg);
 519                                 }
 520                                 kg->kg_slptime = 0;
 521                         } else
 522                                 kg->kg_slptime++;
 523                         if (kg->kg_slptime > 1)
 524                                 continue;
 525                         kg->kg_estcpu = decay_cpu(loadfac, kg->kg_estcpu);
 526                         resetpriority(kg);
 527                         FOREACH_THREAD_IN_GROUP(kg, td) {
 528                                 resetpriority_thread(td, kg);
 529                         }
 530                 } /* end of ksegrp loop */
 531                 mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 532         } /* end of process loop */
 533         sx_sunlock(&allproc_lock);
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Main loop for a kthread that executes schedcpu once a second.
 538  */
 539 static void
 540 schedcpu_thread(void)
 541 {
 542         int nowake;
 543
 544         for (;;) {
 545                 schedcpu();
 546                 tsleep(&nowake, curthread->td_priority, "-", hz);
 547         }
 548 }
 549
 550 /*
 551  * Recalculate the priority of a process after it has slept for a while.
 552  * For all load averages >= 1 and max kg_estcpu of 255, sleeping for at
 553  * least six times the loadfactor will decay kg_estcpu to zero.
 554  */
 555 static void
 556 updatepri(struct ksegrp *kg)
 557 {
 558         register fixpt_t loadfac;
 559         register unsigned int newcpu;
 560
 561         loadfac = loadfactor(averunnable.ldavg[0]);
 562         if (kg->kg_slptime > 5 * loadfac)
 563                 kg->kg_estcpu = 0;
 564         else {
 565                 newcpu = kg->kg_estcpu;
 566                 kg->kg_slptime--;       /* was incremented in schedcpu() */
 567                 while (newcpu && --kg->kg_slptime)
 568                         newcpu = decay_cpu(loadfac, newcpu);
 569                 kg->kg_estcpu = newcpu;
 570         }
 571 }
 572
 573 /*
 574  * Compute the priority of a process when running in user mode.
 575  * Arrange to reschedule if the resulting priority is better
 576  * than that of the current process.
 577  */
 578 static void
 579 resetpriority(struct ksegrp *kg)
 580 {
 581         register unsigned int newpriority;
 582
 583         if (kg->kg_pri_class == PRI_TIMESHARE) {
 584                 newpriority = PUSER + kg->kg_estcpu / INVERSE_ESTCPU_WEIGHT +
 585                     NICE_WEIGHT * (kg->kg_proc->p_nice - PRIO_MIN);
 586                 newpriority = min(max(newpriority, PRI_MIN_TIMESHARE),
 587                     PRI_MAX_TIMESHARE);
 588                 kg->kg_user_pri = newpriority;
 589         }
 590 }
 591
 592 /*
 593  * Update the thread's priority when the associated ksegroup's user
 594  * priority changes.
 595  */
 596 static void
 597 resetpriority_thread(struct thread *td, struct ksegrp *kg)
 598 {
 599
 600         /* Only change threads with a time sharing user priority. */
 601         if (td->td_priority < PRI_MIN_TIMESHARE ||
 602             td->td_priority > PRI_MAX_TIMESHARE)
 603                 return;
 604
 605         /* XXX the whole needresched thing is broken, but not silly. */
 606         maybe_resched(td);
 607
 608         sched_prio(td, kg->kg_user_pri);
 609 }
 610
 611 /* ARGSUSED */
 612 static void
 613 sched_setup(void *dummy)
 614 {
 615         setup_runqs();
 616
 617         if (sched_quantum == 0)
 618                 sched_quantum = SCHED_QUANTUM;
 619         hogticks = 2 * sched_quantum;
 620
 621         callout_init(&roundrobin_callout, CALLOUT_MPSAFE);
 622
 623         /* Kick off timeout driven events by calling first time. */
 624         roundrobin(NULL);
 625
 626         /* Account for thread0. */
 627         sched_load_add();
 628 }
 629
 630 /* External interfaces start here */
 631 /*
 632  * Very early in the boot some setup of scheduler-specific
 633  * parts of proc0 and of some scheduler resources needs to be done.
 634  * Called from:
 635  *  proc0_init()
 636  */
 637 void
 638 schedinit(void)
 639 {
 640         /*
 641          * Set up the scheduler specific parts of proc0.
 642          */
 643         proc0.p_sched = NULL; /* XXX */
 644         ksegrp0.kg_sched = &kg_sched0;
 645         thread0.td_sched = &kse0;
 646         kse0.ke_thread = &thread0;
 647         kse0.ke_state = KES_THREAD;
 648         kg_sched0.skg_concurrency = 1;
 649         kg_sched0.skg_avail_opennings = 0; /* we are already running */
 650 }
 651
 652 int
 653 sched_runnable(void)
 654 {
 655 #ifdef SMP
 656         return runq_check(&runq) + runq_check(&runq_pcpu[PCPU_GET(cpuid)]);
 657 #else
 658         return runq_check(&runq);
 659 #endif
 660 }
 661
 662 int
 663 sched_rr_interval(void)
 664 {
 665         if (sched_quantum == 0)
 666                 sched_quantum = SCHED_QUANTUM;
 667         return (sched_quantum);
 668 }
 669
 670 /*
 671  * We adjust the priority of the current process.  The priority of
 672  * a process gets worse as it accumulates CPU time.  The cpu usage
 673  * estimator (kg_estcpu) is increased here.  resetpriority() will
 674  * compute a different priority each time kg_estcpu increases by
 675  * INVERSE_ESTCPU_WEIGHT
 676  * (until MAXPRI is reached).  The cpu usage estimator ramps up
 677  * quite quickly when the process is running (linearly), and decays
 678  * away exponentially, at a rate which is proportionally slower when
 679  * the system is busy.  The basic principle is that the system will
 680  * 90% forget that the process used a lot of CPU time in 5 * loadav
 681  * seconds.  This causes the system to favor processes which haven't
 682  * run much recently, and to round-robin among other processes.
 683  */
 684 void
 685 sched_clock(struct thread *td)
 686 {
 687         struct ksegrp *kg;
 688         struct kse *ke;
 689
 690         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 691         kg = td->td_ksegrp;
 692         ke = td->td_kse;
 693
 694         ke->ke_cpticks++;
 695         kg->kg_estcpu = ESTCPULIM(kg->kg_estcpu + 1);
 696         if ((kg->kg_estcpu % INVERSE_ESTCPU_WEIGHT) == 0) {
 697                 resetpriority(kg);
 698                 resetpriority_thread(td, kg);
 699         }
 700 }
 701
 702 /*
 703  * charge childs scheduling cpu usage to parent.
 704  *
 705  * XXXKSE assume only one thread & kse & ksegrp keep estcpu in each ksegrp.
 706  * Charge it to the ksegrp that did the wait since process estcpu is sum of
 707  * all ksegrps, this is strictly as expected.  Assume that the child process
 708  * aggregated all the estcpu into the 'built-in' ksegrp.
 709  */
 710 void
 711 sched_exit(struct proc *p, struct thread *td)
 712 {
 713         sched_exit_ksegrp(FIRST_KSEGRP_IN_PROC(p), td);
 714         sched_exit_thread(FIRST_THREAD_IN_PROC(p), td);
 715 }
 716
 717 void
 718 sched_exit_ksegrp(struct ksegrp *kg, struct thread *childtd)
 719 {
 720
 721         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 722         kg->kg_estcpu = ESTCPULIM(kg->kg_estcpu + childtd->td_ksegrp->kg_estcpu);
 723 }
 724
 725 void
 726 sched_exit_thread(struct thread *td, struct thread *child)
 727 {
 728         CTR3(KTR_SCHED, "sched_exit_thread: %p(%s) prio %d",
 729             child, child->td_proc->p_comm, child->td_priority);
 730         if ((child->td_proc->p_flag & P_NOLOAD) == 0)
 731                 sched_load_rem();
 732 }
 733
 734 void
 735 sched_fork(struct thread *td, struct thread *childtd)
 736 {
 737         sched_fork_ksegrp(td, childtd->td_ksegrp);
 738         sched_fork_thread(td, childtd);
 739 }
 740
 741 void
 742 sched_fork_ksegrp(struct thread *td, struct ksegrp *child)
 743 {
 744         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 745         child->kg_estcpu = td->td_ksegrp->kg_estcpu;
 746 }
 747
 748 void
 749 sched_fork_thread(struct thread *td, struct thread *childtd)
 750 {
 751         sched_newthread(childtd);
 752 }
 753
 754 void
 755 sched_nice(struct proc *p, int nice)
 756 {
 757         struct ksegrp *kg;
 758         struct thread *td;
 759
 760         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 761         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 762         p->p_nice = nice;
 763         FOREACH_KSEGRP_IN_PROC(p, kg) {
 764                 resetpriority(kg);
 765                 FOREACH_THREAD_IN_GROUP(kg, td) {
 766                         resetpriority_thread(td, kg);
 767                 }
 768         }
 769 }
 770
 771 void
 772 sched_class(struct ksegrp *kg, int class)
 773 {
 774         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 775         kg->kg_pri_class = class;
 776 }
 777
 778 /*
 779  * Adjust the priority of a thread.
 780  * This may include moving the thread within the KSEGRP,
 781  * changing the assignment of a kse to the thread,
 782  * and moving a KSE in the system run queue.
 783  */
 784 static void
 785 sched_priority(struct thread *td, u_char prio)
 786 {
 787         CTR6(KTR_SCHED, "sched_prio: %p(%s) prio %d newprio %d by %p(%s)",
 788             td, td->td_proc->p_comm, td->td_priority, prio, curthread,
 789             curthread->td_proc->p_comm);
 790
 791         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 792         if (td->td_priority == prio)
 793                 return;
 794         if (TD_ON_RUNQ(td)) {
 795                 adjustrunqueue(td, prio);
 796         } else {
 797                 td->td_priority = prio;
 798         }
 799 }
 800
 801 /*
 802  * Update a thread's priority when it is lent another thread's
 803  * priority.
 804  */
 805 void
 806 sched_lend_prio(struct thread *td, u_char prio)
 807 {
 808
 809         td->td_flags |= TDF_BORROWING;
 810         sched_priority(td, prio);
 811 }
 812
 813 /*
 814  * Restore a thread's priority when priority propagation is
 815  * over.  The prio argument is the minimum priority the thread
 816  * needs to have to satisfy other possible priority lending
 817  * requests.  If the thread's regulary priority is less
 818  * important than prio the thread will keep a priority boost
 819  * of prio.
 820  */
 821 void
 822 sched_unlend_prio(struct thread *td, u_char prio)
 823 {
 824         u_char base_pri;
 825
 826         if (td->td_base_pri >= PRI_MIN_TIMESHARE &&
 827             td->td_base_pri <= PRI_MAX_TIMESHARE)
 828                 base_pri = td->td_ksegrp->kg_user_pri;
 829         else
 830                 base_pri = td->td_base_pri;
 831         if (prio >= base_pri) {
 832                 td->td_flags &= ~TDF_BORROWING;
 833                 sched_prio(td, base_pri);
 834         } else
 835                 sched_lend_prio(td, prio);
 836 }
 837
 838 void
 839 sched_prio(struct thread *td, u_char prio)
 840 {
 841         u_char oldprio;
 842
 843         /* First, update the base priority. */
 844         td->td_base_pri = prio;
 845
 846         /*
 847          * If the thread is borrowing another thread's priority, don't ever
 848          * lower the priority.
 849          */
 850         if (td->td_flags & TDF_BORROWING && td->td_priority < prio)
 851                 return;
 852
 853         /* Change the real priority. */
 854         oldprio = td->td_priority;
 855         sched_priority(td, prio);
 856
 857         /*
 858          * If the thread is on a turnstile, then let the turnstile update
 859          * its state.
 860          */
 861         if (TD_ON_LOCK(td) && oldprio != prio)
 862                 turnstile_adjust(td, oldprio);
 863 }
 864
 865 void
 866 sched_sleep(struct thread *td)
 867 {
 868
 869         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 870         td->td_ksegrp->kg_slptime = 0;
 871 }
 872
 873 static void remrunqueue(struct thread *td);
 874
 875 void
 876 sched_switch(struct thread *td, struct thread *newtd, int flags)
 877 {
 878         struct kse *ke;
 879         struct ksegrp *kg;
 880         struct proc *p;
 881
 882         ke = td->td_kse;
 883         p = td->td_proc;
 884
 885         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 886
 887         if ((p->p_flag & P_NOLOAD) == 0)
 888                 sched_load_rem();
 889         /*
 890          * We are volunteering to switch out so we get to nominate
 891          * a successor for the rest of our quantum
 892          * First try another thread in our ksegrp, and then look for
 893          * other ksegrps in our process.
 894          */
 895         if (sched_followon &&
 896             (p->p_flag & P_HADTHREADS) &&
 897             (flags & SW_VOL) &&
 898             newtd == NULL) {
 899                 /* lets schedule another thread from this process */
 900                  kg = td->td_ksegrp;
 901                  if ((newtd = TAILQ_FIRST(&kg->kg_runq))) {
 902                         remrunqueue(newtd);
 903                         sched_kgfollowons++;
 904                  } else {
 905                         FOREACH_KSEGRP_IN_PROC(p, kg) {
 906                                 if ((newtd = TAILQ_FIRST(&kg->kg_runq))) {
 907                                         sched_pfollowons++;
 908                                         remrunqueue(newtd);
 909                                         break;
 910                                 }
 911                         }
 912                 }
 913         }
 914
 915         if (newtd)
 916                 newtd->td_flags |= (td->td_flags & TDF_NEEDRESCHED);
 917
 918         td->td_lastcpu = td->td_oncpu;
 919         td->td_flags &= ~TDF_NEEDRESCHED;
 920         td->td_owepreempt = 0;
 921         td->td_oncpu = NOCPU;
 922         /*
 923          * At the last moment, if this thread is still marked RUNNING,
 924          * then put it back on the run queue as it has not been suspended
 925          * or stopped or any thing else similar.  We never put the idle
 926          * threads on the run queue, however.
 927          */
 928         if (td == PCPU_GET(idlethread))
 929                 TD_SET_CAN_RUN(td);
 930         else {
 931                 SLOT_RELEASE(td->td_ksegrp);
 932                 if (TD_IS_RUNNING(td)) {
 933                         /* Put us back on the run queue (kse and all). */
 934                         setrunqueue(td, (flags & SW_PREEMPT) ?
 935                             SRQ_OURSELF|SRQ_YIELDING|SRQ_PREEMPTED :
 936                             SRQ_OURSELF|SRQ_YIELDING);
 937                 } else if (p->p_flag & P_HADTHREADS) {
 938                         /*
 939                          * We will not be on the run queue. So we must be
 940                          * sleeping or similar. As it's available,
 941                          * someone else can use the KSE if they need it.
 942                          * It's NOT available if we are about to need it
 943                          */
 944                         if (newtd == NULL || newtd->td_ksegrp != td->td_ksegrp)
 945                                 slot_fill(td->td_ksegrp);
 946                 }
 947         }
 948         if (newtd) {
 949                 /*
 950                  * The thread we are about to run needs to be counted
 951                  * as if it had been added to the run queue and selected.
 952                  * It came from:
 953                  * * A preemption
 954                  * * An upcall
 955                  * * A followon
 956                  */
 957                 KASSERT((newtd->td_inhibitors == 0),
 958                         ("trying to run inhibitted thread"));
 959                 SLOT_USE(newtd->td_ksegrp);
 960                 newtd->td_kse->ke_flags |= KEF_DIDRUN;
 961                 TD_SET_RUNNING(newtd);
 962                 if ((newtd->td_proc->p_flag & P_NOLOAD) == 0)
 963                         sched_load_add();
 964         } else {
 965                 newtd = choosethread();
 966         }
 967
 968         if (td != newtd) {
 969 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 970                 if (PMC_PROC_IS_USING_PMCS(td->td_proc))
 971                         PMC_SWITCH_CONTEXT(td, PMC_FN_CSW_OUT);
 972 #endif
 973                 cpu_switch(td, newtd);
 974 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 975                 if (PMC_PROC_IS_USING_PMCS(td->td_proc))
 976                         PMC_SWITCH_CONTEXT(td, PMC_FN_CSW_IN);
 977 #endif
 978         }
 979
 980         sched_lock.mtx_lock = (uintptr_t)td;
 981         td->td_oncpu = PCPU_GET(cpuid);
 982 }
 983
 984 void
 985 sched_wakeup(struct thread *td)
 986 {
 987         struct ksegrp *kg;
 988
 989         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
 990         kg = td->td_ksegrp;
 991         if (kg->kg_slptime > 1) {
 992                 updatepri(kg);
 993                 resetpriority(kg);
 994         }
 995         kg->kg_slptime = 0;
 996         setrunqueue(td, SRQ_BORING);
 997 }
 998
 999 #ifdef SMP
1000 /* enable HTT_2 if you have a 2-way HTT cpu.*/
1001 static int
1002 forward_wakeup(int  cpunum)
1003 {
1004         cpumask_t map, me, dontuse;
1005         cpumask_t map2;
1006         struct pcpu *pc;
1007         cpumask_t id, map3;
1008
1009         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
1010
1011         CTR0(KTR_RUNQ, "forward_wakeup()");
1012
1013         if ((!forward_wakeup_enabled) ||
1014              (forward_wakeup_use_mask == 0 && forward_wakeup_use_loop == 0))
1015                 return (0);
1016         if (!smp_started || cold || panicstr)
1017                 return (0);
1018
1019         forward_wakeups_requested++;
1020
1021 /*
1022  * check the idle mask we received against what we calculated before
1023  * in the old version.
1024  */
1025         me = PCPU_GET(cpumask);
1026         /*
1027          * don't bother if we should be doing it ourself..
1028          */
1029         if ((me & idle_cpus_mask) && (cpunum == NOCPU || me == (1 << cpunum)))
1030                 return (0);
1031
1032         dontuse = me | stopped_cpus | hlt_cpus_mask;
1033         map3 = 0;
1034         if (forward_wakeup_use_loop) {
1035                 SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
1036                         id = pc->pc_cpumask;
1037                         if ( (id & dontuse) == 0 &&
1038                             pc->pc_curthread == pc->pc_idlethread) {
1039                                 map3 |= id;
1040                         }
1041                 }
1042         }
1043
1044         if (forward_wakeup_use_mask) {
1045                 map = 0;
1046                 map = idle_cpus_mask & ~dontuse;
1047
1048                 /* If they are both on, compare and use loop if different */
1049                 if (forward_wakeup_use_loop) {
1050                         if (map != map3) {
1051                                 printf("map (%02X) != map3 (%02X)\n",
1052                                                 map, map3);
1053                                 map = map3;
1054                         }
1055                 }
1056         } else {
1057                 map = map3;
1058         }
1059         /* If we only allow a specific CPU, then mask off all the others */
1060         if (cpunum != NOCPU) {
1061                 KASSERT((cpunum <= mp_maxcpus),("forward_wakeup: bad cpunum."));
1062                 map &= (1 << cpunum);
1063         } else {
1064                 /* Try choose an idle die. */
1065                 if (forward_wakeup_use_htt) {
1066                         map2 =  (map & (map >> 1)) & 0x5555;
1067                         if (map2) {
1068                                 map = map2;
1069                         }
1070                 }
1071
1072                 /* set only one bit */
1073                 if (forward_wakeup_use_single) {
1074                         map = map & ((~map) + 1);
1075                 }
1076         }
1077         if (map) {
1078                 forward_wakeups_delivered++;
1079                 ipi_selected(map, IPI_AST);
1080                 return (1);
1081         }
1082         if (cpunum == NOCPU)
1083                 printf("forward_wakeup: Idle processor not found\n");
1084         return (0);
1085 }
1086 #endif
1087
1088 #ifdef SMP
1089 static void kick_other_cpu(int pri,int cpuid);
1090
1091 static void
1092 kick_other_cpu(int pri,int cpuid)
1093 {
1094         struct pcpu * pcpu = pcpu_find(cpuid);
1095         int cpri = pcpu->pc_curthread->td_priority;
1096
1097         if (idle_cpus_mask & pcpu->pc_cpumask) {
1098                 forward_wakeups_delivered++;
1099                 ipi_selected(pcpu->pc_cpumask, IPI_AST);
1100                 return;
1101         }
1102
1103         if (pri >= cpri)
1104                 return;
1105
1106 #if defined(IPI_PREEMPTION) && defined(PREEMPTION)
1107 #if !defined(FULL_PREEMPTION)
1108         if (pri <= PRI_MAX_ITHD)
1109 #endif /* ! FULL_PREEMPTION */
1110         {
1111                 ipi_selected(pcpu->pc_cpumask, IPI_PREEMPT);
1112                 return;
1113         }
1114 #endif /* defined(IPI_PREEMPTION) && defined(PREEMPTION) */
1115
1116         pcpu->pc_curthread->td_flags |= TDF_NEEDRESCHED;
1117         ipi_selected( pcpu->pc_cpumask , IPI_AST);
1118         return;
1119 }
1120 #endif /* SMP */
1121
1122 void
1123 sched_add(struct thread *td, int flags)
1124 #ifdef SMP
1125 {
1126         struct kse *ke;
1127         int forwarded = 0;
1128         int cpu;
1129         int single_cpu = 0;
1130
1131         ke = td->td_kse;
1132         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
1133         KASSERT(ke->ke_state != KES_ONRUNQ,
1134             ("sched_add: kse %p (%s) already in run queue", ke,
1135             ke->ke_proc->p_comm));
1136         KASSERT(ke->ke_proc->p_sflag & PS_INMEM,
1137             ("sched_add: process swapped out"));
1138         CTR5(KTR_SCHED, "sched_add: %p(%s) prio %d by %p(%s)",
1139             td, td->td_proc->p_comm, td->td_priority, curthread,
1140             curthread->td_proc->p_comm);
1141
1142
1143         if (td->td_pinned != 0) {
1144                 cpu = td->td_lastcpu;
1145                 ke->ke_runq = &runq_pcpu[cpu];
1146                 single_cpu = 1;
1147                 CTR3(KTR_RUNQ,
1148                     "sched_add: Put kse:%p(td:%p) on cpu%d runq", ke, td, cpu);
1149         } else if ((ke)->ke_flags & KEF_BOUND) {
1150                 /* Find CPU from bound runq */
1151                 KASSERT(SKE_RUNQ_PCPU(ke),("sched_add: bound kse not on cpu runq"));
1152                 cpu = ke->ke_runq - &runq_pcpu[0];
1153                 single_cpu = 1;
1154                 CTR3(KTR_RUNQ,
1155                     "sched_add: Put kse:%p(td:%p) on cpu%d runq", ke, td, cpu);
1156         } else {
1157                 CTR2(KTR_RUNQ,
1158                     "sched_add: adding kse:%p (td:%p) to gbl runq", ke, td);
1159                 cpu = NOCPU;
1160                 ke->ke_runq = &runq;
1161         }
1162
1163         if (single_cpu && (cpu != PCPU_GET(cpuid))) {
1164                 kick_other_cpu(td->td_priority,cpu);
1165         } else {
1166
1167                 if (!single_cpu) {
1168                         cpumask_t me = PCPU_GET(cpumask);
1169                         int idle = idle_cpus_mask & me;
1170
1171                         if (!idle && ((flags & SRQ_INTR) == 0) &&
1172                             (idle_cpus_mask & ~(hlt_cpus_mask | me)))
1173                                 forwarded = forward_wakeup(cpu);
1174                 }
1175
1176                 if (!forwarded) {
1177                         if ((flags & SRQ_YIELDING) == 0 && maybe_preempt(td))
1178                                 return;
1179                         else
1180                                 maybe_resched(td);
1181                 }
1182         }
1183
1184         if ((td->td_proc->p_flag & P_NOLOAD) == 0)
1185                 sched_load_add();
1186         SLOT_USE(td->td_ksegrp);
1187         runq_add(ke->ke_runq, ke, flags);
1188         ke->ke_state = KES_ONRUNQ;
1189 }
1190 #else /* SMP */
1191 {
1192         struct kse *ke;
1193         ke = td->td_kse;
1194         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
1195         KASSERT(ke->ke_state != KES_ONRUNQ,
1196             ("sched_add: kse %p (%s) already in run queue", ke,
1197             ke->ke_proc->p_comm));
1198         KASSERT(ke->ke_proc->p_sflag & PS_INMEM,
1199             ("sched_add: process swapped out"));
1200         CTR5(KTR_SCHED, "sched_add: %p(%s) prio %d by %p(%s)",
1201             td, td->td_proc->p_comm, td->td_priority, curthread,
1202             curthread->td_proc->p_comm);
1203         CTR2(KTR_RUNQ, "sched_add: adding kse:%p (td:%p) to runq", ke, td);
1204         ke->ke_runq = &runq;
1205
1206         /*
1207          * If we are yielding (on the way out anyhow)
1208          * or the thread being saved is US,
1209          * then don't try be smart about preemption
1210          * or kicking off another CPU
1211          * as it won't help and may hinder.
1212          * In the YIEDLING case, we are about to run whoever is
1213          * being put in the queue anyhow, and in the
1214          * OURSELF case, we are puting ourself on the run queue
1215          * which also only happens when we are about to yield.
1216          */
1217         if((flags & SRQ_YIELDING) == 0) {
1218                 if (maybe_preempt(td))
1219                         return;
1220         }
1221         if ((td->td_proc->p_flag & P_NOLOAD) == 0)
1222                 sched_load_add();
1223         SLOT_USE(td->td_ksegrp);
1224         runq_add(ke->ke_runq, ke, flags);
1225         ke->ke_state = KES_ONRUNQ;
1226         maybe_resched(td);
1227 }
1228 #endif /* SMP */
1229
1230 void
1231 sched_rem(struct thread *td)
1232 {
1233         struct kse *ke;
1234
1235         ke = td->td_kse;
1236         KASSERT(ke->ke_proc->p_sflag & PS_INMEM,
1237             ("sched_rem: process swapped out"));
1238         KASSERT((ke->ke_state == KES_ONRUNQ),
1239             ("sched_rem: KSE not on run queue"));
1240         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
1241         CTR5(KTR_SCHED, "sched_rem: %p(%s) prio %d by %p(%s)",
1242             td, td->td_proc->p_comm, td->td_priority, curthread,
1243             curthread->td_proc->p_comm);
1244
1245         if ((td->td_proc->p_flag & P_NOLOAD) == 0)
1246                 sched_load_rem();
1247         SLOT_RELEASE(td->td_ksegrp);
1248         runq_remove(ke->ke_runq, ke);
1249
1250         ke->ke_state = KES_THREAD;
1251 }
1252
1253 /*
1254  * Select threads to run.
1255  * Notice that the running threads still consume a slot.
1256  */
1257 struct kse *
1258 sched_choose(void)
1259 {
1260         struct kse *ke;
1261         struct runq *rq;
1262
1263 #ifdef SMP
1264         struct kse *kecpu;
1265
1266         rq = &runq;
1267         ke = runq_choose(&runq);
1268         kecpu = runq_choose(&runq_pcpu[PCPU_GET(cpuid)]);
1269
1270         if (ke == NULL ||
1271             (kecpu != NULL &&
1272              kecpu->ke_thread->td_priority < ke->ke_thread->td_priority)) {
1273                 CTR2(KTR_RUNQ, "choosing kse %p from pcpu runq %d", kecpu,
1274                      PCPU_GET(cpuid));
1275                 ke = kecpu;
1276                 rq = &runq_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
1277         } else {
1278                 CTR1(KTR_RUNQ, "choosing kse %p from main runq", ke);
1279         }
1280
1281 #else
1282         rq = &runq;
1283         ke = runq_choose(&runq);
1284 #endif
1285
1286         if (ke != NULL) {
1287                 runq_remove(rq, ke);
1288                 ke->ke_state = KES_THREAD;
1289
1290                 KASSERT(ke->ke_proc->p_sflag & PS_INMEM,
1291                     ("sched_choose: process swapped out"));
1292         }
1293         return (ke);
1294 }
1295
1296 void
1297 sched_userret(struct thread *td)
1298 {
1299         struct ksegrp *kg;
1300         /*
1301          * XXX we cheat slightly on the locking here to avoid locking in
1302          * the usual case.  Setting td_priority here is essentially an
1303          * incomplete workaround for not setting it properly elsewhere.
1304          * Now that some interrupt handlers are threads, not setting it
1305          * properly elsewhere can clobber it in the window between setting
1306          * it here and returning to user mode, so don't waste time setting
1307          * it perfectly here.
1308          */
1309         KASSERT((td->td_flags & TDF_BORROWING) == 0,
1310             ("thread with borrowed priority returning to userland"));
1311         kg = td->td_ksegrp;
1312         if (td->td_priority != kg->kg_user_pri) {
1313                 mtx_lock_spin(&sched_lock);
1314                 td->td_priority = kg->kg_user_pri;
1315                 td->td_base_pri = kg->kg_user_pri;
1316                 mtx_unlock_spin(&sched_lock);
1317         }
1318 }
1319
1320 void
1321 sched_bind(struct thread *td, int cpu)
1322 {
1323         struct kse *ke;
1324
1325         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
1326         KASSERT(TD_IS_RUNNING(td),
1327             ("sched_bind: cannot bind non-running thread"));
1328
1329         ke = td->td_kse;
1330
1331         ke->ke_flags |= KEF_BOUND;
1332 #ifdef SMP
1333         ke->ke_runq = &runq_pcpu[cpu];
1334         if (PCPU_GET(cpuid) == cpu)
1335                 return;
1336
1337         ke->ke_state = KES_THREAD;
1338
1339         mi_switch(SW_VOL, NULL);
1340 #endif
1341 }
1342
1343 void
1344 sched_unbind(struct thread* td)
1345 {
1346         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
1347         td->td_kse->ke_flags &= ~KEF_BOUND;
1348 }
1349
1350 int
1351 sched_is_bound(struct thread *td)
1352 {
1353         mtx_assert(&sched_lock, MA_OWNED);
1354         return (td->td_kse->ke_flags & KEF_BOUND);
1355 }
1356
1357 int
1358 sched_load(void)
1359 {
1360         return (sched_tdcnt);
1361 }
1362
1363 int
1364 sched_sizeof_ksegrp(void)
1365 {
1366         return (sizeof(struct ksegrp) + sizeof(struct kg_sched));
1367 }
1368 int
1369 sched_sizeof_proc(void)
1370 {
1371         return (sizeof(struct proc));
1372 }
1373 int
1374 sched_sizeof_thread(void)
1375 {
1376         return (sizeof(struct thread) + sizeof(struct kse));
1377 }
1378
1379 fixpt_t
1380 sched_pctcpu(struct thread *td)
1381 {
1382         struct kse *ke;
1383
1384         ke = td->td_kse;
1385         return (ke->ke_pctcpu);
1386
1387         return (0);
1388 }
1389 #define KERN_SWITCH_INCLUDE 1
1390 #include "kern/kern_switch.c"