]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/subr_sleepqueue.c
Revert "vnode read(2)/write(2): acquire rangelock regardless of do_vn_io_fault()"
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / subr_sleepqueue.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 2004 John Baldwin <jhb@FreeBSD.org>
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
25  * SUCH DAMAGE.
26  */
27
28 /*
29  * Implementation of sleep queues used to hold queue of threads blocked on
30  * a wait channel.  Sleep queues are different from turnstiles in that wait
31  * channels are not owned by anyone, so there is no priority propagation.
32  * Sleep queues can also provide a timeout and can also be interrupted by
33  * signals.  That said, there are several similarities between the turnstile
34  * and sleep queue implementations.  (Note: turnstiles were implemented
35  * first.)  For example, both use a hash table of the same size where each
36  * bucket is referred to as a "chain" that contains both a spin lock and
37  * a linked list of queues.  An individual queue is located by using a hash
38  * to pick a chain, locking the chain, and then walking the chain searching
39  * for the queue.  This means that a wait channel object does not need to
40  * embed its queue head just as locks do not embed their turnstile queue
41  * head.  Threads also carry around a sleep queue that they lend to the
42  * wait channel when blocking.  Just as in turnstiles, the queue includes
43  * a free list of the sleep queues of other threads blocked on the same
44  * wait channel in the case of multiple waiters.
45  *
46  * Some additional functionality provided by sleep queues include the
47  * ability to set a timeout.  The timeout is managed using a per-thread
48  * callout that resumes a thread if it is asleep.  A thread may also
49  * catch signals while it is asleep (aka an interruptible sleep).  The
50  * signal code uses sleepq_abort() to interrupt a sleeping thread.  Finally,
51  * sleep queues also provide some extra assertions.  One is not allowed to
52  * mix the sleep/wakeup and cv APIs for a given wait channel.  Also, one
53  * must consistently use the same lock to synchronize with a wait channel,
54  * though this check is currently only a warning for sleep/wakeup due to
55  * pre-existing abuse of that API.  The same lock must also be held when
56  * awakening threads, though that is currently only enforced for condition
57  * variables.
58  */
59
60 #include <sys/cdefs.h>
61 __FBSDID("$FreeBSD$");
62
63 #include "opt_sleepqueue_profiling.h"
64 #include "opt_ddb.h"
65 #include "opt_sched.h"
66 #include "opt_stack.h"
67
68 #include <sys/param.h>
69 #include <sys/systm.h>
70 #include <sys/lock.h>
71 #include <sys/kernel.h>
72 #include <sys/ktr.h>
73 #include <sys/mutex.h>
74 #include <sys/proc.h>
75 #include <sys/sbuf.h>
76 #include <sys/sched.h>
77 #include <sys/sdt.h>
78 #include <sys/signalvar.h>
79 #include <sys/sleepqueue.h>
80 #include <sys/stack.h>
81 #include <sys/sysctl.h>
82 #include <sys/time.h>
83 #ifdef EPOCH_TRACE
84 #include <sys/epoch.h>
85 #endif
86
87 #include <machine/atomic.h>
88
89 #include <vm/uma.h>
90
91 #ifdef DDB
92 #include <ddb/ddb.h>
93 #endif
94
95 /*
96  * Constants for the hash table of sleep queue chains.
97  * SC_TABLESIZE must be a power of two for SC_MASK to work properly.
98  */
99 #ifndef SC_TABLESIZE
100 #define SC_TABLESIZE    256
101 #endif
102 CTASSERT(powerof2(SC_TABLESIZE));
103 #define SC_MASK         (SC_TABLESIZE - 1)
104 #define SC_SHIFT        8
105 #define SC_HASH(wc)     ((((uintptr_t)(wc) >> SC_SHIFT) ^ (uintptr_t)(wc)) & \
106                             SC_MASK)
107 #define SC_LOOKUP(wc)   &sleepq_chains[SC_HASH(wc)]
108 #define NR_SLEEPQS      2
109 /*
110  * There are two different lists of sleep queues.  Both lists are connected
111  * via the sq_hash entries.  The first list is the sleep queue chain list
112  * that a sleep queue is on when it is attached to a wait channel.  The
113  * second list is the free list hung off of a sleep queue that is attached
114  * to a wait channel.
115  *
116  * Each sleep queue also contains the wait channel it is attached to, the
117  * list of threads blocked on that wait channel, flags specific to the
118  * wait channel, and the lock used to synchronize with a wait channel.
119  * The flags are used to catch mismatches between the various consumers
120  * of the sleep queue API (e.g. sleep/wakeup and condition variables).
121  * The lock pointer is only used when invariants are enabled for various
122  * debugging checks.
123  *
124  * Locking key:
125  *  c - sleep queue chain lock
126  */
127 struct sleepqueue {
128         struct threadqueue sq_blocked[NR_SLEEPQS]; /* (c) Blocked threads. */
129         u_int sq_blockedcnt[NR_SLEEPQS];        /* (c) N. of blocked threads. */
130         LIST_ENTRY(sleepqueue) sq_hash;         /* (c) Chain and free list. */
131         LIST_HEAD(, sleepqueue) sq_free;        /* (c) Free queues. */
132         const void      *sq_wchan;              /* (c) Wait channel. */
133         int     sq_type;                        /* (c) Queue type. */
134 #ifdef INVARIANTS
135         struct lock_object *sq_lock;            /* (c) Associated lock. */
136 #endif
137 };
138
139 struct sleepqueue_chain {
140         LIST_HEAD(, sleepqueue) sc_queues;      /* List of sleep queues. */
141         struct mtx sc_lock;                     /* Spin lock for this chain. */
142 #ifdef SLEEPQUEUE_PROFILING
143         u_int   sc_depth;                       /* Length of sc_queues. */
144         u_int   sc_max_depth;                   /* Max length of sc_queues. */
145 #endif
146 } __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
147
148 #ifdef SLEEPQUEUE_PROFILING
149 static SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, sleepq, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
150     "sleepq profiling");
151 static SYSCTL_NODE(_debug_sleepq, OID_AUTO, chains,
152     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
153     "sleepq chain stats");
154 static u_int sleepq_max_depth;
155 SYSCTL_UINT(_debug_sleepq, OID_AUTO, max_depth, CTLFLAG_RD, &sleepq_max_depth,
156     0, "maxmimum depth achieved of a single chain");
157
158 static void     sleepq_profile(const char *wmesg);
159 static int      prof_enabled;
160 #endif
161 static struct sleepqueue_chain sleepq_chains[SC_TABLESIZE];
162 static uma_zone_t sleepq_zone;
163
164 /*
165  * Prototypes for non-exported routines.
166  */
167 static int      sleepq_catch_signals(const void *wchan, int pri);
168 static inline int sleepq_check_signals(void);
169 static inline int sleepq_check_timeout(void);
170 #ifdef INVARIANTS
171 static void     sleepq_dtor(void *mem, int size, void *arg);
172 #endif
173 static int      sleepq_init(void *mem, int size, int flags);
174 static int      sleepq_resume_thread(struct sleepqueue *sq, struct thread *td,
175                     int pri, int srqflags);
176 static void     sleepq_remove_thread(struct sleepqueue *sq, struct thread *td);
177 static void     sleepq_switch(const void *wchan, int pri);
178 static void     sleepq_timeout(void *arg);
179
180 SDT_PROBE_DECLARE(sched, , , sleep);
181 SDT_PROBE_DECLARE(sched, , , wakeup);
182
183 /*
184  * Initialize SLEEPQUEUE_PROFILING specific sysctl nodes.
185  * Note that it must happen after sleepinit() has been fully executed, so
186  * it must happen after SI_SUB_KMEM SYSINIT() subsystem setup.
187  */
188 #ifdef SLEEPQUEUE_PROFILING
189 static void
190 init_sleepqueue_profiling(void)
191 {
192         char chain_name[10];
193         struct sysctl_oid *chain_oid;
194         u_int i;
195
196         for (i = 0; i < SC_TABLESIZE; i++) {
197                 snprintf(chain_name, sizeof(chain_name), "%u", i);
198                 chain_oid = SYSCTL_ADD_NODE(NULL,
199                     SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_debug_sleepq_chains), OID_AUTO,
200                     chain_name, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, NULL,
201                     "sleepq chain stats");
202                 SYSCTL_ADD_UINT(NULL, SYSCTL_CHILDREN(chain_oid), OID_AUTO,
203                     "depth", CTLFLAG_RD, &sleepq_chains[i].sc_depth, 0, NULL);
204                 SYSCTL_ADD_UINT(NULL, SYSCTL_CHILDREN(chain_oid), OID_AUTO,
205                     "max_depth", CTLFLAG_RD, &sleepq_chains[i].sc_max_depth, 0,
206                     NULL);
207         }
208 }
209
210 SYSINIT(sleepqueue_profiling, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_ANY,
211     init_sleepqueue_profiling, NULL);
212 #endif
213
214 /*
215  * Early initialization of sleep queues that is called from the sleepinit()
216  * SYSINIT.
217  */
218 void
219 init_sleepqueues(void)
220 {
221         int i;
222
223         for (i = 0; i < SC_TABLESIZE; i++) {
224                 LIST_INIT(&sleepq_chains[i].sc_queues);
225                 mtx_init(&sleepq_chains[i].sc_lock, "sleepq chain", NULL,
226                     MTX_SPIN);
227         }
228         sleepq_zone = uma_zcreate("SLEEPQUEUE", sizeof(struct sleepqueue),
229 #ifdef INVARIANTS
230             NULL, sleepq_dtor, sleepq_init, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
231 #else
232             NULL, NULL, sleepq_init, NULL, UMA_ALIGN_CACHE, 0);
233 #endif
234
235         thread0.td_sleepqueue = sleepq_alloc();
236 }
237
238 /*
239  * Get a sleep queue for a new thread.
240  */
241 struct sleepqueue *
242 sleepq_alloc(void)
243 {
244
245         return (uma_zalloc(sleepq_zone, M_WAITOK));
246 }
247
248 /*
249  * Free a sleep queue when a thread is destroyed.
250  */
251 void
252 sleepq_free(struct sleepqueue *sq)
253 {
254
255         uma_zfree(sleepq_zone, sq);
256 }
257
258 /*
259  * Lock the sleep queue chain associated with the specified wait channel.
260  */
261 void
262 sleepq_lock(const void *wchan)
263 {
264         struct sleepqueue_chain *sc;
265
266         sc = SC_LOOKUP(wchan);
267         mtx_lock_spin(&sc->sc_lock);
268 }
269
270 /*
271  * Look up the sleep queue associated with a given wait channel in the hash
272  * table locking the associated sleep queue chain.  If no queue is found in
273  * the table, NULL is returned.
274  */
275 struct sleepqueue *
276 sleepq_lookup(const void *wchan)
277 {
278         struct sleepqueue_chain *sc;
279         struct sleepqueue *sq;
280
281         KASSERT(wchan != NULL, ("%s: invalid NULL wait channel", __func__));
282         sc = SC_LOOKUP(wchan);
283         mtx_assert(&sc->sc_lock, MA_OWNED);
284         LIST_FOREACH(sq, &sc->sc_queues, sq_hash)
285                 if (sq->sq_wchan == wchan)
286                         return (sq);
287         return (NULL);
288 }
289
290 /*
291  * Unlock the sleep queue chain associated with a given wait channel.
292  */
293 void
294 sleepq_release(const void *wchan)
295 {
296         struct sleepqueue_chain *sc;
297
298         sc = SC_LOOKUP(wchan);
299         mtx_unlock_spin(&sc->sc_lock);
300 }
301
302 /*
303  * Places the current thread on the sleep queue for the specified wait
304  * channel.  If INVARIANTS is enabled, then it associates the passed in
305  * lock with the sleepq to make sure it is held when that sleep queue is
306  * woken up.
307  */
308 void
309 sleepq_add(const void *wchan, struct lock_object *lock, const char *wmesg,
310     int flags, int queue)
311 {
312         struct sleepqueue_chain *sc;
313         struct sleepqueue *sq;
314         struct thread *td;
315
316         td = curthread;
317         sc = SC_LOOKUP(wchan);
318         mtx_assert(&sc->sc_lock, MA_OWNED);
319         MPASS(td->td_sleepqueue != NULL);
320         MPASS(wchan != NULL);
321         MPASS((queue >= 0) && (queue < NR_SLEEPQS));
322
323         /* If this thread is not allowed to sleep, die a horrible death. */
324         if (__predict_false(!THREAD_CAN_SLEEP())) {
325 #ifdef EPOCH_TRACE
326                 epoch_trace_list(curthread);
327 #endif
328                 KASSERT(0,
329                     ("%s: td %p to sleep on wchan %p with sleeping prohibited",
330                     __func__, td, wchan));
331         }
332
333         /* Look up the sleep queue associated with the wait channel 'wchan'. */
334         sq = sleepq_lookup(wchan);
335
336         /*
337          * If the wait channel does not already have a sleep queue, use
338          * this thread's sleep queue.  Otherwise, insert the current thread
339          * into the sleep queue already in use by this wait channel.
340          */
341         if (sq == NULL) {
342 #ifdef INVARIANTS
343                 int i;
344
345                 sq = td->td_sleepqueue;
346                 for (i = 0; i < NR_SLEEPQS; i++) {
347                         KASSERT(TAILQ_EMPTY(&sq->sq_blocked[i]),
348                             ("thread's sleep queue %d is not empty", i));
349                         KASSERT(sq->sq_blockedcnt[i] == 0,
350                             ("thread's sleep queue %d count mismatches", i));
351                 }
352                 KASSERT(LIST_EMPTY(&sq->sq_free),
353                     ("thread's sleep queue has a non-empty free list"));
354                 KASSERT(sq->sq_wchan == NULL, ("stale sq_wchan pointer"));
355                 sq->sq_lock = lock;
356 #endif
357 #ifdef SLEEPQUEUE_PROFILING
358                 sc->sc_depth++;
359                 if (sc->sc_depth > sc->sc_max_depth) {
360                         sc->sc_max_depth = sc->sc_depth;
361                         if (sc->sc_max_depth > sleepq_max_depth)
362                                 sleepq_max_depth = sc->sc_max_depth;
363                 }
364 #endif
365                 sq = td->td_sleepqueue;
366                 LIST_INSERT_HEAD(&sc->sc_queues, sq, sq_hash);
367                 sq->sq_wchan = wchan;
368                 sq->sq_type = flags & SLEEPQ_TYPE;
369         } else {
370                 MPASS(wchan == sq->sq_wchan);
371                 MPASS(lock == sq->sq_lock);
372                 MPASS((flags & SLEEPQ_TYPE) == sq->sq_type);
373                 LIST_INSERT_HEAD(&sq->sq_free, td->td_sleepqueue, sq_hash);
374         }
375         thread_lock(td);
376         TAILQ_INSERT_TAIL(&sq->sq_blocked[queue], td, td_slpq);
377         sq->sq_blockedcnt[queue]++;
378         td->td_sleepqueue = NULL;
379         td->td_sqqueue = queue;
380         td->td_wchan = wchan;
381         td->td_wmesg = wmesg;
382         if (flags & SLEEPQ_INTERRUPTIBLE) {
383                 td->td_intrval = 0;
384                 td->td_flags |= TDF_SINTR;
385         }
386         td->td_flags &= ~TDF_TIMEOUT;
387         thread_unlock(td);
388 }
389
390 /*
391  * Sets a timeout that will remove the current thread from the
392  * specified sleep queue at the specified time if the thread has not
393  * already been awakened.  Flags are from C_* (callout) namespace.
394  */
395 void
396 sleepq_set_timeout_sbt(const void *wchan, sbintime_t sbt, sbintime_t pr,
397     int flags)
398 {
399         struct sleepqueue_chain *sc __unused;
400         struct thread *td;
401         sbintime_t pr1;
402
403         td = curthread;
404         sc = SC_LOOKUP(wchan);
405         mtx_assert(&sc->sc_lock, MA_OWNED);
406         MPASS(TD_ON_SLEEPQ(td));
407         MPASS(td->td_sleepqueue == NULL);
408         MPASS(wchan != NULL);
409         if (cold && td == &thread0)
410                 panic("timed sleep before timers are working");
411         KASSERT(td->td_sleeptimo == 0, ("td %d %p td_sleeptimo %jx",
412             td->td_tid, td, (uintmax_t)td->td_sleeptimo));
413         thread_lock(td);
414         callout_when(sbt, pr, flags, &td->td_sleeptimo, &pr1);
415         thread_unlock(td);
416         callout_reset_sbt_on(&td->td_slpcallout, td->td_sleeptimo, pr1,
417             sleepq_timeout, td, PCPU_GET(cpuid), flags | C_PRECALC |
418             C_DIRECT_EXEC);
419 }
420
421 /*
422  * Return the number of actual sleepers for the specified queue.
423  */
424 u_int
425 sleepq_sleepcnt(const void *wchan, int queue)
426 {
427         struct sleepqueue *sq;
428
429         KASSERT(wchan != NULL, ("%s: invalid NULL wait channel", __func__));
430         MPASS((queue >= 0) && (queue < NR_SLEEPQS));
431         sq = sleepq_lookup(wchan);
432         if (sq == NULL)
433                 return (0);
434         return (sq->sq_blockedcnt[queue]);
435 }
436
437 static int
438 sleepq_check_ast_sc_locked(struct thread *td, struct sleepqueue_chain *sc)
439 {
440         struct proc *p;
441         int ret;
442
443         mtx_assert(&sc->sc_lock, MA_OWNED);
444
445         if ((td->td_pflags & TDP_WAKEUP) != 0) {
446                 td->td_pflags &= ~TDP_WAKEUP;
447                 thread_lock(td);
448                 return (EINTR);
449         }
450
451         /*
452          * See if there are any pending signals or suspension requests for this
453          * thread.  If not, we can switch immediately.
454          */
455         thread_lock(td);
456         if ((td->td_flags & (TDF_NEEDSIGCHK | TDF_NEEDSUSPCHK)) == 0)
457                 return (0);
458
459         thread_unlock(td);
460         mtx_unlock_spin(&sc->sc_lock);
461
462         p = td->td_proc;
463         CTR3(KTR_PROC, "sleepq catching signals: thread %p (pid %ld, %s)",
464             (void *)td, (long)p->p_pid, td->td_name);
465         PROC_LOCK(p);
466
467         /*
468          * Check for suspension first. Checking for signals and then
469          * suspending could result in a missed signal, since a signal
470          * can be delivered while this thread is suspended.
471          */
472         ret = sig_ast_checksusp(td);
473         if (ret != 0) {
474                 PROC_UNLOCK(p);
475                 mtx_lock_spin(&sc->sc_lock);
476                 thread_lock(td);
477                 return (ret);
478         }
479
480         ret = sig_ast_needsigchk(td);
481
482         /*
483          * Lock the per-process spinlock prior to dropping the
484          * PROC_LOCK to avoid a signal delivery race.
485          * PROC_LOCK, PROC_SLOCK, and thread_lock() are
486          * currently held in tdsendsignal() and thread_single().
487          */
488         PROC_SLOCK(p);
489         mtx_lock_spin(&sc->sc_lock);
490         PROC_UNLOCK(p);
491         thread_lock(td);
492         PROC_SUNLOCK(p);
493
494         return (ret);
495 }
496
497 /*
498  * Marks the pending sleep of the current thread as interruptible and
499  * makes an initial check for pending signals before putting a thread
500  * to sleep. Enters and exits with the thread lock held.  Thread lock
501  * may have transitioned from the sleepq lock to a run lock.
502  */
503 static int
504 sleepq_catch_signals(const void *wchan, int pri)
505 {
506         struct thread *td;
507         struct sleepqueue_chain *sc;
508         struct sleepqueue *sq;
509         int ret;
510
511         sc = SC_LOOKUP(wchan);
512         mtx_assert(&sc->sc_lock, MA_OWNED);
513         MPASS(wchan != NULL);
514         td = curthread;
515
516         ret = sleepq_check_ast_sc_locked(td, sc);
517         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
518         mtx_assert(&sc->sc_lock, MA_OWNED);
519
520         if (ret == 0) {
521                 /*
522                  * No pending signals and no suspension requests found.
523                  * Switch the thread off the cpu.
524                  */
525                 sleepq_switch(wchan, pri);
526         } else {
527                 /*
528                  * There were pending signals and this thread is still
529                  * on the sleep queue, remove it from the sleep queue.
530                  */
531                 if (TD_ON_SLEEPQ(td)) {
532                         sq = sleepq_lookup(wchan);
533                         sleepq_remove_thread(sq, td);
534                 }
535                 MPASS(td->td_lock != &sc->sc_lock);
536                 mtx_unlock_spin(&sc->sc_lock);
537                 thread_unlock(td);
538         }
539         return (ret);
540 }
541
542 /*
543  * Switches to another thread if we are still asleep on a sleep queue.
544  * Returns with thread lock.
545  */
546 static void
547 sleepq_switch(const void *wchan, int pri)
548 {
549         struct sleepqueue_chain *sc;
550         struct sleepqueue *sq;
551         struct thread *td;
552         bool rtc_changed;
553
554         td = curthread;
555         sc = SC_LOOKUP(wchan);
556         mtx_assert(&sc->sc_lock, MA_OWNED);
557         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
558
559         /*
560          * If we have a sleep queue, then we've already been woken up, so
561          * just return.
562          */
563         if (td->td_sleepqueue != NULL) {
564                 mtx_unlock_spin(&sc->sc_lock);
565                 thread_unlock(td);
566                 return;
567         }
568
569         /*
570          * If TDF_TIMEOUT is set, then our sleep has been timed out
571          * already but we are still on the sleep queue, so dequeue the
572          * thread and return.
573          *
574          * Do the same if the real-time clock has been adjusted since this
575          * thread calculated its timeout based on that clock.  This handles
576          * the following race:
577          * - The Ts thread needs to sleep until an absolute real-clock time.
578          *   It copies the global rtc_generation into curthread->td_rtcgen,
579          *   reads the RTC, and calculates a sleep duration based on that time.
580          *   See umtxq_sleep() for an example.
581          * - The Tc thread adjusts the RTC, bumps rtc_generation, and wakes
582          *   threads that are sleeping until an absolute real-clock time.
583          *   See tc_setclock() and the POSIX specification of clock_settime().
584          * - Ts reaches the code below.  It holds the sleepqueue chain lock,
585          *   so Tc has finished waking, so this thread must test td_rtcgen.
586          * (The declaration of td_rtcgen refers to this comment.)
587          */
588         rtc_changed = td->td_rtcgen != 0 && td->td_rtcgen != rtc_generation;
589         if ((td->td_flags & TDF_TIMEOUT) || rtc_changed) {
590                 if (rtc_changed) {
591                         td->td_rtcgen = 0;
592                 }
593                 MPASS(TD_ON_SLEEPQ(td));
594                 sq = sleepq_lookup(wchan);
595                 sleepq_remove_thread(sq, td);
596                 mtx_unlock_spin(&sc->sc_lock);
597                 thread_unlock(td);
598                 return;
599         }
600 #ifdef SLEEPQUEUE_PROFILING
601         if (prof_enabled)
602                 sleepq_profile(td->td_wmesg);
603 #endif
604         MPASS(td->td_sleepqueue == NULL);
605         sched_sleep(td, pri);
606         thread_lock_set(td, &sc->sc_lock);
607         SDT_PROBE0(sched, , , sleep);
608         TD_SET_SLEEPING(td);
609         mi_switch(SW_VOL | SWT_SLEEPQ);
610         KASSERT(TD_IS_RUNNING(td), ("running but not TDS_RUNNING"));
611         CTR3(KTR_PROC, "sleepq resume: thread %p (pid %ld, %s)",
612             (void *)td, (long)td->td_proc->p_pid, (void *)td->td_name);
613 }
614
615 /*
616  * Check to see if we timed out.
617  */
618 static inline int
619 sleepq_check_timeout(void)
620 {
621         struct thread *td;
622         int res;
623
624         res = 0;
625         td = curthread;
626         if (td->td_sleeptimo != 0) {
627                 if (td->td_sleeptimo <= sbinuptime())
628                         res = EWOULDBLOCK;
629                 td->td_sleeptimo = 0;
630         }
631         return (res);
632 }
633
634 /*
635  * Check to see if we were awoken by a signal.
636  */
637 static inline int
638 sleepq_check_signals(void)
639 {
640         struct thread *td;
641
642         td = curthread;
643         KASSERT((td->td_flags & TDF_SINTR) == 0,
644             ("thread %p still in interruptible sleep?", td));
645
646         return (td->td_intrval);
647 }
648
649 /*
650  * Block the current thread until it is awakened from its sleep queue.
651  */
652 void
653 sleepq_wait(const void *wchan, int pri)
654 {
655         struct thread *td;
656
657         td = curthread;
658         MPASS(!(td->td_flags & TDF_SINTR));
659         thread_lock(td);
660         sleepq_switch(wchan, pri);
661 }
662
663 /*
664  * Block the current thread until it is awakened from its sleep queue
665  * or it is interrupted by a signal.
666  */
667 int
668 sleepq_wait_sig(const void *wchan, int pri)
669 {
670         int rcatch;
671
672         rcatch = sleepq_catch_signals(wchan, pri);
673         if (rcatch)
674                 return (rcatch);
675         return (sleepq_check_signals());
676 }
677
678 /*
679  * Block the current thread until it is awakened from its sleep queue
680  * or it times out while waiting.
681  */
682 int
683 sleepq_timedwait(const void *wchan, int pri)
684 {
685         struct thread *td;
686
687         td = curthread;
688         MPASS(!(td->td_flags & TDF_SINTR));
689
690         thread_lock(td);
691         sleepq_switch(wchan, pri);
692
693         return (sleepq_check_timeout());
694 }
695
696 /*
697  * Block the current thread until it is awakened from its sleep queue,
698  * it is interrupted by a signal, or it times out waiting to be awakened.
699  */
700 int
701 sleepq_timedwait_sig(const void *wchan, int pri)
702 {
703         int rcatch, rvalt, rvals;
704
705         rcatch = sleepq_catch_signals(wchan, pri);
706         /* We must always call check_timeout() to clear sleeptimo. */
707         rvalt = sleepq_check_timeout();
708         rvals = sleepq_check_signals();
709         if (rcatch)
710                 return (rcatch);
711         if (rvals)
712                 return (rvals);
713         return (rvalt);
714 }
715
716 /*
717  * Returns the type of sleepqueue given a waitchannel.
718  */
719 int
720 sleepq_type(const void *wchan)
721 {
722         struct sleepqueue *sq;
723         int type;
724
725         MPASS(wchan != NULL);
726
727         sq = sleepq_lookup(wchan);
728         if (sq == NULL)
729                 return (-1);
730         type = sq->sq_type;
731
732         return (type);
733 }
734
735 /*
736  * Removes a thread from a sleep queue and makes it
737  * runnable.
738  *
739  * Requires the sc chain locked on entry.  If SRQ_HOLD is specified it will
740  * be locked on return.  Returns without the thread lock held.
741  */
742 static int
743 sleepq_resume_thread(struct sleepqueue *sq, struct thread *td, int pri,
744     int srqflags)
745 {
746         struct sleepqueue_chain *sc;
747         bool drop;
748
749         MPASS(td != NULL);
750         MPASS(sq->sq_wchan != NULL);
751         MPASS(td->td_wchan == sq->sq_wchan);
752
753         sc = SC_LOOKUP(sq->sq_wchan);
754         mtx_assert(&sc->sc_lock, MA_OWNED);
755
756         /*
757          * Avoid recursing on the chain lock.  If the locks don't match we
758          * need to acquire the thread lock which setrunnable will drop for
759          * us.  In this case we need to drop the chain lock afterwards.
760          *
761          * There is no race that will make td_lock equal to sc_lock because
762          * we hold sc_lock.
763          */
764         drop = false;
765         if (!TD_IS_SLEEPING(td)) {
766                 thread_lock(td);
767                 drop = true;
768         } else
769                 thread_lock_block_wait(td);
770
771         /* Remove thread from the sleepq. */
772         sleepq_remove_thread(sq, td);
773
774         /* If we're done with the sleepqueue release it. */
775         if ((srqflags & SRQ_HOLD) == 0 && drop)
776                 mtx_unlock_spin(&sc->sc_lock);
777
778         /* Adjust priority if requested. */
779         MPASS(pri == 0 || (pri >= PRI_MIN && pri <= PRI_MAX));
780         if (pri != 0 && td->td_priority > pri &&
781             PRI_BASE(td->td_pri_class) == PRI_TIMESHARE)
782                 sched_prio(td, pri);
783
784         /*
785          * Note that thread td might not be sleeping if it is running
786          * sleepq_catch_signals() on another CPU or is blocked on its
787          * proc lock to check signals.  There's no need to mark the
788          * thread runnable in that case.
789          */
790         if (TD_IS_SLEEPING(td)) {
791                 MPASS(!drop);
792                 TD_CLR_SLEEPING(td);
793                 return (setrunnable(td, srqflags));
794         }
795         MPASS(drop);
796         thread_unlock(td);
797
798         return (0);
799 }
800
801 static void
802 sleepq_remove_thread(struct sleepqueue *sq, struct thread *td)
803 {
804         struct sleepqueue_chain *sc __unused;
805
806         MPASS(td != NULL);
807         MPASS(sq->sq_wchan != NULL);
808         MPASS(td->td_wchan == sq->sq_wchan);
809         MPASS(td->td_sqqueue < NR_SLEEPQS && td->td_sqqueue >= 0);
810         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
811         sc = SC_LOOKUP(sq->sq_wchan);
812         mtx_assert(&sc->sc_lock, MA_OWNED);
813
814         SDT_PROBE2(sched, , , wakeup, td, td->td_proc);
815
816         /* Remove the thread from the queue. */
817         sq->sq_blockedcnt[td->td_sqqueue]--;
818         TAILQ_REMOVE(&sq->sq_blocked[td->td_sqqueue], td, td_slpq);
819
820         /*
821          * Get a sleep queue for this thread.  If this is the last waiter,
822          * use the queue itself and take it out of the chain, otherwise,
823          * remove a queue from the free list.
824          */
825         if (LIST_EMPTY(&sq->sq_free)) {
826                 td->td_sleepqueue = sq;
827 #ifdef INVARIANTS
828                 sq->sq_wchan = NULL;
829 #endif
830 #ifdef SLEEPQUEUE_PROFILING
831                 sc->sc_depth--;
832 #endif
833         } else
834                 td->td_sleepqueue = LIST_FIRST(&sq->sq_free);
835         LIST_REMOVE(td->td_sleepqueue, sq_hash);
836
837         if ((td->td_flags & TDF_TIMEOUT) == 0 && td->td_sleeptimo != 0)
838                 /*
839                  * We ignore the situation where timeout subsystem was
840                  * unable to stop our callout.  The struct thread is
841                  * type-stable, the callout will use the correct
842                  * memory when running.  The checks of the
843                  * td_sleeptimo value in this function and in
844                  * sleepq_timeout() ensure that the thread does not
845                  * get spurious wakeups, even if the callout was reset
846                  * or thread reused.
847                  */
848                 callout_stop(&td->td_slpcallout);
849
850         td->td_wmesg = NULL;
851         td->td_wchan = NULL;
852         td->td_flags &= ~(TDF_SINTR | TDF_TIMEOUT);
853
854         CTR3(KTR_PROC, "sleepq_wakeup: thread %p (pid %ld, %s)",
855             (void *)td, (long)td->td_proc->p_pid, td->td_name);
856 }
857
858 void
859 sleepq_remove_nested(struct thread *td)
860 {
861         struct sleepqueue_chain *sc;
862         struct sleepqueue *sq;
863         const void *wchan;
864
865         MPASS(TD_ON_SLEEPQ(td));
866
867         wchan = td->td_wchan;
868         sc = SC_LOOKUP(wchan);
869         mtx_lock_spin(&sc->sc_lock);
870         sq = sleepq_lookup(wchan);
871         MPASS(sq != NULL);
872         thread_lock(td);
873         sleepq_remove_thread(sq, td);
874         mtx_unlock_spin(&sc->sc_lock);
875         /* Returns with the thread lock owned. */
876 }
877
878 #ifdef INVARIANTS
879 /*
880  * UMA zone item deallocator.
881  */
882 static void
883 sleepq_dtor(void *mem, int size, void *arg)
884 {
885         struct sleepqueue *sq;
886         int i;
887
888         sq = mem;
889         for (i = 0; i < NR_SLEEPQS; i++) {
890                 MPASS(TAILQ_EMPTY(&sq->sq_blocked[i]));
891                 MPASS(sq->sq_blockedcnt[i] == 0);
892         }
893 }
894 #endif
895
896 /*
897  * UMA zone item initializer.
898  */
899 static int
900 sleepq_init(void *mem, int size, int flags)
901 {
902         struct sleepqueue *sq;
903         int i;
904
905         bzero(mem, size);
906         sq = mem;
907         for (i = 0; i < NR_SLEEPQS; i++) {
908                 TAILQ_INIT(&sq->sq_blocked[i]);
909                 sq->sq_blockedcnt[i] = 0;
910         }
911         LIST_INIT(&sq->sq_free);
912         return (0);
913 }
914
915 /*
916  * Find thread sleeping on a wait channel and resume it.
917  */
918 int
919 sleepq_signal(const void *wchan, int flags, int pri, int queue)
920 {
921         struct sleepqueue_chain *sc;
922         struct sleepqueue *sq;
923         struct threadqueue *head;
924         struct thread *td, *besttd;
925         int wakeup_swapper;
926
927         CTR2(KTR_PROC, "sleepq_signal(%p, %d)", wchan, flags);
928         KASSERT(wchan != NULL, ("%s: invalid NULL wait channel", __func__));
929         MPASS((queue >= 0) && (queue < NR_SLEEPQS));
930         sq = sleepq_lookup(wchan);
931         if (sq == NULL) {
932                 if (flags & SLEEPQ_DROP)
933                         sleepq_release(wchan);
934                 return (0);
935         }
936         KASSERT(sq->sq_type == (flags & SLEEPQ_TYPE),
937             ("%s: mismatch between sleep/wakeup and cv_*", __func__));
938
939         head = &sq->sq_blocked[queue];
940         if (flags & SLEEPQ_UNFAIR) {
941                 /*
942                  * Find the most recently sleeping thread, but try to
943                  * skip threads still in process of context switch to
944                  * avoid spinning on the thread lock.
945                  */
946                 sc = SC_LOOKUP(wchan);
947                 besttd = TAILQ_LAST_FAST(head, thread, td_slpq);
948                 while (besttd->td_lock != &sc->sc_lock) {
949                         td = TAILQ_PREV_FAST(besttd, head, thread, td_slpq);
950                         if (td == NULL)
951                                 break;
952                         besttd = td;
953                 }
954         } else {
955                 /*
956                  * Find the highest priority thread on the queue.  If there
957                  * is a tie, use the thread that first appears in the queue
958                  * as it has been sleeping the longest since threads are
959                  * always added to the tail of sleep queues.
960                  */
961                 besttd = td = TAILQ_FIRST(head);
962                 while ((td = TAILQ_NEXT(td, td_slpq)) != NULL) {
963                         if (td->td_priority < besttd->td_priority)
964                                 besttd = td;
965                 }
966         }
967         MPASS(besttd != NULL);
968         wakeup_swapper = sleepq_resume_thread(sq, besttd, pri,
969             (flags & SLEEPQ_DROP) ? 0 : SRQ_HOLD);
970         return (wakeup_swapper);
971 }
972
973 static bool
974 match_any(struct thread *td __unused)
975 {
976
977         return (true);
978 }
979
980 /*
981  * Resume all threads sleeping on a specified wait channel.
982  */
983 int
984 sleepq_broadcast(const void *wchan, int flags, int pri, int queue)
985 {
986         struct sleepqueue *sq;
987
988         CTR2(KTR_PROC, "sleepq_broadcast(%p, %d)", wchan, flags);
989         KASSERT(wchan != NULL, ("%s: invalid NULL wait channel", __func__));
990         MPASS((queue >= 0) && (queue < NR_SLEEPQS));
991         sq = sleepq_lookup(wchan);
992         if (sq == NULL)
993                 return (0);
994         KASSERT(sq->sq_type == (flags & SLEEPQ_TYPE),
995             ("%s: mismatch between sleep/wakeup and cv_*", __func__));
996
997         return (sleepq_remove_matching(sq, queue, match_any, pri));
998 }
999
1000 /*
1001  * Resume threads on the sleep queue that match the given predicate.
1002  */
1003 int
1004 sleepq_remove_matching(struct sleepqueue *sq, int queue,
1005     bool (*matches)(struct thread *), int pri)
1006 {
1007         struct thread *td, *tdn;
1008         int wakeup_swapper;
1009
1010         /*
1011          * The last thread will be given ownership of sq and may
1012          * re-enqueue itself before sleepq_resume_thread() returns,
1013          * so we must cache the "next" queue item at the beginning
1014          * of the final iteration.
1015          */
1016         wakeup_swapper = 0;
1017         TAILQ_FOREACH_SAFE(td, &sq->sq_blocked[queue], td_slpq, tdn) {
1018                 if (matches(td))
1019                         wakeup_swapper |= sleepq_resume_thread(sq, td, pri,
1020                             SRQ_HOLD);
1021         }
1022
1023         return (wakeup_swapper);
1024 }
1025
1026 /*
1027  * Time sleeping threads out.  When the timeout expires, the thread is
1028  * removed from the sleep queue and made runnable if it is still asleep.
1029  */
1030 static void
1031 sleepq_timeout(void *arg)
1032 {
1033         struct sleepqueue_chain *sc __unused;
1034         struct sleepqueue *sq;
1035         struct thread *td;
1036         const void *wchan;
1037         int wakeup_swapper;
1038
1039         td = arg;
1040         CTR3(KTR_PROC, "sleepq_timeout: thread %p (pid %ld, %s)",
1041             (void *)td, (long)td->td_proc->p_pid, (void *)td->td_name);
1042
1043         thread_lock(td);
1044         if (td->td_sleeptimo == 0 ||
1045             td->td_sleeptimo > td->td_slpcallout.c_time) {
1046                 /*
1047                  * The thread does not want a timeout (yet).
1048                  */
1049         } else if (TD_IS_SLEEPING(td) && TD_ON_SLEEPQ(td)) {
1050                 /*
1051                  * See if the thread is asleep and get the wait
1052                  * channel if it is.
1053                  */
1054                 wchan = td->td_wchan;
1055                 sc = SC_LOOKUP(wchan);
1056                 THREAD_LOCKPTR_ASSERT(td, &sc->sc_lock);
1057                 sq = sleepq_lookup(wchan);
1058                 MPASS(sq != NULL);
1059                 td->td_flags |= TDF_TIMEOUT;
1060                 wakeup_swapper = sleepq_resume_thread(sq, td, 0, 0);
1061                 if (wakeup_swapper)
1062                         kick_proc0();
1063                 return;
1064         } else if (TD_ON_SLEEPQ(td)) {
1065                 /*
1066                  * If the thread is on the SLEEPQ but isn't sleeping
1067                  * yet, it can either be on another CPU in between
1068                  * sleepq_add() and one of the sleepq_*wait*()
1069                  * routines or it can be in sleepq_catch_signals().
1070                  */
1071                 td->td_flags |= TDF_TIMEOUT;
1072         }
1073         thread_unlock(td);
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Resumes a specific thread from the sleep queue associated with a specific
1078  * wait channel if it is on that queue.
1079  */
1080 void
1081 sleepq_remove(struct thread *td, const void *wchan)
1082 {
1083         struct sleepqueue_chain *sc;
1084         struct sleepqueue *sq;
1085         int wakeup_swapper;
1086
1087         /*
1088          * Look up the sleep queue for this wait channel, then re-check
1089          * that the thread is asleep on that channel, if it is not, then
1090          * bail.
1091          */
1092         MPASS(wchan != NULL);
1093         sc = SC_LOOKUP(wchan);
1094         mtx_lock_spin(&sc->sc_lock);
1095         /*
1096          * We can not lock the thread here as it may be sleeping on a
1097          * different sleepq.  However, holding the sleepq lock for this
1098          * wchan can guarantee that we do not miss a wakeup for this
1099          * channel.  The asserts below will catch any false positives.
1100          */
1101         if (!TD_ON_SLEEPQ(td) || td->td_wchan != wchan) {
1102                 mtx_unlock_spin(&sc->sc_lock);
1103                 return;
1104         }
1105
1106         /* Thread is asleep on sleep queue sq, so wake it up. */
1107         sq = sleepq_lookup(wchan);
1108         MPASS(sq != NULL);
1109         MPASS(td->td_wchan == wchan);
1110         wakeup_swapper = sleepq_resume_thread(sq, td, 0, 0);
1111         if (wakeup_swapper)
1112                 kick_proc0();
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Abort a thread as if an interrupt had occurred.  Only abort
1117  * interruptible waits (unfortunately it isn't safe to abort others).
1118  *
1119  * Requires thread lock on entry, releases on return.
1120  */
1121 int
1122 sleepq_abort(struct thread *td, int intrval)
1123 {
1124         struct sleepqueue *sq;
1125         const void *wchan;
1126
1127         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
1128         MPASS(TD_ON_SLEEPQ(td));
1129         MPASS(td->td_flags & TDF_SINTR);
1130         MPASS((intrval == 0 && (td->td_flags & TDF_SIGWAIT) != 0) ||
1131             intrval == EINTR || intrval == ERESTART);
1132
1133         /*
1134          * If the TDF_TIMEOUT flag is set, just leave. A
1135          * timeout is scheduled anyhow.
1136          */
1137         if (td->td_flags & TDF_TIMEOUT) {
1138                 thread_unlock(td);
1139                 return (0);
1140         }
1141
1142         CTR3(KTR_PROC, "sleepq_abort: thread %p (pid %ld, %s)",
1143             (void *)td, (long)td->td_proc->p_pid, (void *)td->td_name);
1144         td->td_intrval = intrval;
1145
1146         /*
1147          * If the thread has not slept yet it will find the signal in
1148          * sleepq_catch_signals() and call sleepq_resume_thread.  Otherwise
1149          * we have to do it here.
1150          */
1151         if (!TD_IS_SLEEPING(td)) {
1152                 thread_unlock(td);
1153                 return (0);
1154         }
1155         wchan = td->td_wchan;
1156         MPASS(wchan != NULL);
1157         sq = sleepq_lookup(wchan);
1158         MPASS(sq != NULL);
1159
1160         /* Thread is asleep on sleep queue sq, so wake it up. */
1161         return (sleepq_resume_thread(sq, td, 0, 0));
1162 }
1163
1164 void
1165 sleepq_chains_remove_matching(bool (*matches)(struct thread *))
1166 {
1167         struct sleepqueue_chain *sc;
1168         struct sleepqueue *sq, *sq1;
1169         int i, wakeup_swapper;
1170
1171         wakeup_swapper = 0;
1172         for (sc = &sleepq_chains[0]; sc < sleepq_chains + SC_TABLESIZE; ++sc) {
1173                 if (LIST_EMPTY(&sc->sc_queues)) {
1174                         continue;
1175                 }
1176                 mtx_lock_spin(&sc->sc_lock);
1177                 LIST_FOREACH_SAFE(sq, &sc->sc_queues, sq_hash, sq1) {
1178                         for (i = 0; i < NR_SLEEPQS; ++i) {
1179                                 wakeup_swapper |= sleepq_remove_matching(sq, i,
1180                                     matches, 0);
1181                         }
1182                 }
1183                 mtx_unlock_spin(&sc->sc_lock);
1184         }
1185         if (wakeup_swapper) {
1186                 kick_proc0();
1187         }
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Prints the stacks of all threads presently sleeping on wchan/queue to
1192  * the sbuf sb.  Sets count_stacks_printed to the number of stacks actually
1193  * printed.  Typically, this will equal the number of threads sleeping on the
1194  * queue, but may be less if sb overflowed before all stacks were printed.
1195  */
1196 #ifdef STACK
1197 int
1198 sleepq_sbuf_print_stacks(struct sbuf *sb, const void *wchan, int queue,
1199     int *count_stacks_printed)
1200 {
1201         struct thread *td, *td_next;
1202         struct sleepqueue *sq;
1203         struct stack **st;
1204         struct sbuf **td_infos;
1205         int i, stack_idx, error, stacks_to_allocate;
1206         bool finished;
1207
1208         error = 0;
1209         finished = false;
1210
1211         KASSERT(wchan != NULL, ("%s: invalid NULL wait channel", __func__));
1212         MPASS((queue >= 0) && (queue < NR_SLEEPQS));
1213
1214         stacks_to_allocate = 10;
1215         for (i = 0; i < 3 && !finished ; i++) {
1216                 /* We cannot malloc while holding the queue's spinlock, so
1217                  * we do our mallocs now, and hope it is enough.  If it
1218                  * isn't, we will free these, drop the lock, malloc more,
1219                  * and try again, up to a point.  After that point we will
1220                  * give up and report ENOMEM. We also cannot write to sb
1221                  * during this time since the client may have set the
1222                  * SBUF_AUTOEXTEND flag on their sbuf, which could cause a
1223                  * malloc as we print to it.  So we defer actually printing
1224                  * to sb until after we drop the spinlock.
1225                  */
1226
1227                 /* Where we will store the stacks. */
1228                 st = malloc(sizeof(struct stack *) * stacks_to_allocate,
1229                     M_TEMP, M_WAITOK);
1230                 for (stack_idx = 0; stack_idx < stacks_to_allocate;
1231                     stack_idx++)
1232                         st[stack_idx] = stack_create(M_WAITOK);
1233
1234                 /* Where we will store the td name, tid, etc. */
1235                 td_infos = malloc(sizeof(struct sbuf *) * stacks_to_allocate,
1236                     M_TEMP, M_WAITOK);
1237                 for (stack_idx = 0; stack_idx < stacks_to_allocate;
1238                     stack_idx++)
1239                         td_infos[stack_idx] = sbuf_new(NULL, NULL,
1240                             MAXCOMLEN + sizeof(struct thread *) * 2 + 40,
1241                             SBUF_FIXEDLEN);
1242
1243                 sleepq_lock(wchan);
1244                 sq = sleepq_lookup(wchan);
1245                 if (sq == NULL) {
1246                         /* This sleepq does not exist; exit and return ENOENT. */
1247                         error = ENOENT;
1248                         finished = true;
1249                         sleepq_release(wchan);
1250                         goto loop_end;
1251                 }
1252
1253                 stack_idx = 0;
1254                 /* Save thread info */
1255                 TAILQ_FOREACH_SAFE(td, &sq->sq_blocked[queue], td_slpq,
1256                     td_next) {
1257                         if (stack_idx >= stacks_to_allocate)
1258                                 goto loop_end;
1259
1260                         /* Note the td_lock is equal to the sleepq_lock here. */
1261                         (void)stack_save_td(st[stack_idx], td);
1262
1263                         sbuf_printf(td_infos[stack_idx], "%d: %s %p",
1264                             td->td_tid, td->td_name, td);
1265
1266                         ++stack_idx;
1267                 }
1268
1269                 finished = true;
1270                 sleepq_release(wchan);
1271
1272                 /* Print the stacks */
1273                 for (i = 0; i < stack_idx; i++) {
1274                         sbuf_finish(td_infos[i]);
1275                         sbuf_printf(sb, "--- thread %s: ---\n", sbuf_data(td_infos[i]));
1276                         stack_sbuf_print(sb, st[i]);
1277                         sbuf_printf(sb, "\n");
1278
1279                         error = sbuf_error(sb);
1280                         if (error == 0)
1281                                 *count_stacks_printed = stack_idx;
1282                 }
1283
1284 loop_end:
1285                 if (!finished)
1286                         sleepq_release(wchan);
1287                 for (stack_idx = 0; stack_idx < stacks_to_allocate;
1288                     stack_idx++)
1289                         stack_destroy(st[stack_idx]);
1290                 for (stack_idx = 0; stack_idx < stacks_to_allocate;
1291                     stack_idx++)
1292                         sbuf_delete(td_infos[stack_idx]);
1293                 free(st, M_TEMP);
1294                 free(td_infos, M_TEMP);
1295                 stacks_to_allocate *= 10;
1296         }
1297
1298         if (!finished && error == 0)
1299                 error = ENOMEM;
1300
1301         return (error);
1302 }
1303 #endif
1304
1305 #ifdef SLEEPQUEUE_PROFILING
1306 #define SLEEPQ_PROF_LOCATIONS   1024
1307 #define SLEEPQ_SBUFSIZE         512
1308 struct sleepq_prof {
1309         LIST_ENTRY(sleepq_prof) sp_link;
1310         const char      *sp_wmesg;
1311         long            sp_count;
1312 };
1313
1314 LIST_HEAD(sqphead, sleepq_prof);
1315
1316 struct sqphead sleepq_prof_free;
1317 struct sqphead sleepq_hash[SC_TABLESIZE];
1318 static struct sleepq_prof sleepq_profent[SLEEPQ_PROF_LOCATIONS];
1319 static struct mtx sleepq_prof_lock;
1320 MTX_SYSINIT(sleepq_prof_lock, &sleepq_prof_lock, "sleepq_prof", MTX_SPIN);
1321
1322 static void
1323 sleepq_profile(const char *wmesg)
1324 {
1325         struct sleepq_prof *sp;
1326
1327         mtx_lock_spin(&sleepq_prof_lock);
1328         if (prof_enabled == 0)
1329                 goto unlock;
1330         LIST_FOREACH(sp, &sleepq_hash[SC_HASH(wmesg)], sp_link)
1331                 if (sp->sp_wmesg == wmesg)
1332                         goto done;
1333         sp = LIST_FIRST(&sleepq_prof_free);
1334         if (sp == NULL)
1335                 goto unlock;
1336         sp->sp_wmesg = wmesg;
1337         LIST_REMOVE(sp, sp_link);
1338         LIST_INSERT_HEAD(&sleepq_hash[SC_HASH(wmesg)], sp, sp_link);
1339 done:
1340         sp->sp_count++;
1341 unlock:
1342         mtx_unlock_spin(&sleepq_prof_lock);
1343         return;
1344 }
1345
1346 static void
1347 sleepq_prof_reset(void)
1348 {
1349         struct sleepq_prof *sp;
1350         int enabled;
1351         int i;
1352
1353         mtx_lock_spin(&sleepq_prof_lock);
1354         enabled = prof_enabled;
1355         prof_enabled = 0;
1356         for (i = 0; i < SC_TABLESIZE; i++)
1357                 LIST_INIT(&sleepq_hash[i]);
1358         LIST_INIT(&sleepq_prof_free);
1359         for (i = 0; i < SLEEPQ_PROF_LOCATIONS; i++) {
1360                 sp = &sleepq_profent[i];
1361                 sp->sp_wmesg = NULL;
1362                 sp->sp_count = 0;
1363                 LIST_INSERT_HEAD(&sleepq_prof_free, sp, sp_link);
1364         }
1365         prof_enabled = enabled;
1366         mtx_unlock_spin(&sleepq_prof_lock);
1367 }
1368
1369 static int
1370 enable_sleepq_prof(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1371 {
1372         int error, v;
1373
1374         v = prof_enabled;
1375         error = sysctl_handle_int(oidp, &v, v, req);
1376         if (error)
1377                 return (error);
1378         if (req->newptr == NULL)
1379                 return (error);
1380         if (v == prof_enabled)
1381                 return (0);
1382         if (v == 1)
1383                 sleepq_prof_reset();
1384         mtx_lock_spin(&sleepq_prof_lock);
1385         prof_enabled = !!v;
1386         mtx_unlock_spin(&sleepq_prof_lock);
1387
1388         return (0);
1389 }
1390
1391 static int
1392 reset_sleepq_prof_stats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1393 {
1394         int error, v;
1395
1396         v = 0;
1397         error = sysctl_handle_int(oidp, &v, 0, req);
1398         if (error)
1399                 return (error);
1400         if (req->newptr == NULL)
1401                 return (error);
1402         if (v == 0)
1403                 return (0);
1404         sleepq_prof_reset();
1405
1406         return (0);
1407 }
1408
1409 static int
1410 dump_sleepq_prof_stats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1411 {
1412         struct sleepq_prof *sp;
1413         struct sbuf *sb;
1414         int enabled;
1415         int error;
1416         int i;
1417
1418         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
1419         if (error != 0)
1420                 return (error);
1421         sb = sbuf_new_for_sysctl(NULL, NULL, SLEEPQ_SBUFSIZE, req);
1422         sbuf_printf(sb, "\nwmesg\tcount\n");
1423         enabled = prof_enabled;
1424         mtx_lock_spin(&sleepq_prof_lock);
1425         prof_enabled = 0;
1426         mtx_unlock_spin(&sleepq_prof_lock);
1427         for (i = 0; i < SC_TABLESIZE; i++) {
1428                 LIST_FOREACH(sp, &sleepq_hash[i], sp_link) {
1429                         sbuf_printf(sb, "%s\t%ld\n",
1430                             sp->sp_wmesg, sp->sp_count);
1431                 }
1432         }
1433         mtx_lock_spin(&sleepq_prof_lock);
1434         prof_enabled = enabled;
1435         mtx_unlock_spin(&sleepq_prof_lock);
1436
1437         error = sbuf_finish(sb);
1438         sbuf_delete(sb);
1439         return (error);
1440 }
1441
1442 SYSCTL_PROC(_debug_sleepq, OID_AUTO, stats,
1443     CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_NEEDGIANT, NULL, 0,
1444     dump_sleepq_prof_stats, "A",
1445     "Sleepqueue profiling statistics");
1446 SYSCTL_PROC(_debug_sleepq, OID_AUTO, reset,
1447     CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
1448     reset_sleepq_prof_stats, "I",
1449     "Reset sleepqueue profiling statistics");
1450 SYSCTL_PROC(_debug_sleepq, OID_AUTO, enable,
1451     CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
1452     enable_sleepq_prof, "I",
1453     "Enable sleepqueue profiling");
1454 #endif
1455
1456 #ifdef DDB
1457 DB_SHOW_COMMAND(sleepq, db_show_sleepqueue)
1458 {
1459         struct sleepqueue_chain *sc;
1460         struct sleepqueue *sq;
1461 #ifdef INVARIANTS
1462         struct lock_object *lock;
1463 #endif
1464         struct thread *td;
1465         void *wchan;
1466         int i;
1467
1468         if (!have_addr)
1469                 return;
1470
1471         /*
1472          * First, see if there is an active sleep queue for the wait channel
1473          * indicated by the address.
1474          */
1475         wchan = (void *)addr;
1476         sc = SC_LOOKUP(wchan);
1477         LIST_FOREACH(sq, &sc->sc_queues, sq_hash)
1478                 if (sq->sq_wchan == wchan)
1479                         goto found;
1480
1481         /*
1482          * Second, see if there is an active sleep queue at the address
1483          * indicated.
1484          */
1485         for (i = 0; i < SC_TABLESIZE; i++)
1486                 LIST_FOREACH(sq, &sleepq_chains[i].sc_queues, sq_hash) {
1487                         if (sq == (struct sleepqueue *)addr)
1488                                 goto found;
1489                 }
1490
1491         db_printf("Unable to locate a sleep queue via %p\n", (void *)addr);
1492         return;
1493 found:
1494         db_printf("Wait channel: %p\n", sq->sq_wchan);
1495         db_printf("Queue type: %d\n", sq->sq_type);
1496 #ifdef INVARIANTS
1497         if (sq->sq_lock) {
1498                 lock = sq->sq_lock;
1499                 db_printf("Associated Interlock: %p - (%s) %s\n", lock,
1500                     LOCK_CLASS(lock)->lc_name, lock->lo_name);
1501         }
1502 #endif
1503         db_printf("Blocked threads:\n");
1504         for (i = 0; i < NR_SLEEPQS; i++) {
1505                 db_printf("\nQueue[%d]:\n", i);
1506                 if (TAILQ_EMPTY(&sq->sq_blocked[i]))
1507                         db_printf("\tempty\n");
1508                 else
1509                         TAILQ_FOREACH(td, &sq->sq_blocked[i],
1510                                       td_slpq) {
1511                                 db_printf("\t%p (tid %d, pid %d, \"%s\")\n", td,
1512                                           td->td_tid, td->td_proc->p_pid,
1513                                           td->td_name);
1514                         }
1515                 db_printf("(expected: %u)\n", sq->sq_blockedcnt[i]);
1516         }
1517 }
1518
1519 /* Alias 'show sleepqueue' to 'show sleepq'. */
1520 DB_SHOW_ALIAS(sleepqueue, db_show_sleepqueue);
1521 #endif