sys/posix4/ksched.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1996, 1997
   3  *      HD Associates, Inc.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by HD Associates, Inc
  16  * 4. Neither the name of the author nor the names of any co-contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY HD ASSOCIATES AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL HD ASSOCIATES OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 /* ksched: Soft real time scheduling based on "rtprio".
  34  */
  35
  36 #include <sys/cdefs.h>
  37 __FBSDID("$FreeBSD$");
  38
  39 #include "opt_posix.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/lock.h>
  44 #include <sys/mutex.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/resource.h>
  47 #include <sys/sched.h>
  48
  49 #include <posix4/posix4.h>
  50
  51 /* ksched: Real-time extension to support POSIX priority scheduling.
  52  */
  53
  54 struct ksched {
  55         struct timespec rr_interval;
  56 };
  57
  58 int ksched_attach(struct ksched **p)
  59 {
  60         struct ksched *ksched= p31b_malloc(sizeof(*ksched));
  61
  62         ksched->rr_interval.tv_sec = 0;
  63         ksched->rr_interval.tv_nsec = 1000000000L / sched_rr_interval();
  64
  65         *p = ksched;
  66         return 0;
  67 }
  68
  69 int ksched_detach(struct ksched *ks)
  70 {
  71         p31b_free(ks);
  72
  73         return 0;
  74 }
  75
  76 /*
  77  * XXX About priorities
  78  *
  79  *      POSIX 1003.1b requires that numerically higher priorities be of
  80  *      higher priority.  It also permits sched_setparam to be
  81  *      implementation defined for SCHED_OTHER.  I don't like
  82  *      the notion of inverted priorites for normal processes when
  83  *  you can use "setpriority" for that.
  84  *
  85  *      I'm rejecting sched_setparam for SCHED_OTHER with EINVAL.
  86  */
  87
  88 /* Macros to convert between the unix (lower numerically is higher priority)
  89  * and POSIX 1003.1b (higher numerically is higher priority)
  90  */
  91
  92 #define p4prio_to_rtpprio(P) (RTP_PRIO_MAX - (P))
  93 #define rtpprio_to_p4prio(P) (RTP_PRIO_MAX - (P))
  94
  95 /* These improve readability a bit for me:
  96  */
  97 #define P1B_PRIO_MIN rtpprio_to_p4prio(RTP_PRIO_MAX)
  98 #define P1B_PRIO_MAX rtpprio_to_p4prio(RTP_PRIO_MIN)
  99
 100 static __inline int
 101 getscheduler(register_t *ret, struct ksched *ksched, struct thread *td)
 102 {
 103         struct rtprio rtp;
 104         int e = 0;
 105
 106         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 107         pri_to_rtp(td->td_ksegrp, &rtp);
 108         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 109         switch (rtp.type)
 110         {
 111                 case RTP_PRIO_FIFO:
 112                 *ret = SCHED_FIFO;
 113                 break;
 114
 115                 case RTP_PRIO_REALTIME:
 116                 *ret = SCHED_RR;
 117                 break;
 118
 119                 default:
 120                 *ret = SCHED_OTHER;
 121                 break;
 122         }
 123
 124         return e;
 125 }
 126
 127 int ksched_setparam(register_t *ret, struct ksched *ksched,
 128         struct thread *td, const struct sched_param *param)
 129 {
 130         register_t policy;
 131         int e;
 132
 133         e = getscheduler(&policy, ksched, td);
 134
 135         if (e == 0)
 136         {
 137                 if (policy == SCHED_OTHER)
 138                         e = EINVAL;
 139                 else
 140                         e = ksched_setscheduler(ret, ksched, td, policy, param);
 141         }
 142
 143         return e;
 144 }
 145
 146 int ksched_getparam(register_t *ret, struct ksched *ksched,
 147         struct thread *td, struct sched_param *param)
 148 {
 149         struct rtprio rtp;
 150
 151         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 152         pri_to_rtp(td->td_ksegrp, &rtp);
 153         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 154         if (RTP_PRIO_IS_REALTIME(rtp.type))
 155                 param->sched_priority = rtpprio_to_p4prio(rtp.prio);
 156
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 /*
 161  * XXX The priority and scheduler modifications should
 162  *     be moved into published interfaces in kern/kern_sync.
 163  *
 164  * The permissions to modify process p were checked in "p31b_proc()".
 165  *
 166  */
 167 int ksched_setscheduler(register_t *ret, struct ksched *ksched,
 168         struct thread *td, int policy, const struct sched_param *param)
 169 {
 170         int e = 0;
 171         struct rtprio rtp;
 172         struct ksegrp *kg = td->td_ksegrp;
 173
 174         switch(policy)
 175         {
 176                 case SCHED_RR:
 177                 case SCHED_FIFO:
 178
 179                 if (param->sched_priority >= P1B_PRIO_MIN &&
 180                 param->sched_priority <= P1B_PRIO_MAX)
 181                 {
 182                         rtp.prio = p4prio_to_rtpprio(param->sched_priority);
 183                         rtp.type = (policy == SCHED_FIFO)
 184                                 ? RTP_PRIO_FIFO : RTP_PRIO_REALTIME;
 185
 186                         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 187                         rtp_to_pri(&rtp, kg);
 188                         FOREACH_THREAD_IN_GROUP(kg, td) { /* XXXKSE */
 189                                 if (TD_IS_RUNNING(td)) {
 190                                         td->td_flags |= TDF_NEEDRESCHED;
 191                                 } else if (TD_ON_RUNQ(td)) {
 192                                         if (td->td_priority > kg->kg_user_pri) {
 193                                                 sched_prio(td, kg->kg_user_pri);
 194                                         }
 195                                 }
 196                         }
 197                         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 198                 }
 199                 else
 200                         e = EPERM;
 201
 202
 203                 break;
 204
 205                 case SCHED_OTHER:
 206                 {
 207                         rtp.type = RTP_PRIO_NORMAL;
 208                         rtp.prio = p4prio_to_rtpprio(param->sched_priority);
 209                         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 210                         rtp_to_pri(&rtp, kg);
 211
 212                         /* XXX Simply revert to whatever we had for last
 213                          *     normal scheduler priorities.
 214                          *     This puts a requirement
 215                          *     on the scheduling code: You must leave the
 216                          *     scheduling info alone.
 217                          */
 218                         FOREACH_THREAD_IN_GROUP(kg, td) {
 219                                 if (TD_IS_RUNNING(td)) {
 220                                         td->td_flags |= TDF_NEEDRESCHED;
 221                                 } else if (TD_ON_RUNQ(td)) {
 222                                         if (td->td_priority > kg->kg_user_pri) {
 223                                                 sched_prio(td, kg->kg_user_pri);
 224                                         }
 225                                 }
 226
 227                         }
 228                         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 229                 }
 230                 break;
 231
 232                 default:
 233                         e = EINVAL;
 234                         break;
 235         }
 236
 237         return e;
 238 }
 239
 240 int ksched_getscheduler(register_t *ret, struct ksched *ksched, struct thread *td)
 241 {
 242         return getscheduler(ret, ksched, td);
 243 }
 244
 245 /* ksched_yield: Yield the CPU.
 246  */
 247 int ksched_yield(register_t *ret, struct ksched *ksched)
 248 {
 249         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 250         curthread->td_flags |= TDF_NEEDRESCHED;
 251         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 252         return 0;
 253 }
 254
 255 int ksched_get_priority_max(register_t*ret, struct ksched *ksched, int policy)
 256 {
 257         int e = 0;
 258
 259         switch (policy)
 260         {
 261                 case SCHED_FIFO:
 262                 case SCHED_RR:
 263                 *ret = RTP_PRIO_MAX;
 264                 break;
 265
 266                 case SCHED_OTHER:
 267                 *ret =  PRIO_MAX;
 268                 break;
 269
 270                 default:
 271                 e = EINVAL;
 272         }
 273
 274         return e;
 275 }
 276
 277 int ksched_get_priority_min(register_t *ret, struct ksched *ksched, int policy)
 278 {
 279         int e = 0;
 280
 281         switch (policy)
 282         {
 283                 case SCHED_FIFO:
 284                 case SCHED_RR:
 285                 *ret = P1B_PRIO_MIN;
 286                 break;
 287
 288                 case SCHED_OTHER:
 289                 *ret =  PRIO_MIN;
 290                 break;
 291
 292                 default:
 293                 e = EINVAL;
 294         }
 295
 296         return e;
 297 }
 298
 299 int ksched_rr_get_interval(register_t *ret, struct ksched *ksched,
 300         struct thread *td, struct timespec *timespec)
 301 {
 302         *timespec = ksched->rr_interval;
 303
 304         return 0;
 305 }