share/man/man4/smp.4

   1 .\" Copyright (c) 1997
   2 .\"     Steve Passe <fsmp@FreeBSD.org>.  All rights reserved.
   3 .\"
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  22 .\" SUCH DAMAGE.
  23 .\"
  24 .\" $FreeBSD$
  25 .\"
  26 .Dd May 7, 2008
  27 .Dt SMP 4
  28 .Os
  29 .Sh NAME
  30 .Nm SMP
  31 .Nd description of the FreeBSD Symmetric Multi-Processor kernel
  32 .Sh SYNOPSIS
  33 .Cd options SMP
  34 .Sh DESCRIPTION
  35 The
  36 .Nm
  37 kernel implements symmetric multi-processor support.
  38 .Sh COMPATIBILITY
  39 Support for multi-processor systems is present for all Tier-1
  40 architectures on
  41 .Fx .
  42 Currently, this includes amd64, i386, ia64, and sparc64.
  43 Support is enabled using
  44 .Cd options SMP .
  45 It is permissible to use the SMP kernel configuration on non-SMP equipped
  46 motherboards.
  47 .Sh I386 NOTES
  48 For i386 systems, the
  49 .Nm
  50 kernel supports motherboards that follow the Intel MP specification,
  51 version 1.4.
  52 In addition to
  53 .Cd options SMP ,
  54 i386 also requires
  55 .Cd device apic .
  56 The
  57 .Xr mptable 1
  58 command may be used to view the status of multi-processor support.
  59 .Pp
  60 The number of CPUs detected by the system is available in
  61 the read-only sysctl variable
  62 .Va hw.ncpu .
  63 .Pp
  64 .Fx
  65 allows specific CPUs on a multi-processor system to be disabled.
  66 This can be done using the
  67 .Va hint.lapic.X.disabled
  68 tunable, where X is the APIC ID of a CPU.
  69 Setting this tunable to 1 will result in the corresponding CPU being
  70 disabled.
  71 .Pp
  72 The
  73 .Xr sched_ule 4
  74 scheduler implements CPU topology detection and adjusts the scheduling
  75 algorithms to make better use of modern multi-core CPUs.
  76 The sysctl variable
  77 .Va kern.sched.topology_spec
  78 reflects the detected CPU hardware in a parsable XML format.
  79 The top level XML tag is <groups>, which encloses one or more <group> tags
  80 containing data about individual CPU groups.
  81 A CPU group contains CPUs that are detected to be "close" together, usually
  82 by being cores in a single multi-core processor.
  83 Attributes available in a <group> tag are "level", corresponding to the
  84 nesting level of the CPU group and "cache-level", corresponding to the
  85 level of CPU caches shared by the CPUs in the group.
  86 The <group> tag contains the <cpu> and <flags> tags.
  87 The <cpu> tag describes CPUs in the group.
  88 Its attributes are "count", corresponding to the number of CPUs in the
  89 group and "mask", corresponding to the integer binary mask in which
  90 each bit position set to 1 signifies a CPU belonging to the group.
  91 The contents (CDATA) of the <cpu> tag is the comma-delimited list
  92 of CPU indexes (derived from the "mask" attribute).
  93 The <flags> tag contains special tags (if any) describing the relation
  94 of the CPUs in the group.
  95 The possible flags are currently "HTT" and "SMT", corresponding to
  96 the various implementations of hardware multithreading.
  97 An example topology_spec output for a system consisting of
  98 two quad-core processors is:
  99 .Bd -literal
 100 <groups>
 101   <group level="1" cache-level="0">
 102     <cpu count="8" mask="0xff">0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7</cpu>
 103     <flags></flags>
 104     <children>
 105       <group level="2" cache-level="0">
 106         <cpu count="4" mask="0xf">0, 1, 2, 3</cpu>
 107         <flags></flags>
 108       </group>
 109       <group level="2" cache-level="0">
 110         <cpu count="4" mask="0xf0">4, 5, 6, 7</cpu>
 111         <flags></flags>
 112       </group>
 113     </children>
 114   </group>
 115 </groups>
 116 .Ed
 117 .Pp
 118 This information is used internally by the kernel to schedule related
 119 tasks on CPUs that are closely grouped together.
 120 .Pp
 121 .Fx
 122 supports hyperthreading on Intel CPU's on the i386 and AMD64 platforms.
 123 Because using logical CPUs can cause performance penalties under certain loads,
 124 the logical CPUs can be disabled by setting the
 125 .Va machdep.hyperthreading_allowed
 126 tunable to zero.
 127 .Sh SEE ALSO
 128 .Xr cpuset 1 ,
 129 .Xr mptable 1 ,
 130 .Xr sched_4bsd 4 ,
 131 .Xr sched_ule 4 ,
 132 .Xr loader 8 ,
 133 .Xr sysctl 8 ,
 134 .Xr condvar 9 ,
 135 .Xr msleep 9 ,
 136 .Xr mtx_pool 9 ,
 137 .Xr mutex 9 ,
 138 .Xr rwlock 9 ,
 139 .Xr sema 9 ,
 140 .Xr sx 9
 141 .Sh HISTORY
 142 The
 143 .Nm
 144 kernel's early history is not (properly) recorded.
 145 It was developed
 146 in a separate CVS branch until April 26, 1997, at which point it was
 147 merged into 3.0-current.
 148 By this date 3.0-current had already been
 149 merged with Lite2 kernel code.
 150 .Pp
 151 .Fx 5.0
 152 introduced support for a host of new synchronization primitives, and
 153 a move towards fine-grained kernel locking rather than reliance on
 154 a Giant kernel lock.
 155 The SMPng Project relied heavily on the support of BSDi, who provided
 156 reference source code from the fine-grained SMP implementation found
 157 in
 158 .Bsx .
 159 .Pp
 160 .Fx 5.0
 161 also introduced support for SMP on the ia64 and sparc64 architectures.
 162 .Sh AUTHORS
 163 .An Steve Passe Aq fsmp@FreeBSD.org