sys/sys/sched.h

   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  *      and Jukka Antero Ukkonen.
  17  * 4. Neither the name of the author nor the names of any co-contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY HD ASSOCIATES AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL HD ASSOCIATES OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 /*-
  35  * Copyright (c) 2002-2008, Jeffrey Roberson <jeff@freebsd.org>
  36  * All rights reserved.
  37  *
  38  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  39  * modification, are permitted provided that the following conditions
  40  * are met:
  41  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  42  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
  43  *    disclaimer.
  44  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  45  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  46  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  47  *
  48  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  49  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  50  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  51  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  52  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  53  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  54  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  55  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  56  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  57  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  58  *
  59  * $FreeBSD$
  60  */
  61
  62 #ifndef _SCHED_H_
  63 #define _SCHED_H_
  64
  65 #ifdef _KERNEL
  66 /*
  67  * General scheduling info.
  68  *
  69  * sched_load:
  70  *      Total runnable non-ithread threads in the system.
  71  *
  72  * sched_runnable:
  73  *      Runnable threads for this processor.
  74  */
  75 int     sched_load(void);
  76 int     sched_rr_interval(void);
  77 int     sched_runnable(void);
  78
  79 /*
  80  * Proc related scheduling hooks.
  81  */
  82 void    sched_exit(struct proc *p, struct thread *childtd);
  83 void    sched_fork(struct thread *td, struct thread *childtd);
  84 void    sched_fork_exit(struct thread *td);
  85 void    sched_class(struct thread *td, int class);
  86 void    sched_nice(struct proc *p, int nice);
  87
  88 /*
  89  * Threads are switched in and out, block on resources, have temporary
  90  * priorities inherited from their procs, and use up cpu time.
  91  */
  92 void    sched_exit_thread(struct thread *td, struct thread *child);
  93 void    sched_fork_thread(struct thread *td, struct thread *child);
  94 void    sched_lend_prio(struct thread *td, u_char prio);
  95 void    sched_lend_user_prio(struct thread *td, u_char pri);
  96 fixpt_t sched_pctcpu(struct thread *td);
  97 void    sched_prio(struct thread *td, u_char prio);
  98 void    sched_sleep(struct thread *td, int prio);
  99 void    sched_switch(struct thread *td, struct thread *newtd, int flags);
 100 void    sched_throw(struct thread *td);
 101 void    sched_unlend_prio(struct thread *td, u_char prio);
 102 void    sched_user_prio(struct thread *td, u_char prio);
 103 void    sched_userret(struct thread *td);
 104 void    sched_wakeup(struct thread *td);
 105 void    sched_preempt(struct thread *td);
 106 #ifdef  RACCT
 107 #ifdef  SCHED_4BSD
 108 fixpt_t sched_pctcpu_delta(struct thread *td);
 109 #endif
 110 #endif
 111
 112 /*
 113  * Threads are moved on and off of run queues
 114  */
 115 void    sched_add(struct thread *td, int flags);
 116 void    sched_clock(struct thread *td);
 117 void    sched_rem(struct thread *td);
 118 void    sched_tick(int cnt);
 119 void    sched_relinquish(struct thread *td);
 120 struct thread *sched_choose(void);
 121 void    sched_idletd(void *);
 122
 123 /*
 124  * Binding makes cpu affinity permanent while pinning is used to temporarily
 125  * hold a thread on a particular CPU.
 126  */
 127 void    sched_bind(struct thread *td, int cpu);
 128 static __inline void sched_pin(void);
 129 void    sched_unbind(struct thread *td);
 130 static __inline void sched_unpin(void);
 131 int     sched_is_bound(struct thread *td);
 132 void    sched_affinity(struct thread *td);
 133
 134 /*
 135  * These procedures tell the process data structure allocation code how
 136  * many bytes to actually allocate.
 137  */
 138 int     sched_sizeof_proc(void);
 139 int     sched_sizeof_thread(void);
 140
 141 /*
 142  * This routine provides a consistent thread name for use with KTR graphing
 143  * functions.
 144  */
 145 char    *sched_tdname(struct thread *td);
 146 #ifdef KTR
 147 void    sched_clear_tdname(struct thread *td);
 148 #endif
 149
 150 static __inline void
 151 sched_pin(void)
 152 {
 153         curthread->td_pinned++;
 154         __compiler_membar();
 155 }
 156
 157 static __inline void
 158 sched_unpin(void)
 159 {
 160         __compiler_membar();
 161         curthread->td_pinned--;
 162 }
 163
 164 /* sched_add arguments (formerly setrunqueue) */
 165 #define SRQ_BORING      0x0000          /* No special circumstances. */
 166 #define SRQ_YIELDING    0x0001          /* We are yielding (from mi_switch). */
 167 #define SRQ_OURSELF     0x0002          /* It is ourself (from mi_switch). */
 168 #define SRQ_INTR        0x0004          /* It is probably urgent. */
 169 #define SRQ_PREEMPTED   0x0008          /* has been preempted.. be kind */
 170 #define SRQ_BORROWING   0x0010          /* Priority updated due to prio_lend */
 171
 172 /* Scheduler stats. */
 173 #ifdef SCHED_STATS
 174 DPCPU_DECLARE(long, sched_switch_stats[SWT_COUNT]);
 175
 176 #define SCHED_STAT_DEFINE_VAR(name, ptr, descr)                         \
 177 static void name ## _add_proc(void *dummy __unused)                     \
 178 {                                                                       \
 179                                                                         \
 180         SYSCTL_ADD_PROC(NULL,                                           \
 181             SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_kern_sched_stats), OID_AUTO,        \
 182             #name, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,              \
 183             ptr, 0, sysctl_dpcpu_long, "LU", descr);                    \
 184 }                                                                       \
 185 SYSINIT(name, SI_SUB_LAST, SI_ORDER_MIDDLE, name ## _add_proc, NULL);
 186
 187 #define SCHED_STAT_DEFINE(name, descr)                                  \
 188     DPCPU_DEFINE(unsigned long, name);                                  \
 189     SCHED_STAT_DEFINE_VAR(name, &DPCPU_NAME(name), descr)
 190 /*
 191  * Sched stats are always incremented in critical sections so no atomic
 192  * is necesssary to increment them.
 193  */
 194 #define SCHED_STAT_INC(var)     DPCPU_GET(var)++;
 195 #else
 196 #define SCHED_STAT_DEFINE_VAR(name, descr, ptr)
 197 #define SCHED_STAT_DEFINE(name, descr)
 198 #define SCHED_STAT_INC(var)                     (void)0
 199 #endif
 200
 201 /*
 202  * Fixup scheduler state for proc0 and thread0
 203  */
 204 void schedinit(void);
 205 #endif /* _KERNEL */
 206
 207 /* POSIX 1003.1b Process Scheduling */
 208
 209 /*
 210  * POSIX scheduling policies
 211  */
 212 #define SCHED_FIFO      1
 213 #define SCHED_OTHER     2
 214 #define SCHED_RR        3
 215
 216 struct sched_param {
 217         int     sched_priority;
 218 };
 219
 220 /*
 221  * POSIX scheduling declarations for userland.
 222  */
 223 #ifndef _KERNEL
 224 #include <sys/cdefs.h>
 225 #include <sys/_types.h>
 226
 227 #ifndef _PID_T_DECLARED
 228 typedef __pid_t         pid_t;
 229 #define _PID_T_DECLARED
 230 #endif
 231
 232 struct timespec;
 233
 234 __BEGIN_DECLS
 235 int     sched_get_priority_max(int);
 236 int     sched_get_priority_min(int);
 237 int     sched_getparam(pid_t, struct sched_param *);
 238 int     sched_getscheduler(pid_t);
 239 int     sched_rr_get_interval(pid_t, struct timespec *);
 240 int     sched_setparam(pid_t, const struct sched_param *);
 241 int     sched_setscheduler(pid_t, int, const struct sched_param *);
 242 int     sched_yield(void);
 243 __END_DECLS
 244
 245 #endif
 246 #endif /* !_SCHED_H_ */