sys/kern/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/posix4.h>
  47 #include <sys/resource.h>
  48 #include <sys/sched.h>
  49
  50 /* ksched: Real-time extension to support POSIX priority scheduling.
  51  */
  52
  53 struct ksched {
  54         struct timespec rr_interval;
  55 };
  56
  57 int
  58 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
  70 ksched_detach(struct ksched *ks)
  71 {
  72         p31b_free(ks);
  73
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 /*
  78  * XXX About priorities
  79  *
  80  *      POSIX 1003.1b requires that numerically higher priorities be of
  81  *      higher priority.  It also permits sched_setparam to be
  82  *      implementation defined for SCHED_OTHER.  I don't like
  83  *      the notion of inverted priorites for normal processes when
  84  *      you can use "setpriority" for that.
  85  *
  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 #define p4prio_to_tsprio(P) ((PRI_MAX_TIMESHARE - PRI_MIN_TIMESHARE) - (P))
  96 #define tsprio_to_p4prio(P) ((PRI_MAX_TIMESHARE - PRI_MIN_TIMESHARE) - (P))
  97
  98 /* These improve readability a bit for me:
  99  */
 100 #define P1B_PRIO_MIN rtpprio_to_p4prio(RTP_PRIO_MAX)
 101 #define P1B_PRIO_MAX rtpprio_to_p4prio(RTP_PRIO_MIN)
 102
 103 static __inline int
 104 getscheduler(struct ksched *ksched, struct thread *td, int *policy)
 105 {
 106         struct rtprio rtp;
 107         int e = 0;
 108
 109         pri_to_rtp(td, &rtp);
 110         switch (rtp.type)
 111         {
 112                 case RTP_PRIO_FIFO:
 113                 *policy = SCHED_FIFO;
 114                 break;
 115
 116                 case RTP_PRIO_REALTIME:
 117                 *policy = SCHED_RR;
 118                 break;
 119
 120                 default:
 121                 *policy = SCHED_OTHER;
 122                 break;
 123         }
 124
 125         return e;
 126 }
 127
 128 int
 129 ksched_setparam(struct ksched *ksched,
 130     struct thread *td, const struct sched_param *param)
 131 {
 132         int policy;
 133         int e;
 134
 135         e = getscheduler(ksched, td, &policy);
 136
 137         if (e == 0)
 138         {
 139                         e = ksched_setscheduler(ksched, td, policy, param);
 140         }
 141
 142         return e;
 143 }
 144
 145 int
 146 ksched_getparam(struct ksched *ksched,
 147     struct thread *td, struct sched_param *param)
 148 {
 149         struct rtprio rtp;
 150
 151         pri_to_rtp(td, &rtp);
 152         if (RTP_PRIO_IS_REALTIME(rtp.type))
 153                 param->sched_priority = rtpprio_to_p4prio(rtp.prio);
 154         else {
 155                 if (PRI_MIN_TIMESHARE < rtp.prio)
 156                         /*
 157                          * The interactive score has it to min realtime
 158                          * so we must show max (64 most likely
 159                          */
 160                         param->sched_priority = (PRI_MAX_TIMESHARE - PRI_MIN_TIMESHARE);
 161                 else
 162                         param->sched_priority = tsprio_to_p4prio(rtp.prio);
 163         }
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 /*
 168  * XXX The priority and scheduler modifications should
 169  *     be moved into published interfaces in kern/kern_sync.
 170  *
 171  * The permissions to modify process p were checked in "p31b_proc()".
 172  *
 173  */
 174 int
 175 ksched_setscheduler(struct ksched *ksched,
 176     struct thread *td, int policy, const struct sched_param *param)
 177 {
 178         int e = 0;
 179         struct rtprio rtp;
 180
 181         switch(policy)
 182         {
 183                 case SCHED_RR:
 184                 case SCHED_FIFO:
 185
 186                 if (param->sched_priority >= P1B_PRIO_MIN &&
 187                     param->sched_priority <= P1B_PRIO_MAX)
 188                 {
 189                         rtp.prio = p4prio_to_rtpprio(param->sched_priority);
 190                         rtp.type = (policy == SCHED_FIFO)
 191                                 ? RTP_PRIO_FIFO : RTP_PRIO_REALTIME;
 192
 193                         rtp_to_pri(&rtp, td);
 194                 }
 195                 else
 196                         e = EPERM;
 197
 198
 199                 break;
 200
 201                 case SCHED_OTHER:
 202                 if (param->sched_priority >= 0 &&
 203                         param->sched_priority <= (PRI_MAX_TIMESHARE - PRI_MIN_TIMESHARE)) {
 204                         rtp.type = RTP_PRIO_NORMAL;
 205                         rtp.prio = p4prio_to_rtpprio(param->sched_priority);
 206                         rtp_to_pri(&rtp, td);
 207                 } else
 208                         e = EINVAL;
 209
 210                 break;
 211
 212                 default:
 213                         e = EINVAL;
 214                         break;
 215         }
 216
 217         return e;
 218 }
 219
 220 int
 221 ksched_getscheduler(struct ksched *ksched, struct thread *td, int *policy)
 222 {
 223         return getscheduler(ksched, td, policy);
 224 }
 225
 226 /* ksched_yield: Yield the CPU.
 227  */
 228 int
 229 ksched_yield(struct ksched *ksched)
 230 {
 231         sched_relinquish(curthread);
 232         return 0;
 233 }
 234
 235 int
 236 ksched_get_priority_max(struct ksched *ksched, int policy, int *prio)
 237 {
 238         int e = 0;
 239
 240         switch (policy)
 241         {
 242                 case SCHED_FIFO:
 243                 case SCHED_RR:
 244                 *prio = RTP_PRIO_MAX;
 245                 break;
 246
 247                 case SCHED_OTHER:
 248                 *prio = PRI_MAX_TIMESHARE - PRI_MIN_TIMESHARE;
 249                 break;
 250
 251                 default:
 252                 e = EINVAL;
 253         }
 254
 255         return e;
 256 }
 257
 258 int
 259 ksched_get_priority_min(struct ksched *ksched, int policy, int *prio)
 260 {
 261         int e = 0;
 262
 263         switch (policy)
 264         {
 265                 case SCHED_FIFO:
 266                 case SCHED_RR:
 267                 *prio = P1B_PRIO_MIN;
 268                 break;
 269
 270                 case SCHED_OTHER:
 271                 *prio = 0;
 272                 break;
 273
 274                 default:
 275                 e = EINVAL;
 276         }
 277
 278         return e;
 279 }
 280
 281 int
 282 ksched_rr_get_interval(struct ksched *ksched,
 283    struct thread *td, struct timespec *timespec)
 284 {
 285         *timespec = ksched->rr_interval;
 286
 287         return 0;
 288 }