]> git.saurik.com Git - apple/xnu.git/blobdiff - osfmk/kern/ast.h
xnu-7195.101.1.tar.gz
[apple/xnu.git] / osfmk / kern / ast.h
index 3512b459310eed43cae0e27568d4c10414efe036..8487484ab1a29cbe8aa69d19d0da7c5dcf9ba9dc 100644 (file)
@@ -1,49 +1,55 @@
 /*
- * Copyright (c) 2000 Apple Computer, Inc. All rights reserved.
- *
- * @APPLE_LICENSE_HEADER_START@
- * 
- * The contents of this file constitute Original Code as defined in and
- * are subject to the Apple Public Source License Version 1.1 (the
- * "License").  You may not use this file except in compliance with the
- * License.  Please obtain a copy of the License at
- * http://www.apple.com/publicsource and read it before using this file.
- * 
- * This Original Code and all software distributed under the License are
- * distributed on an "AS IS" basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EITHER
+ * Copyright (c) 2000-2012 Apple Computer, Inc. All rights reserved.
+ *
+ * @APPLE_OSREFERENCE_LICENSE_HEADER_START@
+ *
+ * This file contains Original Code and/or Modifications of Original Code
+ * as defined in and that are subject to the Apple Public Source License
+ * Version 2.0 (the 'License'). You may not use this file except in
+ * compliance with the License. The rights granted to you under the License
+ * may not be used to create, or enable the creation or redistribution of,
+ * unlawful or unlicensed copies of an Apple operating system, or to
+ * circumvent, violate, or enable the circumvention or violation of, any
+ * terms of an Apple operating system software license agreement.
+ *
+ * Please obtain a copy of the License at
+ * http://www.opensource.apple.com/apsl/ and read it before using this file.
+ *
+ * The Original Code and all software distributed under the License are
+ * distributed on an 'AS IS' basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EITHER
  * EXPRESS OR IMPLIED, AND APPLE HEREBY DISCLAIMS ALL SUCH WARRANTIES,
  * INCLUDING WITHOUT LIMITATION, ANY WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
- * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE OR NON-INFRINGEMENT.  Please see the
- * License for the specific language governing rights and limitations
- * under the License.
- * 
- * @APPLE_LICENSE_HEADER_END@
+ * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, QUIET ENJOYMENT OR NON-INFRINGEMENT.
+ * Please see the License for the specific language governing rights and
+ * limitations under the License.
+ *
+ * @APPLE_OSREFERENCE_LICENSE_HEADER_END@
  */
 /*
  * @OSF_COPYRIGHT@
  */
-/* 
+/*
  * Mach Operating System
  * Copyright (c) 1991,1990,1989 Carnegie Mellon University
  * All Rights Reserved.
- * 
+ *
  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its
  * documentation is hereby granted, provided that both the copyright
  * notice and this permission notice appear in all copies of the
  * software, derivative works or modified versions, and any portions
  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
- * 
+ *
  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS "AS IS"
  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND FOR
  * ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
- * 
+ *
  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
- * 
+ *
  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
  *  School of Computer Science
  *  Carnegie Mellon University
  *  Pittsburgh PA 15213-3890
- * 
+ *
  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie Mellon
  * the rights to redistribute these changes.
  */
 #ifndef _KERN_AST_H_
 #define _KERN_AST_H_
 
-#include <cpus.h>
-#include <platforms.h>
 
 #include <kern/assert.h>
-#include <kern/cpu_number.h>
 #include <kern/macro_help.h>
-#include <kern/lock.h>
 #include <kern/spl.h>
-#include <machine/ast.h>
 
 /*
- *      A CPU takes an AST when it is about to return to user code.
- *      Instead of going back to user code, it calls ast_taken.
- *      Machine-dependent code is responsible for maintaining
- *      a set of reasons for an AST, and passing this set to ast_taken.
+ * A processor detects an AST when it is about to return from an
+ * interrupt context, and calls ast_taken_kernel or ast_taken_user
+ * depending on whether it was returning from userspace or kernelspace.
+ *
+ * Machine-dependent code is responsible for maintaining
+ * a set of reasons for an AST.
  */
-typedef unsigned int   ast_t;
+typedef uint32_t ast_t;
 
 /*
- *      Bits for reasons
+ * When returning from interrupt/trap context to kernel mode,
+ * if AST_URGENT is set, then ast_taken_kernel is called, for
+ * instance to effect preemption of a kernel thread by a realtime
+ * thread.
+ *
+ * This is also done when re-enabling preemption or re-enabling
+ * interrupts, since an AST may have been set while preemption
+ * was disabled, and it should take effect as soon as possible.
+ *
+ * When returning from interrupt/trap/syscall context to user
+ * mode, any and all ASTs that are pending should be handled by
+ * calling ast_taken_user.
+ *
+ * If a thread context switches, only ASTs not in AST_PER_THREAD
+ * remain active. The per-thread ASTs are stored in the thread_t
+ * and re-enabled when the thread context switches back.
+ *
+ * Typically the preemption ASTs are set as a result of threads
+ * becoming runnable, threads changing priority, or quantum
+ * expiration. If a thread becomes runnable and is chosen
+ * to run on another processor, cause_ast_check() may be called
+ * to IPI that processor and request csw_check() be run there.
  */
-#define AST_HALT               0x01
-#define AST_TERMINATE  0x02
-#define AST_BLOCK       0x04
-#define AST_QUANTUM     0x08
-#define        AST_URGENT              0x10
-#define AST_APC                        0x20    /* migration APC hook */
+
 /*
- * JMM - This is here temporarily. AST_BSD is used to simulate a
- * general purpose mechanism for setting asynchronous procedure calls
- * from the outside.
+ *      Bits for reasons
+ *      TODO: Split the context switch and return-to-user AST namespaces
+ *      NOTE: Some of these are exported as the 'reason' code in scheduler tracepoints
  */
-#define        AST_BSD                 0x80
-#define        AST_BSD_INIT    0x100
+#define AST_PREEMPT             0x01
+#define AST_QUANTUM             0x02
+#define AST_URGENT              0x04
+#define AST_HANDOFF             0x08
+#define AST_YIELD               0x10
+#define AST_APC                 0x20    /* migration APC hook */
+#define AST_LEDGER              0x40
+#define AST_BSD                 0x80
+#define AST_KPERF               0x100   /* kernel profiling */
+#define AST_MACF                0x200   /* MACF user ret pending */
+#define AST_RESET_PCS           0x400   /* restartable ranges */
+#define AST_ARCADE              0x800   /* arcade subsciption support */
+#define AST_GUARD               0x1000
+#define AST_TELEMETRY_USER      0x2000  /* telemetry sample requested on interrupt from userspace */
+#define AST_TELEMETRY_KERNEL    0x4000  /* telemetry sample requested on interrupt from kernel */
+#define AST_TELEMETRY_PMI       0x8000  /* telemetry sample requested on PMI */
+#define AST_SFI                 0x10000 /* Evaluate if SFI wait is needed before return to userspace */
+#define AST_DTRACE              0x20000
+#define AST_TELEMETRY_IO        0x40000 /* telemetry sample requested for I/O */
+#define AST_KEVENT              0x80000
+#define AST_REBALANCE           0x100000 /* thread context switched due to rebalancing */
+#define AST_UNQUIESCE           0x200000 /* catch unquiesced processor before returning to userspace */
+
+#define AST_NONE                0x00
+#define AST_ALL                 (~AST_NONE)
+
+#define AST_SCHEDULING  (AST_PREEMPTION | AST_YIELD | AST_HANDOFF)
+#define AST_PREEMPTION  (AST_PREEMPT | AST_QUANTUM | AST_URGENT)
+
+#define AST_TELEMETRY_ALL (AST_TELEMETRY_USER | AST_TELEMETRY_KERNEL | \
+               AST_TELEMETRY_PMI | AST_TELEMETRY_IO)
+
+/* Per-thread ASTs follow the thread at context-switch time. */
+#define AST_PER_THREAD  (AST_APC | AST_BSD | AST_MACF | AST_RESET_PCS | \
+       AST_ARCADE | AST_LEDGER | AST_GUARD | AST_TELEMETRY_ALL | AST_KEVENT)
+
+/* Handle AST_URGENT detected while in the kernel */
+extern void ast_taken_kernel(void);
+
+/* Handle an AST flag set while returning to user mode (may continue via thread_exception_return) */
+extern void ast_taken_user(void);
 
-#define AST_NONE               0x00
-#define        AST_ALL                 (~AST_NONE)
+/* Check for pending ASTs */
+extern void ast_check(processor_t processor);
 
-#define AST_SCHEDULING (AST_HALT | AST_TERMINATE | AST_BLOCK)
-#define        AST_PREEMPT             (AST_BLOCK | AST_QUANTUM | AST_URGENT)
+/* Pending ast mask for the current processor */
+extern ast_t *ast_pending(void);
 
-extern volatile ast_t  need_ast[NCPUS];
+/* Set AST flags on current processor */
+extern void ast_on(ast_t reasons);
 
-#ifdef  MACHINE_AST
-/*
- *      machine/ast.h is responsible for defining aston and astoff.
- */
-#else   /* MACHINE_AST */
+/* Clear AST flags on current processor */
+extern void ast_off(ast_t reasons);
 
-#define aston(mycpu)
-#define astoff(mycpu)
+/* Consume specified AST flags from current processor */
+extern ast_t ast_consume(ast_t reasons);
 
-#endif  /* MACHINE_AST */
+/* Read specified AST flags from current processor */
+extern ast_t ast_peek(ast_t reasons);
 
-/* Initialize module */
-extern void            ast_init(void);
+/* Re-set current processor's per-thread AST flags to those set on thread */
+extern void ast_context(thread_t thread);
 
-/* Handle ASTs */
-extern void            ast_taken(
-                                       ast_t           mask,
-                                       boolean_t       enable);
-
-/* Check for pending ASTs */
-extern void            ast_check(void);
+/* Propagate ASTs set on a thread to the current processor */
+extern void ast_propagate(thread_t thread);
 
 /*
- * Per-thread ASTs are reset at context-switch time.
+ *     Set an AST on a thread with thread_ast_set.
+ *
+ *     You can then propagate it to the current processor with ast_propagate(),
+ *     or tell another processor to act on it with cause_ast_check().
+ *
+ *     See act_set_ast() for an example.
  */
-#ifndef MACHINE_AST_PER_THREAD
-#define MACHINE_AST_PER_THREAD  0
-#endif
+#define thread_ast_set(act, reason)     ((void)os_atomic_or(&(act)->ast, (reason), relaxed))
+#define thread_ast_clear(act, reason)   ((void)os_atomic_andnot(&(act)->ast, (reason), relaxed))
 
-#define AST_PER_THREAD (       AST_HALT | AST_TERMINATE | AST_APC | AST_BSD |  \
-                                                                               MACHINE_AST_PER_THREAD  )
-/*
- *     ast_needed(), ast_on(), ast_off(), ast_context(), and ast_propagate()
- *     assume splsched.
- */
-#define ast_needed(mycpu)                      need_ast[mycpu]
-
-#define ast_on_fast(reasons)                                                   \
-MACRO_BEGIN                                                                                            \
-       int             mycpu = cpu_number();                                           \
-       if ((need_ast[mycpu] |= (reasons)) != AST_NONE)         \
-               { aston(mycpu); }                                                               \
-MACRO_END
-
-#define ast_off_fast(reasons)                                                  \
-MACRO_BEGIN                                                                                            \
-       int             mycpu = cpu_number();                                           \
-       if ((need_ast[mycpu] &= ~(reasons)) == AST_NONE)        \
-               { astoff(mycpu); }                                                              \
-MACRO_END
-
-#define ast_propagate(reasons)         ast_on(reasons)
-
-#define ast_context(act, mycpu)                                                        \
-MACRO_BEGIN                                                                                            \
-       assert((mycpu) == cpu_number());                                        \
-       if ((need_ast[mycpu] =                                                          \
-                       ((need_ast[mycpu] &~ AST_PER_THREAD) | (act)->ast)) != AST_NONE) \
-               { aston(mycpu); }                                                               \
-       else                                                                                            \
-               { astoff(mycpu); }                                                              \
-MACRO_END
-
-#define ast_on(reason)                      ast_on_fast(reason)
-#define ast_off(reason)                             ast_off_fast(reason)
-
-#define thread_ast_set(act, reason)                    ((act)->ast |= (reason))
-#define thread_ast_clear(act, reason)          ((act)->ast &= ~(reason))
-#define thread_ast_clear_all(act)                      ((act)->ast = AST_NONE)
+#ifdef MACH_BSD
 
-/*
- *     NOTE: if thread is the current thread, thread_ast_set() should
- *  be followed by ast_propagate().
- */
+extern void act_set_astbsd(thread_t);
+extern void bsd_ast(thread_t);
 
-#ifdef MACH_KERNEL_PRIVATE
+#endif /* MACH_BSD */
 
-#define ast_urgency()          (need_ast[cpu_number()] & AST_URGENT)
+#ifdef CONFIG_DTRACE
+extern void ast_dtrace_on(void);
+extern void dtrace_ast(void);
+#endif /* CONFIG_DTRACE */
 
-#endif /* MACH_KERNEL_PRIVATE */
+extern void kevent_ast(thread_t thread, uint16_t bits);
+extern void act_set_astkevent(thread_t thread, uint16_t bits);
+extern uint16_t act_clear_astkevent(thread_t thread, uint16_t bits);
+extern void act_set_ast_reset_pcs(thread_t thread);
 
 #endif  /* _KERN_AST_H_ */