Ksched allocates provisioned cores
[akaros.git] / kern / src / schedule.c
1 /* Copyright (c) 2009, 2012 The Regents of the University of California
2  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
3  * See LICENSE for details.
4  *
5  * Scheduling and dispatching. */
6
7 #ifdef __SHARC__
8 #pragma nosharc
9 #endif
10
11 #include <schedule.h>
12 #include <process.h>
13 #include <monitor.h>
14 #include <stdio.h>
15 #include <assert.h>
16 #include <atomic.h>
17 #include <smp.h>
18 #include <manager.h>
19 #include <alarm.h>
20 #include <sys/queue.h>
21 #include <kmalloc.h>
22
23 /* Process Lists.  'unrunnable' is a holding list for SCPs that are running or
24  * waiting or otherwise not considered for sched decisions. */
25 struct proc_list unrunnable_scps = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(unrunnable_scps);
26 struct proc_list runnable_scps = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(runnable_scps);
27 struct proc_list all_mcps = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(all_mcps);
28 spinlock_t sched_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
29
30 /* The pcores in the system.  (array gets alloced in init()).  */
31 struct sched_pcore *all_pcores;
32
33 /* TAILQ of all unallocated, idle (CG) cores */
34 struct sched_pcore_tailq idlecores = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(idlecores);
35
36 /* Helper, defined below */
37 static void __core_request(struct proc *p);
38 static void __put_idle_cores(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, uint32_t num);
39 static void add_to_list(struct proc *p, struct proc_list *list);
40 static void remove_from_list(struct proc *p, struct proc_list *list);
41 static void switch_lists(struct proc *p, struct proc_list *old,
42                          struct proc_list *new);
43 static uint32_t spc2pcoreid(struct sched_pcore *spc);
44 static struct sched_pcore *pcoreid2spc(uint32_t pcoreid);
45 static bool is_ll_core(uint32_t pcoreid);
46 static void __prov_track_alloc(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
47 static void __prov_track_dealloc(struct proc *p, uint32_t pcoreid);
48 static void __prov_track_dealloc_bulk(struct proc *p, uint32_t *pc_arr,
49                                       uint32_t nr_cores);
50
51 /* Alarm struct, for our example 'timer tick' */
52 struct alarm_waiter ksched_waiter;
53
54 #define TIMER_TICK_USEC 10000   /* 10msec */
55
56 /* Helper: Sets up a timer tick on the calling core to go off 10 msec from now.
57  * This assumes the calling core is an LL core, etc. */
58 static void set_ksched_alarm(void)
59 {
60         set_awaiter_rel(&ksched_waiter, TIMER_TICK_USEC);
61         set_alarm(&per_cpu_info[core_id()].tchain, &ksched_waiter);
62 }
63
64 /* Kmsg, to run the scheduler tick (not in interrupt context) and reset the
65  * alarm.  Note that interrupts will be disabled, but this is not the same as
66  * interrupt context.  We're a routine kmsg, which means the core is in a
67  * quiescent state. */
68 static void __ksched_tick(struct trapframe *tf, uint32_t srcid, long a0,
69                           long a1, long a2)
70 {
71         /* TODO: imagine doing some accounting here */
72         schedule();
73         /* Set our alarm to go off, incrementing from our last tick (instead of
74          * setting it relative to now, since some time has passed since the alarm
75          * first went off.  Note, this may be now or in the past! */
76         set_awaiter_inc(&ksched_waiter, TIMER_TICK_USEC);
77         set_alarm(&per_cpu_info[core_id()].tchain, &ksched_waiter);
78 }
79
80 /* Interrupt/alarm handler: tells our core to run the scheduler (out of
81  * interrupt context). */
82 static void __kalarm(struct alarm_waiter *waiter)
83 {
84         send_kernel_message(core_id(), __ksched_tick, 0, 0, 0, KMSG_ROUTINE);
85 }
86
87 void schedule_init(void)
88 {
89         spin_lock(&sched_lock);
90         /* init provisioning stuff */
91         all_pcores = kmalloc(sizeof(struct sched_pcore) * num_cpus, 0);
92         memset(all_pcores, 0, sizeof(struct sched_pcore) * num_cpus);
93         assert(!core_id());             /* want the alarm on core0 for now */
94         init_awaiter(&ksched_waiter, __kalarm);
95         set_ksched_alarm();
96         /* init the idlecore list.  if they turned off hyperthreading, give them the
97          * odds from 1..max-1.  otherwise, give them everything by 0 (default mgmt
98          * core).  TODO: (CG/LL) better LL/CG mgmt */
99 #ifndef __CONFIG_DISABLE_SMT__
100         for (int i = 1; i < num_cpus; i++)
101                 TAILQ_INSERT_TAIL(&idlecores, pcoreid2spc(i), alloc_next);
102 #else
103         assert(!(num_cpus % 2));
104         for (int i = 1; i < num_cpus; i += 2)
105                 TAILQ_INSERT_TAIL(&idlecores, pcoreid2spc(i), alloc_next);
106 #endif /* __CONFIG_DISABLE_SMT__ */
107 #ifdef __CONFIG_ARSC_SERVER__
108         struct sched_pcore *a_core = TAILQ_FIRST(&idlecores);
109         assert(a_core);
110         TAILQ_REMOVE(&idlecores, a_core, alloc_next);
111         send_kernel_message(spc2pcoreid(a_core), (amr_t)arsc_server, 0, 0, 0,
112                             KMSG_ROUTINE);
113         warn("Using core %d for the ARSCs - there are probably issues with this.",
114              spc2pcoreid(a_core));
115 #endif /* __CONFIG_ARSC_SERVER__ */
116         spin_unlock(&sched_lock);
117         return;
118 }
119
120 /* Round-robins on whatever list it's on */
121 static void add_to_list(struct proc *p, struct proc_list *new)
122 {
123         TAILQ_INSERT_TAIL(new, p, ksched_data.proc_link);
124         p->ksched_data.cur_list = new;
125 }
126
127 static void remove_from_list(struct proc *p, struct proc_list *old)
128 {
129         assert(p->ksched_data.cur_list == old);
130         TAILQ_REMOVE(old, p, ksched_data.proc_link);
131 }
132
133 static void switch_lists(struct proc *p, struct proc_list *old,
134                          struct proc_list *new)
135 {
136         remove_from_list(p, old);
137         add_to_list(p, new);
138 }
139
140 static void __remove_from_any_list(struct proc *p)
141 {
142         if (p->ksched_data.cur_list)
143                 TAILQ_REMOVE(p->ksched_data.cur_list, p, ksched_data.proc_link);
144 }
145
146 /* Removes from whatever list p is on */
147 static void remove_from_any_list(struct proc *p)
148 {
149         assert(p->ksched_data.cur_list);
150         TAILQ_REMOVE(p->ksched_data.cur_list, p, ksched_data.proc_link);
151 }
152
153 void register_proc(struct proc *p)
154 {
155         /* one ref for the proc's existence, cradle-to-grave */
156         proc_incref(p, 1);      /* need at least this OR the 'one for existing' */
157         spin_lock(&sched_lock);
158         TAILQ_INIT(&p->ksched_data.prov_alloc_me);
159         TAILQ_INIT(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me);
160         add_to_list(p, &unrunnable_scps);
161         spin_unlock(&sched_lock);
162 }
163
164 /* Returns 0 if it succeeded, an error code otherwise. */
165 int proc_change_to_m(struct proc *p)
166 {
167         int retval;
168         spin_lock(&sched_lock);
169         /* Should only be necessary to lock around the change_to_m call.  It's
170          * definitely necessary to hold the sched lock the whole time - need to
171          * atomically change the proc's state and have the ksched take action (and
172          * not squeeze a proc_destroy in there or something). */
173         spin_lock(&p->proc_lock);
174         retval = __proc_change_to_m(p);
175         spin_unlock(&p->proc_lock);
176         if (retval) {
177                 /* Failed for some reason. */
178                 spin_unlock(&sched_lock);
179                 return retval;
180         }
181         /* Catch user bugs */
182         if (!p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted) {
183                 printk("[kernel] process needs to specify amt_wanted\n");
184                 p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted = 1;
185         }
186         /* For now, this should only ever be called on an unrunnable.  It's
187          * probably a bug, at this stage in development, to do o/w. */
188         remove_from_list(p, &unrunnable_scps);
189         //remove_from_any_list(p);      /* ^^ instead of this */
190         add_to_list(p, &all_mcps);
191         spin_unlock(&sched_lock);
192         //poke_ksched(p, RES_CORES);
193         return retval;
194 }
195
196 /* Makes sure p is runnable.  Callers may spam this, so it needs to handle
197  * repeated calls for the same event.  Callers include event delivery, SCP
198  * yield, and new SCPs.  Most every scheduler should do something like this -
199  * grab whatever lock you have, then call the proc helper. */
200 void proc_wakeup(struct proc *p)
201 {
202         spin_lock(&sched_lock);
203         /* will trigger one of the __sched_.cp_wakeup()s */
204         __proc_wakeup(p);
205         spin_unlock(&sched_lock);
206 }
207
208 static uint32_t spc2pcoreid(struct sched_pcore *spc)
209 {
210         return spc - all_pcores;
211 }
212
213 static struct sched_pcore *pcoreid2spc(uint32_t pcoreid)
214 {
215         return &all_pcores[pcoreid];
216 }
217
218 /* Helper for proc destroy: unprovisions any pcores for the given list */
219 static void unprov_pcore_list(struct sched_pcore_tailq *list_head)
220 {
221         struct sched_pcore *spc_i;
222         /* We can leave them connected within the tailq, since the scps don't have a
223          * default list (if they aren't on a proc's list, then we don't care about
224          * them), and since the INSERTs don't care what list you were on before
225          * (chummy with the implementation).  Pretty sure this is right.  If there's
226          * suspected list corruption, be safer here. */
227         TAILQ_FOREACH(spc_i, list_head, prov_next)
228                 spc_i->prov_proc = 0;
229         TAILQ_INIT(list_head);
230 }
231
232 /* Destroys the given process.  This may be called from another process, a light
233  * kernel thread (no real process context), asynchronously/cross-core, or from
234  * the process on its own core.
235  *
236  * An external, edible ref is passed in.  when we return and they decref,
237  * __proc_free will be called */
238 void proc_destroy(struct proc *p)
239 {
240         uint32_t nr_cores_revoked = 0;
241         spin_lock(&sched_lock);
242         spin_lock(&p->proc_lock);
243         /* storage for pc_arr is alloced at decl, which is after grabbing the lock*/
244         uint32_t pc_arr[p->procinfo->num_vcores];
245         /* If this returns true, it means we successfully destroyed the proc */
246         if (__proc_destroy(p, pc_arr, &nr_cores_revoked)) {
247                 /* Do our cleanup.  note that proc_free won't run since we have an
248                  * external reference, passed in */
249                 /* Unprovision any cores.  Note this is different than track_dealloc.
250                  * The latter does bookkeeping when an allocation changes.  This is a
251                  * bulk *provisioning* change. */
252                 unprov_pcore_list(&p->ksched_data.prov_alloc_me);
253                 unprov_pcore_list(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me);
254                 /* Remove from whatever list we are on */
255                 remove_from_any_list(p);
256                 /* Drop the cradle-to-the-grave reference, jet-li */
257                 proc_decref(p);
258                 if (nr_cores_revoked) {
259                         __put_idle_cores(p, pc_arr, nr_cores_revoked);
260                         __prov_track_dealloc_bulk(p, pc_arr, nr_cores_revoked);
261                 }
262         }
263         spin_unlock(&p->proc_lock);
264         spin_unlock(&sched_lock);
265 }
266
267 /* mgmt/LL cores should call this to schedule the calling core and give it to an
268  * SCP.  will also prune the dead SCPs from the list.  hold the lock before
269  * calling.  returns TRUE if it scheduled a proc. */
270 static bool __schedule_scp(void)
271 {
272         struct proc *p;
273         uint32_t pcoreid = core_id();
274         struct per_cpu_info *pcpui = &per_cpu_info[pcoreid];
275         int8_t state = 0;
276         /* if there are any runnables, run them here and put any currently running
277          * SCP on the tail of the runnable queue. */
278         if ((p = TAILQ_FIRST(&runnable_scps))) {
279                 /* protect owning proc, cur_tf, etc.  note this nests with the
280                  * calls in proc_yield_s */
281                 disable_irqsave(&state);
282                 /* someone is currently running, dequeue them */
283                 if (pcpui->owning_proc) {
284                         printd("Descheduled %d in favor of %d\n", pcpui->owning_proc->pid,
285                                p->pid);
286                         /* locking just to be safe */
287                         spin_lock(&p->proc_lock);
288                         __proc_set_state(pcpui->owning_proc, PROC_RUNNABLE_S);
289                         __proc_save_context_s(pcpui->owning_proc, pcpui->cur_tf);
290                         spin_unlock(&p->proc_lock);
291                         /* round-robin the SCPs (inserts at the end of the queue) */
292                         switch_lists(pcpui->owning_proc, &unrunnable_scps, &runnable_scps);
293                         clear_owning_proc(pcoreid);
294                         /* Note we abandon core.  It's not strictly necessary.  If
295                          * we didn't, the TLB would still be loaded with the old
296                          * one, til we proc_run_s, and the various paths in
297                          * proc_run_s would pick it up.  This way is a bit safer for
298                          * future changes, but has an extra (empty) TLB flush.  */
299                         abandon_core();
300                 } 
301                 /* Run the new proc */
302                 switch_lists(p, &runnable_scps, &unrunnable_scps);
303                 printd("PID of the SCP i'm running: %d\n", p->pid);
304                 proc_run_s(p);  /* gives it core we're running on */
305                 enable_irqsave(&state);
306                 return TRUE;
307         }
308         return FALSE;
309 }
310
311 /* Something has changed, and for whatever reason the scheduler should
312  * reevaluate things. 
313  *
314  * Don't call this from interrupt context (grabs proclocks). */
315 void schedule(void)
316 {
317         struct proc *p, *temp;
318         spin_lock(&sched_lock);
319         /* trivially try to handle the needs of all our MCPS.  smarter schedulers
320          * would do something other than FCFS */
321         TAILQ_FOREACH_SAFE(p, &all_mcps, ksched_data.proc_link, temp) {
322                 printd("Ksched has MCP %08p (%d)\n", p, p->pid);
323                 /* TODO: might use amt_wanted as a proxy.  right now, they have
324                  * amt_wanted == 1, even though they are waiting.
325                  * TODO: this is RACY too - just like with DYING. */
326                 if (p->state == PROC_WAITING)
327                         continue;
328                 __core_request(p);
329         }
330         if (management_core())
331                 __schedule_scp();
332         spin_unlock(&sched_lock);
333 }
334
335 /* A process is asking the ksched to look at its resource desires.  The
336  * scheduler is free to ignore this, for its own reasons, so long as it
337  * eventually gets around to looking at resource desires. */
338 void poke_ksched(struct proc *p, int res_type)
339 {
340         /* TODO: probably want something to trigger all res_types */
341         spin_lock(&sched_lock);
342         switch (res_type) {
343                 case RES_CORES:
344                         /* ignore core requests from non-mcps (note we have races if we ever
345                          * allow procs to switch back). */
346                         if (!__proc_is_mcp(p))
347                                 break;
348                         __core_request(p);
349                         break;
350                 default:
351                         break;
352         }
353         spin_unlock(&sched_lock);
354 }
355
356 /* ksched callbacks.  p just woke up, is unlocked, and the ksched lock is held */
357 void __sched_mcp_wakeup(struct proc *p)
358 {
359         /* the essence of poke_ksched for RES_CORES */
360         __core_request(p);
361 }
362
363 /* ksched callbacks.  p just woke up, is unlocked, and the ksched lock is held */
364 void __sched_scp_wakeup(struct proc *p)
365 {
366         /* might not be on a list if it is new.  o/w, it should be unrunnable */
367         __remove_from_any_list(p);
368         add_to_list(p, &runnable_scps);
369 }
370
371 /* The calling cpu/core has nothing to do and plans to idle/halt.  This is an
372  * opportunity to pick the nature of that halting (low power state, etc), or
373  * provide some other work (_Ss on LL cores).  Note that interrupts are
374  * disabled, and if you return, the core will cpu_halt(). */
375 void cpu_bored(void)
376 {
377         bool new_proc = FALSE;
378         if (!management_core())
379                 return;
380         spin_lock(&sched_lock);
381         new_proc = __schedule_scp();
382         spin_unlock(&sched_lock);
383         /* if we just scheduled a proc, we need to manually restart it, instead of
384          * returning.  if we return, the core will halt. */
385         if (new_proc) {
386                 proc_restartcore();
387                 assert(0);
388         }
389         /* Could drop into the monitor if there are no processes at all.  For now,
390          * the 'call of the giraffe' suffices. */
391 }
392
393 /* Externally called function to return a core to the ksched, which tracks it as
394  * idle and deallocated from p.
395  *
396  * This also is a trigger, telling us we have more cores.  We could/should make
397  * a scheduling decision (or at least plan to). */
398 void put_idle_core(struct proc *p, uint32_t coreid)
399 {
400         struct sched_pcore *spc = pcoreid2spc(coreid);
401         spin_lock(&sched_lock);
402         /* ignore_next_idle gets set if the ksched notices a core is not allocated
403          * before put_idle gets called.  This can happen if the proc yielded the
404          * core while the ksched is holding its lock (protecting lists), and the
405          * proc is spinning on the lock in this function, trying to give it back.
406          * When this happens, the core has already been 'given back', so we ignore
407          * the signal.  We're using a count instead of a bool for cases where this
408          * stacks (would require a change in provisioning, so it shouldn't happen
409          * for now). */
410         if (spc->ignore_next_idle) {
411                 spc->ignore_next_idle--;
412         } else {
413                 TAILQ_INSERT_TAIL(&idlecores, spc, alloc_next);
414                 __prov_track_dealloc(p, coreid);
415         }
416         spin_unlock(&sched_lock);
417 }
418
419 /* Helper for put_idle and core_req.  Note this does not track_dealloc, but it
420  * does handle ignore_next.  When we get rid of / revise proc_preempt_all and
421  * put_idle_cores, we can get rid of this.  (the ksched will never need it -
422  * only external callers). */
423 static void __put_idle_cores(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, uint32_t num)
424 {
425         struct sched_pcore *spc_i;
426         for (int i = 0; i < num; i++) {
427                 spc_i = pcoreid2spc(pc_arr[i]);
428                 if (spc_i->ignore_next_idle)
429                         spc_i->ignore_next_idle--;
430                 else
431                         TAILQ_INSERT_TAIL(&idlecores, spc_i, alloc_next);
432         }
433 }
434
435 /* External interface for put_idle.  Note this one also calls track_dealloc,
436  * which the internal version does not. */
437 void put_idle_cores(struct proc *p, uint32_t *pc_arr, uint32_t num)
438 {
439         spin_lock(&sched_lock);
440         /* TODO: when we revise this func, look at __put_idle */
441         __put_idle_cores(p, pc_arr, num);
442         __prov_track_dealloc_bulk(p, pc_arr, num);
443         spin_unlock(&sched_lock);
444         /* could trigger a sched decision here */
445 }
446
447 /* Available resources changed (plus or minus).  Some parts of the kernel may
448  * call this if a particular resource that is 'quantity-based' changes.  Things
449  * like available RAM to processes, bandwidth, etc.  Cores would probably be
450  * inappropriate, since we need to know which specific core is now free. */
451 void avail_res_changed(int res_type, long change)
452 {
453         printk("[kernel] ksched doesn't track any resources yet!\n");
454 }
455
456 /* Normally it'll be the max number of CG cores ever */
457 uint32_t max_vcores(struct proc *p)
458 {
459 /* TODO: (CG/LL) */
460 #ifdef __CONFIG_DISABLE_SMT__
461         return num_cpus >> 1;
462 #else
463         return num_cpus - 1;    /* reserving core 0 */
464 #endif /* __CONFIG_DISABLE_SMT__ */
465 }
466
467 /* This deals with a request for more cores.  The request is already stored in
468  * the proc's amt_wanted (it is compared to amt_granted). */
469 static void __core_request(struct proc *p)
470 {
471         uint32_t nr_to_grant = 0, amt_wanted, amt_granted, amt_needed;
472         uint32_t corelist[num_cpus];
473         struct sched_pcore *spc_i, *temp;
474
475         /* TODO: consider copy-in for amt_wanted too. */
476         amt_wanted = p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted;
477         amt_granted = p->procinfo->res_grant[RES_CORES];
478
479         /* Help them out - if they ask for something impossible, give them 1 so they
480          * can make some progress. (this is racy). */
481         if (amt_wanted > p->procinfo->max_vcores) {
482                 p->procdata->res_req[RES_CORES].amt_wanted = 1;
483         }
484         /* if they are satisfied, we're done.  There's a slight chance they have
485          * cores, but they aren't running (sched gave them cores while they were
486          * yielding, and now we see them on the run queue). */
487         if (amt_wanted <= amt_granted)
488                 return;
489         amt_needed = amt_wanted - amt_granted;
490         /* Try to give out provisioned cores.  the not_alloc_me list is the victim
491          * list.  Side note: if we want to warn, then we can't deal with this proc's
492          * prov'd cores until we wait til the alarm goes off.  would need to put all
493          * alarmed cores on a list and wait til the alarm goes off to do the full
494          * preempt.  and when those cores come in voluntarily, we'd need to know to
495          * give them to this proc. */
496         TAILQ_FOREACH_SAFE(spc_i, &p->ksched_data.prov_not_alloc_me, prov_next,
497                            temp) {
498                 if (nr_to_grant == amt_needed)
499                         break;
500                 if (spc_i->alloc_proc) {
501                         /* someone else has this proc's pcore, so we need to try to preempt.
502                          * sending no warning time for now - just an immediate preempt. */
503                         if (!proc_preempt_core(spc_i->alloc_proc, spc2pcoreid(spc_i), 0)) {
504                                 /* core is unmapped, they must have just yielded and are
505                                  * spinning in put_idle */
506                                 spc_i->ignore_next_idle++;
507                                 if (spc_i->ignore_next_idle > 100)
508                                         warn("Unusually high ignore_next_idle %d",
509                                              spc_i->ignore_next_idle);
510                         }
511                         /* Note that we do NOT want to __prov_track_dealloc.  Instead, we
512                          * just leave it on its list (which we'll change later), and clear
513                          * alloc_proc (which is what __prov_track_dealloc does). */
514                         spc_i->alloc_proc = 0;
515                 } else {
516                         /* must be an idle core, rip it off that list */
517                         TAILQ_REMOVE(&idlecores, spc_i, alloc_next);
518                 }
519                 /* At this point, we have the core, ready to try to give it to the proc.
520                  * We'll give them via a list, which is better for the proc mgmt code
521                  * (when going from runnable to running. */
522                 corelist[nr_to_grant] = spc2pcoreid(spc_i);
523                 nr_to_grant++;
524         }
525         /* Try to get cores from the idle list that aren't prov to me (FCFS) */
526         TAILQ_FOREACH_SAFE(spc_i, &idlecores, alloc_next, temp) {
527                 if (nr_to_grant == amt_needed)
528                         break;
529                 TAILQ_REMOVE(&idlecores, spc_i, alloc_next);
530                 corelist[nr_to_grant] = spc2pcoreid(spc_i);
531                 nr_to_grant++;
532         }
533         /* Now, actually give them out */
534         if (nr_to_grant) {
535                 /* give them the cores.  this will start up the extras if RUNNING_M. */
536                 spin_lock(&p->proc_lock);
537                 /* if they fail, it is because they are WAITING or DYING.  we could give
538                  * the cores to another proc or whatever.  for the current type of
539                  * ksched, we'll just put them back on the pile and return.  Note, the
540                  * ksched could check the states after locking, but it isn't necessary:
541                  * just need to check at some point in the ksched loop. */
542                 if (__proc_give_cores(p, corelist, nr_to_grant)) {
543                         __put_idle_cores(p, corelist, nr_to_grant);
544                 } else {
545                         /* track the (successful) allocation of the sched_pcores */
546                         for (int i = 0; i < nr_to_grant; i++)
547                                 __prov_track_alloc(p, corelist[i]);
548                         /* at some point after giving cores, call proc_run_m() (harmless on
549                          * RUNNING_Ms).  You can give small groups of cores, then run them
550                          * (which is more efficient than interleaving runs with the gives
551                          * for bulk preempted processes). */
552                         __proc_run_m(p);
553                 }
554                 spin_unlock(&p->proc_lock);
555         }
556 }
557
558 /* TODO: need more thorough CG/LL management.  For now, core0 is the only LL
559  * core.  This won't play well with the ghetto shit in schedule_init() if you do
560  * anything like 'DEDICATED_MONITOR' or the ARSC server.  All that needs an
561  * overhaul. */
562 static bool is_ll_core(uint32_t pcoreid)
563 {
564         if (pcoreid == 0)
565                 return TRUE;
566         return FALSE;
567 }
568
569 /* Helper, makes sure the prov/alloc structures track the pcore properly when it
570  * is allocated to p.  Might make this take a sched_pcore * in the future. */
571 static void __prov_track_alloc(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
572 {
573         struct sched_pcore *spc;
574         assert(pcoreid < num_cpus);             /* catch bugs */
575         spc = pcoreid2spc(pcoreid);
576         assert(spc->alloc_proc != p);   /* corruption or double-alloc */
577         spc->alloc_proc = p;
578         /* if the pcore is prov to them and now allocated, move lists */
579         if (spc->prov_proc == p) {
580                 TAILQ_REMOVE(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me, spc, prov_next);
581                 TAILQ_INSERT_TAIL(&p->ksched_data.prov_alloc_me, spc, prov_next);
582         }
583 }
584
585 /* Helper, makes sure the prov/alloc structures track the pcore properly when it
586  * is deallocated from p. */
587 static void __prov_track_dealloc(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
588 {
589         struct sched_pcore *spc;
590         assert(pcoreid < num_cpus);             /* catch bugs */
591         spc = pcoreid2spc(pcoreid);
592         spc->alloc_proc = 0;
593         /* if the pcore is prov to them and now deallocated, move lists */
594         if (spc->prov_proc == p) {
595                 TAILQ_REMOVE(&p->ksched_data.prov_alloc_me, spc, prov_next);
596                 /* this is the victim list, which can be sorted so that we pick the
597                  * right victim (sort by alloc_proc reverse priority, etc).  In this
598                  * case, the core isn't alloc'd by anyone, so it should be the first
599                  * victim. */
600                 TAILQ_INSERT_HEAD(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me, spc, prov_next);
601         }
602 }
603
604 /* Bulk interface for __prov_track_dealloc */
605 static void __prov_track_dealloc_bulk(struct proc *p, uint32_t *pc_arr,
606                                       uint32_t nr_cores)
607 {
608         for (int i = 0; i < nr_cores; i++)
609                 __prov_track_dealloc(p, pc_arr[i]);
610 }
611
612 /* P will get pcore if it needs more cores next time we look at it */
613 void provision_core(struct proc *p, uint32_t pcoreid)
614 {
615         struct sched_pcore *spc;
616         struct sched_pcore_tailq *prov_list;
617         /* Make sure we aren't asking for something that doesn't exist (bounds check
618          * on the pcore array) */
619         if (!(pcoreid < num_cpus))
620                 return; /* could do an error code */
621         /* Don't allow the provisioning of LL cores */
622         if (is_ll_core(pcoreid))
623                 return;
624         spc = pcoreid2spc(pcoreid);
625         /* Note the sched lock protects the spc tailqs for all procs in this code.
626          * If we need a finer grained sched lock, this is one place where we could
627          * have a different lock */
628         spin_lock(&sched_lock);
629         /* If the core is already prov to someone else, take it away.  (last write
630          * wins, some other layer or new func can handle permissions). */
631         if (spc->prov_proc) {
632                 /* the list the spc is on depends on whether it is alloced to the
633                  * prov_proc or not */
634                 prov_list = (spc->alloc_proc == spc->prov_proc ?
635                              &spc->prov_proc->ksched_data.prov_alloc_me :
636                              &spc->prov_proc->ksched_data.prov_not_alloc_me);
637                 TAILQ_REMOVE(prov_list, spc, prov_next);
638         }
639         /* Now prov it to p.  Again, the list it goes on depends on whether it is
640          * alloced to p or not.  Callers can also send in 0 to de-provision. */
641         if (p) {
642                 if (spc->alloc_proc == p) {
643                         TAILQ_INSERT_TAIL(&p->ksched_data.prov_alloc_me, spc, prov_next);
644                 } else {
645                         /* this is be the victim list, which can be sorted so that we pick
646                          * the right victim (sort by alloc_proc reverse priority, etc). */
647                         TAILQ_INSERT_TAIL(&p->ksched_data.prov_not_alloc_me, spc,
648                                           prov_next);
649                 }
650         }
651         spc->prov_proc = p;
652         spin_unlock(&sched_lock);
653 }
654
655 /************** Debugging **************/
656 void sched_diag(void)
657 {
658         struct proc *p;
659         spin_lock(&sched_lock);
660         TAILQ_FOREACH(p, &runnable_scps, ksched_data.proc_link)
661                 printk("Runnable _S PID: %d\n", p->pid);
662         TAILQ_FOREACH(p, &unrunnable_scps, ksched_data.proc_link)
663                 printk("Unrunnable _S PID: %d\n", p->pid);
664         TAILQ_FOREACH(p, &all_mcps, ksched_data.proc_link)
665                 printk("MCP PID: %d\n", p->pid);
666         spin_unlock(&sched_lock);
667         return;
668 }
669
670 void print_idlecoremap(void)
671 {
672         struct sched_pcore *spc_i;
673         /* not locking, so we can look at this without deadlocking. */
674         printk("Idle cores (unlocked!):\n");
675         TAILQ_FOREACH(spc_i, &idlecores, alloc_next)
676                 printk("Core %d, prov to %d (%08p)\n", spc2pcoreid(spc_i),
677                        spc_i->prov_proc ? spc_i->prov_proc->pid : 0, spc_i->prov_proc);
678 }
679
680 void print_resources(struct proc *p)
681 {
682         printk("--------------------\n");
683         printk("PID: %d\n", p->pid);
684         printk("--------------------\n");
685         for (int i = 0; i < MAX_NUM_RESOURCES; i++)
686                 printk("Res type: %02d, amt wanted: %08d, amt granted: %08d\n", i,
687                        p->procdata->res_req[i].amt_wanted, p->procinfo->res_grant[i]);
688 }
689
690 void print_all_resources(void)
691 {
692         /* Hash helper */
693         void __print_resources(void *item)
694         {
695                 print_resources((struct proc*)item);
696         }
697         spin_lock(&pid_hash_lock);
698         hash_for_each(pid_hash, __print_resources);
699         spin_unlock(&pid_hash_lock);
700 }
701
702 void print_prov_map(void)
703 {
704         struct sched_pcore *spc_i;
705         /* Doing this unlocked, which is dangerous, but won't deadlock */
706         printk("Which cores are provisioned to which procs:\n------------------\n");
707         for (int i = 0; i < num_cpus; i++) {
708                 spc_i = pcoreid2spc(i);
709                 printk("Core %02d, prov: %d(%08p) alloc: %d(%08p)\n", i,
710                        spc_i->prov_proc ? spc_i->prov_proc->pid : 0, spc_i->prov_proc,
711                        spc_i->alloc_proc ? spc_i->alloc_proc->pid : 0,
712                        spc_i->alloc_proc);
713         }
714 }
715
716 void print_proc_prov(struct proc *p)
717 {
718         struct sched_pcore *spc_i;
719         if (!p)
720                 return;
721         printk("Prov cores alloced to proc %d (%08p)\n----------\n", p->pid, p);
722         TAILQ_FOREACH(spc_i, &p->ksched_data.prov_alloc_me, prov_next)
723                 printk("Pcore %d\n", spc2pcoreid(spc_i));
724         printk("Prov cores not alloced to proc %d (%08p)\n----------\n", p->pid, p);
725         TAILQ_FOREACH(spc_i, &p->ksched_data.prov_not_alloc_me, prov_next)
726                 printk("Pcore %d (alloced to %d (%08p))\n", spc2pcoreid(spc_i),
727                        spc_i->alloc_proc ? spc_i->alloc_proc->pid : 0,
728                        spc_i->alloc_proc);
729 }