taskqueue.9 - Update to reflect ncpu changes
[dragonfly.git] / share / man / man9 / taskqueue.9
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2 .\" Copyright (c) 2000 Doug Rabson
3 .\"
4 .\" All rights reserved.
5 .\"
6 .\" This program is free software.
7 .\"
8 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
10 .\" are met:
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14 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
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16 .\"
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21 .\" INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
22 .\" NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
23 .\" DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
24 .\" THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
25 .\" (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
26 .\" THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
27 .\"
28 .\" $FreeBSD: src/share/man/man9/taskqueue.9,v 1.21 2007/07/09 06:24:10 jmg Exp $
29 .\" $DragonFly: src/share/man/man9/taskqueue.9,v 1.2 2007/11/07 21:38:00 swildner Exp $
30 .\"
31 .Dd August 10, 2007
32 .Dt TASKQUEUE 9
33 .Os
34 .Sh NAME
35 .Nm taskqueue_create ,
36 .Nm taskqueue_free ,
37 .Nm taskqueue_find ,
38 .Nm taskqueue_enqueue ,
39 .Nm taskqueue_run ,
40 .Nm TASK_INIT ,
41 .Nm TASKQUEUE_DECLARE ,
42 .Nm TASKQUEUE_DEFINE
43 .Nd asynchronous task execution
44 .Sh SYNOPSIS
45 .In sys/param.h
46 .In sys/kernel.h
47 .In sys/malloc.h
48 .In sys/queue.h
49 .In sys/taskqueue.h
50 .Bd -literal
51 typedef void (*task_fn_t)(void *context, int pending);
53 typedef void (*taskqueue_enqueue_fn)(void *context);
55 struct task {
56         STAILQ_ENTRY(task)      ta_link;        /* link for queue */
57         int                     ta_pending;     /* count times queued */
58         int                     ta_priority;    /* priority of task in queue */
59         task_fn_t               ta_func;        /* task handler */
60         void                    *ta_context;    /* argument for handler */
62 .Ed
63 .Ft struct taskqueue *
64 .Fn taskqueue_create "const char *name" "int mflags" "taskqueue_enqueue_fn enqueue" "void *context"
65 .Ft void
66 .Fn taskqueue_free "struct taskqueue *queue"
67 .Ft struct taskqueue *
68 .Fn taskqueue_find "const char *name"
69 .Ft int
70 .Fn taskqueue_enqueue "struct taskqueue *queue" "struct task *task"
71 .Ft void
72 .Fn taskqueue_run "struct taskqueue *queue"
73 .Ft void
74 .Fn taskqueue_drain "struct taskqueue *queue" "struct task *task"
75 .Ft void
76 .Fn taskqueue_block "struct taskqueue *queue"
77 .Ft void
78 .Fn taskqueue_unblock "struct taskqueue *queue"
79 .Ft int
80 .Fn taskqueue_start_threads "struct taskqueue **tqp" "int count" "int pri" "int ncpu" "const char *fmt" "..."
81 .Fn TASK_INIT "struct task *task" "int priority" "task_fn_t *func" "void *context"
82 .Fn TASKQUEUE_DECLARE "name"
83 .Fn TASKQUEUE_DEFINE "name" "taskqueue_enqueue_fn enqueue" "void *context" "init"
84 .Sh DESCRIPTION
85 These functions provide a simple interface for asynchronous execution
86 of code.
87 .Pp
88 The function
89 .Fn taskqueue_create
90 is used to create new queues.
91 The arguments to
92 .Fn taskqueue_create
93 include a name that should be unique,
94 a set of
95 .Xr kmalloc 9
96 flags that specify whether the call to
97 .Fn malloc
98 is allowed to sleep,
99 and a function which is called from
100 .Fn taskqueue_enqueue
101 when a task is added to the queue
102 .\" XXX The rest of the sentence gets lots in relation to the first part.
103 to allow the queue to arrange to be run later
104 (for instance by scheduling a software interrupt or waking a kernel
105 thread).
107 The function
108 .Fn taskqueue_free
109 should be used to remove the queue from the global list of queues
110 and free the memory used by the queue.
111 Any tasks that are on the queue will be executed at this time.
113 The system maintains a list of all queues which can be searched using
114 .Fn taskqueue_find .
115 The first queue whose name matches is returned, otherwise
116 .Dv NULL .
118 To add a task to the list of tasks queued on a taskqueue, call
119 .Fn taskqueue_enqueue
120 with pointers to the queue and task.
121 If the task's
122 .Fa ta_pending
123 field is non-zero,
124 then it is simply incremented to reflect the number of times the task
125 was enqueued.
126 Otherwise,
127 the task is added to the list before the first task which has a lower
128 .Fa ta_priority
129 value or at the end of the list if no tasks have a lower priority.
130 Enqueueing a task does not perform any memory allocation which makes
131 it suitable for calling from an interrupt handler.
132 This function will return
133 .Er EPIPE
134 if the queue is being freed.
136 To execute all the tasks on a queue,
137 call
138 .Fn taskqueue_run .
139 When a task is executed,
140 first it is removed from the queue,
141 the value of
142 .Fa ta_pending
143 is recorded and then the field is zeroed.
144 The function
145 .Fa ta_func
146 from the task structure is called with the value of the field
147 .Fa ta_context
148 as its first argument
149 and the value of
150 .Fa ta_pending
151 as its second argument.
154 .Fn taskqueue_drain
155 function is used to wait for the task to finish.
156 There is no guarantee that the task will not be
157 enqueued after call to
158 .Fn taskqueue_drain .
161 .Fn taskqueue_block
162 function is used to block a taskqueue. When a taskqueue
163 is blocked, calls to enqueue will still enqueue tasks but
164 they will not be run until the taskqueue is unblocked by
165 calling
166 .Fn taskqueue_unblock .
169 .Fn taskqueue_start_threads
170 function is used to create and start
171 .Fa count
172 dedicated threads for the taskqueue specified by
173 .Fa tqp .
174 These threads will be created with the priority specified by
175 .Fa pri
176 and the name given by
177 .Fa fmt
178 with _N appended to it, where N is the number of the thread.
180 .Fa count
181  > 1 and
182 .Fa ncpu
183 is -1, each of the
184 .Fa count
185 threads will be allocated to a different
186 CPU among all available CPUs in a round robin fashion.
187 The taskqueue specified by
188 .Fa tqp
189 must be created previously by calling
190 .Fn taskqueue_create
191 with the argument
192 .Fa enqueue
193 set to
194 .Fa taskqueue_thread_enqueue .
196 A convenience macro,
197 .Fn TASK_INIT
198 is provided to initialise a
199 .Vt task
200 structure.
201 The values of
202 .Fa priority ,
203 .Fa func ,
205 .Fa context
206 are simply copied into the task structure fields and the
207 .Fa ta_pending
208 field is cleared.
210 Two macros,
211 .Fn TASKQUEUE_DECLARE
213 .Fn TASKQUEUE_DEFINE
214 are used to declare a reference to a global queue,
215 and to define the implementation of the queue.
217 .Fn TASKQUEUE_DEFINE
218 macro arranges to call
219 .Fn taskqueue_create
220 with the values of its
221 .Fa name ,
222 .Fa enqueue
224 .Fa context
225 arguments during system initialisation.
226 After calling
227 .Fn taskqueue_create ,
229 .Fa init
230 argument to the macro is executed as a C statement,
231 allowing any further initialisation to be performed
232 (such as registering an interrupt handler etc.)
234 The system provides two global taskqueues,
235 .Va taskqueue_swi ,
236 .Va taskqueue_swi_mp ,
237 which are run via a software interrupt mechanism.
238 To use these queues, call
239 .Fn taskqueue_enqueue
240 with the value of the global variable
241 .Va taskqueue_swi or
242 .Va taskqueue_swi_mp .
244 While
245 .Va taskqueue_swi
246 acquires the mplock for its tasks,
247 .Va taskqueue_swi_mp
248 is intended for mpsafe tasks and no mplock will be acquired for them.
249 These queues can be used,
250 for instance, for implementing interrupt handlers which must perform a
251 significant amount of processing in the handler.
252 The hardware interrupt handler would perform minimal processing of the
253 interrupt and then enqueue a task to finish the work.
254 This reduces to a minimum
255 the amount of time spent with interrupts disabled.
256 .\".Sh SEE ALSO
257 .\".Xr ithread 9 ,
258 .\".Xr kthread 9 ,
259 .\".Xr swi 9
260 .Sh HISTORY
261 This interface first appeared in
262 .Fx 5.0 .
263 There is a similar facility called tqueue in the Linux kernel.
264 .Sh AUTHORS
265 This manual page was written by
266 .An Doug Rabson .