sys/net/if_poll.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2001-2002 Luigi Rizzo
   3  *
   4  * Supported by: the Xorp Project (www.xorp.org)
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHORS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  *
  27  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_poll.c,v 1.2.2.4 2002/06/27 23:26:33 luigi Exp $
  28  */
  29
  30 #include "opt_ifpoll.h"
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/ktr.h>
  35 #include <sys/malloc.h>
  36 #include <sys/serialize.h>
  37 #include <sys/socket.h>
  38 #include <sys/sysctl.h>
  39
  40 #include <sys/thread2.h>
  41 #include <sys/msgport2.h>
  42
  43 #include <machine/atomic.h>
  44 #include <machine/smp.h>
  45
  46 #include <net/if.h>
  47 #include <net/if_poll.h>
  48 #include <net/netmsg2.h>
  49
  50 /*
  51  * Polling support for network device drivers.
  52  *
  53  * Drivers which support this feature try to register one status polling
  54  * handler and several TX/RX polling handlers with the polling code.
  55  * If interface's if_qpoll is called with non-NULL second argument, then
  56  * a register operation is requested, else a deregister operation is
  57  * requested.  If the requested operation is "register", driver should
  58  * setup the ifpoll_info passed in accoding its own needs:
  59  *   ifpoll_info.ifpi_status.status_func == NULL
  60  *     No status polling handler will be installed on CPU(0)
  61  *   ifpoll_info.ifpi_rx[n].poll_func == NULL
  62  *     No RX polling handler will be installed on CPU(n)
  63  *   ifpoll_info.ifpi_tx[n].poll_func == NULL
  64  *     No TX polling handler will be installed on CPU(n)
  65  *
  66  * All of the registered polling handlers are called only if the interface
  67  * is marked as 'IFF_RUNNING and IFF_NPOLLING'.  However, the interface's
  68  * register and deregister function (ifnet.if_qpoll) will be called even
  69  * if interface is not marked with 'IFF_RUNNING'.
  70  *
  71  * If registration is successful, the driver must disable interrupts,
  72  * and further I/O is performed through the TX/RX polling handler, which
  73  * are invoked (at least once per clock tick) with 3 arguments: the "arg"
  74  * passed at register time, a struct ifnet pointer, and a "count" limit.
  75  * The registered serializer will be held before calling the related
  76  * polling handler.
  77  *
  78  * The count limit specifies how much work the handler can do during the
  79  * call -- typically this is the number of packets to be received, or
  80  * transmitted, etc. (drivers are free to interpret this number, as long
  81  * as the max time spent in the function grows roughly linearly with the
  82  * count).
  83  *
  84  * A second variable controls the sharing of CPU between polling/kernel
  85  * network processing, and other activities (typically userlevel tasks):
  86  * net.ifpoll.{rxX,txX}.user_frac (between 0 and 100, default 50) sets the
  87  * share of CPU allocated to user tasks.  CPU is allocated proportionally
  88  * to the shares, by dynamically adjusting the "count" (poll_burst).
  89  *
  90  * Other parameters can should be left to their default values.
  91  * The following constraints hold
  92  *
  93  *      1 <= poll_burst <= poll_burst_max
  94  *      1 <= poll_each_burst <= poll_burst_max
  95  *      MIN_POLL_BURST_MAX <= poll_burst_max <= MAX_POLL_BURST_MAX
  96  */
  97
  98 #define IFPOLL_LIST_LEN         128
  99 #define IFPOLL_FREQ_MAX         30000
 100
 101 #define MIN_IOPOLL_BURST_MAX    10
 102 #define MAX_IOPOLL_BURST_MAX    1000
 103 #define IOPOLL_BURST_MAX        150     /* good for 100Mbit net and HZ=1000 */
 104
 105 #define IOPOLL_EACH_BURST       5
 106
 107 #define IFPOLL_FREQ_DEFAULT     2000
 108 #define IOPOLL_FREQ_DEFAULT     IFPOLL_FREQ_DEFAULT
 109 #define STPOLL_FREQ_DEFAULT     100
 110
 111 #define IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT   1
 112 #define IFPOLL_STFRAC_DEFAULT   20
 113
 114 #define IFPOLL_RX               0x1
 115 #define IFPOLL_TX               0x2
 116
 117 struct iopoll_rec {
 118         struct lwkt_serialize   *serializer;
 119         struct ifnet            *ifp;
 120         void                    *arg;
 121         ifpoll_iofn_t           poll_func;
 122 };
 123
 124 struct iopoll_ctx {
 125 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 126         struct systimer         pollclock;
 127 #endif
 128
 129         struct timeval          prev_t;                 /* state */
 130         uint32_t                short_ticks;            /* statistics */
 131         uint32_t                lost_polls;             /* statistics */
 132         uint32_t                suspect;                /* statistics */
 133         uint32_t                stalled;                /* statistics */
 134         uint32_t                pending_polls;          /* state */
 135
 136         struct netmsg           poll_netmsg;
 137
 138         int                     poll_cpuid;
 139 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 140         int                     pollhz;                 /* tunable */
 141 #else
 142         int                     poll_type;              /* IFPOLL_{RX,TX} */
 143 #endif
 144         uint32_t                phase;                  /* state */
 145         int                     residual_burst;         /* state */
 146         uint32_t                poll_each_burst;        /* tunable */
 147         struct timeval          poll_start_t;           /* state */
 148
 149         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
 150         struct iopoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
 151
 152         struct netmsg           poll_more_netmsg;
 153
 154         uint32_t                poll_burst;             /* state */
 155         uint32_t                poll_burst_max;         /* tunable */
 156         uint32_t                user_frac;              /* tunable */
 157         uint32_t                kern_frac;              /* state */
 158
 159         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
 160         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
 161 } __cachealign;
 162
 163 struct stpoll_rec {
 164         struct lwkt_serialize   *serializer;
 165         struct ifnet            *ifp;
 166         ifpoll_stfn_t           status_func;
 167 };
 168
 169 struct stpoll_ctx {
 170 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 171         struct systimer         pollclock;
 172 #endif
 173
 174         struct netmsg           poll_netmsg;
 175
 176 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 177         int                     pollhz;                 /* tunable */
 178 #endif
 179         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
 180         struct stpoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
 181
 182         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
 183         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
 184 };
 185
 186 struct iopoll_sysctl_netmsg {
 187         struct netmsg           nmsg;
 188         struct iopoll_ctx       *ctx;
 189 };
 190
 191 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 192
 193 struct ifpoll_data {
 194         struct systimer clock;
 195         int             txfrac_count;
 196         int             stfrac_count;
 197         u_int           tx_cpumask;
 198         u_int           rx_cpumask;
 199 } __cachealign;
 200
 201 #endif
 202
 203 static struct stpoll_ctx        stpoll_context;
 204 static struct iopoll_ctx        *rxpoll_context[IFPOLL_CTX_MAX];
 205 static struct iopoll_ctx        *txpoll_context[IFPOLL_CTX_MAX];
 206
 207 SYSCTL_NODE(_net, OID_AUTO, ifpoll, CTLFLAG_RW, 0,
 208             "Network device polling parameters");
 209
 210 static int      ifpoll_ncpus = IFPOLL_CTX_MAX;
 211
 212 static int      iopoll_burst_max = IOPOLL_BURST_MAX;
 213 static int      iopoll_each_burst = IOPOLL_EACH_BURST;
 214
 215 TUNABLE_INT("net.ifpoll.burst_max", &iopoll_burst_max);
 216 TUNABLE_INT("net.ifpoll.each_burst", &iopoll_each_burst);
 217
 218 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 219
 220 static int      stpoll_hz = STPOLL_FREQ_DEFAULT;
 221 static int      iopoll_hz = IOPOLL_FREQ_DEFAULT;
 222
 223 TUNABLE_INT("net.ifpoll.stpoll_hz", &stpoll_hz);
 224 TUNABLE_INT("net.ifpoll.iopoll_hz", &iopoll_hz);
 225
 226 #else   /* !IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 227
 228 static struct ifpoll_data ifpoll0;
 229 static int      ifpoll_pollhz = IFPOLL_FREQ_DEFAULT;
 230 static int      ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
 231 static int      ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
 232 static int      ifpoll_handlers;
 233
 234 TUNABLE_INT("net.ifpoll.pollhz", &ifpoll_pollhz);
 235 TUNABLE_INT("net.ifpoll.status_frac", &ifpoll_stfrac);
 236 TUNABLE_INT("net.ifpoll.tx_frac", &ifpoll_txfrac);
 237
 238 static void     sysctl_ifpollhz_handler(struct netmsg *);
 239 static int      sysctl_ifpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 240
 241 SYSCTL_PROC(_net_ifpoll, OID_AUTO, pollhz, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 242             0, 0, sysctl_ifpollhz, "I", "Polling frequency");
 243 SYSCTL_INT(_net_ifpoll, OID_AUTO, tx_frac, CTLFLAG_RW,
 244            &ifpoll_txfrac, 0, "Every this many cycles poll transmit");
 245 SYSCTL_INT(_net_ifpoll, OID_AUTO, st_frac, CTLFLAG_RW,
 246            &ifpoll_stfrac, 0, "Every this many cycles poll status");
 247
 248 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 249
 250 void            ifpoll_init_pcpu(int);
 251
 252 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 253 static void     ifpoll_start_handler(struct netmsg *);
 254 static void     ifpoll_stop_handler(struct netmsg *);
 255 static void     ifpoll_handler_addevent(void);
 256 static void     ifpoll_handler_delevent(void);
 257 static void     ifpoll_ipi_handler(void *, int);
 258 static void     ifpoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 259 #endif
 260
 261 static void     ifpoll_register_handler(struct netmsg *);
 262 static void     ifpoll_deregister_handler(struct netmsg *);
 263
 264 /*
 265  * Status polling
 266  */
 267 static void     stpoll_init(void);
 268 static void     stpoll_handler(struct netmsg *);
 269 static void     stpoll_clock(struct stpoll_ctx *);
 270 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 271 static void     stpoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 272 #endif
 273 static int      stpoll_register(struct ifnet *, const struct ifpoll_status *);
 274 static int      stpoll_deregister(struct ifnet *);
 275
 276 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 277 static void     sysctl_stpollhz_handler(struct netmsg *);
 278 static int      sysctl_stpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 279 #endif
 280
 281 /*
 282  * RX/TX polling
 283  */
 284 static struct iopoll_ctx *iopoll_ctx_create(int, int);
 285 static void     iopoll_init(int);
 286 static void     iopoll_handler(struct netmsg *);
 287 static void     iopollmore_handler(struct netmsg *);
 288 static void     iopoll_clock(struct iopoll_ctx *);
 289 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 290 static void     iopoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 291 #endif
 292 static int      iopoll_register(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *,
 293                     const struct ifpoll_io *);
 294 static int      iopoll_deregister(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *);
 295
 296 static void     iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *,
 297                     struct sysctl_oid_list *, struct iopoll_ctx *);
 298 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 299 static void     sysctl_iopollhz_handler(struct netmsg *);
 300 static int      sysctl_iopollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 301 #endif
 302 static void     sysctl_burstmax_handler(struct netmsg *);
 303 static int      sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 304 static void     sysctl_eachburst_handler(struct netmsg *);
 305 static int      sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 306
 307 static __inline void
 308 ifpoll_sendmsg_oncpu(struct netmsg *msg)
 309 {
 310         if (msg->nm_lmsg.ms_flags & MSGF_DONE)
 311                 ifnet_sendmsg(&msg->nm_lmsg, mycpuid);
 312 }
 313
 314 static __inline void
 315 sched_stpoll(struct stpoll_ctx *st_ctx)
 316 {
 317         ifpoll_sendmsg_oncpu(&st_ctx->poll_netmsg);
 318 }
 319
 320 static __inline void
 321 sched_iopoll(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 322 {
 323         ifpoll_sendmsg_oncpu(&io_ctx->poll_netmsg);
 324 }
 325
 326 static __inline void
 327 sched_iopollmore(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 328 {
 329         ifpoll_sendmsg_oncpu(&io_ctx->poll_more_netmsg);
 330 }
 331
 332 /*
 333  * Initialize per-cpu qpolling(4) context.  Called from kern_clock.c:
 334  */
 335 void
 336 ifpoll_init_pcpu(int cpuid)
 337 {
 338         if (cpuid >= IFPOLL_CTX_MAX) {
 339                 return;
 340         } else if (cpuid == 0) {
 341                 if (ifpoll_ncpus > ncpus)
 342                         ifpoll_ncpus = ncpus;
 343                 kprintf("ifpoll_ncpus %d\n", ifpoll_ncpus);
 344
 345 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 346                 systimer_init_periodic_nq(&ifpoll0.clock,
 347                                           ifpoll_systimer, NULL, 1);
 348 #endif
 349
 350                 stpoll_init();
 351         }
 352         iopoll_init(cpuid);
 353 }
 354
 355 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 356
 357 static void
 358 ifpoll_ipi_handler(void *arg __unused, int poll)
 359 {
 360         KKASSERT(mycpuid < ifpoll_ncpus);
 361
 362         if (poll & IFPOLL_TX)
 363                 iopoll_clock(txpoll_context[mycpuid]);
 364         if (poll & IFPOLL_RX)
 365                 iopoll_clock(rxpoll_context[mycpuid]);
 366 }
 367
 368 static void
 369 ifpoll_systimer(systimer_t info __unused, struct intrframe *frame __unused)
 370 {
 371         uint32_t cpumask = 0;
 372
 373         KKASSERT(mycpuid == 0);
 374
 375         if (ifpoll0.stfrac_count-- == 0) {
 376                 ifpoll0.stfrac_count = ifpoll_stfrac;
 377                 stpoll_clock(&stpoll_context);
 378         }
 379
 380         if (ifpoll0.txfrac_count-- == 0) {
 381                 ifpoll0.txfrac_count = ifpoll_txfrac;
 382
 383                 /* TODO: We may try to piggyback TX on RX */
 384                 cpumask = smp_active_mask & ifpoll0.tx_cpumask;
 385                 if (cpumask != 0) {
 386                         lwkt_send_ipiq2_mask(cpumask, ifpoll_ipi_handler,
 387                                              NULL, IFPOLL_TX);
 388                 }
 389         }
 390
 391         cpumask = smp_active_mask & ifpoll0.rx_cpumask;
 392         if (cpumask != 0) {
 393                 lwkt_send_ipiq2_mask(cpumask, ifpoll_ipi_handler,
 394                                      NULL, IFPOLL_RX);
 395         }
 396 }
 397
 398 static void
 399 ifpoll_start_handler(struct netmsg *nmsg)
 400 {
 401         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 402
 403         kprintf("ifpoll: start\n");
 404         systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, ifpoll_pollhz);
 405         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 406 }
 407
 408 static void
 409 ifpoll_stop_handler(struct netmsg *nmsg)
 410 {
 411         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 412
 413         kprintf("ifpoll: stop\n");
 414         systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, 1);
 415         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 416 }
 417
 418 static void
 419 ifpoll_handler_addevent(void)
 420 {
 421         if (atomic_fetchadd_int(&ifpoll_handlers, 1) == 0) {
 422                 struct netmsg *nmsg;
 423
 424                 /* Start systimer */
 425                 nmsg = kmalloc(sizeof(*nmsg), M_LWKTMSG, M_WAITOK);
 426                 netmsg_init(nmsg, &netisr_afree_rport, 0, ifpoll_start_handler);
 427                 ifnet_sendmsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 428         }
 429 }
 430
 431 static void
 432 ifpoll_handler_delevent(void)
 433 {
 434         KKASSERT(ifpoll_handlers > 0);
 435         if (atomic_fetchadd_int(&ifpoll_handlers, -1) == 1) {
 436                 struct netmsg *nmsg;
 437
 438                 /* Stop systimer */
 439                 nmsg = kmalloc(sizeof(*nmsg), M_LWKTMSG, M_WAITOK);
 440                 netmsg_init(nmsg, &netisr_afree_rport, 0, ifpoll_stop_handler);
 441                 ifnet_sendmsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 442         }
 443 }
 444
 445 static void
 446 sysctl_ifpollhz_handler(struct netmsg *nmsg)
 447 {
 448         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 449
 450         /*
 451          * If there is no handler registered, don't adjust polling
 452          * systimer frequency; polling systimer frequency will be
 453          * adjusted once there is registered handler.
 454          */
 455         ifpoll_pollhz = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
 456         if (ifpoll_handlers)
 457                 systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, ifpoll_pollhz);
 458
 459         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 460 }
 461
 462 static int
 463 sysctl_ifpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 464 {
 465         struct netmsg nmsg;
 466         int error, phz;
 467
 468         phz = ifpoll_pollhz;
 469         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
 470         if (error || req->newptr == NULL)
 471                 return error;
 472         if (phz <= 0)
 473                 return EINVAL;
 474         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
 475                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
 476
 477         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 478                     sysctl_ifpollhz_handler);
 479         nmsg.nm_lmsg.u.ms_result = phz;
 480
 481         return ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 482 }
 483
 484 #endif  /* !IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 485
 486 int
 487 ifpoll_register(struct ifnet *ifp)
 488 {
 489         struct ifpoll_info info;
 490         struct netmsg nmsg;
 491         int error;
 492
 493         if (ifp->if_qpoll == NULL) {
 494                 /* Device does not support polling */
 495                 return EOPNOTSUPP;
 496         }
 497
 498         /*
 499          * Attempt to register.  Interlock with IFF_NPOLLING.
 500          */
 501
 502         ifnet_serialize_all(ifp);
 503
 504         if (ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) {
 505                 /* Already polling */
 506                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 507                 return EBUSY;
 508         }
 509
 510         bzero(&info, sizeof(info));
 511         info.ifpi_ifp = ifp;
 512
 513         ifp->if_flags |= IFF_NPOLLING;
 514         ifp->if_qpoll(ifp, &info);
 515
 516         ifnet_deserialize_all(ifp);
 517
 518         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 519                     ifpoll_register_handler);
 520         nmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = &info;
 521
 522         error = ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 523         if (error) {
 524                 if (!ifpoll_deregister(ifp)) {
 525                         if_printf(ifp, "ifpoll_register: "
 526                                   "ifpoll_deregister failed!\n");
 527                 }
 528         }
 529         return error;
 530 }
 531
 532 int
 533 ifpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
 534 {
 535         struct netmsg nmsg;
 536         int error;
 537
 538         if (ifp->if_qpoll == NULL)
 539                 return EOPNOTSUPP;
 540
 541         ifnet_serialize_all(ifp);
 542
 543         if ((ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) == 0) {
 544                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 545                 return EINVAL;
 546         }
 547         ifp->if_flags &= ~IFF_NPOLLING;
 548
 549         ifnet_deserialize_all(ifp);
 550
 551         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 552                     ifpoll_deregister_handler);
 553         nmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = ifp;
 554
 555         error = ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 556         if (!error) {
 557                 ifnet_serialize_all(ifp);
 558                 ifp->if_qpoll(ifp, NULL);
 559                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 560         }
 561         return error;
 562 }
 563
 564 static void
 565 ifpoll_register_handler(struct netmsg *nmsg)
 566 {
 567         const struct ifpoll_info *info = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 568         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
 569         int error;
 570
 571         KKASSERT(cpuid < ifpoll_ncpus);
 572         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(cpuid));
 573
 574         if (cpuid == 0) {
 575                 error = stpoll_register(info->ifpi_ifp, &info->ifpi_status);
 576                 if (error)
 577                         goto failed;
 578         }
 579
 580         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, rxpoll_context[cpuid],
 581                                 &info->ifpi_rx[cpuid]);
 582         if (error)
 583                 goto failed;
 584
 585         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, txpoll_context[cpuid],
 586                                 &info->ifpi_tx[cpuid]);
 587         if (error)
 588                 goto failed;
 589
 590         nextcpu = cpuid + 1;
 591         if (nextcpu < ifpoll_ncpus)
 592                 ifnet_forwardmsg(&nmsg->nm_lmsg, nextcpu);
 593         else
 594                 lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 595         return;
 596 failed:
 597         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, error);
 598 }
 599
 600 static void
 601 ifpoll_deregister_handler(struct netmsg *nmsg)
 602 {
 603         struct ifnet *ifp = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 604         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
 605
 606         KKASSERT(cpuid < ifpoll_ncpus);
 607         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(cpuid));
 608
 609         /* Ignore errors */
 610         if (cpuid == 0)
 611                 stpoll_deregister(ifp);
 612         iopoll_deregister(ifp, rxpoll_context[cpuid]);
 613         iopoll_deregister(ifp, txpoll_context[cpuid]);
 614
 615         nextcpu = cpuid + 1;
 616         if (nextcpu < ifpoll_ncpus)
 617                 ifnet_forwardmsg(&nmsg->nm_lmsg, nextcpu);
 618         else
 619                 lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 620 }
 621
 622 static void
 623 stpoll_init(void)
 624 {
 625         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 626
 627 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 628         st_ctx->pollhz = stpoll_hz;
 629 #endif
 630
 631         sysctl_ctx_init(&st_ctx->poll_sysctl_ctx);
 632         st_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 633                                    SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
 634                                    OID_AUTO, "status", CTLFLAG_RD, 0, "");
 635
 636 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 637         SYSCTL_ADD_PROC(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 638                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
 639                         OID_AUTO, "pollhz", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 640                         st_ctx, 0, sysctl_stpollhz, "I",
 641                         "Status polling frequency");
 642 #endif
 643
 644         SYSCTL_ADD_UINT(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 645                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
 646                         OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
 647                         &st_ctx->poll_handlers, 0,
 648                         "Number of registered status poll handlers");
 649
 650         netmsg_init(&st_ctx->poll_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 651                     stpoll_handler);
 652
 653 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 654         systimer_init_periodic_nq(&st_ctx->pollclock,
 655                                   stpoll_systimer, st_ctx, 1);
 656 #endif
 657 }
 658
 659 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 660
 661 static void
 662 sysctl_stpollhz_handler(struct netmsg *msg)
 663 {
 664         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 665
 666         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 667
 668         /*
 669          * If there is no handler registered, don't adjust polling
 670          * systimer frequency; polling systimer frequency will be
 671          * adjusted once there is registered handler.
 672          */
 673         st_ctx->pollhz = msg->nm_lmsg.u.ms_result;
 674         if (st_ctx->poll_handlers)
 675                 systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock, st_ctx->pollhz);
 676
 677         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 678 }
 679
 680 static int
 681 sysctl_stpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 682 {
 683         struct stpoll_ctx *st_ctx = arg1;
 684         struct netmsg msg;
 685         int error, phz;
 686
 687         phz = st_ctx->pollhz;
 688         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
 689         if (error || req->newptr == NULL)
 690                 return error;
 691         if (phz <= 0)
 692                 return EINVAL;
 693         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
 694                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
 695
 696         netmsg_init(&msg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 697                     sysctl_stpollhz_handler);
 698         msg.nm_lmsg.u.ms_result = phz;
 699
 700         return ifnet_domsg(&msg.nm_lmsg, 0);
 701 }
 702
 703 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 704
 705 /*
 706  * stpoll_handler is scheduled by sched_stpoll when appropriate, typically
 707  * once per polling systimer tick.
 708  */
 709 static void
 710 stpoll_handler(struct netmsg *msg)
 711 {
 712         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 713         struct thread *td = curthread;
 714         int i, poll_hz;
 715
 716         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 717
 718         crit_enter_quick(td);
 719
 720         /* Reply ASAP */
 721         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 722
 723         if (st_ctx->poll_handlers == 0) {
 724                 crit_exit_quick(td);
 725                 return;
 726         }
 727
 728 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 729         poll_hz = st_ctx->pollhz;
 730 #else
 731         poll_hz = ifpoll_pollhz / (ifpoll_stfrac + 1);
 732 #endif
 733
 734         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
 735                 const struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[i];
 736                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
 737
 738                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
 739                         continue;
 740
 741                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
 742                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
 743                         rec->status_func(ifp, poll_hz);
 744
 745                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
 746         }
 747
 748         crit_exit_quick(td);
 749 }
 750
 751 /*
 752  * Hook from status poll systimer.  Tries to schedule an status poll.
 753  */
 754 static void
 755 stpoll_clock(struct stpoll_ctx *st_ctx)
 756 {
 757         globaldata_t gd = mycpu;
 758
 759         KKASSERT(gd->gd_cpuid == 0);
 760
 761         if (st_ctx->poll_handlers == 0)
 762                 return;
 763
 764         crit_enter_gd(gd);
 765         sched_stpoll(st_ctx);
 766         crit_exit_gd(gd);
 767 }
 768
 769 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 770 static void
 771 stpoll_systimer(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
 772 {
 773         stpoll_clock(info->data);
 774 }
 775 #endif
 776
 777 static int
 778 stpoll_register(struct ifnet *ifp, const struct ifpoll_status *st_rec)
 779 {
 780         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 781         int error;
 782
 783         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 784
 785         if (st_rec->status_func == NULL)
 786                 return 0;
 787
 788         /*
 789          * Check if there is room.
 790          */
 791         if (st_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
 792                 /*
 793                  * List full, cannot register more entries.
 794                  * This should never happen; if it does, it is probably a
 795                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
 796                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
 797                  * anyways, so just report a few times and then give up.
 798                  */
 799                 static int verbose = 10; /* XXX */
 800
 801                 if (verbose > 0) {
 802                         kprintf("status poll handlers list full, "
 803                                 "maybe a broken driver ?\n");
 804                         verbose--;
 805                 }
 806                 error = ENOENT;
 807         } else {
 808                 struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
 809
 810                 rec->ifp = ifp;
 811                 rec->serializer = st_rec->serializer;
 812                 rec->status_func = st_rec->status_func;
 813
 814                 st_ctx->poll_handlers++;
 815
 816 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 817                 if (st_ctx->poll_handlers == 1) {
 818                         systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock,
 819                                                  st_ctx->pollhz);
 820                 }
 821 #else
 822                 ifpoll_handler_addevent();
 823 #endif
 824                 error = 0;
 825         }
 826         return error;
 827 }
 828
 829 static int
 830 stpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
 831 {
 832         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 833         int i, error;
 834
 835         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 836
 837         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
 838                 if (st_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
 839                         break;
 840         }
 841         if (i == st_ctx->poll_handlers) {
 842                 kprintf("stpoll_deregister: ifp not found!!!\n");
 843                 error = ENOENT;
 844         } else {
 845                 st_ctx->poll_handlers--;
 846                 if (i < st_ctx->poll_handlers) {
 847                         /* Last entry replaces this one. */
 848                         st_ctx->pr[i] = st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
 849                 }
 850
 851 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 852                 if (st_ctx->poll_handlers == 0)
 853                         systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock, 1);
 854 #else
 855                 ifpoll_handler_delevent();
 856 #endif
 857                 error = 0;
 858         }
 859         return error;
 860 }
 861
 862 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 863 static __inline int
 864 iopoll_hz(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 865 {
 866         int poll_hz;
 867
 868         poll_hz = ifpoll_pollhz;
 869         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_TX)
 870                 poll_hz /= ifpoll_txfrac + 1;
 871         return poll_hz;
 872 }
 873 #endif
 874
 875 static __inline void
 876 iopoll_reset_state(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 877 {
 878         crit_enter();
 879         io_ctx->poll_burst = 5;
 880         io_ctx->pending_polls = 0;
 881         io_ctx->residual_burst = 0;
 882         io_ctx->phase = 0;
 883         io_ctx->kern_frac = 0;
 884         bzero(&io_ctx->poll_start_t, sizeof(io_ctx->poll_start_t));
 885         bzero(&io_ctx->prev_t, sizeof(io_ctx->prev_t));
 886         crit_exit();
 887 }
 888
 889 static void
 890 iopoll_init(int cpuid)
 891 {
 892         KKASSERT(cpuid < IFPOLL_CTX_MAX);
 893
 894         rxpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_RX);
 895         txpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_TX);
 896 }
 897
 898 static struct iopoll_ctx *
 899 iopoll_ctx_create(int cpuid, int poll_type)
 900 {
 901         struct iopoll_ctx *io_ctx;
 902         const char *poll_type_str;
 903         char cpuid_str[16];
 904
 905         KKASSERT(poll_type == IFPOLL_RX || poll_type == IFPOLL_TX);
 906
 907         /*
 908          * Make sure that tunables are in sane state
 909          */
 910         if (iopoll_burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
 911                 iopoll_burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
 912         else if (iopoll_burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
 913                 iopoll_burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
 914
 915         if (iopoll_each_burst > iopoll_burst_max)
 916                 iopoll_each_burst = iopoll_burst_max;
 917
 918         /*
 919          * Create the per-cpu polling context
 920          */
 921         io_ctx = kmalloc(sizeof(*io_ctx), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 922
 923         io_ctx->poll_each_burst = iopoll_each_burst;
 924         io_ctx->poll_burst_max = iopoll_burst_max;
 925         io_ctx->user_frac = 50;
 926 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 927         io_ctx->pollhz = iopoll_hz;
 928 #else
 929         io_ctx->poll_type = poll_type;
 930 #endif
 931         io_ctx->poll_cpuid = cpuid;
 932         iopoll_reset_state(io_ctx);
 933
 934         netmsg_init(&io_ctx->poll_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 935                     iopoll_handler);
 936         io_ctx->poll_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
 937
 938         netmsg_init(&io_ctx->poll_more_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 939                     iopollmore_handler);
 940         io_ctx->poll_more_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
 941
 942         /*
 943          * Initialize per-cpu sysctl nodes
 944          */
 945         if (poll_type == IFPOLL_RX)
 946                 poll_type_str = "rx";
 947         else
 948                 poll_type_str = "tx";
 949         ksnprintf(cpuid_str, sizeof(cpuid_str), "%s%d",
 950                   poll_type_str, io_ctx->poll_cpuid);
 951
 952         sysctl_ctx_init(&io_ctx->poll_sysctl_ctx);
 953         io_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
 954                                    SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
 955                                    OID_AUTO, cpuid_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
 956         iopoll_add_sysctl(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
 957                           SYSCTL_CHILDREN(io_ctx->poll_sysctl_tree), io_ctx);
 958
 959 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 960         /*
 961          * Initialize systimer
 962          */
 963         systimer_init_periodic_nq(&io_ctx->pollclock,
 964                                   iopoll_systimer, io_ctx, 1);
 965 #endif
 966
 967         return io_ctx;
 968 }
 969
 970 /*
 971  * Hook from iopoll systimer.  Tries to schedule an iopoll, but keeps
 972  * track of lost ticks due to the previous handler taking too long.
 973  * Normally, this should not happen, because polling handler should
 974  * run for a short time.  However, in some cases (e.g. when there are
 975  * changes in link status etc.) the drivers take a very long time
 976  * (even in the order of milliseconds) to reset and reconfigure the
 977  * device, causing apparent lost polls.
 978  *
 979  * The first part of the code is just for debugging purposes, and tries
 980  * to count how often hardclock ticks are shorter than they should,
 981  * meaning either stray interrupts or delayed events.
 982  *
 983  * WARNING! called from fastint or IPI, the MP lock might not be held.
 984  */
 985 static void
 986 iopoll_clock(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 987 {
 988         globaldata_t gd = mycpu;
 989         struct timeval t;
 990         int delta, poll_hz;
 991
 992         KKASSERT(gd->gd_cpuid == io_ctx->poll_cpuid);
 993
 994         if (io_ctx->poll_handlers == 0)
 995                 return;
 996
 997 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 998         poll_hz = io_ctx->pollhz;
 999 #else
1000         poll_hz = iopoll_hz(io_ctx);
1001 #endif
1002
1003         microuptime(&t);
1004         delta = (t.tv_usec - io_ctx->prev_t.tv_usec) +
1005                 (t.tv_sec - io_ctx->prev_t.tv_sec) * 1000000;
1006         if (delta * poll_hz < 500000)
1007                 io_ctx->short_ticks++;
1008         else
1009                 io_ctx->prev_t = t;
1010
1011         if (io_ctx->pending_polls > 100) {
1012                 /*
1013                  * Too much, assume it has stalled (not always true
1014                  * see comment above).
1015                  */
1016                 io_ctx->stalled++;
1017                 io_ctx->pending_polls = 0;
1018                 io_ctx->phase = 0;
1019         }
1020
1021         if (io_ctx->phase <= 2) {
1022                 if (io_ctx->phase != 0)
1023                         io_ctx->suspect++;
1024                 io_ctx->phase = 1;
1025                 crit_enter_gd(gd);
1026                 sched_iopoll(io_ctx);
1027                 crit_exit_gd(gd);
1028                 io_ctx->phase = 2;
1029         }
1030         if (io_ctx->pending_polls++ > 0)
1031                 io_ctx->lost_polls++;
1032 }
1033
1034 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1035 static void
1036 iopoll_systimer(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
1037 {
1038         iopoll_clock(info->data);
1039 }
1040 #endif
1041
1042 /*
1043  * iopoll_handler is scheduled by sched_iopoll when appropriate, typically
1044  * once per polling systimer tick.
1045  *
1046  * Note that the message is replied immediately in order to allow a new
1047  * ISR to be scheduled in the handler.
1048  */
1049 static void
1050 iopoll_handler(struct netmsg *msg)
1051 {
1052         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1053         struct thread *td = curthread;
1054         int i, cycles;
1055
1056         io_ctx = msg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
1057         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1058
1059         crit_enter_quick(td);
1060
1061         /* Reply ASAP */
1062         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
1063
1064         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1065                 crit_exit_quick(td);
1066                 return;
1067         }
1068
1069         io_ctx->phase = 3;
1070         if (io_ctx->residual_burst == 0) {
1071                 /* First call in this tick */
1072                 microuptime(&io_ctx->poll_start_t);
1073                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst;
1074         }
1075         cycles = (io_ctx->residual_burst < io_ctx->poll_each_burst) ?
1076                  io_ctx->residual_burst : io_ctx->poll_each_burst;
1077         io_ctx->residual_burst -= cycles;
1078
1079         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; i++) {
1080                 const struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[i];
1081                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
1082
1083                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
1084                         continue;
1085
1086                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
1087                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
1088                         rec->poll_func(ifp, rec->arg, cycles);
1089
1090                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
1091         }
1092
1093         /*
1094          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority
1095          * interrupt sources.
1096          */
1097         crit_exit_quick(td);
1098         crit_enter_quick(td);
1099
1100         sched_iopollmore(io_ctx);
1101         io_ctx->phase = 4;
1102
1103         crit_exit_quick(td);
1104 }
1105
1106 /*
1107  * iopollmore_handler is called after other netisr's, possibly scheduling
1108  * another iopoll_handler call, or adapting the burst size for the next cycle.
1109  *
1110  * It is very bad to fetch large bursts of packets from a single card at once,
1111  * because the burst could take a long time to be completely processed leading
1112  * to unfairness.  To reduce the problem, and also to account better for time
1113  * spent in network-related processing, we split the burst in smaller chunks
1114  * of fixed size, giving control to the other netisr's between chunks.  This
1115  * helps in improving the fairness, reducing livelock and accounting for the
1116  * work performed in low level handling.
1117  */
1118 static void
1119 iopollmore_handler(struct netmsg *msg)
1120 {
1121         struct thread *td = curthread;
1122         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1123         struct timeval t;
1124         int kern_load, poll_hz;
1125         uint32_t pending_polls;
1126
1127         io_ctx = msg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
1128         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1129
1130         crit_enter_quick(td);
1131
1132         /* Replay ASAP */
1133         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
1134
1135         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1136                 crit_exit_quick(td);
1137                 return;
1138         }
1139
1140 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1141         poll_hz = io_ctx->pollhz;
1142 #else
1143         poll_hz = iopoll_hz(io_ctx);
1144 #endif
1145
1146         io_ctx->phase = 5;
1147         if (io_ctx->residual_burst > 0) {
1148                 sched_iopoll(io_ctx);
1149                 crit_exit_quick(td);
1150                 /* Will run immediately on return, followed by netisrs */
1151                 return;
1152         }
1153
1154         /* Here we can account time spent in iopoll's in this tick */
1155         microuptime(&t);
1156         kern_load = (t.tv_usec - io_ctx->poll_start_t.tv_usec) +
1157                     (t.tv_sec - io_ctx->poll_start_t.tv_sec) * 1000000; /* us */
1158         kern_load = (kern_load * poll_hz) / 10000; /* 0..100 */
1159         io_ctx->kern_frac = kern_load;
1160
1161         if (kern_load > (100 - io_ctx->user_frac)) {
1162                 /* Try decrease ticks */
1163                 if (io_ctx->poll_burst > 1)
1164                         io_ctx->poll_burst--;
1165         } else {
1166                 if (io_ctx->poll_burst < io_ctx->poll_burst_max)
1167                         io_ctx->poll_burst++;
1168         }
1169
1170         io_ctx->pending_polls--;
1171         pending_polls = io_ctx->pending_polls;
1172
1173         if (pending_polls == 0) {
1174                 /* We are done */
1175                 io_ctx->phase = 0;
1176         } else {
1177                 /*
1178                  * Last cycle was long and caused us to miss one or more
1179                  * hardclock ticks.  Restart processing again, but slightly
1180                  * reduce the burst size to prevent that this happens again.
1181                  */
1182                 io_ctx->poll_burst -= (io_ctx->poll_burst / 8);
1183                 if (io_ctx->poll_burst < 1)
1184                         io_ctx->poll_burst = 1;
1185                 sched_iopoll(io_ctx);
1186                 io_ctx->phase = 6;
1187         }
1188
1189         crit_exit_quick(td);
1190 }
1191
1192 static void
1193 iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *ctx, struct sysctl_oid_list *parent,
1194                   struct iopoll_ctx *io_ctx)
1195 {
1196 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1197         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "pollhz",
1198                         CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_iopollhz,
1199                         "I", "Device polling frequency");
1200 #endif
1201
1202         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "burst_max",
1203                         CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_burstmax,
1204                         "IU", "Max Polling burst size");
1205
1206         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "each_burst",
1207                         CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_eachburst,
1208                         "IU", "Max size of each burst");
1209
1210         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "phase", CTLFLAG_RD,
1211                         &io_ctx->phase, 0, "Polling phase");
1212
1213         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "suspect", CTLFLAG_RW,
1214                         &io_ctx->suspect, 0, "suspect event");
1215
1216         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "stalled", CTLFLAG_RW,
1217                         &io_ctx->stalled, 0, "potential stalls");
1218
1219         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "burst", CTLFLAG_RD,
1220                         &io_ctx->poll_burst, 0, "Current polling burst size");
1221
1222         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "user_frac", CTLFLAG_RW,
1223                         &io_ctx->user_frac, 0,
1224                         "Desired user fraction of cpu time");
1225
1226         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "kern_frac", CTLFLAG_RD,
1227                         &io_ctx->kern_frac, 0,
1228                         "Kernel fraction of cpu time");
1229
1230         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "short_ticks", CTLFLAG_RW,
1231                         &io_ctx->short_ticks, 0,
1232                         "Hardclock ticks shorter than they should be");
1233
1234         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "lost_polls", CTLFLAG_RW,
1235                         &io_ctx->lost_polls, 0,
1236                         "How many times we would have lost a poll tick");
1237
1238         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "pending_polls", CTLFLAG_RD,
1239                         &io_ctx->pending_polls, 0, "Do we need to poll again");
1240
1241         SYSCTL_ADD_INT(ctx, parent, OID_AUTO, "residual_burst", CTLFLAG_RD,
1242                        &io_ctx->residual_burst, 0,
1243                        "# of residual cycles in burst");
1244
1245         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
1246                         &io_ctx->poll_handlers, 0,
1247                         "Number of registered poll handlers");
1248 }
1249
1250 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1251
1252 static int
1253 sysctl_iopollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1254 {
1255         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1256         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1257         struct netmsg *nmsg;
1258         int error, phz;
1259
1260         phz = io_ctx->pollhz;
1261         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
1262         if (error || req->newptr == NULL)
1263                 return error;
1264         if (phz <= 0)
1265                 return EINVAL;
1266         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
1267                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
1268
1269         nmsg = &msg.nmsg;
1270         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1271                     sysctl_iopollhz_handler);
1272         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = phz;
1273         msg.ctx = io_ctx;
1274
1275         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1276 }
1277
1278 static void
1279 sysctl_iopollhz_handler(struct netmsg *nmsg)
1280 {
1281         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1282         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1283
1284         io_ctx = msg->ctx;
1285         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1286
1287         /*
1288          * If polling is disabled or there is no polling handler
1289          * registered, don't adjust polling systimer frequency.
1290          * Polling systimer frequency will be adjusted once there
1291          * are registered handlers.
1292          */
1293         io_ctx->pollhz = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1294         if (io_ctx->poll_handlers)
1295                 systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock, io_ctx->pollhz);
1296
1297         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1298 }
1299
1300 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
1301
1302 static void
1303 sysctl_burstmax_handler(struct netmsg *nmsg)
1304 {
1305         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1306         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1307
1308         io_ctx = msg->ctx;
1309         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1310
1311         io_ctx->poll_burst_max = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1312         if (io_ctx->poll_each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1313                 io_ctx->poll_each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1314         if (io_ctx->poll_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1315                 io_ctx->poll_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1316         if (io_ctx->residual_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1317                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1318
1319         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1320 }
1321
1322 static int
1323 sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1324 {
1325         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1326         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1327         struct netmsg *nmsg;
1328         uint32_t burst_max;
1329         int error;
1330
1331         burst_max = io_ctx->poll_burst_max;
1332         error = sysctl_handle_int(oidp, &burst_max, 0, req);
1333         if (error || req->newptr == NULL)
1334                 return error;
1335         if (burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
1336                 burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
1337         else if (burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
1338                 burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
1339
1340         nmsg = &msg.nmsg;
1341         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1342                     sysctl_burstmax_handler);
1343         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = burst_max;
1344         msg.ctx = io_ctx;
1345
1346         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1347 }
1348
1349 static void
1350 sysctl_eachburst_handler(struct netmsg *nmsg)
1351 {
1352         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1353         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1354         uint32_t each_burst;
1355
1356         io_ctx = msg->ctx;
1357         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1358
1359         each_burst = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1360         if (each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1361                 each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1362         else if (each_burst < 1)
1363                 each_burst = 1;
1364         io_ctx->poll_each_burst = each_burst;
1365
1366         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1367 }
1368
1369 static int
1370 sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1371 {
1372         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1373         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1374         struct netmsg *nmsg;
1375         uint32_t each_burst;
1376         int error;
1377
1378         each_burst = io_ctx->poll_each_burst;
1379         error = sysctl_handle_int(oidp, &each_burst, 0, req);
1380         if (error || req->newptr == NULL)
1381                 return error;
1382
1383         nmsg = &msg.nmsg;
1384         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1385                     sysctl_eachburst_handler);
1386         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = each_burst;
1387         msg.ctx = io_ctx;
1388
1389         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1390 }
1391
1392 static int
1393 iopoll_register(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx,
1394                 const struct ifpoll_io *io_rec)
1395 {
1396         int error;
1397
1398         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1399
1400         if (io_rec->poll_func == NULL)
1401                 return 0;
1402
1403         /*
1404          * Check if there is room.
1405          */
1406         if (io_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
1407                 /*
1408                  * List full, cannot register more entries.
1409                  * This should never happen; if it does, it is probably a
1410                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
1411                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
1412                  * anyways, so just report a few times and then give up.
1413                  */
1414                 static int verbose = 10; /* XXX */
1415                 if (verbose > 0) {
1416                         kprintf("io poll handlers list full, "
1417                                 "maybe a broken driver ?\n");
1418                         verbose--;
1419                 }
1420                 error = ENOENT;
1421         } else {
1422                 struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1423
1424                 rec->ifp = ifp;
1425                 rec->serializer = io_rec->serializer;
1426                 rec->arg = io_rec->arg;
1427                 rec->poll_func = io_rec->poll_func;
1428
1429                 io_ctx->poll_handlers++;
1430                 if (io_ctx->poll_handlers == 1) {
1431 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1432                         systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock,
1433                                                  io_ctx->pollhz);
1434 #else
1435                         u_int *mask;
1436
1437                         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_RX)
1438                                 mask = &ifpoll0.rx_cpumask;
1439                         else
1440                                 mask = &ifpoll0.tx_cpumask;
1441                         KKASSERT((*mask & mycpu->gd_cpumask) == 0);
1442                         atomic_set_int(mask, mycpu->gd_cpumask);
1443 #endif
1444                 }
1445 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1446                 ifpoll_handler_addevent();
1447 #endif
1448                 error = 0;
1449         }
1450         return error;
1451 }
1452
1453 static int
1454 iopoll_deregister(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx)
1455 {
1456         int i, error;
1457
1458         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1459
1460         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; ++i) {
1461                 if (io_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
1462                         break;
1463         }
1464         if (i == io_ctx->poll_handlers) {
1465                 error = ENOENT;
1466         } else {
1467                 io_ctx->poll_handlers--;
1468                 if (i < io_ctx->poll_handlers) {
1469                         /* Last entry replaces this one. */
1470                         io_ctx->pr[i] = io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1471                 }
1472
1473                 if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1474 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1475                         systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock, 1);
1476 #else
1477                         u_int *mask;
1478
1479                         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_RX)
1480                                 mask = &ifpoll0.rx_cpumask;
1481                         else
1482                                 mask = &ifpoll0.tx_cpumask;
1483                         KKASSERT(*mask & mycpu->gd_cpumask);
1484                         atomic_clear_int(mask, mycpu->gd_cpumask);
1485 #endif
1486                         iopoll_reset_state(io_ctx);
1487                 }
1488 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1489                 ifpoll_handler_delevent();
1490 #endif
1491                 error = 0;
1492         }
1493         return error;
1494 }