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/clock.h>
  45 #include <machine/smp.h>
  46
  47 #include <net/if.h>
  48 #include <net/if_poll.h>
  49 #include <net/netmsg2.h>
  50
  51 /*
  52  * Polling support for network device drivers.
  53  *
  54  * Drivers which support this feature try to register one status polling
  55  * handler and several TX/RX polling handlers with the polling code.
  56  * If interface's if_qpoll is called with non-NULL second argument, then
  57  * a register operation is requested, else a deregister operation is
  58  * requested.  If the requested operation is "register", driver should
  59  * setup the ifpoll_info passed in accoding its own needs:
  60  *   ifpoll_info.ifpi_status.status_func == NULL
  61  *     No status polling handler will be installed on CPU(0)
  62  *   ifpoll_info.ifpi_rx[n].poll_func == NULL
  63  *     No RX polling handler will be installed on CPU(n)
  64  *   ifpoll_info.ifpi_tx[n].poll_func == NULL
  65  *     No TX polling handler will be installed on CPU(n)
  66  *
  67  * RX is polled at the specified polling frequency (net.ifpoll.X.pollhz).
  68  * TX and status polling could be done at lower frequency than RX frequency
  69  * (net.ifpoll.0.status_frac and net.ifpoll.X.tx_frac).  To avoid systimer
  70  * staggering at high frequency, RX systimer gives TX and status polling a
  71  * piggyback (XXX).
  72  *
  73  * All of the registered polling handlers are called only if the interface
  74  * is marked as 'IFF_RUNNING and IFF_NPOLLING'.  However, the interface's
  75  * register and deregister function (ifnet.if_qpoll) will be called even
  76  * if interface is not marked with 'IFF_RUNNING'.
  77  *
  78  * If registration is successful, the driver must disable interrupts,
  79  * and further I/O is performed through the TX/RX polling handler, which
  80  * are invoked (at least once per clock tick) with 3 arguments: the "arg"
  81  * passed at register time, a struct ifnet pointer, and a "count" limit.
  82  * The registered serializer will be held before calling the related
  83  * polling handler.
  84  *
  85  * The count limit specifies how much work the handler can do during the
  86  * call -- typically this is the number of packets to be received, or
  87  * transmitted, etc. (drivers are free to interpret this number, as long
  88  * as the max time spent in the function grows roughly linearly with the
  89  * count).
  90  *
  91  * A second variable controls the sharing of CPU between polling/kernel
  92  * network processing, and other activities (typically userlevel tasks):
  93  * net.ifpoll.X.{rx,tx}.user_frac (between 0 and 100, default 50) sets the
  94  * share of CPU allocated to user tasks.  CPU is allocated proportionally
  95  * to the shares, by dynamically adjusting the "count" (poll_burst).
  96  *
  97  * Other parameters can should be left to their default values.
  98  * The following constraints hold
  99  *
 100  *      1 <= poll_burst <= poll_burst_max
 101  *      1 <= poll_each_burst <= poll_burst_max
 102  *      MIN_POLL_BURST_MAX <= poll_burst_max <= MAX_POLL_BURST_MAX
 103  */
 104
 105 #define IFPOLL_LIST_LEN         128
 106 #define IFPOLL_FREQ_MAX         30000
 107
 108 #define MIN_IOPOLL_BURST_MAX    10
 109 #define MAX_IOPOLL_BURST_MAX    1000
 110 #define IOPOLL_BURST_MAX        150     /* good for 100Mbit net and HZ=1000 */
 111
 112 #define IOPOLL_EACH_BURST       5
 113
 114 #define IFPOLL_FREQ_DEFAULT     2000
 115
 116 #define IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT   1       /* 1/2 of the pollhz */
 117 #define IFPOLL_STFRAC_DEFAULT   19      /* 1/20 of the pollhz */
 118
 119 #define IFPOLL_RX               0x1
 120 #define IFPOLL_TX               0x2
 121
 122 union ifpoll_time {
 123         struct timeval          tv;
 124         uint64_t                tsc;
 125 };
 126
 127 struct iopoll_rec {
 128         struct lwkt_serialize   *serializer;
 129         struct ifnet            *ifp;
 130         void                    *arg;
 131         ifpoll_iofn_t           poll_func;
 132 };
 133
 134 struct iopoll_ctx {
 135         union ifpoll_time       prev_t;
 136         uint32_t                short_ticks;            /* statistics */
 137         uint32_t                lost_polls;             /* statistics */
 138         uint32_t                suspect;                /* statistics */
 139         uint32_t                stalled;                /* statistics */
 140         uint32_t                pending_polls;          /* state */
 141
 142         struct netmsg           poll_netmsg;
 143
 144         int                     poll_cpuid;
 145         int                     pollhz;
 146         uint32_t                phase;                  /* state */
 147         int                     residual_burst;         /* state */
 148         uint32_t                poll_each_burst;        /* tunable */
 149         union ifpoll_time       poll_start_t;           /* state */
 150
 151         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
 152         struct iopoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
 153
 154         struct netmsg           poll_more_netmsg;
 155
 156         uint32_t                poll_burst;             /* state */
 157         uint32_t                poll_burst_max;         /* tunable */
 158         uint32_t                user_frac;              /* tunable */
 159         uint32_t                kern_frac;              /* state */
 160
 161         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
 162         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
 163 } __cachealign;
 164
 165 struct poll_comm {
 166         struct systimer         pollclock;
 167         int                     poll_cpuid;
 168
 169         int                     stfrac_count;           /* state */
 170         int                     poll_stfrac;            /* tunable */
 171
 172         int                     txfrac_count;           /* state */
 173         int                     poll_txfrac;            /* tunable */
 174
 175         int                     pollhz;                 /* tunable */
 176
 177         struct sysctl_ctx_list  sysctl_ctx;
 178         struct sysctl_oid       *sysctl_tree;
 179 } __cachealign;
 180
 181 struct stpoll_rec {
 182         struct lwkt_serialize   *serializer;
 183         struct ifnet            *ifp;
 184         ifpoll_stfn_t           status_func;
 185 };
 186
 187 struct stpoll_ctx {
 188         struct netmsg           poll_netmsg;
 189
 190         int                     pollhz;
 191
 192         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
 193         struct stpoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
 194
 195         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
 196         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
 197 };
 198
 199 struct iopoll_sysctl_netmsg {
 200         struct netmsg           nmsg;
 201         struct iopoll_ctx       *ctx;
 202 };
 203
 204 void            ifpoll_init_pcpu(int);
 205 static void     ifpoll_register_handler(struct netmsg *);
 206 static void     ifpoll_deregister_handler(struct netmsg *);
 207
 208 /*
 209  * Status polling
 210  */
 211 static void     stpoll_init(void);
 212 static void     stpoll_handler(struct netmsg *);
 213 static void     stpoll_clock(struct stpoll_ctx *);
 214 static int      stpoll_register(struct ifnet *, const struct ifpoll_status *);
 215 static int      stpoll_deregister(struct ifnet *);
 216
 217 /*
 218  * RX/TX polling
 219  */
 220 static struct iopoll_ctx *iopoll_ctx_create(int, int);
 221 static void     iopoll_init(int);
 222 static void     iopoll_handler(struct netmsg *);
 223 static void     iopollmore_handler(struct netmsg *);
 224 static void     iopoll_clock(struct iopoll_ctx *);
 225 static int      iopoll_register(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *,
 226                     const struct ifpoll_io *);
 227 static int      iopoll_deregister(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *);
 228
 229 static void     iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *,
 230                     struct sysctl_oid_list *, struct iopoll_ctx *);
 231 static void     sysctl_burstmax_handler(struct netmsg *);
 232 static int      sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 233 static void     sysctl_eachburst_handler(struct netmsg *);
 234 static int      sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 235
 236 /*
 237  * Common functions
 238  */
 239 static void     poll_comm_init(int);
 240 static void     poll_comm_start(int);
 241 static void     poll_comm_adjust_pollhz(struct poll_comm *);
 242 static void     poll_comm_systimer0(systimer_t, struct intrframe *);
 243 static void     poll_comm_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 244 static void     sysctl_pollhz_handler(struct netmsg *);
 245 static void     sysctl_stfrac_handler(struct netmsg *);
 246 static void     sysctl_txfrac_handler(struct netmsg *);
 247 static int      sysctl_pollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 248 static int      sysctl_stfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 249 static int      sysctl_txfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 250
 251 static struct stpoll_ctx        stpoll_context;
 252 static struct poll_comm         *poll_common[IFPOLL_CTX_MAX];
 253 static struct iopoll_ctx        *rxpoll_context[IFPOLL_CTX_MAX];
 254 static struct iopoll_ctx        *txpoll_context[IFPOLL_CTX_MAX];
 255
 256 SYSCTL_NODE(_net, OID_AUTO, ifpoll, CTLFLAG_RW, 0,
 257             "Network device polling parameters");
 258
 259 static int      ifpoll_ncpus = IFPOLL_CTX_MAX;
 260
 261 static int      iopoll_burst_max = IOPOLL_BURST_MAX;
 262 static int      iopoll_each_burst = IOPOLL_EACH_BURST;
 263
 264 static int      ifpoll_pollhz = IFPOLL_FREQ_DEFAULT;
 265 static int      ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
 266 static int      ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
 267
 268 TUNABLE_INT("net.ifpoll.burst_max", &iopoll_burst_max);
 269 TUNABLE_INT("net.ifpoll.each_burst", &iopoll_each_burst);
 270 TUNABLE_INT("net.ifpoll.pollhz", &ifpoll_pollhz);
 271 TUNABLE_INT("net.ifpoll.status_frac", &ifpoll_stfrac);
 272 TUNABLE_INT("net.ifpoll.tx_frac", &ifpoll_txfrac);
 273
 274 static __inline void
 275 ifpoll_sendmsg_oncpu(struct netmsg *msg)
 276 {
 277         if (msg->nm_lmsg.ms_flags & MSGF_DONE)
 278                 ifnet_sendmsg(&msg->nm_lmsg, mycpuid);
 279 }
 280
 281 static __inline void
 282 sched_stpoll(struct stpoll_ctx *st_ctx)
 283 {
 284         ifpoll_sendmsg_oncpu(&st_ctx->poll_netmsg);
 285 }
 286
 287 static __inline void
 288 sched_iopoll(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 289 {
 290         ifpoll_sendmsg_oncpu(&io_ctx->poll_netmsg);
 291 }
 292
 293 static __inline void
 294 sched_iopollmore(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 295 {
 296         ifpoll_sendmsg_oncpu(&io_ctx->poll_more_netmsg);
 297 }
 298
 299 static __inline void
 300 ifpoll_time_get(union ifpoll_time *t)
 301 {
 302         if (tsc_present)
 303                 t->tsc = rdtsc();
 304         else
 305                 microuptime(&t->tv);
 306 }
 307
 308 /* Return time diff in us */
 309 static __inline int
 310 ifpoll_time_diff(const union ifpoll_time *s, const union ifpoll_time *e)
 311 {
 312         if (tsc_present) {
 313                 return (((e->tsc - s->tsc) * 1000000) / tsc_frequency);
 314         } else {
 315                 return ((e->tv.tv_usec - s->tv.tv_usec) +
 316                         (e->tv.tv_sec - s->tv.tv_sec) * 1000000);
 317         }
 318 }
 319
 320 /*
 321  * Initialize per-cpu qpolling(4) context.  Called from kern_clock.c:
 322  */
 323 void
 324 ifpoll_init_pcpu(int cpuid)
 325 {
 326         if (cpuid >= IFPOLL_CTX_MAX)
 327                 return;
 328
 329         if (cpuid == 0) {
 330                 if (ifpoll_ncpus > ncpus)
 331                         ifpoll_ncpus = ncpus;
 332                 if (bootverbose)
 333                         kprintf("ifpoll_ncpus %d\n", ifpoll_ncpus);
 334         }
 335
 336         poll_comm_init(cpuid);
 337
 338         if (cpuid == 0)
 339                 stpoll_init();
 340         iopoll_init(cpuid);
 341
 342         poll_comm_start(cpuid);
 343 }
 344
 345 int
 346 ifpoll_register(struct ifnet *ifp)
 347 {
 348         struct ifpoll_info info;
 349         struct netmsg nmsg;
 350         int error;
 351
 352         if (ifp->if_qpoll == NULL) {
 353                 /* Device does not support polling */
 354                 return EOPNOTSUPP;
 355         }
 356
 357         /*
 358          * Attempt to register.  Interlock with IFF_NPOLLING.
 359          */
 360
 361         ifnet_serialize_all(ifp);
 362
 363         if (ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) {
 364                 /* Already polling */
 365                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 366                 return EBUSY;
 367         }
 368
 369         bzero(&info, sizeof(info));
 370         info.ifpi_ifp = ifp;
 371
 372         ifp->if_flags |= IFF_NPOLLING;
 373         ifp->if_qpoll(ifp, &info);
 374
 375         ifnet_deserialize_all(ifp);
 376
 377         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 378                     ifpoll_register_handler);
 379         nmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = &info;
 380
 381         error = ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 382         if (error) {
 383                 if (!ifpoll_deregister(ifp)) {
 384                         if_printf(ifp, "ifpoll_register: "
 385                                   "ifpoll_deregister failed!\n");
 386                 }
 387         }
 388         return error;
 389 }
 390
 391 int
 392 ifpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
 393 {
 394         struct netmsg nmsg;
 395         int error;
 396
 397         if (ifp->if_qpoll == NULL)
 398                 return EOPNOTSUPP;
 399
 400         ifnet_serialize_all(ifp);
 401
 402         if ((ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) == 0) {
 403                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 404                 return EINVAL;
 405         }
 406         ifp->if_flags &= ~IFF_NPOLLING;
 407
 408         ifnet_deserialize_all(ifp);
 409
 410         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 411                     ifpoll_deregister_handler);
 412         nmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = ifp;
 413
 414         error = ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 415         if (!error) {
 416                 ifnet_serialize_all(ifp);
 417                 ifp->if_qpoll(ifp, NULL);
 418                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 419         }
 420         return error;
 421 }
 422
 423 static void
 424 ifpoll_register_handler(struct netmsg *nmsg)
 425 {
 426         const struct ifpoll_info *info = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 427         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
 428         int error;
 429
 430         KKASSERT(cpuid < ifpoll_ncpus);
 431         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(cpuid));
 432
 433         if (cpuid == 0) {
 434                 error = stpoll_register(info->ifpi_ifp, &info->ifpi_status);
 435                 if (error)
 436                         goto failed;
 437         }
 438
 439         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, rxpoll_context[cpuid],
 440                                 &info->ifpi_rx[cpuid]);
 441         if (error)
 442                 goto failed;
 443
 444         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, txpoll_context[cpuid],
 445                                 &info->ifpi_tx[cpuid]);
 446         if (error)
 447                 goto failed;
 448
 449         /* Adjust polling frequency, after all registration is done */
 450         poll_comm_adjust_pollhz(poll_common[cpuid]);
 451
 452         nextcpu = cpuid + 1;
 453         if (nextcpu < ifpoll_ncpus)
 454                 ifnet_forwardmsg(&nmsg->nm_lmsg, nextcpu);
 455         else
 456                 lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 457         return;
 458 failed:
 459         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, error);
 460 }
 461
 462 static void
 463 ifpoll_deregister_handler(struct netmsg *nmsg)
 464 {
 465         struct ifnet *ifp = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 466         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
 467
 468         KKASSERT(cpuid < ifpoll_ncpus);
 469         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(cpuid));
 470
 471         /* Ignore errors */
 472         if (cpuid == 0)
 473                 stpoll_deregister(ifp);
 474         iopoll_deregister(ifp, rxpoll_context[cpuid]);
 475         iopoll_deregister(ifp, txpoll_context[cpuid]);
 476
 477         /* Adjust polling frequency, after all deregistration is done */
 478         poll_comm_adjust_pollhz(poll_common[cpuid]);
 479
 480         nextcpu = cpuid + 1;
 481         if (nextcpu < ifpoll_ncpus)
 482                 ifnet_forwardmsg(&nmsg->nm_lmsg, nextcpu);
 483         else
 484                 lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 485 }
 486
 487 static void
 488 stpoll_init(void)
 489 {
 490         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 491         const struct poll_comm *comm = poll_common[0];
 492
 493         st_ctx->pollhz = comm->pollhz / (comm->poll_stfrac + 1);
 494
 495         sysctl_ctx_init(&st_ctx->poll_sysctl_ctx);
 496         st_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 497                                    SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
 498                                    OID_AUTO, "status", CTLFLAG_RD, 0, "");
 499
 500         SYSCTL_ADD_UINT(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 501                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
 502                         OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
 503                         &st_ctx->poll_handlers, 0,
 504                         "Number of registered status poll handlers");
 505
 506         netmsg_init(&st_ctx->poll_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 507                     stpoll_handler);
 508 }
 509
 510 /*
 511  * stpoll_handler is scheduled by sched_stpoll when appropriate, typically
 512  * once per polling systimer tick.
 513  */
 514 static void
 515 stpoll_handler(struct netmsg *msg)
 516 {
 517         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 518         struct thread *td = curthread;
 519         int i;
 520
 521         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 522
 523         crit_enter_quick(td);
 524
 525         /* Reply ASAP */
 526         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 527
 528         if (st_ctx->poll_handlers == 0) {
 529                 crit_exit_quick(td);
 530                 return;
 531         }
 532
 533         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
 534                 const struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[i];
 535                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
 536
 537                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
 538                         continue;
 539
 540                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
 541                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
 542                         rec->status_func(ifp, st_ctx->pollhz);
 543
 544                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
 545         }
 546
 547         crit_exit_quick(td);
 548 }
 549
 550 /*
 551  * Hook from status poll systimer.  Tries to schedule an status poll.
 552  */
 553 static void
 554 stpoll_clock(struct stpoll_ctx *st_ctx)
 555 {
 556         globaldata_t gd = mycpu;
 557
 558         KKASSERT(gd->gd_cpuid == 0);
 559
 560         if (st_ctx->poll_handlers == 0)
 561                 return;
 562
 563         crit_enter_gd(gd);
 564         sched_stpoll(st_ctx);
 565         crit_exit_gd(gd);
 566 }
 567
 568 static int
 569 stpoll_register(struct ifnet *ifp, const struct ifpoll_status *st_rec)
 570 {
 571         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 572         int error;
 573
 574         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 575
 576         if (st_rec->status_func == NULL)
 577                 return 0;
 578
 579         /*
 580          * Check if there is room.
 581          */
 582         if (st_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
 583                 /*
 584                  * List full, cannot register more entries.
 585                  * This should never happen; if it does, it is probably a
 586                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
 587                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
 588                  * anyways, so just report a few times and then give up.
 589                  */
 590                 static int verbose = 10; /* XXX */
 591
 592                 if (verbose > 0) {
 593                         kprintf("status poll handlers list full, "
 594                                 "maybe a broken driver ?\n");
 595                         verbose--;
 596                 }
 597                 error = ENOENT;
 598         } else {
 599                 struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
 600
 601                 rec->ifp = ifp;
 602                 rec->serializer = st_rec->serializer;
 603                 rec->status_func = st_rec->status_func;
 604
 605                 st_ctx->poll_handlers++;
 606                 error = 0;
 607         }
 608         return error;
 609 }
 610
 611 static int
 612 stpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
 613 {
 614         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 615         int i, error;
 616
 617         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 618
 619         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
 620                 if (st_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
 621                         break;
 622         }
 623         if (i == st_ctx->poll_handlers) {
 624                 kprintf("stpoll_deregister: ifp not found!!!\n");
 625                 error = ENOENT;
 626         } else {
 627                 st_ctx->poll_handlers--;
 628                 if (i < st_ctx->poll_handlers) {
 629                         /* Last entry replaces this one. */
 630                         st_ctx->pr[i] = st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
 631                 }
 632                 error = 0;
 633         }
 634         return error;
 635 }
 636
 637 static __inline void
 638 iopoll_reset_state(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 639 {
 640         crit_enter();
 641         io_ctx->poll_burst = 5;
 642         io_ctx->pending_polls = 0;
 643         io_ctx->residual_burst = 0;
 644         io_ctx->phase = 0;
 645         io_ctx->kern_frac = 0;
 646         bzero(&io_ctx->poll_start_t, sizeof(io_ctx->poll_start_t));
 647         bzero(&io_ctx->prev_t, sizeof(io_ctx->prev_t));
 648         crit_exit();
 649 }
 650
 651 static void
 652 iopoll_init(int cpuid)
 653 {
 654         KKASSERT(cpuid < IFPOLL_CTX_MAX);
 655
 656         rxpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_RX);
 657         txpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_TX);
 658 }
 659
 660 static struct iopoll_ctx *
 661 iopoll_ctx_create(int cpuid, int poll_type)
 662 {
 663         struct poll_comm *comm;
 664         struct iopoll_ctx *io_ctx;
 665         const char *poll_type_str;
 666
 667         KKASSERT(poll_type == IFPOLL_RX || poll_type == IFPOLL_TX);
 668
 669         /*
 670          * Make sure that tunables are in sane state
 671          */
 672         if (iopoll_burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
 673                 iopoll_burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
 674         else if (iopoll_burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
 675                 iopoll_burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
 676
 677         if (iopoll_each_burst > iopoll_burst_max)
 678                 iopoll_each_burst = iopoll_burst_max;
 679
 680         comm = poll_common[cpuid];
 681
 682         /*
 683          * Create the per-cpu polling context
 684          */
 685         io_ctx = kmalloc(sizeof(*io_ctx), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 686
 687         io_ctx->poll_each_burst = iopoll_each_burst;
 688         io_ctx->poll_burst_max = iopoll_burst_max;
 689         io_ctx->user_frac = 50;
 690         if (poll_type == IFPOLL_RX)
 691                 io_ctx->pollhz = comm->pollhz;
 692         else
 693                 io_ctx->pollhz = comm->pollhz / (comm->poll_txfrac + 1);
 694         io_ctx->poll_cpuid = cpuid;
 695         iopoll_reset_state(io_ctx);
 696
 697         netmsg_init(&io_ctx->poll_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 698                     iopoll_handler);
 699         io_ctx->poll_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
 700
 701         netmsg_init(&io_ctx->poll_more_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 702                     iopollmore_handler);
 703         io_ctx->poll_more_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
 704
 705         /*
 706          * Initialize per-cpu sysctl nodes
 707          */
 708         if (poll_type == IFPOLL_RX)
 709                 poll_type_str = "rx";
 710         else
 711                 poll_type_str = "tx";
 712
 713         sysctl_ctx_init(&io_ctx->poll_sysctl_ctx);
 714         io_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
 715                                    SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
 716                                    OID_AUTO, poll_type_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
 717         iopoll_add_sysctl(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
 718                           SYSCTL_CHILDREN(io_ctx->poll_sysctl_tree), io_ctx);
 719
 720         return io_ctx;
 721 }
 722
 723 /*
 724  * Hook from iopoll systimer.  Tries to schedule an iopoll, but keeps
 725  * track of lost ticks due to the previous handler taking too long.
 726  * Normally, this should not happen, because polling handler should
 727  * run for a short time.  However, in some cases (e.g. when there are
 728  * changes in link status etc.) the drivers take a very long time
 729  * (even in the order of milliseconds) to reset and reconfigure the
 730  * device, causing apparent lost polls.
 731  *
 732  * The first part of the code is just for debugging purposes, and tries
 733  * to count how often hardclock ticks are shorter than they should,
 734  * meaning either stray interrupts or delayed events.
 735  *
 736  * WARNING! called from fastint or IPI, the MP lock might not be held.
 737  */
 738 static void
 739 iopoll_clock(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 740 {
 741         globaldata_t gd = mycpu;
 742         union ifpoll_time t;
 743         int delta;
 744
 745         KKASSERT(gd->gd_cpuid == io_ctx->poll_cpuid);
 746
 747         if (io_ctx->poll_handlers == 0)
 748                 return;
 749
 750         ifpoll_time_get(&t);
 751         delta = ifpoll_time_diff(&io_ctx->prev_t, &t);
 752         if (delta * io_ctx->pollhz < 500000)
 753                 io_ctx->short_ticks++;
 754         else
 755                 io_ctx->prev_t = t;
 756
 757         if (io_ctx->pending_polls > 100) {
 758                 /*
 759                  * Too much, assume it has stalled (not always true
 760                  * see comment above).
 761                  */
 762                 io_ctx->stalled++;
 763                 io_ctx->pending_polls = 0;
 764                 io_ctx->phase = 0;
 765         }
 766
 767         if (io_ctx->phase <= 2) {
 768                 if (io_ctx->phase != 0)
 769                         io_ctx->suspect++;
 770                 io_ctx->phase = 1;
 771                 crit_enter_gd(gd);
 772                 sched_iopoll(io_ctx);
 773                 crit_exit_gd(gd);
 774                 io_ctx->phase = 2;
 775         }
 776         if (io_ctx->pending_polls++ > 0)
 777                 io_ctx->lost_polls++;
 778 }
 779
 780 /*
 781  * iopoll_handler is scheduled by sched_iopoll when appropriate, typically
 782  * once per polling systimer tick.
 783  *
 784  * Note that the message is replied immediately in order to allow a new
 785  * ISR to be scheduled in the handler.
 786  */
 787 static void
 788 iopoll_handler(struct netmsg *msg)
 789 {
 790         struct iopoll_ctx *io_ctx;
 791         struct thread *td = curthread;
 792         int i, cycles;
 793
 794         io_ctx = msg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 795         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
 796
 797         crit_enter_quick(td);
 798
 799         /* Reply ASAP */
 800         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 801
 802         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
 803                 crit_exit_quick(td);
 804                 return;
 805         }
 806
 807         io_ctx->phase = 3;
 808         if (io_ctx->residual_burst == 0) {
 809                 /* First call in this tick */
 810                 ifpoll_time_get(&io_ctx->poll_start_t);
 811                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst;
 812         }
 813         cycles = (io_ctx->residual_burst < io_ctx->poll_each_burst) ?
 814                  io_ctx->residual_burst : io_ctx->poll_each_burst;
 815         io_ctx->residual_burst -= cycles;
 816
 817         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; i++) {
 818                 const struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[i];
 819                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
 820
 821                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
 822                         continue;
 823
 824                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
 825                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
 826                         rec->poll_func(ifp, rec->arg, cycles);
 827
 828                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
 829         }
 830
 831         /*
 832          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority
 833          * interrupt sources.
 834          */
 835         crit_exit_quick(td);
 836         crit_enter_quick(td);
 837
 838         sched_iopollmore(io_ctx);
 839         io_ctx->phase = 4;
 840
 841         crit_exit_quick(td);
 842 }
 843
 844 /*
 845  * iopollmore_handler is called after other netisr's, possibly scheduling
 846  * another iopoll_handler call, or adapting the burst size for the next cycle.
 847  *
 848  * It is very bad to fetch large bursts of packets from a single card at once,
 849  * because the burst could take a long time to be completely processed leading
 850  * to unfairness.  To reduce the problem, and also to account better for time
 851  * spent in network-related processing, we split the burst in smaller chunks
 852  * of fixed size, giving control to the other netisr's between chunks.  This
 853  * helps in improving the fairness, reducing livelock and accounting for the
 854  * work performed in low level handling.
 855  */
 856 static void
 857 iopollmore_handler(struct netmsg *msg)
 858 {
 859         struct thread *td = curthread;
 860         struct iopoll_ctx *io_ctx;
 861         union ifpoll_time t;
 862         int kern_load;
 863         uint32_t pending_polls;
 864
 865         io_ctx = msg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 866         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
 867
 868         crit_enter_quick(td);
 869
 870         /* Replay ASAP */
 871         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 872
 873         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
 874                 crit_exit_quick(td);
 875                 return;
 876         }
 877
 878         io_ctx->phase = 5;
 879         if (io_ctx->residual_burst > 0) {
 880                 sched_iopoll(io_ctx);
 881                 crit_exit_quick(td);
 882                 /* Will run immediately on return, followed by netisrs */
 883                 return;
 884         }
 885
 886         /* Here we can account time spent in iopoll's in this tick */
 887         ifpoll_time_get(&t);
 888         kern_load = ifpoll_time_diff(&io_ctx->poll_start_t, &t);
 889         kern_load = (kern_load * io_ctx->pollhz) / 10000; /* 0..100 */
 890         io_ctx->kern_frac = kern_load;
 891
 892         if (kern_load > (100 - io_ctx->user_frac)) {
 893                 /* Try decrease ticks */
 894                 if (io_ctx->poll_burst > 1)
 895                         io_ctx->poll_burst--;
 896         } else {
 897                 if (io_ctx->poll_burst < io_ctx->poll_burst_max)
 898                         io_ctx->poll_burst++;
 899         }
 900
 901         io_ctx->pending_polls--;
 902         pending_polls = io_ctx->pending_polls;
 903
 904         if (pending_polls == 0) {
 905                 /* We are done */
 906                 io_ctx->phase = 0;
 907         } else {
 908                 /*
 909                  * Last cycle was long and caused us to miss one or more
 910                  * hardclock ticks.  Restart processing again, but slightly
 911                  * reduce the burst size to prevent that this happens again.
 912                  */
 913                 io_ctx->poll_burst -= (io_ctx->poll_burst / 8);
 914                 if (io_ctx->poll_burst < 1)
 915                         io_ctx->poll_burst = 1;
 916                 sched_iopoll(io_ctx);
 917                 io_ctx->phase = 6;
 918         }
 919
 920         crit_exit_quick(td);
 921 }
 922
 923 static void
 924 iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *ctx, struct sysctl_oid_list *parent,
 925                   struct iopoll_ctx *io_ctx)
 926 {
 927         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "burst_max",
 928                         CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_burstmax,
 929                         "IU", "Max Polling burst size");
 930
 931         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "each_burst",
 932                         CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_eachburst,
 933                         "IU", "Max size of each burst");
 934
 935         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "phase", CTLFLAG_RD,
 936                         &io_ctx->phase, 0, "Polling phase");
 937
 938         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "suspect", CTLFLAG_RW,
 939                         &io_ctx->suspect, 0, "suspect event");
 940
 941         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "stalled", CTLFLAG_RW,
 942                         &io_ctx->stalled, 0, "potential stalls");
 943
 944         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "burst", CTLFLAG_RD,
 945                         &io_ctx->poll_burst, 0, "Current polling burst size");
 946
 947         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "user_frac", CTLFLAG_RW,
 948                         &io_ctx->user_frac, 0,
 949                         "Desired user fraction of cpu time");
 950
 951         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "kern_frac", CTLFLAG_RD,
 952                         &io_ctx->kern_frac, 0,
 953                         "Kernel fraction of cpu time");
 954
 955         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "short_ticks", CTLFLAG_RW,
 956                         &io_ctx->short_ticks, 0,
 957                         "Hardclock ticks shorter than they should be");
 958
 959         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "lost_polls", CTLFLAG_RW,
 960                         &io_ctx->lost_polls, 0,
 961                         "How many times we would have lost a poll tick");
 962
 963         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "pending_polls", CTLFLAG_RD,
 964                         &io_ctx->pending_polls, 0, "Do we need to poll again");
 965
 966         SYSCTL_ADD_INT(ctx, parent, OID_AUTO, "residual_burst", CTLFLAG_RD,
 967                        &io_ctx->residual_burst, 0,
 968                        "# of residual cycles in burst");
 969
 970         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
 971                         &io_ctx->poll_handlers, 0,
 972                         "Number of registered poll handlers");
 973 }
 974
 975 static void
 976 sysctl_burstmax_handler(struct netmsg *nmsg)
 977 {
 978         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
 979         struct iopoll_ctx *io_ctx;
 980
 981         io_ctx = msg->ctx;
 982         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
 983
 984         io_ctx->poll_burst_max = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
 985         if (io_ctx->poll_each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
 986                 io_ctx->poll_each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
 987         if (io_ctx->poll_burst > io_ctx->poll_burst_max)
 988                 io_ctx->poll_burst = io_ctx->poll_burst_max;
 989         if (io_ctx->residual_burst > io_ctx->poll_burst_max)
 990                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst_max;
 991
 992         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 993 }
 994
 995 static int
 996 sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 997 {
 998         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
 999         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1000         struct netmsg *nmsg;
1001         uint32_t burst_max;
1002         int error;
1003
1004         burst_max = io_ctx->poll_burst_max;
1005         error = sysctl_handle_int(oidp, &burst_max, 0, req);
1006         if (error || req->newptr == NULL)
1007                 return error;
1008         if (burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
1009                 burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
1010         else if (burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
1011                 burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
1012
1013         nmsg = &msg.nmsg;
1014         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1015                     sysctl_burstmax_handler);
1016         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = burst_max;
1017         msg.ctx = io_ctx;
1018
1019         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1020 }
1021
1022 static void
1023 sysctl_eachburst_handler(struct netmsg *nmsg)
1024 {
1025         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1026         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1027         uint32_t each_burst;
1028
1029         io_ctx = msg->ctx;
1030         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1031
1032         each_burst = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1033         if (each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1034                 each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1035         else if (each_burst < 1)
1036                 each_burst = 1;
1037         io_ctx->poll_each_burst = each_burst;
1038
1039         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1040 }
1041
1042 static int
1043 sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1044 {
1045         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1046         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1047         struct netmsg *nmsg;
1048         uint32_t each_burst;
1049         int error;
1050
1051         each_burst = io_ctx->poll_each_burst;
1052         error = sysctl_handle_int(oidp, &each_burst, 0, req);
1053         if (error || req->newptr == NULL)
1054                 return error;
1055
1056         nmsg = &msg.nmsg;
1057         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1058                     sysctl_eachburst_handler);
1059         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = each_burst;
1060         msg.ctx = io_ctx;
1061
1062         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1063 }
1064
1065 static int
1066 iopoll_register(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx,
1067                 const struct ifpoll_io *io_rec)
1068 {
1069         int error;
1070
1071         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1072
1073         if (io_rec->poll_func == NULL)
1074                 return 0;
1075
1076         /*
1077          * Check if there is room.
1078          */
1079         if (io_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
1080                 /*
1081                  * List full, cannot register more entries.
1082                  * This should never happen; if it does, it is probably a
1083                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
1084                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
1085                  * anyways, so just report a few times and then give up.
1086                  */
1087                 static int verbose = 10; /* XXX */
1088                 if (verbose > 0) {
1089                         kprintf("io poll handlers list full, "
1090                                 "maybe a broken driver ?\n");
1091                         verbose--;
1092                 }
1093                 error = ENOENT;
1094         } else {
1095                 struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1096
1097                 rec->ifp = ifp;
1098                 rec->serializer = io_rec->serializer;
1099                 rec->arg = io_rec->arg;
1100                 rec->poll_func = io_rec->poll_func;
1101
1102                 io_ctx->poll_handlers++;
1103                 error = 0;
1104         }
1105         return error;
1106 }
1107
1108 static int
1109 iopoll_deregister(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx)
1110 {
1111         int i, error;
1112
1113         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1114
1115         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; ++i) {
1116                 if (io_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
1117                         break;
1118         }
1119         if (i == io_ctx->poll_handlers) {
1120                 error = ENOENT;
1121         } else {
1122                 io_ctx->poll_handlers--;
1123                 if (i < io_ctx->poll_handlers) {
1124                         /* Last entry replaces this one. */
1125                         io_ctx->pr[i] = io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1126                 }
1127
1128                 if (io_ctx->poll_handlers == 0)
1129                         iopoll_reset_state(io_ctx);
1130                 error = 0;
1131         }
1132         return error;
1133 }
1134
1135 static void
1136 poll_comm_init(int cpuid)
1137 {
1138         struct poll_comm *comm;
1139         char cpuid_str[16];
1140
1141         comm = kmalloc(sizeof(*comm), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
1142
1143         if (ifpoll_stfrac < 0)
1144                 ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
1145         if (ifpoll_txfrac < 0)
1146                 ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
1147
1148         comm->pollhz = ifpoll_pollhz;
1149         comm->poll_cpuid = cpuid;
1150         comm->poll_stfrac = ifpoll_stfrac;
1151         comm->poll_txfrac = ifpoll_txfrac;
1152
1153         ksnprintf(cpuid_str, sizeof(cpuid_str), "%d", cpuid);
1154
1155         sysctl_ctx_init(&comm->sysctl_ctx);
1156         comm->sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&comm->sysctl_ctx,
1157                             SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
1158                             OID_AUTO, cpuid_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
1159
1160         SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx, SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1161                         OID_AUTO, "pollhz", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1162                         comm, 0, sysctl_pollhz,
1163                         "I", "Device polling frequency");
1164
1165         if (cpuid == 0) {
1166                 SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx,
1167                                 SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1168                                 OID_AUTO, "status_frac",
1169                                 CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1170                                 comm, 0, sysctl_stfrac,
1171                                 "I", "# of cycles before status is polled");
1172         }
1173         SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx, SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1174                         OID_AUTO, "tx_frac", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1175                         comm, 0, sysctl_txfrac,
1176                         "I", "# of cycles before TX is polled");
1177
1178         poll_common[cpuid] = comm;
1179 }
1180
1181 static void
1182 poll_comm_start(int cpuid)
1183 {
1184         struct poll_comm *comm = poll_common[cpuid];
1185         void (*func)(systimer_t, struct intrframe *);
1186
1187         /*
1188          * Initialize systimer
1189          */
1190         if (cpuid == 0)
1191                 func = poll_comm_systimer0;
1192         else
1193                 func = poll_comm_systimer;
1194         systimer_init_periodic_nq(&comm->pollclock, func, comm, 1);
1195 }
1196
1197 static void
1198 _poll_comm_systimer(struct poll_comm *comm)
1199 {
1200         if (comm->txfrac_count-- == 0) {
1201                 comm->txfrac_count = comm->poll_txfrac;
1202                 iopoll_clock(txpoll_context[comm->poll_cpuid]);
1203         }
1204         iopoll_clock(rxpoll_context[comm->poll_cpuid]);
1205 }
1206
1207 static void
1208 poll_comm_systimer0(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
1209 {
1210         struct poll_comm *comm = info->data;
1211         globaldata_t gd = mycpu;
1212
1213         KKASSERT(comm->poll_cpuid == gd->gd_cpuid && gd->gd_cpuid == 0);
1214
1215         crit_enter_gd(gd);
1216
1217         if (comm->stfrac_count-- == 0) {
1218                 comm->stfrac_count = comm->poll_stfrac;
1219                 stpoll_clock(&stpoll_context);
1220         }
1221         _poll_comm_systimer(comm);
1222
1223         crit_exit_gd(gd);
1224 }
1225
1226 static void
1227 poll_comm_systimer(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
1228 {
1229         struct poll_comm *comm = info->data;
1230         globaldata_t gd = mycpu;
1231
1232         KKASSERT(comm->poll_cpuid == gd->gd_cpuid && gd->gd_cpuid != 0);
1233
1234         crit_enter_gd(gd);
1235         _poll_comm_systimer(comm);
1236         crit_exit_gd(gd);
1237 }
1238
1239 static void
1240 poll_comm_adjust_pollhz(struct poll_comm *comm)
1241 {
1242         uint32_t handlers;
1243         int pollhz = 1;
1244
1245         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(comm->poll_cpuid));
1246
1247         /*
1248          * If there is no polling handler registered, set systimer
1249          * frequency to the lowest value.  Polling systimer frequency
1250          * will be adjusted to the requested value, once there are
1251          * registered handlers.
1252          */
1253         handlers = rxpoll_context[mycpuid]->poll_handlers +
1254                    txpoll_context[mycpuid]->poll_handlers;
1255         if (comm->poll_cpuid == 0)
1256                 handlers += stpoll_context.poll_handlers;
1257         if (handlers)
1258                 pollhz = comm->pollhz;
1259         systimer_adjust_periodic(&comm->pollclock, pollhz);
1260 }
1261
1262 static int
1263 sysctl_pollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1264 {
1265         struct poll_comm *comm = arg1;
1266         struct netmsg nmsg;
1267         int error, phz;
1268
1269         phz = comm->pollhz;
1270         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
1271         if (error || req->newptr == NULL)
1272                 return error;
1273         if (phz <= 0)
1274                 return EINVAL;
1275         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
1276                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
1277
1278         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1279                     sysctl_pollhz_handler);
1280         nmsg.nm_lmsg.u.ms_result = phz;
1281
1282         return ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, comm->poll_cpuid);
1283 }
1284
1285 static void
1286 sysctl_pollhz_handler(struct netmsg *nmsg)
1287 {
1288         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1289
1290         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(comm->poll_cpuid));
1291
1292         /* Save polling frequency */
1293         comm->pollhz = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1294
1295         /*
1296          * Adjust cached pollhz
1297          */
1298         rxpoll_context[mycpuid]->pollhz = comm->pollhz;
1299         txpoll_context[mycpuid]->pollhz =
1300             comm->pollhz / (comm->poll_txfrac + 1);
1301         stpoll_context.pollhz = comm->pollhz / (comm->poll_stfrac + 1);
1302
1303         /*
1304          * Adjust polling frequency
1305          */
1306         poll_comm_adjust_pollhz(comm);
1307
1308         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1309 }
1310
1311 static int
1312 sysctl_stfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1313 {
1314         struct poll_comm *comm = arg1;
1315         struct netmsg nmsg;
1316         int error, stfrac;
1317
1318         KKASSERT(comm->poll_cpuid == 0);
1319
1320         stfrac = comm->poll_stfrac;
1321         error = sysctl_handle_int(oidp, &stfrac, 0, req);
1322         if (error || req->newptr == NULL)
1323                 return error;
1324         if (stfrac < 0)
1325                 return EINVAL;
1326
1327         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1328                     sysctl_stfrac_handler);
1329         nmsg.nm_lmsg.u.ms_result = stfrac;
1330
1331         return ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, comm->poll_cpuid);
1332 }
1333
1334 static void
1335 sysctl_stfrac_handler(struct netmsg *nmsg)
1336 {
1337         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1338         int stfrac = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1339
1340         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(comm->poll_cpuid));
1341
1342         crit_enter();
1343         comm->poll_stfrac = stfrac;
1344         if (comm->stfrac_count > comm->poll_stfrac)
1345                 comm->stfrac_count = comm->poll_stfrac;
1346         crit_exit();
1347
1348         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1349 }
1350
1351 static int
1352 sysctl_txfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1353 {
1354         struct poll_comm *comm = arg1;
1355         struct netmsg nmsg;
1356         int error, txfrac;
1357
1358         txfrac = comm->poll_txfrac;
1359         error = sysctl_handle_int(oidp, &txfrac, 0, req);
1360         if (error || req->newptr == NULL)
1361                 return error;
1362         if (txfrac < 0)
1363                 return EINVAL;
1364
1365         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1366                     sysctl_txfrac_handler);
1367         nmsg.nm_lmsg.u.ms_result = txfrac;
1368
1369         return ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, comm->poll_cpuid);
1370 }
1371
1372 static void
1373 sysctl_txfrac_handler(struct netmsg *nmsg)
1374 {
1375         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1376         int txfrac = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1377
1378         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(comm->poll_cpuid));
1379
1380         crit_enter();
1381         comm->poll_txfrac = txfrac;
1382         if (comm->txfrac_count > comm->poll_txfrac)
1383                 comm->txfrac_count = comm->poll_txfrac;
1384         crit_exit();
1385
1386         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1387 }