2ea742f9222cbe2580cf36c8a34dfcd675892239
[dragonfly.git] / 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_npoll 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_npoll) 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    5000
110 #define IOPOLL_BURST_MAX        375     /* good for 1000Mbit net and HZ=4000 */
111
112 #define IOPOLL_EACH_BURST       15
113
114 #define IFPOLL_FREQ_DEFAULT     4000
115
116 #define IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT   1       /* 1/1 of the pollhz */
117 #define IFPOLL_STFRAC_DEFAULT   40      /* 1/40 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         u_long                  short_ticks;            /* statistics */
137         u_long                  lost_polls;             /* statistics */
138         u_long                  suspect;                /* statistics */
139         u_long                  stalled;                /* statistics */
140         uint32_t                pending_polls;          /* state */
141
142         struct netmsg_base      poll_netmsg;
143         struct netmsg_base      poll_more_netmsg;
144
145         int                     poll_cpuid;
146         int                     pollhz;
147         uint32_t                phase;                  /* state */
148         int                     residual_burst;         /* state */
149         uint32_t                poll_each_burst;        /* tunable */
150         union ifpoll_time       poll_start_t;           /* state */
151
152         uint32_t                poll_burst;             /* state */
153         uint32_t                poll_burst_max;         /* tunable */
154         uint32_t                user_frac;              /* tunable */
155         uint32_t                kern_frac;              /* state */
156
157         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
158         struct iopoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
159
160         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
161         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
162 } __cachealign;
163
164 struct poll_comm {
165         struct systimer         pollclock;
166         int                     poll_cpuid;
167
168         int                     stfrac_count;           /* state */
169         int                     poll_stfrac;            /* tunable */
170
171         int                     txfrac_count;           /* state */
172         int                     poll_txfrac;            /* tunable */
173
174         int                     pollhz;                 /* tunable */
175
176         struct sysctl_ctx_list  sysctl_ctx;
177         struct sysctl_oid       *sysctl_tree;
178 } __cachealign;
179
180 struct stpoll_rec {
181         struct lwkt_serialize   *serializer;
182         struct ifnet            *ifp;
183         ifpoll_stfn_t           status_func;
184 };
185
186 struct stpoll_ctx {
187         struct netmsg_base      poll_netmsg;
188
189         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
190         struct stpoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
191
192         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
193         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
194 } __cachealign;
195
196 struct iopoll_sysctl_netmsg {
197         struct netmsg_base      base;
198         struct iopoll_ctx       *ctx;
199 };
200
201 void            ifpoll_init_pcpu(int);
202 static void     ifpoll_register_handler(netmsg_t);
203 static void     ifpoll_deregister_handler(netmsg_t);
204
205 /*
206  * Status polling
207  */
208 static void     stpoll_init(void);
209 static void     stpoll_handler(netmsg_t);
210 static void     stpoll_clock(struct stpoll_ctx *);
211 static int      stpoll_register(struct ifnet *, const struct ifpoll_status *);
212 static int      stpoll_deregister(struct ifnet *);
213
214 /*
215  * RX/TX polling
216  */
217 static struct iopoll_ctx *iopoll_ctx_create(int, int);
218 static void     iopoll_init(int);
219 static void     rxpoll_handler(netmsg_t);
220 static void     txpoll_handler(netmsg_t);
221 static void     rxpollmore_handler(netmsg_t);
222 static void     txpollmore_handler(netmsg_t);
223 static void     iopoll_clock(struct iopoll_ctx *);
224 static int      iopoll_register(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *,
225                     const struct ifpoll_io *);
226 static int      iopoll_deregister(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *);
227
228 static void     iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *,
229                     struct sysctl_oid_list *, struct iopoll_ctx *, int);
230 static void     sysctl_burstmax_handler(netmsg_t);
231 static int      sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
232 static void     sysctl_eachburst_handler(netmsg_t);
233 static int      sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
234
235 /*
236  * Common functions
237  */
238 static void     poll_comm_init(int);
239 static void     poll_comm_start(int);
240 static void     poll_comm_adjust_pollhz(struct poll_comm *);
241 static void     poll_comm_systimer0(systimer_t, int, struct intrframe *);
242 static void     poll_comm_systimer(systimer_t, int, struct intrframe *);
243 static void     sysctl_pollhz_handler(netmsg_t);
244 static void     sysctl_stfrac_handler(netmsg_t);
245 static void     sysctl_txfrac_handler(netmsg_t);
246 static int      sysctl_pollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
247 static int      sysctl_stfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
248 static int      sysctl_txfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
249 static int      sysctl_compat_npoll_stfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
250 static int      sysctl_compat_npoll_cpuid(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
251
252 static struct stpoll_ctx        stpoll_context;
253 static struct poll_comm         *poll_common[MAXCPU];
254 static struct iopoll_ctx        *rxpoll_context[MAXCPU];
255 static struct iopoll_ctx        *txpoll_context[MAXCPU];
256
257 SYSCTL_NODE(_net, OID_AUTO, ifpoll, CTLFLAG_RW, 0,
258             "Network device polling parameters");
259
260 static int      iopoll_burst_max = IOPOLL_BURST_MAX;
261 static int      iopoll_each_burst = IOPOLL_EACH_BURST;
262
263 static int      ifpoll_pollhz = IFPOLL_FREQ_DEFAULT;
264 static int      ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
265 static int      ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
266
267 TUNABLE_INT("net.ifpoll.burst_max", &iopoll_burst_max);
268 TUNABLE_INT("net.ifpoll.each_burst", &iopoll_each_burst);
269 TUNABLE_INT("net.ifpoll.pollhz", &ifpoll_pollhz);
270 TUNABLE_INT("net.ifpoll.status_frac", &ifpoll_stfrac);
271 TUNABLE_INT("net.ifpoll.tx_frac", &ifpoll_txfrac);
272
273 static __inline void
274 ifpoll_sendmsg_oncpu(netmsg_t msg)
275 {
276         if (msg->lmsg.ms_flags & MSGF_DONE)
277                 lwkt_sendmsg(netisr_portfn(mycpuid), &msg->lmsg);
278 }
279
280 static __inline void
281 sched_stpoll(struct stpoll_ctx *st_ctx)
282 {
283         ifpoll_sendmsg_oncpu((netmsg_t)&st_ctx->poll_netmsg);
284 }
285
286 static __inline void
287 sched_iopoll(struct iopoll_ctx *io_ctx)
288 {
289         ifpoll_sendmsg_oncpu((netmsg_t)&io_ctx->poll_netmsg);
290 }
291
292 static __inline void
293 sched_iopollmore(struct iopoll_ctx *io_ctx)
294 {
295         ifpoll_sendmsg_oncpu((netmsg_t)&io_ctx->poll_more_netmsg);
296 }
297
298 static __inline void
299 ifpoll_time_get(union ifpoll_time *t)
300 {
301         if (__predict_true(tsc_present))
302                 t->tsc = rdtsc();
303         else
304                 microuptime(&t->tv);
305 }
306
307 /* Return time diff in us */
308 static __inline int
309 ifpoll_time_diff(const union ifpoll_time *s, const union ifpoll_time *e)
310 {
311         if (__predict_true(tsc_present)) {
312                 return (((e->tsc - s->tsc) * 1000000) / tsc_frequency);
313         } else {
314                 return ((e->tv.tv_usec - s->tv.tv_usec) +
315                         (e->tv.tv_sec - s->tv.tv_sec) * 1000000);
316         }
317 }
318
319 /*
320  * Initialize per-cpu qpolling(4) context.  Called from kern_clock.c:
321  */
322 void
323 ifpoll_init_pcpu(int cpuid)
324 {
325         if (cpuid >= ncpus2)
326                 return;
327
328         poll_comm_init(cpuid);
329
330         if (cpuid == 0)
331                 stpoll_init();
332         iopoll_init(cpuid);
333
334         poll_comm_start(cpuid);
335 }
336
337 int
338 ifpoll_register(struct ifnet *ifp)
339 {
340         struct ifpoll_info *info;
341         struct netmsg_base nmsg;
342         int error;
343
344         if (ifp->if_npoll == NULL) {
345                 /* Device does not support polling */
346                 return EOPNOTSUPP;
347         }
348
349         info = kmalloc(sizeof(*info), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
350
351         /*
352          * Attempt to register.  Interlock with IFF_NPOLLING.
353          */
354
355         ifnet_serialize_all(ifp);
356
357         if (ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) {
358                 /* Already polling */
359                 ifnet_deserialize_all(ifp);
360                 kfree(info, M_TEMP);
361                 return EBUSY;
362         }
363
364         info->ifpi_ifp = ifp;
365
366         ifp->if_flags |= IFF_NPOLLING;
367         ifp->if_npoll(ifp, info);
368         KASSERT(ifp->if_npoll_cpuid >= 0, ("invalid npoll cpuid"));
369
370         ifnet_deserialize_all(ifp);
371
372         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
373                     0, ifpoll_register_handler);
374         nmsg.lmsg.u.ms_resultp = info;
375
376         error = lwkt_domsg(netisr_portfn(0), &nmsg.lmsg, 0);
377         if (error) {
378                 if (!ifpoll_deregister(ifp)) {
379                         if_printf(ifp, "ifpoll_register: "
380                                   "ifpoll_deregister failed!\n");
381                 }
382         }
383
384         kfree(info, M_TEMP);
385         return error;
386 }
387
388 int
389 ifpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
390 {
391         struct netmsg_base nmsg;
392         int error;
393
394         if (ifp->if_npoll == NULL)
395                 return EOPNOTSUPP;
396
397         ifnet_serialize_all(ifp);
398
399         if ((ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) == 0) {
400                 ifnet_deserialize_all(ifp);
401                 return EINVAL;
402         }
403         ifp->if_flags &= ~IFF_NPOLLING;
404
405         ifnet_deserialize_all(ifp);
406
407         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
408                     0, ifpoll_deregister_handler);
409         nmsg.lmsg.u.ms_resultp = ifp;
410
411         error = lwkt_domsg(netisr_portfn(0), &nmsg.lmsg, 0);
412         if (!error) {
413                 ifnet_serialize_all(ifp);
414                 ifp->if_npoll(ifp, NULL);
415                 KASSERT(ifp->if_npoll_cpuid < 0, ("invalid npoll cpuid"));
416                 ifnet_deserialize_all(ifp);
417         }
418         return error;
419 }
420
421 static void
422 ifpoll_register_handler(netmsg_t nmsg)
423 {
424         const struct ifpoll_info *info = nmsg->lmsg.u.ms_resultp;
425         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
426         int error;
427
428         KKASSERT(cpuid < ncpus2);
429         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(cpuid));
430
431         if (cpuid == 0) {
432                 error = stpoll_register(info->ifpi_ifp, &info->ifpi_status);
433                 if (error)
434                         goto failed;
435         }
436
437         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, rxpoll_context[cpuid],
438                                 &info->ifpi_rx[cpuid]);
439         if (error)
440                 goto failed;
441
442         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, txpoll_context[cpuid],
443                                 &info->ifpi_tx[cpuid]);
444         if (error)
445                 goto failed;
446
447         /* Adjust polling frequency, after all registration is done */
448         poll_comm_adjust_pollhz(poll_common[cpuid]);
449
450         nextcpu = cpuid + 1;
451         if (nextcpu < ncpus2)
452                 lwkt_forwardmsg(netisr_portfn(nextcpu), &nmsg->lmsg);
453         else
454                 lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
455         return;
456 failed:
457         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, error);
458 }
459
460 static void
461 ifpoll_deregister_handler(netmsg_t nmsg)
462 {
463         struct ifnet *ifp = nmsg->lmsg.u.ms_resultp;
464         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
465
466         KKASSERT(cpuid < ncpus2);
467         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(cpuid));
468
469         /* Ignore errors */
470         if (cpuid == 0)
471                 stpoll_deregister(ifp);
472         iopoll_deregister(ifp, rxpoll_context[cpuid]);
473         iopoll_deregister(ifp, txpoll_context[cpuid]);
474
475         /* Adjust polling frequency, after all deregistration is done */
476         poll_comm_adjust_pollhz(poll_common[cpuid]);
477
478         nextcpu = cpuid + 1;
479         if (nextcpu < ncpus2)
480                 lwkt_forwardmsg(netisr_portfn(nextcpu), &nmsg->lmsg);
481         else
482                 lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
483 }
484
485 static void
486 stpoll_init(void)
487 {
488         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
489         const struct poll_comm *comm = poll_common[0];
490
491         sysctl_ctx_init(&st_ctx->poll_sysctl_ctx);
492         st_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
493                                    SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
494                                    OID_AUTO, "status", CTLFLAG_RD, 0, "");
495
496         SYSCTL_ADD_UINT(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
497                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
498                         OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
499                         &st_ctx->poll_handlers, 0,
500                         "Number of registered status poll handlers");
501
502         netmsg_init(&st_ctx->poll_netmsg, NULL, &netisr_adone_rport,
503                     0, stpoll_handler);
504 }
505
506 /*
507  * stpoll_handler is scheduled by sched_stpoll when appropriate, typically
508  * once per polling systimer tick.
509  */
510 static void
511 stpoll_handler(netmsg_t msg)
512 {
513         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
514         struct thread *td = curthread;
515         int i;
516
517         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(0));
518
519         crit_enter_quick(td);
520
521         /* Reply ASAP */
522         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
523
524         if (st_ctx->poll_handlers == 0) {
525                 crit_exit_quick(td);
526                 return;
527         }
528
529         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
530                 const struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[i];
531                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
532
533                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
534                         continue;
535
536                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
537                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
538                         rec->status_func(ifp);
539
540                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
541         }
542
543         crit_exit_quick(td);
544 }
545
546 /*
547  * Hook from status poll systimer.  Tries to schedule an status poll.
548  * NOTE: Caller should hold critical section.
549  */
550 static void
551 stpoll_clock(struct stpoll_ctx *st_ctx)
552 {
553         KKASSERT(mycpuid == 0);
554
555         if (st_ctx->poll_handlers == 0)
556                 return;
557         sched_stpoll(st_ctx);
558 }
559
560 static int
561 stpoll_register(struct ifnet *ifp, const struct ifpoll_status *st_rec)
562 {
563         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
564         int error;
565
566         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(0));
567
568         if (st_rec->status_func == NULL)
569                 return 0;
570
571         /*
572          * Check if there is room.
573          */
574         if (st_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
575                 /*
576                  * List full, cannot register more entries.
577                  * This should never happen; if it does, it is probably a
578                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
579                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
580                  * anyways, so just report a few times and then give up.
581                  */
582                 static int verbose = 10; /* XXX */
583
584                 if (verbose > 0) {
585                         kprintf("status poll handlers list full, "
586                                 "maybe a broken driver ?\n");
587                         verbose--;
588                 }
589                 error = ENOENT;
590         } else {
591                 struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
592
593                 rec->ifp = ifp;
594                 rec->serializer = st_rec->serializer;
595                 rec->status_func = st_rec->status_func;
596
597                 st_ctx->poll_handlers++;
598                 error = 0;
599         }
600         return error;
601 }
602
603 static int
604 stpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
605 {
606         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
607         int i, error;
608
609         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(0));
610
611         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
612                 if (st_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
613                         break;
614         }
615         if (i == st_ctx->poll_handlers) {
616                 error = ENOENT;
617         } else {
618                 st_ctx->poll_handlers--;
619                 if (i < st_ctx->poll_handlers) {
620                         /* Last entry replaces this one. */
621                         st_ctx->pr[i] = st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
622                 }
623                 error = 0;
624         }
625         return error;
626 }
627
628 static __inline void
629 iopoll_reset_state(struct iopoll_ctx *io_ctx)
630 {
631         crit_enter();
632         io_ctx->poll_burst = io_ctx->poll_each_burst;
633         io_ctx->pending_polls = 0;
634         io_ctx->residual_burst = 0;
635         io_ctx->phase = 0;
636         io_ctx->kern_frac = 0;
637         bzero(&io_ctx->poll_start_t, sizeof(io_ctx->poll_start_t));
638         bzero(&io_ctx->prev_t, sizeof(io_ctx->prev_t));
639         crit_exit();
640 }
641
642 static void
643 iopoll_init(int cpuid)
644 {
645         KKASSERT(cpuid < ncpus2);
646
647         rxpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_RX);
648         txpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_TX);
649 }
650
651 static struct iopoll_ctx *
652 iopoll_ctx_create(int cpuid, int poll_type)
653 {
654         struct poll_comm *comm;
655         struct iopoll_ctx *io_ctx;
656         const char *poll_type_str;
657         netisr_fn_t handler, more_handler;
658
659         KKASSERT(poll_type == IFPOLL_RX || poll_type == IFPOLL_TX);
660
661         /*
662          * Make sure that tunables are in sane state
663          */
664         if (iopoll_burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
665                 iopoll_burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
666         else if (iopoll_burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
667                 iopoll_burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
668
669         if (iopoll_each_burst > iopoll_burst_max)
670                 iopoll_each_burst = iopoll_burst_max;
671
672         comm = poll_common[cpuid];
673
674         /*
675          * Create the per-cpu polling context
676          */
677         io_ctx = kmalloc_cachealign(sizeof(*io_ctx), M_DEVBUF,
678             M_WAITOK | M_ZERO);
679
680         io_ctx->poll_each_burst = iopoll_each_burst;
681         io_ctx->poll_burst_max = iopoll_burst_max;
682         io_ctx->user_frac = 50;
683         if (poll_type == IFPOLL_RX)
684                 io_ctx->pollhz = comm->pollhz;
685         else
686                 io_ctx->pollhz = comm->pollhz / (comm->poll_txfrac + 1);
687         io_ctx->poll_cpuid = cpuid;
688         iopoll_reset_state(io_ctx);
689
690         if (poll_type == IFPOLL_RX) {
691                 handler = rxpoll_handler;
692                 more_handler = rxpollmore_handler;
693         } else {
694                 handler = txpoll_handler;
695                 more_handler = txpollmore_handler;
696         }
697
698         netmsg_init(&io_ctx->poll_netmsg, NULL, &netisr_adone_rport,
699             0, handler);
700         io_ctx->poll_netmsg.lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
701
702         netmsg_init(&io_ctx->poll_more_netmsg, NULL, &netisr_adone_rport,
703             0, more_handler);
704         io_ctx->poll_more_netmsg.lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
705
706         /*
707          * Initialize per-cpu sysctl nodes
708          */
709         if (poll_type == IFPOLL_RX)
710                 poll_type_str = "rx";
711         else
712                 poll_type_str = "tx";
713
714         sysctl_ctx_init(&io_ctx->poll_sysctl_ctx);
715         io_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
716                                    SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
717                                    OID_AUTO, poll_type_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
718         iopoll_add_sysctl(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
719             SYSCTL_CHILDREN(io_ctx->poll_sysctl_tree), io_ctx, poll_type);
720
721         return io_ctx;
722 }
723
724 /*
725  * Hook from iopoll systimer.  Tries to schedule an iopoll, but keeps
726  * track of lost ticks due to the previous handler taking too long.
727  * Normally, this should not happen, because polling handler should
728  * run for a short time.  However, in some cases (e.g. when there are
729  * changes in link status etc.) the drivers take a very long time
730  * (even in the order of milliseconds) to reset and reconfigure the
731  * device, causing apparent lost polls.
732  *
733  * The first part of the code is just for debugging purposes, and tries
734  * to count how often hardclock ticks are shorter than they should,
735  * meaning either stray interrupts or delayed events.
736  *
737  * WARNING! called from fastint or IPI, the MP lock might not be held.
738  * NOTE: Caller should hold critical section.
739  */
740 static void
741 iopoll_clock(struct iopoll_ctx *io_ctx)
742 {
743         union ifpoll_time t;
744         int delta;
745
746         KKASSERT(mycpuid == io_ctx->poll_cpuid);
747
748         if (io_ctx->poll_handlers == 0)
749                 return;
750
751         ifpoll_time_get(&t);
752         delta = ifpoll_time_diff(&io_ctx->prev_t, &t);
753         if (delta * io_ctx->pollhz < 500000)
754                 io_ctx->short_ticks++;
755         else
756                 io_ctx->prev_t = t;
757
758         if (io_ctx->pending_polls > 100) {
759                 /*
760                  * Too much, assume it has stalled (not always true
761                  * see comment above).
762                  */
763                 io_ctx->stalled++;
764                 io_ctx->pending_polls = 0;
765                 io_ctx->phase = 0;
766         }
767
768         if (io_ctx->phase <= 2) {
769                 if (io_ctx->phase != 0)
770                         io_ctx->suspect++;
771                 io_ctx->phase = 1;
772                 sched_iopoll(io_ctx);
773                 io_ctx->phase = 2;
774         }
775         if (io_ctx->pending_polls++ > 0)
776                 io_ctx->lost_polls++;
777 }
778
779 /*
780  * rxpoll_handler and txpoll_handler are scheduled by sched_iopoll when
781  * appropriate, typically once per polling systimer tick.
782  *
783  * Note that the message is replied immediately in order to allow a new
784  * ISR to be scheduled in the handler.
785  */
786 static void
787 rxpoll_handler(netmsg_t msg)
788 {
789         struct iopoll_ctx *io_ctx;
790         struct thread *td = curthread;
791         int i, cycles;
792
793         io_ctx = msg->lmsg.u.ms_resultp;
794         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
795
796         crit_enter_quick(td);
797
798         /* Reply ASAP */
799         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
800
801         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
802                 crit_exit_quick(td);
803                 return;
804         }
805
806         io_ctx->phase = 3;
807         if (io_ctx->residual_burst == 0) {
808                 /* First call in this tick */
809                 ifpoll_time_get(&io_ctx->poll_start_t);
810                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst;
811         }
812         cycles = (io_ctx->residual_burst < io_ctx->poll_each_burst) ?
813                  io_ctx->residual_burst : io_ctx->poll_each_burst;
814         io_ctx->residual_burst -= cycles;
815
816         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; i++) {
817                 const struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[i];
818                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
819
820                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
821                         continue;
822
823                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
824                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
825                         rec->poll_func(ifp, rec->arg, cycles);
826
827                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
828         }
829
830         /*
831          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority
832          * interrupt sources.
833          */
834         crit_exit_quick(td);
835         crit_enter_quick(td);
836
837         sched_iopollmore(io_ctx);
838         io_ctx->phase = 4;
839
840         crit_exit_quick(td);
841 }
842
843 static void
844 txpoll_handler(netmsg_t msg)
845 {
846         struct iopoll_ctx *io_ctx;
847         struct thread *td = curthread;
848         int i;
849
850         io_ctx = msg->lmsg.u.ms_resultp;
851         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
852
853         crit_enter_quick(td);
854
855         /* Reply ASAP */
856         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
857
858         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
859                 crit_exit_quick(td);
860                 return;
861         }
862
863         io_ctx->phase = 3;
864
865         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; i++) {
866                 const struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[i];
867                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
868
869                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
870                         continue;
871
872                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
873                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
874                         rec->poll_func(ifp, rec->arg, -1);
875
876                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
877         }
878
879         /*
880          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority
881          * interrupt sources.
882          */
883         crit_exit_quick(td);
884         crit_enter_quick(td);
885
886         sched_iopollmore(io_ctx);
887         io_ctx->phase = 4;
888
889         crit_exit_quick(td);
890 }
891
892 /*
893  * rxpollmore_handler and txpollmore_handler are called after other netisr's,
894  * possibly scheduling another rxpoll_handler or txpoll_handler call, or
895  * adapting the burst size for the next cycle.
896  *
897  * It is very bad to fetch large bursts of packets from a single card at once,
898  * because the burst could take a long time to be completely processed leading
899  * to unfairness.  To reduce the problem, and also to account better for time
900  * spent in network-related processing, we split the burst in smaller chunks
901  * of fixed size, giving control to the other netisr's between chunks.  This
902  * helps in improving the fairness, reducing livelock and accounting for the
903  * work performed in low level handling.
904  */
905 static void
906 rxpollmore_handler(netmsg_t msg)
907 {
908         struct thread *td = curthread;
909         struct iopoll_ctx *io_ctx;
910         union ifpoll_time t;
911         int kern_load;
912         uint32_t pending_polls;
913
914         io_ctx = msg->lmsg.u.ms_resultp;
915         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
916
917         crit_enter_quick(td);
918
919         /* Replay ASAP */
920         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
921
922         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
923                 crit_exit_quick(td);
924                 return;
925         }
926
927         io_ctx->phase = 5;
928         if (io_ctx->residual_burst > 0) {
929                 sched_iopoll(io_ctx);
930                 crit_exit_quick(td);
931                 /* Will run immediately on return, followed by netisrs */
932                 return;
933         }
934
935         /* Here we can account time spent in iopoll's in this tick */
936         ifpoll_time_get(&t);
937         kern_load = ifpoll_time_diff(&io_ctx->poll_start_t, &t);
938         kern_load = (kern_load * io_ctx->pollhz) / 10000; /* 0..100 */
939         io_ctx->kern_frac = kern_load;
940
941         if (kern_load > (100 - io_ctx->user_frac)) {
942                 /* Try decrease ticks */
943                 if (io_ctx->poll_burst > 1)
944                         io_ctx->poll_burst--;
945         } else {
946                 if (io_ctx->poll_burst < io_ctx->poll_burst_max)
947                         io_ctx->poll_burst++;
948         }
949
950         io_ctx->pending_polls--;
951         pending_polls = io_ctx->pending_polls;
952
953         if (pending_polls == 0) {
954                 /* We are done */
955                 io_ctx->phase = 0;
956         } else {
957                 /*
958                  * Last cycle was long and caused us to miss one or more
959                  * hardclock ticks.  Restart processing again, but slightly
960                  * reduce the burst size to prevent that this happens again.
961                  */
962                 io_ctx->poll_burst -= (io_ctx->poll_burst / 8);
963                 if (io_ctx->poll_burst < 1)
964                         io_ctx->poll_burst = 1;
965                 sched_iopoll(io_ctx);
966                 io_ctx->phase = 6;
967         }
968
969         crit_exit_quick(td);
970 }
971
972 static void
973 txpollmore_handler(netmsg_t msg)
974 {
975         struct thread *td = curthread;
976         struct iopoll_ctx *io_ctx;
977         uint32_t pending_polls;
978
979         io_ctx = msg->lmsg.u.ms_resultp;
980         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
981
982         crit_enter_quick(td);
983
984         /* Replay ASAP */
985         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
986
987         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
988                 crit_exit_quick(td);
989                 return;
990         }
991
992         io_ctx->phase = 5;
993
994         io_ctx->pending_polls--;
995         pending_polls = io_ctx->pending_polls;
996
997         if (pending_polls == 0) {
998                 /* We are done */
999                 io_ctx->phase = 0;
1000         } else {
1001                 /*
1002                  * Last cycle was long and caused us to miss one or more
1003                  * hardclock ticks.  Restart processing again.
1004                  */
1005                 sched_iopoll(io_ctx);
1006                 io_ctx->phase = 6;
1007         }
1008
1009         crit_exit_quick(td);
1010 }
1011
1012 static void
1013 iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *ctx, struct sysctl_oid_list *parent,
1014     struct iopoll_ctx *io_ctx, int poll_type)
1015 {
1016         if (poll_type == IFPOLL_RX) {
1017                 SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "burst_max",
1018                     CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_burstmax,
1019                     "IU", "Max Polling burst size");
1020
1021                 SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "each_burst",
1022                     CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_eachburst,
1023                     "IU", "Max size of each burst");
1024
1025                 SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "burst", CTLFLAG_RD,
1026                     &io_ctx->poll_burst, 0, "Current polling burst size");
1027
1028                 SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "user_frac", CTLFLAG_RW,
1029                     &io_ctx->user_frac, 0, "Desired user fraction of cpu time");
1030
1031                 SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "kern_frac", CTLFLAG_RD,
1032                     &io_ctx->kern_frac, 0, "Kernel fraction of cpu time");
1033
1034                 SYSCTL_ADD_INT(ctx, parent, OID_AUTO, "residual_burst", CTLFLAG_RD,
1035                     &io_ctx->residual_burst, 0,
1036                     "# of residual cycles in burst");
1037         }
1038
1039         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "phase", CTLFLAG_RD,
1040             &io_ctx->phase, 0, "Polling phase");
1041
1042         SYSCTL_ADD_ULONG(ctx, parent, OID_AUTO, "suspect", CTLFLAG_RW,
1043             &io_ctx->suspect, "Suspected events");
1044
1045         SYSCTL_ADD_ULONG(ctx, parent, OID_AUTO, "stalled", CTLFLAG_RW,
1046             &io_ctx->stalled, "Potential stalls");
1047
1048         SYSCTL_ADD_ULONG(ctx, parent, OID_AUTO, "short_ticks", CTLFLAG_RW,
1049             &io_ctx->short_ticks,
1050             "Hardclock ticks shorter than they should be");
1051
1052         SYSCTL_ADD_ULONG(ctx, parent, OID_AUTO, "lost_polls", CTLFLAG_RW,
1053             &io_ctx->lost_polls,
1054             "How many times we would have lost a poll tick");
1055
1056         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "pending_polls", CTLFLAG_RD,
1057             &io_ctx->pending_polls, 0, "Do we need to poll again");
1058
1059         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
1060             &io_ctx->poll_handlers, 0, "Number of registered poll handlers");
1061 }
1062
1063 static void
1064 sysctl_burstmax_handler(netmsg_t nmsg)
1065 {
1066         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1067         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1068
1069         io_ctx = msg->ctx;
1070         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1071
1072         io_ctx->poll_burst_max = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1073         if (io_ctx->poll_each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1074                 io_ctx->poll_each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1075         if (io_ctx->poll_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1076                 io_ctx->poll_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1077         if (io_ctx->residual_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1078                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1079
1080         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1081 }
1082
1083 static int
1084 sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1085 {
1086         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1087         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1088         uint32_t burst_max;
1089         int error;
1090
1091         burst_max = io_ctx->poll_burst_max;
1092         error = sysctl_handle_int(oidp, &burst_max, 0, req);
1093         if (error || req->newptr == NULL)
1094                 return error;
1095         if (burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
1096                 burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
1097         else if (burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
1098                 burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
1099
1100         netmsg_init(&msg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
1101                     0, sysctl_burstmax_handler);
1102         msg.base.lmsg.u.ms_result = burst_max;
1103         msg.ctx = io_ctx;
1104
1105         return lwkt_domsg(netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid), &msg.base.lmsg, 0);
1106 }
1107
1108 static void
1109 sysctl_eachburst_handler(netmsg_t nmsg)
1110 {
1111         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1112         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1113         uint32_t each_burst;
1114
1115         io_ctx = msg->ctx;
1116         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1117
1118         each_burst = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1119         if (each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1120                 each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1121         else if (each_burst < 1)
1122                 each_burst = 1;
1123         io_ctx->poll_each_burst = each_burst;
1124
1125         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1126 }
1127
1128 static int
1129 sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1130 {
1131         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1132         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1133         uint32_t each_burst;
1134         int error;
1135
1136         each_burst = io_ctx->poll_each_burst;
1137         error = sysctl_handle_int(oidp, &each_burst, 0, req);
1138         if (error || req->newptr == NULL)
1139                 return error;
1140
1141         netmsg_init(&msg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
1142                     0, sysctl_eachburst_handler);
1143         msg.base.lmsg.u.ms_result = each_burst;
1144         msg.ctx = io_ctx;
1145
1146         return lwkt_domsg(netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid), &msg.base.lmsg, 0);
1147 }
1148
1149 static int
1150 iopoll_register(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx,
1151                 const struct ifpoll_io *io_rec)
1152 {
1153         int error;
1154
1155         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1156
1157         if (io_rec->poll_func == NULL)
1158                 return 0;
1159
1160         /*
1161          * Check if there is room.
1162          */
1163         if (io_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
1164                 /*
1165                  * List full, cannot register more entries.
1166                  * This should never happen; if it does, it is probably a
1167                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
1168                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
1169                  * anyways, so just report a few times and then give up.
1170                  */
1171                 static int verbose = 10; /* XXX */
1172                 if (verbose > 0) {
1173                         kprintf("io poll handlers list full, "
1174                                 "maybe a broken driver ?\n");
1175                         verbose--;
1176                 }
1177                 error = ENOENT;
1178         } else {
1179                 struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1180
1181                 rec->ifp = ifp;
1182                 rec->serializer = io_rec->serializer;
1183                 rec->arg = io_rec->arg;
1184                 rec->poll_func = io_rec->poll_func;
1185
1186                 io_ctx->poll_handlers++;
1187                 error = 0;
1188         }
1189         return error;
1190 }
1191
1192 static int
1193 iopoll_deregister(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx)
1194 {
1195         int i, error;
1196
1197         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1198
1199         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; ++i) {
1200                 if (io_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
1201                         break;
1202         }
1203         if (i == io_ctx->poll_handlers) {
1204                 error = ENOENT;
1205         } else {
1206                 io_ctx->poll_handlers--;
1207                 if (i < io_ctx->poll_handlers) {
1208                         /* Last entry replaces this one. */
1209                         io_ctx->pr[i] = io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1210                 }
1211
1212                 if (io_ctx->poll_handlers == 0)
1213                         iopoll_reset_state(io_ctx);
1214                 error = 0;
1215         }
1216         return error;
1217 }
1218
1219 static void
1220 poll_comm_init(int cpuid)
1221 {
1222         struct poll_comm *comm;
1223         char cpuid_str[16];
1224
1225         comm = kmalloc_cachealign(sizeof(*comm), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
1226
1227         if (ifpoll_stfrac < 1)
1228                 ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
1229         if (ifpoll_txfrac < 1)
1230                 ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
1231
1232         comm->pollhz = ifpoll_pollhz;
1233         comm->poll_cpuid = cpuid;
1234         comm->poll_stfrac = ifpoll_stfrac - 1;
1235         comm->poll_txfrac = ifpoll_txfrac - 1;
1236
1237         ksnprintf(cpuid_str, sizeof(cpuid_str), "%d", cpuid);
1238
1239         sysctl_ctx_init(&comm->sysctl_ctx);
1240         comm->sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&comm->sysctl_ctx,
1241                             SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
1242                             OID_AUTO, cpuid_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
1243
1244         SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx, SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1245                         OID_AUTO, "pollhz", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1246                         comm, 0, sysctl_pollhz,
1247                         "I", "Device polling frequency");
1248
1249         if (cpuid == 0) {
1250                 SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx,
1251                                 SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1252                                 OID_AUTO, "status_frac",
1253                                 CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1254                                 comm, 0, sysctl_stfrac,
1255                                 "I", "# of cycles before status is polled");
1256         }
1257         SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx, SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1258                         OID_AUTO, "tx_frac", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1259                         comm, 0, sysctl_txfrac,
1260                         "I", "# of cycles before TX is polled");
1261
1262         poll_common[cpuid] = comm;
1263 }
1264
1265 static void
1266 poll_comm_start(int cpuid)
1267 {
1268         struct poll_comm *comm = poll_common[cpuid];
1269         systimer_func_t func;
1270
1271         /*
1272          * Initialize systimer
1273          */
1274         if (cpuid == 0)
1275                 func = poll_comm_systimer0;
1276         else
1277                 func = poll_comm_systimer;
1278         systimer_init_periodic_nq(&comm->pollclock, func, comm, 1);
1279 }
1280
1281 static void
1282 _poll_comm_systimer(struct poll_comm *comm)
1283 {
1284         if (comm->txfrac_count-- == 0) {
1285                 comm->txfrac_count = comm->poll_txfrac;
1286                 iopoll_clock(txpoll_context[comm->poll_cpuid]);
1287         }
1288         iopoll_clock(rxpoll_context[comm->poll_cpuid]);
1289 }
1290
1291 static void
1292 poll_comm_systimer0(systimer_t info, int in_ipi __unused,
1293     struct intrframe *frame __unused)
1294 {
1295         struct poll_comm *comm = info->data;
1296         globaldata_t gd = mycpu;
1297
1298         KKASSERT(comm->poll_cpuid == gd->gd_cpuid && gd->gd_cpuid == 0);
1299
1300         crit_enter_gd(gd);
1301
1302         if (comm->stfrac_count-- == 0) {
1303                 comm->stfrac_count = comm->poll_stfrac;
1304                 stpoll_clock(&stpoll_context);
1305         }
1306         _poll_comm_systimer(comm);
1307
1308         crit_exit_gd(gd);
1309 }
1310
1311 static void
1312 poll_comm_systimer(systimer_t info, int in_ipi __unused,
1313     struct intrframe *frame __unused)
1314 {
1315         struct poll_comm *comm = info->data;
1316         globaldata_t gd = mycpu;
1317
1318         KKASSERT(comm->poll_cpuid == gd->gd_cpuid && gd->gd_cpuid != 0);
1319
1320         crit_enter_gd(gd);
1321         _poll_comm_systimer(comm);
1322         crit_exit_gd(gd);
1323 }
1324
1325 static void
1326 poll_comm_adjust_pollhz(struct poll_comm *comm)
1327 {
1328         uint32_t handlers;
1329         int pollhz = 1;
1330
1331         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1332
1333         /*
1334          * If there is no polling handler registered, set systimer
1335          * frequency to the lowest value.  Polling systimer frequency
1336          * will be adjusted to the requested value, once there are
1337          * registered handlers.
1338          */
1339         handlers = rxpoll_context[mycpuid]->poll_handlers +
1340                    txpoll_context[mycpuid]->poll_handlers;
1341         if (comm->poll_cpuid == 0)
1342                 handlers += stpoll_context.poll_handlers;
1343         if (handlers)
1344                 pollhz = comm->pollhz;
1345         systimer_adjust_periodic(&comm->pollclock, pollhz);
1346 }
1347
1348 static int
1349 sysctl_pollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1350 {
1351         struct poll_comm *comm = arg1;
1352         struct netmsg_base nmsg;
1353         int error, phz;
1354
1355         phz = comm->pollhz;
1356         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
1357         if (error || req->newptr == NULL)
1358                 return error;
1359         if (phz <= 0)
1360                 return EINVAL;
1361         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
1362                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
1363
1364         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1365                     0, sysctl_pollhz_handler);
1366         nmsg.lmsg.u.ms_result = phz;
1367
1368         return lwkt_domsg(netisr_portfn(comm->poll_cpuid), &nmsg.lmsg, 0);
1369 }
1370
1371 static void
1372 sysctl_pollhz_handler(netmsg_t nmsg)
1373 {
1374         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1375
1376         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1377
1378         /* Save polling frequency */
1379         comm->pollhz = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1380
1381         /*
1382          * Adjust cached pollhz
1383          */
1384         rxpoll_context[mycpuid]->pollhz = comm->pollhz;
1385         txpoll_context[mycpuid]->pollhz =
1386             comm->pollhz / (comm->poll_txfrac + 1);
1387
1388         /*
1389          * Adjust polling frequency
1390          */
1391         poll_comm_adjust_pollhz(comm);
1392
1393         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1394 }
1395
1396 static int
1397 sysctl_stfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1398 {
1399         struct poll_comm *comm = arg1;
1400         struct netmsg_base nmsg;
1401         int error, stfrac;
1402
1403         KKASSERT(comm->poll_cpuid == 0);
1404
1405         stfrac = comm->poll_stfrac + 1;
1406         error = sysctl_handle_int(oidp, &stfrac, 0, req);
1407         if (error || req->newptr == NULL)
1408                 return error;
1409         if (stfrac < 1)
1410                 return EINVAL;
1411
1412         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1413                     0, sysctl_stfrac_handler);
1414         nmsg.lmsg.u.ms_result = stfrac - 1;
1415
1416         return lwkt_domsg(netisr_portfn(comm->poll_cpuid), &nmsg.lmsg, 0);
1417 }
1418
1419 static void
1420 sysctl_stfrac_handler(netmsg_t nmsg)
1421 {
1422         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1423         int stfrac = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1424
1425         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1426
1427         crit_enter();
1428         comm->poll_stfrac = stfrac;
1429         if (comm->stfrac_count > comm->poll_stfrac)
1430                 comm->stfrac_count = comm->poll_stfrac;
1431         crit_exit();
1432
1433         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1434 }
1435
1436 static int
1437 sysctl_txfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1438 {
1439         struct poll_comm *comm = arg1;
1440         struct netmsg_base nmsg;
1441         int error, txfrac;
1442
1443         txfrac = comm->poll_txfrac + 1;
1444         error = sysctl_handle_int(oidp, &txfrac, 0, req);
1445         if (error || req->newptr == NULL)
1446                 return error;
1447         if (txfrac < 1)
1448                 return EINVAL;
1449
1450         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1451                     0, sysctl_txfrac_handler);
1452         nmsg.lmsg.u.ms_result = txfrac - 1;
1453
1454         return lwkt_domsg(netisr_portfn(comm->poll_cpuid), &nmsg.lmsg, 0);
1455 }
1456
1457 static void
1458 sysctl_txfrac_handler(netmsg_t nmsg)
1459 {
1460         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1461         int txfrac = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1462
1463         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1464
1465         crit_enter();
1466         comm->poll_txfrac = txfrac;
1467         if (comm->txfrac_count > comm->poll_txfrac)
1468                 comm->txfrac_count = comm->poll_txfrac;
1469         crit_exit();
1470
1471         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1472 }
1473
1474 void
1475 ifpoll_compat_setup(struct ifpoll_compat *cp,
1476     struct sysctl_ctx_list *sysctl_ctx,
1477     struct sysctl_oid *sysctl_tree,
1478     int unit, struct lwkt_serialize *slz)
1479 {
1480         cp->ifpc_stcount = 0;
1481         cp->ifpc_stfrac = ((poll_common[0]->poll_stfrac + 1) *
1482             howmany(IOPOLL_BURST_MAX, IOPOLL_EACH_BURST)) - 1;
1483
1484         cp->ifpc_cpuid = unit % ncpus2;
1485         cp->ifpc_serializer = slz;
1486
1487         if (sysctl_ctx != NULL && sysctl_tree != NULL) {
1488                 SYSCTL_ADD_PROC(sysctl_ctx, SYSCTL_CHILDREN(sysctl_tree),
1489                     OID_AUTO, "npoll_stfrac", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1490                     cp, 0, sysctl_compat_npoll_stfrac, "I",
1491                     "polling status frac");
1492                 SYSCTL_ADD_PROC(sysctl_ctx, SYSCTL_CHILDREN(sysctl_tree),
1493                     OID_AUTO, "npoll_cpuid", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1494                     cp, 0, sysctl_compat_npoll_cpuid, "I",
1495                     "polling cpuid");
1496         }
1497 }
1498
1499 static int
1500 sysctl_compat_npoll_stfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1501 {
1502         struct ifpoll_compat *cp = arg1;
1503         int error = 0, stfrac;
1504
1505         lwkt_serialize_enter(cp->ifpc_serializer);
1506
1507         stfrac = cp->ifpc_stfrac + 1;
1508         error = sysctl_handle_int(oidp, &stfrac, 0, req);
1509         if (!error && req->newptr != NULL) {
1510                 if (stfrac < 1) {
1511                         error = EINVAL;
1512                 } else {
1513                         cp->ifpc_stfrac = stfrac - 1;
1514                         if (cp->ifpc_stcount > cp->ifpc_stfrac)
1515                                 cp->ifpc_stcount = cp->ifpc_stfrac;
1516                 }
1517         }
1518
1519         lwkt_serialize_exit(cp->ifpc_serializer);
1520         return error;
1521 }
1522
1523 static int
1524 sysctl_compat_npoll_cpuid(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1525 {
1526         struct ifpoll_compat *cp = arg1;
1527         int error = 0, cpuid;
1528
1529         lwkt_serialize_enter(cp->ifpc_serializer);
1530
1531         cpuid = cp->ifpc_cpuid;
1532         error = sysctl_handle_int(oidp, &cpuid, 0, req);
1533         if (!error && req->newptr != NULL) {
1534                 if (cpuid < 0 || cpuid >= ncpus2)
1535                         error = EINVAL;
1536                 else
1537                         cp->ifpc_cpuid = cpuid;
1538         }
1539
1540         lwkt_serialize_exit(cp->ifpc_serializer);
1541         return error;
1542 }