sys/kern/kern_intr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003 Matthew Dillon <dillon@backplane.com> All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 1997, Stefan Esser <se@freebsd.org> All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
  10  *    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 AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_intr.c,v 1.24.2.1 2001/10/14 20:05:50 luigi Exp $
  27  * $DragonFly: src/sys/kern/kern_intr.c,v 1.29 2005/10/26 01:16:04 dillon Exp $
  28  *
  29  */
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/kernel.h>
  35 #include <sys/sysctl.h>
  36 #include <sys/thread.h>
  37 #include <sys/proc.h>
  38 #include <sys/thread2.h>
  39 #include <sys/random.h>
  40 #include <sys/serialize.h>
  41 #include <sys/bus.h>
  42
  43 #include <machine/ipl.h>
  44 #include <machine/frame.h>
  45
  46 #include <sys/interrupt.h>
  47
  48 typedef struct intrec {
  49     struct intrec *next;
  50     inthand2_t  *handler;
  51     void        *argument;
  52     char        *name;
  53     int         intr;
  54     int         intr_flags;
  55     struct lwkt_serialize *serializer;
  56 } *intrec_t;
  57
  58 struct intr_info {
  59         intrec_t        i_reclist;
  60         struct thread   i_thread;
  61         struct random_softc i_random;
  62         int             i_running;
  63         long            i_count;
  64         int             i_fast;
  65         int             i_slow;
  66         int             i_state;
  67 } intr_info_ary[NHWI + NSWI];
  68
  69 #define EMERGENCY_INTR_POLLING_FREQ_MAX 20000
  70
  71 static int sysctl_emergency_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
  72 static int sysctl_emergency_enable(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
  73 static void emergency_intr_timer_callback(systimer_t, struct intrframe *);
  74 static void ithread_handler(void *arg);
  75 static void ithread_emergency(void *arg);
  76
  77 int intr_info_size = sizeof(intr_info_ary) / sizeof(intr_info_ary[0]);
  78
  79 static struct systimer emergency_intr_timer;
  80 static struct thread emergency_intr_thread;
  81
  82 #define ISTATE_NOTHREAD         0
  83 #define ISTATE_NORMAL           1
  84 #define ISTATE_LIVELOCKED       2
  85
  86 static int livelock_limit = 50000;
  87 static int livelock_lowater = 20000;
  88 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, livelock_limit,
  89         CTLFLAG_RW, &livelock_limit, 0, "Livelock interrupt rate limit");
  90 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, livelock_lowater,
  91         CTLFLAG_RW, &livelock_lowater, 0, "Livelock low-water mark restore");
  92
  93 static int emergency_intr_enable = 0;   /* emergency interrupt polling */
  94 TUNABLE_INT("kern.emergency_intr_enable", &emergency_intr_enable);
  95 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, emergency_intr_enable, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
  96         0, 0, sysctl_emergency_enable, "I", "Emergency Interrupt Poll Enable");
  97
  98 static int emergency_intr_freq = 10;    /* emergency polling frequency */
  99 TUNABLE_INT("kern.emergency_intr_freq", &emergency_intr_freq);
 100 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, emergency_intr_freq, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 101         0, 0, sysctl_emergency_freq, "I", "Emergency Interrupt Poll Frequency");
 102
 103 /*
 104  * Sysctl support routines
 105  */
 106 static int
 107 sysctl_emergency_enable(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 108 {
 109         int error, enabled;
 110
 111         enabled = emergency_intr_enable;
 112         error = sysctl_handle_int(oidp, &enabled, 0, req);
 113         if (error || req->newptr == NULL)
 114                 return error;
 115         emergency_intr_enable = enabled;
 116         if (emergency_intr_enable) {
 117                 emergency_intr_timer.periodic =
 118                         sys_cputimer->fromhz(emergency_intr_freq);
 119         } else {
 120                 emergency_intr_timer.periodic = sys_cputimer->fromhz(1);
 121         }
 122         return 0;
 123 }
 124
 125 static int
 126 sysctl_emergency_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 127 {
 128         int error, phz;
 129
 130         phz = emergency_intr_freq;
 131         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
 132         if (error || req->newptr == NULL)
 133                 return error;
 134         if (phz <= 0)
 135                 return EINVAL;
 136         else if (phz > EMERGENCY_INTR_POLLING_FREQ_MAX)
 137                 phz = EMERGENCY_INTR_POLLING_FREQ_MAX;
 138
 139         emergency_intr_freq = phz;
 140         if (emergency_intr_enable) {
 141                 emergency_intr_timer.periodic =
 142                         sys_cputimer->fromhz(emergency_intr_freq);
 143         } else {
 144                 emergency_intr_timer.periodic = sys_cputimer->fromhz(1);
 145         }
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Register an SWI or INTerrupt handler.
 151  */
 152 void *
 153 register_swi(int intr, inthand2_t *handler, void *arg, const char *name,
 154                 struct lwkt_serialize *serializer)
 155 {
 156     if (intr < NHWI || intr >= NHWI + NSWI)
 157         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
 158     return(register_int(intr, handler, arg, name, serializer, 0));
 159 }
 160
 161 void *
 162 register_int(int intr, inthand2_t *handler, void *arg, const char *name,
 163                 struct lwkt_serialize *serializer, int intr_flags)
 164 {
 165     struct intr_info *info;
 166     struct intrec **list;
 167     intrec_t rec;
 168
 169     if (intr < 0 || intr >= NHWI + NSWI)
 170         panic("register_int: bad intr %d", intr);
 171     if (name == NULL)
 172         name = "???";
 173     info = &intr_info_ary[intr];
 174
 175     rec = malloc(sizeof(struct intrec), M_DEVBUF, M_INTWAIT);
 176     rec->name = malloc(strlen(name) + 1, M_DEVBUF, M_INTWAIT);
 177     strcpy(rec->name, name);
 178
 179     rec->handler = handler;
 180     rec->argument = arg;
 181     rec->intr = intr;
 182     rec->intr_flags = intr_flags;
 183     rec->next = NULL;
 184     rec->serializer = serializer;
 185
 186     list = &info->i_reclist;
 187
 188     /*
 189      * Keep track of how many fast and slow interrupts we have.
 190      */
 191     if (intr_flags & INTR_FAST)
 192         ++info->i_fast;
 193     else
 194         ++info->i_slow;
 195
 196     /*
 197      * Create an emergency polling thread and set up a systimer to wake
 198      * it up.
 199      */
 200     if (emergency_intr_thread.td_kstack == NULL) {
 201         lwkt_create(ithread_emergency, NULL, NULL,
 202                     &emergency_intr_thread, TDF_STOPREQ|TDF_INTTHREAD, -1,
 203                     "ithread emerg");
 204         systimer_init_periodic_nq(&emergency_intr_timer,
 205                     emergency_intr_timer_callback, &emergency_intr_thread,
 206                     (emergency_intr_enable ? emergency_intr_freq : 1));
 207     }
 208
 209     /*
 210      * Create an interrupt thread if necessary, leave it in an unscheduled
 211      * state.
 212      */
 213     if (info->i_state == ISTATE_NOTHREAD) {
 214         info->i_state = ISTATE_NORMAL;
 215         lwkt_create((void *)ithread_handler, (void *)intr, NULL,
 216             &info->i_thread, TDF_STOPREQ|TDF_INTTHREAD, -1,
 217             "ithread %d", intr);
 218         if (intr >= NHWI && intr < NHWI + NSWI)
 219             lwkt_setpri(&info->i_thread, TDPRI_SOFT_NORM);
 220         else
 221             lwkt_setpri(&info->i_thread, TDPRI_INT_MED);
 222         info->i_thread.td_preemptable = lwkt_preempt;
 223     }
 224
 225     /*
 226      * Add the record to the interrupt list
 227      */
 228     crit_enter();       /* token */
 229     while (*list != NULL)
 230         list = &(*list)->next;
 231     *list = rec;
 232     crit_exit();
 233     return(rec);
 234 }
 235
 236 int
 237 unregister_swi(void *id)
 238 {
 239     return(unregister_int(id));
 240 }
 241
 242 int
 243 unregister_int(void *id)
 244 {
 245     struct intr_info *info;
 246     struct intrec **list;
 247     intrec_t rec;
 248     int intr;
 249
 250     intr = ((intrec_t)id)->intr;
 251
 252     if (intr < 0 || intr > NHWI + NSWI)
 253         panic("register_int: bad intr %d", intr);
 254
 255     info = &intr_info_ary[intr];
 256
 257     /*
 258      * Remove the interrupt descriptor
 259      */
 260     crit_enter();
 261     list = &info->i_reclist;
 262     while ((rec = *list) != NULL) {
 263         if (rec == id) {
 264             *list = rec->next;
 265             break;
 266         }
 267         list = &rec->next;
 268     }
 269     crit_exit();
 270
 271     /*
 272      * Free it, adjust interrupt type counts
 273      */
 274     if (rec != NULL) {
 275         if (rec->intr_flags & INTR_FAST)
 276             --info->i_fast;
 277         else
 278             --info->i_slow;
 279         free(rec->name, M_DEVBUF);
 280         free(rec, M_DEVBUF);
 281     } else {
 282         printf("warning: unregister_int: int %d handler for %s not found\n",
 283                 intr, ((intrec_t)id)->name);
 284     }
 285
 286     /*
 287      * Return the number of interrupt vectors still registered on this intr
 288      */
 289     return(info->i_fast + info->i_slow);
 290 }
 291
 292 int
 293 get_registered_intr(void *id)
 294 {
 295     return(((intrec_t)id)->intr);
 296 }
 297
 298 const char *
 299 get_registered_name(int intr)
 300 {
 301     intrec_t rec;
 302
 303     if (intr < 0 || intr > NHWI + NSWI)
 304         panic("register_int: bad intr %d", intr);
 305
 306     if ((rec = intr_info_ary[intr].i_reclist) == NULL)
 307         return(NULL);
 308     else if (rec->next)
 309         return("mux");
 310     else
 311         return(rec->name);
 312 }
 313
 314 int
 315 count_registered_ints(int intr)
 316 {
 317     struct intr_info *info;
 318
 319     if (intr < 0 || intr > NHWI + NSWI)
 320         panic("register_int: bad intr %d", intr);
 321     info = &intr_info_ary[intr];
 322     return(info->i_fast + info->i_slow);
 323 }
 324
 325 long
 326 get_interrupt_counter(int intr)
 327 {
 328     struct intr_info *info;
 329
 330     if (intr < 0 || intr > NHWI + NSWI)
 331         panic("register_int: bad intr %d", intr);
 332     info = &intr_info_ary[intr];
 333     return(info->i_count);
 334 }
 335
 336
 337 void
 338 swi_setpriority(int intr, int pri)
 339 {
 340     struct intr_info *info;
 341
 342     if (intr < NHWI || intr >= NHWI + NSWI)
 343         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
 344     info = &intr_info_ary[intr];
 345     if (info->i_state != ISTATE_NOTHREAD)
 346         lwkt_setpri(&info->i_thread, pri);
 347 }
 348
 349 void
 350 register_randintr(int intr)
 351 {
 352     struct intr_info *info;
 353
 354     if ((unsigned int)intr >= NHWI + NSWI)
 355         panic("register_randintr: bad intr %d", intr);
 356     info = &intr_info_ary[intr];
 357     info->i_random.sc_intr = intr;
 358     info->i_random.sc_enabled = 1;
 359 }
 360
 361 void
 362 unregister_randintr(int intr)
 363 {
 364     struct intr_info *info;
 365
 366     if (intr < NHWI || intr >= NHWI + NSWI)
 367         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
 368     info = &intr_info_ary[intr];
 369     info->i_random.sc_enabled = 0;
 370 }
 371
 372 /*
 373  * Dispatch an interrupt.  If there's nothing to do we have a stray
 374  * interrupt and can just return, leaving the interrupt masked.
 375  *
 376  * We need to schedule the interrupt and set its i_running bit.  If
 377  * we are not on the interrupt thread's cpu we have to send a message
 378  * to the correct cpu that will issue the desired action (interlocking
 379  * with the interrupt thread's critical section).  We do NOT attempt to
 380  * reschedule interrupts whos i_running bit is already set because
 381  * this would prematurely wakeup a livelock-limited interrupt thread.
 382  *
 383  * i_running is only tested/set on the same cpu as the interrupt thread.
 384  *
 385  * We are NOT in a critical section, which will allow the scheduled
 386  * interrupt to preempt us.  The MP lock might *NOT* be held here.
 387  */
 388 #ifdef SMP
 389
 390 static void
 391 sched_ithd_remote(void *arg)
 392 {
 393     sched_ithd((int)arg);
 394 }
 395
 396 #endif
 397
 398 void
 399 sched_ithd(int intr)
 400 {
 401     struct intr_info *info;
 402
 403     info = &intr_info_ary[intr];
 404
 405     ++info->i_count;
 406     if (info->i_state != ISTATE_NOTHREAD) {
 407         if (info->i_reclist == NULL) {
 408             printf("sched_ithd: stray interrupt %d\n", intr);
 409         } else {
 410 #ifdef SMP
 411             if (info->i_thread.td_gd == mycpu) {
 412                 if (info->i_running == 0) {
 413                     info->i_running = 1;
 414                     if (info->i_state != ISTATE_LIVELOCKED)
 415                         lwkt_schedule(&info->i_thread); /* MIGHT PREEMPT */
 416                 }
 417             } else {
 418                 lwkt_send_ipiq(info->i_thread.td_gd,
 419                                 sched_ithd_remote, (void *)intr);
 420             }
 421 #else
 422             if (info->i_running == 0) {
 423                 info->i_running = 1;
 424                 if (info->i_state != ISTATE_LIVELOCKED)
 425                     lwkt_schedule(&info->i_thread); /* MIGHT PREEMPT */
 426             }
 427 #endif
 428         }
 429     } else {
 430         printf("sched_ithd: stray interrupt %d\n", intr);
 431     }
 432 }
 433
 434 /*
 435  * This is run from a periodic SYSTIMER (and thus must be MP safe, the BGL
 436  * might not be held).
 437  */
 438 static void
 439 ithread_livelock_wakeup(systimer_t st)
 440 {
 441     struct intr_info *info;
 442
 443     info = &intr_info_ary[(int)st->data];
 444     if (info->i_state != ISTATE_NOTHREAD)
 445         lwkt_schedule(&info->i_thread);
 446 }
 447
 448 /*
 449  * This function is called drectly from the ICU or APIC vector code assembly
 450  * to process an interrupt.  The critical section and interrupt deferral
 451  * checks have already been done but the function is entered WITHOUT
 452  * a critical section held.  The BGL may or may not be held.
 453  *
 454  * Must return non-zero if we do not want the vector code to re-enable
 455  * the interrupt (which we don't if we have to schedule the interrupt)
 456  */
 457 int ithread_fast_handler(struct intrframe frame);
 458
 459 int
 460 ithread_fast_handler(struct intrframe frame)
 461 {
 462     int intr;
 463     struct intr_info *info;
 464     struct intrec **list;
 465     int must_schedule;
 466 #ifdef SMP
 467     int got_mplock;
 468 #endif
 469     intrec_t rec, next_rec;
 470     globaldata_t gd;
 471
 472     intr = frame.if_vec;
 473     gd = mycpu;
 474
 475     info = &intr_info_ary[intr];
 476
 477     /*
 478      * If we are not processing any FAST interrupts, just schedule the thing.
 479      * (since we aren't in a critical section, this can result in a
 480      * preemption)
 481      */
 482     if (info->i_fast == 0) {
 483         sched_ithd(intr);
 484         return(1);
 485     }
 486
 487     /*
 488      * This should not normally occur since interrupts ought to be
 489      * masked if the ithread has been scheduled or is running.
 490      */
 491     if (info->i_running)
 492         return(1);
 493
 494     /*
 495      * Bump the interrupt nesting level to process any FAST interrupts.
 496      * Obtain the MP lock as necessary.  If the MP lock cannot be obtained,
 497      * schedule the interrupt thread to deal with the issue instead.
 498      *
 499      * To reduce overhead, just leave the MP lock held once it has been
 500      * obtained.
 501      */
 502     crit_enter_gd(gd);
 503     ++gd->gd_intr_nesting_level;
 504     ++gd->gd_cnt.v_intr;
 505     must_schedule = info->i_slow;
 506 #ifdef SMP
 507     got_mplock = 0;
 508 #endif
 509
 510     list = &info->i_reclist;
 511     for (rec = *list; rec; rec = next_rec) {
 512         next_rec = rec->next;   /* rec may be invalid after call */
 513
 514         if (rec->intr_flags & INTR_FAST) {
 515 #ifdef SMP
 516             if ((rec->intr_flags & INTR_MPSAFE) == 0 && got_mplock == 0) {
 517                 if (try_mplock() == 0) {
 518                     /*
 519                      * XXX forward to the cpu holding the MP lock
 520                      */
 521                     must_schedule = 1;
 522                     break;
 523                 }
 524                 got_mplock = 1;
 525             }
 526 #endif
 527             if (rec->serializer) {
 528                 must_schedule += lwkt_serialize_handler_try(
 529                                         rec->serializer, rec->handler,
 530                                         rec->argument, &frame);
 531             } else {
 532                 rec->handler(rec->argument, &frame);
 533             }
 534         }
 535     }
 536
 537     /*
 538      * Cleanup
 539      */
 540     --gd->gd_intr_nesting_level;
 541 #ifdef SMP
 542     if (got_mplock)
 543         rel_mplock();
 544 #endif
 545     crit_exit_gd(gd);
 546
 547     /*
 548      * If we had a problem, schedule the thread to catch the missed
 549      * records (it will just re-run all of them).  A return value of 0
 550      * indicates that all handlers have been run and the interrupt can
 551      * be re-enabled, and a non-zero return indicates that the interrupt
 552      * thread controls re-enablement.
 553      */
 554     if (must_schedule)
 555         sched_ithd(intr);
 556     else
 557         ++info->i_count;
 558     return(must_schedule);
 559 }
 560
 561 #if 0
 562
 563 6: ;                                                                    \
 564         /* could not get the MP lock, forward the interrupt */          \
 565         movl    mp_lock, %eax ;          /* check race */               \
 566         cmpl    $MP_FREE_LOCK,%eax ;                                    \
 567         je      2b ;                                                    \
 568         incl    PCPU(cnt)+V_FORWARDED_INTS ;                            \
 569         subl    $12,%esp ;                                              \
 570         movl    $irq_num,8(%esp) ;                                      \
 571         movl    $forward_fastint_remote,4(%esp) ;                       \
 572         movl    %eax,(%esp) ;                                           \
 573         call    lwkt_send_ipiq_bycpu ;                                  \
 574         addl    $12,%esp ;                                              \
 575         jmp     5f ;
 576
 577 #endif
 578
 579
 580 /*
 581  * Interrupt threads run this as their main loop.
 582  *
 583  * The handler begins execution outside a critical section and with the BGL
 584  * held.
 585  *
 586  * The i_running state starts at 0.  When an interrupt occurs, the hardware
 587  * interrupt is disabled and sched_ithd() The HW interrupt remains disabled
 588  * until all routines have run.  We then call ithread_done() to reenable
 589  * the HW interrupt and deschedule us until the next interrupt.
 590  *
 591  * We are responsible for atomically checking i_running and ithread_done()
 592  * is responsible for atomically checking for platform-specific delayed
 593  * interrupts.  i_running for our irq is only set in the context of our cpu,
 594  * so a critical section is a sufficient interlock.
 595  */
 596 #define LIVELOCK_TIMEFRAME(freq)        ((freq) >> 2)   /* 1/4 second */
 597
 598 static void
 599 ithread_handler(void *arg)
 600 {
 601     struct intr_info *info;
 602     int use_limit;
 603     int lticks;
 604     int lcount;
 605     int intr;
 606     struct intrec **list;
 607     intrec_t rec, nrec;
 608     globaldata_t gd;
 609     struct systimer ill_timer;  /* enforced freq. timer */
 610     u_int ill_count;            /* interrupt livelock counter */
 611
 612     ill_count = 0;
 613     lticks = ticks;
 614     lcount = 0;
 615     intr = (int)arg;
 616     info = &intr_info_ary[intr];
 617     list = &info->i_reclist;
 618     gd = mycpu;
 619
 620     /*
 621      * The loop must be entered with one critical section held.
 622      */
 623     crit_enter_gd(gd);
 624
 625     for (;;) {
 626         /*
 627          * If an interrupt is pending, clear i_running and execute the
 628          * handlers.  Note that certain types of interrupts can re-trigger
 629          * and set i_running again.
 630          *
 631          * Each handler is run in a critical section.  Note that we run both
 632          * FAST and SLOW designated service routines.
 633          */
 634         if (info->i_running) {
 635             ++ill_count;
 636             info->i_running = 0;
 637             for (rec = *list; rec; rec = nrec) {
 638                 nrec = rec->next;
 639                 if (rec->serializer) {
 640                     lwkt_serialize_handler_call(rec->serializer, rec->handler,
 641                                                 rec->argument, NULL);
 642                 } else {
 643                     rec->handler(rec->argument, NULL);
 644                 }
 645             }
 646         }
 647
 648         /*
 649          * This is our interrupt hook to add rate randomness to the random
 650          * number generator.
 651          */
 652         if (info->i_random.sc_enabled)
 653             add_interrupt_randomness(intr);
 654
 655         /*
 656          * Unmask the interrupt to allow it to trigger again.  This only
 657          * applies to certain types of interrupts (typ level interrupts).
 658          * This can result in the interrupt retriggering, but the retrigger
 659          * will not be processed until we cycle our critical section.
 660          *
 661          * Only unmask interrupts while handlers are installed.  It is
 662          * possible to hit a situation where no handlers are installed
 663          * due to a device driver livelocking and then tearing down its
 664          * interrupt on close (the parallel bus being a good example).
 665          */
 666         if (*list)
 667             ithread_unmask(intr);
 668
 669         /*
 670          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority interrupt
 671          * sources, such as the statclock, so thread time accounting
 672          * will still work.  This may also cause an interrupt to re-trigger.
 673          */
 674         crit_exit_gd(gd);
 675         crit_enter_gd(gd);
 676
 677         /*
 678          * LIVELOCK STATE MACHINE
 679          */
 680         switch(info->i_state) {
 681         case ISTATE_NORMAL:
 682             /*
 683              * Calculate a running average every tick.
 684              */
 685             if (lticks != ticks) {
 686                 lticks = ticks;
 687                 ill_count -= ill_count / hz;
 688             }
 689
 690             /*
 691              * If we did not exceed the frequency limit, we are done.
 692              * If the interrupt has not retriggered we deschedule ourselves.
 693              */
 694             if (ill_count <= livelock_limit) {
 695                 if (info->i_running == 0) {
 696                     lwkt_deschedule_self(gd->gd_curthread);
 697                     lwkt_switch();
 698                 }
 699                 break;
 700             }
 701
 702             /*
 703              * Otherwise we are livelocked.  Set up a periodic systimer
 704              * to wake the thread up at the limit frequency.
 705              */
 706             printf("intr %d at %d > %d hz, livelocked limit engaged!\n",
 707                    intr, livelock_limit, ill_count);
 708             info->i_state = ISTATE_LIVELOCKED;
 709             if ((use_limit = livelock_limit) < 100)
 710                 use_limit = 100;
 711             else if (use_limit > 500000)
 712                 use_limit = 500000;
 713             systimer_init_periodic(&ill_timer, ithread_livelock_wakeup,
 714                                    (void *)intr, use_limit);
 715             lcount = 0;
 716             /* fall through */
 717         case ISTATE_LIVELOCKED:
 718             /*
 719              * Wait for our periodic timer to go off.  Since the interrupt
 720              * has re-armed it can still set i_running, but it will not
 721              * reschedule us while we are in a livelocked state.
 722              */
 723             lwkt_deschedule_self(gd->gd_curthread);
 724             lwkt_switch();
 725
 726             /*
 727              * Check to see if the livelock condition no longer applies.
 728              * The interrupt must be able to operate normally for one
 729              * full second before we restore normal operation.
 730              */
 731             if (lticks != ticks) {
 732                 lticks = ticks;
 733                 if (ill_count < livelock_lowater) {
 734                     if (++lcount >= hz) {
 735                         info->i_state = ISTATE_NORMAL;
 736                         systimer_del(&ill_timer);
 737                         printf("intr %d at %d < %d hz, livelock removed\n",
 738                                intr, ill_count, livelock_lowater);
 739                     }
 740                 } else {
 741                     lcount = 0;
 742                 }
 743                 ill_count -= ill_count / hz;
 744             }
 745             break;
 746         }
 747     }
 748     /* not reached */
 749 }
 750
 751 /*
 752  * Emergency interrupt polling thread.  The thread begins execution
 753  * outside a critical section with the BGL held.
 754  *
 755  * If emergency interrupt polling is enabled, this thread will
 756  * execute all system interrupts not marked INTR_NOPOLL at the
 757  * specified polling frequency.
 758  *
 759  * WARNING!  This thread runs *ALL* interrupt service routines that
 760  * are not marked INTR_NOPOLL, which basically means everything except
 761  * the 8254 clock interrupt and the ATA interrupt.  It has very high
 762  * overhead and should only be used in situations where the machine
 763  * cannot otherwise be made to work.  Due to the severe performance
 764  * degredation, it should not be enabled on production machines.
 765  */
 766 static void
 767 ithread_emergency(void *arg __unused)
 768 {
 769     struct intr_info *info;
 770     intrec_t rec, nrec;
 771     int intr;
 772
 773     for (;;) {
 774         for (intr = 0; intr < NHWI + NSWI; ++intr) {
 775             info = &intr_info_ary[intr];
 776             for (rec = info->i_reclist; rec; rec = nrec) {
 777                 if ((rec->intr_flags & INTR_NOPOLL) == 0) {
 778                     if (rec->serializer) {
 779                         lwkt_serialize_handler_call(rec->serializer,
 780                                                 rec->handler, rec->argument, NULL);
 781                     } else {
 782                         rec->handler(rec->argument, NULL);
 783                     }
 784                 }
 785                 nrec = rec->next;
 786             }
 787         }
 788         lwkt_deschedule_self(curthread);
 789         lwkt_switch();
 790     }
 791 }
 792
 793 /*
 794  * Systimer callback - schedule the emergency interrupt poll thread
 795  *                     if emergency polling is enabled.
 796  */
 797 static
 798 void
 799 emergency_intr_timer_callback(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
 800 {
 801     if (emergency_intr_enable)
 802         lwkt_schedule(info->data);
 803 }
 804
 805 /*
 806  * Sysctls used by systat and others: hw.intrnames and hw.intrcnt.
 807  * The data for this machine dependent, and the declarations are in machine
 808  * dependent code.  The layout of intrnames and intrcnt however is machine
 809  * independent.
 810  *
 811  * We do not know the length of intrcnt and intrnames at compile time, so
 812  * calculate things at run time.
 813  */
 814
 815 static int
 816 sysctl_intrnames(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 817 {
 818     struct intr_info *info;
 819     intrec_t rec;
 820     int error = 0;
 821     int len;
 822     int intr;
 823     char buf[64];
 824
 825     for (intr = 0; error == 0 && intr < NHWI + NSWI; ++intr) {
 826         info = &intr_info_ary[intr];
 827
 828         len = 0;
 829         buf[0] = 0;
 830         for (rec = info->i_reclist; rec; rec = rec->next) {
 831             snprintf(buf + len, sizeof(buf) - len, "%s%s",
 832                 (len ? "/" : ""), rec->name);
 833             len += strlen(buf + len);
 834         }
 835         if (len == 0) {
 836             snprintf(buf, sizeof(buf), "irq%d", intr);
 837             len = strlen(buf);
 838         }
 839         error = SYSCTL_OUT(req, buf, len + 1);
 840     }
 841     return (error);
 842 }
 843
 844
 845 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, intrnames, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD,
 846         NULL, 0, sysctl_intrnames, "", "Interrupt Names");
 847
 848 static int
 849 sysctl_intrcnt(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 850 {
 851     struct intr_info *info;
 852     int error = 0;
 853     int intr;
 854
 855     for (intr = 0; intr < NHWI + NSWI; ++intr) {
 856         info = &intr_info_ary[intr];
 857
 858         error = SYSCTL_OUT(req, &info->i_count, sizeof(info->i_count));
 859         if (error)
 860                 break;
 861     }
 862     return(error);
 863 }
 864
 865 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, intrcnt, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD,
 866         NULL, 0, sysctl_intrcnt, "", "Interrupt Counts");
 867