ifpoll: Utilize kmalloc_cachealign()
[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    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         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         int                     pollhz;
190
191         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
192         struct stpoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
193
194         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
195         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
196 } __cachealign;
197
198 struct iopoll_sysctl_netmsg {
199         struct netmsg_base      base;
200         struct iopoll_ctx       *ctx;
201 };
202
203 void            ifpoll_init_pcpu(int);
204 static void     ifpoll_register_handler(netmsg_t);
205 static void     ifpoll_deregister_handler(netmsg_t);
206
207 /*
208  * Status polling
209  */
210 static void     stpoll_init(void);
211 static void     stpoll_handler(netmsg_t);
212 static void     stpoll_clock(struct stpoll_ctx *);
213 static int      stpoll_register(struct ifnet *, const struct ifpoll_status *);
214 static int      stpoll_deregister(struct ifnet *);
215
216 /*
217  * RX/TX polling
218  */
219 static struct iopoll_ctx *iopoll_ctx_create(int, int);
220 static void     iopoll_init(int);
221 static void     rxpoll_handler(netmsg_t);
222 static void     txpoll_handler(netmsg_t);
223 static void     rxpollmore_handler(netmsg_t);
224 static void     txpollmore_handler(netmsg_t);
225 static void     iopoll_clock(struct iopoll_ctx *);
226 static int      iopoll_register(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *,
227                     const struct ifpoll_io *);
228 static int      iopoll_deregister(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *);
229
230 static void     iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *,
231                     struct sysctl_oid_list *, struct iopoll_ctx *, int);
232 static void     sysctl_burstmax_handler(netmsg_t);
233 static int      sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
234 static void     sysctl_eachburst_handler(netmsg_t);
235 static int      sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
236
237 /*
238  * Common functions
239  */
240 static void     poll_comm_init(int);
241 static void     poll_comm_start(int);
242 static void     poll_comm_adjust_pollhz(struct poll_comm *);
243 static void     poll_comm_systimer0(systimer_t, int, struct intrframe *);
244 static void     poll_comm_systimer(systimer_t, int, struct intrframe *);
245 static void     sysctl_pollhz_handler(netmsg_t);
246 static void     sysctl_stfrac_handler(netmsg_t);
247 static void     sysctl_txfrac_handler(netmsg_t);
248 static int      sysctl_pollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
249 static int      sysctl_stfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
250 static int      sysctl_txfrac(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         st_ctx->pollhz = comm->pollhz / (comm->poll_stfrac + 1);
492
493         sysctl_ctx_init(&st_ctx->poll_sysctl_ctx);
494         st_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
495                                    SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
496                                    OID_AUTO, "status", CTLFLAG_RD, 0, "");
497
498         SYSCTL_ADD_UINT(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
499                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
500                         OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
501                         &st_ctx->poll_handlers, 0,
502                         "Number of registered status poll handlers");
503
504         netmsg_init(&st_ctx->poll_netmsg, NULL, &netisr_adone_rport,
505                     0, stpoll_handler);
506 }
507
508 /*
509  * stpoll_handler is scheduled by sched_stpoll when appropriate, typically
510  * once per polling systimer tick.
511  */
512 static void
513 stpoll_handler(netmsg_t msg)
514 {
515         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
516         struct thread *td = curthread;
517         int i;
518
519         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(0));
520
521         crit_enter_quick(td);
522
523         /* Reply ASAP */
524         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
525
526         if (st_ctx->poll_handlers == 0) {
527                 crit_exit_quick(td);
528                 return;
529         }
530
531         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
532                 const struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[i];
533                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
534
535                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
536                         continue;
537
538                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
539                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
540                         rec->status_func(ifp, st_ctx->pollhz);
541
542                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
543         }
544
545         crit_exit_quick(td);
546 }
547
548 /*
549  * Hook from status poll systimer.  Tries to schedule an status poll.
550  * NOTE: Caller should hold critical section.
551  */
552 static void
553 stpoll_clock(struct stpoll_ctx *st_ctx)
554 {
555         KKASSERT(mycpuid == 0);
556
557         if (st_ctx->poll_handlers == 0)
558                 return;
559         sched_stpoll(st_ctx);
560 }
561
562 static int
563 stpoll_register(struct ifnet *ifp, const struct ifpoll_status *st_rec)
564 {
565         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
566         int error;
567
568         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(0));
569
570         if (st_rec->status_func == NULL)
571                 return 0;
572
573         /*
574          * Check if there is room.
575          */
576         if (st_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
577                 /*
578                  * List full, cannot register more entries.
579                  * This should never happen; if it does, it is probably a
580                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
581                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
582                  * anyways, so just report a few times and then give up.
583                  */
584                 static int verbose = 10; /* XXX */
585
586                 if (verbose > 0) {
587                         kprintf("status poll handlers list full, "
588                                 "maybe a broken driver ?\n");
589                         verbose--;
590                 }
591                 error = ENOENT;
592         } else {
593                 struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
594
595                 rec->ifp = ifp;
596                 rec->serializer = st_rec->serializer;
597                 rec->status_func = st_rec->status_func;
598
599                 st_ctx->poll_handlers++;
600                 error = 0;
601         }
602         return error;
603 }
604
605 static int
606 stpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
607 {
608         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
609         int i, error;
610
611         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(0));
612
613         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
614                 if (st_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
615                         break;
616         }
617         if (i == st_ctx->poll_handlers) {
618                 kprintf("stpoll_deregister: ifp not found!!!\n");
619                 error = ENOENT;
620         } else {
621                 st_ctx->poll_handlers--;
622                 if (i < st_ctx->poll_handlers) {
623                         /* Last entry replaces this one. */
624                         st_ctx->pr[i] = st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
625                 }
626                 error = 0;
627         }
628         return error;
629 }
630
631 static __inline void
632 iopoll_reset_state(struct iopoll_ctx *io_ctx)
633 {
634         crit_enter();
635         io_ctx->poll_burst = 5;
636         io_ctx->pending_polls = 0;
637         io_ctx->residual_burst = 0;
638         io_ctx->phase = 0;
639         io_ctx->kern_frac = 0;
640         bzero(&io_ctx->poll_start_t, sizeof(io_ctx->poll_start_t));
641         bzero(&io_ctx->prev_t, sizeof(io_ctx->prev_t));
642         crit_exit();
643 }
644
645 static void
646 iopoll_init(int cpuid)
647 {
648         KKASSERT(cpuid < ncpus2);
649
650         rxpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_RX);
651         txpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_TX);
652 }
653
654 static struct iopoll_ctx *
655 iopoll_ctx_create(int cpuid, int poll_type)
656 {
657         struct poll_comm *comm;
658         struct iopoll_ctx *io_ctx;
659         const char *poll_type_str;
660         netisr_fn_t handler, more_handler;
661
662         KKASSERT(poll_type == IFPOLL_RX || poll_type == IFPOLL_TX);
663
664         /*
665          * Make sure that tunables are in sane state
666          */
667         if (iopoll_burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
668                 iopoll_burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
669         else if (iopoll_burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
670                 iopoll_burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
671
672         if (iopoll_each_burst > iopoll_burst_max)
673                 iopoll_each_burst = iopoll_burst_max;
674
675         comm = poll_common[cpuid];
676
677         /*
678          * Create the per-cpu polling context
679          */
680         io_ctx = kmalloc_cachealign(sizeof(*io_ctx), M_DEVBUF,
681             M_WAITOK | M_ZERO);
682
683         io_ctx->poll_each_burst = iopoll_each_burst;
684         io_ctx->poll_burst_max = iopoll_burst_max;
685         io_ctx->user_frac = 50;
686         if (poll_type == IFPOLL_RX)
687                 io_ctx->pollhz = comm->pollhz;
688         else
689                 io_ctx->pollhz = comm->pollhz / (comm->poll_txfrac + 1);
690         io_ctx->poll_cpuid = cpuid;
691         iopoll_reset_state(io_ctx);
692
693         if (poll_type == IFPOLL_RX) {
694                 handler = rxpoll_handler;
695                 more_handler = rxpollmore_handler;
696         } else {
697                 handler = txpoll_handler;
698                 more_handler = txpollmore_handler;
699         }
700
701         netmsg_init(&io_ctx->poll_netmsg, NULL, &netisr_adone_rport,
702             0, handler);
703         io_ctx->poll_netmsg.lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
704
705         netmsg_init(&io_ctx->poll_more_netmsg, NULL, &netisr_adone_rport,
706             0, more_handler);
707         io_ctx->poll_more_netmsg.lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
708
709         /*
710          * Initialize per-cpu sysctl nodes
711          */
712         if (poll_type == IFPOLL_RX)
713                 poll_type_str = "rx";
714         else
715                 poll_type_str = "tx";
716
717         sysctl_ctx_init(&io_ctx->poll_sysctl_ctx);
718         io_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
719                                    SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
720                                    OID_AUTO, poll_type_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
721         iopoll_add_sysctl(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
722             SYSCTL_CHILDREN(io_ctx->poll_sysctl_tree), io_ctx, poll_type);
723
724         return io_ctx;
725 }
726
727 /*
728  * Hook from iopoll systimer.  Tries to schedule an iopoll, but keeps
729  * track of lost ticks due to the previous handler taking too long.
730  * Normally, this should not happen, because polling handler should
731  * run for a short time.  However, in some cases (e.g. when there are
732  * changes in link status etc.) the drivers take a very long time
733  * (even in the order of milliseconds) to reset and reconfigure the
734  * device, causing apparent lost polls.
735  *
736  * The first part of the code is just for debugging purposes, and tries
737  * to count how often hardclock ticks are shorter than they should,
738  * meaning either stray interrupts or delayed events.
739  *
740  * WARNING! called from fastint or IPI, the MP lock might not be held.
741  * NOTE: Caller should hold critical section.
742  */
743 static void
744 iopoll_clock(struct iopoll_ctx *io_ctx)
745 {
746         union ifpoll_time t;
747         int delta;
748
749         KKASSERT(mycpuid == io_ctx->poll_cpuid);
750
751         if (io_ctx->poll_handlers == 0)
752                 return;
753
754         ifpoll_time_get(&t);
755         delta = ifpoll_time_diff(&io_ctx->prev_t, &t);
756         if (delta * io_ctx->pollhz < 500000)
757                 io_ctx->short_ticks++;
758         else
759                 io_ctx->prev_t = t;
760
761         if (io_ctx->pending_polls > 100) {
762                 /*
763                  * Too much, assume it has stalled (not always true
764                  * see comment above).
765                  */
766                 io_ctx->stalled++;
767                 io_ctx->pending_polls = 0;
768                 io_ctx->phase = 0;
769         }
770
771         if (io_ctx->phase <= 2) {
772                 if (io_ctx->phase != 0)
773                         io_ctx->suspect++;
774                 io_ctx->phase = 1;
775                 sched_iopoll(io_ctx);
776                 io_ctx->phase = 2;
777         }
778         if (io_ctx->pending_polls++ > 0)
779                 io_ctx->lost_polls++;
780 }
781
782 /*
783  * rxpoll_handler and txpoll_handler are scheduled by sched_iopoll when
784  * appropriate, typically once per polling systimer tick.
785  *
786  * Note that the message is replied immediately in order to allow a new
787  * ISR to be scheduled in the handler.
788  */
789 static void
790 rxpoll_handler(netmsg_t msg)
791 {
792         struct iopoll_ctx *io_ctx;
793         struct thread *td = curthread;
794         int i, cycles;
795
796         io_ctx = msg->lmsg.u.ms_resultp;
797         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
798
799         crit_enter_quick(td);
800
801         /* Reply ASAP */
802         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
803
804         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
805                 crit_exit_quick(td);
806                 return;
807         }
808
809         io_ctx->phase = 3;
810         if (io_ctx->residual_burst == 0) {
811                 /* First call in this tick */
812                 ifpoll_time_get(&io_ctx->poll_start_t);
813                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst;
814         }
815         cycles = (io_ctx->residual_burst < io_ctx->poll_each_burst) ?
816                  io_ctx->residual_burst : io_ctx->poll_each_burst;
817         io_ctx->residual_burst -= cycles;
818
819         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; i++) {
820                 const struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[i];
821                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
822
823                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
824                         continue;
825
826                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
827                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
828                         rec->poll_func(ifp, rec->arg, cycles);
829
830                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
831         }
832
833         /*
834          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority
835          * interrupt sources.
836          */
837         crit_exit_quick(td);
838         crit_enter_quick(td);
839
840         sched_iopollmore(io_ctx);
841         io_ctx->phase = 4;
842
843         crit_exit_quick(td);
844 }
845
846 static void
847 txpoll_handler(netmsg_t msg)
848 {
849         struct iopoll_ctx *io_ctx;
850         struct thread *td = curthread;
851         int i;
852
853         io_ctx = msg->lmsg.u.ms_resultp;
854         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
855
856         crit_enter_quick(td);
857
858         /* Reply ASAP */
859         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
860
861         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
862                 crit_exit_quick(td);
863                 return;
864         }
865
866         io_ctx->phase = 3;
867
868         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; i++) {
869                 const struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[i];
870                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
871
872                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
873                         continue;
874
875                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
876                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
877                         rec->poll_func(ifp, rec->arg, -1);
878
879                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
880         }
881
882         /*
883          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority
884          * interrupt sources.
885          */
886         crit_exit_quick(td);
887         crit_enter_quick(td);
888
889         sched_iopollmore(io_ctx);
890         io_ctx->phase = 4;
891
892         crit_exit_quick(td);
893 }
894
895 /*
896  * rxpollmore_handler and txpollmore_handler are called after other netisr's,
897  * possibly scheduling another rxpoll_handler or txpoll_handler call, or
898  * adapting the burst size for the next cycle.
899  *
900  * It is very bad to fetch large bursts of packets from a single card at once,
901  * because the burst could take a long time to be completely processed leading
902  * to unfairness.  To reduce the problem, and also to account better for time
903  * spent in network-related processing, we split the burst in smaller chunks
904  * of fixed size, giving control to the other netisr's between chunks.  This
905  * helps in improving the fairness, reducing livelock and accounting for the
906  * work performed in low level handling.
907  */
908 static void
909 rxpollmore_handler(netmsg_t msg)
910 {
911         struct thread *td = curthread;
912         struct iopoll_ctx *io_ctx;
913         union ifpoll_time t;
914         int kern_load;
915         uint32_t pending_polls;
916
917         io_ctx = msg->lmsg.u.ms_resultp;
918         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
919
920         crit_enter_quick(td);
921
922         /* Replay ASAP */
923         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
924
925         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
926                 crit_exit_quick(td);
927                 return;
928         }
929
930         io_ctx->phase = 5;
931         if (io_ctx->residual_burst > 0) {
932                 sched_iopoll(io_ctx);
933                 crit_exit_quick(td);
934                 /* Will run immediately on return, followed by netisrs */
935                 return;
936         }
937
938         /* Here we can account time spent in iopoll's in this tick */
939         ifpoll_time_get(&t);
940         kern_load = ifpoll_time_diff(&io_ctx->poll_start_t, &t);
941         kern_load = (kern_load * io_ctx->pollhz) / 10000; /* 0..100 */
942         io_ctx->kern_frac = kern_load;
943
944         if (kern_load > (100 - io_ctx->user_frac)) {
945                 /* Try decrease ticks */
946                 if (io_ctx->poll_burst > 1)
947                         io_ctx->poll_burst--;
948         } else {
949                 if (io_ctx->poll_burst < io_ctx->poll_burst_max)
950                         io_ctx->poll_burst++;
951         }
952
953         io_ctx->pending_polls--;
954         pending_polls = io_ctx->pending_polls;
955
956         if (pending_polls == 0) {
957                 /* We are done */
958                 io_ctx->phase = 0;
959         } else {
960                 /*
961                  * Last cycle was long and caused us to miss one or more
962                  * hardclock ticks.  Restart processing again, but slightly
963                  * reduce the burst size to prevent that this happens again.
964                  */
965                 io_ctx->poll_burst -= (io_ctx->poll_burst / 8);
966                 if (io_ctx->poll_burst < 1)
967                         io_ctx->poll_burst = 1;
968                 sched_iopoll(io_ctx);
969                 io_ctx->phase = 6;
970         }
971
972         crit_exit_quick(td);
973 }
974
975 static void
976 txpollmore_handler(netmsg_t msg)
977 {
978         struct thread *td = curthread;
979         struct iopoll_ctx *io_ctx;
980         uint32_t pending_polls;
981
982         io_ctx = msg->lmsg.u.ms_resultp;
983         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
984
985         crit_enter_quick(td);
986
987         /* Replay ASAP */
988         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
989
990         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
991                 crit_exit_quick(td);
992                 return;
993         }
994
995         io_ctx->phase = 5;
996
997         io_ctx->pending_polls--;
998         pending_polls = io_ctx->pending_polls;
999
1000         if (pending_polls == 0) {
1001                 /* We are done */
1002                 io_ctx->phase = 0;
1003         } else {
1004                 /*
1005                  * Last cycle was long and caused us to miss one or more
1006                  * hardclock ticks.  Restart processing again.
1007                  */
1008                 sched_iopoll(io_ctx);
1009                 io_ctx->phase = 6;
1010         }
1011
1012         crit_exit_quick(td);
1013 }
1014
1015 static void
1016 iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *ctx, struct sysctl_oid_list *parent,
1017     struct iopoll_ctx *io_ctx, int poll_type)
1018 {
1019         if (poll_type == IFPOLL_RX) {
1020                 SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "burst_max",
1021                     CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_burstmax,
1022                     "IU", "Max Polling burst size");
1023
1024                 SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "each_burst",
1025                     CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_eachburst,
1026                     "IU", "Max size of each burst");
1027
1028                 SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "burst", CTLFLAG_RD,
1029                     &io_ctx->poll_burst, 0, "Current polling burst size");
1030
1031                 SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "user_frac", CTLFLAG_RW,
1032                     &io_ctx->user_frac, 0, "Desired user fraction of cpu time");
1033
1034                 SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "kern_frac", CTLFLAG_RD,
1035                     &io_ctx->kern_frac, 0, "Kernel fraction of cpu time");
1036
1037                 SYSCTL_ADD_INT(ctx, parent, OID_AUTO, "residual_burst", CTLFLAG_RD,
1038                     &io_ctx->residual_burst, 0,
1039                     "# of residual cycles in burst");
1040         }
1041
1042         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "phase", CTLFLAG_RD,
1043             &io_ctx->phase, 0, "Polling phase");
1044
1045         SYSCTL_ADD_ULONG(ctx, parent, OID_AUTO, "suspect", CTLFLAG_RW,
1046             &io_ctx->suspect, "Suspected events");
1047
1048         SYSCTL_ADD_ULONG(ctx, parent, OID_AUTO, "stalled", CTLFLAG_RW,
1049             &io_ctx->stalled, "Potential stalls");
1050
1051         SYSCTL_ADD_ULONG(ctx, parent, OID_AUTO, "short_ticks", CTLFLAG_RW,
1052             &io_ctx->short_ticks,
1053             "Hardclock ticks shorter than they should be");
1054
1055         SYSCTL_ADD_ULONG(ctx, parent, OID_AUTO, "lost_polls", CTLFLAG_RW,
1056             &io_ctx->lost_polls,
1057             "How many times we would have lost a poll tick");
1058
1059         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "pending_polls", CTLFLAG_RD,
1060             &io_ctx->pending_polls, 0, "Do we need to poll again");
1061
1062         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
1063             &io_ctx->poll_handlers, 0, "Number of registered poll handlers");
1064 }
1065
1066 static void
1067 sysctl_burstmax_handler(netmsg_t nmsg)
1068 {
1069         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1070         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1071
1072         io_ctx = msg->ctx;
1073         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1074
1075         io_ctx->poll_burst_max = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1076         if (io_ctx->poll_each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1077                 io_ctx->poll_each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1078         if (io_ctx->poll_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1079                 io_ctx->poll_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1080         if (io_ctx->residual_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1081                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1082
1083         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1084 }
1085
1086 static int
1087 sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1088 {
1089         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1090         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1091         uint32_t burst_max;
1092         int error;
1093
1094         burst_max = io_ctx->poll_burst_max;
1095         error = sysctl_handle_int(oidp, &burst_max, 0, req);
1096         if (error || req->newptr == NULL)
1097                 return error;
1098         if (burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
1099                 burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
1100         else if (burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
1101                 burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
1102
1103         netmsg_init(&msg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
1104                     0, sysctl_burstmax_handler);
1105         msg.base.lmsg.u.ms_result = burst_max;
1106         msg.ctx = io_ctx;
1107
1108         return lwkt_domsg(netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid), &msg.base.lmsg, 0);
1109 }
1110
1111 static void
1112 sysctl_eachburst_handler(netmsg_t nmsg)
1113 {
1114         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1115         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1116         uint32_t each_burst;
1117
1118         io_ctx = msg->ctx;
1119         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1120
1121         each_burst = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1122         if (each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1123                 each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1124         else if (each_burst < 1)
1125                 each_burst = 1;
1126         io_ctx->poll_each_burst = each_burst;
1127
1128         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1129 }
1130
1131 static int
1132 sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1133 {
1134         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1135         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1136         uint32_t each_burst;
1137         int error;
1138
1139         each_burst = io_ctx->poll_each_burst;
1140         error = sysctl_handle_int(oidp, &each_burst, 0, req);
1141         if (error || req->newptr == NULL)
1142                 return error;
1143
1144         netmsg_init(&msg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
1145                     0, sysctl_eachburst_handler);
1146         msg.base.lmsg.u.ms_result = each_burst;
1147         msg.ctx = io_ctx;
1148
1149         return lwkt_domsg(netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid), &msg.base.lmsg, 0);
1150 }
1151
1152 static int
1153 iopoll_register(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx,
1154                 const struct ifpoll_io *io_rec)
1155 {
1156         int error;
1157
1158         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1159
1160         if (io_rec->poll_func == NULL)
1161                 return 0;
1162
1163         /*
1164          * Check if there is room.
1165          */
1166         if (io_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
1167                 /*
1168                  * List full, cannot register more entries.
1169                  * This should never happen; if it does, it is probably a
1170                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
1171                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
1172                  * anyways, so just report a few times and then give up.
1173                  */
1174                 static int verbose = 10; /* XXX */
1175                 if (verbose > 0) {
1176                         kprintf("io poll handlers list full, "
1177                                 "maybe a broken driver ?\n");
1178                         verbose--;
1179                 }
1180                 error = ENOENT;
1181         } else {
1182                 struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1183
1184                 rec->ifp = ifp;
1185                 rec->serializer = io_rec->serializer;
1186                 rec->arg = io_rec->arg;
1187                 rec->poll_func = io_rec->poll_func;
1188
1189                 io_ctx->poll_handlers++;
1190                 error = 0;
1191         }
1192         return error;
1193 }
1194
1195 static int
1196 iopoll_deregister(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx)
1197 {
1198         int i, error;
1199
1200         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1201
1202         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; ++i) {
1203                 if (io_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
1204                         break;
1205         }
1206         if (i == io_ctx->poll_handlers) {
1207                 error = ENOENT;
1208         } else {
1209                 io_ctx->poll_handlers--;
1210                 if (i < io_ctx->poll_handlers) {
1211                         /* Last entry replaces this one. */
1212                         io_ctx->pr[i] = io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1213                 }
1214
1215                 if (io_ctx->poll_handlers == 0)
1216                         iopoll_reset_state(io_ctx);
1217                 error = 0;
1218         }
1219         return error;
1220 }
1221
1222 static void
1223 poll_comm_init(int cpuid)
1224 {
1225         struct poll_comm *comm;
1226         char cpuid_str[16];
1227
1228         comm = kmalloc_cachealign(sizeof(*comm), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
1229
1230         if (ifpoll_stfrac < 0)
1231                 ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
1232         if (ifpoll_txfrac < 0)
1233                 ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
1234
1235         comm->pollhz = ifpoll_pollhz;
1236         comm->poll_cpuid = cpuid;
1237         comm->poll_stfrac = ifpoll_stfrac;
1238         comm->poll_txfrac = ifpoll_txfrac;
1239
1240         ksnprintf(cpuid_str, sizeof(cpuid_str), "%d", cpuid);
1241
1242         sysctl_ctx_init(&comm->sysctl_ctx);
1243         comm->sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&comm->sysctl_ctx,
1244                             SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
1245                             OID_AUTO, cpuid_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
1246
1247         SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx, SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1248                         OID_AUTO, "pollhz", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1249                         comm, 0, sysctl_pollhz,
1250                         "I", "Device polling frequency");
1251
1252         if (cpuid == 0) {
1253                 SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx,
1254                                 SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1255                                 OID_AUTO, "status_frac",
1256                                 CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1257                                 comm, 0, sysctl_stfrac,
1258                                 "I", "# of cycles before status is polled");
1259         }
1260         SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx, SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1261                         OID_AUTO, "tx_frac", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1262                         comm, 0, sysctl_txfrac,
1263                         "I", "# of cycles before TX is polled");
1264
1265         poll_common[cpuid] = comm;
1266 }
1267
1268 static void
1269 poll_comm_start(int cpuid)
1270 {
1271         struct poll_comm *comm = poll_common[cpuid];
1272         systimer_func_t func;
1273
1274         /*
1275          * Initialize systimer
1276          */
1277         if (cpuid == 0)
1278                 func = poll_comm_systimer0;
1279         else
1280                 func = poll_comm_systimer;
1281         systimer_init_periodic_nq(&comm->pollclock, func, comm, 1);
1282 }
1283
1284 static void
1285 _poll_comm_systimer(struct poll_comm *comm)
1286 {
1287         if (comm->txfrac_count-- == 0) {
1288                 comm->txfrac_count = comm->poll_txfrac;
1289                 iopoll_clock(txpoll_context[comm->poll_cpuid]);
1290         }
1291         iopoll_clock(rxpoll_context[comm->poll_cpuid]);
1292 }
1293
1294 static void
1295 poll_comm_systimer0(systimer_t info, int in_ipi __unused,
1296     struct intrframe *frame __unused)
1297 {
1298         struct poll_comm *comm = info->data;
1299         globaldata_t gd = mycpu;
1300
1301         KKASSERT(comm->poll_cpuid == gd->gd_cpuid && gd->gd_cpuid == 0);
1302
1303         crit_enter_gd(gd);
1304
1305         if (comm->stfrac_count-- == 0) {
1306                 comm->stfrac_count = comm->poll_stfrac;
1307                 stpoll_clock(&stpoll_context);
1308         }
1309         _poll_comm_systimer(comm);
1310
1311         crit_exit_gd(gd);
1312 }
1313
1314 static void
1315 poll_comm_systimer(systimer_t info, int in_ipi __unused,
1316     struct intrframe *frame __unused)
1317 {
1318         struct poll_comm *comm = info->data;
1319         globaldata_t gd = mycpu;
1320
1321         KKASSERT(comm->poll_cpuid == gd->gd_cpuid && gd->gd_cpuid != 0);
1322
1323         crit_enter_gd(gd);
1324         _poll_comm_systimer(comm);
1325         crit_exit_gd(gd);
1326 }
1327
1328 static void
1329 poll_comm_adjust_pollhz(struct poll_comm *comm)
1330 {
1331         uint32_t handlers;
1332         int pollhz = 1;
1333
1334         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1335
1336         /*
1337          * If there is no polling handler registered, set systimer
1338          * frequency to the lowest value.  Polling systimer frequency
1339          * will be adjusted to the requested value, once there are
1340          * registered handlers.
1341          */
1342         handlers = rxpoll_context[mycpuid]->poll_handlers +
1343                    txpoll_context[mycpuid]->poll_handlers;
1344         if (comm->poll_cpuid == 0)
1345                 handlers += stpoll_context.poll_handlers;
1346         if (handlers)
1347                 pollhz = comm->pollhz;
1348         systimer_adjust_periodic(&comm->pollclock, pollhz);
1349 }
1350
1351 static int
1352 sysctl_pollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1353 {
1354         struct poll_comm *comm = arg1;
1355         struct netmsg_base nmsg;
1356         int error, phz;
1357
1358         phz = comm->pollhz;
1359         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
1360         if (error || req->newptr == NULL)
1361                 return error;
1362         if (phz <= 0)
1363                 return EINVAL;
1364         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
1365                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
1366
1367         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1368                     0, sysctl_pollhz_handler);
1369         nmsg.lmsg.u.ms_result = phz;
1370
1371         return lwkt_domsg(netisr_portfn(comm->poll_cpuid), &nmsg.lmsg, 0);
1372 }
1373
1374 static void
1375 sysctl_pollhz_handler(netmsg_t nmsg)
1376 {
1377         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1378
1379         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1380
1381         /* Save polling frequency */
1382         comm->pollhz = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1383
1384         /*
1385          * Adjust cached pollhz
1386          */
1387         rxpoll_context[mycpuid]->pollhz = comm->pollhz;
1388         txpoll_context[mycpuid]->pollhz =
1389             comm->pollhz / (comm->poll_txfrac + 1);
1390         if (mycpuid == 0)
1391                 stpoll_context.pollhz = comm->pollhz / (comm->poll_stfrac + 1);
1392
1393         /*
1394          * Adjust polling frequency
1395          */
1396         poll_comm_adjust_pollhz(comm);
1397
1398         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1399 }
1400
1401 static int
1402 sysctl_stfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1403 {
1404         struct poll_comm *comm = arg1;
1405         struct netmsg_base nmsg;
1406         int error, stfrac;
1407
1408         KKASSERT(comm->poll_cpuid == 0);
1409
1410         stfrac = comm->poll_stfrac;
1411         error = sysctl_handle_int(oidp, &stfrac, 0, req);
1412         if (error || req->newptr == NULL)
1413                 return error;
1414         if (stfrac < 0)
1415                 return EINVAL;
1416
1417         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1418                     0, sysctl_stfrac_handler);
1419         nmsg.lmsg.u.ms_result = stfrac;
1420
1421         return lwkt_domsg(netisr_portfn(comm->poll_cpuid), &nmsg.lmsg, 0);
1422 }
1423
1424 static void
1425 sysctl_stfrac_handler(netmsg_t nmsg)
1426 {
1427         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1428         int stfrac = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1429
1430         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1431
1432         crit_enter();
1433         comm->poll_stfrac = stfrac;
1434         if (comm->stfrac_count > comm->poll_stfrac)
1435                 comm->stfrac_count = comm->poll_stfrac;
1436         crit_exit();
1437
1438         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1439 }
1440
1441 static int
1442 sysctl_txfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1443 {
1444         struct poll_comm *comm = arg1;
1445         struct netmsg_base nmsg;
1446         int error, txfrac;
1447
1448         txfrac = comm->poll_txfrac;
1449         error = sysctl_handle_int(oidp, &txfrac, 0, req);
1450         if (error || req->newptr == NULL)
1451                 return error;
1452         if (txfrac < 0)
1453                 return EINVAL;
1454
1455         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1456                     0, sysctl_txfrac_handler);
1457         nmsg.lmsg.u.ms_result = txfrac;
1458
1459         return lwkt_domsg(netisr_portfn(comm->poll_cpuid), &nmsg.lmsg, 0);
1460 }
1461
1462 static void
1463 sysctl_txfrac_handler(netmsg_t nmsg)
1464 {
1465         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1466         int txfrac = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1467
1468         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1469
1470         crit_enter();
1471         comm->poll_txfrac = txfrac;
1472         if (comm->txfrac_count > comm->poll_txfrac)
1473                 comm->txfrac_count = comm->poll_txfrac;
1474         crit_exit();
1475
1476         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1477 }