ifpoll: Simplify TX polling logic
[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         uint32_t                short_ticks;            /* statistics */
137         uint32_t                lost_polls;             /* statistics */
138         uint32_t                suspect;                /* statistics */
139         uint32_t                stalled;                /* statistics */
140         uint32_t                pending_polls;          /* state */
141
142         struct netmsg_base      poll_netmsg;
143
144         int                     poll_cpuid;
145         int                     pollhz;
146         uint32_t                phase;                  /* state */
147         int                     residual_burst;         /* state */
148         uint32_t                poll_each_burst;        /* tunable */
149         union ifpoll_time       poll_start_t;           /* state */
150
151         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
152         struct iopoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
153
154         struct netmsg_base      poll_more_netmsg;
155
156         uint32_t                poll_burst;             /* state */
157         uint32_t                poll_burst_max;         /* tunable */
158         uint32_t                user_frac;              /* tunable */
159         uint32_t                kern_frac;              /* state */
160
161         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
162         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
163 } __cachealign;
164
165 struct poll_comm {
166         struct systimer         pollclock;
167         int                     poll_cpuid;
168
169         int                     stfrac_count;           /* state */
170         int                     poll_stfrac;            /* tunable */
171
172         int                     txfrac_count;           /* state */
173         int                     poll_txfrac;            /* tunable */
174
175         int                     pollhz;                 /* tunable */
176
177         struct sysctl_ctx_list  sysctl_ctx;
178         struct sysctl_oid       *sysctl_tree;
179 } __cachealign;
180
181 struct stpoll_rec {
182         struct lwkt_serialize   *serializer;
183         struct ifnet            *ifp;
184         ifpoll_stfn_t           status_func;
185 };
186
187 struct stpoll_ctx {
188         struct netmsg_base      poll_netmsg;
189
190         int                     pollhz;
191
192         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
193         struct stpoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
194
195         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
196         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
197 };
198
199 struct iopoll_sysctl_netmsg {
200         struct netmsg_base      base;
201         struct iopoll_ctx       *ctx;
202 };
203
204 void            ifpoll_init_pcpu(int);
205 static void     ifpoll_register_handler(netmsg_t);
206 static void     ifpoll_deregister_handler(netmsg_t);
207
208 /*
209  * Status polling
210  */
211 static void     stpoll_init(void);
212 static void     stpoll_handler(netmsg_t);
213 static void     stpoll_clock(struct stpoll_ctx *);
214 static int      stpoll_register(struct ifnet *, const struct ifpoll_status *);
215 static int      stpoll_deregister(struct ifnet *);
216
217 /*
218  * RX/TX polling
219  */
220 static struct iopoll_ctx *iopoll_ctx_create(int, int);
221 static void     iopoll_init(int);
222 static void     rxpoll_handler(netmsg_t);
223 static void     txpoll_handler(netmsg_t);
224 static void     rxpollmore_handler(netmsg_t);
225 static void     txpollmore_handler(netmsg_t);
226 static void     iopoll_clock(struct iopoll_ctx *);
227 static int      iopoll_register(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *,
228                     const struct ifpoll_io *);
229 static int      iopoll_deregister(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *);
230
231 static void     iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *,
232                     struct sysctl_oid_list *, struct iopoll_ctx *, int);
233 static void     sysctl_burstmax_handler(netmsg_t);
234 static int      sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
235 static void     sysctl_eachburst_handler(netmsg_t);
236 static int      sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
237
238 /*
239  * Common functions
240  */
241 static void     poll_comm_init(int);
242 static void     poll_comm_start(int);
243 static void     poll_comm_adjust_pollhz(struct poll_comm *);
244 static void     poll_comm_systimer0(systimer_t, int, struct intrframe *);
245 static void     poll_comm_systimer(systimer_t, int, struct intrframe *);
246 static void     sysctl_pollhz_handler(netmsg_t);
247 static void     sysctl_stfrac_handler(netmsg_t);
248 static void     sysctl_txfrac_handler(netmsg_t);
249 static int      sysctl_pollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
250 static int      sysctl_stfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
251 static int      sysctl_txfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
252
253 static struct stpoll_ctx        stpoll_context;
254 static struct poll_comm         *poll_common[MAXCPU];
255 static struct iopoll_ctx        *rxpoll_context[MAXCPU];
256 static struct iopoll_ctx        *txpoll_context[MAXCPU];
257
258 SYSCTL_NODE(_net, OID_AUTO, ifpoll, CTLFLAG_RW, 0,
259             "Network device polling parameters");
260
261 static int      iopoll_burst_max = IOPOLL_BURST_MAX;
262 static int      iopoll_each_burst = IOPOLL_EACH_BURST;
263
264 static int      ifpoll_pollhz = IFPOLL_FREQ_DEFAULT;
265 static int      ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
266 static int      ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
267
268 TUNABLE_INT("net.ifpoll.burst_max", &iopoll_burst_max);
269 TUNABLE_INT("net.ifpoll.each_burst", &iopoll_each_burst);
270 TUNABLE_INT("net.ifpoll.pollhz", &ifpoll_pollhz);
271 TUNABLE_INT("net.ifpoll.status_frac", &ifpoll_stfrac);
272 TUNABLE_INT("net.ifpoll.tx_frac", &ifpoll_txfrac);
273
274 static __inline void
275 ifpoll_sendmsg_oncpu(netmsg_t msg)
276 {
277         if (msg->lmsg.ms_flags & MSGF_DONE)
278                 lwkt_sendmsg(netisr_portfn(mycpuid), &msg->lmsg);
279 }
280
281 static __inline void
282 sched_stpoll(struct stpoll_ctx *st_ctx)
283 {
284         ifpoll_sendmsg_oncpu((netmsg_t)&st_ctx->poll_netmsg);
285 }
286
287 static __inline void
288 sched_iopoll(struct iopoll_ctx *io_ctx)
289 {
290         ifpoll_sendmsg_oncpu((netmsg_t)&io_ctx->poll_netmsg);
291 }
292
293 static __inline void
294 sched_iopollmore(struct iopoll_ctx *io_ctx)
295 {
296         ifpoll_sendmsg_oncpu((netmsg_t)&io_ctx->poll_more_netmsg);
297 }
298
299 static __inline void
300 ifpoll_time_get(union ifpoll_time *t)
301 {
302         if (tsc_present)
303                 t->tsc = rdtsc();
304         else
305                 microuptime(&t->tv);
306 }
307
308 /* Return time diff in us */
309 static __inline int
310 ifpoll_time_diff(const union ifpoll_time *s, const union ifpoll_time *e)
311 {
312         if (tsc_present) {
313                 return (((e->tsc - s->tsc) * 1000000) / tsc_frequency);
314         } else {
315                 return ((e->tv.tv_usec - s->tv.tv_usec) +
316                         (e->tv.tv_sec - s->tv.tv_sec) * 1000000);
317         }
318 }
319
320 /*
321  * Initialize per-cpu qpolling(4) context.  Called from kern_clock.c:
322  */
323 void
324 ifpoll_init_pcpu(int cpuid)
325 {
326         if (cpuid >= ncpus2)
327                 return;
328
329         poll_comm_init(cpuid);
330
331         if (cpuid == 0)
332                 stpoll_init();
333         iopoll_init(cpuid);
334
335         poll_comm_start(cpuid);
336 }
337
338 int
339 ifpoll_register(struct ifnet *ifp)
340 {
341         struct ifpoll_info *info;
342         struct netmsg_base nmsg;
343         int error;
344
345         if (ifp->if_npoll == NULL) {
346                 /* Device does not support polling */
347                 return EOPNOTSUPP;
348         }
349
350         info = kmalloc(sizeof(*info), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
351
352         /*
353          * Attempt to register.  Interlock with IFF_NPOLLING.
354          */
355
356         ifnet_serialize_all(ifp);
357
358         if (ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) {
359                 /* Already polling */
360                 ifnet_deserialize_all(ifp);
361                 kfree(info, M_TEMP);
362                 return EBUSY;
363         }
364
365         info->ifpi_ifp = ifp;
366
367         ifp->if_flags |= IFF_NPOLLING;
368         ifp->if_npoll(ifp, info);
369         KASSERT(ifp->if_npoll_cpuid >= 0, ("invalid npoll cpuid"));
370
371         ifnet_deserialize_all(ifp);
372
373         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
374                     0, ifpoll_register_handler);
375         nmsg.lmsg.u.ms_resultp = info;
376
377         error = lwkt_domsg(netisr_portfn(0), &nmsg.lmsg, 0);
378         if (error) {
379                 if (!ifpoll_deregister(ifp)) {
380                         if_printf(ifp, "ifpoll_register: "
381                                   "ifpoll_deregister failed!\n");
382                 }
383         }
384
385         kfree(info, M_TEMP);
386         return error;
387 }
388
389 int
390 ifpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
391 {
392         struct netmsg_base nmsg;
393         int error;
394
395         if (ifp->if_npoll == NULL)
396                 return EOPNOTSUPP;
397
398         ifnet_serialize_all(ifp);
399
400         if ((ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) == 0) {
401                 ifnet_deserialize_all(ifp);
402                 return EINVAL;
403         }
404         ifp->if_flags &= ~IFF_NPOLLING;
405
406         ifnet_deserialize_all(ifp);
407
408         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
409                     0, ifpoll_deregister_handler);
410         nmsg.lmsg.u.ms_resultp = ifp;
411
412         error = lwkt_domsg(netisr_portfn(0), &nmsg.lmsg, 0);
413         if (!error) {
414                 ifnet_serialize_all(ifp);
415                 ifp->if_npoll(ifp, NULL);
416                 KASSERT(ifp->if_npoll_cpuid < 0, ("invalid npoll cpuid"));
417                 ifnet_deserialize_all(ifp);
418         }
419         return error;
420 }
421
422 static void
423 ifpoll_register_handler(netmsg_t nmsg)
424 {
425         const struct ifpoll_info *info = nmsg->lmsg.u.ms_resultp;
426         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
427         int error;
428
429         KKASSERT(cpuid < ncpus2);
430         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(cpuid));
431
432         if (cpuid == 0) {
433                 error = stpoll_register(info->ifpi_ifp, &info->ifpi_status);
434                 if (error)
435                         goto failed;
436         }
437
438         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, rxpoll_context[cpuid],
439                                 &info->ifpi_rx[cpuid]);
440         if (error)
441                 goto failed;
442
443         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, txpoll_context[cpuid],
444                                 &info->ifpi_tx[cpuid]);
445         if (error)
446                 goto failed;
447
448         /* Adjust polling frequency, after all registration is done */
449         poll_comm_adjust_pollhz(poll_common[cpuid]);
450
451         nextcpu = cpuid + 1;
452         if (nextcpu < ncpus2)
453                 lwkt_forwardmsg(netisr_portfn(nextcpu), &nmsg->lmsg);
454         else
455                 lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
456         return;
457 failed:
458         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, error);
459 }
460
461 static void
462 ifpoll_deregister_handler(netmsg_t nmsg)
463 {
464         struct ifnet *ifp = nmsg->lmsg.u.ms_resultp;
465         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
466
467         KKASSERT(cpuid < ncpus2);
468         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(cpuid));
469
470         /* Ignore errors */
471         if (cpuid == 0)
472                 stpoll_deregister(ifp);
473         iopoll_deregister(ifp, rxpoll_context[cpuid]);
474         iopoll_deregister(ifp, txpoll_context[cpuid]);
475
476         /* Adjust polling frequency, after all deregistration is done */
477         poll_comm_adjust_pollhz(poll_common[cpuid]);
478
479         nextcpu = cpuid + 1;
480         if (nextcpu < ncpus2)
481                 lwkt_forwardmsg(netisr_portfn(nextcpu), &nmsg->lmsg);
482         else
483                 lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
484 }
485
486 static void
487 stpoll_init(void)
488 {
489         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
490         const struct poll_comm *comm = poll_common[0];
491
492         st_ctx->pollhz = comm->pollhz / (comm->poll_stfrac + 1);
493
494         sysctl_ctx_init(&st_ctx->poll_sysctl_ctx);
495         st_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
496                                    SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
497                                    OID_AUTO, "status", CTLFLAG_RD, 0, "");
498
499         SYSCTL_ADD_UINT(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
500                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
501                         OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
502                         &st_ctx->poll_handlers, 0,
503                         "Number of registered status poll handlers");
504
505         netmsg_init(&st_ctx->poll_netmsg, NULL, &netisr_adone_rport,
506                     0, stpoll_handler);
507 }
508
509 /*
510  * stpoll_handler is scheduled by sched_stpoll when appropriate, typically
511  * once per polling systimer tick.
512  */
513 static void
514 stpoll_handler(netmsg_t msg)
515 {
516         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
517         struct thread *td = curthread;
518         int i;
519
520         KKASSERT(&td->td_msgport == netisr_portfn(0));
521
522         crit_enter_quick(td);
523
524         /* Reply ASAP */
525         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
526
527         if (st_ctx->poll_handlers == 0) {
528                 crit_exit_quick(td);
529                 return;
530         }
531
532         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
533                 const struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[i];
534                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
535
536                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
537                         continue;
538
539                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
540                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
541                         rec->status_func(ifp, st_ctx->pollhz);
542
543                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
544         }
545
546         crit_exit_quick(td);
547 }
548
549 /*
550  * Hook from status poll systimer.  Tries to schedule an status poll.
551  * NOTE: Caller should hold critical section.
552  */
553 static void
554 stpoll_clock(struct stpoll_ctx *st_ctx)
555 {
556         KKASSERT(mycpuid == 0);
557
558         if (st_ctx->poll_handlers == 0)
559                 return;
560         sched_stpoll(st_ctx);
561 }
562
563 static int
564 stpoll_register(struct ifnet *ifp, const struct ifpoll_status *st_rec)
565 {
566         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
567         int error;
568
569         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(0));
570
571         if (st_rec->status_func == NULL)
572                 return 0;
573
574         /*
575          * Check if there is room.
576          */
577         if (st_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
578                 /*
579                  * List full, cannot register more entries.
580                  * This should never happen; if it does, it is probably a
581                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
582                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
583                  * anyways, so just report a few times and then give up.
584                  */
585                 static int verbose = 10; /* XXX */
586
587                 if (verbose > 0) {
588                         kprintf("status poll handlers list full, "
589                                 "maybe a broken driver ?\n");
590                         verbose--;
591                 }
592                 error = ENOENT;
593         } else {
594                 struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
595
596                 rec->ifp = ifp;
597                 rec->serializer = st_rec->serializer;
598                 rec->status_func = st_rec->status_func;
599
600                 st_ctx->poll_handlers++;
601                 error = 0;
602         }
603         return error;
604 }
605
606 static int
607 stpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
608 {
609         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
610         int i, error;
611
612         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(0));
613
614         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
615                 if (st_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
616                         break;
617         }
618         if (i == st_ctx->poll_handlers) {
619                 kprintf("stpoll_deregister: ifp not found!!!\n");
620                 error = ENOENT;
621         } else {
622                 st_ctx->poll_handlers--;
623                 if (i < st_ctx->poll_handlers) {
624                         /* Last entry replaces this one. */
625                         st_ctx->pr[i] = st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
626                 }
627                 error = 0;
628         }
629         return error;
630 }
631
632 static __inline void
633 iopoll_reset_state(struct iopoll_ctx *io_ctx)
634 {
635         crit_enter();
636         io_ctx->poll_burst = 5;
637         io_ctx->pending_polls = 0;
638         io_ctx->residual_burst = 0;
639         io_ctx->phase = 0;
640         io_ctx->kern_frac = 0;
641         bzero(&io_ctx->poll_start_t, sizeof(io_ctx->poll_start_t));
642         bzero(&io_ctx->prev_t, sizeof(io_ctx->prev_t));
643         crit_exit();
644 }
645
646 static void
647 iopoll_init(int cpuid)
648 {
649         KKASSERT(cpuid < ncpus2);
650
651         rxpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_RX);
652         txpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_TX);
653 }
654
655 static struct iopoll_ctx *
656 iopoll_ctx_create(int cpuid, int poll_type)
657 {
658         struct poll_comm *comm;
659         struct iopoll_ctx *io_ctx;
660         const char *poll_type_str;
661         netisr_fn_t handler, more_handler;
662
663         KKASSERT(poll_type == IFPOLL_RX || poll_type == IFPOLL_TX);
664
665         /*
666          * Make sure that tunables are in sane state
667          */
668         if (iopoll_burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
669                 iopoll_burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
670         else if (iopoll_burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
671                 iopoll_burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
672
673         if (iopoll_each_burst > iopoll_burst_max)
674                 iopoll_each_burst = iopoll_burst_max;
675
676         comm = poll_common[cpuid];
677
678         /*
679          * Create the per-cpu polling context
680          */
681         io_ctx = kmalloc(sizeof(*io_ctx), M_DEVBUF, 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_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "suspect", CTLFLAG_RW,
1046                         &io_ctx->suspect, 0, "suspect event");
1047
1048         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "stalled", CTLFLAG_RW,
1049                         &io_ctx->stalled, 0, "potential stalls");
1050
1051         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "short_ticks", CTLFLAG_RW,
1052                         &io_ctx->short_ticks, 0,
1053                         "Hardclock ticks shorter than they should be");
1054
1055         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "lost_polls", CTLFLAG_RW,
1056                         &io_ctx->lost_polls, 0,
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,
1064                         "Number of registered poll handlers");
1065 }
1066
1067 static void
1068 sysctl_burstmax_handler(netmsg_t nmsg)
1069 {
1070         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1071         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1072
1073         io_ctx = msg->ctx;
1074         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1075
1076         io_ctx->poll_burst_max = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1077         if (io_ctx->poll_each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1078                 io_ctx->poll_each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1079         if (io_ctx->poll_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1080                 io_ctx->poll_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1081         if (io_ctx->residual_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1082                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1083
1084         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1085 }
1086
1087 static int
1088 sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1089 {
1090         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1091         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1092         uint32_t burst_max;
1093         int error;
1094
1095         burst_max = io_ctx->poll_burst_max;
1096         error = sysctl_handle_int(oidp, &burst_max, 0, req);
1097         if (error || req->newptr == NULL)
1098                 return error;
1099         if (burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
1100                 burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
1101         else if (burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
1102                 burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
1103
1104         netmsg_init(&msg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
1105                     0, sysctl_burstmax_handler);
1106         msg.base.lmsg.u.ms_result = burst_max;
1107         msg.ctx = io_ctx;
1108
1109         return lwkt_domsg(netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid), &msg.base.lmsg, 0);
1110 }
1111
1112 static void
1113 sysctl_eachburst_handler(netmsg_t nmsg)
1114 {
1115         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1116         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1117         uint32_t each_burst;
1118
1119         io_ctx = msg->ctx;
1120         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1121
1122         each_burst = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1123         if (each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1124                 each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1125         else if (each_burst < 1)
1126                 each_burst = 1;
1127         io_ctx->poll_each_burst = each_burst;
1128
1129         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1130 }
1131
1132 static int
1133 sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1134 {
1135         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1136         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1137         uint32_t each_burst;
1138         int error;
1139
1140         each_burst = io_ctx->poll_each_burst;
1141         error = sysctl_handle_int(oidp, &each_burst, 0, req);
1142         if (error || req->newptr == NULL)
1143                 return error;
1144
1145         netmsg_init(&msg.base, NULL, &curthread->td_msgport,
1146                     0, sysctl_eachburst_handler);
1147         msg.base.lmsg.u.ms_result = each_burst;
1148         msg.ctx = io_ctx;
1149
1150         return lwkt_domsg(netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid), &msg.base.lmsg, 0);
1151 }
1152
1153 static int
1154 iopoll_register(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx,
1155                 const struct ifpoll_io *io_rec)
1156 {
1157         int error;
1158
1159         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1160
1161         if (io_rec->poll_func == NULL)
1162                 return 0;
1163
1164         /*
1165          * Check if there is room.
1166          */
1167         if (io_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
1168                 /*
1169                  * List full, cannot register more entries.
1170                  * This should never happen; if it does, it is probably a
1171                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
1172                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
1173                  * anyways, so just report a few times and then give up.
1174                  */
1175                 static int verbose = 10; /* XXX */
1176                 if (verbose > 0) {
1177                         kprintf("io poll handlers list full, "
1178                                 "maybe a broken driver ?\n");
1179                         verbose--;
1180                 }
1181                 error = ENOENT;
1182         } else {
1183                 struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1184
1185                 rec->ifp = ifp;
1186                 rec->serializer = io_rec->serializer;
1187                 rec->arg = io_rec->arg;
1188                 rec->poll_func = io_rec->poll_func;
1189
1190                 io_ctx->poll_handlers++;
1191                 error = 0;
1192         }
1193         return error;
1194 }
1195
1196 static int
1197 iopoll_deregister(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx)
1198 {
1199         int i, error;
1200
1201         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1202
1203         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; ++i) {
1204                 if (io_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
1205                         break;
1206         }
1207         if (i == io_ctx->poll_handlers) {
1208                 error = ENOENT;
1209         } else {
1210                 io_ctx->poll_handlers--;
1211                 if (i < io_ctx->poll_handlers) {
1212                         /* Last entry replaces this one. */
1213                         io_ctx->pr[i] = io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1214                 }
1215
1216                 if (io_ctx->poll_handlers == 0)
1217                         iopoll_reset_state(io_ctx);
1218                 error = 0;
1219         }
1220         return error;
1221 }
1222
1223 static void
1224 poll_comm_init(int cpuid)
1225 {
1226         struct poll_comm *comm;
1227         char cpuid_str[16];
1228
1229         comm = kmalloc(sizeof(*comm), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
1230
1231         if (ifpoll_stfrac < 0)
1232                 ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
1233         if (ifpoll_txfrac < 0)
1234                 ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
1235
1236         comm->pollhz = ifpoll_pollhz;
1237         comm->poll_cpuid = cpuid;
1238         comm->poll_stfrac = ifpoll_stfrac;
1239         comm->poll_txfrac = ifpoll_txfrac;
1240
1241         ksnprintf(cpuid_str, sizeof(cpuid_str), "%d", cpuid);
1242
1243         sysctl_ctx_init(&comm->sysctl_ctx);
1244         comm->sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&comm->sysctl_ctx,
1245                             SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
1246                             OID_AUTO, cpuid_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
1247
1248         SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx, SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1249                         OID_AUTO, "pollhz", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1250                         comm, 0, sysctl_pollhz,
1251                         "I", "Device polling frequency");
1252
1253         if (cpuid == 0) {
1254                 SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx,
1255                                 SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1256                                 OID_AUTO, "status_frac",
1257                                 CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1258                                 comm, 0, sysctl_stfrac,
1259                                 "I", "# of cycles before status is polled");
1260         }
1261         SYSCTL_ADD_PROC(&comm->sysctl_ctx, SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1262                         OID_AUTO, "tx_frac", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
1263                         comm, 0, sysctl_txfrac,
1264                         "I", "# of cycles before TX is polled");
1265
1266         poll_common[cpuid] = comm;
1267 }
1268
1269 static void
1270 poll_comm_start(int cpuid)
1271 {
1272         struct poll_comm *comm = poll_common[cpuid];
1273         systimer_func_t func;
1274
1275         /*
1276          * Initialize systimer
1277          */
1278         if (cpuid == 0)
1279                 func = poll_comm_systimer0;
1280         else
1281                 func = poll_comm_systimer;
1282         systimer_init_periodic_nq(&comm->pollclock, func, comm, 1);
1283 }
1284
1285 static void
1286 _poll_comm_systimer(struct poll_comm *comm)
1287 {
1288         if (comm->txfrac_count-- == 0) {
1289                 comm->txfrac_count = comm->poll_txfrac;
1290                 iopoll_clock(txpoll_context[comm->poll_cpuid]);
1291         }
1292         iopoll_clock(rxpoll_context[comm->poll_cpuid]);
1293 }
1294
1295 static void
1296 poll_comm_systimer0(systimer_t info, int in_ipi __unused,
1297     struct intrframe *frame __unused)
1298 {
1299         struct poll_comm *comm = info->data;
1300         globaldata_t gd = mycpu;
1301
1302         KKASSERT(comm->poll_cpuid == gd->gd_cpuid && gd->gd_cpuid == 0);
1303
1304         crit_enter_gd(gd);
1305
1306         if (comm->stfrac_count-- == 0) {
1307                 comm->stfrac_count = comm->poll_stfrac;
1308                 stpoll_clock(&stpoll_context);
1309         }
1310         _poll_comm_systimer(comm);
1311
1312         crit_exit_gd(gd);
1313 }
1314
1315 static void
1316 poll_comm_systimer(systimer_t info, int in_ipi __unused,
1317     struct intrframe *frame __unused)
1318 {
1319         struct poll_comm *comm = info->data;
1320         globaldata_t gd = mycpu;
1321
1322         KKASSERT(comm->poll_cpuid == gd->gd_cpuid && gd->gd_cpuid != 0);
1323
1324         crit_enter_gd(gd);
1325         _poll_comm_systimer(comm);
1326         crit_exit_gd(gd);
1327 }
1328
1329 static void
1330 poll_comm_adjust_pollhz(struct poll_comm *comm)
1331 {
1332         uint32_t handlers;
1333         int pollhz = 1;
1334
1335         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1336
1337         /*
1338          * If there is no polling handler registered, set systimer
1339          * frequency to the lowest value.  Polling systimer frequency
1340          * will be adjusted to the requested value, once there are
1341          * registered handlers.
1342          */
1343         handlers = rxpoll_context[mycpuid]->poll_handlers +
1344                    txpoll_context[mycpuid]->poll_handlers;
1345         if (comm->poll_cpuid == 0)
1346                 handlers += stpoll_context.poll_handlers;
1347         if (handlers)
1348                 pollhz = comm->pollhz;
1349         systimer_adjust_periodic(&comm->pollclock, pollhz);
1350 }
1351
1352 static int
1353 sysctl_pollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1354 {
1355         struct poll_comm *comm = arg1;
1356         struct netmsg_base nmsg;
1357         int error, phz;
1358
1359         phz = comm->pollhz;
1360         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
1361         if (error || req->newptr == NULL)
1362                 return error;
1363         if (phz <= 0)
1364                 return EINVAL;
1365         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
1366                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
1367
1368         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1369                     0, sysctl_pollhz_handler);
1370         nmsg.lmsg.u.ms_result = phz;
1371
1372         return lwkt_domsg(netisr_portfn(comm->poll_cpuid), &nmsg.lmsg, 0);
1373 }
1374
1375 static void
1376 sysctl_pollhz_handler(netmsg_t nmsg)
1377 {
1378         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1379
1380         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1381
1382         /* Save polling frequency */
1383         comm->pollhz = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1384
1385         /*
1386          * Adjust cached pollhz
1387          */
1388         rxpoll_context[mycpuid]->pollhz = comm->pollhz;
1389         txpoll_context[mycpuid]->pollhz =
1390             comm->pollhz / (comm->poll_txfrac + 1);
1391         if (mycpuid == 0)
1392                 stpoll_context.pollhz = comm->pollhz / (comm->poll_stfrac + 1);
1393
1394         /*
1395          * Adjust polling frequency
1396          */
1397         poll_comm_adjust_pollhz(comm);
1398
1399         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1400 }
1401
1402 static int
1403 sysctl_stfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1404 {
1405         struct poll_comm *comm = arg1;
1406         struct netmsg_base nmsg;
1407         int error, stfrac;
1408
1409         KKASSERT(comm->poll_cpuid == 0);
1410
1411         stfrac = comm->poll_stfrac;
1412         error = sysctl_handle_int(oidp, &stfrac, 0, req);
1413         if (error || req->newptr == NULL)
1414                 return error;
1415         if (stfrac < 0)
1416                 return EINVAL;
1417
1418         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1419                     0, sysctl_stfrac_handler);
1420         nmsg.lmsg.u.ms_result = stfrac;
1421
1422         return lwkt_domsg(netisr_portfn(comm->poll_cpuid), &nmsg.lmsg, 0);
1423 }
1424
1425 static void
1426 sysctl_stfrac_handler(netmsg_t nmsg)
1427 {
1428         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1429         int stfrac = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1430
1431         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1432
1433         crit_enter();
1434         comm->poll_stfrac = stfrac;
1435         if (comm->stfrac_count > comm->poll_stfrac)
1436                 comm->stfrac_count = comm->poll_stfrac;
1437         crit_exit();
1438
1439         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1440 }
1441
1442 static int
1443 sysctl_txfrac(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1444 {
1445         struct poll_comm *comm = arg1;
1446         struct netmsg_base nmsg;
1447         int error, txfrac;
1448
1449         txfrac = comm->poll_txfrac;
1450         error = sysctl_handle_int(oidp, &txfrac, 0, req);
1451         if (error || req->newptr == NULL)
1452                 return error;
1453         if (txfrac < 0)
1454                 return EINVAL;
1455
1456         netmsg_init(&nmsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1457                     0, sysctl_txfrac_handler);
1458         nmsg.lmsg.u.ms_result = txfrac;
1459
1460         return lwkt_domsg(netisr_portfn(comm->poll_cpuid), &nmsg.lmsg, 0);
1461 }
1462
1463 static void
1464 sysctl_txfrac_handler(netmsg_t nmsg)
1465 {
1466         struct poll_comm *comm = poll_common[mycpuid];
1467         int txfrac = nmsg->lmsg.u.ms_result;
1468
1469         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_portfn(comm->poll_cpuid));
1470
1471         crit_enter();
1472         comm->poll_txfrac = txfrac;
1473         if (comm->txfrac_count > comm->poll_txfrac)
1474                 comm->txfrac_count = comm->poll_txfrac;
1475         crit_exit();
1476
1477         lwkt_replymsg(&nmsg->lmsg, 0);
1478 }