sys/kern/kern_intr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003 Matthew Dillon <dillon@backplane.com> All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 1997, Stefan Esser <se@freebsd.org> All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
  10  *    disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_intr.c,v 1.24.2.1 2001/10/14 20:05:50 luigi Exp $
  27  * $DragonFly: src/sys/kern/kern_intr.c,v 1.33 2005/11/04 08:17:19 dillon Exp $
  28  *
  29  */
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/kernel.h>
  35 #include <sys/sysctl.h>
  36 #include <sys/thread.h>
  37 #include <sys/proc.h>
  38 #include <sys/thread2.h>
  39 #include <sys/random.h>
  40 #include <sys/serialize.h>
  41 #include <sys/bus.h>
  42 #include <sys/machintr.h>
  43
  44 #include <machine/ipl.h>
  45 #include <machine/frame.h>
  46
  47 #include <sys/interrupt.h>
  48
  49 typedef struct intrec {
  50     struct intrec *next;
  51     inthand2_t  *handler;
  52     void        *argument;
  53     char        *name;
  54     int         intr;
  55     int         intr_flags;
  56     struct lwkt_serialize *serializer;
  57 } *intrec_t;
  58
  59 struct intr_info {
  60         intrec_t        i_reclist;
  61         struct thread   i_thread;
  62         struct random_softc i_random;
  63         int             i_running;
  64         long            i_count;
  65         int             i_fast;
  66         int             i_slow;
  67         int             i_state;
  68 } intr_info_ary[MAX_INTS];
  69
  70 int max_installed_hard_intr;
  71 int max_installed_soft_intr;
  72
  73 #define EMERGENCY_INTR_POLLING_FREQ_MAX 20000
  74
  75 static int sysctl_emergency_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
  76 static int sysctl_emergency_enable(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
  77 static void emergency_intr_timer_callback(systimer_t, struct intrframe *);
  78 static void ithread_handler(void *arg);
  79 static void ithread_emergency(void *arg);
  80
  81 int intr_info_size = sizeof(intr_info_ary) / sizeof(intr_info_ary[0]);
  82
  83 static struct systimer emergency_intr_timer;
  84 static struct thread emergency_intr_thread;
  85
  86 #define ISTATE_NOTHREAD         0
  87 #define ISTATE_NORMAL           1
  88 #define ISTATE_LIVELOCKED       2
  89
  90 static int livelock_limit = 50000;
  91 static int livelock_lowater = 20000;
  92 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, livelock_limit,
  93         CTLFLAG_RW, &livelock_limit, 0, "Livelock interrupt rate limit");
  94 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, livelock_lowater,
  95         CTLFLAG_RW, &livelock_lowater, 0, "Livelock low-water mark restore");
  96
  97 static int emergency_intr_enable = 0;   /* emergency interrupt polling */
  98 TUNABLE_INT("kern.emergency_intr_enable", &emergency_intr_enable);
  99 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, emergency_intr_enable, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 100         0, 0, sysctl_emergency_enable, "I", "Emergency Interrupt Poll Enable");
 101
 102 static int emergency_intr_freq = 10;    /* emergency polling frequency */
 103 TUNABLE_INT("kern.emergency_intr_freq", &emergency_intr_freq);
 104 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, emergency_intr_freq, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 105         0, 0, sysctl_emergency_freq, "I", "Emergency Interrupt Poll Frequency");
 106
 107 /*
 108  * Sysctl support routines
 109  */
 110 static int
 111 sysctl_emergency_enable(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 112 {
 113         int error, enabled;
 114
 115         enabled = emergency_intr_enable;
 116         error = sysctl_handle_int(oidp, &enabled, 0, req);
 117         if (error || req->newptr == NULL)
 118                 return error;
 119         emergency_intr_enable = enabled;
 120         if (emergency_intr_enable) {
 121                 emergency_intr_timer.periodic =
 122                         sys_cputimer->fromhz(emergency_intr_freq);
 123         } else {
 124                 emergency_intr_timer.periodic = sys_cputimer->fromhz(1);
 125         }
 126         return 0;
 127 }
 128
 129 static int
 130 sysctl_emergency_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 131 {
 132         int error, phz;
 133
 134         phz = emergency_intr_freq;
 135         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
 136         if (error || req->newptr == NULL)
 137                 return error;
 138         if (phz <= 0)
 139                 return EINVAL;
 140         else if (phz > EMERGENCY_INTR_POLLING_FREQ_MAX)
 141                 phz = EMERGENCY_INTR_POLLING_FREQ_MAX;
 142
 143         emergency_intr_freq = phz;
 144         if (emergency_intr_enable) {
 145                 emergency_intr_timer.periodic =
 146                         sys_cputimer->fromhz(emergency_intr_freq);
 147         } else {
 148                 emergency_intr_timer.periodic = sys_cputimer->fromhz(1);
 149         }
 150         return 0;
 151 }
 152
 153 /*
 154  * Register an SWI or INTerrupt handler.
 155  */
 156 void *
 157 register_swi(int intr, inthand2_t *handler, void *arg, const char *name,
 158                 struct lwkt_serialize *serializer)
 159 {
 160     if (intr < FIRST_SOFTINT || intr >= MAX_INTS)
 161         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
 162     return(register_int(intr, handler, arg, name, serializer, 0));
 163 }
 164
 165 void *
 166 register_int(int intr, inthand2_t *handler, void *arg, const char *name,
 167                 struct lwkt_serialize *serializer, int intr_flags)
 168 {
 169     struct intr_info *info;
 170     struct intrec **list;
 171     intrec_t rec;
 172
 173     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
 174         panic("register_int: bad intr %d", intr);
 175     if (name == NULL)
 176         name = "???";
 177     info = &intr_info_ary[intr];
 178
 179     rec = malloc(sizeof(struct intrec), M_DEVBUF, M_INTWAIT);
 180     rec->name = malloc(strlen(name) + 1, M_DEVBUF, M_INTWAIT);
 181     strcpy(rec->name, name);
 182
 183     rec->handler = handler;
 184     rec->argument = arg;
 185     rec->intr = intr;
 186     rec->intr_flags = intr_flags;
 187     rec->next = NULL;
 188     rec->serializer = serializer;
 189
 190     list = &info->i_reclist;
 191
 192     /*
 193      * Keep track of how many fast and slow interrupts we have.
 194      */
 195     if (intr_flags & INTR_FAST)
 196         ++info->i_fast;
 197     else
 198         ++info->i_slow;
 199
 200     /*
 201      * Create an emergency polling thread and set up a systimer to wake
 202      * it up.
 203      */
 204     if (emergency_intr_thread.td_kstack == NULL) {
 205         lwkt_create(ithread_emergency, NULL, NULL,
 206                     &emergency_intr_thread, TDF_STOPREQ|TDF_INTTHREAD, -1,
 207                     "ithread emerg");
 208         systimer_init_periodic_nq(&emergency_intr_timer,
 209                     emergency_intr_timer_callback, &emergency_intr_thread,
 210                     (emergency_intr_enable ? emergency_intr_freq : 1));
 211     }
 212
 213     /*
 214      * Create an interrupt thread if necessary, leave it in an unscheduled
 215      * state.
 216      */
 217     if (info->i_state == ISTATE_NOTHREAD) {
 218         info->i_state = ISTATE_NORMAL;
 219         lwkt_create((void *)ithread_handler, (void *)intr, NULL,
 220             &info->i_thread, TDF_STOPREQ|TDF_INTTHREAD, -1,
 221             "ithread %d", intr);
 222         if (intr >= FIRST_SOFTINT)
 223             lwkt_setpri(&info->i_thread, TDPRI_SOFT_NORM);
 224         else
 225             lwkt_setpri(&info->i_thread, TDPRI_INT_MED);
 226         info->i_thread.td_preemptable = lwkt_preempt;
 227     }
 228
 229     /*
 230      * Add the record to the interrupt list
 231      */
 232     crit_enter();       /* token */
 233     while (*list != NULL)
 234         list = &(*list)->next;
 235     *list = rec;
 236     crit_exit();
 237
 238     /*
 239      * Update max_installed_hard_intr to make the emergency intr poll
 240      * a bit more efficient.
 241      */
 242     if (intr < FIRST_SOFTINT) {
 243         if (max_installed_hard_intr <= intr)
 244             max_installed_hard_intr = intr + 1;
 245     } else {
 246         if (max_installed_soft_intr <= intr)
 247             max_installed_soft_intr = intr + 1;
 248     }
 249     return(rec);
 250 }
 251
 252 int
 253 unregister_swi(void *id)
 254 {
 255     return(unregister_int(id));
 256 }
 257
 258 int
 259 unregister_int(void *id)
 260 {
 261     struct intr_info *info;
 262     struct intrec **list;
 263     intrec_t rec;
 264     int intr;
 265
 266     intr = ((intrec_t)id)->intr;
 267
 268     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
 269         panic("register_int: bad intr %d", intr);
 270
 271     info = &intr_info_ary[intr];
 272
 273     /*
 274      * Remove the interrupt descriptor
 275      */
 276     crit_enter();
 277     list = &info->i_reclist;
 278     while ((rec = *list) != NULL) {
 279         if (rec == id) {
 280             *list = rec->next;
 281             break;
 282         }
 283         list = &rec->next;
 284     }
 285     crit_exit();
 286
 287     /*
 288      * Free it, adjust interrupt type counts
 289      */
 290     if (rec != NULL) {
 291         if (rec->intr_flags & INTR_FAST)
 292             --info->i_fast;
 293         else
 294             --info->i_slow;
 295         free(rec->name, M_DEVBUF);
 296         free(rec, M_DEVBUF);
 297     } else {
 298         printf("warning: unregister_int: int %d handler for %s not found\n",
 299                 intr, ((intrec_t)id)->name);
 300     }
 301
 302     /*
 303      * Return the number of interrupt vectors still registered on this intr
 304      */
 305     return(info->i_fast + info->i_slow);
 306 }
 307
 308 int
 309 get_registered_intr(void *id)
 310 {
 311     return(((intrec_t)id)->intr);
 312 }
 313
 314 const char *
 315 get_registered_name(int intr)
 316 {
 317     intrec_t rec;
 318
 319     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
 320         panic("register_int: bad intr %d", intr);
 321
 322     if ((rec = intr_info_ary[intr].i_reclist) == NULL)
 323         return(NULL);
 324     else if (rec->next)
 325         return("mux");
 326     else
 327         return(rec->name);
 328 }
 329
 330 int
 331 count_registered_ints(int intr)
 332 {
 333     struct intr_info *info;
 334
 335     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
 336         panic("register_int: bad intr %d", intr);
 337     info = &intr_info_ary[intr];
 338     return(info->i_fast + info->i_slow);
 339 }
 340
 341 long
 342 get_interrupt_counter(int intr)
 343 {
 344     struct intr_info *info;
 345
 346     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
 347         panic("register_int: bad intr %d", intr);
 348     info = &intr_info_ary[intr];
 349     return(info->i_count);
 350 }
 351
 352
 353 void
 354 swi_setpriority(int intr, int pri)
 355 {
 356     struct intr_info *info;
 357
 358     if (intr < FIRST_SOFTINT || intr >= MAX_INTS)
 359         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
 360     info = &intr_info_ary[intr];
 361     if (info->i_state != ISTATE_NOTHREAD)
 362         lwkt_setpri(&info->i_thread, pri);
 363 }
 364
 365 void
 366 register_randintr(int intr)
 367 {
 368     struct intr_info *info;
 369
 370     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
 371         panic("register_randintr: bad intr %d", intr);
 372     info = &intr_info_ary[intr];
 373     info->i_random.sc_intr = intr;
 374     info->i_random.sc_enabled = 1;
 375 }
 376
 377 void
 378 unregister_randintr(int intr)
 379 {
 380     struct intr_info *info;
 381
 382     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
 383         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
 384     info = &intr_info_ary[intr];
 385     info->i_random.sc_enabled = 0;
 386 }
 387
 388 int
 389 next_registered_randintr(int intr)
 390 {
 391     struct intr_info *info;
 392
 393     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
 394         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
 395     while (intr < MAX_INTS) {
 396         info = &intr_info_ary[intr];
 397         if (info->i_random.sc_enabled)
 398             break;
 399         ++intr;
 400     }
 401     return(intr);
 402 }
 403
 404 /*
 405  * Dispatch an interrupt.  If there's nothing to do we have a stray
 406  * interrupt and can just return, leaving the interrupt masked.
 407  *
 408  * We need to schedule the interrupt and set its i_running bit.  If
 409  * we are not on the interrupt thread's cpu we have to send a message
 410  * to the correct cpu that will issue the desired action (interlocking
 411  * with the interrupt thread's critical section).  We do NOT attempt to
 412  * reschedule interrupts whos i_running bit is already set because
 413  * this would prematurely wakeup a livelock-limited interrupt thread.
 414  *
 415  * i_running is only tested/set on the same cpu as the interrupt thread.
 416  *
 417  * We are NOT in a critical section, which will allow the scheduled
 418  * interrupt to preempt us.  The MP lock might *NOT* be held here.
 419  */
 420 #ifdef SMP
 421
 422 static void
 423 sched_ithd_remote(void *arg)
 424 {
 425     sched_ithd((int)arg);
 426 }
 427
 428 #endif
 429
 430 void
 431 sched_ithd(int intr)
 432 {
 433     struct intr_info *info;
 434
 435     info = &intr_info_ary[intr];
 436
 437     ++info->i_count;
 438     if (info->i_state != ISTATE_NOTHREAD) {
 439         if (info->i_reclist == NULL) {
 440             printf("sched_ithd: stray interrupt %d\n", intr);
 441         } else {
 442 #ifdef SMP
 443             if (info->i_thread.td_gd == mycpu) {
 444                 if (info->i_running == 0) {
 445                     info->i_running = 1;
 446                     if (info->i_state != ISTATE_LIVELOCKED)
 447                         lwkt_schedule(&info->i_thread); /* MIGHT PREEMPT */
 448                 }
 449             } else {
 450                 lwkt_send_ipiq(info->i_thread.td_gd,
 451                                 sched_ithd_remote, (void *)intr);
 452             }
 453 #else
 454             if (info->i_running == 0) {
 455                 info->i_running = 1;
 456                 if (info->i_state != ISTATE_LIVELOCKED)
 457                     lwkt_schedule(&info->i_thread); /* MIGHT PREEMPT */
 458             }
 459 #endif
 460         }
 461     } else {
 462         printf("sched_ithd: stray interrupt %d\n", intr);
 463     }
 464 }
 465
 466 /*
 467  * This is run from a periodic SYSTIMER (and thus must be MP safe, the BGL
 468  * might not be held).
 469  */
 470 static void
 471 ithread_livelock_wakeup(systimer_t st)
 472 {
 473     struct intr_info *info;
 474
 475     info = &intr_info_ary[(int)st->data];
 476     if (info->i_state != ISTATE_NOTHREAD)
 477         lwkt_schedule(&info->i_thread);
 478 }
 479
 480 /*
 481  * This function is called drectly from the ICU or APIC vector code assembly
 482  * to process an interrupt.  The critical section and interrupt deferral
 483  * checks have already been done but the function is entered WITHOUT
 484  * a critical section held.  The BGL may or may not be held.
 485  *
 486  * Must return non-zero if we do not want the vector code to re-enable
 487  * the interrupt (which we don't if we have to schedule the interrupt)
 488  */
 489 int ithread_fast_handler(struct intrframe frame);
 490
 491 int
 492 ithread_fast_handler(struct intrframe frame)
 493 {
 494     int intr;
 495     struct intr_info *info;
 496     struct intrec **list;
 497     int must_schedule;
 498 #ifdef SMP
 499     int got_mplock;
 500 #endif
 501     intrec_t rec, next_rec;
 502     globaldata_t gd;
 503
 504     intr = frame.if_vec;
 505     gd = mycpu;
 506
 507     info = &intr_info_ary[intr];
 508
 509     /*
 510      * If we are not processing any FAST interrupts, just schedule the thing.
 511      * (since we aren't in a critical section, this can result in a
 512      * preemption)
 513      */
 514     if (info->i_fast == 0) {
 515         sched_ithd(intr);
 516         return(1);
 517     }
 518
 519     /*
 520      * This should not normally occur since interrupts ought to be
 521      * masked if the ithread has been scheduled or is running.
 522      */
 523     if (info->i_running)
 524         return(1);
 525
 526     /*
 527      * Bump the interrupt nesting level to process any FAST interrupts.
 528      * Obtain the MP lock as necessary.  If the MP lock cannot be obtained,
 529      * schedule the interrupt thread to deal with the issue instead.
 530      *
 531      * To reduce overhead, just leave the MP lock held once it has been
 532      * obtained.
 533      */
 534     crit_enter_gd(gd);
 535     ++gd->gd_intr_nesting_level;
 536     ++gd->gd_cnt.v_intr;
 537     must_schedule = info->i_slow;
 538 #ifdef SMP
 539     got_mplock = 0;
 540 #endif
 541
 542     list = &info->i_reclist;
 543     for (rec = *list; rec; rec = next_rec) {
 544         next_rec = rec->next;   /* rec may be invalid after call */
 545
 546         if (rec->intr_flags & INTR_FAST) {
 547 #ifdef SMP
 548             if ((rec->intr_flags & INTR_MPSAFE) == 0 && got_mplock == 0) {
 549                 if (try_mplock() == 0) {
 550                     int owner;
 551
 552                     /*
 553                      * If we couldn't get the MP lock try to forward it
 554                      * to the cpu holding the MP lock, setting must_schedule
 555                      * to -1 so we do not schedule and also do not unmask
 556                      * the interrupt.  Otherwise just schedule it.
 557                      */
 558                     owner = owner_mplock();
 559                     if (owner >= 0 && owner != gd->gd_cpuid) {
 560                         lwkt_send_ipiq_bycpu(owner, forward_fastint_remote,
 561                                                 (void *)intr);
 562                         must_schedule = -1;
 563                         ++gd->gd_cnt.v_forwarded_ints;
 564                     } else {
 565                         must_schedule = 1;
 566                     }
 567                     break;
 568                 }
 569                 got_mplock = 1;
 570             }
 571 #endif
 572             if (rec->serializer) {
 573                 must_schedule += lwkt_serialize_handler_try(
 574                                         rec->serializer, rec->handler,
 575                                         rec->argument, &frame);
 576             } else {
 577                 rec->handler(rec->argument, &frame);
 578             }
 579         }
 580     }
 581
 582     /*
 583      * Cleanup
 584      */
 585     --gd->gd_intr_nesting_level;
 586 #ifdef SMP
 587     if (got_mplock)
 588         rel_mplock();
 589 #endif
 590     crit_exit_gd(gd);
 591
 592     /*
 593      * If we had a problem, schedule the thread to catch the missed
 594      * records (it will just re-run all of them).  A return value of 0
 595      * indicates that all handlers have been run and the interrupt can
 596      * be re-enabled, and a non-zero return indicates that the interrupt
 597      * thread controls re-enablement.
 598      */
 599     if (must_schedule > 0)
 600         sched_ithd(intr);
 601     else if (must_schedule == 0)
 602         ++info->i_count;
 603     return(must_schedule);
 604 }
 605
 606 #if 0
 607
 608 6: ;                                                                    \
 609         /* could not get the MP lock, forward the interrupt */          \
 610         movl    mp_lock, %eax ;          /* check race */               \
 611         cmpl    $MP_FREE_LOCK,%eax ;                                    \
 612         je      2b ;                                                    \
 613         incl    PCPU(cnt)+V_FORWARDED_INTS ;                            \
 614         subl    $12,%esp ;                                              \
 615         movl    $irq_num,8(%esp) ;                                      \
 616         movl    $forward_fastint_remote,4(%esp) ;                       \
 617         movl    %eax,(%esp) ;                                           \
 618         call    lwkt_send_ipiq_bycpu ;                                  \
 619         addl    $12,%esp ;                                              \
 620         jmp     5f ;
 621
 622 #endif
 623
 624
 625 /*
 626  * Interrupt threads run this as their main loop.
 627  *
 628  * The handler begins execution outside a critical section and with the BGL
 629  * held.
 630  *
 631  * The i_running state starts at 0.  When an interrupt occurs, the hardware
 632  * interrupt is disabled and sched_ithd() The HW interrupt remains disabled
 633  * until all routines have run.  We then call ithread_done() to reenable
 634  * the HW interrupt and deschedule us until the next interrupt.
 635  *
 636  * We are responsible for atomically checking i_running and ithread_done()
 637  * is responsible for atomically checking for platform-specific delayed
 638  * interrupts.  i_running for our irq is only set in the context of our cpu,
 639  * so a critical section is a sufficient interlock.
 640  */
 641 #define LIVELOCK_TIMEFRAME(freq)        ((freq) >> 2)   /* 1/4 second */
 642
 643 static void
 644 ithread_handler(void *arg)
 645 {
 646     struct intr_info *info;
 647     int use_limit;
 648     int lticks;
 649     int lcount;
 650     int intr;
 651     struct intrec **list;
 652     intrec_t rec, nrec;
 653     globaldata_t gd;
 654     struct systimer ill_timer;  /* enforced freq. timer */
 655     u_int ill_count;            /* interrupt livelock counter */
 656
 657     ill_count = 0;
 658     lticks = ticks;
 659     lcount = 0;
 660     intr = (int)arg;
 661     info = &intr_info_ary[intr];
 662     list = &info->i_reclist;
 663     gd = mycpu;
 664
 665     /*
 666      * The loop must be entered with one critical section held.
 667      */
 668     crit_enter_gd(gd);
 669
 670     for (;;) {
 671         /*
 672          * If an interrupt is pending, clear i_running and execute the
 673          * handlers.  Note that certain types of interrupts can re-trigger
 674          * and set i_running again.
 675          *
 676          * Each handler is run in a critical section.  Note that we run both
 677          * FAST and SLOW designated service routines.
 678          */
 679         if (info->i_running) {
 680             ++ill_count;
 681             info->i_running = 0;
 682             for (rec = *list; rec; rec = nrec) {
 683                 nrec = rec->next;
 684                 if (rec->serializer) {
 685                     lwkt_serialize_handler_call(rec->serializer, rec->handler,
 686                                                 rec->argument, NULL);
 687                 } else {
 688                     rec->handler(rec->argument, NULL);
 689                 }
 690             }
 691         }
 692
 693         /*
 694          * This is our interrupt hook to add rate randomness to the random
 695          * number generator.
 696          */
 697         if (info->i_random.sc_enabled)
 698             add_interrupt_randomness(intr);
 699
 700         /*
 701          * Unmask the interrupt to allow it to trigger again.  This only
 702          * applies to certain types of interrupts (typ level interrupts).
 703          * This can result in the interrupt retriggering, but the retrigger
 704          * will not be processed until we cycle our critical section.
 705          *
 706          * Only unmask interrupts while handlers are installed.  It is
 707          * possible to hit a situation where no handlers are installed
 708          * due to a device driver livelocking and then tearing down its
 709          * interrupt on close (the parallel bus being a good example).
 710          */
 711         if (*list)
 712             machintr_intren(intr);
 713
 714         /*
 715          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority interrupt
 716          * sources, such as the statclock, so thread time accounting
 717          * will still work.  This may also cause an interrupt to re-trigger.
 718          */
 719         crit_exit_gd(gd);
 720         crit_enter_gd(gd);
 721
 722         /*
 723          * LIVELOCK STATE MACHINE
 724          */
 725         switch(info->i_state) {
 726         case ISTATE_NORMAL:
 727             /*
 728              * Calculate a running average every tick.
 729              */
 730             if (lticks != ticks) {
 731                 lticks = ticks;
 732                 ill_count -= ill_count / hz;
 733             }
 734
 735             /*
 736              * If we did not exceed the frequency limit, we are done.
 737              * If the interrupt has not retriggered we deschedule ourselves.
 738              */
 739             if (ill_count <= livelock_limit) {
 740                 if (info->i_running == 0) {
 741                     lwkt_deschedule_self(gd->gd_curthread);
 742                     lwkt_switch();
 743                 }
 744                 break;
 745             }
 746
 747             /*
 748              * Otherwise we are livelocked.  Set up a periodic systimer
 749              * to wake the thread up at the limit frequency.
 750              */
 751             printf("intr %d at %d > %d hz, livelocked limit engaged!\n",
 752                    intr, livelock_limit, ill_count);
 753             info->i_state = ISTATE_LIVELOCKED;
 754             if ((use_limit = livelock_limit) < 100)
 755                 use_limit = 100;
 756             else if (use_limit > 500000)
 757                 use_limit = 500000;
 758             systimer_init_periodic(&ill_timer, ithread_livelock_wakeup,
 759                                    (void *)intr, use_limit);
 760             lcount = 0;
 761             /* fall through */
 762         case ISTATE_LIVELOCKED:
 763             /*
 764              * Wait for our periodic timer to go off.  Since the interrupt
 765              * has re-armed it can still set i_running, but it will not
 766              * reschedule us while we are in a livelocked state.
 767              */
 768             lwkt_deschedule_self(gd->gd_curthread);
 769             lwkt_switch();
 770
 771             /*
 772              * Check to see if the livelock condition no longer applies.
 773              * The interrupt must be able to operate normally for one
 774              * full second before we restore normal operation.
 775              */
 776             if (lticks != ticks) {
 777                 lticks = ticks;
 778                 if (ill_count < livelock_lowater) {
 779                     if (++lcount >= hz) {
 780                         info->i_state = ISTATE_NORMAL;
 781                         systimer_del(&ill_timer);
 782                         printf("intr %d at %d < %d hz, livelock removed\n",
 783                                intr, ill_count, livelock_lowater);
 784                     }
 785                 } else {
 786                     lcount = 0;
 787                 }
 788                 ill_count -= ill_count / hz;
 789             }
 790             break;
 791         }
 792     }
 793     /* not reached */
 794 }
 795
 796 /*
 797  * Emergency interrupt polling thread.  The thread begins execution
 798  * outside a critical section with the BGL held.
 799  *
 800  * If emergency interrupt polling is enabled, this thread will
 801  * execute all system interrupts not marked INTR_NOPOLL at the
 802  * specified polling frequency.
 803  *
 804  * WARNING!  This thread runs *ALL* interrupt service routines that
 805  * are not marked INTR_NOPOLL, which basically means everything except
 806  * the 8254 clock interrupt and the ATA interrupt.  It has very high
 807  * overhead and should only be used in situations where the machine
 808  * cannot otherwise be made to work.  Due to the severe performance
 809  * degredation, it should not be enabled on production machines.
 810  */
 811 static void
 812 ithread_emergency(void *arg __unused)
 813 {
 814     struct intr_info *info;
 815     intrec_t rec, nrec;
 816     int intr;
 817
 818     for (;;) {
 819         for (intr = 0; intr < max_installed_hard_intr; ++intr) {
 820             info = &intr_info_ary[intr];
 821             for (rec = info->i_reclist; rec; rec = nrec) {
 822                 if ((rec->intr_flags & INTR_NOPOLL) == 0) {
 823                     if (rec->serializer) {
 824                         lwkt_serialize_handler_call(rec->serializer,
 825                                                 rec->handler, rec->argument, NULL);
 826                     } else {
 827                         rec->handler(rec->argument, NULL);
 828                     }
 829                 }
 830                 nrec = rec->next;
 831             }
 832         }
 833         lwkt_deschedule_self(curthread);
 834         lwkt_switch();
 835     }
 836 }
 837
 838 /*
 839  * Systimer callback - schedule the emergency interrupt poll thread
 840  *                     if emergency polling is enabled.
 841  */
 842 static
 843 void
 844 emergency_intr_timer_callback(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
 845 {
 846     if (emergency_intr_enable)
 847         lwkt_schedule(info->data);
 848 }
 849
 850 /*
 851  * Sysctls used by systat and others: hw.intrnames and hw.intrcnt.
 852  * The data for this machine dependent, and the declarations are in machine
 853  * dependent code.  The layout of intrnames and intrcnt however is machine
 854  * independent.
 855  *
 856  * We do not know the length of intrcnt and intrnames at compile time, so
 857  * calculate things at run time.
 858  */
 859
 860 static int
 861 sysctl_intrnames(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 862 {
 863     struct intr_info *info;
 864     intrec_t rec;
 865     int error = 0;
 866     int len;
 867     int intr;
 868     char buf[64];
 869
 870     for (intr = 0; error == 0 && intr < MAX_INTS; ++intr) {
 871         info = &intr_info_ary[intr];
 872
 873         len = 0;
 874         buf[0] = 0;
 875         for (rec = info->i_reclist; rec; rec = rec->next) {
 876             snprintf(buf + len, sizeof(buf) - len, "%s%s",
 877                 (len ? "/" : ""), rec->name);
 878             len += strlen(buf + len);
 879         }
 880         if (len == 0) {
 881             snprintf(buf, sizeof(buf), "irq%d", intr);
 882             len = strlen(buf);
 883         }
 884         error = SYSCTL_OUT(req, buf, len + 1);
 885     }
 886     return (error);
 887 }
 888
 889
 890 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, intrnames, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD,
 891         NULL, 0, sysctl_intrnames, "", "Interrupt Names");
 892
 893 static int
 894 sysctl_intrcnt(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 895 {
 896     struct intr_info *info;
 897     int error = 0;
 898     int intr;
 899
 900     for (intr = 0; intr < max_installed_hard_intr; ++intr) {
 901         info = &intr_info_ary[intr];
 902
 903         error = SYSCTL_OUT(req, &info->i_count, sizeof(info->i_count));
 904         if (error)
 905                 goto failed;
 906     }
 907     for (intr = FIRST_SOFTINT; intr < max_installed_soft_intr; ++intr) {
 908         info = &intr_info_ary[intr];
 909
 910         error = SYSCTL_OUT(req, &info->i_count, sizeof(info->i_count));
 911         if (error)
 912                 goto failed;
 913     }
 914 failed:
 915     return(error);
 916 }
 917
 918 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, intrcnt, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD,
 919         NULL, 0, sysctl_intrcnt, "", "Interrupt Counts");
 920