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_qpoll 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  * All of the registered polling handlers are called only if the interface
  68  * is marked as 'IFF_RUNNING and IFF_NPOLLING'.  However, the interface's
  69  * register and deregister function (ifnet.if_qpoll) will be called even
  70  * if interface is not marked with 'IFF_RUNNING'.
  71  *
  72  * If registration is successful, the driver must disable interrupts,
  73  * and further I/O is performed through the TX/RX polling handler, which
  74  * are invoked (at least once per clock tick) with 3 arguments: the "arg"
  75  * passed at register time, a struct ifnet pointer, and a "count" limit.
  76  * The registered serializer will be held before calling the related
  77  * polling handler.
  78  *
  79  * The count limit specifies how much work the handler can do during the
  80  * call -- typically this is the number of packets to be received, or
  81  * transmitted, etc. (drivers are free to interpret this number, as long
  82  * as the max time spent in the function grows roughly linearly with the
  83  * count).
  84  *
  85  * A second variable controls the sharing of CPU between polling/kernel
  86  * network processing, and other activities (typically userlevel tasks):
  87  * net.ifpoll.X.{rx,tx}.user_frac (between 0 and 100, default 50) sets the
  88  * share of CPU allocated to user tasks.  CPU is allocated proportionally
  89  * to the shares, by dynamically adjusting the "count" (poll_burst).
  90  *
  91  * Other parameters can should be left to their default values.
  92  * The following constraints hold
  93  *
  94  *      1 <= poll_burst <= poll_burst_max
  95  *      1 <= poll_each_burst <= poll_burst_max
  96  *      MIN_POLL_BURST_MAX <= poll_burst_max <= MAX_POLL_BURST_MAX
  97  */
  98
  99 #define IFPOLL_LIST_LEN         128
 100 #define IFPOLL_FREQ_MAX         30000
 101
 102 #define MIN_IOPOLL_BURST_MAX    10
 103 #define MAX_IOPOLL_BURST_MAX    1000
 104 #define IOPOLL_BURST_MAX        150     /* good for 100Mbit net and HZ=1000 */
 105
 106 #define IOPOLL_EACH_BURST       5
 107
 108 #define IFPOLL_FREQ_DEFAULT     2000
 109 #define IOPOLL_FREQ_DEFAULT     IFPOLL_FREQ_DEFAULT
 110 #define STPOLL_FREQ_DEFAULT     100
 111
 112 #define IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT   1
 113 #define IFPOLL_STFRAC_DEFAULT   20
 114
 115 #define IFPOLL_RX               0x1
 116 #define IFPOLL_TX               0x2
 117
 118 union ifpoll_time {
 119         struct timeval          tv;
 120         uint64_t                tsc;
 121 };
 122
 123 struct iopoll_rec {
 124         struct lwkt_serialize   *serializer;
 125         struct ifnet            *ifp;
 126         void                    *arg;
 127         ifpoll_iofn_t           poll_func;
 128 };
 129
 130 struct iopoll_ctx {
 131 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 132         struct systimer         pollclock;
 133 #endif
 134
 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           poll_netmsg;
 143
 144         int                     poll_cpuid;
 145 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 146         int                     pollhz;                 /* tunable */
 147 #else
 148         int                     poll_type;              /* IFPOLL_{RX,TX} */
 149 #endif
 150         uint32_t                phase;                  /* state */
 151         int                     residual_burst;         /* state */
 152         uint32_t                poll_each_burst;        /* tunable */
 153         union ifpoll_time       poll_start_t;           /* state */
 154
 155         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
 156         struct iopoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
 157
 158         struct netmsg           poll_more_netmsg;
 159
 160         uint32_t                poll_burst;             /* state */
 161         uint32_t                poll_burst_max;         /* tunable */
 162         uint32_t                user_frac;              /* tunable */
 163         uint32_t                kern_frac;              /* state */
 164
 165         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
 166         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
 167 } __cachealign;
 168
 169 struct iopoll_comm {
 170         struct sysctl_ctx_list  sysctl_ctx;
 171         struct sysctl_oid       *sysctl_tree;
 172 } __cachealign;
 173
 174 struct stpoll_rec {
 175         struct lwkt_serialize   *serializer;
 176         struct ifnet            *ifp;
 177         ifpoll_stfn_t           status_func;
 178 };
 179
 180 struct stpoll_ctx {
 181 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 182         struct systimer         pollclock;
 183 #endif
 184
 185         struct netmsg           poll_netmsg;
 186
 187 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 188         int                     pollhz;                 /* tunable */
 189 #endif
 190         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
 191         struct stpoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
 192
 193         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
 194         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
 195 };
 196
 197 struct iopoll_sysctl_netmsg {
 198         struct netmsg           nmsg;
 199         struct iopoll_ctx       *ctx;
 200 };
 201
 202 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 203
 204 struct ifpoll_data {
 205         struct systimer clock;
 206         int             txfrac_count;
 207         int             stfrac_count;
 208         u_int           tx_cpumask;
 209         u_int           rx_cpumask;
 210 } __cachealign;
 211
 212 #endif
 213
 214 static struct stpoll_ctx        stpoll_context;
 215 static struct iopoll_comm       *iopoll_common[IFPOLL_CTX_MAX];
 216 static struct iopoll_ctx        *rxpoll_context[IFPOLL_CTX_MAX];
 217 static struct iopoll_ctx        *txpoll_context[IFPOLL_CTX_MAX];
 218
 219 SYSCTL_NODE(_net, OID_AUTO, ifpoll, CTLFLAG_RW, 0,
 220             "Network device polling parameters");
 221
 222 static int      ifpoll_ncpus = IFPOLL_CTX_MAX;
 223
 224 static int      iopoll_burst_max = IOPOLL_BURST_MAX;
 225 static int      iopoll_each_burst = IOPOLL_EACH_BURST;
 226
 227 TUNABLE_INT("net.ifpoll.burst_max", &iopoll_burst_max);
 228 TUNABLE_INT("net.ifpoll.each_burst", &iopoll_each_burst);
 229
 230 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 231
 232 static int      stpoll_hz = STPOLL_FREQ_DEFAULT;
 233 static int      iopoll_hz = IOPOLL_FREQ_DEFAULT;
 234
 235 TUNABLE_INT("net.ifpoll.stpoll_hz", &stpoll_hz);
 236 TUNABLE_INT("net.ifpoll.iopoll_hz", &iopoll_hz);
 237
 238 #else   /* !IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 239
 240 static struct ifpoll_data ifpoll0;
 241 static int      ifpoll_pollhz = IFPOLL_FREQ_DEFAULT;
 242 static int      ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
 243 static int      ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
 244 static int      ifpoll_handlers;
 245
 246 TUNABLE_INT("net.ifpoll.pollhz", &ifpoll_pollhz);
 247 TUNABLE_INT("net.ifpoll.status_frac", &ifpoll_stfrac);
 248 TUNABLE_INT("net.ifpoll.tx_frac", &ifpoll_txfrac);
 249
 250 static void     sysctl_ifpollhz_handler(struct netmsg *);
 251 static int      sysctl_ifpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 252
 253 SYSCTL_PROC(_net_ifpoll, OID_AUTO, pollhz, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 254             0, 0, sysctl_ifpollhz, "I", "Polling frequency");
 255 SYSCTL_INT(_net_ifpoll, OID_AUTO, tx_frac, CTLFLAG_RW,
 256            &ifpoll_txfrac, 0, "Every this many cycles poll transmit");
 257 SYSCTL_INT(_net_ifpoll, OID_AUTO, st_frac, CTLFLAG_RW,
 258            &ifpoll_stfrac, 0, "Every this many cycles poll status");
 259
 260 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 261
 262 void            ifpoll_init_pcpu(int);
 263
 264 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 265 static void     ifpoll_start_handler(struct netmsg *);
 266 static void     ifpoll_stop_handler(struct netmsg *);
 267 static void     ifpoll_handler_addevent(void);
 268 static void     ifpoll_handler_delevent(void);
 269 static void     ifpoll_ipi_handler(void *, int);
 270 static void     ifpoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 271 #endif
 272
 273 static void     ifpoll_register_handler(struct netmsg *);
 274 static void     ifpoll_deregister_handler(struct netmsg *);
 275
 276 /*
 277  * Status polling
 278  */
 279 static void     stpoll_init(void);
 280 static void     stpoll_handler(struct netmsg *);
 281 static void     stpoll_clock(struct stpoll_ctx *);
 282 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 283 static void     stpoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 284 #endif
 285 static int      stpoll_register(struct ifnet *, const struct ifpoll_status *);
 286 static int      stpoll_deregister(struct ifnet *);
 287
 288 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 289 static void     sysctl_stpollhz_handler(struct netmsg *);
 290 static int      sysctl_stpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 291 #endif
 292
 293 /*
 294  * RX/TX polling
 295  */
 296 static struct iopoll_ctx *iopoll_ctx_create(int, int);
 297 static struct iopoll_comm *iopoll_comm_create(int);
 298 static void     iopoll_init(int);
 299 static void     iopoll_handler(struct netmsg *);
 300 static void     iopollmore_handler(struct netmsg *);
 301 static void     iopoll_clock(struct iopoll_ctx *);
 302 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 303 static void     iopoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 304 #endif
 305 static int      iopoll_register(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *,
 306                     const struct ifpoll_io *);
 307 static int      iopoll_deregister(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *);
 308
 309 static void     iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *,
 310                     struct sysctl_oid_list *, struct iopoll_ctx *);
 311 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 312 static void     sysctl_iopollhz_handler(struct netmsg *);
 313 static int      sysctl_iopollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 314 #endif
 315 static void     sysctl_burstmax_handler(struct netmsg *);
 316 static int      sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 317 static void     sysctl_eachburst_handler(struct netmsg *);
 318 static int      sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 319
 320 static __inline void
 321 ifpoll_sendmsg_oncpu(struct netmsg *msg)
 322 {
 323         if (msg->nm_lmsg.ms_flags & MSGF_DONE)
 324                 ifnet_sendmsg(&msg->nm_lmsg, mycpuid);
 325 }
 326
 327 static __inline void
 328 sched_stpoll(struct stpoll_ctx *st_ctx)
 329 {
 330         ifpoll_sendmsg_oncpu(&st_ctx->poll_netmsg);
 331 }
 332
 333 static __inline void
 334 sched_iopoll(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 335 {
 336         ifpoll_sendmsg_oncpu(&io_ctx->poll_netmsg);
 337 }
 338
 339 static __inline void
 340 sched_iopollmore(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 341 {
 342         ifpoll_sendmsg_oncpu(&io_ctx->poll_more_netmsg);
 343 }
 344
 345 static __inline void
 346 ifpoll_time_get(union ifpoll_time *t)
 347 {
 348         if (tsc_present)
 349                 t->tsc = rdtsc();
 350         else
 351                 microuptime(&t->tv);
 352 }
 353
 354 /* Return time diff in us */
 355 static __inline int
 356 ifpoll_time_diff(const union ifpoll_time *s, const union ifpoll_time *e)
 357 {
 358         if (tsc_present) {
 359                 return (((e->tsc - s->tsc) * 1000000) / tsc_frequency);
 360         } else {
 361                 return ((e->tv.tv_usec - s->tv.tv_usec) +
 362                         (e->tv.tv_sec - s->tv.tv_sec) * 1000000);
 363         }
 364 }
 365
 366 /*
 367  * Initialize per-cpu qpolling(4) context.  Called from kern_clock.c:
 368  */
 369 void
 370 ifpoll_init_pcpu(int cpuid)
 371 {
 372         if (cpuid >= IFPOLL_CTX_MAX) {
 373                 return;
 374         } else if (cpuid == 0) {
 375                 if (ifpoll_ncpus > ncpus)
 376                         ifpoll_ncpus = ncpus;
 377                 kprintf("ifpoll_ncpus %d\n", ifpoll_ncpus);
 378
 379 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 380                 systimer_init_periodic_nq(&ifpoll0.clock,
 381                                           ifpoll_systimer, NULL, 1);
 382 #endif
 383
 384                 stpoll_init();
 385         }
 386         iopoll_init(cpuid);
 387 }
 388
 389 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 390
 391 #ifdef SMP
 392 static void
 393 ifpoll_ipi_handler(void *arg __unused, int poll)
 394 {
 395         KKASSERT(mycpuid < ifpoll_ncpus);
 396
 397         if (poll & IFPOLL_TX)
 398                 iopoll_clock(txpoll_context[mycpuid]);
 399         if (poll & IFPOLL_RX)
 400                 iopoll_clock(rxpoll_context[mycpuid]);
 401 }
 402 #endif  /* SMP */
 403
 404 static void
 405 ifpoll_systimer(systimer_t info __unused, struct intrframe *frame __unused)
 406 {
 407 #ifdef SMP
 408         uint32_t cpumask = 0;
 409 #endif
 410
 411         KKASSERT(mycpuid == 0);
 412
 413         if (ifpoll0.stfrac_count-- == 0) {
 414                 ifpoll0.stfrac_count = ifpoll_stfrac;
 415                 stpoll_clock(&stpoll_context);
 416         }
 417
 418         if (ifpoll0.txfrac_count-- == 0) {
 419                 ifpoll0.txfrac_count = ifpoll_txfrac;
 420
 421 #ifdef SMP
 422                 /* TODO: We may try to piggyback TX on RX */
 423                 cpumask = smp_active_mask & ifpoll0.tx_cpumask;
 424                 if (cpumask != 0) {
 425                         lwkt_send_ipiq2_mask(cpumask, ifpoll_ipi_handler,
 426                                              NULL, IFPOLL_TX);
 427                 }
 428 #else
 429                 iopoll_clock(txpoll_context[0]);
 430 #endif
 431         }
 432
 433 #ifdef SMP
 434         cpumask = smp_active_mask & ifpoll0.rx_cpumask;
 435         if (cpumask != 0) {
 436                 lwkt_send_ipiq2_mask(cpumask, ifpoll_ipi_handler,
 437                                      NULL, IFPOLL_RX);
 438         }
 439 #else
 440         iopoll_clock(rxpoll_context[0]);
 441 #endif
 442 }
 443
 444 static void
 445 ifpoll_start_handler(struct netmsg *nmsg)
 446 {
 447         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 448
 449         kprintf("ifpoll: start\n");
 450         systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, ifpoll_pollhz);
 451         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 452 }
 453
 454 static void
 455 ifpoll_stop_handler(struct netmsg *nmsg)
 456 {
 457         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 458
 459         kprintf("ifpoll: stop\n");
 460         systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, 1);
 461         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 462 }
 463
 464 static void
 465 ifpoll_handler_addevent(void)
 466 {
 467         if (atomic_fetchadd_int(&ifpoll_handlers, 1) == 0) {
 468                 struct netmsg *nmsg;
 469
 470                 /* Start systimer */
 471                 nmsg = kmalloc(sizeof(*nmsg), M_LWKTMSG, M_WAITOK);
 472                 netmsg_init(nmsg, &netisr_afree_rport, 0, ifpoll_start_handler);
 473                 ifnet_sendmsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 474         }
 475 }
 476
 477 static void
 478 ifpoll_handler_delevent(void)
 479 {
 480         KKASSERT(ifpoll_handlers > 0);
 481         if (atomic_fetchadd_int(&ifpoll_handlers, -1) == 1) {
 482                 struct netmsg *nmsg;
 483
 484                 /* Stop systimer */
 485                 nmsg = kmalloc(sizeof(*nmsg), M_LWKTMSG, M_WAITOK);
 486                 netmsg_init(nmsg, &netisr_afree_rport, 0, ifpoll_stop_handler);
 487                 ifnet_sendmsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 488         }
 489 }
 490
 491 static void
 492 sysctl_ifpollhz_handler(struct netmsg *nmsg)
 493 {
 494         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 495
 496         /*
 497          * If there is no handler registered, don't adjust polling
 498          * systimer frequency; polling systimer frequency will be
 499          * adjusted once there is registered handler.
 500          */
 501         ifpoll_pollhz = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
 502         if (ifpoll_handlers)
 503                 systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, ifpoll_pollhz);
 504
 505         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 506 }
 507
 508 static int
 509 sysctl_ifpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 510 {
 511         struct netmsg nmsg;
 512         int error, phz;
 513
 514         phz = ifpoll_pollhz;
 515         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
 516         if (error || req->newptr == NULL)
 517                 return error;
 518         if (phz <= 0)
 519                 return EINVAL;
 520         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
 521                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
 522
 523         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 524                     sysctl_ifpollhz_handler);
 525         nmsg.nm_lmsg.u.ms_result = phz;
 526
 527         return ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 528 }
 529
 530 #endif  /* !IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 531
 532 int
 533 ifpoll_register(struct ifnet *ifp)
 534 {
 535         struct ifpoll_info info;
 536         struct netmsg nmsg;
 537         int error;
 538
 539         if (ifp->if_qpoll == NULL) {
 540                 /* Device does not support polling */
 541                 return EOPNOTSUPP;
 542         }
 543
 544         /*
 545          * Attempt to register.  Interlock with IFF_NPOLLING.
 546          */
 547
 548         ifnet_serialize_all(ifp);
 549
 550         if (ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) {
 551                 /* Already polling */
 552                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 553                 return EBUSY;
 554         }
 555
 556         bzero(&info, sizeof(info));
 557         info.ifpi_ifp = ifp;
 558
 559         ifp->if_flags |= IFF_NPOLLING;
 560         ifp->if_qpoll(ifp, &info);
 561
 562         ifnet_deserialize_all(ifp);
 563
 564         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 565                     ifpoll_register_handler);
 566         nmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = &info;
 567
 568         error = ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 569         if (error) {
 570                 if (!ifpoll_deregister(ifp)) {
 571                         if_printf(ifp, "ifpoll_register: "
 572                                   "ifpoll_deregister failed!\n");
 573                 }
 574         }
 575         return error;
 576 }
 577
 578 int
 579 ifpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
 580 {
 581         struct netmsg nmsg;
 582         int error;
 583
 584         if (ifp->if_qpoll == NULL)
 585                 return EOPNOTSUPP;
 586
 587         ifnet_serialize_all(ifp);
 588
 589         if ((ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) == 0) {
 590                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 591                 return EINVAL;
 592         }
 593         ifp->if_flags &= ~IFF_NPOLLING;
 594
 595         ifnet_deserialize_all(ifp);
 596
 597         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 598                     ifpoll_deregister_handler);
 599         nmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = ifp;
 600
 601         error = ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 602         if (!error) {
 603                 ifnet_serialize_all(ifp);
 604                 ifp->if_qpoll(ifp, NULL);
 605                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 606         }
 607         return error;
 608 }
 609
 610 static void
 611 ifpoll_register_handler(struct netmsg *nmsg)
 612 {
 613         const struct ifpoll_info *info = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 614         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
 615         int error;
 616
 617         KKASSERT(cpuid < ifpoll_ncpus);
 618         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(cpuid));
 619
 620         if (cpuid == 0) {
 621                 error = stpoll_register(info->ifpi_ifp, &info->ifpi_status);
 622                 if (error)
 623                         goto failed;
 624         }
 625
 626         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, rxpoll_context[cpuid],
 627                                 &info->ifpi_rx[cpuid]);
 628         if (error)
 629                 goto failed;
 630
 631         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, txpoll_context[cpuid],
 632                                 &info->ifpi_tx[cpuid]);
 633         if (error)
 634                 goto failed;
 635
 636         nextcpu = cpuid + 1;
 637         if (nextcpu < ifpoll_ncpus)
 638                 ifnet_forwardmsg(&nmsg->nm_lmsg, nextcpu);
 639         else
 640                 lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 641         return;
 642 failed:
 643         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, error);
 644 }
 645
 646 static void
 647 ifpoll_deregister_handler(struct netmsg *nmsg)
 648 {
 649         struct ifnet *ifp = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 650         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
 651
 652         KKASSERT(cpuid < ifpoll_ncpus);
 653         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(cpuid));
 654
 655         /* Ignore errors */
 656         if (cpuid == 0)
 657                 stpoll_deregister(ifp);
 658         iopoll_deregister(ifp, rxpoll_context[cpuid]);
 659         iopoll_deregister(ifp, txpoll_context[cpuid]);
 660
 661         nextcpu = cpuid + 1;
 662         if (nextcpu < ifpoll_ncpus)
 663                 ifnet_forwardmsg(&nmsg->nm_lmsg, nextcpu);
 664         else
 665                 lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 666 }
 667
 668 static void
 669 stpoll_init(void)
 670 {
 671         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 672
 673 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 674         st_ctx->pollhz = stpoll_hz;
 675 #endif
 676
 677         sysctl_ctx_init(&st_ctx->poll_sysctl_ctx);
 678         st_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 679                                    SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
 680                                    OID_AUTO, "status", CTLFLAG_RD, 0, "");
 681
 682 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 683         SYSCTL_ADD_PROC(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 684                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
 685                         OID_AUTO, "pollhz", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 686                         st_ctx, 0, sysctl_stpollhz, "I",
 687                         "Status polling frequency");
 688 #endif
 689
 690         SYSCTL_ADD_UINT(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 691                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
 692                         OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
 693                         &st_ctx->poll_handlers, 0,
 694                         "Number of registered status poll handlers");
 695
 696         netmsg_init(&st_ctx->poll_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 697                     stpoll_handler);
 698
 699 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 700         systimer_init_periodic_nq(&st_ctx->pollclock,
 701                                   stpoll_systimer, st_ctx, 1);
 702 #endif
 703 }
 704
 705 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 706
 707 static void
 708 sysctl_stpollhz_handler(struct netmsg *msg)
 709 {
 710         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 711
 712         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 713
 714         /*
 715          * If there is no handler registered, don't adjust polling
 716          * systimer frequency; polling systimer frequency will be
 717          * adjusted once there is registered handler.
 718          */
 719         st_ctx->pollhz = msg->nm_lmsg.u.ms_result;
 720         if (st_ctx->poll_handlers)
 721                 systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock, st_ctx->pollhz);
 722
 723         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 724 }
 725
 726 static int
 727 sysctl_stpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 728 {
 729         struct stpoll_ctx *st_ctx = arg1;
 730         struct netmsg msg;
 731         int error, phz;
 732
 733         phz = st_ctx->pollhz;
 734         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
 735         if (error || req->newptr == NULL)
 736                 return error;
 737         if (phz <= 0)
 738                 return EINVAL;
 739         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
 740                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
 741
 742         netmsg_init(&msg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 743                     sysctl_stpollhz_handler);
 744         msg.nm_lmsg.u.ms_result = phz;
 745
 746         return ifnet_domsg(&msg.nm_lmsg, 0);
 747 }
 748
 749 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 750
 751 /*
 752  * stpoll_handler is scheduled by sched_stpoll when appropriate, typically
 753  * once per polling systimer tick.
 754  */
 755 static void
 756 stpoll_handler(struct netmsg *msg)
 757 {
 758         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 759         struct thread *td = curthread;
 760         int i, poll_hz;
 761
 762         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 763
 764         crit_enter_quick(td);
 765
 766         /* Reply ASAP */
 767         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 768
 769         if (st_ctx->poll_handlers == 0) {
 770                 crit_exit_quick(td);
 771                 return;
 772         }
 773
 774 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 775         poll_hz = st_ctx->pollhz;
 776 #else
 777         poll_hz = ifpoll_pollhz / (ifpoll_stfrac + 1);
 778 #endif
 779
 780         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
 781                 const struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[i];
 782                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
 783
 784                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
 785                         continue;
 786
 787                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
 788                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
 789                         rec->status_func(ifp, poll_hz);
 790
 791                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
 792         }
 793
 794         crit_exit_quick(td);
 795 }
 796
 797 /*
 798  * Hook from status poll systimer.  Tries to schedule an status poll.
 799  */
 800 static void
 801 stpoll_clock(struct stpoll_ctx *st_ctx)
 802 {
 803         globaldata_t gd = mycpu;
 804
 805         KKASSERT(gd->gd_cpuid == 0);
 806
 807         if (st_ctx->poll_handlers == 0)
 808                 return;
 809
 810         crit_enter_gd(gd);
 811         sched_stpoll(st_ctx);
 812         crit_exit_gd(gd);
 813 }
 814
 815 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 816 static void
 817 stpoll_systimer(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
 818 {
 819         stpoll_clock(info->data);
 820 }
 821 #endif
 822
 823 static int
 824 stpoll_register(struct ifnet *ifp, const struct ifpoll_status *st_rec)
 825 {
 826         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 827         int error;
 828
 829         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 830
 831         if (st_rec->status_func == NULL)
 832                 return 0;
 833
 834         /*
 835          * Check if there is room.
 836          */
 837         if (st_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
 838                 /*
 839                  * List full, cannot register more entries.
 840                  * This should never happen; if it does, it is probably a
 841                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
 842                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
 843                  * anyways, so just report a few times and then give up.
 844                  */
 845                 static int verbose = 10; /* XXX */
 846
 847                 if (verbose > 0) {
 848                         kprintf("status poll handlers list full, "
 849                                 "maybe a broken driver ?\n");
 850                         verbose--;
 851                 }
 852                 error = ENOENT;
 853         } else {
 854                 struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
 855
 856                 rec->ifp = ifp;
 857                 rec->serializer = st_rec->serializer;
 858                 rec->status_func = st_rec->status_func;
 859
 860                 st_ctx->poll_handlers++;
 861
 862 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 863                 if (st_ctx->poll_handlers == 1) {
 864                         systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock,
 865                                                  st_ctx->pollhz);
 866                 }
 867 #else
 868                 ifpoll_handler_addevent();
 869 #endif
 870                 error = 0;
 871         }
 872         return error;
 873 }
 874
 875 static int
 876 stpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
 877 {
 878         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 879         int i, error;
 880
 881         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 882
 883         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
 884                 if (st_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
 885                         break;
 886         }
 887         if (i == st_ctx->poll_handlers) {
 888                 kprintf("stpoll_deregister: ifp not found!!!\n");
 889                 error = ENOENT;
 890         } else {
 891                 st_ctx->poll_handlers--;
 892                 if (i < st_ctx->poll_handlers) {
 893                         /* Last entry replaces this one. */
 894                         st_ctx->pr[i] = st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
 895                 }
 896
 897 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 898                 if (st_ctx->poll_handlers == 0)
 899                         systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock, 1);
 900 #else
 901                 ifpoll_handler_delevent();
 902 #endif
 903                 error = 0;
 904         }
 905         return error;
 906 }
 907
 908 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 909 static __inline int
 910 iopoll_hz(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 911 {
 912         int poll_hz;
 913
 914         poll_hz = ifpoll_pollhz;
 915         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_TX)
 916                 poll_hz /= ifpoll_txfrac + 1;
 917         return poll_hz;
 918 }
 919 #endif
 920
 921 static __inline void
 922 iopoll_reset_state(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 923 {
 924         crit_enter();
 925         io_ctx->poll_burst = 5;
 926         io_ctx->pending_polls = 0;
 927         io_ctx->residual_burst = 0;
 928         io_ctx->phase = 0;
 929         io_ctx->kern_frac = 0;
 930         bzero(&io_ctx->poll_start_t, sizeof(io_ctx->poll_start_t));
 931         bzero(&io_ctx->prev_t, sizeof(io_ctx->prev_t));
 932         crit_exit();
 933 }
 934
 935 static void
 936 iopoll_init(int cpuid)
 937 {
 938         KKASSERT(cpuid < IFPOLL_CTX_MAX);
 939
 940         /* Create iopoll_comm context before TX/RX poll context */
 941         iopoll_common[cpuid] = iopoll_comm_create(cpuid);
 942
 943         rxpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_RX);
 944         txpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_TX);
 945 }
 946
 947 static struct iopoll_comm *
 948 iopoll_comm_create(int cpuid)
 949 {
 950         struct iopoll_comm *comm;
 951         char cpuid_str[16];
 952
 953         comm = kmalloc(sizeof(*comm), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 954
 955         ksnprintf(cpuid_str, sizeof(cpuid_str), "%d", cpuid);
 956
 957         sysctl_ctx_init(&comm->sysctl_ctx);
 958         comm->sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&comm->sysctl_ctx,
 959                             SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
 960                             OID_AUTO, cpuid_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
 961
 962         return comm;
 963 }
 964
 965 static struct iopoll_ctx *
 966 iopoll_ctx_create(int cpuid, int poll_type)
 967 {
 968         struct iopoll_comm *comm;
 969         struct iopoll_ctx *io_ctx;
 970         const char *poll_type_str;
 971
 972         KKASSERT(poll_type == IFPOLL_RX || poll_type == IFPOLL_TX);
 973
 974         /*
 975          * Make sure that tunables are in sane state
 976          */
 977         if (iopoll_burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
 978                 iopoll_burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
 979         else if (iopoll_burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
 980                 iopoll_burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
 981
 982         if (iopoll_each_burst > iopoll_burst_max)
 983                 iopoll_each_burst = iopoll_burst_max;
 984
 985         /*
 986          * Create the per-cpu polling context
 987          */
 988         io_ctx = kmalloc(sizeof(*io_ctx), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 989
 990         io_ctx->poll_each_burst = iopoll_each_burst;
 991         io_ctx->poll_burst_max = iopoll_burst_max;
 992         io_ctx->user_frac = 50;
 993 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 994         io_ctx->pollhz = iopoll_hz;
 995 #else
 996         io_ctx->poll_type = poll_type;
 997 #endif
 998         io_ctx->poll_cpuid = cpuid;
 999         iopoll_reset_state(io_ctx);
1000
1001         netmsg_init(&io_ctx->poll_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
1002                     iopoll_handler);
1003         io_ctx->poll_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
1004
1005         netmsg_init(&io_ctx->poll_more_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
1006                     iopollmore_handler);
1007         io_ctx->poll_more_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
1008
1009         /*
1010          * Initialize per-cpu sysctl nodes
1011          */
1012         if (poll_type == IFPOLL_RX)
1013                 poll_type_str = "rx";
1014         else
1015                 poll_type_str = "tx";
1016
1017         comm = iopoll_common[cpuid];
1018         sysctl_ctx_init(&io_ctx->poll_sysctl_ctx);
1019         io_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
1020                                    SYSCTL_CHILDREN(comm->sysctl_tree),
1021                                    OID_AUTO, poll_type_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
1022         iopoll_add_sysctl(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
1023                           SYSCTL_CHILDREN(io_ctx->poll_sysctl_tree), io_ctx);
1024
1025 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1026         /*
1027          * Initialize systimer
1028          */
1029         systimer_init_periodic_nq(&io_ctx->pollclock,
1030                                   iopoll_systimer, io_ctx, 1);
1031 #endif
1032
1033         return io_ctx;
1034 }
1035
1036 /*
1037  * Hook from iopoll systimer.  Tries to schedule an iopoll, but keeps
1038  * track of lost ticks due to the previous handler taking too long.
1039  * Normally, this should not happen, because polling handler should
1040  * run for a short time.  However, in some cases (e.g. when there are
1041  * changes in link status etc.) the drivers take a very long time
1042  * (even in the order of milliseconds) to reset and reconfigure the
1043  * device, causing apparent lost polls.
1044  *
1045  * The first part of the code is just for debugging purposes, and tries
1046  * to count how often hardclock ticks are shorter than they should,
1047  * meaning either stray interrupts or delayed events.
1048  *
1049  * WARNING! called from fastint or IPI, the MP lock might not be held.
1050  */
1051 static void
1052 iopoll_clock(struct iopoll_ctx *io_ctx)
1053 {
1054         globaldata_t gd = mycpu;
1055         union ifpoll_time t;
1056         int delta, poll_hz;
1057
1058         KKASSERT(gd->gd_cpuid == io_ctx->poll_cpuid);
1059
1060         if (io_ctx->poll_handlers == 0)
1061                 return;
1062
1063 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1064         poll_hz = io_ctx->pollhz;
1065 #else
1066         poll_hz = iopoll_hz(io_ctx);
1067 #endif
1068
1069         ifpoll_time_get(&t);
1070         delta = ifpoll_time_diff(&io_ctx->prev_t, &t);
1071         if (delta * poll_hz < 500000)
1072                 io_ctx->short_ticks++;
1073         else
1074                 io_ctx->prev_t = t;
1075
1076         if (io_ctx->pending_polls > 100) {
1077                 /*
1078                  * Too much, assume it has stalled (not always true
1079                  * see comment above).
1080                  */
1081                 io_ctx->stalled++;
1082                 io_ctx->pending_polls = 0;
1083                 io_ctx->phase = 0;
1084         }
1085
1086         if (io_ctx->phase <= 2) {
1087                 if (io_ctx->phase != 0)
1088                         io_ctx->suspect++;
1089                 io_ctx->phase = 1;
1090                 crit_enter_gd(gd);
1091                 sched_iopoll(io_ctx);
1092                 crit_exit_gd(gd);
1093                 io_ctx->phase = 2;
1094         }
1095         if (io_ctx->pending_polls++ > 0)
1096                 io_ctx->lost_polls++;
1097 }
1098
1099 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1100 static void
1101 iopoll_systimer(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
1102 {
1103         iopoll_clock(info->data);
1104 }
1105 #endif
1106
1107 /*
1108  * iopoll_handler is scheduled by sched_iopoll when appropriate, typically
1109  * once per polling systimer tick.
1110  *
1111  * Note that the message is replied immediately in order to allow a new
1112  * ISR to be scheduled in the handler.
1113  */
1114 static void
1115 iopoll_handler(struct netmsg *msg)
1116 {
1117         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1118         struct thread *td = curthread;
1119         int i, cycles;
1120
1121         io_ctx = msg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
1122         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1123
1124         crit_enter_quick(td);
1125
1126         /* Reply ASAP */
1127         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
1128
1129         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1130                 crit_exit_quick(td);
1131                 return;
1132         }
1133
1134         io_ctx->phase = 3;
1135         if (io_ctx->residual_burst == 0) {
1136                 /* First call in this tick */
1137                 ifpoll_time_get(&io_ctx->poll_start_t);
1138                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst;
1139         }
1140         cycles = (io_ctx->residual_burst < io_ctx->poll_each_burst) ?
1141                  io_ctx->residual_burst : io_ctx->poll_each_burst;
1142         io_ctx->residual_burst -= cycles;
1143
1144         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; i++) {
1145                 const struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[i];
1146                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
1147
1148                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
1149                         continue;
1150
1151                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
1152                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
1153                         rec->poll_func(ifp, rec->arg, cycles);
1154
1155                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
1156         }
1157
1158         /*
1159          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority
1160          * interrupt sources.
1161          */
1162         crit_exit_quick(td);
1163         crit_enter_quick(td);
1164
1165         sched_iopollmore(io_ctx);
1166         io_ctx->phase = 4;
1167
1168         crit_exit_quick(td);
1169 }
1170
1171 /*
1172  * iopollmore_handler is called after other netisr's, possibly scheduling
1173  * another iopoll_handler call, or adapting the burst size for the next cycle.
1174  *
1175  * It is very bad to fetch large bursts of packets from a single card at once,
1176  * because the burst could take a long time to be completely processed leading
1177  * to unfairness.  To reduce the problem, and also to account better for time
1178  * spent in network-related processing, we split the burst in smaller chunks
1179  * of fixed size, giving control to the other netisr's between chunks.  This
1180  * helps in improving the fairness, reducing livelock and accounting for the
1181  * work performed in low level handling.
1182  */
1183 static void
1184 iopollmore_handler(struct netmsg *msg)
1185 {
1186         struct thread *td = curthread;
1187         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1188         union ifpoll_time t;
1189         int kern_load, poll_hz;
1190         uint32_t pending_polls;
1191
1192         io_ctx = msg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
1193         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1194
1195         crit_enter_quick(td);
1196
1197         /* Replay ASAP */
1198         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
1199
1200         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1201                 crit_exit_quick(td);
1202                 return;
1203         }
1204
1205 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1206         poll_hz = io_ctx->pollhz;
1207 #else
1208         poll_hz = iopoll_hz(io_ctx);
1209 #endif
1210
1211         io_ctx->phase = 5;
1212         if (io_ctx->residual_burst > 0) {
1213                 sched_iopoll(io_ctx);
1214                 crit_exit_quick(td);
1215                 /* Will run immediately on return, followed by netisrs */
1216                 return;
1217         }
1218
1219         /* Here we can account time spent in iopoll's in this tick */
1220         ifpoll_time_get(&t);
1221         kern_load = ifpoll_time_diff(&io_ctx->poll_start_t, &t);
1222         kern_load = (kern_load * poll_hz) / 10000; /* 0..100 */
1223         io_ctx->kern_frac = kern_load;
1224
1225         if (kern_load > (100 - io_ctx->user_frac)) {
1226                 /* Try decrease ticks */
1227                 if (io_ctx->poll_burst > 1)
1228                         io_ctx->poll_burst--;
1229         } else {
1230                 if (io_ctx->poll_burst < io_ctx->poll_burst_max)
1231                         io_ctx->poll_burst++;
1232         }
1233
1234         io_ctx->pending_polls--;
1235         pending_polls = io_ctx->pending_polls;
1236
1237         if (pending_polls == 0) {
1238                 /* We are done */
1239                 io_ctx->phase = 0;
1240         } else {
1241                 /*
1242                  * Last cycle was long and caused us to miss one or more
1243                  * hardclock ticks.  Restart processing again, but slightly
1244                  * reduce the burst size to prevent that this happens again.
1245                  */
1246                 io_ctx->poll_burst -= (io_ctx->poll_burst / 8);
1247                 if (io_ctx->poll_burst < 1)
1248                         io_ctx->poll_burst = 1;
1249                 sched_iopoll(io_ctx);
1250                 io_ctx->phase = 6;
1251         }
1252
1253         crit_exit_quick(td);
1254 }
1255
1256 static void
1257 iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *ctx, struct sysctl_oid_list *parent,
1258                   struct iopoll_ctx *io_ctx)
1259 {
1260 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1261         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "pollhz",
1262                         CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_iopollhz,
1263                         "I", "Device polling frequency");
1264 #endif
1265
1266         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "burst_max",
1267                         CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_burstmax,
1268                         "IU", "Max Polling burst size");
1269
1270         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "each_burst",
1271                         CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_eachburst,
1272                         "IU", "Max size of each burst");
1273
1274         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "phase", CTLFLAG_RD,
1275                         &io_ctx->phase, 0, "Polling phase");
1276
1277         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "suspect", CTLFLAG_RW,
1278                         &io_ctx->suspect, 0, "suspect event");
1279
1280         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "stalled", CTLFLAG_RW,
1281                         &io_ctx->stalled, 0, "potential stalls");
1282
1283         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "burst", CTLFLAG_RD,
1284                         &io_ctx->poll_burst, 0, "Current polling burst size");
1285
1286         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "user_frac", CTLFLAG_RW,
1287                         &io_ctx->user_frac, 0,
1288                         "Desired user fraction of cpu time");
1289
1290         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "kern_frac", CTLFLAG_RD,
1291                         &io_ctx->kern_frac, 0,
1292                         "Kernel fraction of cpu time");
1293
1294         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "short_ticks", CTLFLAG_RW,
1295                         &io_ctx->short_ticks, 0,
1296                         "Hardclock ticks shorter than they should be");
1297
1298         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "lost_polls", CTLFLAG_RW,
1299                         &io_ctx->lost_polls, 0,
1300                         "How many times we would have lost a poll tick");
1301
1302         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "pending_polls", CTLFLAG_RD,
1303                         &io_ctx->pending_polls, 0, "Do we need to poll again");
1304
1305         SYSCTL_ADD_INT(ctx, parent, OID_AUTO, "residual_burst", CTLFLAG_RD,
1306                        &io_ctx->residual_burst, 0,
1307                        "# of residual cycles in burst");
1308
1309         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
1310                         &io_ctx->poll_handlers, 0,
1311                         "Number of registered poll handlers");
1312 }
1313
1314 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1315
1316 static int
1317 sysctl_iopollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1318 {
1319         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1320         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1321         struct netmsg *nmsg;
1322         int error, phz;
1323
1324         phz = io_ctx->pollhz;
1325         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
1326         if (error || req->newptr == NULL)
1327                 return error;
1328         if (phz <= 0)
1329                 return EINVAL;
1330         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
1331                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
1332
1333         nmsg = &msg.nmsg;
1334         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1335                     sysctl_iopollhz_handler);
1336         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = phz;
1337         msg.ctx = io_ctx;
1338
1339         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1340 }
1341
1342 static void
1343 sysctl_iopollhz_handler(struct netmsg *nmsg)
1344 {
1345         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1346         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1347
1348         io_ctx = msg->ctx;
1349         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1350
1351         /*
1352          * If polling is disabled or there is no polling handler
1353          * registered, don't adjust polling systimer frequency.
1354          * Polling systimer frequency will be adjusted once there
1355          * are registered handlers.
1356          */
1357         io_ctx->pollhz = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1358         if (io_ctx->poll_handlers)
1359                 systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock, io_ctx->pollhz);
1360
1361         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1362 }
1363
1364 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
1365
1366 static void
1367 sysctl_burstmax_handler(struct netmsg *nmsg)
1368 {
1369         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1370         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1371
1372         io_ctx = msg->ctx;
1373         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1374
1375         io_ctx->poll_burst_max = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1376         if (io_ctx->poll_each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1377                 io_ctx->poll_each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1378         if (io_ctx->poll_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1379                 io_ctx->poll_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1380         if (io_ctx->residual_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1381                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1382
1383         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1384 }
1385
1386 static int
1387 sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1388 {
1389         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1390         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1391         struct netmsg *nmsg;
1392         uint32_t burst_max;
1393         int error;
1394
1395         burst_max = io_ctx->poll_burst_max;
1396         error = sysctl_handle_int(oidp, &burst_max, 0, req);
1397         if (error || req->newptr == NULL)
1398                 return error;
1399         if (burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
1400                 burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
1401         else if (burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
1402                 burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
1403
1404         nmsg = &msg.nmsg;
1405         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1406                     sysctl_burstmax_handler);
1407         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = burst_max;
1408         msg.ctx = io_ctx;
1409
1410         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1411 }
1412
1413 static void
1414 sysctl_eachburst_handler(struct netmsg *nmsg)
1415 {
1416         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1417         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1418         uint32_t each_burst;
1419
1420         io_ctx = msg->ctx;
1421         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1422
1423         each_burst = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1424         if (each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1425                 each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1426         else if (each_burst < 1)
1427                 each_burst = 1;
1428         io_ctx->poll_each_burst = each_burst;
1429
1430         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1431 }
1432
1433 static int
1434 sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1435 {
1436         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1437         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1438         struct netmsg *nmsg;
1439         uint32_t each_burst;
1440         int error;
1441
1442         each_burst = io_ctx->poll_each_burst;
1443         error = sysctl_handle_int(oidp, &each_burst, 0, req);
1444         if (error || req->newptr == NULL)
1445                 return error;
1446
1447         nmsg = &msg.nmsg;
1448         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1449                     sysctl_eachburst_handler);
1450         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = each_burst;
1451         msg.ctx = io_ctx;
1452
1453         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1454 }
1455
1456 static int
1457 iopoll_register(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx,
1458                 const struct ifpoll_io *io_rec)
1459 {
1460         int error;
1461
1462         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1463
1464         if (io_rec->poll_func == NULL)
1465                 return 0;
1466
1467         /*
1468          * Check if there is room.
1469          */
1470         if (io_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
1471                 /*
1472                  * List full, cannot register more entries.
1473                  * This should never happen; if it does, it is probably a
1474                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
1475                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
1476                  * anyways, so just report a few times and then give up.
1477                  */
1478                 static int verbose = 10; /* XXX */
1479                 if (verbose > 0) {
1480                         kprintf("io poll handlers list full, "
1481                                 "maybe a broken driver ?\n");
1482                         verbose--;
1483                 }
1484                 error = ENOENT;
1485         } else {
1486                 struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1487
1488                 rec->ifp = ifp;
1489                 rec->serializer = io_rec->serializer;
1490                 rec->arg = io_rec->arg;
1491                 rec->poll_func = io_rec->poll_func;
1492
1493                 io_ctx->poll_handlers++;
1494                 if (io_ctx->poll_handlers == 1) {
1495 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1496                         systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock,
1497                                                  io_ctx->pollhz);
1498 #else
1499                         u_int *mask;
1500
1501                         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_RX)
1502                                 mask = &ifpoll0.rx_cpumask;
1503                         else
1504                                 mask = &ifpoll0.tx_cpumask;
1505                         KKASSERT((*mask & mycpu->gd_cpumask) == 0);
1506                         atomic_set_int(mask, mycpu->gd_cpumask);
1507 #endif
1508                 }
1509 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1510                 ifpoll_handler_addevent();
1511 #endif
1512                 error = 0;
1513         }
1514         return error;
1515 }
1516
1517 static int
1518 iopoll_deregister(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx)
1519 {
1520         int i, error;
1521
1522         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1523
1524         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; ++i) {
1525                 if (io_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
1526                         break;
1527         }
1528         if (i == io_ctx->poll_handlers) {
1529                 error = ENOENT;
1530         } else {
1531                 io_ctx->poll_handlers--;
1532                 if (i < io_ctx->poll_handlers) {
1533                         /* Last entry replaces this one. */
1534                         io_ctx->pr[i] = io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1535                 }
1536
1537                 if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1538 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1539                         systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock, 1);
1540 #else
1541                         u_int *mask;
1542
1543                         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_RX)
1544                                 mask = &ifpoll0.rx_cpumask;
1545                         else
1546                                 mask = &ifpoll0.tx_cpumask;
1547                         KKASSERT(*mask & mycpu->gd_cpumask);
1548                         atomic_clear_int(mask, mycpu->gd_cpumask);
1549 #endif
1550                         iopoll_reset_state(io_ctx);
1551                 }
1552 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1553                 ifpoll_handler_delevent();
1554 #endif
1555                 error = 0;
1556         }
1557         return error;
1558 }