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/smp.h>
  45
  46 #include <net/if.h>
  47 #include <net/if_poll.h>
  48 #include <net/netmsg2.h>
  49
  50 /*
  51  * Polling support for network device drivers.
  52  *
  53  * Drivers which support this feature try to register one status polling
  54  * handler and several TX/RX polling handlers with the polling code.
  55  * If interface's if_qpoll is called with non-NULL second argument, then
  56  * a register operation is requested, else a deregister operation is
  57  * requested.  If the requested operation is "register", driver should
  58  * setup the ifpoll_info passed in accoding its own needs:
  59  *   ifpoll_info.ifpi_status.status_func == NULL
  60  *     No status polling handler will be installed on CPU(0)
  61  *   ifpoll_info.ifpi_rx[n].poll_func == NULL
  62  *     No RX polling handler will be installed on CPU(n)
  63  *   ifpoll_info.ifpi_tx[n].poll_func == NULL
  64  *     No TX polling handler will be installed on CPU(n)
  65  *
  66  * All of the registered polling handlers are called only if the interface
  67  * is marked as 'IFF_RUNNING and IFF_NPOLLING'.  However, the interface's
  68  * register and deregister function (ifnet.if_qpoll) will be called even
  69  * if interface is not marked with 'IFF_RUNNING'.
  70  *
  71  * If registration is successful, the driver must disable interrupts,
  72  * and further I/O is performed through the TX/RX polling handler, which
  73  * are invoked (at least once per clock tick) with 3 arguments: the "arg"
  74  * passed at register time, a struct ifnet pointer, and a "count" limit.
  75  * The registered serializer will be held before calling the related
  76  * polling handler.
  77  *
  78  * The count limit specifies how much work the handler can do during the
  79  * call -- typically this is the number of packets to be received, or
  80  * transmitted, etc. (drivers are free to interpret this number, as long
  81  * as the max time spent in the function grows roughly linearly with the
  82  * count).
  83  *
  84  * A second variable controls the sharing of CPU between polling/kernel
  85  * network processing, and other activities (typically userlevel tasks):
  86  * net.ifpoll.{rxX,txX}.user_frac (between 0 and 100, default 50) sets the
  87  * share of CPU allocated to user tasks.  CPU is allocated proportionally
  88  * to the shares, by dynamically adjusting the "count" (poll_burst).
  89  *
  90  * Other parameters can should be left to their default values.
  91  * The following constraints hold
  92  *
  93  *      1 <= poll_burst <= poll_burst_max
  94  *      1 <= poll_each_burst <= poll_burst_max
  95  *      MIN_POLL_BURST_MAX <= poll_burst_max <= MAX_POLL_BURST_MAX
  96  */
  97
  98 #define IFPOLL_LIST_LEN         128
  99 #define IFPOLL_FREQ_MAX         30000
 100
 101 #define MIN_IOPOLL_BURST_MAX    10
 102 #define MAX_IOPOLL_BURST_MAX    1000
 103 #define IOPOLL_BURST_MAX        150     /* good for 100Mbit net and HZ=1000 */
 104
 105 #define IOPOLL_EACH_BURST       5
 106
 107 #define IFPOLL_FREQ_DEFAULT     2000
 108 #define IOPOLL_FREQ_DEFAULT     IFPOLL_FREQ_DEFAULT
 109 #define STPOLL_FREQ_DEFAULT     100
 110
 111 #define IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT   1
 112 #define IFPOLL_STFRAC_DEFAULT   20
 113
 114 #define IFPOLL_RX               0x1
 115 #define IFPOLL_TX               0x2
 116
 117 struct iopoll_rec {
 118         struct lwkt_serialize   *serializer;
 119         struct ifnet            *ifp;
 120         void                    *arg;
 121         ifpoll_iofn_t           poll_func;
 122 };
 123
 124 struct iopoll_ctx {
 125 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 126         struct systimer         pollclock;
 127 #endif
 128
 129         struct timeval          prev_t;                 /* state */
 130         uint32_t                short_ticks;            /* statistics */
 131         uint32_t                lost_polls;             /* statistics */
 132         uint32_t                suspect;                /* statistics */
 133         uint32_t                stalled;                /* statistics */
 134         uint32_t                pending_polls;          /* state */
 135
 136         struct netmsg           poll_netmsg;
 137
 138         int                     poll_cpuid;
 139 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 140         int                     pollhz;                 /* tunable */
 141 #else
 142         int                     poll_type;              /* IFPOLL_{RX,TX} */
 143 #endif
 144         uint32_t                phase;                  /* state */
 145         int                     residual_burst;         /* state */
 146         uint32_t                poll_each_burst;        /* tunable */
 147         struct timeval          poll_start_t;           /* state */
 148
 149         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
 150         struct iopoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
 151
 152         struct netmsg           poll_more_netmsg;
 153
 154         uint32_t                poll_burst;             /* state */
 155         uint32_t                poll_burst_max;         /* tunable */
 156         uint32_t                user_frac;              /* tunable */
 157
 158         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
 159         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
 160 } __cachealign;
 161
 162 struct stpoll_rec {
 163         struct lwkt_serialize   *serializer;
 164         struct ifnet            *ifp;
 165         ifpoll_stfn_t           status_func;
 166 };
 167
 168 struct stpoll_ctx {
 169 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 170         struct systimer         pollclock;
 171 #endif
 172
 173         struct netmsg           poll_netmsg;
 174
 175 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 176         int                     pollhz;                 /* tunable */
 177 #endif
 178         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
 179         struct stpoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
 180
 181         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
 182         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
 183 };
 184
 185 struct iopoll_sysctl_netmsg {
 186         struct netmsg           nmsg;
 187         struct iopoll_ctx       *ctx;
 188 };
 189
 190 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 191
 192 struct ifpoll_data {
 193         struct systimer clock;
 194         int             txfrac_count;
 195         int             stfrac_count;
 196         u_int           tx_cpumask;
 197         u_int           rx_cpumask;
 198 } __cachealign;
 199
 200 #endif
 201
 202 static struct stpoll_ctx        stpoll_context;
 203 static struct iopoll_ctx        *rxpoll_context[IFPOLL_CTX_MAX];
 204 static struct iopoll_ctx        *txpoll_context[IFPOLL_CTX_MAX];
 205
 206 SYSCTL_NODE(_net, OID_AUTO, ifpoll, CTLFLAG_RW, 0,
 207             "Network device polling parameters");
 208
 209 static int      ifpoll_ncpus = IFPOLL_CTX_MAX;
 210
 211 static int      iopoll_burst_max = IOPOLL_BURST_MAX;
 212 static int      iopoll_each_burst = IOPOLL_EACH_BURST;
 213
 214 TUNABLE_INT("net.ifpoll.burst_max", &iopoll_burst_max);
 215 TUNABLE_INT("net.ifpoll.each_burst", &iopoll_each_burst);
 216
 217 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 218
 219 static int      stpoll_hz = STPOLL_FREQ_DEFAULT;
 220 static int      iopoll_hz = IOPOLL_FREQ_DEFAULT;
 221
 222 TUNABLE_INT("net.ifpoll.stpoll_hz", &stpoll_hz);
 223 TUNABLE_INT("net.ifpoll.iopoll_hz", &iopoll_hz);
 224
 225 #else   /* !IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 226
 227 static struct ifpoll_data ifpoll0;
 228 static int      ifpoll_pollhz = IFPOLL_FREQ_DEFAULT;
 229 static int      ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
 230 static int      ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
 231 static int      ifpoll_handlers;
 232
 233 TUNABLE_INT("net.ifpoll.pollhz", &ifpoll_pollhz);
 234 TUNABLE_INT("net.ifpoll.status_frac", &ifpoll_stfrac);
 235 TUNABLE_INT("net.ifpoll.tx_frac", &ifpoll_txfrac);
 236
 237 static void     sysctl_ifpollhz_handler(struct netmsg *);
 238 static int      sysctl_ifpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 239
 240 SYSCTL_PROC(_net_ifpoll, OID_AUTO, pollhz, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 241             0, 0, sysctl_ifpollhz, "I", "Polling frequency");
 242 SYSCTL_INT(_net_ifpoll, OID_AUTO, tx_frac, CTLFLAG_RW,
 243            &ifpoll_txfrac, 0, "Every this many cycles poll transmit");
 244 SYSCTL_INT(_net_ifpoll, OID_AUTO, st_frac, CTLFLAG_RW,
 245            &ifpoll_stfrac, 0, "Every this many cycles poll status");
 246
 247 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 248
 249 void            ifpoll_init_pcpu(int);
 250
 251 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 252 static void     ifpoll_start_handler(struct netmsg *);
 253 static void     ifpoll_stop_handler(struct netmsg *);
 254 static void     ifpoll_handler_addevent(void);
 255 static void     ifpoll_handler_delevent(void);
 256 static void     ifpoll_ipi_handler(void *, int);
 257 static void     ifpoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 258 #endif
 259
 260 static void     ifpoll_register_handler(struct netmsg *);
 261 static void     ifpoll_deregister_handler(struct netmsg *);
 262
 263 /*
 264  * Status polling
 265  */
 266 static void     stpoll_init(void);
 267 static void     stpoll_handler(struct netmsg *);
 268 static void     stpoll_clock(struct stpoll_ctx *);
 269 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 270 static void     stpoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 271 #endif
 272 static int      stpoll_register(struct ifnet *, const struct ifpoll_status *);
 273 static int      stpoll_deregister(struct ifnet *);
 274
 275 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 276 static void     sysctl_stpollhz_handler(struct netmsg *);
 277 static int      sysctl_stpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 278 #endif
 279
 280 /*
 281  * RX/TX polling
 282  */
 283 static struct iopoll_ctx *iopoll_ctx_create(int, int);
 284 static void     iopoll_init(int);
 285 static void     iopoll_handler(struct netmsg *);
 286 static void     iopollmore_handler(struct netmsg *);
 287 static void     iopoll_clock(struct iopoll_ctx *);
 288 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 289 static void     iopoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 290 #endif
 291 static int      iopoll_register(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *,
 292                     const struct ifpoll_io *);
 293 static int      iopoll_deregister(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *);
 294
 295 static void     iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *,
 296                     struct sysctl_oid_list *, struct iopoll_ctx *);
 297 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 298 static void     sysctl_iopollhz_handler(struct netmsg *);
 299 static int      sysctl_iopollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 300 #endif
 301 static void     sysctl_burstmax_handler(struct netmsg *);
 302 static int      sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 303 static void     sysctl_eachburst_handler(struct netmsg *);
 304 static int      sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 305
 306 static __inline void
 307 ifpoll_sendmsg_oncpu(struct netmsg *msg)
 308 {
 309         if (msg->nm_lmsg.ms_flags & MSGF_DONE)
 310                 ifnet_sendmsg(&msg->nm_lmsg, mycpuid);
 311 }
 312
 313 static __inline void
 314 sched_stpoll(struct stpoll_ctx *st_ctx)
 315 {
 316         ifpoll_sendmsg_oncpu(&st_ctx->poll_netmsg);
 317 }
 318
 319 static __inline void
 320 sched_iopoll(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 321 {
 322         ifpoll_sendmsg_oncpu(&io_ctx->poll_netmsg);
 323 }
 324
 325 static __inline void
 326 sched_iopollmore(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 327 {
 328         ifpoll_sendmsg_oncpu(&io_ctx->poll_more_netmsg);
 329 }
 330
 331 /*
 332  * Initialize per-cpu qpolling(4) context.  Called from kern_clock.c:
 333  */
 334 void
 335 ifpoll_init_pcpu(int cpuid)
 336 {
 337         if (cpuid >= IFPOLL_CTX_MAX) {
 338                 return;
 339         } else if (cpuid == 0) {
 340                 if (ifpoll_ncpus > ncpus)
 341                         ifpoll_ncpus = ncpus;
 342                 kprintf("ifpoll_ncpus %d\n", ifpoll_ncpus);
 343
 344 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 345                 systimer_init_periodic_nq(&ifpoll0.clock,
 346                                           ifpoll_systimer, NULL, 1);
 347 #endif
 348
 349                 stpoll_init();
 350         }
 351         iopoll_init(cpuid);
 352 }
 353
 354 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 355
 356 static void
 357 ifpoll_ipi_handler(void *arg __unused, int poll)
 358 {
 359         KKASSERT(mycpuid < ifpoll_ncpus);
 360
 361         if (poll & IFPOLL_TX)
 362                 iopoll_clock(txpoll_context[mycpuid]);
 363         if (poll & IFPOLL_RX)
 364                 iopoll_clock(rxpoll_context[mycpuid]);
 365 }
 366
 367 static void
 368 ifpoll_systimer(systimer_t info __unused, struct intrframe *frame __unused)
 369 {
 370         uint32_t cpumask = 0;
 371
 372         KKASSERT(mycpuid == 0);
 373
 374         if (ifpoll0.stfrac_count-- == 0) {
 375                 ifpoll0.stfrac_count = ifpoll_stfrac;
 376                 stpoll_clock(&stpoll_context);
 377         }
 378
 379         if (ifpoll0.txfrac_count-- == 0) {
 380                 ifpoll0.txfrac_count = ifpoll_txfrac;
 381
 382                 /* TODO: We may try to piggyback TX on RX */
 383                 cpumask = smp_active_mask & ifpoll0.tx_cpumask;
 384                 if (cpumask != 0) {
 385                         lwkt_send_ipiq2_mask(cpumask, ifpoll_ipi_handler,
 386                                              NULL, IFPOLL_TX);
 387                 }
 388         }
 389
 390         cpumask = smp_active_mask & ifpoll0.rx_cpumask;
 391         if (cpumask != 0) {
 392                 lwkt_send_ipiq2_mask(cpumask, ifpoll_ipi_handler,
 393                                      NULL, IFPOLL_RX);
 394         }
 395 }
 396
 397 static void
 398 ifpoll_start_handler(struct netmsg *nmsg)
 399 {
 400         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 401
 402         kprintf("ifpoll: start\n");
 403         systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, ifpoll_pollhz);
 404         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 405 }
 406
 407 static void
 408 ifpoll_stop_handler(struct netmsg *nmsg)
 409 {
 410         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 411
 412         kprintf("ifpoll: stop\n");
 413         systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, 1);
 414         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 415 }
 416
 417 static void
 418 ifpoll_handler_addevent(void)
 419 {
 420         if (atomic_fetchadd_int(&ifpoll_handlers, 1) == 0) {
 421                 struct netmsg *nmsg;
 422
 423                 /* Start systimer */
 424                 nmsg = kmalloc(sizeof(*nmsg), M_LWKTMSG, M_WAITOK);
 425                 netmsg_init(nmsg, &netisr_afree_rport, 0, ifpoll_start_handler);
 426                 ifnet_sendmsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 427         }
 428 }
 429
 430 static void
 431 ifpoll_handler_delevent(void)
 432 {
 433         KKASSERT(ifpoll_handlers > 0);
 434         if (atomic_fetchadd_int(&ifpoll_handlers, -1) == 1) {
 435                 struct netmsg *nmsg;
 436
 437                 /* Stop systimer */
 438                 nmsg = kmalloc(sizeof(*nmsg), M_LWKTMSG, M_WAITOK);
 439                 netmsg_init(nmsg, &netisr_afree_rport, 0, ifpoll_stop_handler);
 440                 ifnet_sendmsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 441         }
 442 }
 443
 444 static void
 445 sysctl_ifpollhz_handler(struct netmsg *nmsg)
 446 {
 447         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 448
 449         /*
 450          * If there is no handler registered, don't adjust polling
 451          * systimer frequency; polling systimer frequency will be
 452          * adjusted once there is registered handler.
 453          */
 454         ifpoll_pollhz = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
 455         if (ifpoll_handlers)
 456                 systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, ifpoll_pollhz);
 457
 458         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 459 }
 460
 461 static int
 462 sysctl_ifpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 463 {
 464         struct netmsg nmsg;
 465         int error, phz;
 466
 467         phz = ifpoll_pollhz;
 468         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
 469         if (error || req->newptr == NULL)
 470                 return error;
 471         if (phz <= 0)
 472                 return EINVAL;
 473         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
 474                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
 475
 476         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 477                     sysctl_ifpollhz_handler);
 478         nmsg.nm_lmsg.u.ms_result = phz;
 479
 480         return ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 481 }
 482
 483 #endif  /* !IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 484
 485 int
 486 ifpoll_register(struct ifnet *ifp)
 487 {
 488         struct ifpoll_info info;
 489         struct netmsg nmsg;
 490         int error;
 491
 492         if (ifp->if_qpoll == NULL) {
 493                 /* Device does not support polling */
 494                 return EOPNOTSUPP;
 495         }
 496
 497         /*
 498          * Attempt to register.  Interlock with IFF_NPOLLING.
 499          */
 500
 501         ifnet_serialize_all(ifp);
 502
 503         if (ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) {
 504                 /* Already polling */
 505                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 506                 return EBUSY;
 507         }
 508
 509         bzero(&info, sizeof(info));
 510         info.ifpi_ifp = ifp;
 511
 512         ifp->if_flags |= IFF_NPOLLING;
 513         ifp->if_qpoll(ifp, &info);
 514
 515         ifnet_deserialize_all(ifp);
 516
 517         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 518                     ifpoll_register_handler);
 519         nmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = &info;
 520
 521         error = ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 522         if (error) {
 523                 if (!ifpoll_deregister(ifp)) {
 524                         if_printf(ifp, "ifpoll_register: "
 525                                   "ifpoll_deregister failed!\n");
 526                 }
 527         }
 528         return error;
 529 }
 530
 531 int
 532 ifpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
 533 {
 534         struct netmsg nmsg;
 535         int error;
 536
 537         if (ifp->if_qpoll == NULL)
 538                 return EOPNOTSUPP;
 539
 540         ifnet_serialize_all(ifp);
 541
 542         if ((ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) == 0) {
 543                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 544                 return EINVAL;
 545         }
 546         ifp->if_flags &= ~IFF_NPOLLING;
 547
 548         ifnet_deserialize_all(ifp);
 549
 550         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 551                     ifpoll_deregister_handler);
 552         nmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = ifp;
 553
 554         error = ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 555         if (!error) {
 556                 ifnet_serialize_all(ifp);
 557                 ifp->if_qpoll(ifp, NULL);
 558                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 559         }
 560         return error;
 561 }
 562
 563 static void
 564 ifpoll_register_handler(struct netmsg *nmsg)
 565 {
 566         const struct ifpoll_info *info = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 567         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
 568         int error;
 569
 570         KKASSERT(cpuid < ifpoll_ncpus);
 571         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(cpuid));
 572
 573         if (cpuid == 0) {
 574                 error = stpoll_register(info->ifpi_ifp, &info->ifpi_status);
 575                 if (error)
 576                         goto failed;
 577         }
 578
 579         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, rxpoll_context[cpuid],
 580                                 &info->ifpi_rx[cpuid]);
 581         if (error)
 582                 goto failed;
 583
 584         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, txpoll_context[cpuid],
 585                                 &info->ifpi_tx[cpuid]);
 586         if (error)
 587                 goto failed;
 588
 589         nextcpu = cpuid + 1;
 590         if (nextcpu < ifpoll_ncpus)
 591                 ifnet_forwardmsg(&nmsg->nm_lmsg, nextcpu);
 592         else
 593                 lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 594         return;
 595 failed:
 596         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, error);
 597 }
 598
 599 static void
 600 ifpoll_deregister_handler(struct netmsg *nmsg)
 601 {
 602         struct ifnet *ifp = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 603         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
 604
 605         KKASSERT(cpuid < ifpoll_ncpus);
 606         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(cpuid));
 607
 608         /* Ignore errors */
 609         if (cpuid == 0)
 610                 stpoll_deregister(ifp);
 611         iopoll_deregister(ifp, rxpoll_context[cpuid]);
 612         iopoll_deregister(ifp, txpoll_context[cpuid]);
 613
 614         nextcpu = cpuid + 1;
 615         if (nextcpu < ifpoll_ncpus)
 616                 ifnet_forwardmsg(&nmsg->nm_lmsg, nextcpu);
 617         else
 618                 lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 619 }
 620
 621 static void
 622 stpoll_init(void)
 623 {
 624         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 625
 626 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 627         st_ctx->pollhz = stpoll_hz;
 628 #endif
 629
 630         sysctl_ctx_init(&st_ctx->poll_sysctl_ctx);
 631         st_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 632                                    SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
 633                                    OID_AUTO, "status", CTLFLAG_RD, 0, "");
 634
 635 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 636         SYSCTL_ADD_PROC(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 637                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
 638                         OID_AUTO, "pollhz", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 639                         st_ctx, 0, sysctl_stpollhz, "I",
 640                         "Status polling frequency");
 641 #endif
 642
 643         SYSCTL_ADD_UINT(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 644                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
 645                         OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
 646                         &st_ctx->poll_handlers, 0,
 647                         "Number of registered status poll handlers");
 648
 649         netmsg_init(&st_ctx->poll_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 650                     stpoll_handler);
 651
 652 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 653         systimer_init_periodic_nq(&st_ctx->pollclock,
 654                                   stpoll_systimer, st_ctx, 1);
 655 #endif
 656 }
 657
 658 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 659
 660 static void
 661 sysctl_stpollhz_handler(struct netmsg *msg)
 662 {
 663         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 664
 665         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 666
 667         /*
 668          * If there is no handler registered, don't adjust polling
 669          * systimer frequency; polling systimer frequency will be
 670          * adjusted once there is registered handler.
 671          */
 672         st_ctx->pollhz = msg->nm_lmsg.u.ms_result;
 673         if (st_ctx->poll_handlers)
 674                 systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock, st_ctx->pollhz);
 675
 676         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 677 }
 678
 679 static int
 680 sysctl_stpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 681 {
 682         struct stpoll_ctx *st_ctx = arg1;
 683         struct netmsg msg;
 684         int error, phz;
 685
 686         phz = st_ctx->pollhz;
 687         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
 688         if (error || req->newptr == NULL)
 689                 return error;
 690         if (phz <= 0)
 691                 return EINVAL;
 692         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
 693                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
 694
 695         netmsg_init(&msg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 696                     sysctl_stpollhz_handler);
 697         msg.nm_lmsg.u.ms_result = phz;
 698
 699         return ifnet_domsg(&msg.nm_lmsg, 0);
 700 }
 701
 702 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 703
 704 /*
 705  * stpoll_handler is scheduled by sched_stpoll when appropriate, typically
 706  * once per polling systimer tick.
 707  */
 708 static void
 709 stpoll_handler(struct netmsg *msg)
 710 {
 711         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 712         struct thread *td = curthread;
 713         int i, poll_hz;
 714
 715         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 716
 717         crit_enter_quick(td);
 718
 719         /* Reply ASAP */
 720         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 721
 722         if (st_ctx->poll_handlers == 0) {
 723                 crit_exit_quick(td);
 724                 return;
 725         }
 726
 727 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 728         poll_hz = st_ctx->pollhz;
 729 #else
 730         poll_hz = ifpoll_pollhz / (ifpoll_stfrac + 1);
 731 #endif
 732
 733         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
 734                 const struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[i];
 735                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
 736
 737                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
 738                         continue;
 739
 740                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
 741                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
 742                         rec->status_func(ifp, poll_hz);
 743
 744                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
 745         }
 746
 747         crit_exit_quick(td);
 748 }
 749
 750 /*
 751  * Hook from status poll systimer.  Tries to schedule an status poll.
 752  */
 753 static void
 754 stpoll_clock(struct stpoll_ctx *st_ctx)
 755 {
 756         globaldata_t gd = mycpu;
 757
 758         KKASSERT(gd->gd_cpuid == 0);
 759
 760         if (st_ctx->poll_handlers == 0)
 761                 return;
 762
 763         crit_enter_gd(gd);
 764         sched_stpoll(st_ctx);
 765         crit_exit_gd(gd);
 766 }
 767
 768 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 769 static void
 770 stpoll_systimer(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
 771 {
 772         stpoll_clock(info->data);
 773 }
 774 #endif
 775
 776 static int
 777 stpoll_register(struct ifnet *ifp, const struct ifpoll_status *st_rec)
 778 {
 779         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 780         int error;
 781
 782         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 783
 784         if (st_rec->status_func == NULL)
 785                 return 0;
 786
 787         /*
 788          * Check if there is room.
 789          */
 790         if (st_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
 791                 /*
 792                  * List full, cannot register more entries.
 793                  * This should never happen; if it does, it is probably a
 794                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
 795                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
 796                  * anyways, so just report a few times and then give up.
 797                  */
 798                 static int verbose = 10; /* XXX */
 799
 800                 if (verbose > 0) {
 801                         kprintf("status poll handlers list full, "
 802                                 "maybe a broken driver ?\n");
 803                         verbose--;
 804                 }
 805                 error = ENOENT;
 806         } else {
 807                 struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
 808
 809                 rec->ifp = ifp;
 810                 rec->serializer = st_rec->serializer;
 811                 rec->status_func = st_rec->status_func;
 812
 813                 st_ctx->poll_handlers++;
 814
 815 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 816                 if (st_ctx->poll_handlers == 1) {
 817                         systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock,
 818                                                  st_ctx->pollhz);
 819                 }
 820 #else
 821                 ifpoll_handler_addevent();
 822 #endif
 823                 error = 0;
 824         }
 825         return error;
 826 }
 827
 828 static int
 829 stpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
 830 {
 831         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 832         int i, error;
 833
 834         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 835
 836         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
 837                 if (st_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
 838                         break;
 839         }
 840         if (i == st_ctx->poll_handlers) {
 841                 kprintf("stpoll_deregister: ifp not found!!!\n");
 842                 error = ENOENT;
 843         } else {
 844                 st_ctx->poll_handlers--;
 845                 if (i < st_ctx->poll_handlers) {
 846                         /* Last entry replaces this one. */
 847                         st_ctx->pr[i] = st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
 848                 }
 849
 850 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 851                 if (st_ctx->poll_handlers == 0)
 852                         systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock, 1);
 853 #else
 854                 ifpoll_handler_delevent();
 855 #endif
 856                 error = 0;
 857         }
 858         return error;
 859 }
 860
 861 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 862 static __inline int
 863 iopoll_hz(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 864 {
 865         int poll_hz;
 866
 867         poll_hz = ifpoll_pollhz;
 868         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_TX)
 869                 poll_hz /= ifpoll_txfrac + 1;
 870         return poll_hz;
 871 }
 872 #endif
 873
 874 static __inline void
 875 iopoll_reset_state(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 876 {
 877         crit_enter();
 878         io_ctx->poll_burst = 5;
 879         io_ctx->pending_polls = 0;
 880         io_ctx->residual_burst = 0;
 881         io_ctx->phase = 0;
 882         bzero(&io_ctx->poll_start_t, sizeof(io_ctx->poll_start_t));
 883         bzero(&io_ctx->prev_t, sizeof(io_ctx->prev_t));
 884         crit_exit();
 885 }
 886
 887 static void
 888 iopoll_init(int cpuid)
 889 {
 890         KKASSERT(cpuid < IFPOLL_CTX_MAX);
 891
 892         rxpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_RX);
 893         txpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_TX);
 894 }
 895
 896 static struct iopoll_ctx *
 897 iopoll_ctx_create(int cpuid, int poll_type)
 898 {
 899         struct iopoll_ctx *io_ctx;
 900         const char *poll_type_str;
 901         char cpuid_str[16];
 902
 903         KKASSERT(poll_type == IFPOLL_RX || poll_type == IFPOLL_TX);
 904
 905         /*
 906          * Make sure that tunables are in sane state
 907          */
 908         if (iopoll_burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
 909                 iopoll_burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
 910         else if (iopoll_burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
 911                 iopoll_burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
 912
 913         if (iopoll_each_burst > iopoll_burst_max)
 914                 iopoll_each_burst = iopoll_burst_max;
 915
 916         /*
 917          * Create the per-cpu polling context
 918          */
 919         io_ctx = kmalloc(sizeof(*io_ctx), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 920
 921         io_ctx->poll_each_burst = iopoll_each_burst;
 922         io_ctx->poll_burst_max = iopoll_burst_max;
 923         io_ctx->user_frac = 50;
 924 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 925         io_ctx->pollhz = iopoll_hz;
 926 #else
 927         io_ctx->poll_type = poll_type;
 928 #endif
 929         io_ctx->poll_cpuid = cpuid;
 930         iopoll_reset_state(io_ctx);
 931
 932         netmsg_init(&io_ctx->poll_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 933                     iopoll_handler);
 934         io_ctx->poll_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
 935
 936         netmsg_init(&io_ctx->poll_more_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 937                     iopollmore_handler);
 938         io_ctx->poll_more_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
 939
 940         /*
 941          * Initialize per-cpu sysctl nodes
 942          */
 943         if (poll_type == IFPOLL_RX)
 944                 poll_type_str = "rx";
 945         else
 946                 poll_type_str = "tx";
 947         ksnprintf(cpuid_str, sizeof(cpuid_str), "%s%d",
 948                   poll_type_str, io_ctx->poll_cpuid);
 949
 950         sysctl_ctx_init(&io_ctx->poll_sysctl_ctx);
 951         io_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
 952                                    SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
 953                                    OID_AUTO, cpuid_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
 954         iopoll_add_sysctl(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
 955                           SYSCTL_CHILDREN(io_ctx->poll_sysctl_tree), io_ctx);
 956
 957 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 958         /*
 959          * Initialize systimer
 960          */
 961         systimer_init_periodic_nq(&io_ctx->pollclock,
 962                                   iopoll_systimer, io_ctx, 1);
 963 #endif
 964
 965         return io_ctx;
 966 }
 967
 968 /*
 969  * Hook from iopoll systimer.  Tries to schedule an iopoll, but keeps
 970  * track of lost ticks due to the previous handler taking too long.
 971  * Normally, this should not happen, because polling handler should
 972  * run for a short time.  However, in some cases (e.g. when there are
 973  * changes in link status etc.) the drivers take a very long time
 974  * (even in the order of milliseconds) to reset and reconfigure the
 975  * device, causing apparent lost polls.
 976  *
 977  * The first part of the code is just for debugging purposes, and tries
 978  * to count how often hardclock ticks are shorter than they should,
 979  * meaning either stray interrupts or delayed events.
 980  *
 981  * WARNING! called from fastint or IPI, the MP lock might not be held.
 982  */
 983 static void
 984 iopoll_clock(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 985 {
 986         globaldata_t gd = mycpu;
 987         struct timeval t;
 988         int delta, poll_hz;
 989
 990         KKASSERT(gd->gd_cpuid == io_ctx->poll_cpuid);
 991
 992         if (io_ctx->poll_handlers == 0)
 993                 return;
 994
 995 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 996         poll_hz = io_ctx->pollhz;
 997 #else
 998         poll_hz = iopoll_hz(io_ctx);
 999 #endif
1000
1001         microuptime(&t);
1002         delta = (t.tv_usec - io_ctx->prev_t.tv_usec) +
1003                 (t.tv_sec - io_ctx->prev_t.tv_sec) * 1000000;
1004         if (delta * poll_hz < 500000)
1005                 io_ctx->short_ticks++;
1006         else
1007                 io_ctx->prev_t = t;
1008
1009         if (io_ctx->pending_polls > 100) {
1010                 /*
1011                  * Too much, assume it has stalled (not always true
1012                  * see comment above).
1013                  */
1014                 io_ctx->stalled++;
1015                 io_ctx->pending_polls = 0;
1016                 io_ctx->phase = 0;
1017         }
1018
1019         if (io_ctx->phase <= 2) {
1020                 if (io_ctx->phase != 0)
1021                         io_ctx->suspect++;
1022                 io_ctx->phase = 1;
1023                 crit_enter_gd(gd);
1024                 sched_iopoll(io_ctx);
1025                 crit_exit_gd(gd);
1026                 io_ctx->phase = 2;
1027         }
1028         if (io_ctx->pending_polls++ > 0)
1029                 io_ctx->lost_polls++;
1030 }
1031
1032 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1033 static void
1034 iopoll_systimer(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
1035 {
1036         iopoll_clock(info->data);
1037 }
1038 #endif
1039
1040 /*
1041  * iopoll_handler is scheduled by sched_iopoll when appropriate, typically
1042  * once per polling systimer tick.
1043  *
1044  * Note that the message is replied immediately in order to allow a new
1045  * ISR to be scheduled in the handler.
1046  */
1047 static void
1048 iopoll_handler(struct netmsg *msg)
1049 {
1050         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1051         struct thread *td = curthread;
1052         int i, cycles;
1053
1054         io_ctx = msg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
1055         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1056
1057         crit_enter_quick(td);
1058
1059         /* Reply ASAP */
1060         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
1061
1062         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1063                 crit_exit_quick(td);
1064                 return;
1065         }
1066
1067         io_ctx->phase = 3;
1068         if (io_ctx->residual_burst == 0) {
1069                 /* First call in this tick */
1070                 microuptime(&io_ctx->poll_start_t);
1071                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst;
1072         }
1073         cycles = (io_ctx->residual_burst < io_ctx->poll_each_burst) ?
1074                  io_ctx->residual_burst : io_ctx->poll_each_burst;
1075         io_ctx->residual_burst -= cycles;
1076
1077         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; i++) {
1078                 const struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[i];
1079                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
1080
1081                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
1082                         continue;
1083
1084                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
1085                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
1086                         rec->poll_func(ifp, rec->arg, cycles);
1087
1088                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
1089         }
1090
1091         /*
1092          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority
1093          * interrupt sources.
1094          */
1095         crit_exit_quick(td);
1096         crit_enter_quick(td);
1097
1098         sched_iopollmore(io_ctx);
1099         io_ctx->phase = 4;
1100
1101         crit_exit_quick(td);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * iopollmore_handler is called after other netisr's, possibly scheduling
1106  * another iopoll_handler call, or adapting the burst size for the next cycle.
1107  *
1108  * It is very bad to fetch large bursts of packets from a single card at once,
1109  * because the burst could take a long time to be completely processed leading
1110  * to unfairness.  To reduce the problem, and also to account better for time
1111  * spent in network-related processing, we split the burst in smaller chunks
1112  * of fixed size, giving control to the other netisr's between chunks.  This
1113  * helps in improving the fairness, reducing livelock and accounting for the
1114  * work performed in low level handling.
1115  */
1116 static void
1117 iopollmore_handler(struct netmsg *msg)
1118 {
1119         struct thread *td = curthread;
1120         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1121         struct timeval t;
1122         int kern_load, poll_hz;
1123         uint32_t pending_polls;
1124
1125         io_ctx = msg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
1126         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1127
1128         crit_enter_quick(td);
1129
1130         /* Replay ASAP */
1131         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
1132
1133         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1134                 crit_exit_quick(td);
1135                 return;
1136         }
1137
1138 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1139         poll_hz = io_ctx->pollhz;
1140 #else
1141         poll_hz = iopoll_hz(io_ctx);
1142 #endif
1143
1144         io_ctx->phase = 5;
1145         if (io_ctx->residual_burst > 0) {
1146                 sched_iopoll(io_ctx);
1147                 crit_exit_quick(td);
1148                 /* Will run immediately on return, followed by netisrs */
1149                 return;
1150         }
1151
1152         /* Here we can account time spent in iopoll's in this tick */
1153         microuptime(&t);
1154         kern_load = (t.tv_usec - io_ctx->poll_start_t.tv_usec) +
1155                     (t.tv_sec - io_ctx->poll_start_t.tv_sec) * 1000000; /* us */
1156         kern_load = (kern_load * poll_hz) / 10000; /* 0..100 */
1157         if (kern_load > (100 - io_ctx->user_frac)) {
1158                 /* Try decrease ticks */
1159                 if (io_ctx->poll_burst > 1)
1160                         io_ctx->poll_burst--;
1161         } else {
1162                 if (io_ctx->poll_burst < io_ctx->poll_burst_max)
1163                         io_ctx->poll_burst++;
1164         }
1165
1166         io_ctx->pending_polls--;
1167         pending_polls = io_ctx->pending_polls;
1168
1169         if (pending_polls == 0) {
1170                 /* We are done */
1171                 io_ctx->phase = 0;
1172         } else {
1173                 /*
1174                  * Last cycle was long and caused us to miss one or more
1175                  * hardclock ticks.  Restart processing again, but slightly
1176                  * reduce the burst size to prevent that this happens again.
1177                  */
1178                 io_ctx->poll_burst -= (io_ctx->poll_burst / 8);
1179                 if (io_ctx->poll_burst < 1)
1180                         io_ctx->poll_burst = 1;
1181                 sched_iopoll(io_ctx);
1182                 io_ctx->phase = 6;
1183         }
1184
1185         crit_exit_quick(td);
1186 }
1187
1188 static void
1189 iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *ctx, struct sysctl_oid_list *parent,
1190                   struct iopoll_ctx *io_ctx)
1191 {
1192 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1193         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "pollhz",
1194                         CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_iopollhz,
1195                         "I", "Device polling frequency");
1196 #endif
1197
1198         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "burst_max",
1199                         CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_burstmax,
1200                         "IU", "Max Polling burst size");
1201
1202         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "each_burst",
1203                         CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_eachburst,
1204                         "IU", "Max size of each burst");
1205
1206         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "phase", CTLFLAG_RD,
1207                         &io_ctx->phase, 0, "Polling phase");
1208
1209         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "suspect", CTLFLAG_RW,
1210                         &io_ctx->suspect, 0, "suspect event");
1211
1212         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "stalled", CTLFLAG_RW,
1213                         &io_ctx->stalled, 0, "potential stalls");
1214
1215         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "burst", CTLFLAG_RD,
1216                         &io_ctx->poll_burst, 0, "Current polling burst size");
1217
1218         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "user_frac", CTLFLAG_RW,
1219                         &io_ctx->user_frac, 0,
1220                         "Desired user fraction of cpu time");
1221
1222         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "short_ticks", CTLFLAG_RW,
1223                         &io_ctx->short_ticks, 0,
1224                         "Hardclock ticks shorter than they should be");
1225
1226         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "lost_polls", CTLFLAG_RW,
1227                         &io_ctx->lost_polls, 0,
1228                         "How many times we would have lost a poll tick");
1229
1230         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "pending_polls", CTLFLAG_RD,
1231                         &io_ctx->pending_polls, 0, "Do we need to poll again");
1232
1233         SYSCTL_ADD_INT(ctx, parent, OID_AUTO, "residual_burst", CTLFLAG_RD,
1234                        &io_ctx->residual_burst, 0,
1235                        "# of residual cycles in burst");
1236
1237         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
1238                         &io_ctx->poll_handlers, 0,
1239                         "Number of registered poll handlers");
1240 }
1241
1242 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1243
1244 static int
1245 sysctl_iopollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1246 {
1247         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1248         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1249         struct netmsg *nmsg;
1250         int error, phz;
1251
1252         phz = io_ctx->pollhz;
1253         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
1254         if (error || req->newptr == NULL)
1255                 return error;
1256         if (phz <= 0)
1257                 return EINVAL;
1258         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
1259                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
1260
1261         nmsg = &msg.nmsg;
1262         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1263                     sysctl_iopollhz_handler);
1264         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = phz;
1265         msg.ctx = io_ctx;
1266
1267         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1268 }
1269
1270 static void
1271 sysctl_iopollhz_handler(struct netmsg *nmsg)
1272 {
1273         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1274         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1275
1276         io_ctx = msg->ctx;
1277         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1278
1279         /*
1280          * If polling is disabled or there is no polling handler
1281          * registered, don't adjust polling systimer frequency.
1282          * Polling systimer frequency will be adjusted once there
1283          * are registered handlers.
1284          */
1285         io_ctx->pollhz = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1286         if (io_ctx->poll_handlers)
1287                 systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock, io_ctx->pollhz);
1288
1289         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1290 }
1291
1292 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
1293
1294 static void
1295 sysctl_burstmax_handler(struct netmsg *nmsg)
1296 {
1297         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1298         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1299
1300         io_ctx = msg->ctx;
1301         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1302
1303         io_ctx->poll_burst_max = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1304         if (io_ctx->poll_each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1305                 io_ctx->poll_each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1306         if (io_ctx->poll_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1307                 io_ctx->poll_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1308         if (io_ctx->residual_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1309                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1310
1311         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1312 }
1313
1314 static int
1315 sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1316 {
1317         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1318         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1319         struct netmsg *nmsg;
1320         uint32_t burst_max;
1321         int error;
1322
1323         burst_max = io_ctx->poll_burst_max;
1324         error = sysctl_handle_int(oidp, &burst_max, 0, req);
1325         if (error || req->newptr == NULL)
1326                 return error;
1327         if (burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
1328                 burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
1329         else if (burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
1330                 burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
1331
1332         nmsg = &msg.nmsg;
1333         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1334                     sysctl_burstmax_handler);
1335         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = burst_max;
1336         msg.ctx = io_ctx;
1337
1338         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1339 }
1340
1341 static void
1342 sysctl_eachburst_handler(struct netmsg *nmsg)
1343 {
1344         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1345         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1346         uint32_t each_burst;
1347
1348         io_ctx = msg->ctx;
1349         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1350
1351         each_burst = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1352         if (each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1353                 each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1354         else if (each_burst < 1)
1355                 each_burst = 1;
1356         io_ctx->poll_each_burst = each_burst;
1357
1358         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1359 }
1360
1361 static int
1362 sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1363 {
1364         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1365         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1366         struct netmsg *nmsg;
1367         uint32_t each_burst;
1368         int error;
1369
1370         each_burst = io_ctx->poll_each_burst;
1371         error = sysctl_handle_int(oidp, &each_burst, 0, req);
1372         if (error || req->newptr == NULL)
1373                 return error;
1374
1375         nmsg = &msg.nmsg;
1376         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1377                     sysctl_eachburst_handler);
1378         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = each_burst;
1379         msg.ctx = io_ctx;
1380
1381         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1382 }
1383
1384 static int
1385 iopoll_register(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx,
1386                 const struct ifpoll_io *io_rec)
1387 {
1388         int error;
1389
1390         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1391
1392         if (io_rec->poll_func == NULL)
1393                 return 0;
1394
1395         /*
1396          * Check if there is room.
1397          */
1398         if (io_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
1399                 /*
1400                  * List full, cannot register more entries.
1401                  * This should never happen; if it does, it is probably a
1402                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
1403                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
1404                  * anyways, so just report a few times and then give up.
1405                  */
1406                 static int verbose = 10; /* XXX */
1407                 if (verbose > 0) {
1408                         kprintf("io poll handlers list full, "
1409                                 "maybe a broken driver ?\n");
1410                         verbose--;
1411                 }
1412                 error = ENOENT;
1413         } else {
1414                 struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1415
1416                 rec->ifp = ifp;
1417                 rec->serializer = io_rec->serializer;
1418                 rec->arg = io_rec->arg;
1419                 rec->poll_func = io_rec->poll_func;
1420
1421                 io_ctx->poll_handlers++;
1422                 if (io_ctx->poll_handlers == 1) {
1423 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1424                         systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock,
1425                                                  io_ctx->pollhz);
1426 #else
1427                         u_int *mask;
1428
1429                         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_RX)
1430                                 mask = &ifpoll0.rx_cpumask;
1431                         else
1432                                 mask = &ifpoll0.tx_cpumask;
1433                         KKASSERT((*mask & mycpu->gd_cpumask) == 0);
1434                         atomic_set_int(mask, mycpu->gd_cpumask);
1435 #endif
1436                 }
1437 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1438                 ifpoll_handler_addevent();
1439 #endif
1440                 error = 0;
1441         }
1442         return error;
1443 }
1444
1445 static int
1446 iopoll_deregister(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx)
1447 {
1448         int i, error;
1449
1450         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1451
1452         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; ++i) {
1453                 if (io_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
1454                         break;
1455         }
1456         if (i == io_ctx->poll_handlers) {
1457                 error = ENOENT;
1458         } else {
1459                 io_ctx->poll_handlers--;
1460                 if (i < io_ctx->poll_handlers) {
1461                         /* Last entry replaces this one. */
1462                         io_ctx->pr[i] = io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1463                 }
1464
1465                 if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1466 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1467                         systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock, 1);
1468 #else
1469                         u_int *mask;
1470
1471                         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_RX)
1472                                 mask = &ifpoll0.rx_cpumask;
1473                         else
1474                                 mask = &ifpoll0.tx_cpumask;
1475                         KKASSERT(*mask & mycpu->gd_cpumask);
1476                         atomic_clear_int(mask, mycpu->gd_cpumask);
1477 #endif
1478                         iopoll_reset_state(io_ctx);
1479                 }
1480 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1481                 ifpoll_handler_delevent();
1482 #endif
1483                 error = 0;
1484         }
1485         return error;
1486 }