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