sys/net/if_poll.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2001-2002 Luigi Rizzo
   3  *
   4  * Supported by: the Xorp Project (www.xorp.org)
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHORS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  *
  27  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_poll.c,v 1.2.2.4 2002/06/27 23:26:33 luigi Exp $
  28  */
  29
  30 #include "opt_ifpoll.h"
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/ktr.h>
  35 #include <sys/malloc.h>
  36 #include <sys/serialize.h>
  37 #include <sys/socket.h>
  38 #include <sys/sysctl.h>
  39
  40 #include <sys/thread2.h>
  41 #include <sys/msgport2.h>
  42
  43 #include <machine/atomic.h>
  44 #include <machine/clock.h>
  45 #include <machine/smp.h>
  46
  47 #include <net/if.h>
  48 #include <net/if_poll.h>
  49 #include <net/netmsg2.h>
  50
  51 /*
  52  * Polling support for network device drivers.
  53  *
  54  * Drivers which support this feature try to register one status polling
  55  * handler and several TX/RX polling handlers with the polling code.
  56  * If interface's if_qpoll is called with non-NULL second argument, then
  57  * a register operation is requested, else a deregister operation is
  58  * requested.  If the requested operation is "register", driver should
  59  * setup the ifpoll_info passed in accoding its own needs:
  60  *   ifpoll_info.ifpi_status.status_func == NULL
  61  *     No status polling handler will be installed on CPU(0)
  62  *   ifpoll_info.ifpi_rx[n].poll_func == NULL
  63  *     No RX polling handler will be installed on CPU(n)
  64  *   ifpoll_info.ifpi_tx[n].poll_func == NULL
  65  *     No TX polling handler will be installed on CPU(n)
  66  *
  67  * All of the registered polling handlers are called only if the interface
  68  * is marked as 'IFF_RUNNING and IFF_NPOLLING'.  However, the interface's
  69  * register and deregister function (ifnet.if_qpoll) will be called even
  70  * if interface is not marked with 'IFF_RUNNING'.
  71  *
  72  * If registration is successful, the driver must disable interrupts,
  73  * and further I/O is performed through the TX/RX polling handler, which
  74  * are invoked (at least once per clock tick) with 3 arguments: the "arg"
  75  * passed at register time, a struct ifnet pointer, and a "count" limit.
  76  * The registered serializer will be held before calling the related
  77  * polling handler.
  78  *
  79  * The count limit specifies how much work the handler can do during the
  80  * call -- typically this is the number of packets to be received, or
  81  * transmitted, etc. (drivers are free to interpret this number, as long
  82  * as the max time spent in the function grows roughly linearly with the
  83  * count).
  84  *
  85  * A second variable controls the sharing of CPU between polling/kernel
  86  * network processing, and other activities (typically userlevel tasks):
  87  * net.ifpoll.{rxX,txX}.user_frac (between 0 and 100, default 50) sets the
  88  * share of CPU allocated to user tasks.  CPU is allocated proportionally
  89  * to the shares, by dynamically adjusting the "count" (poll_burst).
  90  *
  91  * Other parameters can should be left to their default values.
  92  * The following constraints hold
  93  *
  94  *      1 <= poll_burst <= poll_burst_max
  95  *      1 <= poll_each_burst <= poll_burst_max
  96  *      MIN_POLL_BURST_MAX <= poll_burst_max <= MAX_POLL_BURST_MAX
  97  */
  98
  99 #define IFPOLL_LIST_LEN         128
 100 #define IFPOLL_FREQ_MAX         30000
 101
 102 #define MIN_IOPOLL_BURST_MAX    10
 103 #define MAX_IOPOLL_BURST_MAX    1000
 104 #define IOPOLL_BURST_MAX        150     /* good for 100Mbit net and HZ=1000 */
 105
 106 #define IOPOLL_EACH_BURST       5
 107
 108 #define IFPOLL_FREQ_DEFAULT     2000
 109 #define IOPOLL_FREQ_DEFAULT     IFPOLL_FREQ_DEFAULT
 110 #define STPOLL_FREQ_DEFAULT     100
 111
 112 #define IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT   1
 113 #define IFPOLL_STFRAC_DEFAULT   20
 114
 115 #define IFPOLL_RX               0x1
 116 #define IFPOLL_TX               0x2
 117
 118 union ifpoll_time {
 119         struct timeval          tv;
 120         uint64_t                tsc;
 121 };
 122
 123 struct iopoll_rec {
 124         struct lwkt_serialize   *serializer;
 125         struct ifnet            *ifp;
 126         void                    *arg;
 127         ifpoll_iofn_t           poll_func;
 128 };
 129
 130 struct iopoll_ctx {
 131 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 132         struct systimer         pollclock;
 133 #endif
 134
 135         union ifpoll_time       prev_t;
 136         uint32_t                short_ticks;            /* statistics */
 137         uint32_t                lost_polls;             /* statistics */
 138         uint32_t                suspect;                /* statistics */
 139         uint32_t                stalled;                /* statistics */
 140         uint32_t                pending_polls;          /* state */
 141
 142         struct netmsg           poll_netmsg;
 143
 144         int                     poll_cpuid;
 145 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 146         int                     pollhz;                 /* tunable */
 147 #else
 148         int                     poll_type;              /* IFPOLL_{RX,TX} */
 149 #endif
 150         uint32_t                phase;                  /* state */
 151         int                     residual_burst;         /* state */
 152         uint32_t                poll_each_burst;        /* tunable */
 153         union ifpoll_time       poll_start_t;           /* state */
 154
 155         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
 156         struct iopoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
 157
 158         struct netmsg           poll_more_netmsg;
 159
 160         uint32_t                poll_burst;             /* state */
 161         uint32_t                poll_burst_max;         /* tunable */
 162         uint32_t                user_frac;              /* tunable */
 163         uint32_t                kern_frac;              /* state */
 164
 165         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
 166         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
 167 } __cachealign;
 168
 169 struct stpoll_rec {
 170         struct lwkt_serialize   *serializer;
 171         struct ifnet            *ifp;
 172         ifpoll_stfn_t           status_func;
 173 };
 174
 175 struct stpoll_ctx {
 176 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 177         struct systimer         pollclock;
 178 #endif
 179
 180         struct netmsg           poll_netmsg;
 181
 182 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 183         int                     pollhz;                 /* tunable */
 184 #endif
 185         uint32_t                poll_handlers; /* next free entry in pr[]. */
 186         struct stpoll_rec       pr[IFPOLL_LIST_LEN];
 187
 188         struct sysctl_ctx_list  poll_sysctl_ctx;
 189         struct sysctl_oid       *poll_sysctl_tree;
 190 };
 191
 192 struct iopoll_sysctl_netmsg {
 193         struct netmsg           nmsg;
 194         struct iopoll_ctx       *ctx;
 195 };
 196
 197 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 198
 199 struct ifpoll_data {
 200         struct systimer clock;
 201         int             txfrac_count;
 202         int             stfrac_count;
 203         u_int           tx_cpumask;
 204         u_int           rx_cpumask;
 205 } __cachealign;
 206
 207 #endif
 208
 209 static struct stpoll_ctx        stpoll_context;
 210 static struct iopoll_ctx        *rxpoll_context[IFPOLL_CTX_MAX];
 211 static struct iopoll_ctx        *txpoll_context[IFPOLL_CTX_MAX];
 212
 213 SYSCTL_NODE(_net, OID_AUTO, ifpoll, CTLFLAG_RW, 0,
 214             "Network device polling parameters");
 215
 216 static int      ifpoll_ncpus = IFPOLL_CTX_MAX;
 217
 218 static int      iopoll_burst_max = IOPOLL_BURST_MAX;
 219 static int      iopoll_each_burst = IOPOLL_EACH_BURST;
 220
 221 TUNABLE_INT("net.ifpoll.burst_max", &iopoll_burst_max);
 222 TUNABLE_INT("net.ifpoll.each_burst", &iopoll_each_burst);
 223
 224 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 225
 226 static int      stpoll_hz = STPOLL_FREQ_DEFAULT;
 227 static int      iopoll_hz = IOPOLL_FREQ_DEFAULT;
 228
 229 TUNABLE_INT("net.ifpoll.stpoll_hz", &stpoll_hz);
 230 TUNABLE_INT("net.ifpoll.iopoll_hz", &iopoll_hz);
 231
 232 #else   /* !IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 233
 234 static struct ifpoll_data ifpoll0;
 235 static int      ifpoll_pollhz = IFPOLL_FREQ_DEFAULT;
 236 static int      ifpoll_stfrac = IFPOLL_STFRAC_DEFAULT;
 237 static int      ifpoll_txfrac = IFPOLL_TXFRAC_DEFAULT;
 238 static int      ifpoll_handlers;
 239
 240 TUNABLE_INT("net.ifpoll.pollhz", &ifpoll_pollhz);
 241 TUNABLE_INT("net.ifpoll.status_frac", &ifpoll_stfrac);
 242 TUNABLE_INT("net.ifpoll.tx_frac", &ifpoll_txfrac);
 243
 244 static void     sysctl_ifpollhz_handler(struct netmsg *);
 245 static int      sysctl_ifpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 246
 247 SYSCTL_PROC(_net_ifpoll, OID_AUTO, pollhz, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 248             0, 0, sysctl_ifpollhz, "I", "Polling frequency");
 249 SYSCTL_INT(_net_ifpoll, OID_AUTO, tx_frac, CTLFLAG_RW,
 250            &ifpoll_txfrac, 0, "Every this many cycles poll transmit");
 251 SYSCTL_INT(_net_ifpoll, OID_AUTO, st_frac, CTLFLAG_RW,
 252            &ifpoll_stfrac, 0, "Every this many cycles poll status");
 253
 254 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 255
 256 void            ifpoll_init_pcpu(int);
 257
 258 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 259 static void     ifpoll_start_handler(struct netmsg *);
 260 static void     ifpoll_stop_handler(struct netmsg *);
 261 static void     ifpoll_handler_addevent(void);
 262 static void     ifpoll_handler_delevent(void);
 263 static void     ifpoll_ipi_handler(void *, int);
 264 static void     ifpoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 265 #endif
 266
 267 static void     ifpoll_register_handler(struct netmsg *);
 268 static void     ifpoll_deregister_handler(struct netmsg *);
 269
 270 /*
 271  * Status polling
 272  */
 273 static void     stpoll_init(void);
 274 static void     stpoll_handler(struct netmsg *);
 275 static void     stpoll_clock(struct stpoll_ctx *);
 276 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 277 static void     stpoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 278 #endif
 279 static int      stpoll_register(struct ifnet *, const struct ifpoll_status *);
 280 static int      stpoll_deregister(struct ifnet *);
 281
 282 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 283 static void     sysctl_stpollhz_handler(struct netmsg *);
 284 static int      sysctl_stpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 285 #endif
 286
 287 /*
 288  * RX/TX polling
 289  */
 290 static struct iopoll_ctx *iopoll_ctx_create(int, int);
 291 static void     iopoll_init(int);
 292 static void     iopoll_handler(struct netmsg *);
 293 static void     iopollmore_handler(struct netmsg *);
 294 static void     iopoll_clock(struct iopoll_ctx *);
 295 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 296 static void     iopoll_systimer(systimer_t, struct intrframe *);
 297 #endif
 298 static int      iopoll_register(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *,
 299                     const struct ifpoll_io *);
 300 static int      iopoll_deregister(struct ifnet *, struct iopoll_ctx *);
 301
 302 static void     iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *,
 303                     struct sysctl_oid_list *, struct iopoll_ctx *);
 304 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 305 static void     sysctl_iopollhz_handler(struct netmsg *);
 306 static int      sysctl_iopollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 307 #endif
 308 static void     sysctl_burstmax_handler(struct netmsg *);
 309 static int      sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 310 static void     sysctl_eachburst_handler(struct netmsg *);
 311 static int      sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 312
 313 static __inline void
 314 ifpoll_sendmsg_oncpu(struct netmsg *msg)
 315 {
 316         if (msg->nm_lmsg.ms_flags & MSGF_DONE)
 317                 ifnet_sendmsg(&msg->nm_lmsg, mycpuid);
 318 }
 319
 320 static __inline void
 321 sched_stpoll(struct stpoll_ctx *st_ctx)
 322 {
 323         ifpoll_sendmsg_oncpu(&st_ctx->poll_netmsg);
 324 }
 325
 326 static __inline void
 327 sched_iopoll(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 328 {
 329         ifpoll_sendmsg_oncpu(&io_ctx->poll_netmsg);
 330 }
 331
 332 static __inline void
 333 sched_iopollmore(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 334 {
 335         ifpoll_sendmsg_oncpu(&io_ctx->poll_more_netmsg);
 336 }
 337
 338 static __inline void
 339 ifpoll_time_get(union ifpoll_time *t)
 340 {
 341         if (tsc_present)
 342                 t->tsc = rdtsc();
 343         else
 344                 microuptime(&t->tv);
 345 }
 346
 347 /* Return time diff in us */
 348 static __inline int
 349 ifpoll_time_diff(const union ifpoll_time *s, const union ifpoll_time *e)
 350 {
 351         if (tsc_present) {
 352                 return (((e->tsc - s->tsc) * 1000000) / tsc_frequency);
 353         } else {
 354                 return ((e->tv.tv_usec - s->tv.tv_usec) +
 355                         (e->tv.tv_sec - s->tv.tv_sec) * 1000000);
 356         }
 357 }
 358
 359 /*
 360  * Initialize per-cpu qpolling(4) context.  Called from kern_clock.c:
 361  */
 362 void
 363 ifpoll_init_pcpu(int cpuid)
 364 {
 365         if (cpuid >= IFPOLL_CTX_MAX) {
 366                 return;
 367         } else if (cpuid == 0) {
 368                 if (ifpoll_ncpus > ncpus)
 369                         ifpoll_ncpus = ncpus;
 370                 kprintf("ifpoll_ncpus %d\n", ifpoll_ncpus);
 371
 372 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 373                 systimer_init_periodic_nq(&ifpoll0.clock,
 374                                           ifpoll_systimer, NULL, 1);
 375 #endif
 376
 377                 stpoll_init();
 378         }
 379         iopoll_init(cpuid);
 380 }
 381
 382 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 383
 384 static void
 385 ifpoll_ipi_handler(void *arg __unused, int poll)
 386 {
 387         KKASSERT(mycpuid < ifpoll_ncpus);
 388
 389         if (poll & IFPOLL_TX)
 390                 iopoll_clock(txpoll_context[mycpuid]);
 391         if (poll & IFPOLL_RX)
 392                 iopoll_clock(rxpoll_context[mycpuid]);
 393 }
 394
 395 static void
 396 ifpoll_systimer(systimer_t info __unused, struct intrframe *frame __unused)
 397 {
 398         uint32_t cpumask = 0;
 399
 400         KKASSERT(mycpuid == 0);
 401
 402         if (ifpoll0.stfrac_count-- == 0) {
 403                 ifpoll0.stfrac_count = ifpoll_stfrac;
 404                 stpoll_clock(&stpoll_context);
 405         }
 406
 407         if (ifpoll0.txfrac_count-- == 0) {
 408                 ifpoll0.txfrac_count = ifpoll_txfrac;
 409
 410                 /* TODO: We may try to piggyback TX on RX */
 411                 cpumask = smp_active_mask & ifpoll0.tx_cpumask;
 412                 if (cpumask != 0) {
 413                         lwkt_send_ipiq2_mask(cpumask, ifpoll_ipi_handler,
 414                                              NULL, IFPOLL_TX);
 415                 }
 416         }
 417
 418         cpumask = smp_active_mask & ifpoll0.rx_cpumask;
 419         if (cpumask != 0) {
 420                 lwkt_send_ipiq2_mask(cpumask, ifpoll_ipi_handler,
 421                                      NULL, IFPOLL_RX);
 422         }
 423 }
 424
 425 static void
 426 ifpoll_start_handler(struct netmsg *nmsg)
 427 {
 428         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 429
 430         kprintf("ifpoll: start\n");
 431         systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, ifpoll_pollhz);
 432         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 433 }
 434
 435 static void
 436 ifpoll_stop_handler(struct netmsg *nmsg)
 437 {
 438         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 439
 440         kprintf("ifpoll: stop\n");
 441         systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, 1);
 442         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 443 }
 444
 445 static void
 446 ifpoll_handler_addevent(void)
 447 {
 448         if (atomic_fetchadd_int(&ifpoll_handlers, 1) == 0) {
 449                 struct netmsg *nmsg;
 450
 451                 /* Start systimer */
 452                 nmsg = kmalloc(sizeof(*nmsg), M_LWKTMSG, M_WAITOK);
 453                 netmsg_init(nmsg, &netisr_afree_rport, 0, ifpoll_start_handler);
 454                 ifnet_sendmsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 455         }
 456 }
 457
 458 static void
 459 ifpoll_handler_delevent(void)
 460 {
 461         KKASSERT(ifpoll_handlers > 0);
 462         if (atomic_fetchadd_int(&ifpoll_handlers, -1) == 1) {
 463                 struct netmsg *nmsg;
 464
 465                 /* Stop systimer */
 466                 nmsg = kmalloc(sizeof(*nmsg), M_LWKTMSG, M_WAITOK);
 467                 netmsg_init(nmsg, &netisr_afree_rport, 0, ifpoll_stop_handler);
 468                 ifnet_sendmsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 469         }
 470 }
 471
 472 static void
 473 sysctl_ifpollhz_handler(struct netmsg *nmsg)
 474 {
 475         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 476
 477         /*
 478          * If there is no handler registered, don't adjust polling
 479          * systimer frequency; polling systimer frequency will be
 480          * adjusted once there is registered handler.
 481          */
 482         ifpoll_pollhz = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
 483         if (ifpoll_handlers)
 484                 systimer_adjust_periodic(&ifpoll0.clock, ifpoll_pollhz);
 485
 486         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 487 }
 488
 489 static int
 490 sysctl_ifpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 491 {
 492         struct netmsg nmsg;
 493         int error, phz;
 494
 495         phz = ifpoll_pollhz;
 496         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
 497         if (error || req->newptr == NULL)
 498                 return error;
 499         if (phz <= 0)
 500                 return EINVAL;
 501         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
 502                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
 503
 504         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 505                     sysctl_ifpollhz_handler);
 506         nmsg.nm_lmsg.u.ms_result = phz;
 507
 508         return ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 509 }
 510
 511 #endif  /* !IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 512
 513 int
 514 ifpoll_register(struct ifnet *ifp)
 515 {
 516         struct ifpoll_info info;
 517         struct netmsg nmsg;
 518         int error;
 519
 520         if (ifp->if_qpoll == NULL) {
 521                 /* Device does not support polling */
 522                 return EOPNOTSUPP;
 523         }
 524
 525         /*
 526          * Attempt to register.  Interlock with IFF_NPOLLING.
 527          */
 528
 529         ifnet_serialize_all(ifp);
 530
 531         if (ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) {
 532                 /* Already polling */
 533                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 534                 return EBUSY;
 535         }
 536
 537         bzero(&info, sizeof(info));
 538         info.ifpi_ifp = ifp;
 539
 540         ifp->if_flags |= IFF_NPOLLING;
 541         ifp->if_qpoll(ifp, &info);
 542
 543         ifnet_deserialize_all(ifp);
 544
 545         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 546                     ifpoll_register_handler);
 547         nmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = &info;
 548
 549         error = ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 550         if (error) {
 551                 if (!ifpoll_deregister(ifp)) {
 552                         if_printf(ifp, "ifpoll_register: "
 553                                   "ifpoll_deregister failed!\n");
 554                 }
 555         }
 556         return error;
 557 }
 558
 559 int
 560 ifpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
 561 {
 562         struct netmsg nmsg;
 563         int error;
 564
 565         if (ifp->if_qpoll == NULL)
 566                 return EOPNOTSUPP;
 567
 568         ifnet_serialize_all(ifp);
 569
 570         if ((ifp->if_flags & IFF_NPOLLING) == 0) {
 571                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 572                 return EINVAL;
 573         }
 574         ifp->if_flags &= ~IFF_NPOLLING;
 575
 576         ifnet_deserialize_all(ifp);
 577
 578         netmsg_init(&nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 579                     ifpoll_deregister_handler);
 580         nmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = ifp;
 581
 582         error = ifnet_domsg(&nmsg.nm_lmsg, 0);
 583         if (!error) {
 584                 ifnet_serialize_all(ifp);
 585                 ifp->if_qpoll(ifp, NULL);
 586                 ifnet_deserialize_all(ifp);
 587         }
 588         return error;
 589 }
 590
 591 static void
 592 ifpoll_register_handler(struct netmsg *nmsg)
 593 {
 594         const struct ifpoll_info *info = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 595         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
 596         int error;
 597
 598         KKASSERT(cpuid < ifpoll_ncpus);
 599         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(cpuid));
 600
 601         if (cpuid == 0) {
 602                 error = stpoll_register(info->ifpi_ifp, &info->ifpi_status);
 603                 if (error)
 604                         goto failed;
 605         }
 606
 607         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, rxpoll_context[cpuid],
 608                                 &info->ifpi_rx[cpuid]);
 609         if (error)
 610                 goto failed;
 611
 612         error = iopoll_register(info->ifpi_ifp, txpoll_context[cpuid],
 613                                 &info->ifpi_tx[cpuid]);
 614         if (error)
 615                 goto failed;
 616
 617         nextcpu = cpuid + 1;
 618         if (nextcpu < ifpoll_ncpus)
 619                 ifnet_forwardmsg(&nmsg->nm_lmsg, nextcpu);
 620         else
 621                 lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 622         return;
 623 failed:
 624         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, error);
 625 }
 626
 627 static void
 628 ifpoll_deregister_handler(struct netmsg *nmsg)
 629 {
 630         struct ifnet *ifp = nmsg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
 631         int cpuid = mycpuid, nextcpu;
 632
 633         KKASSERT(cpuid < ifpoll_ncpus);
 634         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(cpuid));
 635
 636         /* Ignore errors */
 637         if (cpuid == 0)
 638                 stpoll_deregister(ifp);
 639         iopoll_deregister(ifp, rxpoll_context[cpuid]);
 640         iopoll_deregister(ifp, txpoll_context[cpuid]);
 641
 642         nextcpu = cpuid + 1;
 643         if (nextcpu < ifpoll_ncpus)
 644                 ifnet_forwardmsg(&nmsg->nm_lmsg, nextcpu);
 645         else
 646                 lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
 647 }
 648
 649 static void
 650 stpoll_init(void)
 651 {
 652         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 653
 654 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 655         st_ctx->pollhz = stpoll_hz;
 656 #endif
 657
 658         sysctl_ctx_init(&st_ctx->poll_sysctl_ctx);
 659         st_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 660                                    SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
 661                                    OID_AUTO, "status", CTLFLAG_RD, 0, "");
 662
 663 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 664         SYSCTL_ADD_PROC(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 665                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
 666                         OID_AUTO, "pollhz", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 667                         st_ctx, 0, sysctl_stpollhz, "I",
 668                         "Status polling frequency");
 669 #endif
 670
 671         SYSCTL_ADD_UINT(&st_ctx->poll_sysctl_ctx,
 672                         SYSCTL_CHILDREN(st_ctx->poll_sysctl_tree),
 673                         OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
 674                         &st_ctx->poll_handlers, 0,
 675                         "Number of registered status poll handlers");
 676
 677         netmsg_init(&st_ctx->poll_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 678                     stpoll_handler);
 679
 680 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 681         systimer_init_periodic_nq(&st_ctx->pollclock,
 682                                   stpoll_systimer, st_ctx, 1);
 683 #endif
 684 }
 685
 686 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 687
 688 static void
 689 sysctl_stpollhz_handler(struct netmsg *msg)
 690 {
 691         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 692
 693         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 694
 695         /*
 696          * If there is no handler registered, don't adjust polling
 697          * systimer frequency; polling systimer frequency will be
 698          * adjusted once there is registered handler.
 699          */
 700         st_ctx->pollhz = msg->nm_lmsg.u.ms_result;
 701         if (st_ctx->poll_handlers)
 702                 systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock, st_ctx->pollhz);
 703
 704         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 705 }
 706
 707 static int
 708 sysctl_stpollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 709 {
 710         struct stpoll_ctx *st_ctx = arg1;
 711         struct netmsg msg;
 712         int error, phz;
 713
 714         phz = st_ctx->pollhz;
 715         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
 716         if (error || req->newptr == NULL)
 717                 return error;
 718         if (phz <= 0)
 719                 return EINVAL;
 720         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
 721                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
 722
 723         netmsg_init(&msg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
 724                     sysctl_stpollhz_handler);
 725         msg.nm_lmsg.u.ms_result = phz;
 726
 727         return ifnet_domsg(&msg.nm_lmsg, 0);
 728 }
 729
 730 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
 731
 732 /*
 733  * stpoll_handler is scheduled by sched_stpoll when appropriate, typically
 734  * once per polling systimer tick.
 735  */
 736 static void
 737 stpoll_handler(struct netmsg *msg)
 738 {
 739         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 740         struct thread *td = curthread;
 741         int i, poll_hz;
 742
 743         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 744
 745         crit_enter_quick(td);
 746
 747         /* Reply ASAP */
 748         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
 749
 750         if (st_ctx->poll_handlers == 0) {
 751                 crit_exit_quick(td);
 752                 return;
 753         }
 754
 755 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 756         poll_hz = st_ctx->pollhz;
 757 #else
 758         poll_hz = ifpoll_pollhz / (ifpoll_stfrac + 1);
 759 #endif
 760
 761         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
 762                 const struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[i];
 763                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
 764
 765                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
 766                         continue;
 767
 768                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
 769                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
 770                         rec->status_func(ifp, poll_hz);
 771
 772                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
 773         }
 774
 775         crit_exit_quick(td);
 776 }
 777
 778 /*
 779  * Hook from status poll systimer.  Tries to schedule an status poll.
 780  */
 781 static void
 782 stpoll_clock(struct stpoll_ctx *st_ctx)
 783 {
 784         globaldata_t gd = mycpu;
 785
 786         KKASSERT(gd->gd_cpuid == 0);
 787
 788         if (st_ctx->poll_handlers == 0)
 789                 return;
 790
 791         crit_enter_gd(gd);
 792         sched_stpoll(st_ctx);
 793         crit_exit_gd(gd);
 794 }
 795
 796 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 797 static void
 798 stpoll_systimer(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
 799 {
 800         stpoll_clock(info->data);
 801 }
 802 #endif
 803
 804 static int
 805 stpoll_register(struct ifnet *ifp, const struct ifpoll_status *st_rec)
 806 {
 807         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 808         int error;
 809
 810         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 811
 812         if (st_rec->status_func == NULL)
 813                 return 0;
 814
 815         /*
 816          * Check if there is room.
 817          */
 818         if (st_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
 819                 /*
 820                  * List full, cannot register more entries.
 821                  * This should never happen; if it does, it is probably a
 822                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
 823                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
 824                  * anyways, so just report a few times and then give up.
 825                  */
 826                 static int verbose = 10; /* XXX */
 827
 828                 if (verbose > 0) {
 829                         kprintf("status poll handlers list full, "
 830                                 "maybe a broken driver ?\n");
 831                         verbose--;
 832                 }
 833                 error = ENOENT;
 834         } else {
 835                 struct stpoll_rec *rec = &st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
 836
 837                 rec->ifp = ifp;
 838                 rec->serializer = st_rec->serializer;
 839                 rec->status_func = st_rec->status_func;
 840
 841                 st_ctx->poll_handlers++;
 842
 843 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 844                 if (st_ctx->poll_handlers == 1) {
 845                         systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock,
 846                                                  st_ctx->pollhz);
 847                 }
 848 #else
 849                 ifpoll_handler_addevent();
 850 #endif
 851                 error = 0;
 852         }
 853         return error;
 854 }
 855
 856 static int
 857 stpoll_deregister(struct ifnet *ifp)
 858 {
 859         struct stpoll_ctx *st_ctx = &stpoll_context;
 860         int i, error;
 861
 862         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(0));
 863
 864         for (i = 0; i < st_ctx->poll_handlers; ++i) {
 865                 if (st_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
 866                         break;
 867         }
 868         if (i == st_ctx->poll_handlers) {
 869                 kprintf("stpoll_deregister: ifp not found!!!\n");
 870                 error = ENOENT;
 871         } else {
 872                 st_ctx->poll_handlers--;
 873                 if (i < st_ctx->poll_handlers) {
 874                         /* Last entry replaces this one. */
 875                         st_ctx->pr[i] = st_ctx->pr[st_ctx->poll_handlers];
 876                 }
 877
 878 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 879                 if (st_ctx->poll_handlers == 0)
 880                         systimer_adjust_periodic(&st_ctx->pollclock, 1);
 881 #else
 882                 ifpoll_handler_delevent();
 883 #endif
 884                 error = 0;
 885         }
 886         return error;
 887 }
 888
 889 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 890 static __inline int
 891 iopoll_hz(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 892 {
 893         int poll_hz;
 894
 895         poll_hz = ifpoll_pollhz;
 896         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_TX)
 897                 poll_hz /= ifpoll_txfrac + 1;
 898         return poll_hz;
 899 }
 900 #endif
 901
 902 static __inline void
 903 iopoll_reset_state(struct iopoll_ctx *io_ctx)
 904 {
 905         crit_enter();
 906         io_ctx->poll_burst = 5;
 907         io_ctx->pending_polls = 0;
 908         io_ctx->residual_burst = 0;
 909         io_ctx->phase = 0;
 910         io_ctx->kern_frac = 0;
 911         bzero(&io_ctx->poll_start_t, sizeof(io_ctx->poll_start_t));
 912         bzero(&io_ctx->prev_t, sizeof(io_ctx->prev_t));
 913         crit_exit();
 914 }
 915
 916 static void
 917 iopoll_init(int cpuid)
 918 {
 919         KKASSERT(cpuid < IFPOLL_CTX_MAX);
 920
 921         rxpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_RX);
 922         txpoll_context[cpuid] = iopoll_ctx_create(cpuid, IFPOLL_TX);
 923 }
 924
 925 static struct iopoll_ctx *
 926 iopoll_ctx_create(int cpuid, int poll_type)
 927 {
 928         struct iopoll_ctx *io_ctx;
 929         const char *poll_type_str;
 930         char cpuid_str[16];
 931
 932         KKASSERT(poll_type == IFPOLL_RX || poll_type == IFPOLL_TX);
 933
 934         /*
 935          * Make sure that tunables are in sane state
 936          */
 937         if (iopoll_burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
 938                 iopoll_burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
 939         else if (iopoll_burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
 940                 iopoll_burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
 941
 942         if (iopoll_each_burst > iopoll_burst_max)
 943                 iopoll_each_burst = iopoll_burst_max;
 944
 945         /*
 946          * Create the per-cpu polling context
 947          */
 948         io_ctx = kmalloc(sizeof(*io_ctx), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 949
 950         io_ctx->poll_each_burst = iopoll_each_burst;
 951         io_ctx->poll_burst_max = iopoll_burst_max;
 952         io_ctx->user_frac = 50;
 953 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 954         io_ctx->pollhz = iopoll_hz;
 955 #else
 956         io_ctx->poll_type = poll_type;
 957 #endif
 958         io_ctx->poll_cpuid = cpuid;
 959         iopoll_reset_state(io_ctx);
 960
 961         netmsg_init(&io_ctx->poll_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 962                     iopoll_handler);
 963         io_ctx->poll_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
 964
 965         netmsg_init(&io_ctx->poll_more_netmsg, &netisr_adone_rport, MSGF_MPSAFE,
 966                     iopollmore_handler);
 967         io_ctx->poll_more_netmsg.nm_lmsg.u.ms_resultp = io_ctx;
 968
 969         /*
 970          * Initialize per-cpu sysctl nodes
 971          */
 972         if (poll_type == IFPOLL_RX)
 973                 poll_type_str = "rx";
 974         else
 975                 poll_type_str = "tx";
 976         ksnprintf(cpuid_str, sizeof(cpuid_str), "%s%d",
 977                   poll_type_str, io_ctx->poll_cpuid);
 978
 979         sysctl_ctx_init(&io_ctx->poll_sysctl_ctx);
 980         io_ctx->poll_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
 981                                    SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_net_ifpoll),
 982                                    OID_AUTO, cpuid_str, CTLFLAG_RD, 0, "");
 983         iopoll_add_sysctl(&io_ctx->poll_sysctl_ctx,
 984                           SYSCTL_CHILDREN(io_ctx->poll_sysctl_tree), io_ctx);
 985
 986 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
 987         /*
 988          * Initialize systimer
 989          */
 990         systimer_init_periodic_nq(&io_ctx->pollclock,
 991                                   iopoll_systimer, io_ctx, 1);
 992 #endif
 993
 994         return io_ctx;
 995 }
 996
 997 /*
 998  * Hook from iopoll systimer.  Tries to schedule an iopoll, but keeps
 999  * track of lost ticks due to the previous handler taking too long.
1000  * Normally, this should not happen, because polling handler should
1001  * run for a short time.  However, in some cases (e.g. when there are
1002  * changes in link status etc.) the drivers take a very long time
1003  * (even in the order of milliseconds) to reset and reconfigure the
1004  * device, causing apparent lost polls.
1005  *
1006  * The first part of the code is just for debugging purposes, and tries
1007  * to count how often hardclock ticks are shorter than they should,
1008  * meaning either stray interrupts or delayed events.
1009  *
1010  * WARNING! called from fastint or IPI, the MP lock might not be held.
1011  */
1012 static void
1013 iopoll_clock(struct iopoll_ctx *io_ctx)
1014 {
1015         globaldata_t gd = mycpu;
1016         union ifpoll_time t;
1017         int delta, poll_hz;
1018
1019         KKASSERT(gd->gd_cpuid == io_ctx->poll_cpuid);
1020
1021         if (io_ctx->poll_handlers == 0)
1022                 return;
1023
1024 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1025         poll_hz = io_ctx->pollhz;
1026 #else
1027         poll_hz = iopoll_hz(io_ctx);
1028 #endif
1029
1030         ifpoll_time_get(&t);
1031         delta = ifpoll_time_diff(&io_ctx->prev_t, &t);
1032         if (delta * poll_hz < 500000)
1033                 io_ctx->short_ticks++;
1034         else
1035                 io_ctx->prev_t = t;
1036
1037         if (io_ctx->pending_polls > 100) {
1038                 /*
1039                  * Too much, assume it has stalled (not always true
1040                  * see comment above).
1041                  */
1042                 io_ctx->stalled++;
1043                 io_ctx->pending_polls = 0;
1044                 io_ctx->phase = 0;
1045         }
1046
1047         if (io_ctx->phase <= 2) {
1048                 if (io_ctx->phase != 0)
1049                         io_ctx->suspect++;
1050                 io_ctx->phase = 1;
1051                 crit_enter_gd(gd);
1052                 sched_iopoll(io_ctx);
1053                 crit_exit_gd(gd);
1054                 io_ctx->phase = 2;
1055         }
1056         if (io_ctx->pending_polls++ > 0)
1057                 io_ctx->lost_polls++;
1058 }
1059
1060 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1061 static void
1062 iopoll_systimer(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
1063 {
1064         iopoll_clock(info->data);
1065 }
1066 #endif
1067
1068 /*
1069  * iopoll_handler is scheduled by sched_iopoll when appropriate, typically
1070  * once per polling systimer tick.
1071  *
1072  * Note that the message is replied immediately in order to allow a new
1073  * ISR to be scheduled in the handler.
1074  */
1075 static void
1076 iopoll_handler(struct netmsg *msg)
1077 {
1078         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1079         struct thread *td = curthread;
1080         int i, cycles;
1081
1082         io_ctx = msg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
1083         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1084
1085         crit_enter_quick(td);
1086
1087         /* Reply ASAP */
1088         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
1089
1090         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1091                 crit_exit_quick(td);
1092                 return;
1093         }
1094
1095         io_ctx->phase = 3;
1096         if (io_ctx->residual_burst == 0) {
1097                 /* First call in this tick */
1098                 ifpoll_time_get(&io_ctx->poll_start_t);
1099                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst;
1100         }
1101         cycles = (io_ctx->residual_burst < io_ctx->poll_each_burst) ?
1102                  io_ctx->residual_burst : io_ctx->poll_each_burst;
1103         io_ctx->residual_burst -= cycles;
1104
1105         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; i++) {
1106                 const struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[i];
1107                 struct ifnet *ifp = rec->ifp;
1108
1109                 if (!lwkt_serialize_try(rec->serializer))
1110                         continue;
1111
1112                 if ((ifp->if_flags & (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING)) ==
1113                     (IFF_RUNNING | IFF_NPOLLING))
1114                         rec->poll_func(ifp, rec->arg, cycles);
1115
1116                 lwkt_serialize_exit(rec->serializer);
1117         }
1118
1119         /*
1120          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority
1121          * interrupt sources.
1122          */
1123         crit_exit_quick(td);
1124         crit_enter_quick(td);
1125
1126         sched_iopollmore(io_ctx);
1127         io_ctx->phase = 4;
1128
1129         crit_exit_quick(td);
1130 }
1131
1132 /*
1133  * iopollmore_handler is called after other netisr's, possibly scheduling
1134  * another iopoll_handler call, or adapting the burst size for the next cycle.
1135  *
1136  * It is very bad to fetch large bursts of packets from a single card at once,
1137  * because the burst could take a long time to be completely processed leading
1138  * to unfairness.  To reduce the problem, and also to account better for time
1139  * spent in network-related processing, we split the burst in smaller chunks
1140  * of fixed size, giving control to the other netisr's between chunks.  This
1141  * helps in improving the fairness, reducing livelock and accounting for the
1142  * work performed in low level handling.
1143  */
1144 static void
1145 iopollmore_handler(struct netmsg *msg)
1146 {
1147         struct thread *td = curthread;
1148         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1149         union ifpoll_time t;
1150         int kern_load, poll_hz;
1151         uint32_t pending_polls;
1152
1153         io_ctx = msg->nm_lmsg.u.ms_resultp;
1154         KKASSERT(&td->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1155
1156         crit_enter_quick(td);
1157
1158         /* Replay ASAP */
1159         lwkt_replymsg(&msg->nm_lmsg, 0);
1160
1161         if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1162                 crit_exit_quick(td);
1163                 return;
1164         }
1165
1166 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1167         poll_hz = io_ctx->pollhz;
1168 #else
1169         poll_hz = iopoll_hz(io_ctx);
1170 #endif
1171
1172         io_ctx->phase = 5;
1173         if (io_ctx->residual_burst > 0) {
1174                 sched_iopoll(io_ctx);
1175                 crit_exit_quick(td);
1176                 /* Will run immediately on return, followed by netisrs */
1177                 return;
1178         }
1179
1180         /* Here we can account time spent in iopoll's in this tick */
1181         ifpoll_time_get(&t);
1182         kern_load = ifpoll_time_diff(&io_ctx->poll_start_t, &t);
1183         kern_load = (kern_load * poll_hz) / 10000; /* 0..100 */
1184         io_ctx->kern_frac = kern_load;
1185
1186         if (kern_load > (100 - io_ctx->user_frac)) {
1187                 /* Try decrease ticks */
1188                 if (io_ctx->poll_burst > 1)
1189                         io_ctx->poll_burst--;
1190         } else {
1191                 if (io_ctx->poll_burst < io_ctx->poll_burst_max)
1192                         io_ctx->poll_burst++;
1193         }
1194
1195         io_ctx->pending_polls--;
1196         pending_polls = io_ctx->pending_polls;
1197
1198         if (pending_polls == 0) {
1199                 /* We are done */
1200                 io_ctx->phase = 0;
1201         } else {
1202                 /*
1203                  * Last cycle was long and caused us to miss one or more
1204                  * hardclock ticks.  Restart processing again, but slightly
1205                  * reduce the burst size to prevent that this happens again.
1206                  */
1207                 io_ctx->poll_burst -= (io_ctx->poll_burst / 8);
1208                 if (io_ctx->poll_burst < 1)
1209                         io_ctx->poll_burst = 1;
1210                 sched_iopoll(io_ctx);
1211                 io_ctx->phase = 6;
1212         }
1213
1214         crit_exit_quick(td);
1215 }
1216
1217 static void
1218 iopoll_add_sysctl(struct sysctl_ctx_list *ctx, struct sysctl_oid_list *parent,
1219                   struct iopoll_ctx *io_ctx)
1220 {
1221 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1222         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "pollhz",
1223                         CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_iopollhz,
1224                         "I", "Device polling frequency");
1225 #endif
1226
1227         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "burst_max",
1228                         CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_burstmax,
1229                         "IU", "Max Polling burst size");
1230
1231         SYSCTL_ADD_PROC(ctx, parent, OID_AUTO, "each_burst",
1232                         CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW, io_ctx, 0, sysctl_eachburst,
1233                         "IU", "Max size of each burst");
1234
1235         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "phase", CTLFLAG_RD,
1236                         &io_ctx->phase, 0, "Polling phase");
1237
1238         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "suspect", CTLFLAG_RW,
1239                         &io_ctx->suspect, 0, "suspect event");
1240
1241         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "stalled", CTLFLAG_RW,
1242                         &io_ctx->stalled, 0, "potential stalls");
1243
1244         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "burst", CTLFLAG_RD,
1245                         &io_ctx->poll_burst, 0, "Current polling burst size");
1246
1247         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "user_frac", CTLFLAG_RW,
1248                         &io_ctx->user_frac, 0,
1249                         "Desired user fraction of cpu time");
1250
1251         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "kern_frac", CTLFLAG_RD,
1252                         &io_ctx->kern_frac, 0,
1253                         "Kernel fraction of cpu time");
1254
1255         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "short_ticks", CTLFLAG_RW,
1256                         &io_ctx->short_ticks, 0,
1257                         "Hardclock ticks shorter than they should be");
1258
1259         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "lost_polls", CTLFLAG_RW,
1260                         &io_ctx->lost_polls, 0,
1261                         "How many times we would have lost a poll tick");
1262
1263         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "pending_polls", CTLFLAG_RD,
1264                         &io_ctx->pending_polls, 0, "Do we need to poll again");
1265
1266         SYSCTL_ADD_INT(ctx, parent, OID_AUTO, "residual_burst", CTLFLAG_RD,
1267                        &io_ctx->residual_burst, 0,
1268                        "# of residual cycles in burst");
1269
1270         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, parent, OID_AUTO, "handlers", CTLFLAG_RD,
1271                         &io_ctx->poll_handlers, 0,
1272                         "Number of registered poll handlers");
1273 }
1274
1275 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1276
1277 static int
1278 sysctl_iopollhz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1279 {
1280         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1281         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1282         struct netmsg *nmsg;
1283         int error, phz;
1284
1285         phz = io_ctx->pollhz;
1286         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
1287         if (error || req->newptr == NULL)
1288                 return error;
1289         if (phz <= 0)
1290                 return EINVAL;
1291         else if (phz > IFPOLL_FREQ_MAX)
1292                 phz = IFPOLL_FREQ_MAX;
1293
1294         nmsg = &msg.nmsg;
1295         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1296                     sysctl_iopollhz_handler);
1297         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = phz;
1298         msg.ctx = io_ctx;
1299
1300         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1301 }
1302
1303 static void
1304 sysctl_iopollhz_handler(struct netmsg *nmsg)
1305 {
1306         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1307         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1308
1309         io_ctx = msg->ctx;
1310         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1311
1312         /*
1313          * If polling is disabled or there is no polling handler
1314          * registered, don't adjust polling systimer frequency.
1315          * Polling systimer frequency will be adjusted once there
1316          * are registered handlers.
1317          */
1318         io_ctx->pollhz = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1319         if (io_ctx->poll_handlers)
1320                 systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock, io_ctx->pollhz);
1321
1322         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1323 }
1324
1325 #endif  /* IFPOLL_MULTI_SYSTIMER */
1326
1327 static void
1328 sysctl_burstmax_handler(struct netmsg *nmsg)
1329 {
1330         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1331         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1332
1333         io_ctx = msg->ctx;
1334         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1335
1336         io_ctx->poll_burst_max = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1337         if (io_ctx->poll_each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1338                 io_ctx->poll_each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1339         if (io_ctx->poll_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1340                 io_ctx->poll_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1341         if (io_ctx->residual_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1342                 io_ctx->residual_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1343
1344         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1345 }
1346
1347 static int
1348 sysctl_burstmax(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1349 {
1350         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1351         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1352         struct netmsg *nmsg;
1353         uint32_t burst_max;
1354         int error;
1355
1356         burst_max = io_ctx->poll_burst_max;
1357         error = sysctl_handle_int(oidp, &burst_max, 0, req);
1358         if (error || req->newptr == NULL)
1359                 return error;
1360         if (burst_max < MIN_IOPOLL_BURST_MAX)
1361                 burst_max = MIN_IOPOLL_BURST_MAX;
1362         else if (burst_max > MAX_IOPOLL_BURST_MAX)
1363                 burst_max = MAX_IOPOLL_BURST_MAX;
1364
1365         nmsg = &msg.nmsg;
1366         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1367                     sysctl_burstmax_handler);
1368         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = burst_max;
1369         msg.ctx = io_ctx;
1370
1371         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1372 }
1373
1374 static void
1375 sysctl_eachburst_handler(struct netmsg *nmsg)
1376 {
1377         struct iopoll_sysctl_netmsg *msg = (struct iopoll_sysctl_netmsg *)nmsg;
1378         struct iopoll_ctx *io_ctx;
1379         uint32_t each_burst;
1380
1381         io_ctx = msg->ctx;
1382         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1383
1384         each_burst = nmsg->nm_lmsg.u.ms_result;
1385         if (each_burst > io_ctx->poll_burst_max)
1386                 each_burst = io_ctx->poll_burst_max;
1387         else if (each_burst < 1)
1388                 each_burst = 1;
1389         io_ctx->poll_each_burst = each_burst;
1390
1391         lwkt_replymsg(&nmsg->nm_lmsg, 0);
1392 }
1393
1394 static int
1395 sysctl_eachburst(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1396 {
1397         struct iopoll_ctx *io_ctx = arg1;
1398         struct iopoll_sysctl_netmsg msg;
1399         struct netmsg *nmsg;
1400         uint32_t each_burst;
1401         int error;
1402
1403         each_burst = io_ctx->poll_each_burst;
1404         error = sysctl_handle_int(oidp, &each_burst, 0, req);
1405         if (error || req->newptr == NULL)
1406                 return error;
1407
1408         nmsg = &msg.nmsg;
1409         netmsg_init(nmsg, &curthread->td_msgport, MSGF_MPSAFE,
1410                     sysctl_eachburst_handler);
1411         nmsg->nm_lmsg.u.ms_result = each_burst;
1412         msg.ctx = io_ctx;
1413
1414         return ifnet_domsg(&nmsg->nm_lmsg, io_ctx->poll_cpuid);
1415 }
1416
1417 static int
1418 iopoll_register(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx,
1419                 const struct ifpoll_io *io_rec)
1420 {
1421         int error;
1422
1423         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1424
1425         if (io_rec->poll_func == NULL)
1426                 return 0;
1427
1428         /*
1429          * Check if there is room.
1430          */
1431         if (io_ctx->poll_handlers >= IFPOLL_LIST_LEN) {
1432                 /*
1433                  * List full, cannot register more entries.
1434                  * This should never happen; if it does, it is probably a
1435                  * broken driver trying to register multiple times. Checking
1436                  * this at runtime is expensive, and won't solve the problem
1437                  * anyways, so just report a few times and then give up.
1438                  */
1439                 static int verbose = 10; /* XXX */
1440                 if (verbose > 0) {
1441                         kprintf("io poll handlers list full, "
1442                                 "maybe a broken driver ?\n");
1443                         verbose--;
1444                 }
1445                 error = ENOENT;
1446         } else {
1447                 struct iopoll_rec *rec = &io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1448
1449                 rec->ifp = ifp;
1450                 rec->serializer = io_rec->serializer;
1451                 rec->arg = io_rec->arg;
1452                 rec->poll_func = io_rec->poll_func;
1453
1454                 io_ctx->poll_handlers++;
1455                 if (io_ctx->poll_handlers == 1) {
1456 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1457                         systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock,
1458                                                  io_ctx->pollhz);
1459 #else
1460                         u_int *mask;
1461
1462                         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_RX)
1463                                 mask = &ifpoll0.rx_cpumask;
1464                         else
1465                                 mask = &ifpoll0.tx_cpumask;
1466                         KKASSERT((*mask & mycpu->gd_cpumask) == 0);
1467                         atomic_set_int(mask, mycpu->gd_cpumask);
1468 #endif
1469                 }
1470 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1471                 ifpoll_handler_addevent();
1472 #endif
1473                 error = 0;
1474         }
1475         return error;
1476 }
1477
1478 static int
1479 iopoll_deregister(struct ifnet *ifp, struct iopoll_ctx *io_ctx)
1480 {
1481         int i, error;
1482
1483         KKASSERT(&curthread->td_msgport == ifnet_portfn(io_ctx->poll_cpuid));
1484
1485         for (i = 0; i < io_ctx->poll_handlers; ++i) {
1486                 if (io_ctx->pr[i].ifp == ifp) /* Found it */
1487                         break;
1488         }
1489         if (i == io_ctx->poll_handlers) {
1490                 error = ENOENT;
1491         } else {
1492                 io_ctx->poll_handlers--;
1493                 if (i < io_ctx->poll_handlers) {
1494                         /* Last entry replaces this one. */
1495                         io_ctx->pr[i] = io_ctx->pr[io_ctx->poll_handlers];
1496                 }
1497
1498                 if (io_ctx->poll_handlers == 0) {
1499 #ifdef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1500                         systimer_adjust_periodic(&io_ctx->pollclock, 1);
1501 #else
1502                         u_int *mask;
1503
1504                         if (io_ctx->poll_type == IFPOLL_RX)
1505                                 mask = &ifpoll0.rx_cpumask;
1506                         else
1507                                 mask = &ifpoll0.tx_cpumask;
1508                         KKASSERT(*mask & mycpu->gd_cpumask);
1509                         atomic_clear_int(mask, mycpu->gd_cpumask);
1510 #endif
1511                         iopoll_reset_state(io_ctx);
1512                 }
1513 #ifndef IFPOLL_MULTI_SYSTIMER
1514                 ifpoll_handler_delevent();
1515 #endif
1516                 error = 0;
1517         }
1518         return error;
1519 }