In unregister_int():
[dragonfly.git] / sys / kern / kern_intr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003 Matthew Dillon <dillon@backplane.com> All rights reserved.
3  * Copyright (c) 1997, Stefan Esser <se@freebsd.org> All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
10  *    disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
25  *
26  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_intr.c,v 1.24.2.1 2001/10/14 20:05:50 luigi Exp $
27  * $DragonFly: src/sys/kern/kern_intr.c,v 1.38 2005/11/26 14:36:21 sephe Exp $
28  *
29  */
30
31 #include <sys/param.h>
32 #include <sys/systm.h>
33 #include <sys/malloc.h>
34 #include <sys/kernel.h>
35 #include <sys/sysctl.h>
36 #include <sys/thread.h>
37 #include <sys/proc.h>
38 #include <sys/thread2.h>
39 #include <sys/random.h>
40 #include <sys/serialize.h>
41 #include <sys/bus.h>
42 #include <sys/machintr.h>
43
44 #include <machine/ipl.h>
45 #include <machine/frame.h>
46
47 #include <sys/interrupt.h>
48
49 struct info_info;
50
51 typedef struct intrec {
52     struct intrec *next;
53     struct intr_info *info;
54     inthand2_t  *handler;
55     void        *argument;
56     char        *name;
57     int         intr;
58     int         intr_flags;
59     struct lwkt_serialize *serializer;
60 } *intrec_t;
61
62 struct intr_info {
63         intrec_t        i_reclist;
64         struct thread   i_thread;
65         struct random_softc i_random;
66         int             i_running;
67         long            i_count;        /* interrupts dispatched */
68         int             i_mplock_required;
69         int             i_fast;
70         int             i_slow;
71         int             i_state;
72 } intr_info_ary[MAX_INTS];
73
74 int max_installed_hard_intr;
75 int max_installed_soft_intr;
76
77 #define EMERGENCY_INTR_POLLING_FREQ_MAX 20000
78
79 static int sysctl_emergency_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
80 static int sysctl_emergency_enable(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
81 static void emergency_intr_timer_callback(systimer_t, struct intrframe *);
82 static void ithread_handler(void *arg);
83 static void ithread_emergency(void *arg);
84
85 int intr_info_size = sizeof(intr_info_ary) / sizeof(intr_info_ary[0]);
86
87 static struct systimer emergency_intr_timer;
88 static struct thread emergency_intr_thread;
89
90 #define ISTATE_NOTHREAD         0
91 #define ISTATE_NORMAL           1
92 #define ISTATE_LIVELOCKED       2
93
94 #ifdef SMP
95 static int intr_mpsafe = 0;
96 TUNABLE_INT("kern.intr_mpsafe", &intr_mpsafe);
97 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, intr_mpsafe,
98         CTLFLAG_RW, &intr_mpsafe, 0, "Run INTR_MPSAFE handlers without the BGL");
99 #endif
100 static int livelock_limit = 50000;
101 static int livelock_lowater = 20000;
102 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, livelock_limit,
103         CTLFLAG_RW, &livelock_limit, 0, "Livelock interrupt rate limit");
104 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, livelock_lowater,
105         CTLFLAG_RW, &livelock_lowater, 0, "Livelock low-water mark restore");
106
107 static int emergency_intr_enable = 0;   /* emergency interrupt polling */
108 TUNABLE_INT("kern.emergency_intr_enable", &emergency_intr_enable);
109 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, emergency_intr_enable, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
110         0, 0, sysctl_emergency_enable, "I", "Emergency Interrupt Poll Enable");
111
112 static int emergency_intr_freq = 10;    /* emergency polling frequency */
113 TUNABLE_INT("kern.emergency_intr_freq", &emergency_intr_freq);
114 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, emergency_intr_freq, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
115         0, 0, sysctl_emergency_freq, "I", "Emergency Interrupt Poll Frequency");
116
117 /*
118  * Sysctl support routines
119  */
120 static int
121 sysctl_emergency_enable(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
122 {
123         int error, enabled;
124
125         enabled = emergency_intr_enable;
126         error = sysctl_handle_int(oidp, &enabled, 0, req);
127         if (error || req->newptr == NULL)
128                 return error;
129         emergency_intr_enable = enabled;
130         if (emergency_intr_enable) {
131                 emergency_intr_timer.periodic = 
132                         sys_cputimer->fromhz(emergency_intr_freq);
133         } else {
134                 emergency_intr_timer.periodic = sys_cputimer->fromhz(1);
135         }
136         return 0;
137 }
138
139 static int
140 sysctl_emergency_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
141 {
142         int error, phz;
143
144         phz = emergency_intr_freq;
145         error = sysctl_handle_int(oidp, &phz, 0, req);
146         if (error || req->newptr == NULL)
147                 return error;
148         if (phz <= 0)
149                 return EINVAL;
150         else if (phz > EMERGENCY_INTR_POLLING_FREQ_MAX)
151                 phz = EMERGENCY_INTR_POLLING_FREQ_MAX;
152
153         emergency_intr_freq = phz;
154         if (emergency_intr_enable) {
155                 emergency_intr_timer.periodic = 
156                         sys_cputimer->fromhz(emergency_intr_freq);
157         } else {
158                 emergency_intr_timer.periodic = sys_cputimer->fromhz(1);
159         }
160         return 0;
161 }
162
163 /*
164  * Register an SWI or INTerrupt handler.
165  */
166 void *
167 register_swi(int intr, inthand2_t *handler, void *arg, const char *name,
168                 struct lwkt_serialize *serializer)
169 {
170     if (intr < FIRST_SOFTINT || intr >= MAX_INTS)
171         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
172     return(register_int(intr, handler, arg, name, serializer, 0));
173 }
174
175 void *
176 register_int(int intr, inthand2_t *handler, void *arg, const char *name,
177                 struct lwkt_serialize *serializer, int intr_flags)
178 {
179     struct intr_info *info;
180     struct intrec **list;
181     intrec_t rec;
182
183     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
184         panic("register_int: bad intr %d", intr);
185     if (name == NULL)
186         name = "???";
187     info = &intr_info_ary[intr];
188
189     /*
190      * Construct an interrupt handler record
191      */
192     rec = malloc(sizeof(struct intrec), M_DEVBUF, M_INTWAIT);
193     rec->name = malloc(strlen(name) + 1, M_DEVBUF, M_INTWAIT);
194     strcpy(rec->name, name);
195
196     rec->info = info;
197     rec->handler = handler;
198     rec->argument = arg;
199     rec->intr = intr;
200     rec->intr_flags = intr_flags;
201     rec->next = NULL;
202     rec->serializer = serializer;
203
204     /*
205      * Create an emergency polling thread and set up a systimer to wake
206      * it up.
207      */
208     if (emergency_intr_thread.td_kstack == NULL) {
209         lwkt_create(ithread_emergency, NULL, NULL,
210                     &emergency_intr_thread, TDF_STOPREQ|TDF_INTTHREAD, -1,
211                     "ithread emerg");
212         systimer_init_periodic_nq(&emergency_intr_timer,
213                     emergency_intr_timer_callback, &emergency_intr_thread, 
214                     (emergency_intr_enable ? emergency_intr_freq : 1));
215     }
216
217     /*
218      * Create an interrupt thread if necessary, leave it in an unscheduled
219      * state.
220      */
221     if (info->i_state == ISTATE_NOTHREAD) {
222         info->i_state = ISTATE_NORMAL;
223         lwkt_create((void *)ithread_handler, (void *)intr, NULL,
224             &info->i_thread, TDF_STOPREQ|TDF_INTTHREAD|TDF_MPSAFE, -1, 
225             "ithread %d", intr);
226         if (intr >= FIRST_SOFTINT)
227             lwkt_setpri(&info->i_thread, TDPRI_SOFT_NORM);
228         else
229             lwkt_setpri(&info->i_thread, TDPRI_INT_MED);
230         info->i_thread.td_preemptable = lwkt_preempt;
231     }
232
233     list = &info->i_reclist;
234
235     /*
236      * Keep track of how many fast and slow interrupts we have.
237      * Set i_mplock_required if any handler in the chain requires
238      * the MP lock to operate.
239      */
240     if ((intr_flags & INTR_MPSAFE) == 0)
241         info->i_mplock_required = 1;
242     if (intr_flags & INTR_FAST)
243         ++info->i_fast;
244     else
245         ++info->i_slow;
246
247     /*
248      * Add the record to the interrupt list.
249      */
250     crit_enter();
251     while (*list != NULL)
252         list = &(*list)->next;
253     *list = rec;
254     crit_exit();
255
256     /*
257      * Update max_installed_hard_intr to make the emergency intr poll
258      * a bit more efficient.
259      */
260     if (intr < FIRST_SOFTINT) {
261         if (max_installed_hard_intr <= intr)
262             max_installed_hard_intr = intr + 1;
263     } else {
264         if (max_installed_soft_intr <= intr)
265             max_installed_soft_intr = intr + 1;
266     }
267
268     /*
269      * Setup the machine level interrupt vector
270      */
271     if (intr < FIRST_SOFTINT && info->i_slow + info->i_fast == 1) {
272         if (machintr_vector_setup(intr, intr_flags))
273             printf("machintr_vector_setup: failed on irq %d\n", intr);
274     }
275
276     return(rec);
277 }
278
279 void
280 unregister_swi(void *id)
281 {
282     unregister_int(id);
283 }
284
285 void
286 unregister_int(void *id)
287 {
288     struct intr_info *info;
289     struct intrec **list;
290     intrec_t rec;
291     int intr;
292
293     intr = ((intrec_t)id)->intr;
294
295     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
296         panic("register_int: bad intr %d", intr);
297
298     info = &intr_info_ary[intr];
299
300     /*
301      * Remove the interrupt descriptor, adjust the descriptor count,
302      * and teardown the machine level vector if this was the last interrupt.
303      */
304     crit_enter();
305     list = &info->i_reclist;
306     while ((rec = *list) != NULL) {
307         if (rec == id)
308             break;
309         list = &rec->next;
310     }
311     if (rec) {
312         intrec_t rec0;
313
314         *list = rec->next;
315         if (rec->intr_flags & INTR_FAST)
316             --info->i_fast;
317         else
318             --info->i_slow;
319         if (intr < FIRST_SOFTINT && info->i_fast + info->i_slow == 0)
320             machintr_vector_teardown(intr);
321
322         /*
323          * Clear i_mplock_required if no handlers in the chain require the
324          * MP lock.
325          */
326         for (rec0 = info->i_reclist; rec0; rec0 = rec0->next) {
327             if ((rec0->intr_flags & INTR_MPSAFE) == 0)
328                 break;
329         }
330         if (rec0 == NULL)
331             info->i_mplock_required = 0;
332     }
333
334     crit_exit();
335
336     /*
337      * Free the record.
338      */
339     if (rec != NULL) {
340         free(rec->name, M_DEVBUF);
341         free(rec, M_DEVBUF);
342     } else {
343         printf("warning: unregister_int: int %d handler for %s not found\n",
344                 intr, ((intrec_t)id)->name);
345     }
346 }
347
348 const char *
349 get_registered_name(int intr)
350 {
351     intrec_t rec;
352
353     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
354         panic("register_int: bad intr %d", intr);
355
356     if ((rec = intr_info_ary[intr].i_reclist) == NULL)
357         return(NULL);
358     else if (rec->next)
359         return("mux");
360     else
361         return(rec->name);
362 }
363
364 int
365 count_registered_ints(int intr)
366 {
367     struct intr_info *info;
368
369     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
370         panic("register_int: bad intr %d", intr);
371     info = &intr_info_ary[intr];
372     return(info->i_fast + info->i_slow);
373 }
374
375 long
376 get_interrupt_counter(int intr)
377 {
378     struct intr_info *info;
379
380     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
381         panic("register_int: bad intr %d", intr);
382     info = &intr_info_ary[intr];
383     return(info->i_count);
384 }
385
386
387 void
388 swi_setpriority(int intr, int pri)
389 {
390     struct intr_info *info;
391
392     if (intr < FIRST_SOFTINT || intr >= MAX_INTS)
393         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
394     info = &intr_info_ary[intr];
395     if (info->i_state != ISTATE_NOTHREAD)
396         lwkt_setpri(&info->i_thread, pri);
397 }
398
399 void
400 register_randintr(int intr)
401 {
402     struct intr_info *info;
403
404     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
405         panic("register_randintr: bad intr %d", intr);
406     info = &intr_info_ary[intr];
407     info->i_random.sc_intr = intr;
408     info->i_random.sc_enabled = 1;
409 }
410
411 void
412 unregister_randintr(int intr)
413 {
414     struct intr_info *info;
415
416     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
417         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
418     info = &intr_info_ary[intr];
419     info->i_random.sc_enabled = 0;
420 }
421
422 int
423 next_registered_randintr(int intr)
424 {
425     struct intr_info *info;
426
427     if (intr < 0 || intr >= MAX_INTS)
428         panic("register_swi: bad intr %d", intr);
429     while (intr < MAX_INTS) {
430         info = &intr_info_ary[intr];
431         if (info->i_random.sc_enabled)
432             break;
433         ++intr;
434     }
435     return(intr);
436 }
437
438 /*
439  * Dispatch an interrupt.  If there's nothing to do we have a stray
440  * interrupt and can just return, leaving the interrupt masked.
441  *
442  * We need to schedule the interrupt and set its i_running bit.  If
443  * we are not on the interrupt thread's cpu we have to send a message
444  * to the correct cpu that will issue the desired action (interlocking
445  * with the interrupt thread's critical section).  We do NOT attempt to
446  * reschedule interrupts whos i_running bit is already set because
447  * this would prematurely wakeup a livelock-limited interrupt thread.
448  *
449  * i_running is only tested/set on the same cpu as the interrupt thread.
450  *
451  * We are NOT in a critical section, which will allow the scheduled
452  * interrupt to preempt us.  The MP lock might *NOT* be held here.
453  */
454 #ifdef SMP
455
456 static void
457 sched_ithd_remote(void *arg)
458 {
459     sched_ithd((int)arg);
460 }
461
462 #endif
463
464 void
465 sched_ithd(int intr)
466 {
467     struct intr_info *info;
468
469     info = &intr_info_ary[intr];
470
471     ++info->i_count;
472     if (info->i_state != ISTATE_NOTHREAD) {
473         if (info->i_reclist == NULL) {
474             printf("sched_ithd: stray interrupt %d\n", intr);
475         } else {
476 #ifdef SMP
477             if (info->i_thread.td_gd == mycpu) {
478                 if (info->i_running == 0) {
479                     info->i_running = 1;
480                     if (info->i_state != ISTATE_LIVELOCKED)
481                         lwkt_schedule(&info->i_thread); /* MIGHT PREEMPT */
482                 }
483             } else {
484                 lwkt_send_ipiq(info->i_thread.td_gd, 
485                                 sched_ithd_remote, (void *)intr);
486             }
487 #else
488             if (info->i_running == 0) {
489                 info->i_running = 1;
490                 if (info->i_state != ISTATE_LIVELOCKED)
491                     lwkt_schedule(&info->i_thread); /* MIGHT PREEMPT */
492             }
493 #endif
494         }
495     } else {
496         printf("sched_ithd: stray interrupt %d\n", intr);
497     }
498 }
499
500 /*
501  * This is run from a periodic SYSTIMER (and thus must be MP safe, the BGL
502  * might not be held).
503  */
504 static void
505 ithread_livelock_wakeup(systimer_t st)
506 {
507     struct intr_info *info;
508
509     info = &intr_info_ary[(int)st->data];
510     if (info->i_state != ISTATE_NOTHREAD)
511         lwkt_schedule(&info->i_thread);
512 }
513
514 /*
515  * This function is called drectly from the ICU or APIC vector code assembly
516  * to process an interrupt.  The critical section and interrupt deferral
517  * checks have already been done but the function is entered WITHOUT
518  * a critical section held.  The BGL may or may not be held.
519  *
520  * Must return non-zero if we do not want the vector code to re-enable
521  * the interrupt (which we don't if we have to schedule the interrupt)
522  */
523 int ithread_fast_handler(struct intrframe frame);
524
525 int
526 ithread_fast_handler(struct intrframe frame)
527 {
528     int intr;
529     struct intr_info *info;
530     struct intrec **list;
531     int must_schedule;
532 #ifdef SMP
533     int got_mplock;
534 #endif
535     intrec_t rec, next_rec;
536     globaldata_t gd;
537
538     intr = frame.if_vec;
539     gd = mycpu;
540
541     info = &intr_info_ary[intr];
542
543     /*
544      * If we are not processing any FAST interrupts, just schedule the thing.
545      * (since we aren't in a critical section, this can result in a
546      * preemption)
547      */
548     if (info->i_fast == 0) {
549         sched_ithd(intr);
550         return(1);
551     }
552
553     /*
554      * This should not normally occur since interrupts ought to be 
555      * masked if the ithread has been scheduled or is running.
556      */
557     if (info->i_running)
558         return(1);
559
560     /*
561      * Bump the interrupt nesting level to process any FAST interrupts.
562      * Obtain the MP lock as necessary.  If the MP lock cannot be obtained,
563      * schedule the interrupt thread to deal with the issue instead.
564      *
565      * To reduce overhead, just leave the MP lock held once it has been
566      * obtained.
567      */
568     crit_enter_gd(gd);
569     ++gd->gd_intr_nesting_level;
570     ++gd->gd_cnt.v_intr;
571     must_schedule = info->i_slow;
572 #ifdef SMP
573     got_mplock = 0;
574 #endif
575
576     list = &info->i_reclist;
577     for (rec = *list; rec; rec = next_rec) {
578         next_rec = rec->next;   /* rec may be invalid after call */
579
580         if (rec->intr_flags & INTR_FAST) {
581 #ifdef SMP
582             if ((rec->intr_flags & INTR_MPSAFE) == 0 && got_mplock == 0) {
583                 if (try_mplock() == 0) {
584                     int owner;
585
586                     /*
587                      * If we couldn't get the MP lock try to forward it
588                      * to the cpu holding the MP lock, setting must_schedule
589                      * to -1 so we do not schedule and also do not unmask
590                      * the interrupt.  Otherwise just schedule it.
591                      */
592                     owner = owner_mplock();
593                     if (owner >= 0 && owner != gd->gd_cpuid) {
594                         lwkt_send_ipiq_bycpu(owner, forward_fastint_remote,
595                                                 (void *)intr);
596                         must_schedule = -1;
597                         ++gd->gd_cnt.v_forwarded_ints;
598                     } else {
599                         must_schedule = 1;
600                     }
601                     break;
602                 }
603                 got_mplock = 1;
604             }
605 #endif
606             if (rec->serializer) {
607                 must_schedule += lwkt_serialize_handler_try(
608                                         rec->serializer, rec->handler,
609                                         rec->argument, &frame);
610             } else {
611                 rec->handler(rec->argument, &frame);
612             }
613         }
614     }
615
616     /*
617      * Cleanup
618      */
619     --gd->gd_intr_nesting_level;
620 #ifdef SMP
621     if (got_mplock)
622         rel_mplock();
623 #endif
624     crit_exit_gd(gd);
625
626     /*
627      * If we had a problem, schedule the thread to catch the missed
628      * records (it will just re-run all of them).  A return value of 0
629      * indicates that all handlers have been run and the interrupt can
630      * be re-enabled, and a non-zero return indicates that the interrupt
631      * thread controls re-enablement.
632      */
633     if (must_schedule > 0)
634         sched_ithd(intr);
635     else if (must_schedule == 0)
636         ++info->i_count;
637     return(must_schedule);
638 }
639
640 #if 0
641
642 6: ;                                                                    \
643         /* could not get the MP lock, forward the interrupt */          \
644         movl    mp_lock, %eax ;          /* check race */               \
645         cmpl    $MP_FREE_LOCK,%eax ;                                    \
646         je      2b ;                                                    \
647         incl    PCPU(cnt)+V_FORWARDED_INTS ;                            \
648         subl    $12,%esp ;                                              \
649         movl    $irq_num,8(%esp) ;                                      \
650         movl    $forward_fastint_remote,4(%esp) ;                       \
651         movl    %eax,(%esp) ;                                           \
652         call    lwkt_send_ipiq_bycpu ;                                  \
653         addl    $12,%esp ;                                              \
654         jmp     5f ;                   
655
656 #endif
657
658
659 /*
660  * Interrupt threads run this as their main loop.
661  *
662  * The handler begins execution outside a critical section and with the BGL
663  * held.
664  *
665  * The i_running state starts at 0.  When an interrupt occurs, the hardware
666  * interrupt is disabled and sched_ithd() The HW interrupt remains disabled
667  * until all routines have run.  We then call ithread_done() to reenable 
668  * the HW interrupt and deschedule us until the next interrupt. 
669  *
670  * We are responsible for atomically checking i_running and ithread_done()
671  * is responsible for atomically checking for platform-specific delayed
672  * interrupts.  i_running for our irq is only set in the context of our cpu,
673  * so a critical section is a sufficient interlock.
674  */
675 #define LIVELOCK_TIMEFRAME(freq)        ((freq) >> 2)   /* 1/4 second */
676
677 static void
678 ithread_handler(void *arg)
679 {
680     struct intr_info *info;
681     int use_limit;
682     int lticks;
683     int lcount;
684     int intr;
685     int mpheld;
686     struct intrec **list;
687     intrec_t rec, nrec;
688     globaldata_t gd;
689     struct systimer ill_timer;  /* enforced freq. timer */
690     u_int ill_count;            /* interrupt livelock counter */
691
692     ill_count = 0;
693     lticks = ticks;
694     lcount = 0;
695     intr = (int)arg;
696     info = &intr_info_ary[intr];
697     list = &info->i_reclist;
698     gd = mycpu;
699
700     /*
701      * The loop must be entered with one critical section held.  The thread
702      * is created with TDF_MPSAFE so the MP lock is not held on start.
703      */
704     crit_enter_gd(gd);
705     mpheld = 0;
706
707     for (;;) {
708         /*
709          * The chain is only considered MPSAFE if all its interrupt handlers
710          * are MPSAFE.  However, if intr_mpsafe has been turned off we
711          * always operate with the BGL.
712          */
713 #ifdef SMP
714         if (intr_mpsafe == 0) {
715             if (mpheld == 0) {
716                 get_mplock();
717                 mpheld = 1;
718             }
719         } else if (info->i_mplock_required != mpheld) {
720             if (info->i_mplock_required) {
721                 KKASSERT(mpheld == 0);
722                 get_mplock();
723                 mpheld = 1;
724             } else {
725                 KKASSERT(mpheld != 0);
726                 rel_mplock();
727                 mpheld = 0;
728             }
729         }
730 #endif
731
732         /*
733          * If an interrupt is pending, clear i_running and execute the
734          * handlers.  Note that certain types of interrupts can re-trigger
735          * and set i_running again.
736          *
737          * Each handler is run in a critical section.  Note that we run both
738          * FAST and SLOW designated service routines.
739          */
740         if (info->i_running) {
741             ++ill_count;
742             info->i_running = 0;
743
744             for (rec = *list; rec; rec = nrec) {
745                 nrec = rec->next;
746                 if (rec->serializer) {
747                     lwkt_serialize_handler_call(rec->serializer, rec->handler,
748                                                 rec->argument, NULL);
749                 } else {
750                     rec->handler(rec->argument, NULL);
751                 }
752             }
753         }
754
755         /*
756          * This is our interrupt hook to add rate randomness to the random
757          * number generator.
758          */
759         if (info->i_random.sc_enabled)
760             add_interrupt_randomness(intr);
761
762         /*
763          * Unmask the interrupt to allow it to trigger again.  This only
764          * applies to certain types of interrupts (typ level interrupts).
765          * This can result in the interrupt retriggering, but the retrigger
766          * will not be processed until we cycle our critical section.
767          *
768          * Only unmask interrupts while handlers are installed.  It is
769          * possible to hit a situation where no handlers are installed
770          * due to a device driver livelocking and then tearing down its
771          * interrupt on close (the parallel bus being a good example).
772          */
773         if (*list)
774             machintr_intren(intr);
775
776         /*
777          * Do a quick exit/enter to catch any higher-priority interrupt
778          * sources, such as the statclock, so thread time accounting
779          * will still work.  This may also cause an interrupt to re-trigger.
780          */
781         crit_exit_gd(gd);
782         crit_enter_gd(gd);
783
784         /*
785          * LIVELOCK STATE MACHINE
786          */
787         switch(info->i_state) {
788         case ISTATE_NORMAL:
789             /*
790              * Calculate a running average every tick.
791              */
792             if (lticks != ticks) {
793                 lticks = ticks;
794                 ill_count -= ill_count / hz;
795             }
796
797             /*
798              * If we did not exceed the frequency limit, we are done.  
799              * If the interrupt has not retriggered we deschedule ourselves.
800              */
801             if (ill_count <= livelock_limit) {
802                 if (info->i_running == 0) {
803                     lwkt_deschedule_self(gd->gd_curthread);
804                     lwkt_switch();
805                 }
806                 break;
807             }
808
809             /*
810              * Otherwise we are livelocked.  Set up a periodic systimer
811              * to wake the thread up at the limit frequency.
812              */
813             printf("intr %d at %d > %d hz, livelocked limit engaged!\n",
814                    intr, livelock_limit, ill_count);
815             info->i_state = ISTATE_LIVELOCKED;
816             if ((use_limit = livelock_limit) < 100)
817                 use_limit = 100;
818             else if (use_limit > 500000)
819                 use_limit = 500000;
820             systimer_init_periodic(&ill_timer, ithread_livelock_wakeup,
821                                    (void *)intr, use_limit);
822             lcount = 0;
823             /* fall through */
824         case ISTATE_LIVELOCKED:
825             /*
826              * Wait for our periodic timer to go off.  Since the interrupt
827              * has re-armed it can still set i_running, but it will not
828              * reschedule us while we are in a livelocked state.
829              */
830             lwkt_deschedule_self(gd->gd_curthread);
831             lwkt_switch();
832
833             /*
834              * Check to see if the livelock condition no longer applies.
835              * The interrupt must be able to operate normally for one
836              * full second before we restore normal operation.
837              */
838             if (lticks != ticks) {
839                 lticks = ticks;
840                 if (ill_count < livelock_lowater) {
841                     if (++lcount >= hz) {
842                         info->i_state = ISTATE_NORMAL;
843                         systimer_del(&ill_timer);
844                         printf("intr %d at %d < %d hz, livelock removed\n",
845                                intr, ill_count, livelock_lowater);
846                     }
847                 } else {
848                     lcount = 0;
849                 }
850                 ill_count -= ill_count / hz;
851             }
852             break;
853         }
854     }
855     /* not reached */
856 }
857
858 /*
859  * Emergency interrupt polling thread.  The thread begins execution
860  * outside a critical section with the BGL held.
861  *
862  * If emergency interrupt polling is enabled, this thread will 
863  * execute all system interrupts not marked INTR_NOPOLL at the
864  * specified polling frequency.
865  *
866  * WARNING!  This thread runs *ALL* interrupt service routines that
867  * are not marked INTR_NOPOLL, which basically means everything except
868  * the 8254 clock interrupt and the ATA interrupt.  It has very high
869  * overhead and should only be used in situations where the machine
870  * cannot otherwise be made to work.  Due to the severe performance
871  * degredation, it should not be enabled on production machines.
872  */
873 static void
874 ithread_emergency(void *arg __unused)
875 {
876     struct intr_info *info;
877     intrec_t rec, nrec;
878     int intr;
879
880     for (;;) {
881         for (intr = 0; intr < max_installed_hard_intr; ++intr) {
882             info = &intr_info_ary[intr];
883             for (rec = info->i_reclist; rec; rec = nrec) {
884                 if ((rec->intr_flags & INTR_NOPOLL) == 0) {
885                     if (rec->serializer) {
886                         lwkt_serialize_handler_call(rec->serializer,
887                                                 rec->handler, rec->argument, NULL);
888                     } else {
889                         rec->handler(rec->argument, NULL);
890                     }
891                 }
892                 nrec = rec->next;
893             }
894         }
895         lwkt_deschedule_self(curthread);
896         lwkt_switch();
897     }
898 }
899
900 /*
901  * Systimer callback - schedule the emergency interrupt poll thread
902  *                     if emergency polling is enabled.
903  */
904 static
905 void
906 emergency_intr_timer_callback(systimer_t info, struct intrframe *frame __unused)
907 {
908     if (emergency_intr_enable)
909         lwkt_schedule(info->data);
910 }
911
912 /* 
913  * Sysctls used by systat and others: hw.intrnames and hw.intrcnt.
914  * The data for this machine dependent, and the declarations are in machine
915  * dependent code.  The layout of intrnames and intrcnt however is machine
916  * independent.
917  *
918  * We do not know the length of intrcnt and intrnames at compile time, so
919  * calculate things at run time.
920  */
921
922 static int
923 sysctl_intrnames(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
924 {
925     struct intr_info *info;
926     intrec_t rec;
927     int error = 0;
928     int len;
929     int intr;
930     char buf[64];
931
932     for (intr = 0; error == 0 && intr < MAX_INTS; ++intr) {
933         info = &intr_info_ary[intr];
934
935         len = 0;
936         buf[0] = 0;
937         for (rec = info->i_reclist; rec; rec = rec->next) {
938             snprintf(buf + len, sizeof(buf) - len, "%s%s", 
939                 (len ? "/" : ""), rec->name);
940             len += strlen(buf + len);
941         }
942         if (len == 0) {
943             snprintf(buf, sizeof(buf), "irq%d", intr);
944             len = strlen(buf);
945         }
946         error = SYSCTL_OUT(req, buf, len + 1);
947     }
948     return (error);
949 }
950
951
952 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, intrnames, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD,
953         NULL, 0, sysctl_intrnames, "", "Interrupt Names");
954
955 static int
956 sysctl_intrcnt(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
957 {
958     struct intr_info *info;
959     int error = 0;
960     int intr;
961
962     for (intr = 0; intr < max_installed_hard_intr; ++intr) {
963         info = &intr_info_ary[intr];
964
965         error = SYSCTL_OUT(req, &info->i_count, sizeof(info->i_count));
966         if (error)
967                 goto failed;
968     }
969     for (intr = FIRST_SOFTINT; intr < max_installed_soft_intr; ++intr) {
970         info = &intr_info_ary[intr];
971
972         error = SYSCTL_OUT(req, &info->i_count, sizeof(info->i_count));
973         if (error)
974                 goto failed;
975     }
976 failed:
977     return(error);
978 }
979
980 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, intrcnt, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD,
981         NULL, 0, sysctl_intrcnt, "", "Interrupt Counts");
982