sys/kern/kern_intr.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1997, Stefan Esser <se@freebsd.org>
   3  * 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
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include "opt_ddb.h"
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/bus.h>
  34 #include <sys/conf.h>
  35 #include <sys/cpuset.h>
  36 #include <sys/rtprio.h>
  37 #include <sys/systm.h>
  38 #include <sys/interrupt.h>
  39 #include <sys/kernel.h>
  40 #include <sys/kthread.h>
  41 #include <sys/ktr.h>
  42 #include <sys/limits.h>
  43 #include <sys/lock.h>
  44 #include <sys/malloc.h>
  45 #include <sys/mutex.h>
  46 #include <sys/priv.h>
  47 #include <sys/proc.h>
  48 #include <sys/random.h>
  49 #include <sys/resourcevar.h>
  50 #include <sys/sched.h>
  51 #include <sys/smp.h>
  52 #include <sys/sysctl.h>
  53 #include <sys/syslog.h>
  54 #include <sys/unistd.h>
  55 #include <sys/vmmeter.h>
  56 #include <machine/atomic.h>
  57 #include <machine/cpu.h>
  58 #include <machine/md_var.h>
  59 #include <machine/stdarg.h>
  60 #ifdef DDB
  61 #include <ddb/ddb.h>
  62 #include <ddb/db_sym.h>
  63 #endif
  64
  65 /*
  66  * Describe an interrupt thread.  There is one of these per interrupt event.
  67  */
  68 struct intr_thread {
  69         struct intr_event *it_event;
  70         struct thread *it_thread;       /* Kernel thread. */
  71         int     it_flags;               /* (j) IT_* flags. */
  72         int     it_need;                /* Needs service. */
  73 };
  74
  75 /* Interrupt thread flags kept in it_flags */
  76 #define IT_DEAD         0x000001        /* Thread is waiting to exit. */
  77
  78 struct  intr_entropy {
  79         struct  thread *td;
  80         uintptr_t event;
  81 };
  82
  83 struct  intr_event *clk_intr_event;
  84 struct  intr_event *tty_intr_event;
  85 void    *vm_ih;
  86 struct proc *intrproc;
  87
  88 static MALLOC_DEFINE(M_ITHREAD, "ithread", "Interrupt Threads");
  89
  90 static int intr_storm_threshold = 1000;
  91 TUNABLE_INT("hw.intr_storm_threshold", &intr_storm_threshold);
  92 SYSCTL_INT(_hw, OID_AUTO, intr_storm_threshold, CTLFLAG_RW,
  93     &intr_storm_threshold, 0,
  94     "Number of consecutive interrupts before storm protection is enabled");
  95 static TAILQ_HEAD(, intr_event) event_list =
  96     TAILQ_HEAD_INITIALIZER(event_list);
  97 static struct mtx event_lock;
  98 MTX_SYSINIT(intr_event_list, &event_lock, "intr event list", MTX_DEF);
  99
 100 static void     intr_event_update(struct intr_event *ie);
 101 #ifdef INTR_FILTER
 102 static int      intr_event_schedule_thread(struct intr_event *ie,
 103                     struct intr_thread *ithd);
 104 static int      intr_filter_loop(struct intr_event *ie,
 105                     struct trapframe *frame, struct intr_thread **ithd);
 106 static struct intr_thread *ithread_create(const char *name,
 107                               struct intr_handler *ih);
 108 #else
 109 static int      intr_event_schedule_thread(struct intr_event *ie);
 110 static struct intr_thread *ithread_create(const char *name);
 111 #endif
 112 static void     ithread_destroy(struct intr_thread *ithread);
 113 static void     ithread_execute_handlers(struct proc *p,
 114                     struct intr_event *ie);
 115 #ifdef INTR_FILTER
 116 static void     priv_ithread_execute_handler(struct proc *p,
 117                     struct intr_handler *ih);
 118 #endif
 119 static void     ithread_loop(void *);
 120 static void     ithread_update(struct intr_thread *ithd);
 121 static void     start_softintr(void *);
 122
 123 /* Map an interrupt type to an ithread priority. */
 124 u_char
 125 intr_priority(enum intr_type flags)
 126 {
 127         u_char pri;
 128
 129         flags &= (INTR_TYPE_TTY | INTR_TYPE_BIO | INTR_TYPE_NET |
 130             INTR_TYPE_CAM | INTR_TYPE_MISC | INTR_TYPE_CLK | INTR_TYPE_AV);
 131         switch (flags) {
 132         case INTR_TYPE_TTY:
 133                 pri = PI_TTYLOW;
 134                 break;
 135         case INTR_TYPE_BIO:
 136                 /*
 137                  * XXX We need to refine this.  BSD/OS distinguishes
 138                  * between tape and disk priorities.
 139                  */
 140                 pri = PI_DISK;
 141                 break;
 142         case INTR_TYPE_NET:
 143                 pri = PI_NET;
 144                 break;
 145         case INTR_TYPE_CAM:
 146                 pri = PI_DISK;          /* XXX or PI_CAM? */
 147                 break;
 148         case INTR_TYPE_AV:              /* Audio/video */
 149                 pri = PI_AV;
 150                 break;
 151         case INTR_TYPE_CLK:
 152                 pri = PI_REALTIME;
 153                 break;
 154         case INTR_TYPE_MISC:
 155                 pri = PI_DULL;          /* don't care */
 156                 break;
 157         default:
 158                 /* We didn't specify an interrupt level. */
 159                 panic("intr_priority: no interrupt type in flags");
 160         }
 161
 162         return pri;
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Update an ithread based on the associated intr_event.
 167  */
 168 static void
 169 ithread_update(struct intr_thread *ithd)
 170 {
 171         struct intr_event *ie;
 172         struct thread *td;
 173         u_char pri;
 174
 175         ie = ithd->it_event;
 176         td = ithd->it_thread;
 177
 178         /* Determine the overall priority of this event. */
 179         if (TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers))
 180                 pri = PRI_MAX_ITHD;
 181         else
 182                 pri = TAILQ_FIRST(&ie->ie_handlers)->ih_pri;
 183
 184         /* Update name and priority. */
 185         strlcpy(td->td_name, ie->ie_fullname, sizeof(td->td_name));
 186         thread_lock(td);
 187         sched_prio(td, pri);
 188         thread_unlock(td);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Regenerate the full name of an interrupt event and update its priority.
 193  */
 194 static void
 195 intr_event_update(struct intr_event *ie)
 196 {
 197         struct intr_handler *ih;
 198         char *last;
 199         int missed, space;
 200
 201         /* Start off with no entropy and just the name of the event. */
 202         mtx_assert(&ie->ie_lock, MA_OWNED);
 203         strlcpy(ie->ie_fullname, ie->ie_name, sizeof(ie->ie_fullname));
 204         ie->ie_flags &= ~IE_ENTROPY;
 205         missed = 0;
 206         space = 1;
 207
 208         /* Run through all the handlers updating values. */
 209         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
 210                 if (strlen(ie->ie_fullname) + strlen(ih->ih_name) + 1 <
 211                     sizeof(ie->ie_fullname)) {
 212                         strcat(ie->ie_fullname, " ");
 213                         strcat(ie->ie_fullname, ih->ih_name);
 214                         space = 0;
 215                 } else
 216                         missed++;
 217                 if (ih->ih_flags & IH_ENTROPY)
 218                         ie->ie_flags |= IE_ENTROPY;
 219         }
 220
 221         /*
 222          * If the handler names were too long, add +'s to indicate missing
 223          * names. If we run out of room and still have +'s to add, change
 224          * the last character from a + to a *.
 225          */
 226         last = &ie->ie_fullname[sizeof(ie->ie_fullname) - 2];
 227         while (missed-- > 0) {
 228                 if (strlen(ie->ie_fullname) + 1 == sizeof(ie->ie_fullname)) {
 229                         if (*last == '+') {
 230                                 *last = '*';
 231                                 break;
 232                         } else
 233                                 *last = '+';
 234                 } else if (space) {
 235                         strcat(ie->ie_fullname, " +");
 236                         space = 0;
 237                 } else
 238                         strcat(ie->ie_fullname, "+");
 239         }
 240
 241         /*
 242          * If this event has an ithread, update it's priority and
 243          * name.
 244          */
 245         if (ie->ie_thread != NULL)
 246                 ithread_update(ie->ie_thread);
 247         CTR2(KTR_INTR, "%s: updated %s", __func__, ie->ie_fullname);
 248 }
 249
 250 int
 251 intr_event_create(struct intr_event **event, void *source, int flags, int irq,
 252     void (*pre_ithread)(void *), void (*post_ithread)(void *),
 253     void (*post_filter)(void *), int (*assign_cpu)(void *, u_char),
 254     const char *fmt, ...)
 255 {
 256         struct intr_event *ie;
 257         va_list ap;
 258
 259         /* The only valid flag during creation is IE_SOFT. */
 260         if ((flags & ~IE_SOFT) != 0)
 261                 return (EINVAL);
 262         ie = malloc(sizeof(struct intr_event), M_ITHREAD, M_WAITOK | M_ZERO);
 263         ie->ie_source = source;
 264         ie->ie_pre_ithread = pre_ithread;
 265         ie->ie_post_ithread = post_ithread;
 266         ie->ie_post_filter = post_filter;
 267         ie->ie_assign_cpu = assign_cpu;
 268         ie->ie_flags = flags;
 269         ie->ie_irq = irq;
 270         ie->ie_cpu = NOCPU;
 271         TAILQ_INIT(&ie->ie_handlers);
 272         mtx_init(&ie->ie_lock, "intr event", NULL, MTX_DEF);
 273
 274         va_start(ap, fmt);
 275         vsnprintf(ie->ie_name, sizeof(ie->ie_name), fmt, ap);
 276         va_end(ap);
 277         strlcpy(ie->ie_fullname, ie->ie_name, sizeof(ie->ie_fullname));
 278         mtx_lock(&event_lock);
 279         TAILQ_INSERT_TAIL(&event_list, ie, ie_list);
 280         mtx_unlock(&event_lock);
 281         if (event != NULL)
 282                 *event = ie;
 283         CTR2(KTR_INTR, "%s: created %s", __func__, ie->ie_name);
 284         return (0);
 285 }
 286
 287 /*
 288  * Bind an interrupt event to the specified CPU.  Note that not all
 289  * platforms support binding an interrupt to a CPU.  For those
 290  * platforms this request will fail.  For supported platforms, any
 291  * associated ithreads as well as the primary interrupt context will
 292  * be bound to the specificed CPU.  Using a cpu id of NOCPU unbinds
 293  * the interrupt event.
 294  */
 295 int
 296 intr_event_bind(struct intr_event *ie, u_char cpu)
 297 {
 298         cpuset_t mask;
 299         lwpid_t id;
 300         int error;
 301
 302         /* Need a CPU to bind to. */
 303         if (cpu != NOCPU && CPU_ABSENT(cpu))
 304                 return (EINVAL);
 305
 306         if (ie->ie_assign_cpu == NULL)
 307                 return (EOPNOTSUPP);
 308
 309         error = priv_check(curthread, PRIV_SCHED_CPUSET_INTR);
 310         if (error)
 311                 return (error);
 312
 313         /*
 314          * If we have any ithreads try to set their mask first to verify
 315          * permissions, etc.
 316          */
 317         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 318         if (ie->ie_thread != NULL) {
 319                 CPU_ZERO(&mask);
 320                 if (cpu == NOCPU)
 321                         CPU_COPY(cpuset_root, &mask);
 322                 else
 323                         CPU_SET(cpu, &mask);
 324                 id = ie->ie_thread->it_thread->td_tid;
 325                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 326                 error = cpuset_setthread(id, &mask);
 327                 if (error)
 328                         return (error);
 329         } else
 330                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 331         error = ie->ie_assign_cpu(ie->ie_source, cpu);
 332         if (error) {
 333                 mtx_lock(&ie->ie_lock);
 334                 if (ie->ie_thread != NULL) {
 335                         CPU_ZERO(&mask);
 336                         if (ie->ie_cpu == NOCPU)
 337                                 CPU_COPY(cpuset_root, &mask);
 338                         else
 339                                 CPU_SET(cpu, &mask);
 340                         id = ie->ie_thread->it_thread->td_tid;
 341                         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 342                         (void)cpuset_setthread(id, &mask);
 343                 } else
 344                         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 345                 return (error);
 346         }
 347
 348         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 349         ie->ie_cpu = cpu;
 350         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 351
 352         return (error);
 353 }
 354
 355 static struct intr_event *
 356 intr_lookup(int irq)
 357 {
 358         struct intr_event *ie;
 359
 360         mtx_lock(&event_lock);
 361         TAILQ_FOREACH(ie, &event_list, ie_list)
 362                 if (ie->ie_irq == irq &&
 363                     (ie->ie_flags & IE_SOFT) == 0 &&
 364                     TAILQ_FIRST(&ie->ie_handlers) != NULL)
 365                         break;
 366         mtx_unlock(&event_lock);
 367         return (ie);
 368 }
 369
 370 int
 371 intr_setaffinity(int irq, void *m)
 372 {
 373         struct intr_event *ie;
 374         cpuset_t *mask;
 375         u_char cpu;
 376         int n;
 377
 378         mask = m;
 379         cpu = NOCPU;
 380         /*
 381          * If we're setting all cpus we can unbind.  Otherwise make sure
 382          * only one cpu is in the set.
 383          */
 384         if (CPU_CMP(cpuset_root, mask)) {
 385                 for (n = 0; n < CPU_SETSIZE; n++) {
 386                         if (!CPU_ISSET(n, mask))
 387                                 continue;
 388                         if (cpu != NOCPU)
 389                                 return (EINVAL);
 390                         cpu = (u_char)n;
 391                 }
 392         }
 393         ie = intr_lookup(irq);
 394         if (ie == NULL)
 395                 return (ESRCH);
 396         return (intr_event_bind(ie, cpu));
 397 }
 398
 399 int
 400 intr_getaffinity(int irq, void *m)
 401 {
 402         struct intr_event *ie;
 403         cpuset_t *mask;
 404
 405         mask = m;
 406         ie = intr_lookup(irq);
 407         if (ie == NULL)
 408                 return (ESRCH);
 409         CPU_ZERO(mask);
 410         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 411         if (ie->ie_cpu == NOCPU)
 412                 CPU_COPY(cpuset_root, mask);
 413         else
 414                 CPU_SET(ie->ie_cpu, mask);
 415         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 416         return (0);
 417 }
 418
 419 int
 420 intr_event_destroy(struct intr_event *ie)
 421 {
 422
 423         mtx_lock(&event_lock);
 424         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 425         if (!TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers)) {
 426                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 427                 mtx_unlock(&event_lock);
 428                 return (EBUSY);
 429         }
 430         TAILQ_REMOVE(&event_list, ie, ie_list);
 431 #ifndef notyet
 432         if (ie->ie_thread != NULL) {
 433                 ithread_destroy(ie->ie_thread);
 434                 ie->ie_thread = NULL;
 435         }
 436 #endif
 437         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 438         mtx_unlock(&event_lock);
 439         mtx_destroy(&ie->ie_lock);
 440         free(ie, M_ITHREAD);
 441         return (0);
 442 }
 443
 444 #ifndef INTR_FILTER
 445 static struct intr_thread *
 446 ithread_create(const char *name)
 447 {
 448         struct intr_thread *ithd;
 449         struct thread *td;
 450         int error;
 451
 452         ithd = malloc(sizeof(struct intr_thread), M_ITHREAD, M_WAITOK | M_ZERO);
 453
 454         error = kproc_kthread_add(ithread_loop, ithd, &intrproc,
 455                     &td, RFSTOPPED | RFHIGHPID,
 456                     0, "intr", "%s", name);
 457         if (error)
 458                 panic("kproc_create() failed with %d", error);
 459         thread_lock(td);
 460         sched_class(td, PRI_ITHD);
 461         TD_SET_IWAIT(td);
 462         thread_unlock(td);
 463         td->td_pflags |= TDP_ITHREAD;
 464         ithd->it_thread = td;
 465         CTR2(KTR_INTR, "%s: created %s", __func__, name);
 466         return (ithd);
 467 }
 468 #else
 469 static struct intr_thread *
 470 ithread_create(const char *name, struct intr_handler *ih)
 471 {
 472         struct intr_thread *ithd;
 473         struct thread *td;
 474         int error;
 475
 476         ithd = malloc(sizeof(struct intr_thread), M_ITHREAD, M_WAITOK | M_ZERO);
 477
 478         error = kproc_kthread_add(ithread_loop, ih, &intrproc,
 479                     &td, RFSTOPPED | RFHIGHPID,
 480                     0, "intr", "%s", name);
 481         if (error)
 482                 panic("kproc_create() failed with %d", error);
 483         thread_lock(td);
 484         sched_class(td, PRI_ITHD);
 485         TD_SET_IWAIT(td);
 486         thread_unlock(td);
 487         td->td_pflags |= TDP_ITHREAD;
 488         ithd->it_thread = td;
 489         CTR2(KTR_INTR, "%s: created %s", __func__, name);
 490         return (ithd);
 491 }
 492 #endif
 493
 494 static void
 495 ithread_destroy(struct intr_thread *ithread)
 496 {
 497         struct thread *td;
 498
 499         CTR2(KTR_INTR, "%s: killing %s", __func__, ithread->it_event->ie_name);
 500         td = ithread->it_thread;
 501         thread_lock(td);
 502         ithread->it_flags |= IT_DEAD;
 503         if (TD_AWAITING_INTR(td)) {
 504                 TD_CLR_IWAIT(td);
 505                 sched_add(td, SRQ_INTR);
 506         }
 507         thread_unlock(td);
 508 }
 509
 510 #ifndef INTR_FILTER
 511 int
 512 intr_event_add_handler(struct intr_event *ie, const char *name,
 513     driver_filter_t filter, driver_intr_t handler, void *arg, u_char pri,
 514     enum intr_type flags, void **cookiep)
 515 {
 516         struct intr_handler *ih, *temp_ih;
 517         struct intr_thread *it;
 518
 519         if (ie == NULL || name == NULL || (handler == NULL && filter == NULL))
 520                 return (EINVAL);
 521
 522         /* Allocate and populate an interrupt handler structure. */
 523         ih = malloc(sizeof(struct intr_handler), M_ITHREAD, M_WAITOK | M_ZERO);
 524         ih->ih_filter = filter;
 525         ih->ih_handler = handler;
 526         ih->ih_argument = arg;
 527         strlcpy(ih->ih_name, name, sizeof(ih->ih_name));
 528         ih->ih_event = ie;
 529         ih->ih_pri = pri;
 530         if (flags & INTR_EXCL)
 531                 ih->ih_flags = IH_EXCLUSIVE;
 532         if (flags & INTR_MPSAFE)
 533                 ih->ih_flags |= IH_MPSAFE;
 534         if (flags & INTR_ENTROPY)
 535                 ih->ih_flags |= IH_ENTROPY;
 536
 537         /* We can only have one exclusive handler in a event. */
 538         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 539         if (!TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers)) {
 540                 if ((flags & INTR_EXCL) ||
 541                     (TAILQ_FIRST(&ie->ie_handlers)->ih_flags & IH_EXCLUSIVE)) {
 542                         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 543                         free(ih, M_ITHREAD);
 544                         return (EINVAL);
 545                 }
 546         }
 547
 548         /* Add the new handler to the event in priority order. */
 549         TAILQ_FOREACH(temp_ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
 550                 if (temp_ih->ih_pri > ih->ih_pri)
 551                         break;
 552         }
 553         if (temp_ih == NULL)
 554                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ie->ie_handlers, ih, ih_next);
 555         else
 556                 TAILQ_INSERT_BEFORE(temp_ih, ih, ih_next);
 557         intr_event_update(ie);
 558
 559         /* Create a thread if we need one. */
 560         while (ie->ie_thread == NULL && handler != NULL) {
 561                 if (ie->ie_flags & IE_ADDING_THREAD)
 562                         msleep(ie, &ie->ie_lock, 0, "ithread", 0);
 563                 else {
 564                         ie->ie_flags |= IE_ADDING_THREAD;
 565                         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 566                         it = ithread_create("intr: newborn");
 567                         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 568                         ie->ie_flags &= ~IE_ADDING_THREAD;
 569                         ie->ie_thread = it;
 570                         it->it_event = ie;
 571                         ithread_update(it);
 572                         wakeup(ie);
 573                 }
 574         }
 575         CTR3(KTR_INTR, "%s: added %s to %s", __func__, ih->ih_name,
 576             ie->ie_name);
 577         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 578
 579         if (cookiep != NULL)
 580                 *cookiep = ih;
 581         return (0);
 582 }
 583 #else
 584 int
 585 intr_event_add_handler(struct intr_event *ie, const char *name,
 586     driver_filter_t filter, driver_intr_t handler, void *arg, u_char pri,
 587     enum intr_type flags, void **cookiep)
 588 {
 589         struct intr_handler *ih, *temp_ih;
 590         struct intr_thread *it;
 591
 592         if (ie == NULL || name == NULL || (handler == NULL && filter == NULL))
 593                 return (EINVAL);
 594
 595         /* Allocate and populate an interrupt handler structure. */
 596         ih = malloc(sizeof(struct intr_handler), M_ITHREAD, M_WAITOK | M_ZERO);
 597         ih->ih_filter = filter;
 598         ih->ih_handler = handler;
 599         ih->ih_argument = arg;
 600         strlcpy(ih->ih_name, name, sizeof(ih->ih_name));
 601         ih->ih_event = ie;
 602         ih->ih_pri = pri;
 603         if (flags & INTR_EXCL)
 604                 ih->ih_flags = IH_EXCLUSIVE;
 605         if (flags & INTR_MPSAFE)
 606                 ih->ih_flags |= IH_MPSAFE;
 607         if (flags & INTR_ENTROPY)
 608                 ih->ih_flags |= IH_ENTROPY;
 609
 610         /* We can only have one exclusive handler in a event. */
 611         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 612         if (!TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers)) {
 613                 if ((flags & INTR_EXCL) ||
 614                     (TAILQ_FIRST(&ie->ie_handlers)->ih_flags & IH_EXCLUSIVE)) {
 615                         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 616                         free(ih, M_ITHREAD);
 617                         return (EINVAL);
 618                 }
 619         }
 620
 621         /* Add the new handler to the event in priority order. */
 622         TAILQ_FOREACH(temp_ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
 623                 if (temp_ih->ih_pri > ih->ih_pri)
 624                         break;
 625         }
 626         if (temp_ih == NULL)
 627                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ie->ie_handlers, ih, ih_next);
 628         else
 629                 TAILQ_INSERT_BEFORE(temp_ih, ih, ih_next);
 630         intr_event_update(ie);
 631
 632         /* For filtered handlers, create a private ithread to run on. */
 633         if (filter != NULL && handler != NULL) {
 634                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 635                 it = ithread_create("intr: newborn", ih);
 636                 mtx_lock(&ie->ie_lock);
 637                 it->it_event = ie;
 638                 ih->ih_thread = it;
 639                 ithread_update(it); // XXX - do we really need this?!?!?
 640         } else { /* Create the global per-event thread if we need one. */
 641                 while (ie->ie_thread == NULL && handler != NULL) {
 642                         if (ie->ie_flags & IE_ADDING_THREAD)
 643                                 msleep(ie, &ie->ie_lock, 0, "ithread", 0);
 644                         else {
 645                                 ie->ie_flags |= IE_ADDING_THREAD;
 646                                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 647                                 it = ithread_create("intr: newborn", ih);
 648                                 mtx_lock(&ie->ie_lock);
 649                                 ie->ie_flags &= ~IE_ADDING_THREAD;
 650                                 ie->ie_thread = it;
 651                                 it->it_event = ie;
 652                                 ithread_update(it);
 653                                 wakeup(ie);
 654                         }
 655                 }
 656         }
 657         CTR3(KTR_INTR, "%s: added %s to %s", __func__, ih->ih_name,
 658             ie->ie_name);
 659         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 660
 661         if (cookiep != NULL)
 662                 *cookiep = ih;
 663         return (0);
 664 }
 665 #endif
 666
 667 /*
 668  * Append a description preceded by a ':' to the name of the specified
 669  * interrupt handler.
 670  */
 671 int
 672 intr_event_describe_handler(struct intr_event *ie, void *cookie,
 673     const char *descr)
 674 {
 675         struct intr_handler *ih;
 676         size_t space;
 677         char *start;
 678
 679         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 680 #ifdef INVARIANTS
 681         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
 682                 if (ih == cookie)
 683                         break;
 684         }
 685         if (ih == NULL) {
 686                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 687                 panic("handler %p not found in interrupt event %p", cookie, ie);
 688         }
 689 #endif
 690         ih = cookie;
 691
 692         /*
 693          * Look for an existing description by checking for an
 694          * existing ":".  This assumes device names do not include
 695          * colons.  If one is found, prepare to insert the new
 696          * description at that point.  If one is not found, find the
 697          * end of the name to use as the insertion point.
 698          */
 699         start = index(ih->ih_name, ':');
 700         if (start == NULL)
 701                 start = index(ih->ih_name, 0);
 702
 703         /*
 704          * See if there is enough remaining room in the string for the
 705          * description + ":".  The "- 1" leaves room for the trailing
 706          * '\0'.  The "+ 1" accounts for the colon.
 707          */
 708         space = sizeof(ih->ih_name) - (start - ih->ih_name) - 1;
 709         if (strlen(descr) + 1 > space) {
 710                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 711                 return (ENOSPC);
 712         }
 713
 714         /* Append a colon followed by the description. */
 715         *start = ':';
 716         strcpy(start + 1, descr);
 717         intr_event_update(ie);
 718         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 719         return (0);
 720 }
 721
 722 /*
 723  * Return the ie_source field from the intr_event an intr_handler is
 724  * associated with.
 725  */
 726 void *
 727 intr_handler_source(void *cookie)
 728 {
 729         struct intr_handler *ih;
 730         struct intr_event *ie;
 731
 732         ih = (struct intr_handler *)cookie;
 733         if (ih == NULL)
 734                 return (NULL);
 735         ie = ih->ih_event;
 736         KASSERT(ie != NULL,
 737             ("interrupt handler \"%s\" has a NULL interrupt event",
 738             ih->ih_name));
 739         return (ie->ie_source);
 740 }
 741
 742 #ifndef INTR_FILTER
 743 int
 744 intr_event_remove_handler(void *cookie)
 745 {
 746         struct intr_handler *handler = (struct intr_handler *)cookie;
 747         struct intr_event *ie;
 748 #ifdef INVARIANTS
 749         struct intr_handler *ih;
 750 #endif
 751 #ifdef notyet
 752         int dead;
 753 #endif
 754
 755         if (handler == NULL)
 756                 return (EINVAL);
 757         ie = handler->ih_event;
 758         KASSERT(ie != NULL,
 759             ("interrupt handler \"%s\" has a NULL interrupt event",
 760             handler->ih_name));
 761         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 762         CTR3(KTR_INTR, "%s: removing %s from %s", __func__, handler->ih_name,
 763             ie->ie_name);
 764 #ifdef INVARIANTS
 765         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next)
 766                 if (ih == handler)
 767                         goto ok;
 768         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 769         panic("interrupt handler \"%s\" not found in interrupt event \"%s\"",
 770             ih->ih_name, ie->ie_name);
 771 ok:
 772 #endif
 773         /*
 774          * If there is no ithread, then just remove the handler and return.
 775          * XXX: Note that an INTR_FAST handler might be running on another
 776          * CPU!
 777          */
 778         if (ie->ie_thread == NULL) {
 779                 TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, handler, ih_next);
 780                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 781                 free(handler, M_ITHREAD);
 782                 return (0);
 783         }
 784
 785         /*
 786          * If the interrupt thread is already running, then just mark this
 787          * handler as being dead and let the ithread do the actual removal.
 788          *
 789          * During a cold boot while cold is set, msleep() does not sleep,
 790          * so we have to remove the handler here rather than letting the
 791          * thread do it.
 792          */
 793         thread_lock(ie->ie_thread->it_thread);
 794         if (!TD_AWAITING_INTR(ie->ie_thread->it_thread) && !cold) {
 795                 handler->ih_flags |= IH_DEAD;
 796
 797                 /*
 798                  * Ensure that the thread will process the handler list
 799                  * again and remove this handler if it has already passed
 800                  * it on the list.
 801                  */
 802                 ie->ie_thread->it_need = 1;
 803         } else
 804                 TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, handler, ih_next);
 805         thread_unlock(ie->ie_thread->it_thread);
 806         while (handler->ih_flags & IH_DEAD)
 807                 msleep(handler, &ie->ie_lock, 0, "iev_rmh", 0);
 808         intr_event_update(ie);
 809 #ifdef notyet
 810         /*
 811          * XXX: This could be bad in the case of ppbus(8).  Also, I think
 812          * this could lead to races of stale data when servicing an
 813          * interrupt.
 814          */
 815         dead = 1;
 816         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
 817                 if (!(ih->ih_flags & IH_FAST)) {
 818                         dead = 0;
 819                         break;
 820                 }
 821         }
 822         if (dead) {
 823                 ithread_destroy(ie->ie_thread);
 824                 ie->ie_thread = NULL;
 825         }
 826 #endif
 827         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 828         free(handler, M_ITHREAD);
 829         return (0);
 830 }
 831
 832 static int
 833 intr_event_schedule_thread(struct intr_event *ie)
 834 {
 835         struct intr_entropy entropy;
 836         struct intr_thread *it;
 837         struct thread *td;
 838         struct thread *ctd;
 839         struct proc *p;
 840
 841         /*
 842          * If no ithread or no handlers, then we have a stray interrupt.
 843          */
 844         if (ie == NULL || TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers) ||
 845             ie->ie_thread == NULL)
 846                 return (EINVAL);
 847
 848         ctd = curthread;
 849         it = ie->ie_thread;
 850         td = it->it_thread;
 851         p = td->td_proc;
 852
 853         /*
 854          * If any of the handlers for this ithread claim to be good
 855          * sources of entropy, then gather some.
 856          */
 857         if (harvest.interrupt && ie->ie_flags & IE_ENTROPY) {
 858                 CTR3(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s) gathering entropy", __func__,
 859                     p->p_pid, td->td_name);
 860                 entropy.event = (uintptr_t)ie;
 861                 entropy.td = ctd;
 862                 random_harvest(&entropy, sizeof(entropy), 2, 0,
 863                     RANDOM_INTERRUPT);
 864         }
 865
 866         KASSERT(p != NULL, ("ithread %s has no process", ie->ie_name));
 867
 868         /*
 869          * Set it_need to tell the thread to keep running if it is already
 870          * running.  Then, lock the thread and see if we actually need to
 871          * put it on the runqueue.
 872          */
 873         it->it_need = 1;
 874         thread_lock(td);
 875         if (TD_AWAITING_INTR(td)) {
 876                 CTR3(KTR_INTR, "%s: schedule pid %d (%s)", __func__, p->p_pid,
 877                     td->td_name);
 878                 TD_CLR_IWAIT(td);
 879                 sched_add(td, SRQ_INTR);
 880         } else {
 881                 CTR5(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s): it_need %d, state %d",
 882                     __func__, p->p_pid, td->td_name, it->it_need, td->td_state);
 883         }
 884         thread_unlock(td);
 885
 886         return (0);
 887 }
 888 #else
 889 int
 890 intr_event_remove_handler(void *cookie)
 891 {
 892         struct intr_handler *handler = (struct intr_handler *)cookie;
 893         struct intr_event *ie;
 894         struct intr_thread *it;
 895 #ifdef INVARIANTS
 896         struct intr_handler *ih;
 897 #endif
 898 #ifdef notyet
 899         int dead;
 900 #endif
 901
 902         if (handler == NULL)
 903                 return (EINVAL);
 904         ie = handler->ih_event;
 905         KASSERT(ie != NULL,
 906             ("interrupt handler \"%s\" has a NULL interrupt event",
 907             handler->ih_name));
 908         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 909         CTR3(KTR_INTR, "%s: removing %s from %s", __func__, handler->ih_name,
 910             ie->ie_name);
 911 #ifdef INVARIANTS
 912         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next)
 913                 if (ih == handler)
 914                         goto ok;
 915         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 916         panic("interrupt handler \"%s\" not found in interrupt event \"%s\"",
 917             ih->ih_name, ie->ie_name);
 918 ok:
 919 #endif
 920         /*
 921          * If there are no ithreads (per event and per handler), then
 922          * just remove the handler and return.
 923          * XXX: Note that an INTR_FAST handler might be running on another CPU!
 924          */
 925         if (ie->ie_thread == NULL && handler->ih_thread == NULL) {
 926                 TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, handler, ih_next);
 927                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 928                 free(handler, M_ITHREAD);
 929                 return (0);
 930         }
 931
 932         /* Private or global ithread? */
 933         it = (handler->ih_thread) ? handler->ih_thread : ie->ie_thread;
 934         /*
 935          * If the interrupt thread is already running, then just mark this
 936          * handler as being dead and let the ithread do the actual removal.
 937          *
 938          * During a cold boot while cold is set, msleep() does not sleep,
 939          * so we have to remove the handler here rather than letting the
 940          * thread do it.
 941          */
 942         thread_lock(it->it_thread);
 943         if (!TD_AWAITING_INTR(it->it_thread) && !cold) {
 944                 handler->ih_flags |= IH_DEAD;
 945
 946                 /*
 947                  * Ensure that the thread will process the handler list
 948                  * again and remove this handler if it has already passed
 949                  * it on the list.
 950                  */
 951                 it->it_need = 1;
 952         } else
 953                 TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, handler, ih_next);
 954         thread_unlock(it->it_thread);
 955         while (handler->ih_flags & IH_DEAD)
 956                 msleep(handler, &ie->ie_lock, 0, "iev_rmh", 0);
 957         /*
 958          * At this point, the handler has been disconnected from the event,
 959          * so we can kill the private ithread if any.
 960          */
 961         if (handler->ih_thread) {
 962                 ithread_destroy(handler->ih_thread);
 963                 handler->ih_thread = NULL;
 964         }
 965         intr_event_update(ie);
 966 #ifdef notyet
 967         /*
 968          * XXX: This could be bad in the case of ppbus(8).  Also, I think
 969          * this could lead to races of stale data when servicing an
 970          * interrupt.
 971          */
 972         dead = 1;
 973         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
 974                 if (handler != NULL) {
 975                         dead = 0;
 976                         break;
 977                 }
 978         }
 979         if (dead) {
 980                 ithread_destroy(ie->ie_thread);
 981                 ie->ie_thread = NULL;
 982         }
 983 #endif
 984         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 985         free(handler, M_ITHREAD);
 986         return (0);
 987 }
 988
 989 static int
 990 intr_event_schedule_thread(struct intr_event *ie, struct intr_thread *it)
 991 {
 992         struct intr_entropy entropy;
 993         struct thread *td;
 994         struct thread *ctd;
 995         struct proc *p;
 996
 997         /*
 998          * If no ithread or no handlers, then we have a stray interrupt.
 999          */
1000         if (ie == NULL || TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers) || it == NULL)
1001                 return (EINVAL);
1002
1003         ctd = curthread;
1004         td = it->it_thread;
1005         p = td->td_proc;
1006
1007         /*
1008          * If any of the handlers for this ithread claim to be good
1009          * sources of entropy, then gather some.
1010          */
1011         if (harvest.interrupt && ie->ie_flags & IE_ENTROPY) {
1012                 CTR3(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s) gathering entropy", __func__,
1013                     p->p_pid, td->td_name);
1014                 entropy.event = (uintptr_t)ie;
1015                 entropy.td = ctd;
1016                 random_harvest(&entropy, sizeof(entropy), 2, 0,
1017                     RANDOM_INTERRUPT);
1018         }
1019
1020         KASSERT(p != NULL, ("ithread %s has no process", ie->ie_name));
1021
1022         /*
1023          * Set it_need to tell the thread to keep running if it is already
1024          * running.  Then, lock the thread and see if we actually need to
1025          * put it on the runqueue.
1026          */
1027         it->it_need = 1;
1028         thread_lock(td);
1029         if (TD_AWAITING_INTR(td)) {
1030                 CTR3(KTR_INTR, "%s: schedule pid %d (%s)", __func__, p->p_pid,
1031                     td->td_name);
1032                 TD_CLR_IWAIT(td);
1033                 sched_add(td, SRQ_INTR);
1034         } else {
1035                 CTR5(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s): it_need %d, state %d",
1036                     __func__, p->p_pid, td->td_name, it->it_need, td->td_state);
1037         }
1038         thread_unlock(td);
1039
1040         return (0);
1041 }
1042 #endif
1043
1044 /*
1045  * Allow interrupt event binding for software interrupt handlers -- a no-op,
1046  * since interrupts are generated in software rather than being directed by
1047  * a PIC.
1048  */
1049 static int
1050 swi_assign_cpu(void *arg, u_char cpu)
1051 {
1052
1053         return (0);
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Add a software interrupt handler to a specified event.  If a given event
1058  * is not specified, then a new event is created.
1059  */
1060 int
1061 swi_add(struct intr_event **eventp, const char *name, driver_intr_t handler,
1062             void *arg, int pri, enum intr_type flags, void **cookiep)
1063 {
1064         struct thread *td;
1065         struct intr_event *ie;
1066         int error;
1067
1068         if (flags & INTR_ENTROPY)
1069                 return (EINVAL);
1070
1071         ie = (eventp != NULL) ? *eventp : NULL;
1072
1073         if (ie != NULL) {
1074                 if (!(ie->ie_flags & IE_SOFT))
1075                         return (EINVAL);
1076         } else {
1077                 error = intr_event_create(&ie, NULL, IE_SOFT, 0,
1078                     NULL, NULL, NULL, swi_assign_cpu, "swi%d:", pri);
1079                 if (error)
1080                         return (error);
1081                 if (eventp != NULL)
1082                         *eventp = ie;
1083         }
1084         error = intr_event_add_handler(ie, name, NULL, handler, arg,
1085             (pri * RQ_PPQ) + PI_SOFT, flags, cookiep);
1086         if (error)
1087                 return (error);
1088         if (pri == SWI_CLOCK) {
1089                 td = ie->ie_thread->it_thread;
1090                 thread_lock(td);
1091                 td->td_flags |= TDF_NOLOAD;
1092                 thread_unlock(td);
1093         }
1094         return (0);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Schedule a software interrupt thread.
1099  */
1100 void
1101 swi_sched(void *cookie, int flags)
1102 {
1103         struct intr_handler *ih = (struct intr_handler *)cookie;
1104         struct intr_event *ie = ih->ih_event;
1105         int error;
1106
1107         CTR3(KTR_INTR, "swi_sched: %s %s need=%d", ie->ie_name, ih->ih_name,
1108             ih->ih_need);
1109
1110         /*
1111          * Set ih_need for this handler so that if the ithread is already
1112          * running it will execute this handler on the next pass.  Otherwise,
1113          * it will execute it the next time it runs.
1114          */
1115         atomic_store_rel_int(&ih->ih_need, 1);
1116
1117         if (!(flags & SWI_DELAY)) {
1118                 PCPU_INC(cnt.v_soft);
1119 #ifdef INTR_FILTER
1120                 error = intr_event_schedule_thread(ie, ie->ie_thread);
1121 #else
1122                 error = intr_event_schedule_thread(ie);
1123 #endif
1124                 KASSERT(error == 0, ("stray software interrupt"));
1125         }
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Remove a software interrupt handler.  Currently this code does not
1130  * remove the associated interrupt event if it becomes empty.  Calling code
1131  * may do so manually via intr_event_destroy(), but that's not really
1132  * an optimal interface.
1133  */
1134 int
1135 swi_remove(void *cookie)
1136 {
1137
1138         return (intr_event_remove_handler(cookie));
1139 }
1140
1141 #ifdef INTR_FILTER
1142 static void
1143 priv_ithread_execute_handler(struct proc *p, struct intr_handler *ih)
1144 {
1145         struct intr_event *ie;
1146
1147         ie = ih->ih_event;
1148         /*
1149          * If this handler is marked for death, remove it from
1150          * the list of handlers and wake up the sleeper.
1151          */
1152         if (ih->ih_flags & IH_DEAD) {
1153                 mtx_lock(&ie->ie_lock);
1154                 TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, ih, ih_next);
1155                 ih->ih_flags &= ~IH_DEAD;
1156                 wakeup(ih);
1157                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
1158                 return;
1159         }
1160
1161         /* Execute this handler. */
1162         CTR6(KTR_INTR, "%s: pid %d exec %p(%p) for %s flg=%x",
1163              __func__, p->p_pid, (void *)ih->ih_handler, ih->ih_argument,
1164              ih->ih_name, ih->ih_flags);
1165
1166         if (!(ih->ih_flags & IH_MPSAFE))
1167                 mtx_lock(&Giant);
1168         ih->ih_handler(ih->ih_argument);
1169         if (!(ih->ih_flags & IH_MPSAFE))
1170                 mtx_unlock(&Giant);
1171 }
1172 #endif
1173
1174 /*
1175  * This is a public function for use by drivers that mux interrupt
1176  * handlers for child devices from their interrupt handler.
1177  */
1178 void
1179 intr_event_execute_handlers(struct proc *p, struct intr_event *ie)
1180 {
1181         struct intr_handler *ih, *ihn;
1182
1183         TAILQ_FOREACH_SAFE(ih, &ie->ie_handlers, ih_next, ihn) {
1184                 /*
1185                  * If this handler is marked for death, remove it from
1186                  * the list of handlers and wake up the sleeper.
1187                  */
1188                 if (ih->ih_flags & IH_DEAD) {
1189                         mtx_lock(&ie->ie_lock);
1190                         TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, ih, ih_next);
1191                         ih->ih_flags &= ~IH_DEAD;
1192                         wakeup(ih);
1193                         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
1194                         continue;
1195                 }
1196
1197                 /* Skip filter only handlers */
1198                 if (ih->ih_handler == NULL)
1199                         continue;
1200
1201                 /*
1202                  * For software interrupt threads, we only execute
1203                  * handlers that have their need flag set.  Hardware
1204                  * interrupt threads always invoke all of their handlers.
1205                  */
1206                 if (ie->ie_flags & IE_SOFT) {
1207                         if (!ih->ih_need)
1208                                 continue;
1209                         else
1210                                 atomic_store_rel_int(&ih->ih_need, 0);
1211                 }
1212
1213                 /* Execute this handler. */
1214                 CTR6(KTR_INTR, "%s: pid %d exec %p(%p) for %s flg=%x",
1215                     __func__, p->p_pid, (void *)ih->ih_handler,
1216                     ih->ih_argument, ih->ih_name, ih->ih_flags);
1217
1218                 if (!(ih->ih_flags & IH_MPSAFE))
1219                         mtx_lock(&Giant);
1220                 ih->ih_handler(ih->ih_argument);
1221                 if (!(ih->ih_flags & IH_MPSAFE))
1222                         mtx_unlock(&Giant);
1223         }
1224 }
1225
1226 static void
1227 ithread_execute_handlers(struct proc *p, struct intr_event *ie)
1228 {
1229
1230         /* Interrupt handlers should not sleep. */
1231         if (!(ie->ie_flags & IE_SOFT))
1232                 THREAD_NO_SLEEPING();
1233         intr_event_execute_handlers(p, ie);
1234         if (!(ie->ie_flags & IE_SOFT))
1235                 THREAD_SLEEPING_OK();
1236
1237         /*
1238          * Interrupt storm handling:
1239          *
1240          * If this interrupt source is currently storming, then throttle
1241          * it to only fire the handler once  per clock tick.
1242          *
1243          * If this interrupt source is not currently storming, but the
1244          * number of back to back interrupts exceeds the storm threshold,
1245          * then enter storming mode.
1246          */
1247         if (intr_storm_threshold != 0 && ie->ie_count >= intr_storm_threshold &&
1248             !(ie->ie_flags & IE_SOFT)) {
1249                 /* Report the message only once every second. */
1250                 if (ppsratecheck(&ie->ie_warntm, &ie->ie_warncnt, 1)) {
1251                         printf(
1252         "interrupt storm detected on \"%s\"; throttling interrupt source\n",
1253                             ie->ie_name);
1254                 }
1255                 pause("istorm", 1);
1256         } else
1257                 ie->ie_count++;
1258
1259         /*
1260          * Now that all the handlers have had a chance to run, reenable
1261          * the interrupt source.
1262          */
1263         if (ie->ie_post_ithread != NULL)
1264                 ie->ie_post_ithread(ie->ie_source);
1265 }
1266
1267 #ifndef INTR_FILTER
1268 /*
1269  * This is the main code for interrupt threads.
1270  */
1271 static void
1272 ithread_loop(void *arg)
1273 {
1274         struct intr_thread *ithd;
1275         struct intr_event *ie;
1276         struct thread *td;
1277         struct proc *p;
1278
1279         td = curthread;
1280         p = td->td_proc;
1281         ithd = (struct intr_thread *)arg;
1282         KASSERT(ithd->it_thread == td,
1283             ("%s: ithread and proc linkage out of sync", __func__));
1284         ie = ithd->it_event;
1285         ie->ie_count = 0;
1286
1287         /*
1288          * As long as we have interrupts outstanding, go through the
1289          * list of handlers, giving each one a go at it.
1290          */
1291         for (;;) {
1292                 /*
1293                  * If we are an orphaned thread, then just die.
1294                  */
1295                 if (ithd->it_flags & IT_DEAD) {
1296                         CTR3(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s) exiting", __func__,
1297                             p->p_pid, td->td_name);
1298                         free(ithd, M_ITHREAD);
1299                         kthread_exit();
1300                 }
1301
1302                 /*
1303                  * Service interrupts.  If another interrupt arrives while
1304                  * we are running, it will set it_need to note that we
1305                  * should make another pass.
1306                  */
1307                 while (ithd->it_need) {
1308                         /*
1309                          * This might need a full read and write barrier
1310                          * to make sure that this write posts before any
1311                          * of the memory or device accesses in the
1312                          * handlers.
1313                          */
1314                         atomic_store_rel_int(&ithd->it_need, 0);
1315                         ithread_execute_handlers(p, ie);
1316                 }
1317                 WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "suspending ithread");
1318                 mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
1319
1320                 /*
1321                  * Processed all our interrupts.  Now get the sched
1322                  * lock.  This may take a while and it_need may get
1323                  * set again, so we have to check it again.
1324                  */
1325                 thread_lock(td);
1326                 if (!ithd->it_need && !(ithd->it_flags & IT_DEAD)) {
1327                         TD_SET_IWAIT(td);
1328                         ie->ie_count = 0;
1329                         mi_switch(SW_VOL | SWT_IWAIT, NULL);
1330                 }
1331                 thread_unlock(td);
1332         }
1333 }
1334
1335 /*
1336  * Main interrupt handling body.
1337  *
1338  * Input:
1339  * o ie:                        the event connected to this interrupt.
1340  * o frame:                     some archs (i.e. i386) pass a frame to some.
1341  *                              handlers as their main argument.
1342  * Return value:
1343  * o 0:                         everything ok.
1344  * o EINVAL:                    stray interrupt.
1345  */
1346 int
1347 intr_event_handle(struct intr_event *ie, struct trapframe *frame)
1348 {
1349         struct intr_handler *ih;
1350         struct trapframe *oldframe;
1351         struct thread *td;
1352         int error, ret, thread;
1353
1354         td = curthread;
1355
1356         /* An interrupt with no event or handlers is a stray interrupt. */
1357         if (ie == NULL || TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers))
1358                 return (EINVAL);
1359
1360         /*
1361          * Execute fast interrupt handlers directly.
1362          * To support clock handlers, if a handler registers
1363          * with a NULL argument, then we pass it a pointer to
1364          * a trapframe as its argument.
1365          */
1366         td->td_intr_nesting_level++;
1367         thread = 0;
1368         ret = 0;
1369         critical_enter();
1370         oldframe = td->td_intr_frame;
1371         td->td_intr_frame = frame;
1372         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
1373                 if (ih->ih_filter == NULL) {
1374                         thread = 1;
1375                         continue;
1376                 }
1377                 CTR4(KTR_INTR, "%s: exec %p(%p) for %s", __func__,
1378                     ih->ih_filter, ih->ih_argument == NULL ? frame :
1379                     ih->ih_argument, ih->ih_name);
1380                 if (ih->ih_argument == NULL)
1381                         ret = ih->ih_filter(frame);
1382                 else
1383                         ret = ih->ih_filter(ih->ih_argument);
1384                 KASSERT(ret == FILTER_STRAY ||
1385                     ((ret & (FILTER_SCHEDULE_THREAD | FILTER_HANDLED)) != 0 &&
1386                     (ret & ~(FILTER_SCHEDULE_THREAD | FILTER_HANDLED)) == 0),
1387                     ("%s: incorrect return value %#x from %s", __func__, ret,
1388                     ih->ih_name));
1389
1390                 /*
1391                  * Wrapper handler special handling:
1392                  *
1393                  * in some particular cases (like pccard and pccbb),
1394                  * the _real_ device handler is wrapped in a couple of
1395                  * functions - a filter wrapper and an ithread wrapper.
1396                  * In this case (and just in this case), the filter wrapper
1397                  * could ask the system to schedule the ithread and mask
1398                  * the interrupt source if the wrapped handler is composed
1399                  * of just an ithread handler.
1400                  *
1401                  * TODO: write a generic wrapper to avoid people rolling
1402                  * their own
1403                  */
1404                 if (!thread) {
1405                         if (ret == FILTER_SCHEDULE_THREAD)
1406                                 thread = 1;
1407                 }
1408         }
1409         td->td_intr_frame = oldframe;
1410
1411         if (thread) {
1412                 if (ie->ie_pre_ithread != NULL)
1413                         ie->ie_pre_ithread(ie->ie_source);
1414         } else {
1415                 if (ie->ie_post_filter != NULL)
1416                         ie->ie_post_filter(ie->ie_source);
1417         }
1418
1419         /* Schedule the ithread if needed. */
1420         if (thread) {
1421                 error = intr_event_schedule_thread(ie);
1422 #ifndef XEN
1423                 KASSERT(error == 0, ("bad stray interrupt"));
1424 #else
1425                 if (error != 0)
1426                         log(LOG_WARNING, "bad stray interrupt");
1427 #endif
1428         }
1429         critical_exit();
1430         td->td_intr_nesting_level--;
1431         return (0);
1432 }
1433 #else
1434 /*
1435  * This is the main code for interrupt threads.
1436  */
1437 static void
1438 ithread_loop(void *arg)
1439 {
1440         struct intr_thread *ithd;
1441         struct intr_handler *ih;
1442         struct intr_event *ie;
1443         struct thread *td;
1444         struct proc *p;
1445         int priv;
1446
1447         td = curthread;
1448         p = td->td_proc;
1449         ih = (struct intr_handler *)arg;
1450         priv = (ih->ih_thread != NULL) ? 1 : 0;
1451         ithd = (priv) ? ih->ih_thread : ih->ih_event->ie_thread;
1452         KASSERT(ithd->it_thread == td,
1453             ("%s: ithread and proc linkage out of sync", __func__));
1454         ie = ithd->it_event;
1455         ie->ie_count = 0;
1456
1457         /*
1458          * As long as we have interrupts outstanding, go through the
1459          * list of handlers, giving each one a go at it.
1460          */
1461         for (;;) {
1462                 /*
1463                  * If we are an orphaned thread, then just die.
1464                  */
1465                 if (ithd->it_flags & IT_DEAD) {
1466                         CTR3(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s) exiting", __func__,
1467                             p->p_pid, td->td_name);
1468                         free(ithd, M_ITHREAD);
1469                         kthread_exit();
1470                 }
1471
1472                 /*
1473                  * Service interrupts.  If another interrupt arrives while
1474                  * we are running, it will set it_need to note that we
1475                  * should make another pass.
1476                  */
1477                 while (ithd->it_need) {
1478                         /*
1479                          * This might need a full read and write barrier
1480                          * to make sure that this write posts before any
1481                          * of the memory or device accesses in the
1482                          * handlers.
1483                          */
1484                         atomic_store_rel_int(&ithd->it_need, 0);
1485                         if (priv)
1486                                 priv_ithread_execute_handler(p, ih);
1487                         else
1488                                 ithread_execute_handlers(p, ie);
1489                 }
1490                 WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "suspending ithread");
1491                 mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
1492
1493                 /*
1494                  * Processed all our interrupts.  Now get the sched
1495                  * lock.  This may take a while and it_need may get
1496                  * set again, so we have to check it again.
1497                  */
1498                 thread_lock(td);
1499                 if (!ithd->it_need && !(ithd->it_flags & IT_DEAD)) {
1500                         TD_SET_IWAIT(td);
1501                         ie->ie_count = 0;
1502                         mi_switch(SW_VOL | SWT_IWAIT, NULL);
1503                 }
1504                 thread_unlock(td);
1505         }
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Main loop for interrupt filter.
1510  *
1511  * Some architectures (i386, amd64 and arm) require the optional frame
1512  * parameter, and use it as the main argument for fast handler execution
1513  * when ih_argument == NULL.
1514  *
1515  * Return value:
1516  * o FILTER_STRAY:              No filter recognized the event, and no
1517  *                              filter-less handler is registered on this
1518  *                              line.
1519  * o FILTER_HANDLED:            A filter claimed the event and served it.
1520  * o FILTER_SCHEDULE_THREAD:    No filter claimed the event, but there's at
1521  *                              least one filter-less handler on this line.
1522  * o FILTER_HANDLED |
1523  *   FILTER_SCHEDULE_THREAD:    A filter claimed the event, and asked for
1524  *                              scheduling the per-handler ithread.
1525  *
1526  * In case an ithread has to be scheduled, in *ithd there will be a
1527  * pointer to a struct intr_thread containing the thread to be
1528  * scheduled.
1529  */
1530
1531 static int
1532 intr_filter_loop(struct intr_event *ie, struct trapframe *frame,
1533                  struct intr_thread **ithd)
1534 {
1535         struct intr_handler *ih;
1536         void *arg;
1537         int ret, thread_only;
1538
1539         ret = 0;
1540         thread_only = 0;
1541         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
1542                 /*
1543                  * Execute fast interrupt handlers directly.
1544                  * To support clock handlers, if a handler registers
1545                  * with a NULL argument, then we pass it a pointer to
1546                  * a trapframe as its argument.
1547                  */
1548                 arg = ((ih->ih_argument == NULL) ? frame : ih->ih_argument);
1549
1550                 CTR5(KTR_INTR, "%s: exec %p/%p(%p) for %s", __func__,
1551                      ih->ih_filter, ih->ih_handler, arg, ih->ih_name);
1552
1553                 if (ih->ih_filter != NULL)
1554                         ret = ih->ih_filter(arg);
1555                 else {
1556                         thread_only = 1;
1557                         continue;
1558                 }
1559                 KASSERT(ret == FILTER_STRAY ||
1560                     ((ret & (FILTER_SCHEDULE_THREAD | FILTER_HANDLED)) != 0 &&
1561                     (ret & ~(FILTER_SCHEDULE_THREAD | FILTER_HANDLED)) == 0),
1562                     ("%s: incorrect return value %#x from %s", __func__, ret,
1563                     ih->ih_name));
1564                 if (ret & FILTER_STRAY)
1565                         continue;
1566                 else {
1567                         *ithd = ih->ih_thread;
1568                         return (ret);
1569                 }
1570         }
1571
1572         /*
1573          * No filters handled the interrupt and we have at least
1574          * one handler without a filter.  In this case, we schedule
1575          * all of the filter-less handlers to run in the ithread.
1576          */
1577         if (thread_only) {
1578                 *ithd = ie->ie_thread;
1579                 return (FILTER_SCHEDULE_THREAD);
1580         }
1581         return (FILTER_STRAY);
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Main interrupt handling body.
1586  *
1587  * Input:
1588  * o ie:                        the event connected to this interrupt.
1589  * o frame:                     some archs (i.e. i386) pass a frame to some.
1590  *                              handlers as their main argument.
1591  * Return value:
1592  * o 0:                         everything ok.
1593  * o EINVAL:                    stray interrupt.
1594  */
1595 int
1596 intr_event_handle(struct intr_event *ie, struct trapframe *frame)
1597 {
1598         struct intr_thread *ithd;
1599         struct trapframe *oldframe;
1600         struct thread *td;
1601         int thread;
1602
1603         ithd = NULL;
1604         td = curthread;
1605
1606         if (ie == NULL || TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers))
1607                 return (EINVAL);
1608
1609         td->td_intr_nesting_level++;
1610         thread = 0;
1611         critical_enter();
1612         oldframe = td->td_intr_frame;
1613         td->td_intr_frame = frame;
1614         thread = intr_filter_loop(ie, frame, &ithd);
1615         if (thread & FILTER_HANDLED) {
1616                 if (ie->ie_post_filter != NULL)
1617                         ie->ie_post_filter(ie->ie_source);
1618         } else {
1619                 if (ie->ie_pre_ithread != NULL)
1620                         ie->ie_pre_ithread(ie->ie_source);
1621         }
1622         td->td_intr_frame = oldframe;
1623         critical_exit();
1624
1625         /* Interrupt storm logic */
1626         if (thread & FILTER_STRAY) {
1627                 ie->ie_count++;
1628                 if (ie->ie_count < intr_storm_threshold)
1629                         printf("Interrupt stray detection not present\n");
1630         }
1631
1632         /* Schedule an ithread if needed. */
1633         if (thread & FILTER_SCHEDULE_THREAD) {
1634                 if (intr_event_schedule_thread(ie, ithd) != 0)
1635                         panic("%s: impossible stray interrupt", __func__);
1636         }
1637         td->td_intr_nesting_level--;
1638         return (0);
1639 }
1640 #endif
1641
1642 #ifdef DDB
1643 /*
1644  * Dump details about an interrupt handler
1645  */
1646 static void
1647 db_dump_intrhand(struct intr_handler *ih)
1648 {
1649         int comma;
1650
1651         db_printf("\t%-10s ", ih->ih_name);
1652         switch (ih->ih_pri) {
1653         case PI_REALTIME:
1654                 db_printf("CLK ");
1655                 break;
1656         case PI_AV:
1657                 db_printf("AV  ");
1658                 break;
1659         case PI_TTYHIGH:
1660         case PI_TTYLOW:
1661                 db_printf("TTY ");
1662                 break;
1663         case PI_TAPE:
1664                 db_printf("TAPE");
1665                 break;
1666         case PI_NET:
1667                 db_printf("NET ");
1668                 break;
1669         case PI_DISK:
1670         case PI_DISKLOW:
1671                 db_printf("DISK");
1672                 break;
1673         case PI_DULL:
1674                 db_printf("DULL");
1675                 break;
1676         default:
1677                 if (ih->ih_pri >= PI_SOFT)
1678                         db_printf("SWI ");
1679                 else
1680                         db_printf("%4u", ih->ih_pri);
1681                 break;
1682         }
1683         db_printf(" ");
1684         db_printsym((uintptr_t)ih->ih_handler, DB_STGY_PROC);
1685         db_printf("(%p)", ih->ih_argument);
1686         if (ih->ih_need ||
1687             (ih->ih_flags & (IH_EXCLUSIVE | IH_ENTROPY | IH_DEAD |
1688             IH_MPSAFE)) != 0) {
1689                 db_printf(" {");
1690                 comma = 0;
1691                 if (ih->ih_flags & IH_EXCLUSIVE) {
1692                         if (comma)
1693                                 db_printf(", ");
1694                         db_printf("EXCL");
1695                         comma = 1;
1696                 }
1697                 if (ih->ih_flags & IH_ENTROPY) {
1698                         if (comma)
1699                                 db_printf(", ");
1700                         db_printf("ENTROPY");
1701                         comma = 1;
1702                 }
1703                 if (ih->ih_flags & IH_DEAD) {
1704                         if (comma)
1705                                 db_printf(", ");
1706                         db_printf("DEAD");
1707                         comma = 1;
1708                 }
1709                 if (ih->ih_flags & IH_MPSAFE) {
1710                         if (comma)
1711                                 db_printf(", ");
1712                         db_printf("MPSAFE");
1713                         comma = 1;
1714                 }
1715                 if (ih->ih_need) {
1716                         if (comma)
1717                                 db_printf(", ");
1718                         db_printf("NEED");
1719                 }
1720                 db_printf("}");
1721         }
1722         db_printf("\n");
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Dump details about a event.
1727  */
1728 void
1729 db_dump_intr_event(struct intr_event *ie, int handlers)
1730 {
1731         struct intr_handler *ih;
1732         struct intr_thread *it;
1733         int comma;
1734
1735         db_printf("%s ", ie->ie_fullname);
1736         it = ie->ie_thread;
1737         if (it != NULL)
1738                 db_printf("(pid %d)", it->it_thread->td_proc->p_pid);
1739         else
1740                 db_printf("(no thread)");
1741         if ((ie->ie_flags & (IE_SOFT | IE_ENTROPY | IE_ADDING_THREAD)) != 0 ||
1742             (it != NULL && it->it_need)) {
1743                 db_printf(" {");
1744                 comma = 0;
1745                 if (ie->ie_flags & IE_SOFT) {
1746                         db_printf("SOFT");
1747                         comma = 1;
1748                 }
1749                 if (ie->ie_flags & IE_ENTROPY) {
1750                         if (comma)
1751                                 db_printf(", ");
1752                         db_printf("ENTROPY");
1753                         comma = 1;
1754                 }
1755                 if (ie->ie_flags & IE_ADDING_THREAD) {
1756                         if (comma)
1757                                 db_printf(", ");
1758                         db_printf("ADDING_THREAD");
1759                         comma = 1;
1760                 }
1761                 if (it != NULL && it->it_need) {
1762                         if (comma)
1763                                 db_printf(", ");
1764                         db_printf("NEED");
1765                 }
1766                 db_printf("}");
1767         }
1768         db_printf("\n");
1769
1770         if (handlers)
1771                 TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next)
1772                     db_dump_intrhand(ih);
1773 }
1774
1775 /*
1776  * Dump data about interrupt handlers
1777  */
1778 DB_SHOW_COMMAND(intr, db_show_intr)
1779 {
1780         struct intr_event *ie;
1781         int all, verbose;
1782
1783         verbose = index(modif, 'v') != NULL;
1784         all = index(modif, 'a') != NULL;
1785         TAILQ_FOREACH(ie, &event_list, ie_list) {
1786                 if (!all && TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers))
1787                         continue;
1788                 db_dump_intr_event(ie, verbose);
1789                 if (db_pager_quit)
1790                         break;
1791         }
1792 }
1793 #endif /* DDB */
1794
1795 /*
1796  * Start standard software interrupt threads
1797  */
1798 static void
1799 start_softintr(void *dummy)
1800 {
1801
1802         if (swi_add(NULL, "vm", swi_vm, NULL, SWI_VM, INTR_MPSAFE, &vm_ih))
1803                 panic("died while creating vm swi ithread");
1804 }
1805 SYSINIT(start_softintr, SI_SUB_SOFTINTR, SI_ORDER_FIRST, start_softintr,
1806     NULL);
1807
1808 /*
1809  * Sysctls used by systat and others: hw.intrnames and hw.intrcnt.
1810  * The data for this machine dependent, and the declarations are in machine
1811  * dependent code.  The layout of intrnames and intrcnt however is machine
1812  * independent.
1813  *
1814  * We do not know the length of intrcnt and intrnames at compile time, so
1815  * calculate things at run time.
1816  */
1817 static int
1818 sysctl_intrnames(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1819 {
1820         return (sysctl_handle_opaque(oidp, intrnames, eintrnames - intrnames,
1821            req));
1822 }
1823
1824 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, intrnames, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD,
1825     NULL, 0, sysctl_intrnames, "", "Interrupt Names");
1826
1827 static int
1828 sysctl_intrcnt(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1829 {
1830         return (sysctl_handle_opaque(oidp, intrcnt,
1831             (char *)eintrcnt - (char *)intrcnt, req));
1832 }
1833
1834 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, intrcnt, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD,
1835     NULL, 0, sysctl_intrcnt, "", "Interrupt Counts");
1836
1837 #ifdef DDB
1838 /*
1839  * DDB command to dump the interrupt statistics.
1840  */
1841 DB_SHOW_COMMAND(intrcnt, db_show_intrcnt)
1842 {
1843         u_long *i;
1844         char *cp;
1845
1846         cp = intrnames;
1847         for (i = intrcnt; i != eintrcnt && !db_pager_quit; i++) {
1848                 if (*cp == '\0')
1849                         break;
1850                 if (*i != 0)
1851                         db_printf("%s\t%lu\n", cp, *i);
1852                 cp += strlen(cp) + 1;
1853         }
1854 }
1855 #endif