sys/net/netisr.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2007-2009 Robert N. M. Watson
   3  * Copyright (c) 2010 Juniper Networks, Inc.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This software was developed by Robert N. M. Watson under contract
   7  * to Juniper Networks, Inc.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  *
  18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  28  * SUCH DAMAGE.
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 /*
  35  * netisr is a packet dispatch service, allowing synchronous (directly
  36  * dispatched) and asynchronous (deferred dispatch) processing of packets by
  37  * registered protocol handlers.  Callers pass a protocol identifier and
  38  * packet to netisr, along with a direct dispatch hint, and work will either
  39  * be immediately processed by the registered handler, or passed to a
  40  * software interrupt (SWI) thread for deferred dispatch.  Callers will
  41  * generally select one or the other based on:
  42  *
  43  * - Whether directly dispatching a netisr handler lead to code reentrance or
  44  *   lock recursion, such as entering the socket code from the socket code.
  45  * - Whether directly dispatching a netisr handler lead to recursive
  46  *   processing, such as when decapsulating several wrapped layers of tunnel
  47  *   information (IPSEC within IPSEC within ...).
  48  *
  49  * Maintaining ordering for protocol streams is a critical design concern.
  50  * Enforcing ordering limits the opportunity for concurrency, but maintains
  51  * the strong ordering requirements found in some protocols, such as TCP.  Of
  52  * related concern is CPU affinity--it is desirable to process all data
  53  * associated with a particular stream on the same CPU over time in order to
  54  * avoid acquiring locks associated with the connection on different CPUs,
  55  * keep connection data in one cache, and to generally encourage associated
  56  * user threads to live on the same CPU as the stream.  It's also desirable
  57  * to avoid lock migration and contention where locks are associated with
  58  * more than one flow.
  59  *
  60  * netisr supports several policy variations, represented by the
  61  * NETISR_POLICY_* constants, allowing protocols to play various roles in
  62  * identifying flows, assigning work to CPUs, etc.  These are described in
  63  * netisr.h.
  64  */
  65
  66 #include "opt_ddb.h"
  67 #include "opt_device_polling.h"
  68
  69 #include <sys/param.h>
  70 #include <sys/bus.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/kthread.h>
  73 #include <sys/interrupt.h>
  74 #include <sys/lock.h>
  75 #include <sys/mbuf.h>
  76 #include <sys/mutex.h>
  77 #include <sys/pcpu.h>
  78 #include <sys/proc.h>
  79 #include <sys/rmlock.h>
  80 #include <sys/sched.h>
  81 #include <sys/smp.h>
  82 #include <sys/socket.h>
  83 #include <sys/sysctl.h>
  84 #include <sys/systm.h>
  85
  86 #ifdef DDB
  87 #include <ddb/ddb.h>
  88 #endif
  89
  90 #define _WANT_NETISR_INTERNAL   /* Enable definitions from netisr_internal.h */
  91 #include <net/if.h>
  92 #include <net/if_var.h>
  93 #include <net/netisr.h>
  94 #include <net/netisr_internal.h>
  95 #include <net/vnet.h>
  96
  97 /*-
  98  * Synchronize use and modification of the registered netisr data structures;
  99  * acquire a read lock while modifying the set of registered protocols to
 100  * prevent partially registered or unregistered protocols from being run.
 101  *
 102  * The following data structures and fields are protected by this lock:
 103  *
 104  * - The netisr_proto array, including all fields of struct netisr_proto.
 105  * - The nws array, including all fields of struct netisr_worker.
 106  * - The nws_array array.
 107  *
 108  * Note: the NETISR_LOCKING define controls whether read locks are acquired
 109  * in packet processing paths requiring netisr registration stability.  This
 110  * is disabled by default as it can lead to measurable performance
 111  * degradation even with rmlocks (3%-6% for loopback ping-pong traffic), and
 112  * because netisr registration and unregistration is extremely rare at
 113  * runtime.  If it becomes more common, this decision should be revisited.
 114  *
 115  * XXXRW: rmlocks don't support assertions.
 116  */
 117 static struct rmlock    netisr_rmlock;
 118 #define NETISR_LOCK_INIT()      rm_init_flags(&netisr_rmlock, "netisr", \
 119                                     RM_NOWITNESS)
 120 #define NETISR_LOCK_ASSERT()
 121 #define NETISR_RLOCK(tracker)   rm_rlock(&netisr_rmlock, (tracker))
 122 #define NETISR_RUNLOCK(tracker) rm_runlock(&netisr_rmlock, (tracker))
 123 #define NETISR_WLOCK()          rm_wlock(&netisr_rmlock)
 124 #define NETISR_WUNLOCK()        rm_wunlock(&netisr_rmlock)
 125 /* #define      NETISR_LOCKING */
 126
 127 SYSCTL_NODE(_net, OID_AUTO, isr, CTLFLAG_RW, 0, "netisr");
 128
 129 /*-
 130  * Three direct dispatch policies are supported:
 131  *
 132  * - Always defer: all work is scheduled for a netisr, regardless of context.
 133  *   (!direct)
 134  *
 135  * - Hybrid: if the executing context allows direct dispatch, and we're
 136  *   running on the CPU the work would be done on, then direct dispatch if it
 137  *   wouldn't violate ordering constraints on the workstream.
 138  *   (direct && !direct_force)
 139  *
 140  * - Always direct: if the executing context allows direct dispatch, always
 141  *   direct dispatch.  (direct && direct_force)
 142  *
 143  * Notice that changing the global policy could lead to short periods of
 144  * misordered processing, but this is considered acceptable as compared to
 145  * the complexity of enforcing ordering during policy changes.
 146  */
 147 static int      netisr_direct_force = 1;        /* Always direct dispatch. */
 148 TUNABLE_INT("net.isr.direct_force", &netisr_direct_force);
 149 SYSCTL_INT(_net_isr, OID_AUTO, direct_force, CTLFLAG_RW,
 150     &netisr_direct_force, 0, "Force direct dispatch");
 151
 152 static int      netisr_direct = 1;      /* Enable direct dispatch. */
 153 TUNABLE_INT("net.isr.direct", &netisr_direct);
 154 SYSCTL_INT(_net_isr, OID_AUTO, direct, CTLFLAG_RW,
 155     &netisr_direct, 0, "Enable direct dispatch");
 156
 157 /*
 158  * Allow the administrator to limit the number of threads (CPUs) to use for
 159  * netisr.  We don't check netisr_maxthreads before creating the thread for
 160  * CPU 0, so in practice we ignore values <= 1.  This must be set at boot.
 161  * We will create at most one thread per CPU.
 162  */
 163 static int      netisr_maxthreads = -1;         /* Max number of threads. */
 164 TUNABLE_INT("net.isr.maxthreads", &netisr_maxthreads);
 165 SYSCTL_INT(_net_isr, OID_AUTO, maxthreads, CTLFLAG_RDTUN,
 166     &netisr_maxthreads, 0,
 167     "Use at most this many CPUs for netisr processing");
 168
 169 static int      netisr_bindthreads = 0;         /* Bind threads to CPUs. */
 170 TUNABLE_INT("net.isr.bindthreads", &netisr_bindthreads);
 171 SYSCTL_INT(_net_isr, OID_AUTO, bindthreads, CTLFLAG_RDTUN,
 172     &netisr_bindthreads, 0, "Bind netisr threads to CPUs.");
 173
 174 /*
 175  * Limit per-workstream mbuf queue limits s to at most net.isr.maxqlimit,
 176  * both for initial configuration and later modification using
 177  * netisr_setqlimit().
 178  */
 179 #define NETISR_DEFAULT_MAXQLIMIT        10240
 180 static u_int    netisr_maxqlimit = NETISR_DEFAULT_MAXQLIMIT;
 181 TUNABLE_INT("net.isr.maxqlimit", &netisr_maxqlimit);
 182 SYSCTL_UINT(_net_isr, OID_AUTO, maxqlimit, CTLFLAG_RDTUN,
 183     &netisr_maxqlimit, 0,
 184     "Maximum netisr per-protocol, per-CPU queue depth.");
 185
 186 /*
 187  * The default per-workstream mbuf queue limit for protocols that don't
 188  * initialize the nh_qlimit field of their struct netisr_handler.  If this is
 189  * set above netisr_maxqlimit, we truncate it to the maximum during boot.
 190  */
 191 #define NETISR_DEFAULT_DEFAULTQLIMIT    256
 192 static u_int    netisr_defaultqlimit = NETISR_DEFAULT_DEFAULTQLIMIT;
 193 TUNABLE_INT("net.isr.defaultqlimit", &netisr_defaultqlimit);
 194 SYSCTL_UINT(_net_isr, OID_AUTO, defaultqlimit, CTLFLAG_RDTUN,
 195     &netisr_defaultqlimit, 0,
 196     "Default netisr per-protocol, per-CPU queue limit if not set by protocol");
 197
 198 /*
 199  * Store and export the compile-time constant NETISR_MAXPROT limit on the
 200  * number of protocols that can register with netisr at a time.  This is
 201  * required for crashdump analysis, as it sizes netisr_proto[].
 202  */
 203 static u_int    netisr_maxprot = NETISR_MAXPROT;
 204 SYSCTL_UINT(_net_isr, OID_AUTO, maxprot, CTLFLAG_RD,
 205     &netisr_maxprot, 0,
 206     "Compile-time limit on the number of protocols supported by netisr.");
 207
 208 /*
 209  * The netisr_proto array describes all registered protocols, indexed by
 210  * protocol number.  See netisr_internal.h for more details.
 211  */
 212 static struct netisr_proto      netisr_proto[NETISR_MAXPROT];
 213
 214 /*
 215  * Per-CPU workstream data.  See netisr_internal.h for more details.
 216  */
 217 DPCPU_DEFINE(struct netisr_workstream, nws);
 218
 219 /*
 220  * Map contiguous values between 0 and nws_count into CPU IDs appropriate for
 221  * accessing workstreams.  This allows constructions of the form
 222  * DPCPU_ID_GET(nws_array[arbitraryvalue % nws_count], nws).
 223  */
 224 static u_int                             nws_array[MAXCPU];
 225
 226 /*
 227  * Number of registered workstreams.  Will be at most the number of running
 228  * CPUs once fully started.
 229  */
 230 static u_int                             nws_count;
 231 SYSCTL_UINT(_net_isr, OID_AUTO, numthreads, CTLFLAG_RD,
 232     &nws_count, 0, "Number of extant netisr threads.");
 233
 234 /*
 235  * Synchronization for each workstream: a mutex protects all mutable fields
 236  * in each stream, including per-protocol state (mbuf queues).  The SWI is
 237  * woken up if asynchronous dispatch is required.
 238  */
 239 #define NWS_LOCK(s)             mtx_lock(&(s)->nws_mtx)
 240 #define NWS_LOCK_ASSERT(s)      mtx_assert(&(s)->nws_mtx, MA_OWNED)
 241 #define NWS_UNLOCK(s)           mtx_unlock(&(s)->nws_mtx)
 242 #define NWS_SIGNAL(s)           swi_sched((s)->nws_swi_cookie, 0)
 243
 244 /*
 245  * Utility routines for protocols that implement their own mapping of flows
 246  * to CPUs.
 247  */
 248 u_int
 249 netisr_get_cpucount(void)
 250 {
 251
 252         return (nws_count);
 253 }
 254
 255 u_int
 256 netisr_get_cpuid(u_int cpunumber)
 257 {
 258
 259         KASSERT(cpunumber < nws_count, ("%s: %u > %u", __func__, cpunumber,
 260             nws_count));
 261
 262         return (nws_array[cpunumber]);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * The default implementation of flow -> CPU ID mapping.
 267  *
 268  * Non-static so that protocols can use it to map their own work to specific
 269  * CPUs in a manner consistent to netisr for affinity purposes.
 270  */
 271 u_int
 272 netisr_default_flow2cpu(u_int flowid)
 273 {
 274
 275         return (nws_array[flowid % nws_count]);
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Register a new netisr handler, which requires initializing per-protocol
 280  * fields for each workstream.  All netisr work is briefly suspended while
 281  * the protocol is installed.
 282  */
 283 void
 284 netisr_register(const struct netisr_handler *nhp)
 285 {
 286         struct netisr_work *npwp;
 287         const char *name;
 288         u_int i, proto;
 289
 290         proto = nhp->nh_proto;
 291         name = nhp->nh_name;
 292
 293         /*
 294          * Test that the requested registration is valid.
 295          */
 296         KASSERT(nhp->nh_name != NULL,
 297             ("%s: nh_name NULL for %u", __func__, proto));
 298         KASSERT(nhp->nh_handler != NULL,
 299             ("%s: nh_handler NULL for %s", __func__, name));
 300         KASSERT(nhp->nh_policy == NETISR_POLICY_SOURCE ||
 301             nhp->nh_policy == NETISR_POLICY_FLOW ||
 302             nhp->nh_policy == NETISR_POLICY_CPU,
 303             ("%s: unsupported nh_policy %u for %s", __func__,
 304             nhp->nh_policy, name));
 305         KASSERT(nhp->nh_policy == NETISR_POLICY_FLOW ||
 306             nhp->nh_m2flow == NULL,
 307             ("%s: nh_policy != FLOW but m2flow defined for %s", __func__,
 308             name));
 309         KASSERT(nhp->nh_policy == NETISR_POLICY_CPU || nhp->nh_m2cpuid == NULL,
 310             ("%s: nh_policy != CPU but m2cpuid defined for %s", __func__,
 311             name));
 312         KASSERT(nhp->nh_policy != NETISR_POLICY_CPU || nhp->nh_m2cpuid != NULL,
 313             ("%s: nh_policy == CPU but m2cpuid not defined for %s", __func__,
 314             name));
 315         KASSERT(proto < NETISR_MAXPROT,
 316             ("%s(%u, %s): protocol too big", __func__, proto, name));
 317
 318         /*
 319          * Test that no existing registration exists for this protocol.
 320          */
 321         NETISR_WLOCK();
 322         KASSERT(netisr_proto[proto].np_name == NULL,
 323             ("%s(%u, %s): name present", __func__, proto, name));
 324         KASSERT(netisr_proto[proto].np_handler == NULL,
 325             ("%s(%u, %s): handler present", __func__, proto, name));
 326
 327         netisr_proto[proto].np_name = name;
 328         netisr_proto[proto].np_handler = nhp->nh_handler;
 329         netisr_proto[proto].np_m2flow = nhp->nh_m2flow;
 330         netisr_proto[proto].np_m2cpuid = nhp->nh_m2cpuid;
 331         netisr_proto[proto].np_drainedcpu = nhp->nh_drainedcpu;
 332         if (nhp->nh_qlimit == 0)
 333                 netisr_proto[proto].np_qlimit = netisr_defaultqlimit;
 334         else if (nhp->nh_qlimit > netisr_maxqlimit) {
 335                 printf("%s: %s requested queue limit %u capped to "
 336                     "net.isr.maxqlimit %u\n", __func__, name, nhp->nh_qlimit,
 337                     netisr_maxqlimit);
 338                 netisr_proto[proto].np_qlimit = netisr_maxqlimit;
 339         } else
 340                 netisr_proto[proto].np_qlimit = nhp->nh_qlimit;
 341         netisr_proto[proto].np_policy = nhp->nh_policy;
 342         CPU_FOREACH(i) {
 343                 npwp = &(DPCPU_ID_PTR(i, nws))->nws_work[proto];
 344                 bzero(npwp, sizeof(*npwp));
 345                 npwp->nw_qlimit = netisr_proto[proto].np_qlimit;
 346         }
 347         NETISR_WUNLOCK();
 348 }
 349
 350 /*
 351  * Clear drop counters across all workstreams for a protocol.
 352  */
 353 void
 354 netisr_clearqdrops(const struct netisr_handler *nhp)
 355 {
 356         struct netisr_work *npwp;
 357 #ifdef INVARIANTS
 358         const char *name;
 359 #endif
 360         u_int i, proto;
 361
 362         proto = nhp->nh_proto;
 363 #ifdef INVARIANTS
 364         name = nhp->nh_name;
 365 #endif
 366         KASSERT(proto < NETISR_MAXPROT,
 367             ("%s(%u): protocol too big for %s", __func__, proto, name));
 368
 369         NETISR_WLOCK();
 370         KASSERT(netisr_proto[proto].np_handler != NULL,
 371             ("%s(%u): protocol not registered for %s", __func__, proto,
 372             name));
 373
 374         CPU_FOREACH(i) {
 375                 npwp = &(DPCPU_ID_PTR(i, nws))->nws_work[proto];
 376                 npwp->nw_qdrops = 0;
 377         }
 378         NETISR_WUNLOCK();
 379 }
 380
 381 /*
 382  * Query current drop counters across all workstreams for a protocol.
 383  */
 384 void
 385 netisr_getqdrops(const struct netisr_handler *nhp, u_int64_t *qdropp)
 386 {
 387         struct netisr_work *npwp;
 388         struct rm_priotracker tracker;
 389 #ifdef INVARIANTS
 390         const char *name;
 391 #endif
 392         u_int i, proto;
 393
 394         *qdropp = 0;
 395         proto = nhp->nh_proto;
 396 #ifdef INVARIANTS
 397         name = nhp->nh_name;
 398 #endif
 399         KASSERT(proto < NETISR_MAXPROT,
 400             ("%s(%u): protocol too big for %s", __func__, proto, name));
 401
 402         NETISR_RLOCK(&tracker);
 403         KASSERT(netisr_proto[proto].np_handler != NULL,
 404             ("%s(%u): protocol not registered for %s", __func__, proto,
 405             name));
 406
 407         CPU_FOREACH(i) {
 408                 npwp = &(DPCPU_ID_PTR(i, nws))->nws_work[proto];
 409                 *qdropp += npwp->nw_qdrops;
 410         }
 411         NETISR_RUNLOCK(&tracker);
 412 }
 413
 414 /*
 415  * Query current per-workstream queue limit for a protocol.
 416  */
 417 void
 418 netisr_getqlimit(const struct netisr_handler *nhp, u_int *qlimitp)
 419 {
 420         struct rm_priotracker tracker;
 421 #ifdef INVARIANTS
 422         const char *name;
 423 #endif
 424         u_int proto;
 425
 426         proto = nhp->nh_proto;
 427 #ifdef INVARIANTS
 428         name = nhp->nh_name;
 429 #endif
 430         KASSERT(proto < NETISR_MAXPROT,
 431             ("%s(%u): protocol too big for %s", __func__, proto, name));
 432
 433         NETISR_RLOCK(&tracker);
 434         KASSERT(netisr_proto[proto].np_handler != NULL,
 435             ("%s(%u): protocol not registered for %s", __func__, proto,
 436             name));
 437         *qlimitp = netisr_proto[proto].np_qlimit;
 438         NETISR_RUNLOCK(&tracker);
 439 }
 440
 441 /*
 442  * Update the queue limit across per-workstream queues for a protocol.  We
 443  * simply change the limits, and don't drain overflowed packets as they will
 444  * (hopefully) take care of themselves shortly.
 445  */
 446 int
 447 netisr_setqlimit(const struct netisr_handler *nhp, u_int qlimit)
 448 {
 449         struct netisr_work *npwp;
 450 #ifdef INVARIANTS
 451         const char *name;
 452 #endif
 453         u_int i, proto;
 454
 455         if (qlimit > netisr_maxqlimit)
 456                 return (EINVAL);
 457
 458         proto = nhp->nh_proto;
 459 #ifdef INVARIANTS
 460         name = nhp->nh_name;
 461 #endif
 462         KASSERT(proto < NETISR_MAXPROT,
 463             ("%s(%u): protocol too big for %s", __func__, proto, name));
 464
 465         NETISR_WLOCK();
 466         KASSERT(netisr_proto[proto].np_handler != NULL,
 467             ("%s(%u): protocol not registered for %s", __func__, proto,
 468             name));
 469
 470         netisr_proto[proto].np_qlimit = qlimit;
 471         CPU_FOREACH(i) {
 472                 npwp = &(DPCPU_ID_PTR(i, nws))->nws_work[proto];
 473                 npwp->nw_qlimit = qlimit;
 474         }
 475         NETISR_WUNLOCK();
 476         return (0);
 477 }
 478
 479 /*
 480  * Drain all packets currently held in a particular protocol work queue.
 481  */
 482 static void
 483 netisr_drain_proto(struct netisr_work *npwp)
 484 {
 485         struct mbuf *m;
 486
 487         /*
 488          * We would assert the lock on the workstream but it's not passed in.
 489          */
 490         while ((m = npwp->nw_head) != NULL) {
 491                 npwp->nw_head = m->m_nextpkt;
 492                 m->m_nextpkt = NULL;
 493                 if (npwp->nw_head == NULL)
 494                         npwp->nw_tail = NULL;
 495                 npwp->nw_len--;
 496                 m_freem(m);
 497         }
 498         KASSERT(npwp->nw_tail == NULL, ("%s: tail", __func__));
 499         KASSERT(npwp->nw_len == 0, ("%s: len", __func__));
 500 }
 501
 502 /*
 503  * Remove the registration of a network protocol, which requires clearing
 504  * per-protocol fields across all workstreams, including freeing all mbufs in
 505  * the queues at time of unregister.  All work in netisr is briefly suspended
 506  * while this takes place.
 507  */
 508 void
 509 netisr_unregister(const struct netisr_handler *nhp)
 510 {
 511         struct netisr_work *npwp;
 512 #ifdef INVARIANTS
 513         const char *name;
 514 #endif
 515         u_int i, proto;
 516
 517         proto = nhp->nh_proto;
 518 #ifdef INVARIANTS
 519         name = nhp->nh_name;
 520 #endif
 521         KASSERT(proto < NETISR_MAXPROT,
 522             ("%s(%u): protocol too big for %s", __func__, proto, name));
 523
 524         NETISR_WLOCK();
 525         KASSERT(netisr_proto[proto].np_handler != NULL,
 526             ("%s(%u): protocol not registered for %s", __func__, proto,
 527             name));
 528
 529         netisr_proto[proto].np_name = NULL;
 530         netisr_proto[proto].np_handler = NULL;
 531         netisr_proto[proto].np_m2flow = NULL;
 532         netisr_proto[proto].np_m2cpuid = NULL;
 533         netisr_proto[proto].np_qlimit = 0;
 534         netisr_proto[proto].np_policy = 0;
 535         CPU_FOREACH(i) {
 536                 npwp = &(DPCPU_ID_PTR(i, nws))->nws_work[proto];
 537                 netisr_drain_proto(npwp);
 538                 bzero(npwp, sizeof(*npwp));
 539         }
 540         NETISR_WUNLOCK();
 541 }
 542
 543 /*
 544  * Look up the workstream given a packet and source identifier.  Do this by
 545  * checking the protocol's policy, and optionally call out to the protocol
 546  * for assistance if required.
 547  */
 548 static struct mbuf *
 549 netisr_select_cpuid(struct netisr_proto *npp, uintptr_t source,
 550     struct mbuf *m, u_int *cpuidp)
 551 {
 552         struct ifnet *ifp;
 553
 554         NETISR_LOCK_ASSERT();
 555
 556         /*
 557          * In the event we have only one worker, shortcut and deliver to it
 558          * without further ado.
 559          */
 560         if (nws_count == 1) {
 561                 *cpuidp = nws_array[0];
 562                 return (m);
 563         }
 564
 565         /*
 566          * What happens next depends on the policy selected by the protocol.
 567          * If we want to support per-interface policies, we should do that
 568          * here first.
 569          */
 570         switch (npp->np_policy) {
 571         case NETISR_POLICY_CPU:
 572                 return (npp->np_m2cpuid(m, source, cpuidp));
 573
 574         case NETISR_POLICY_FLOW:
 575                 if (!(m->m_flags & M_FLOWID) && npp->np_m2flow != NULL) {
 576                         m = npp->np_m2flow(m, source);
 577                         if (m == NULL)
 578                                 return (NULL);
 579                 }
 580                 if (m->m_flags & M_FLOWID) {
 581                         *cpuidp =
 582                             netisr_default_flow2cpu(m->m_pkthdr.flowid);
 583                         return (m);
 584                 }
 585                 /* FALLTHROUGH */
 586
 587         case NETISR_POLICY_SOURCE:
 588                 ifp = m->m_pkthdr.rcvif;
 589                 if (ifp != NULL)
 590                         *cpuidp = nws_array[(ifp->if_index + source) %
 591                             nws_count];
 592                 else
 593                         *cpuidp = nws_array[source % nws_count];
 594                 return (m);
 595
 596         default:
 597                 panic("%s: invalid policy %u for %s", __func__,
 598                     npp->np_policy, npp->np_name);
 599         }
 600 }
 601
 602 /*
 603  * Process packets associated with a workstream and protocol.  For reasons of
 604  * fairness, we process up to one complete netisr queue at a time, moving the
 605  * queue to a stack-local queue for processing, but do not loop refreshing
 606  * from the global queue.  The caller is responsible for deciding whether to
 607  * loop, and for setting the NWS_RUNNING flag.  The passed workstream will be
 608  * locked on entry and relocked before return, but will be released while
 609  * processing.  The number of packets processed is returned.
 610  */
 611 static u_int
 612 netisr_process_workstream_proto(struct netisr_workstream *nwsp, u_int proto)
 613 {
 614         struct netisr_work local_npw, *npwp;
 615         u_int handled;
 616         struct mbuf *m;
 617
 618         NETISR_LOCK_ASSERT();
 619         NWS_LOCK_ASSERT(nwsp);
 620
 621         KASSERT(nwsp->nws_flags & NWS_RUNNING,
 622             ("%s(%u): not running", __func__, proto));
 623         KASSERT(proto >= 0 && proto < NETISR_MAXPROT,
 624             ("%s(%u): invalid proto\n", __func__, proto));
 625
 626         npwp = &nwsp->nws_work[proto];
 627         if (npwp->nw_len == 0)
 628                 return (0);
 629
 630         /*
 631          * Move the global work queue to a thread-local work queue.
 632          *
 633          * Notice that this means the effective maximum length of the queue
 634          * is actually twice that of the maximum queue length specified in
 635          * the protocol registration call.
 636          */
 637         handled = npwp->nw_len;
 638         local_npw = *npwp;
 639         npwp->nw_head = NULL;
 640         npwp->nw_tail = NULL;
 641         npwp->nw_len = 0;
 642         nwsp->nws_pendingbits &= ~(1 << proto);
 643         NWS_UNLOCK(nwsp);
 644         while ((m = local_npw.nw_head) != NULL) {
 645                 local_npw.nw_head = m->m_nextpkt;
 646                 m->m_nextpkt = NULL;
 647                 if (local_npw.nw_head == NULL)
 648                         local_npw.nw_tail = NULL;
 649                 local_npw.nw_len--;
 650                 VNET_ASSERT(m->m_pkthdr.rcvif != NULL,
 651                     ("%s:%d rcvif == NULL: m=%p", __func__, __LINE__, m));
 652                 CURVNET_SET(m->m_pkthdr.rcvif->if_vnet);
 653                 netisr_proto[proto].np_handler(m);
 654                 CURVNET_RESTORE();
 655         }
 656         KASSERT(local_npw.nw_len == 0,
 657             ("%s(%u): len %u", __func__, proto, local_npw.nw_len));
 658         if (netisr_proto[proto].np_drainedcpu)
 659                 netisr_proto[proto].np_drainedcpu(nwsp->nws_cpu);
 660         NWS_LOCK(nwsp);
 661         npwp->nw_handled += handled;
 662         return (handled);
 663 }
 664
 665 /*
 666  * SWI handler for netisr -- processes packets in a set of workstreams that
 667  * it owns, woken up by calls to NWS_SIGNAL().  If this workstream is already
 668  * being direct dispatched, go back to sleep and wait for the dispatching
 669  * thread to wake us up again.
 670  */
 671 static void
 672 swi_net(void *arg)
 673 {
 674 #ifdef NETISR_LOCKING
 675         struct rm_priotracker tracker;
 676 #endif
 677         struct netisr_workstream *nwsp;
 678         u_int bits, prot;
 679
 680         nwsp = arg;
 681
 682 #ifdef DEVICE_POLLING
 683         KASSERT(nws_count == 1,
 684             ("%s: device_polling but nws_count != 1", __func__));
 685         netisr_poll();
 686 #endif
 687 #ifdef NETISR_LOCKING
 688         NETISR_RLOCK(&tracker);
 689 #endif
 690         NWS_LOCK(nwsp);
 691         KASSERT(!(nwsp->nws_flags & NWS_RUNNING), ("swi_net: running"));
 692         if (nwsp->nws_flags & NWS_DISPATCHING)
 693                 goto out;
 694         nwsp->nws_flags |= NWS_RUNNING;
 695         nwsp->nws_flags &= ~NWS_SCHEDULED;
 696         while ((bits = nwsp->nws_pendingbits) != 0) {
 697                 while ((prot = ffs(bits)) != 0) {
 698                         prot--;
 699                         bits &= ~(1 << prot);
 700                         (void)netisr_process_workstream_proto(nwsp, prot);
 701                 }
 702         }
 703         nwsp->nws_flags &= ~NWS_RUNNING;
 704 out:
 705         NWS_UNLOCK(nwsp);
 706 #ifdef NETISR_LOCKING
 707         NETISR_RUNLOCK(&tracker);
 708 #endif
 709 #ifdef DEVICE_POLLING
 710         netisr_pollmore();
 711 #endif
 712 }
 713
 714 static int
 715 netisr_queue_workstream(struct netisr_workstream *nwsp, u_int proto,
 716     struct netisr_work *npwp, struct mbuf *m, int *dosignalp)
 717 {
 718
 719         NWS_LOCK_ASSERT(nwsp);
 720
 721         *dosignalp = 0;
 722         if (npwp->nw_len < npwp->nw_qlimit) {
 723                 m->m_nextpkt = NULL;
 724                 if (npwp->nw_head == NULL) {
 725                         npwp->nw_head = m;
 726                         npwp->nw_tail = m;
 727                 } else {
 728                         npwp->nw_tail->m_nextpkt = m;
 729                         npwp->nw_tail = m;
 730                 }
 731                 npwp->nw_len++;
 732                 if (npwp->nw_len > npwp->nw_watermark)
 733                         npwp->nw_watermark = npwp->nw_len;
 734
 735                 /*
 736                  * We must set the bit regardless of NWS_RUNNING, so that
 737                  * swi_net() keeps calling netisr_process_workstream_proto().
 738                  */
 739                 nwsp->nws_pendingbits |= (1 << proto);
 740                 if (!(nwsp->nws_flags &
 741                     (NWS_RUNNING | NWS_DISPATCHING | NWS_SCHEDULED))) {
 742                         nwsp->nws_flags |= NWS_SCHEDULED;
 743                         *dosignalp = 1; /* Defer until unlocked. */
 744                 }
 745                 npwp->nw_queued++;
 746                 return (0);
 747         } else {
 748                 m_freem(m);
 749                 npwp->nw_qdrops++;
 750                 return (ENOBUFS);
 751         }
 752 }
 753
 754 static int
 755 netisr_queue_internal(u_int proto, struct mbuf *m, u_int cpuid)
 756 {
 757         struct netisr_workstream *nwsp;
 758         struct netisr_work *npwp;
 759         int dosignal, error;
 760
 761 #ifdef NETISR_LOCKING
 762         NETISR_LOCK_ASSERT();
 763 #endif
 764         KASSERT(cpuid <= mp_maxid, ("%s: cpuid too big (%u, %u)", __func__,
 765             cpuid, mp_maxid));
 766         KASSERT(!CPU_ABSENT(cpuid), ("%s: CPU %u absent", __func__, cpuid));
 767
 768         dosignal = 0;
 769         error = 0;
 770         nwsp = DPCPU_ID_PTR(cpuid, nws);
 771         npwp = &nwsp->nws_work[proto];
 772         NWS_LOCK(nwsp);
 773         error = netisr_queue_workstream(nwsp, proto, npwp, m, &dosignal);
 774         NWS_UNLOCK(nwsp);
 775         if (dosignal)
 776                 NWS_SIGNAL(nwsp);
 777         return (error);
 778 }
 779
 780 int
 781 netisr_queue_src(u_int proto, uintptr_t source, struct mbuf *m)
 782 {
 783 #ifdef NETISR_LOCKING
 784         struct rm_priotracker tracker;
 785 #endif
 786         u_int cpuid;
 787         int error;
 788
 789         KASSERT(proto < NETISR_MAXPROT,
 790             ("%s: invalid proto %u", __func__, proto));
 791
 792 #ifdef NETISR_LOCKING
 793         NETISR_RLOCK(&tracker);
 794 #endif
 795         KASSERT(netisr_proto[proto].np_handler != NULL,
 796             ("%s: invalid proto %u", __func__, proto));
 797
 798         m = netisr_select_cpuid(&netisr_proto[proto], source, m, &cpuid);
 799         if (m != NULL) {
 800                 KASSERT(!CPU_ABSENT(cpuid), ("%s: CPU %u absent", __func__,
 801                     cpuid));
 802                 error = netisr_queue_internal(proto, m, cpuid);
 803         } else
 804                 error = ENOBUFS;
 805 #ifdef NETISR_LOCKING
 806         NETISR_RUNLOCK(&tracker);
 807 #endif
 808         return (error);
 809 }
 810
 811 int
 812 netisr_queue(u_int proto, struct mbuf *m)
 813 {
 814
 815         return (netisr_queue_src(proto, 0, m));
 816 }
 817
 818 /*
 819  * Dispatch a packet for netisr processing; direct dispatch is permitted by
 820  * calling context.
 821  */
 822 int
 823 netisr_dispatch_src(u_int proto, uintptr_t source, struct mbuf *m)
 824 {
 825 #ifdef NETISR_LOCKING
 826         struct rm_priotracker tracker;
 827 #endif
 828         struct netisr_workstream *nwsp;
 829         struct netisr_work *npwp;
 830         int dosignal, error;
 831         u_int cpuid;
 832
 833         /*
 834          * If direct dispatch is entirely disabled, fall back on queueing.
 835          */
 836         if (!netisr_direct)
 837                 return (netisr_queue_src(proto, source, m));
 838
 839         KASSERT(proto < NETISR_MAXPROT,
 840             ("%s: invalid proto %u", __func__, proto));
 841 #ifdef NETISR_LOCKING
 842         NETISR_RLOCK(&tracker);
 843 #endif
 844         KASSERT(netisr_proto[proto].np_handler != NULL,
 845             ("%s: invalid proto %u", __func__, proto));
 846
 847         /*
 848          * If direct dispatch is forced, then unconditionally dispatch
 849          * without a formal CPU selection.  Borrow the current CPU's stats,
 850          * even if there's no worker on it.  In this case we don't update
 851          * nws_flags because all netisr processing will be source ordered due
 852          * to always being forced to directly dispatch.
 853          */
 854         if (netisr_direct_force) {
 855                 nwsp = DPCPU_PTR(nws);
 856                 npwp = &nwsp->nws_work[proto];
 857                 npwp->nw_dispatched++;
 858                 npwp->nw_handled++;
 859                 netisr_proto[proto].np_handler(m);
 860                 error = 0;
 861                 goto out_unlock;
 862         }
 863
 864         /*
 865          * Otherwise, we execute in a hybrid mode where we will try to direct
 866          * dispatch if we're on the right CPU and the netisr worker isn't
 867          * already running.
 868          */
 869         m = netisr_select_cpuid(&netisr_proto[proto], source, m, &cpuid);
 870         if (m == NULL) {
 871                 error = ENOBUFS;
 872                 goto out_unlock;
 873         }
 874         KASSERT(!CPU_ABSENT(cpuid), ("%s: CPU %u absent", __func__, cpuid));
 875         sched_pin();
 876         if (cpuid != curcpu)
 877                 goto queue_fallback;
 878         nwsp = DPCPU_PTR(nws);
 879         npwp = &nwsp->nws_work[proto];
 880
 881         /*-
 882          * We are willing to direct dispatch only if three conditions hold:
 883          *
 884          * (1) The netisr worker isn't already running,
 885          * (2) Another thread isn't already directly dispatching, and
 886          * (3) The netisr hasn't already been woken up.
 887          */
 888         NWS_LOCK(nwsp);
 889         if (nwsp->nws_flags & (NWS_RUNNING | NWS_DISPATCHING | NWS_SCHEDULED)) {
 890                 error = netisr_queue_workstream(nwsp, proto, npwp, m,
 891                     &dosignal);
 892                 NWS_UNLOCK(nwsp);
 893                 if (dosignal)
 894                         NWS_SIGNAL(nwsp);
 895                 goto out_unpin;
 896         }
 897
 898         /*
 899          * The current thread is now effectively the netisr worker, so set
 900          * the dispatching flag to prevent concurrent processing of the
 901          * stream from another thread (even the netisr worker), which could
 902          * otherwise lead to effective misordering of the stream.
 903          */
 904         nwsp->nws_flags |= NWS_DISPATCHING;
 905         NWS_UNLOCK(nwsp);
 906         netisr_proto[proto].np_handler(m);
 907         NWS_LOCK(nwsp);
 908         nwsp->nws_flags &= ~NWS_DISPATCHING;
 909         npwp->nw_handled++;
 910         npwp->nw_hybrid_dispatched++;
 911
 912         /*
 913          * If other work was enqueued by another thread while we were direct
 914          * dispatching, we need to signal the netisr worker to do that work.
 915          * In the future, we might want to do some of that work in the
 916          * current thread, rather than trigger further context switches.  If
 917          * so, we'll want to establish a reasonable bound on the work done in
 918          * the "borrowed" context.
 919          */
 920         if (nwsp->nws_pendingbits != 0) {
 921                 nwsp->nws_flags |= NWS_SCHEDULED;
 922                 dosignal = 1;
 923         } else
 924                 dosignal = 0;
 925         NWS_UNLOCK(nwsp);
 926         if (dosignal)
 927                 NWS_SIGNAL(nwsp);
 928         error = 0;
 929         goto out_unpin;
 930
 931 queue_fallback:
 932         error = netisr_queue_internal(proto, m, cpuid);
 933 out_unpin:
 934         sched_unpin();
 935 out_unlock:
 936 #ifdef NETISR_LOCKING
 937         NETISR_RUNLOCK(&tracker);
 938 #endif
 939         return (error);
 940 }
 941
 942 int
 943 netisr_dispatch(u_int proto, struct mbuf *m)
 944 {
 945
 946         return (netisr_dispatch_src(proto, 0, m));
 947 }
 948
 949 #ifdef DEVICE_POLLING
 950 /*
 951  * Kernel polling borrows a netisr thread to run interface polling in; this
 952  * function allows kernel polling to request that the netisr thread be
 953  * scheduled even if no packets are pending for protocols.
 954  */
 955 void
 956 netisr_sched_poll(void)
 957 {
 958         struct netisr_workstream *nwsp;
 959
 960         nwsp = DPCPU_ID_PTR(nws_array[0], nws);
 961         NWS_SIGNAL(nwsp);
 962 }
 963 #endif
 964
 965 static void
 966 netisr_start_swi(u_int cpuid, struct pcpu *pc)
 967 {
 968         char swiname[12];
 969         struct netisr_workstream *nwsp;
 970         int error;
 971
 972         KASSERT(!CPU_ABSENT(cpuid), ("%s: CPU %u absent", __func__, cpuid));
 973
 974         nwsp = DPCPU_ID_PTR(cpuid, nws);
 975         mtx_init(&nwsp->nws_mtx, "netisr_mtx", NULL, MTX_DEF);
 976         nwsp->nws_cpu = cpuid;
 977         snprintf(swiname, sizeof(swiname), "netisr %u", cpuid);
 978         error = swi_add(&nwsp->nws_intr_event, swiname, swi_net, nwsp,
 979             SWI_NET, INTR_MPSAFE, &nwsp->nws_swi_cookie);
 980         if (error)
 981                 panic("%s: swi_add %d", __func__, error);
 982         pc->pc_netisr = nwsp->nws_intr_event;
 983         if (netisr_bindthreads) {
 984                 error = intr_event_bind(nwsp->nws_intr_event, cpuid);
 985                 if (error != 0)
 986                         printf("%s: cpu %u: intr_event_bind: %d", __func__,
 987                             cpuid, error);
 988         }
 989         NETISR_WLOCK();
 990         nws_array[nws_count] = nwsp->nws_cpu;
 991         nws_count++;
 992         NETISR_WUNLOCK();
 993 }
 994
 995 /*
 996  * Initialize the netisr subsystem.  We rely on BSS and static initialization
 997  * of most fields in global data structures.
 998  *
 999  * Start a worker thread for the boot CPU so that we can support network
1000  * traffic immediately in case the network stack is used before additional
1001  * CPUs are started (for example, diskless boot).
1002  */
1003 static void
1004 netisr_init(void *arg)
1005 {
1006
1007         KASSERT(curcpu == 0, ("%s: not on CPU 0", __func__));
1008
1009         NETISR_LOCK_INIT();
1010         if (netisr_maxthreads < 1)
1011                 netisr_maxthreads = 1;
1012         if (netisr_maxthreads > mp_ncpus) {
1013                 printf("netisr_init: forcing maxthreads from %d to %d\n",
1014                     netisr_maxthreads, mp_ncpus);
1015                 netisr_maxthreads = mp_ncpus;
1016         }
1017         if (netisr_defaultqlimit > netisr_maxqlimit) {
1018                 printf("netisr_init: forcing defaultqlimit from %d to %d\n",
1019                     netisr_defaultqlimit, netisr_maxqlimit);
1020                 netisr_defaultqlimit = netisr_maxqlimit;
1021         }
1022 #ifdef DEVICE_POLLING
1023         /*
1024          * The device polling code is not yet aware of how to deal with
1025          * multiple netisr threads, so for the time being compiling in device
1026          * polling disables parallel netisr workers.
1027          */
1028         if (netisr_maxthreads != 1 || netisr_bindthreads != 0) {
1029                 printf("netisr_init: forcing maxthreads to 1 and "
1030                     "bindthreads to 0 for device polling\n");
1031                 netisr_maxthreads = 1;
1032                 netisr_bindthreads = 0;
1033         }
1034 #endif
1035
1036         netisr_start_swi(curcpu, pcpu_find(curcpu));
1037 }
1038 SYSINIT(netisr_init, SI_SUB_SOFTINTR, SI_ORDER_FIRST, netisr_init, NULL);
1039
1040 /*
1041  * Start worker threads for additional CPUs.  No attempt to gracefully handle
1042  * work reassignment, we don't yet support dynamic reconfiguration.
1043  */
1044 static void
1045 netisr_start(void *arg)
1046 {
1047         struct pcpu *pc;
1048
1049         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
1050                 if (nws_count >= netisr_maxthreads)
1051                         break;
1052                 /* XXXRW: Is skipping absent CPUs still required here? */
1053                 if (CPU_ABSENT(pc->pc_cpuid))
1054                         continue;
1055                 /* Worker will already be present for boot CPU. */
1056                 if (pc->pc_netisr != NULL)
1057                         continue;
1058                 netisr_start_swi(pc->pc_cpuid, pc);
1059         }
1060 }
1061 SYSINIT(netisr_start, SI_SUB_SMP, SI_ORDER_MIDDLE, netisr_start, NULL);
1062
1063 /*
1064  * Sysctl monitoring for netisr: query a list of registered protocols.
1065  */
1066 static int
1067 sysctl_netisr_proto(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1068 {
1069         struct rm_priotracker tracker;
1070         struct sysctl_netisr_proto *snpp, *snp_array;
1071         struct netisr_proto *npp;
1072         u_int counter, proto;
1073         int error;
1074
1075         if (req->newptr != NULL)
1076                 return (EINVAL);
1077         snp_array = malloc(sizeof(*snp_array) * NETISR_MAXPROT, M_TEMP,
1078             M_ZERO | M_WAITOK);
1079         counter = 0;
1080         NETISR_RLOCK(&tracker);
1081         for (proto = 0; proto < NETISR_MAXPROT; proto++) {
1082                 npp = &netisr_proto[proto];
1083                 if (npp->np_name == NULL)
1084                         continue;
1085                 snpp = &snp_array[counter];
1086                 snpp->snp_version = sizeof(*snpp);
1087                 strlcpy(snpp->snp_name, npp->np_name, NETISR_NAMEMAXLEN);
1088                 snpp->snp_proto = proto;
1089                 snpp->snp_qlimit = npp->np_qlimit;
1090                 snpp->snp_policy = npp->np_policy;
1091                 if (npp->np_m2flow != NULL)
1092                         snpp->snp_flags |= NETISR_SNP_FLAGS_M2FLOW;
1093                 if (npp->np_m2cpuid != NULL)
1094                         snpp->snp_flags |= NETISR_SNP_FLAGS_M2CPUID;
1095                 if (npp->np_drainedcpu != NULL)
1096                         snpp->snp_flags |= NETISR_SNP_FLAGS_DRAINEDCPU;
1097                 counter++;
1098         }
1099         NETISR_RUNLOCK(&tracker);
1100         KASSERT(counter <= NETISR_MAXPROT,
1101             ("sysctl_netisr_proto: counter too big (%d)", counter));
1102         error = SYSCTL_OUT(req, snp_array, sizeof(*snp_array) * counter);
1103         free(snp_array, M_TEMP);
1104         return (error);
1105 }
1106
1107 SYSCTL_PROC(_net_isr, OID_AUTO, proto,
1108     CTLFLAG_RD|CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0, sysctl_netisr_proto,
1109     "S,sysctl_netisr_proto",
1110     "Return list of protocols registered with netisr");
1111
1112 /*
1113  * Sysctl monitoring for netisr: query a list of workstreams.
1114  */
1115 static int
1116 sysctl_netisr_workstream(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1117 {
1118         struct rm_priotracker tracker;
1119         struct sysctl_netisr_workstream *snwsp, *snws_array;
1120         struct netisr_workstream *nwsp;
1121         u_int counter, cpuid;
1122         int error;
1123
1124         if (req->newptr != NULL)
1125                 return (EINVAL);
1126         snws_array = malloc(sizeof(*snws_array) * MAXCPU, M_TEMP,
1127             M_ZERO | M_WAITOK);
1128         counter = 0;
1129         NETISR_RLOCK(&tracker);
1130         CPU_FOREACH(cpuid) {
1131                 nwsp = DPCPU_ID_PTR(cpuid, nws);
1132                 if (nwsp->nws_intr_event == NULL)
1133                         continue;
1134                 NWS_LOCK(nwsp);
1135                 snwsp = &snws_array[counter];
1136                 snwsp->snws_version = sizeof(*snwsp);
1137
1138                 /*
1139                  * For now, we equate workstream IDs and CPU IDs in the
1140                  * kernel, but expose them independently to userspace in case
1141                  * that assumption changes in the future.
1142                  */
1143                 snwsp->snws_wsid = cpuid;
1144                 snwsp->snws_cpu = cpuid;
1145                 if (nwsp->nws_intr_event != NULL)
1146                         snwsp->snws_flags |= NETISR_SNWS_FLAGS_INTR;
1147                 NWS_UNLOCK(nwsp);
1148                 counter++;
1149         }
1150         NETISR_RUNLOCK(&tracker);
1151         KASSERT(counter <= MAXCPU,
1152             ("sysctl_netisr_workstream: counter too big (%d)", counter));
1153         error = SYSCTL_OUT(req, snws_array, sizeof(*snws_array) * counter);
1154         free(snws_array, M_TEMP);
1155         return (error);
1156 }
1157
1158 SYSCTL_PROC(_net_isr, OID_AUTO, workstream,
1159     CTLFLAG_RD|CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0, sysctl_netisr_workstream,
1160     "S,sysctl_netisr_workstream",
1161     "Return list of workstreams implemented by netisr");
1162
1163 /*
1164  * Sysctl monitoring for netisr: query per-protocol data across all
1165  * workstreams.
1166  */
1167 static int
1168 sysctl_netisr_work(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1169 {
1170         struct rm_priotracker tracker;
1171         struct sysctl_netisr_work *snwp, *snw_array;
1172         struct netisr_workstream *nwsp;
1173         struct netisr_proto *npp;
1174         struct netisr_work *nwp;
1175         u_int counter, cpuid, proto;
1176         int error;
1177
1178         if (req->newptr != NULL)
1179                 return (EINVAL);
1180         snw_array = malloc(sizeof(*snw_array) * MAXCPU * NETISR_MAXPROT,
1181             M_TEMP, M_ZERO | M_WAITOK);
1182         counter = 0;
1183         NETISR_RLOCK(&tracker);
1184         CPU_FOREACH(cpuid) {
1185                 nwsp = DPCPU_ID_PTR(cpuid, nws);
1186                 if (nwsp->nws_intr_event == NULL)
1187                         continue;
1188                 NWS_LOCK(nwsp);
1189                 for (proto = 0; proto < NETISR_MAXPROT; proto++) {
1190                         npp = &netisr_proto[proto];
1191                         if (npp->np_name == NULL)
1192                                 continue;
1193                         nwp = &nwsp->nws_work[proto];
1194                         snwp = &snw_array[counter];
1195                         snwp->snw_version = sizeof(*snwp);
1196                         snwp->snw_wsid = cpuid;         /* See comment above. */
1197                         snwp->snw_proto = proto;
1198                         snwp->snw_len = nwp->nw_len;
1199                         snwp->snw_watermark = nwp->nw_watermark;
1200                         snwp->snw_dispatched = nwp->nw_dispatched;
1201                         snwp->snw_hybrid_dispatched =
1202                             nwp->nw_hybrid_dispatched;
1203                         snwp->snw_qdrops = nwp->nw_qdrops;
1204                         snwp->snw_queued = nwp->nw_queued;
1205                         snwp->snw_handled = nwp->nw_handled;
1206                         counter++;
1207                 }
1208                 NWS_UNLOCK(nwsp);
1209         }
1210         KASSERT(counter <= MAXCPU * NETISR_MAXPROT,
1211             ("sysctl_netisr_work: counter too big (%d)", counter));
1212         NETISR_RUNLOCK(&tracker);
1213         error = SYSCTL_OUT(req, snw_array, sizeof(*snw_array) * counter);
1214         free(snw_array, M_TEMP);
1215         return (error);
1216 }
1217
1218 SYSCTL_PROC(_net_isr, OID_AUTO, work,
1219     CTLFLAG_RD|CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0, sysctl_netisr_work,
1220     "S,sysctl_netisr_work",
1221     "Return list of per-workstream, per-protocol work in netisr");
1222
1223 #ifdef DDB
1224 DB_SHOW_COMMAND(netisr, db_show_netisr)
1225 {
1226         struct netisr_workstream *nwsp;
1227         struct netisr_work *nwp;
1228         int first, proto;
1229         u_int cpuid;
1230
1231         db_printf("%3s %6s %5s %5s %5s %8s %8s %8s %8s\n", "CPU", "Proto",
1232             "Len", "WMark", "Max", "Disp", "HDisp", "Drop", "Queue");
1233         CPU_FOREACH(cpuid) {
1234                 nwsp = DPCPU_ID_PTR(cpuid, nws);
1235                 if (nwsp->nws_intr_event == NULL)
1236                         continue;
1237                 first = 1;
1238                 for (proto = 0; proto < NETISR_MAXPROT; proto++) {
1239                         if (netisr_proto[proto].np_handler == NULL)
1240                                 continue;
1241                         nwp = &nwsp->nws_work[proto];
1242                         if (first) {
1243                                 db_printf("%3d ", cpuid);
1244                                 first = 0;
1245                         } else
1246                                 db_printf("%3s ", "");
1247                         db_printf(
1248                             "%6s %5d %5d %5d %8ju %8ju %8ju %8ju\n",
1249                             netisr_proto[proto].np_name, nwp->nw_len,
1250                             nwp->nw_watermark, nwp->nw_qlimit,
1251                             nwp->nw_dispatched, nwp->nw_hybrid_dispatched,
1252                             nwp->nw_qdrops, nwp->nw_queued);
1253                 }
1254         }
1255 }
1256 #endif