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 #define IT_WAIT         0x000002        /* Thread is waiting for completion. */
  78
  79 struct  intr_entropy {
  80         struct  thread *td;
  81         uintptr_t event;
  82 };
  83
  84 struct  intr_event *clk_intr_event;
  85 struct  intr_event *tty_intr_event;
  86 void    *vm_ih;
  87 struct proc *intrproc;
  88
  89 static MALLOC_DEFINE(M_ITHREAD, "ithread", "Interrupt Threads");
  90
  91 static int intr_storm_threshold = 1000;
  92 TUNABLE_INT("hw.intr_storm_threshold", &intr_storm_threshold);
  93 SYSCTL_INT(_hw, OID_AUTO, intr_storm_threshold, CTLFLAG_RW,
  94     &intr_storm_threshold, 0,
  95     "Number of consecutive interrupts before storm protection is enabled");
  96 static TAILQ_HEAD(, intr_event) event_list =
  97     TAILQ_HEAD_INITIALIZER(event_list);
  98 static struct mtx event_lock;
  99 MTX_SYSINIT(intr_event_list, &event_lock, "intr event list", MTX_DEF);
 100
 101 static void     intr_event_update(struct intr_event *ie);
 102 #ifdef INTR_FILTER
 103 static int      intr_event_schedule_thread(struct intr_event *ie,
 104                     struct intr_thread *ithd);
 105 static int      intr_filter_loop(struct intr_event *ie,
 106                     struct trapframe *frame, struct intr_thread **ithd);
 107 static struct intr_thread *ithread_create(const char *name,
 108                               struct intr_handler *ih);
 109 #else
 110 static int      intr_event_schedule_thread(struct intr_event *ie);
 111 static struct intr_thread *ithread_create(const char *name);
 112 #endif
 113 static void     ithread_destroy(struct intr_thread *ithread);
 114 static void     ithread_execute_handlers(struct proc *p,
 115                     struct intr_event *ie);
 116 #ifdef INTR_FILTER
 117 static void     priv_ithread_execute_handler(struct proc *p,
 118                     struct intr_handler *ih);
 119 #endif
 120 static void     ithread_loop(void *);
 121 static void     ithread_update(struct intr_thread *ithd);
 122 static void     start_softintr(void *);
 123
 124 /* Map an interrupt type to an ithread priority. */
 125 u_char
 126 intr_priority(enum intr_type flags)
 127 {
 128         u_char pri;
 129
 130         flags &= (INTR_TYPE_TTY | INTR_TYPE_BIO | INTR_TYPE_NET |
 131             INTR_TYPE_CAM | INTR_TYPE_MISC | INTR_TYPE_CLK | INTR_TYPE_AV);
 132         switch (flags) {
 133         case INTR_TYPE_TTY:
 134                 pri = PI_TTY;
 135                 break;
 136         case INTR_TYPE_BIO:
 137                 pri = PI_DISK;
 138                 break;
 139         case INTR_TYPE_NET:
 140                 pri = PI_NET;
 141                 break;
 142         case INTR_TYPE_CAM:
 143                 pri = PI_DISK;
 144                 break;
 145         case INTR_TYPE_AV:
 146                 pri = PI_AV;
 147                 break;
 148         case INTR_TYPE_CLK:
 149                 pri = PI_REALTIME;
 150                 break;
 151         case INTR_TYPE_MISC:
 152                 pri = PI_DULL;          /* don't care */
 153                 break;
 154         default:
 155                 /* We didn't specify an interrupt level. */
 156                 panic("intr_priority: no interrupt type in flags");
 157         }
 158
 159         return pri;
 160 }
 161
 162 /*
 163  * Update an ithread based on the associated intr_event.
 164  */
 165 static void
 166 ithread_update(struct intr_thread *ithd)
 167 {
 168         struct intr_event *ie;
 169         struct thread *td;
 170         u_char pri;
 171
 172         ie = ithd->it_event;
 173         td = ithd->it_thread;
 174
 175         /* Determine the overall priority of this event. */
 176         if (TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers))
 177                 pri = PRI_MAX_ITHD;
 178         else
 179                 pri = TAILQ_FIRST(&ie->ie_handlers)->ih_pri;
 180
 181         /* Update name and priority. */
 182         strlcpy(td->td_name, ie->ie_fullname, sizeof(td->td_name));
 183 #ifdef KTR
 184         sched_clear_tdname(td);
 185 #endif
 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(ie->ie_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         /* Create a thread if we need one. */
 549         while (ie->ie_thread == NULL && handler != NULL) {
 550                 if (ie->ie_flags & IE_ADDING_THREAD)
 551                         msleep(ie, &ie->ie_lock, 0, "ithread", 0);
 552                 else {
 553                         ie->ie_flags |= IE_ADDING_THREAD;
 554                         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 555                         it = ithread_create("intr: newborn");
 556                         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 557                         ie->ie_flags &= ~IE_ADDING_THREAD;
 558                         ie->ie_thread = it;
 559                         it->it_event = ie;
 560                         ithread_update(it);
 561                         wakeup(ie);
 562                 }
 563         }
 564
 565         /* Add the new handler to the event in priority order. */
 566         TAILQ_FOREACH(temp_ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
 567                 if (temp_ih->ih_pri > ih->ih_pri)
 568                         break;
 569         }
 570         if (temp_ih == NULL)
 571                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ie->ie_handlers, ih, ih_next);
 572         else
 573                 TAILQ_INSERT_BEFORE(temp_ih, ih, ih_next);
 574         intr_event_update(ie);
 575
 576         CTR3(KTR_INTR, "%s: added %s to %s", __func__, ih->ih_name,
 577             ie->ie_name);
 578         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 579
 580         if (cookiep != NULL)
 581                 *cookiep = ih;
 582         return (0);
 583 }
 584 #else
 585 int
 586 intr_event_add_handler(struct intr_event *ie, const char *name,
 587     driver_filter_t filter, driver_intr_t handler, void *arg, u_char pri,
 588     enum intr_type flags, void **cookiep)
 589 {
 590         struct intr_handler *ih, *temp_ih;
 591         struct intr_thread *it;
 592
 593         if (ie == NULL || name == NULL || (handler == NULL && filter == NULL))
 594                 return (EINVAL);
 595
 596         /* Allocate and populate an interrupt handler structure. */
 597         ih = malloc(sizeof(struct intr_handler), M_ITHREAD, M_WAITOK | M_ZERO);
 598         ih->ih_filter = filter;
 599         ih->ih_handler = handler;
 600         ih->ih_argument = arg;
 601         strlcpy(ih->ih_name, name, sizeof(ih->ih_name));
 602         ih->ih_event = ie;
 603         ih->ih_pri = pri;
 604         if (flags & INTR_EXCL)
 605                 ih->ih_flags = IH_EXCLUSIVE;
 606         if (flags & INTR_MPSAFE)
 607                 ih->ih_flags |= IH_MPSAFE;
 608         if (flags & INTR_ENTROPY)
 609                 ih->ih_flags |= IH_ENTROPY;
 610
 611         /* We can only have one exclusive handler in a event. */
 612         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 613         if (!TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers)) {
 614                 if ((flags & INTR_EXCL) ||
 615                     (TAILQ_FIRST(&ie->ie_handlers)->ih_flags & IH_EXCLUSIVE)) {
 616                         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 617                         free(ih, M_ITHREAD);
 618                         return (EINVAL);
 619                 }
 620         }
 621
 622         /* For filtered handlers, create a private ithread to run on. */
 623         if (filter != NULL && handler != NULL) {
 624                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 625                 it = ithread_create("intr: newborn", ih);
 626                 mtx_lock(&ie->ie_lock);
 627                 it->it_event = ie;
 628                 ih->ih_thread = it;
 629                 ithread_update(it); /* XXX - do we really need this?!?!? */
 630         } else { /* Create the global per-event thread if we need one. */
 631                 while (ie->ie_thread == NULL && handler != NULL) {
 632                         if (ie->ie_flags & IE_ADDING_THREAD)
 633                                 msleep(ie, &ie->ie_lock, 0, "ithread", 0);
 634                         else {
 635                                 ie->ie_flags |= IE_ADDING_THREAD;
 636                                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 637                                 it = ithread_create("intr: newborn", ih);
 638                                 mtx_lock(&ie->ie_lock);
 639                                 ie->ie_flags &= ~IE_ADDING_THREAD;
 640                                 ie->ie_thread = it;
 641                                 it->it_event = ie;
 642                                 ithread_update(it);
 643                                 wakeup(ie);
 644                         }
 645                 }
 646         }
 647
 648         /* Add the new handler to the event in priority order. */
 649         TAILQ_FOREACH(temp_ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
 650                 if (temp_ih->ih_pri > ih->ih_pri)
 651                         break;
 652         }
 653         if (temp_ih == NULL)
 654                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ie->ie_handlers, ih, ih_next);
 655         else
 656                 TAILQ_INSERT_BEFORE(temp_ih, ih, ih_next);
 657         intr_event_update(ie);
 658
 659         CTR3(KTR_INTR, "%s: added %s to %s", __func__, ih->ih_name,
 660             ie->ie_name);
 661         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 662
 663         if (cookiep != NULL)
 664                 *cookiep = ih;
 665         return (0);
 666 }
 667 #endif
 668
 669 /*
 670  * Append a description preceded by a ':' to the name of the specified
 671  * interrupt handler.
 672  */
 673 int
 674 intr_event_describe_handler(struct intr_event *ie, void *cookie,
 675     const char *descr)
 676 {
 677         struct intr_handler *ih;
 678         size_t space;
 679         char *start;
 680
 681         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 682 #ifdef INVARIANTS
 683         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
 684                 if (ih == cookie)
 685                         break;
 686         }
 687         if (ih == NULL) {
 688                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 689                 panic("handler %p not found in interrupt event %p", cookie, ie);
 690         }
 691 #endif
 692         ih = cookie;
 693
 694         /*
 695          * Look for an existing description by checking for an
 696          * existing ":".  This assumes device names do not include
 697          * colons.  If one is found, prepare to insert the new
 698          * description at that point.  If one is not found, find the
 699          * end of the name to use as the insertion point.
 700          */
 701         start = strchr(ih->ih_name, ':');
 702         if (start == NULL)
 703                 start = strchr(ih->ih_name, 0);
 704
 705         /*
 706          * See if there is enough remaining room in the string for the
 707          * description + ":".  The "- 1" leaves room for the trailing
 708          * '\0'.  The "+ 1" accounts for the colon.
 709          */
 710         space = sizeof(ih->ih_name) - (start - ih->ih_name) - 1;
 711         if (strlen(descr) + 1 > space) {
 712                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 713                 return (ENOSPC);
 714         }
 715
 716         /* Append a colon followed by the description. */
 717         *start = ':';
 718         strcpy(start + 1, descr);
 719         intr_event_update(ie);
 720         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 721         return (0);
 722 }
 723
 724 /*
 725  * Return the ie_source field from the intr_event an intr_handler is
 726  * associated with.
 727  */
 728 void *
 729 intr_handler_source(void *cookie)
 730 {
 731         struct intr_handler *ih;
 732         struct intr_event *ie;
 733
 734         ih = (struct intr_handler *)cookie;
 735         if (ih == NULL)
 736                 return (NULL);
 737         ie = ih->ih_event;
 738         KASSERT(ie != NULL,
 739             ("interrupt handler \"%s\" has a NULL interrupt event",
 740             ih->ih_name));
 741         return (ie->ie_source);
 742 }
 743
 744 /*
 745  * Sleep until an ithread finishes executing an interrupt handler.
 746  *
 747  * XXX Doesn't currently handle interrupt filters or fast interrupt
 748  * handlers.  This is intended for compatibility with linux drivers
 749  * only.  Do not use in BSD code.
 750  */
 751 void
 752 _intr_drain(int irq)
 753 {
 754         struct intr_event *ie;
 755         struct intr_thread *ithd;
 756         struct thread *td;
 757
 758         ie = intr_lookup(irq);
 759         if (ie == NULL)
 760                 return;
 761         if (ie->ie_thread == NULL)
 762                 return;
 763         ithd = ie->ie_thread;
 764         td = ithd->it_thread;
 765         /*
 766          * We set the flag and wait for it to be cleared to avoid
 767          * long delays with potentially busy interrupt handlers
 768          * were we to only sample TD_AWAITING_INTR() every tick.
 769          */
 770         thread_lock(td);
 771         if (!TD_AWAITING_INTR(td)) {
 772                 ithd->it_flags |= IT_WAIT;
 773                 while (ithd->it_flags & IT_WAIT) {
 774                         thread_unlock(td);
 775                         pause("idrain", 1);
 776                         thread_lock(td);
 777                 }
 778         }
 779         thread_unlock(td);
 780         return;
 781 }
 782
 783
 784 #ifndef INTR_FILTER
 785 int
 786 intr_event_remove_handler(void *cookie)
 787 {
 788         struct intr_handler *handler = (struct intr_handler *)cookie;
 789         struct intr_event *ie;
 790 #ifdef INVARIANTS
 791         struct intr_handler *ih;
 792 #endif
 793 #ifdef notyet
 794         int dead;
 795 #endif
 796
 797         if (handler == NULL)
 798                 return (EINVAL);
 799         ie = handler->ih_event;
 800         KASSERT(ie != NULL,
 801             ("interrupt handler \"%s\" has a NULL interrupt event",
 802             handler->ih_name));
 803         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 804         CTR3(KTR_INTR, "%s: removing %s from %s", __func__, handler->ih_name,
 805             ie->ie_name);
 806 #ifdef INVARIANTS
 807         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next)
 808                 if (ih == handler)
 809                         goto ok;
 810         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 811         panic("interrupt handler \"%s\" not found in interrupt event \"%s\"",
 812             ih->ih_name, ie->ie_name);
 813 ok:
 814 #endif
 815         /*
 816          * If there is no ithread, then just remove the handler and return.
 817          * XXX: Note that an INTR_FAST handler might be running on another
 818          * CPU!
 819          */
 820         if (ie->ie_thread == NULL) {
 821                 TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, handler, ih_next);
 822                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 823                 free(handler, M_ITHREAD);
 824                 return (0);
 825         }
 826
 827         /*
 828          * If the interrupt thread is already running, then just mark this
 829          * handler as being dead and let the ithread do the actual removal.
 830          *
 831          * During a cold boot while cold is set, msleep() does not sleep,
 832          * so we have to remove the handler here rather than letting the
 833          * thread do it.
 834          */
 835         thread_lock(ie->ie_thread->it_thread);
 836         if (!TD_AWAITING_INTR(ie->ie_thread->it_thread) && !cold) {
 837                 handler->ih_flags |= IH_DEAD;
 838
 839                 /*
 840                  * Ensure that the thread will process the handler list
 841                  * again and remove this handler if it has already passed
 842                  * it on the list.
 843                  */
 844                 atomic_store_rel_int(&ie->ie_thread->it_need, 1);
 845         } else
 846                 TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, handler, ih_next);
 847         thread_unlock(ie->ie_thread->it_thread);
 848         while (handler->ih_flags & IH_DEAD)
 849                 msleep(handler, &ie->ie_lock, 0, "iev_rmh", 0);
 850         intr_event_update(ie);
 851 #ifdef notyet
 852         /*
 853          * XXX: This could be bad in the case of ppbus(8).  Also, I think
 854          * this could lead to races of stale data when servicing an
 855          * interrupt.
 856          */
 857         dead = 1;
 858         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
 859                 if (!(ih->ih_flags & IH_FAST)) {
 860                         dead = 0;
 861                         break;
 862                 }
 863         }
 864         if (dead) {
 865                 ithread_destroy(ie->ie_thread);
 866                 ie->ie_thread = NULL;
 867         }
 868 #endif
 869         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 870         free(handler, M_ITHREAD);
 871         return (0);
 872 }
 873
 874 static int
 875 intr_event_schedule_thread(struct intr_event *ie)
 876 {
 877         struct intr_entropy entropy;
 878         struct intr_thread *it;
 879         struct thread *td;
 880         struct thread *ctd;
 881         struct proc *p;
 882
 883         /*
 884          * If no ithread or no handlers, then we have a stray interrupt.
 885          */
 886         if (ie == NULL || TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers) ||
 887             ie->ie_thread == NULL)
 888                 return (EINVAL);
 889
 890         ctd = curthread;
 891         it = ie->ie_thread;
 892         td = it->it_thread;
 893         p = td->td_proc;
 894
 895         /*
 896          * If any of the handlers for this ithread claim to be good
 897          * sources of entropy, then gather some.
 898          */
 899         if (harvest.interrupt && ie->ie_flags & IE_ENTROPY) {
 900                 CTR3(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s) gathering entropy", __func__,
 901                     p->p_pid, td->td_name);
 902                 entropy.event = (uintptr_t)ie;
 903                 entropy.td = ctd;
 904                 random_harvest(&entropy, sizeof(entropy), 2,
 905                     RANDOM_INTERRUPT);
 906         }
 907
 908         KASSERT(p != NULL, ("ithread %s has no process", ie->ie_name));
 909
 910         /*
 911          * Set it_need to tell the thread to keep running if it is already
 912          * running.  Then, lock the thread and see if we actually need to
 913          * put it on the runqueue.
 914          */
 915         atomic_store_rel_int(&it->it_need, 1);
 916         thread_lock(td);
 917         if (TD_AWAITING_INTR(td)) {
 918                 CTR3(KTR_INTR, "%s: schedule pid %d (%s)", __func__, p->p_pid,
 919                     td->td_name);
 920                 TD_CLR_IWAIT(td);
 921                 sched_add(td, SRQ_INTR);
 922         } else {
 923                 CTR5(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s): it_need %d, state %d",
 924                     __func__, p->p_pid, td->td_name, it->it_need, td->td_state);
 925         }
 926         thread_unlock(td);
 927
 928         return (0);
 929 }
 930 #else
 931 int
 932 intr_event_remove_handler(void *cookie)
 933 {
 934         struct intr_handler *handler = (struct intr_handler *)cookie;
 935         struct intr_event *ie;
 936         struct intr_thread *it;
 937 #ifdef INVARIANTS
 938         struct intr_handler *ih;
 939 #endif
 940 #ifdef notyet
 941         int dead;
 942 #endif
 943
 944         if (handler == NULL)
 945                 return (EINVAL);
 946         ie = handler->ih_event;
 947         KASSERT(ie != NULL,
 948             ("interrupt handler \"%s\" has a NULL interrupt event",
 949             handler->ih_name));
 950         mtx_lock(&ie->ie_lock);
 951         CTR3(KTR_INTR, "%s: removing %s from %s", __func__, handler->ih_name,
 952             ie->ie_name);
 953 #ifdef INVARIANTS
 954         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next)
 955                 if (ih == handler)
 956                         goto ok;
 957         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 958         panic("interrupt handler \"%s\" not found in interrupt event \"%s\"",
 959             ih->ih_name, ie->ie_name);
 960 ok:
 961 #endif
 962         /*
 963          * If there are no ithreads (per event and per handler), then
 964          * just remove the handler and return.
 965          * XXX: Note that an INTR_FAST handler might be running on another CPU!
 966          */
 967         if (ie->ie_thread == NULL && handler->ih_thread == NULL) {
 968                 TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, handler, ih_next);
 969                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
 970                 free(handler, M_ITHREAD);
 971                 return (0);
 972         }
 973
 974         /* Private or global ithread? */
 975         it = (handler->ih_thread) ? handler->ih_thread : ie->ie_thread;
 976         /*
 977          * If the interrupt thread is already running, then just mark this
 978          * handler as being dead and let the ithread do the actual removal.
 979          *
 980          * During a cold boot while cold is set, msleep() does not sleep,
 981          * so we have to remove the handler here rather than letting the
 982          * thread do it.
 983          */
 984         thread_lock(it->it_thread);
 985         if (!TD_AWAITING_INTR(it->it_thread) && !cold) {
 986                 handler->ih_flags |= IH_DEAD;
 987
 988                 /*
 989                  * Ensure that the thread will process the handler list
 990                  * again and remove this handler if it has already passed
 991                  * it on the list.
 992                  */
 993                 atomic_store_rel_int(&it->it_need, 1);
 994         } else
 995                 TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, handler, ih_next);
 996         thread_unlock(it->it_thread);
 997         while (handler->ih_flags & IH_DEAD)
 998                 msleep(handler, &ie->ie_lock, 0, "iev_rmh", 0);
 999         /*
1000          * At this point, the handler has been disconnected from the event,
1001          * so we can kill the private ithread if any.
1002          */
1003         if (handler->ih_thread) {
1004                 ithread_destroy(handler->ih_thread);
1005                 handler->ih_thread = NULL;
1006         }
1007         intr_event_update(ie);
1008 #ifdef notyet
1009         /*
1010          * XXX: This could be bad in the case of ppbus(8).  Also, I think
1011          * this could lead to races of stale data when servicing an
1012          * interrupt.
1013          */
1014         dead = 1;
1015         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
1016                 if (handler != NULL) {
1017                         dead = 0;
1018                         break;
1019                 }
1020         }
1021         if (dead) {
1022                 ithread_destroy(ie->ie_thread);
1023                 ie->ie_thread = NULL;
1024         }
1025 #endif
1026         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
1027         free(handler, M_ITHREAD);
1028         return (0);
1029 }
1030
1031 static int
1032 intr_event_schedule_thread(struct intr_event *ie, struct intr_thread *it)
1033 {
1034         struct intr_entropy entropy;
1035         struct thread *td;
1036         struct thread *ctd;
1037         struct proc *p;
1038
1039         /*
1040          * If no ithread or no handlers, then we have a stray interrupt.
1041          */
1042         if (ie == NULL || TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers) || it == NULL)
1043                 return (EINVAL);
1044
1045         ctd = curthread;
1046         td = it->it_thread;
1047         p = td->td_proc;
1048
1049         /*
1050          * If any of the handlers for this ithread claim to be good
1051          * sources of entropy, then gather some.
1052          */
1053         if (harvest.interrupt && ie->ie_flags & IE_ENTROPY) {
1054                 CTR3(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s) gathering entropy", __func__,
1055                     p->p_pid, td->td_name);
1056                 entropy.event = (uintptr_t)ie;
1057                 entropy.td = ctd;
1058                 random_harvest(&entropy, sizeof(entropy), 2,
1059                     RANDOM_INTERRUPT);
1060         }
1061
1062         KASSERT(p != NULL, ("ithread %s has no process", ie->ie_name));
1063
1064         /*
1065          * Set it_need to tell the thread to keep running if it is already
1066          * running.  Then, lock the thread and see if we actually need to
1067          * put it on the runqueue.
1068          */
1069         atomic_store_rel_int(&it->it_need, 1);
1070         thread_lock(td);
1071         if (TD_AWAITING_INTR(td)) {
1072                 CTR3(KTR_INTR, "%s: schedule pid %d (%s)", __func__, p->p_pid,
1073                     td->td_name);
1074                 TD_CLR_IWAIT(td);
1075                 sched_add(td, SRQ_INTR);
1076         } else {
1077                 CTR5(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s): it_need %d, state %d",
1078                     __func__, p->p_pid, td->td_name, it->it_need, td->td_state);
1079         }
1080         thread_unlock(td);
1081
1082         return (0);
1083 }
1084 #endif
1085
1086 /*
1087  * Allow interrupt event binding for software interrupt handlers -- a no-op,
1088  * since interrupts are generated in software rather than being directed by
1089  * a PIC.
1090  */
1091 static int
1092 swi_assign_cpu(void *arg, u_char cpu)
1093 {
1094
1095         return (0);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Add a software interrupt handler to a specified event.  If a given event
1100  * is not specified, then a new event is created.
1101  */
1102 int
1103 swi_add(struct intr_event **eventp, const char *name, driver_intr_t handler,
1104             void *arg, int pri, enum intr_type flags, void **cookiep)
1105 {
1106         struct intr_event *ie;
1107         int error;
1108
1109         if (flags & INTR_ENTROPY)
1110                 return (EINVAL);
1111
1112         ie = (eventp != NULL) ? *eventp : NULL;
1113
1114         if (ie != NULL) {
1115                 if (!(ie->ie_flags & IE_SOFT))
1116                         return (EINVAL);
1117         } else {
1118                 error = intr_event_create(&ie, NULL, IE_SOFT, 0,
1119                     NULL, NULL, NULL, swi_assign_cpu, "swi%d:", pri);
1120                 if (error)
1121                         return (error);
1122                 if (eventp != NULL)
1123                         *eventp = ie;
1124         }
1125         error = intr_event_add_handler(ie, name, NULL, handler, arg,
1126             PI_SWI(pri), flags, cookiep);
1127         return (error);
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Schedule a software interrupt thread.
1132  */
1133 void
1134 swi_sched(void *cookie, int flags)
1135 {
1136         struct intr_handler *ih = (struct intr_handler *)cookie;
1137         struct intr_event *ie = ih->ih_event;
1138         struct intr_entropy entropy;
1139         int error;
1140
1141         CTR3(KTR_INTR, "swi_sched: %s %s need=%d", ie->ie_name, ih->ih_name,
1142             ih->ih_need);
1143
1144         if (harvest.swi) {
1145                 CTR2(KTR_INTR, "swi_sched: pid %d (%s) gathering entropy",
1146                     curproc->p_pid, curthread->td_name);
1147                 entropy.event = (uintptr_t)ih;
1148                 entropy.td = curthread;
1149                 random_harvest(&entropy, sizeof(entropy), 1,
1150                     RANDOM_SWI);
1151         }
1152
1153         /*
1154          * Set ih_need for this handler so that if the ithread is already
1155          * running it will execute this handler on the next pass.  Otherwise,
1156          * it will execute it the next time it runs.
1157          */
1158         atomic_store_rel_int(&ih->ih_need, 1);
1159
1160         if (!(flags & SWI_DELAY)) {
1161                 PCPU_INC(cnt.v_soft);
1162 #ifdef INTR_FILTER
1163                 error = intr_event_schedule_thread(ie, ie->ie_thread);
1164 #else
1165                 error = intr_event_schedule_thread(ie);
1166 #endif
1167                 KASSERT(error == 0, ("stray software interrupt"));
1168         }
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Remove a software interrupt handler.  Currently this code does not
1173  * remove the associated interrupt event if it becomes empty.  Calling code
1174  * may do so manually via intr_event_destroy(), but that's not really
1175  * an optimal interface.
1176  */
1177 int
1178 swi_remove(void *cookie)
1179 {
1180
1181         return (intr_event_remove_handler(cookie));
1182 }
1183
1184 #ifdef INTR_FILTER
1185 static void
1186 priv_ithread_execute_handler(struct proc *p, struct intr_handler *ih)
1187 {
1188         struct intr_event *ie;
1189
1190         ie = ih->ih_event;
1191         /*
1192          * If this handler is marked for death, remove it from
1193          * the list of handlers and wake up the sleeper.
1194          */
1195         if (ih->ih_flags & IH_DEAD) {
1196                 mtx_lock(&ie->ie_lock);
1197                 TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, ih, ih_next);
1198                 ih->ih_flags &= ~IH_DEAD;
1199                 wakeup(ih);
1200                 mtx_unlock(&ie->ie_lock);
1201                 return;
1202         }
1203
1204         /* Execute this handler. */
1205         CTR6(KTR_INTR, "%s: pid %d exec %p(%p) for %s flg=%x",
1206              __func__, p->p_pid, (void *)ih->ih_handler, ih->ih_argument,
1207              ih->ih_name, ih->ih_flags);
1208
1209         if (!(ih->ih_flags & IH_MPSAFE))
1210                 mtx_lock(&Giant);
1211         ih->ih_handler(ih->ih_argument);
1212         if (!(ih->ih_flags & IH_MPSAFE))
1213                 mtx_unlock(&Giant);
1214 }
1215 #endif
1216
1217 /*
1218  * This is a public function for use by drivers that mux interrupt
1219  * handlers for child devices from their interrupt handler.
1220  */
1221 void
1222 intr_event_execute_handlers(struct proc *p, struct intr_event *ie)
1223 {
1224         struct intr_handler *ih, *ihn;
1225
1226         TAILQ_FOREACH_SAFE(ih, &ie->ie_handlers, ih_next, ihn) {
1227                 /*
1228                  * If this handler is marked for death, remove it from
1229                  * the list of handlers and wake up the sleeper.
1230                  */
1231                 if (ih->ih_flags & IH_DEAD) {
1232                         mtx_lock(&ie->ie_lock);
1233                         TAILQ_REMOVE(&ie->ie_handlers, ih, ih_next);
1234                         ih->ih_flags &= ~IH_DEAD;
1235                         wakeup(ih);
1236                         mtx_unlock(&ie->ie_lock);
1237                         continue;
1238                 }
1239
1240                 /* Skip filter only handlers */
1241                 if (ih->ih_handler == NULL)
1242                         continue;
1243
1244                 /*
1245                  * For software interrupt threads, we only execute
1246                  * handlers that have their need flag set.  Hardware
1247                  * interrupt threads always invoke all of their handlers.
1248                  */
1249                 if (ie->ie_flags & IE_SOFT) {
1250                         if (atomic_load_acq_int(&ih->ih_need) == 0)
1251                                 continue;
1252                         else
1253                                 atomic_store_rel_int(&ih->ih_need, 0);
1254                 }
1255
1256                 /* Execute this handler. */
1257                 CTR6(KTR_INTR, "%s: pid %d exec %p(%p) for %s flg=%x",
1258                     __func__, p->p_pid, (void *)ih->ih_handler,
1259                     ih->ih_argument, ih->ih_name, ih->ih_flags);
1260
1261                 if (!(ih->ih_flags & IH_MPSAFE))
1262                         mtx_lock(&Giant);
1263                 ih->ih_handler(ih->ih_argument);
1264                 if (!(ih->ih_flags & IH_MPSAFE))
1265                         mtx_unlock(&Giant);
1266         }
1267 }
1268
1269 static void
1270 ithread_execute_handlers(struct proc *p, struct intr_event *ie)
1271 {
1272
1273         /* Interrupt handlers should not sleep. */
1274         if (!(ie->ie_flags & IE_SOFT))
1275                 THREAD_NO_SLEEPING();
1276         intr_event_execute_handlers(p, ie);
1277         if (!(ie->ie_flags & IE_SOFT))
1278                 THREAD_SLEEPING_OK();
1279
1280         /*
1281          * Interrupt storm handling:
1282          *
1283          * If this interrupt source is currently storming, then throttle
1284          * it to only fire the handler once  per clock tick.
1285          *
1286          * If this interrupt source is not currently storming, but the
1287          * number of back to back interrupts exceeds the storm threshold,
1288          * then enter storming mode.
1289          */
1290         if (intr_storm_threshold != 0 && ie->ie_count >= intr_storm_threshold &&
1291             !(ie->ie_flags & IE_SOFT)) {
1292                 /* Report the message only once every second. */
1293                 if (ppsratecheck(&ie->ie_warntm, &ie->ie_warncnt, 1)) {
1294                         printf(
1295         "interrupt storm detected on \"%s\"; throttling interrupt source\n",
1296                             ie->ie_name);
1297                 }
1298                 pause("istorm", 1);
1299         } else
1300                 ie->ie_count++;
1301
1302         /*
1303          * Now that all the handlers have had a chance to run, reenable
1304          * the interrupt source.
1305          */
1306         if (ie->ie_post_ithread != NULL)
1307                 ie->ie_post_ithread(ie->ie_source);
1308 }
1309
1310 #ifndef INTR_FILTER
1311 /*
1312  * This is the main code for interrupt threads.
1313  */
1314 static void
1315 ithread_loop(void *arg)
1316 {
1317         struct intr_thread *ithd;
1318         struct intr_event *ie;
1319         struct thread *td;
1320         struct proc *p;
1321         int wake;
1322
1323         td = curthread;
1324         p = td->td_proc;
1325         ithd = (struct intr_thread *)arg;
1326         KASSERT(ithd->it_thread == td,
1327             ("%s: ithread and proc linkage out of sync", __func__));
1328         ie = ithd->it_event;
1329         ie->ie_count = 0;
1330         wake = 0;
1331
1332         /*
1333          * As long as we have interrupts outstanding, go through the
1334          * list of handlers, giving each one a go at it.
1335          */
1336         for (;;) {
1337                 /*
1338                  * If we are an orphaned thread, then just die.
1339                  */
1340                 if (ithd->it_flags & IT_DEAD) {
1341                         CTR3(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s) exiting", __func__,
1342                             p->p_pid, td->td_name);
1343                         free(ithd, M_ITHREAD);
1344                         kthread_exit();
1345                 }
1346
1347                 /*
1348                  * Service interrupts.  If another interrupt arrives while
1349                  * we are running, it will set it_need to note that we
1350                  * should make another pass.
1351                  */
1352                 while (atomic_load_acq_int(&ithd->it_need) != 0) {
1353                         /*
1354                          * This might need a full read and write barrier
1355                          * to make sure that this write posts before any
1356                          * of the memory or device accesses in the
1357                          * handlers.
1358                          */
1359                         atomic_store_rel_int(&ithd->it_need, 0);
1360                         ithread_execute_handlers(p, ie);
1361                 }
1362                 WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "suspending ithread");
1363                 mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
1364
1365                 /*
1366                  * Processed all our interrupts.  Now get the sched
1367                  * lock.  This may take a while and it_need may get
1368                  * set again, so we have to check it again.
1369                  */
1370                 thread_lock(td);
1371                 if ((atomic_load_acq_int(&ithd->it_need) == 0) &&
1372                     !(ithd->it_flags & (IT_DEAD | IT_WAIT))) {
1373                         TD_SET_IWAIT(td);
1374                         ie->ie_count = 0;
1375                         mi_switch(SW_VOL | SWT_IWAIT, NULL);
1376                 }
1377                 if (ithd->it_flags & IT_WAIT) {
1378                         wake = 1;
1379                         ithd->it_flags &= ~IT_WAIT;
1380                 }
1381                 thread_unlock(td);
1382                 if (wake) {
1383                         wakeup(ithd);
1384                         wake = 0;
1385                 }
1386         }
1387 }
1388
1389 /*
1390  * Main interrupt handling body.
1391  *
1392  * Input:
1393  * o ie:                        the event connected to this interrupt.
1394  * o frame:                     some archs (i.e. i386) pass a frame to some.
1395  *                              handlers as their main argument.
1396  * Return value:
1397  * o 0:                         everything ok.
1398  * o EINVAL:                    stray interrupt.
1399  */
1400 int
1401 intr_event_handle(struct intr_event *ie, struct trapframe *frame)
1402 {
1403         struct intr_handler *ih;
1404         struct trapframe *oldframe;
1405         struct thread *td;
1406         int error, ret, thread;
1407
1408         td = curthread;
1409
1410         /* An interrupt with no event or handlers is a stray interrupt. */
1411         if (ie == NULL || TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers))
1412                 return (EINVAL);
1413
1414         /*
1415          * Execute fast interrupt handlers directly.
1416          * To support clock handlers, if a handler registers
1417          * with a NULL argument, then we pass it a pointer to
1418          * a trapframe as its argument.
1419          */
1420         td->td_intr_nesting_level++;
1421         thread = 0;
1422         ret = 0;
1423         critical_enter();
1424         oldframe = td->td_intr_frame;
1425         td->td_intr_frame = frame;
1426         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
1427                 if (ih->ih_filter == NULL) {
1428                         thread = 1;
1429                         continue;
1430                 }
1431                 CTR4(KTR_INTR, "%s: exec %p(%p) for %s", __func__,
1432                     ih->ih_filter, ih->ih_argument == NULL ? frame :
1433                     ih->ih_argument, ih->ih_name);
1434                 if (ih->ih_argument == NULL)
1435                         ret = ih->ih_filter(frame);
1436                 else
1437                         ret = ih->ih_filter(ih->ih_argument);
1438                 KASSERT(ret == FILTER_STRAY ||
1439                     ((ret & (FILTER_SCHEDULE_THREAD | FILTER_HANDLED)) != 0 &&
1440                     (ret & ~(FILTER_SCHEDULE_THREAD | FILTER_HANDLED)) == 0),
1441                     ("%s: incorrect return value %#x from %s", __func__, ret,
1442                     ih->ih_name));
1443
1444                 /*
1445                  * Wrapper handler special handling:
1446                  *
1447                  * in some particular cases (like pccard and pccbb),
1448                  * the _real_ device handler is wrapped in a couple of
1449                  * functions - a filter wrapper and an ithread wrapper.
1450                  * In this case (and just in this case), the filter wrapper
1451                  * could ask the system to schedule the ithread and mask
1452                  * the interrupt source if the wrapped handler is composed
1453                  * of just an ithread handler.
1454                  *
1455                  * TODO: write a generic wrapper to avoid people rolling
1456                  * their own
1457                  */
1458                 if (!thread) {
1459                         if (ret == FILTER_SCHEDULE_THREAD)
1460                                 thread = 1;
1461                 }
1462         }
1463         td->td_intr_frame = oldframe;
1464
1465         if (thread) {
1466                 if (ie->ie_pre_ithread != NULL)
1467                         ie->ie_pre_ithread(ie->ie_source);
1468         } else {
1469                 if (ie->ie_post_filter != NULL)
1470                         ie->ie_post_filter(ie->ie_source);
1471         }
1472
1473         /* Schedule the ithread if needed. */
1474         if (thread) {
1475                 error = intr_event_schedule_thread(ie);
1476 #ifndef XEN
1477                 KASSERT(error == 0, ("bad stray interrupt"));
1478 #else
1479                 if (error != 0)
1480                         log(LOG_WARNING, "bad stray interrupt");
1481 #endif
1482         }
1483         critical_exit();
1484         td->td_intr_nesting_level--;
1485         return (0);
1486 }
1487 #else
1488 /*
1489  * This is the main code for interrupt threads.
1490  */
1491 static void
1492 ithread_loop(void *arg)
1493 {
1494         struct intr_thread *ithd;
1495         struct intr_handler *ih;
1496         struct intr_event *ie;
1497         struct thread *td;
1498         struct proc *p;
1499         int priv;
1500         int wake;
1501
1502         td = curthread;
1503         p = td->td_proc;
1504         ih = (struct intr_handler *)arg;
1505         priv = (ih->ih_thread != NULL) ? 1 : 0;
1506         ithd = (priv) ? ih->ih_thread : ih->ih_event->ie_thread;
1507         KASSERT(ithd->it_thread == td,
1508             ("%s: ithread and proc linkage out of sync", __func__));
1509         ie = ithd->it_event;
1510         ie->ie_count = 0;
1511         wake = 0;
1512
1513         /*
1514          * As long as we have interrupts outstanding, go through the
1515          * list of handlers, giving each one a go at it.
1516          */
1517         for (;;) {
1518                 /*
1519                  * If we are an orphaned thread, then just die.
1520                  */
1521                 if (ithd->it_flags & IT_DEAD) {
1522                         CTR3(KTR_INTR, "%s: pid %d (%s) exiting", __func__,
1523                             p->p_pid, td->td_name);
1524                         free(ithd, M_ITHREAD);
1525                         kthread_exit();
1526                 }
1527
1528                 /*
1529                  * Service interrupts.  If another interrupt arrives while
1530                  * we are running, it will set it_need to note that we
1531                  * should make another pass.
1532                  */
1533                 while (atomic_load_acq_int(&ithd->it_need) != 0) {
1534                         /*
1535                          * This might need a full read and write barrier
1536                          * to make sure that this write posts before any
1537                          * of the memory or device accesses in the
1538                          * handlers.
1539                          */
1540                         atomic_store_rel_int(&ithd->it_need, 0);
1541                         if (priv)
1542                                 priv_ithread_execute_handler(p, ih);
1543                         else
1544                                 ithread_execute_handlers(p, ie);
1545                 }
1546                 WITNESS_WARN(WARN_PANIC, NULL, "suspending ithread");
1547                 mtx_assert(&Giant, MA_NOTOWNED);
1548
1549                 /*
1550                  * Processed all our interrupts.  Now get the sched
1551                  * lock.  This may take a while and it_need may get
1552                  * set again, so we have to check it again.
1553                  */
1554                 thread_lock(td);
1555                 if ((atomic_load_acq_int(&ithd->it_need) == 0) &&
1556                     !(ithd->it_flags & (IT_DEAD | IT_WAIT))) {
1557                         TD_SET_IWAIT(td);
1558                         ie->ie_count = 0;
1559                         mi_switch(SW_VOL | SWT_IWAIT, NULL);
1560                 }
1561                 if (ithd->it_flags & IT_WAIT) {
1562                         wake = 1;
1563                         ithd->it_flags &= ~IT_WAIT;
1564                 }
1565                 thread_unlock(td);
1566                 if (wake) {
1567                         wakeup(ithd);
1568                         wake = 0;
1569                 }
1570         }
1571 }
1572
1573 /*
1574  * Main loop for interrupt filter.
1575  *
1576  * Some architectures (i386, amd64 and arm) require the optional frame
1577  * parameter, and use it as the main argument for fast handler execution
1578  * when ih_argument == NULL.
1579  *
1580  * Return value:
1581  * o FILTER_STRAY:              No filter recognized the event, and no
1582  *                              filter-less handler is registered on this
1583  *                              line.
1584  * o FILTER_HANDLED:            A filter claimed the event and served it.
1585  * o FILTER_SCHEDULE_THREAD:    No filter claimed the event, but there's at
1586  *                              least one filter-less handler on this line.
1587  * o FILTER_HANDLED |
1588  *   FILTER_SCHEDULE_THREAD:    A filter claimed the event, and asked for
1589  *                              scheduling the per-handler ithread.
1590  *
1591  * In case an ithread has to be scheduled, in *ithd there will be a
1592  * pointer to a struct intr_thread containing the thread to be
1593  * scheduled.
1594  */
1595
1596 static int
1597 intr_filter_loop(struct intr_event *ie, struct trapframe *frame,
1598                  struct intr_thread **ithd)
1599 {
1600         struct intr_handler *ih;
1601         void *arg;
1602         int ret, thread_only;
1603
1604         ret = 0;
1605         thread_only = 0;
1606         TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next) {
1607                 /*
1608                  * Execute fast interrupt handlers directly.
1609                  * To support clock handlers, if a handler registers
1610                  * with a NULL argument, then we pass it a pointer to
1611                  * a trapframe as its argument.
1612                  */
1613                 arg = ((ih->ih_argument == NULL) ? frame : ih->ih_argument);
1614
1615                 CTR5(KTR_INTR, "%s: exec %p/%p(%p) for %s", __func__,
1616                      ih->ih_filter, ih->ih_handler, arg, ih->ih_name);
1617
1618                 if (ih->ih_filter != NULL)
1619                         ret = ih->ih_filter(arg);
1620                 else {
1621                         thread_only = 1;
1622                         continue;
1623                 }
1624                 KASSERT(ret == FILTER_STRAY ||
1625                     ((ret & (FILTER_SCHEDULE_THREAD | FILTER_HANDLED)) != 0 &&
1626                     (ret & ~(FILTER_SCHEDULE_THREAD | FILTER_HANDLED)) == 0),
1627                     ("%s: incorrect return value %#x from %s", __func__, ret,
1628                     ih->ih_name));
1629                 if (ret & FILTER_STRAY)
1630                         continue;
1631                 else {
1632                         *ithd = ih->ih_thread;
1633                         return (ret);
1634                 }
1635         }
1636
1637         /*
1638          * No filters handled the interrupt and we have at least
1639          * one handler without a filter.  In this case, we schedule
1640          * all of the filter-less handlers to run in the ithread.
1641          */
1642         if (thread_only) {
1643                 *ithd = ie->ie_thread;
1644                 return (FILTER_SCHEDULE_THREAD);
1645         }
1646         return (FILTER_STRAY);
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Main interrupt handling body.
1651  *
1652  * Input:
1653  * o ie:                        the event connected to this interrupt.
1654  * o frame:                     some archs (i.e. i386) pass a frame to some.
1655  *                              handlers as their main argument.
1656  * Return value:
1657  * o 0:                         everything ok.
1658  * o EINVAL:                    stray interrupt.
1659  */
1660 int
1661 intr_event_handle(struct intr_event *ie, struct trapframe *frame)
1662 {
1663         struct intr_thread *ithd;
1664         struct trapframe *oldframe;
1665         struct thread *td;
1666         int thread;
1667
1668         ithd = NULL;
1669         td = curthread;
1670
1671         if (ie == NULL || TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers))
1672                 return (EINVAL);
1673
1674         td->td_intr_nesting_level++;
1675         thread = 0;
1676         critical_enter();
1677         oldframe = td->td_intr_frame;
1678         td->td_intr_frame = frame;
1679         thread = intr_filter_loop(ie, frame, &ithd);
1680         if (thread & FILTER_HANDLED) {
1681                 if (ie->ie_post_filter != NULL)
1682                         ie->ie_post_filter(ie->ie_source);
1683         } else {
1684                 if (ie->ie_pre_ithread != NULL)
1685                         ie->ie_pre_ithread(ie->ie_source);
1686         }
1687         td->td_intr_frame = oldframe;
1688         critical_exit();
1689
1690         /* Interrupt storm logic */
1691         if (thread & FILTER_STRAY) {
1692                 ie->ie_count++;
1693                 if (ie->ie_count < intr_storm_threshold)
1694                         printf("Interrupt stray detection not present\n");
1695         }
1696
1697         /* Schedule an ithread if needed. */
1698         if (thread & FILTER_SCHEDULE_THREAD) {
1699                 if (intr_event_schedule_thread(ie, ithd) != 0)
1700                         panic("%s: impossible stray interrupt", __func__);
1701         }
1702         td->td_intr_nesting_level--;
1703         return (0);
1704 }
1705 #endif
1706
1707 #ifdef DDB
1708 /*
1709  * Dump details about an interrupt handler
1710  */
1711 static void
1712 db_dump_intrhand(struct intr_handler *ih)
1713 {
1714         int comma;
1715
1716         db_printf("\t%-10s ", ih->ih_name);
1717         switch (ih->ih_pri) {
1718         case PI_REALTIME:
1719                 db_printf("CLK ");
1720                 break;
1721         case PI_AV:
1722                 db_printf("AV  ");
1723                 break;
1724         case PI_TTY:
1725                 db_printf("TTY ");
1726                 break;
1727         case PI_NET:
1728                 db_printf("NET ");
1729                 break;
1730         case PI_DISK:
1731                 db_printf("DISK");
1732                 break;
1733         case PI_DULL:
1734                 db_printf("DULL");
1735                 break;
1736         default:
1737                 if (ih->ih_pri >= PI_SOFT)
1738                         db_printf("SWI ");
1739                 else
1740                         db_printf("%4u", ih->ih_pri);
1741                 break;
1742         }
1743         db_printf(" ");
1744         if (ih->ih_filter != NULL) {
1745                 db_printf("[F]");
1746                 db_printsym((uintptr_t)ih->ih_filter, DB_STGY_PROC);
1747         }
1748         if (ih->ih_handler != NULL) {
1749                 if (ih->ih_filter != NULL)
1750                         db_printf(",");
1751                 db_printf("[H]");
1752                 db_printsym((uintptr_t)ih->ih_handler, DB_STGY_PROC);
1753         }
1754         db_printf("(%p)", ih->ih_argument);
1755         if (ih->ih_need ||
1756             (ih->ih_flags & (IH_EXCLUSIVE | IH_ENTROPY | IH_DEAD |
1757             IH_MPSAFE)) != 0) {
1758                 db_printf(" {");
1759                 comma = 0;
1760                 if (ih->ih_flags & IH_EXCLUSIVE) {
1761                         if (comma)
1762                                 db_printf(", ");
1763                         db_printf("EXCL");
1764                         comma = 1;
1765                 }
1766                 if (ih->ih_flags & IH_ENTROPY) {
1767                         if (comma)
1768                                 db_printf(", ");
1769                         db_printf("ENTROPY");
1770                         comma = 1;
1771                 }
1772                 if (ih->ih_flags & IH_DEAD) {
1773                         if (comma)
1774                                 db_printf(", ");
1775                         db_printf("DEAD");
1776                         comma = 1;
1777                 }
1778                 if (ih->ih_flags & IH_MPSAFE) {
1779                         if (comma)
1780                                 db_printf(", ");
1781                         db_printf("MPSAFE");
1782                         comma = 1;
1783                 }
1784                 if (ih->ih_need) {
1785                         if (comma)
1786                                 db_printf(", ");
1787                         db_printf("NEED");
1788                 }
1789                 db_printf("}");
1790         }
1791         db_printf("\n");
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Dump details about a event.
1796  */
1797 void
1798 db_dump_intr_event(struct intr_event *ie, int handlers)
1799 {
1800         struct intr_handler *ih;
1801         struct intr_thread *it;
1802         int comma;
1803
1804         db_printf("%s ", ie->ie_fullname);
1805         it = ie->ie_thread;
1806         if (it != NULL)
1807                 db_printf("(pid %d)", it->it_thread->td_proc->p_pid);
1808         else
1809                 db_printf("(no thread)");
1810         if ((ie->ie_flags & (IE_SOFT | IE_ENTROPY | IE_ADDING_THREAD)) != 0 ||
1811             (it != NULL && it->it_need)) {
1812                 db_printf(" {");
1813                 comma = 0;
1814                 if (ie->ie_flags & IE_SOFT) {
1815                         db_printf("SOFT");
1816                         comma = 1;
1817                 }
1818                 if (ie->ie_flags & IE_ENTROPY) {
1819                         if (comma)
1820                                 db_printf(", ");
1821                         db_printf("ENTROPY");
1822                         comma = 1;
1823                 }
1824                 if (ie->ie_flags & IE_ADDING_THREAD) {
1825                         if (comma)
1826                                 db_printf(", ");
1827                         db_printf("ADDING_THREAD");
1828                         comma = 1;
1829                 }
1830                 if (it != NULL && it->it_need) {
1831                         if (comma)
1832                                 db_printf(", ");
1833                         db_printf("NEED");
1834                 }
1835                 db_printf("}");
1836         }
1837         db_printf("\n");
1838
1839         if (handlers)
1840                 TAILQ_FOREACH(ih, &ie->ie_handlers, ih_next)
1841                     db_dump_intrhand(ih);
1842 }
1843
1844 /*
1845  * Dump data about interrupt handlers
1846  */
1847 DB_SHOW_COMMAND(intr, db_show_intr)
1848 {
1849         struct intr_event *ie;
1850         int all, verbose;
1851
1852         verbose = strchr(modif, 'v') != NULL;
1853         all = strchr(modif, 'a') != NULL;
1854         TAILQ_FOREACH(ie, &event_list, ie_list) {
1855                 if (!all && TAILQ_EMPTY(&ie->ie_handlers))
1856                         continue;
1857                 db_dump_intr_event(ie, verbose);
1858                 if (db_pager_quit)
1859                         break;
1860         }
1861 }
1862 #endif /* DDB */
1863
1864 /*
1865  * Start standard software interrupt threads
1866  */
1867 static void
1868 start_softintr(void *dummy)
1869 {
1870
1871         if (swi_add(NULL, "vm", swi_vm, NULL, SWI_VM, INTR_MPSAFE, &vm_ih))
1872                 panic("died while creating vm swi ithread");
1873 }
1874 SYSINIT(start_softintr, SI_SUB_SOFTINTR, SI_ORDER_FIRST, start_softintr,
1875     NULL);
1876
1877 /*
1878  * Sysctls used by systat and others: hw.intrnames and hw.intrcnt.
1879  * The data for this machine dependent, and the declarations are in machine
1880  * dependent code.  The layout of intrnames and intrcnt however is machine
1881  * independent.
1882  *
1883  * We do not know the length of intrcnt and intrnames at compile time, so
1884  * calculate things at run time.
1885  */
1886 static int
1887 sysctl_intrnames(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1888 {
1889         return (sysctl_handle_opaque(oidp, intrnames, sintrnames, req));
1890 }
1891
1892 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, intrnames, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD,
1893     NULL, 0, sysctl_intrnames, "", "Interrupt Names");
1894
1895 static int
1896 sysctl_intrcnt(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1897 {
1898 #ifdef SCTL_MASK32
1899         uint32_t *intrcnt32;
1900         unsigned i;
1901         int error;
1902
1903         if (req->flags & SCTL_MASK32) {
1904                 if (!req->oldptr)
1905                         return (sysctl_handle_opaque(oidp, NULL, sintrcnt / 2, req));
1906                 intrcnt32 = malloc(sintrcnt / 2, M_TEMP, M_NOWAIT);
1907                 if (intrcnt32 == NULL)
1908                         return (ENOMEM);
1909                 for (i = 0; i < sintrcnt / sizeof (u_long); i++)
1910                         intrcnt32[i] = intrcnt[i];
1911                 error = sysctl_handle_opaque(oidp, intrcnt32, sintrcnt / 2, req);
1912                 free(intrcnt32, M_TEMP);
1913                 return (error);
1914         }
1915 #endif
1916         return (sysctl_handle_opaque(oidp, intrcnt, sintrcnt, req));
1917 }
1918
1919 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, intrcnt, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD,
1920     NULL, 0, sysctl_intrcnt, "", "Interrupt Counts");
1921
1922 #ifdef DDB
1923 /*
1924  * DDB command to dump the interrupt statistics.
1925  */
1926 DB_SHOW_COMMAND(intrcnt, db_show_intrcnt)
1927 {
1928         u_long *i;
1929         char *cp;
1930         u_int j;
1931
1932         cp = intrnames;
1933         j = 0;
1934         for (i = intrcnt; j < (sintrcnt / sizeof(u_long)) && !db_pager_quit;
1935             i++, j++) {
1936                 if (*cp == '\0')
1937                         break;
1938                 if (*i != 0)
1939                         db_printf("%s\t%lu\n", cp, *i);
1940                 cp += strlen(cp) + 1;
1941         }
1942 }
1943 #endif