drivers/net/ethernet/intel/fm10k/fm10k_main.c

   1 /* Intel(R) Ethernet Switch Host Interface Driver
   2  * Copyright(c) 2013 - 2017 Intel Corporation.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   6  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
   9  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  10  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  11  * more details.
  12  *
  13  * The full GNU General Public License is included in this distribution in
  14  * the file called "COPYING".
  15  *
  16  * Contact Information:
  17  * e1000-devel Mailing List <e1000-devel@lists.sourceforge.net>
  18  * Intel Corporation, 5200 N.E. Elam Young Parkway, Hillsboro, OR 97124-6497
  19  */
  20
  21 #include <linux/types.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <net/ipv6.h>
  24 #include <net/ip.h>
  25 #include <net/tcp.h>
  26 #include <linux/if_macvlan.h>
  27 #include <linux/prefetch.h>
  28
  29 #include "fm10k.h"
  30
  31 #define DRV_VERSION     "0.22.1-k"
  32 #define DRV_SUMMARY     "Intel(R) Ethernet Switch Host Interface Driver"
  33 const char fm10k_driver_version[] = DRV_VERSION;
  34 char fm10k_driver_name[] = "fm10k";
  35 static const char fm10k_driver_string[] = DRV_SUMMARY;
  36 static const char fm10k_copyright[] =
  37         "Copyright(c) 2013 - 2017 Intel Corporation.";
  38
  39 MODULE_AUTHOR("Intel Corporation, <linux.nics@intel.com>");
  40 MODULE_DESCRIPTION(DRV_SUMMARY);
  41 MODULE_LICENSE("GPL");
  42 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
  43
  44 /* single workqueue for entire fm10k driver */
  45 struct workqueue_struct *fm10k_workqueue;
  46
  47 /**
  48  * fm10k_init_module - Driver Registration Routine
  49  *
  50  * fm10k_init_module is the first routine called when the driver is
  51  * loaded.  All it does is register with the PCI subsystem.
  52  **/
  53 static int __init fm10k_init_module(void)
  54 {
  55         pr_info("%s - version %s\n", fm10k_driver_string, fm10k_driver_version);
  56         pr_info("%s\n", fm10k_copyright);
  57
  58         /* create driver workqueue */
  59         fm10k_workqueue = alloc_workqueue("%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0,
  60                                           fm10k_driver_name);
  61
  62         fm10k_dbg_init();
  63
  64         return fm10k_register_pci_driver();
  65 }
  66 module_init(fm10k_init_module);
  67
  68 /**
  69  * fm10k_exit_module - Driver Exit Cleanup Routine
  70  *
  71  * fm10k_exit_module is called just before the driver is removed
  72  * from memory.
  73  **/
  74 static void __exit fm10k_exit_module(void)
  75 {
  76         fm10k_unregister_pci_driver();
  77
  78         fm10k_dbg_exit();
  79
  80         /* destroy driver workqueue */
  81         destroy_workqueue(fm10k_workqueue);
  82 }
  83 module_exit(fm10k_exit_module);
  84
  85 static bool fm10k_alloc_mapped_page(struct fm10k_ring *rx_ring,
  86                                     struct fm10k_rx_buffer *bi)
  87 {
  88         struct page *page = bi->page;
  89         dma_addr_t dma;
  90
  91         /* Only page will be NULL if buffer was consumed */
  92         if (likely(page))
  93                 return true;
  94
  95         /* alloc new page for storage */
  96         page = dev_alloc_page();
  97         if (unlikely(!page)) {
  98                 rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
  99                 return false;
 100         }
 101
 102         /* map page for use */
 103         dma = dma_map_page(rx_ring->dev, page, 0, PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
 104
 105         /* if mapping failed free memory back to system since
 106          * there isn't much point in holding memory we can't use
 107          */
 108         if (dma_mapping_error(rx_ring->dev, dma)) {
 109                 __free_page(page);
 110
 111                 rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
 112                 return false;
 113         }
 114
 115         bi->dma = dma;
 116         bi->page = page;
 117         bi->page_offset = 0;
 118
 119         return true;
 120 }
 121
 122 /**
 123  * fm10k_alloc_rx_buffers - Replace used receive buffers
 124  * @rx_ring: ring to place buffers on
 125  * @cleaned_count: number of buffers to replace
 126  **/
 127 void fm10k_alloc_rx_buffers(struct fm10k_ring *rx_ring, u16 cleaned_count)
 128 {
 129         union fm10k_rx_desc *rx_desc;
 130         struct fm10k_rx_buffer *bi;
 131         u16 i = rx_ring->next_to_use;
 132
 133         /* nothing to do */
 134         if (!cleaned_count)
 135                 return;
 136
 137         rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, i);
 138         bi = &rx_ring->rx_buffer[i];
 139         i -= rx_ring->count;
 140
 141         do {
 142                 if (!fm10k_alloc_mapped_page(rx_ring, bi))
 143                         break;
 144
 145                 /* Refresh the desc even if buffer_addrs didn't change
 146                  * because each write-back erases this info.
 147                  */
 148                 rx_desc->q.pkt_addr = cpu_to_le64(bi->dma + bi->page_offset);
 149
 150                 rx_desc++;
 151                 bi++;
 152                 i++;
 153                 if (unlikely(!i)) {
 154                         rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, 0);
 155                         bi = rx_ring->rx_buffer;
 156                         i -= rx_ring->count;
 157                 }
 158
 159                 /* clear the status bits for the next_to_use descriptor */
 160                 rx_desc->d.staterr = 0;
 161
 162                 cleaned_count--;
 163         } while (cleaned_count);
 164
 165         i += rx_ring->count;
 166
 167         if (rx_ring->next_to_use != i) {
 168                 /* record the next descriptor to use */
 169                 rx_ring->next_to_use = i;
 170
 171                 /* update next to alloc since we have filled the ring */
 172                 rx_ring->next_to_alloc = i;
 173
 174                 /* Force memory writes to complete before letting h/w
 175                  * know there are new descriptors to fetch.  (Only
 176                  * applicable for weak-ordered memory model archs,
 177                  * such as IA-64).
 178                  */
 179                 wmb();
 180
 181                 /* notify hardware of new descriptors */
 182                 writel(i, rx_ring->tail);
 183         }
 184 }
 185
 186 /**
 187  * fm10k_reuse_rx_page - page flip buffer and store it back on the ring
 188  * @rx_ring: rx descriptor ring to store buffers on
 189  * @old_buff: donor buffer to have page reused
 190  *
 191  * Synchronizes page for reuse by the interface
 192  **/
 193 static void fm10k_reuse_rx_page(struct fm10k_ring *rx_ring,
 194                                 struct fm10k_rx_buffer *old_buff)
 195 {
 196         struct fm10k_rx_buffer *new_buff;
 197         u16 nta = rx_ring->next_to_alloc;
 198
 199         new_buff = &rx_ring->rx_buffer[nta];
 200
 201         /* update, and store next to alloc */
 202         nta++;
 203         rx_ring->next_to_alloc = (nta < rx_ring->count) ? nta : 0;
 204
 205         /* transfer page from old buffer to new buffer */
 206         *new_buff = *old_buff;
 207
 208         /* sync the buffer for use by the device */
 209         dma_sync_single_range_for_device(rx_ring->dev, old_buff->dma,
 210                                          old_buff->page_offset,
 211                                          FM10K_RX_BUFSZ,
 212                                          DMA_FROM_DEVICE);
 213 }
 214
 215 static inline bool fm10k_page_is_reserved(struct page *page)
 216 {
 217         return (page_to_nid(page) != numa_mem_id()) || page_is_pfmemalloc(page);
 218 }
 219
 220 static bool fm10k_can_reuse_rx_page(struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer,
 221                                     struct page *page,
 222                                     unsigned int __maybe_unused truesize)
 223 {
 224         /* avoid re-using remote pages */
 225         if (unlikely(fm10k_page_is_reserved(page)))
 226                 return false;
 227
 228 #if (PAGE_SIZE < 8192)
 229         /* if we are only owner of page we can reuse it */
 230         if (unlikely(page_count(page) != 1))
 231                 return false;
 232
 233         /* flip page offset to other buffer */
 234         rx_buffer->page_offset ^= FM10K_RX_BUFSZ;
 235 #else
 236         /* move offset up to the next cache line */
 237         rx_buffer->page_offset += truesize;
 238
 239         if (rx_buffer->page_offset > (PAGE_SIZE - FM10K_RX_BUFSZ))
 240                 return false;
 241 #endif
 242
 243         /* Even if we own the page, we are not allowed to use atomic_set()
 244          * This would break get_page_unless_zero() users.
 245          */
 246         page_ref_inc(page);
 247
 248         return true;
 249 }
 250
 251 /**
 252  * fm10k_add_rx_frag - Add contents of Rx buffer to sk_buff
 253  * @rx_buffer: buffer containing page to add
 254  * @size: packet size from rx_desc
 255  * @rx_desc: descriptor containing length of buffer written by hardware
 256  * @skb: sk_buff to place the data into
 257  *
 258  * This function will add the data contained in rx_buffer->page to the skb.
 259  * This is done either through a direct copy if the data in the buffer is
 260  * less than the skb header size, otherwise it will just attach the page as
 261  * a frag to the skb.
 262  *
 263  * The function will then update the page offset if necessary and return
 264  * true if the buffer can be reused by the interface.
 265  **/
 266 static bool fm10k_add_rx_frag(struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer,
 267                               unsigned int size,
 268                               union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 269                               struct sk_buff *skb)
 270 {
 271         struct page *page = rx_buffer->page;
 272         unsigned char *va = page_address(page) + rx_buffer->page_offset;
 273 #if (PAGE_SIZE < 8192)
 274         unsigned int truesize = FM10K_RX_BUFSZ;
 275 #else
 276         unsigned int truesize = ALIGN(size, 512);
 277 #endif
 278         unsigned int pull_len;
 279
 280         if (unlikely(skb_is_nonlinear(skb)))
 281                 goto add_tail_frag;
 282
 283         if (likely(size <= FM10K_RX_HDR_LEN)) {
 284                 memcpy(__skb_put(skb, size), va, ALIGN(size, sizeof(long)));
 285
 286                 /* page is not reserved, we can reuse buffer as-is */
 287                 if (likely(!fm10k_page_is_reserved(page)))
 288                         return true;
 289
 290                 /* this page cannot be reused so discard it */
 291                 __free_page(page);
 292                 return false;
 293         }
 294
 295         /* we need the header to contain the greater of either ETH_HLEN or
 296          * 60 bytes if the skb->len is less than 60 for skb_pad.
 297          */
 298         pull_len = eth_get_headlen(va, FM10K_RX_HDR_LEN);
 299
 300         /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
 301         memcpy(__skb_put(skb, pull_len), va, ALIGN(pull_len, sizeof(long)));
 302
 303         /* update all of the pointers */
 304         va += pull_len;
 305         size -= pull_len;
 306
 307 add_tail_frag:
 308         skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, page,
 309                         (unsigned long)va & ~PAGE_MASK, size, truesize);
 310
 311         return fm10k_can_reuse_rx_page(rx_buffer, page, truesize);
 312 }
 313
 314 static struct sk_buff *fm10k_fetch_rx_buffer(struct fm10k_ring *rx_ring,
 315                                              union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 316                                              struct sk_buff *skb)
 317 {
 318         unsigned int size = le16_to_cpu(rx_desc->w.length);
 319         struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer;
 320         struct page *page;
 321
 322         rx_buffer = &rx_ring->rx_buffer[rx_ring->next_to_clean];
 323         page = rx_buffer->page;
 324         prefetchw(page);
 325
 326         if (likely(!skb)) {
 327                 void *page_addr = page_address(page) +
 328                                   rx_buffer->page_offset;
 329
 330                 /* prefetch first cache line of first page */
 331                 prefetch(page_addr);
 332 #if L1_CACHE_BYTES < 128
 333                 prefetch(page_addr + L1_CACHE_BYTES);
 334 #endif
 335
 336                 /* allocate a skb to store the frags */
 337                 skb = napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi,
 338                                      FM10K_RX_HDR_LEN);
 339                 if (unlikely(!skb)) {
 340                         rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
 341                         return NULL;
 342                 }
 343
 344                 /* we will be copying header into skb->data in
 345                  * pskb_may_pull so it is in our interest to prefetch
 346                  * it now to avoid a possible cache miss
 347                  */
 348                 prefetchw(skb->data);
 349         }
 350
 351         /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
 352         dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev,
 353                                       rx_buffer->dma,
 354                                       rx_buffer->page_offset,
 355                                       size,
 356                                       DMA_FROM_DEVICE);
 357
 358         /* pull page into skb */
 359         if (fm10k_add_rx_frag(rx_buffer, size, rx_desc, skb)) {
 360                 /* hand second half of page back to the ring */
 361                 fm10k_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buffer);
 362         } else {
 363                 /* we are not reusing the buffer so unmap it */
 364                 dma_unmap_page(rx_ring->dev, rx_buffer->dma,
 365                                PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
 366         }
 367
 368         /* clear contents of rx_buffer */
 369         rx_buffer->page = NULL;
 370
 371         return skb;
 372 }
 373
 374 static inline void fm10k_rx_checksum(struct fm10k_ring *ring,
 375                                      union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 376                                      struct sk_buff *skb)
 377 {
 378         skb_checksum_none_assert(skb);
 379
 380         /* Rx checksum disabled via ethtool */
 381         if (!(ring->netdev->features & NETIF_F_RXCSUM))
 382                 return;
 383
 384         /* TCP/UDP checksum error bit is set */
 385         if (fm10k_test_staterr(rx_desc,
 386                                FM10K_RXD_STATUS_L4E |
 387                                FM10K_RXD_STATUS_L4E2 |
 388                                FM10K_RXD_STATUS_IPE |
 389                                FM10K_RXD_STATUS_IPE2)) {
 390                 ring->rx_stats.csum_err++;
 391                 return;
 392         }
 393
 394         /* It must be a TCP or UDP packet with a valid checksum */
 395         if (fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_L4CS2))
 396                 skb->encapsulation = true;
 397         else if (!fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_L4CS))
 398                 return;
 399
 400         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 401
 402         ring->rx_stats.csum_good++;
 403 }
 404
 405 #define FM10K_RSS_L4_TYPES_MASK \
 406         (BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV4_TCP) | \
 407          BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV4_UDP) | \
 408          BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV6_TCP) | \
 409          BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV6_UDP))
 410
 411 static inline void fm10k_rx_hash(struct fm10k_ring *ring,
 412                                  union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 413                                  struct sk_buff *skb)
 414 {
 415         u16 rss_type;
 416
 417         if (!(ring->netdev->features & NETIF_F_RXHASH))
 418                 return;
 419
 420         rss_type = le16_to_cpu(rx_desc->w.pkt_info) & FM10K_RXD_RSSTYPE_MASK;
 421         if (!rss_type)
 422                 return;
 423
 424         skb_set_hash(skb, le32_to_cpu(rx_desc->d.rss),
 425                      (BIT(rss_type) & FM10K_RSS_L4_TYPES_MASK) ?
 426                      PKT_HASH_TYPE_L4 : PKT_HASH_TYPE_L3);
 427 }
 428
 429 static void fm10k_type_trans(struct fm10k_ring *rx_ring,
 430                              union fm10k_rx_desc __maybe_unused *rx_desc,
 431                              struct sk_buff *skb)
 432 {
 433         struct net_device *dev = rx_ring->netdev;
 434         struct fm10k_l2_accel *l2_accel = rcu_dereference_bh(rx_ring->l2_accel);
 435
 436         /* check to see if DGLORT belongs to a MACVLAN */
 437         if (l2_accel) {
 438                 u16 idx = le16_to_cpu(FM10K_CB(skb)->fi.w.dglort) - 1;
 439
 440                 idx -= l2_accel->dglort;
 441                 if (idx < l2_accel->size && l2_accel->macvlan[idx])
 442                         dev = l2_accel->macvlan[idx];
 443                 else
 444                         l2_accel = NULL;
 445         }
 446
 447         skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
 448
 449         if (!l2_accel)
 450                 return;
 451
 452         /* update MACVLAN statistics */
 453         macvlan_count_rx(netdev_priv(dev), skb->len + ETH_HLEN, 1,
 454                          !!(rx_desc->w.hdr_info &
 455                             cpu_to_le16(FM10K_RXD_HDR_INFO_XC_MASK)));
 456 }
 457
 458 /**
 459  * fm10k_process_skb_fields - Populate skb header fields from Rx descriptor
 460  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
 461  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
 462  * @skb: pointer to current skb being populated
 463  *
 464  * This function checks the ring, descriptor, and packet information in
 465  * order to populate the hash, checksum, VLAN, timestamp, protocol, and
 466  * other fields within the skb.
 467  **/
 468 static unsigned int fm10k_process_skb_fields(struct fm10k_ring *rx_ring,
 469                                              union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 470                                              struct sk_buff *skb)
 471 {
 472         unsigned int len = skb->len;
 473
 474         fm10k_rx_hash(rx_ring, rx_desc, skb);
 475
 476         fm10k_rx_checksum(rx_ring, rx_desc, skb);
 477
 478         FM10K_CB(skb)->tstamp = rx_desc->q.timestamp;
 479
 480         FM10K_CB(skb)->fi.w.vlan = rx_desc->w.vlan;
 481
 482         skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->queue_index);
 483
 484         FM10K_CB(skb)->fi.d.glort = rx_desc->d.glort;
 485
 486         if (rx_desc->w.vlan) {
 487                 u16 vid = le16_to_cpu(rx_desc->w.vlan);
 488
 489                 if ((vid & VLAN_VID_MASK) != rx_ring->vid)
 490                         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), vid);
 491                 else if (vid & VLAN_PRIO_MASK)
 492                         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q),
 493                                                vid & VLAN_PRIO_MASK);
 494         }
 495
 496         fm10k_type_trans(rx_ring, rx_desc, skb);
 497
 498         return len;
 499 }
 500
 501 /**
 502  * fm10k_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
 503  * @rx_ring: Rx ring being processed
 504  * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
 505  *
 506  * This function updates next to clean.  If the buffer is an EOP buffer
 507  * this function exits returning false, otherwise it will place the
 508  * sk_buff in the next buffer to be chained and return true indicating
 509  * that this is in fact a non-EOP buffer.
 510  **/
 511 static bool fm10k_is_non_eop(struct fm10k_ring *rx_ring,
 512                              union fm10k_rx_desc *rx_desc)
 513 {
 514         u32 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;
 515
 516         /* fetch, update, and store next to clean */
 517         ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
 518         rx_ring->next_to_clean = ntc;
 519
 520         prefetch(FM10K_RX_DESC(rx_ring, ntc));
 521
 522         if (likely(fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_EOP)))
 523                 return false;
 524
 525         return true;
 526 }
 527
 528 /**
 529  * fm10k_cleanup_headers - Correct corrupted or empty headers
 530  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
 531  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
 532  * @skb: pointer to current skb being fixed
 533  *
 534  * Address the case where we are pulling data in on pages only
 535  * and as such no data is present in the skb header.
 536  *
 537  * In addition if skb is not at least 60 bytes we need to pad it so that
 538  * it is large enough to qualify as a valid Ethernet frame.
 539  *
 540  * Returns true if an error was encountered and skb was freed.
 541  **/
 542 static bool fm10k_cleanup_headers(struct fm10k_ring *rx_ring,
 543                                   union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 544                                   struct sk_buff *skb)
 545 {
 546         if (unlikely((fm10k_test_staterr(rx_desc,
 547                                          FM10K_RXD_STATUS_RXE)))) {
 548 #define FM10K_TEST_RXD_BIT(rxd, bit) \
 549         ((rxd)->w.csum_err & cpu_to_le16(bit))
 550                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_SWITCH_ERROR))
 551                         rx_ring->rx_stats.switch_errors++;
 552                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_NO_DESCRIPTOR))
 553                         rx_ring->rx_stats.drops++;
 554                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_PP_ERROR))
 555                         rx_ring->rx_stats.pp_errors++;
 556                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_SWITCH_READY))
 557                         rx_ring->rx_stats.link_errors++;
 558                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_TOO_BIG))
 559                         rx_ring->rx_stats.length_errors++;
 560                 dev_kfree_skb_any(skb);
 561                 rx_ring->rx_stats.errors++;
 562                 return true;
 563         }
 564
 565         /* if eth_skb_pad returns an error the skb was freed */
 566         if (eth_skb_pad(skb))
 567                 return true;
 568
 569         return false;
 570 }
 571
 572 /**
 573  * fm10k_receive_skb - helper function to handle rx indications
 574  * @q_vector: structure containing interrupt and ring information
 575  * @skb: packet to send up
 576  **/
 577 static void fm10k_receive_skb(struct fm10k_q_vector *q_vector,
 578                               struct sk_buff *skb)
 579 {
 580         napi_gro_receive(&q_vector->napi, skb);
 581 }
 582
 583 static int fm10k_clean_rx_irq(struct fm10k_q_vector *q_vector,
 584                               struct fm10k_ring *rx_ring,
 585                               int budget)
 586 {
 587         struct sk_buff *skb = rx_ring->skb;
 588         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
 589         u16 cleaned_count = fm10k_desc_unused(rx_ring);
 590
 591         while (likely(total_packets < budget)) {
 592                 union fm10k_rx_desc *rx_desc;
 593
 594                 /* return some buffers to hardware, one at a time is too slow */
 595                 if (cleaned_count >= FM10K_RX_BUFFER_WRITE) {
 596                         fm10k_alloc_rx_buffers(rx_ring, cleaned_count);
 597                         cleaned_count = 0;
 598                 }
 599
 600                 rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);
 601
 602                 if (!rx_desc->d.staterr)
 603                         break;
 604
 605                 /* This memory barrier is needed to keep us from reading
 606                  * any other fields out of the rx_desc until we know the
 607                  * descriptor has been written back
 608                  */
 609                 dma_rmb();
 610
 611                 /* retrieve a buffer from the ring */
 612                 skb = fm10k_fetch_rx_buffer(rx_ring, rx_desc, skb);
 613
 614                 /* exit if we failed to retrieve a buffer */
 615                 if (!skb)
 616                         break;
 617
 618                 cleaned_count++;
 619
 620                 /* fetch next buffer in frame if non-eop */
 621                 if (fm10k_is_non_eop(rx_ring, rx_desc))
 622                         continue;
 623
 624                 /* verify the packet layout is correct */
 625                 if (fm10k_cleanup_headers(rx_ring, rx_desc, skb)) {
 626                         skb = NULL;
 627                         continue;
 628                 }
 629
 630                 /* populate checksum, timestamp, VLAN, and protocol */
 631                 total_bytes += fm10k_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb);
 632
 633                 fm10k_receive_skb(q_vector, skb);
 634
 635                 /* reset skb pointer */
 636                 skb = NULL;
 637
 638                 /* update budget accounting */
 639                 total_packets++;
 640         }
 641
 642         /* place incomplete frames back on ring for completion */
 643         rx_ring->skb = skb;
 644
 645         u64_stats_update_begin(&rx_ring->syncp);
 646         rx_ring->stats.packets += total_packets;
 647         rx_ring->stats.bytes += total_bytes;
 648         u64_stats_update_end(&rx_ring->syncp);
 649         q_vector->rx.total_packets += total_packets;
 650         q_vector->rx.total_bytes += total_bytes;
 651
 652         return total_packets;
 653 }
 654
 655 #define VXLAN_HLEN (sizeof(struct udphdr) + 8)
 656 static struct ethhdr *fm10k_port_is_vxlan(struct sk_buff *skb)
 657 {
 658         struct fm10k_intfc *interface = netdev_priv(skb->dev);
 659         struct fm10k_udp_port *vxlan_port;
 660
 661         /* we can only offload a vxlan if we recognize it as such */
 662         vxlan_port = list_first_entry_or_null(&interface->vxlan_port,
 663                                               struct fm10k_udp_port, list);
 664
 665         if (!vxlan_port)
 666                 return NULL;
 667         if (vxlan_port->port != udp_hdr(skb)->dest)
 668                 return NULL;
 669
 670         /* return offset of udp_hdr plus 8 bytes for VXLAN header */
 671         return (struct ethhdr *)(skb_transport_header(skb) + VXLAN_HLEN);
 672 }
 673
 674 #define FM10K_NVGRE_RESERVED0_FLAGS htons(0x9FFF)
 675 #define NVGRE_TNI htons(0x2000)
 676 struct fm10k_nvgre_hdr {
 677         __be16 flags;
 678         __be16 proto;
 679         __be32 tni;
 680 };
 681
 682 static struct ethhdr *fm10k_gre_is_nvgre(struct sk_buff *skb)
 683 {
 684         struct fm10k_nvgre_hdr *nvgre_hdr;
 685         int hlen = ip_hdrlen(skb);
 686
 687         /* currently only IPv4 is supported due to hlen above */
 688         if (vlan_get_protocol(skb) != htons(ETH_P_IP))
 689                 return NULL;
 690
 691         /* our transport header should be NVGRE */
 692         nvgre_hdr = (struct fm10k_nvgre_hdr *)(skb_network_header(skb) + hlen);
 693
 694         /* verify all reserved flags are 0 */
 695         if (nvgre_hdr->flags & FM10K_NVGRE_RESERVED0_FLAGS)
 696                 return NULL;
 697
 698         /* report start of ethernet header */
 699         if (nvgre_hdr->flags & NVGRE_TNI)
 700                 return (struct ethhdr *)(nvgre_hdr + 1);
 701
 702         return (struct ethhdr *)(&nvgre_hdr->tni);
 703 }
 704
 705 __be16 fm10k_tx_encap_offload(struct sk_buff *skb)
 706 {
 707         u8 l4_hdr = 0, inner_l4_hdr = 0, inner_l4_hlen;
 708         struct ethhdr *eth_hdr;
 709
 710         if (skb->inner_protocol_type != ENCAP_TYPE_ETHER ||
 711             skb->inner_protocol != htons(ETH_P_TEB))
 712                 return 0;
 713
 714         switch (vlan_get_protocol(skb)) {
 715         case htons(ETH_P_IP):
 716                 l4_hdr = ip_hdr(skb)->protocol;
 717                 break;
 718         case htons(ETH_P_IPV6):
 719                 l4_hdr = ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
 720                 break;
 721         default:
 722                 return 0;
 723         }
 724
 725         switch (l4_hdr) {
 726         case IPPROTO_UDP:
 727                 eth_hdr = fm10k_port_is_vxlan(skb);
 728                 break;
 729         case IPPROTO_GRE:
 730                 eth_hdr = fm10k_gre_is_nvgre(skb);
 731                 break;
 732         default:
 733                 return 0;
 734         }
 735
 736         if (!eth_hdr)
 737                 return 0;
 738
 739         switch (eth_hdr->h_proto) {
 740         case htons(ETH_P_IP):
 741                 inner_l4_hdr = inner_ip_hdr(skb)->protocol;
 742                 break;
 743         case htons(ETH_P_IPV6):
 744                 inner_l4_hdr = inner_ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
 745                 break;
 746         default:
 747                 return 0;
 748         }
 749
 750         switch (inner_l4_hdr) {
 751         case IPPROTO_TCP:
 752                 inner_l4_hlen = inner_tcp_hdrlen(skb);
 753                 break;
 754         case IPPROTO_UDP:
 755                 inner_l4_hlen = 8;
 756                 break;
 757         default:
 758                 return 0;
 759         }
 760
 761         /* The hardware allows tunnel offloads only if the combined inner and
 762          * outer header is 184 bytes or less
 763          */
 764         if (skb_inner_transport_header(skb) + inner_l4_hlen -
 765             skb_mac_header(skb) > FM10K_TUNNEL_HEADER_LENGTH)
 766                 return 0;
 767
 768         return eth_hdr->h_proto;
 769 }
 770
 771 static int fm10k_tso(struct fm10k_ring *tx_ring,
 772                      struct fm10k_tx_buffer *first)
 773 {
 774         struct sk_buff *skb = first->skb;
 775         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 776         unsigned char *th;
 777         u8 hdrlen;
 778
 779         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 780                 return 0;
 781
 782         if (!skb_is_gso(skb))
 783                 return 0;
 784
 785         /* compute header lengths */
 786         if (skb->encapsulation) {
 787                 if (!fm10k_tx_encap_offload(skb))
 788                         goto err_vxlan;
 789                 th = skb_inner_transport_header(skb);
 790         } else {
 791                 th = skb_transport_header(skb);
 792         }
 793
 794         /* compute offset from SOF to transport header and add header len */
 795         hdrlen = (th - skb->data) + (((struct tcphdr *)th)->doff << 2);
 796
 797         first->tx_flags |= FM10K_TX_FLAGS_CSUM;
 798
 799         /* update gso size and bytecount with header size */
 800         first->gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
 801         first->bytecount += (first->gso_segs - 1) * hdrlen;
 802
 803         /* populate Tx descriptor header size and mss */
 804         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, tx_ring->next_to_use);
 805         tx_desc->hdrlen = hdrlen;
 806         tx_desc->mss = cpu_to_le16(skb_shinfo(skb)->gso_size);
 807
 808         return 1;
 809
 810 err_vxlan:
 811         tx_ring->netdev->features &= ~NETIF_F_GSO_UDP_TUNNEL;
 812         if (net_ratelimit())
 813                 netdev_err(tx_ring->netdev,
 814                            "TSO requested for unsupported tunnel, disabling offload\n");
 815         return -1;
 816 }
 817
 818 static void fm10k_tx_csum(struct fm10k_ring *tx_ring,
 819                           struct fm10k_tx_buffer *first)
 820 {
 821         struct sk_buff *skb = first->skb;
 822         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 823         union {
 824                 struct iphdr *ipv4;
 825                 struct ipv6hdr *ipv6;
 826                 u8 *raw;
 827         } network_hdr;
 828         u8 *transport_hdr;
 829         __be16 frag_off;
 830         __be16 protocol;
 831         u8 l4_hdr = 0;
 832
 833         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 834                 goto no_csum;
 835
 836         if (skb->encapsulation) {
 837                 protocol = fm10k_tx_encap_offload(skb);
 838                 if (!protocol) {
 839                         if (skb_checksum_help(skb)) {
 840                                 dev_warn(tx_ring->dev,
 841                                          "failed to offload encap csum!\n");
 842                                 tx_ring->tx_stats.csum_err++;
 843                         }
 844                         goto no_csum;
 845                 }
 846                 network_hdr.raw = skb_inner_network_header(skb);
 847                 transport_hdr = skb_inner_transport_header(skb);
 848         } else {
 849                 protocol = vlan_get_protocol(skb);
 850                 network_hdr.raw = skb_network_header(skb);
 851                 transport_hdr = skb_transport_header(skb);
 852         }
 853
 854         switch (protocol) {
 855         case htons(ETH_P_IP):
 856                 l4_hdr = network_hdr.ipv4->protocol;
 857                 break;
 858         case htons(ETH_P_IPV6):
 859                 l4_hdr = network_hdr.ipv6->nexthdr;
 860                 if (likely((transport_hdr - network_hdr.raw) ==
 861                            sizeof(struct ipv6hdr)))
 862                         break;
 863                 ipv6_skip_exthdr(skb, network_hdr.raw - skb->data +
 864                                       sizeof(struct ipv6hdr),
 865                                  &l4_hdr, &frag_off);
 866                 if (unlikely(frag_off))
 867                         l4_hdr = NEXTHDR_FRAGMENT;
 868                 break;
 869         default:
 870                 break;
 871         }
 872
 873         switch (l4_hdr) {
 874         case IPPROTO_TCP:
 875         case IPPROTO_UDP:
 876                 break;
 877         case IPPROTO_GRE:
 878                 if (skb->encapsulation)
 879                         break;
 880                 /* fall through */
 881         default:
 882                 if (unlikely(net_ratelimit())) {
 883                         dev_warn(tx_ring->dev,
 884                                  "partial checksum, version=%d l4 proto=%x\n",
 885                                  protocol, l4_hdr);
 886                 }
 887                 skb_checksum_help(skb);
 888                 tx_ring->tx_stats.csum_err++;
 889                 goto no_csum;
 890         }
 891
 892         /* update TX checksum flag */
 893         first->tx_flags |= FM10K_TX_FLAGS_CSUM;
 894         tx_ring->tx_stats.csum_good++;
 895
 896 no_csum:
 897         /* populate Tx descriptor header size and mss */
 898         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, tx_ring->next_to_use);
 899         tx_desc->hdrlen = 0;
 900         tx_desc->mss = 0;
 901 }
 902
 903 #define FM10K_SET_FLAG(_input, _flag, _result) \
 904         ((_flag <= _result) ? \
 905          ((u32)(_input & _flag) * (_result / _flag)) : \
 906          ((u32)(_input & _flag) / (_flag / _result)))
 907
 908 static u8 fm10k_tx_desc_flags(struct sk_buff *skb, u32 tx_flags)
 909 {
 910         /* set type for advanced descriptor with frame checksum insertion */
 911         u32 desc_flags = 0;
 912
 913         /* set checksum offload bits */
 914         desc_flags |= FM10K_SET_FLAG(tx_flags, FM10K_TX_FLAGS_CSUM,
 915                                      FM10K_TXD_FLAG_CSUM);
 916
 917         return desc_flags;
 918 }
 919
 920 static bool fm10k_tx_desc_push(struct fm10k_ring *tx_ring,
 921                                struct fm10k_tx_desc *tx_desc, u16 i,
 922                                dma_addr_t dma, unsigned int size, u8 desc_flags)
 923 {
 924         /* set RS and INT for last frame in a cache line */
 925         if ((++i & (FM10K_TXD_WB_FIFO_SIZE - 1)) == 0)
 926                 desc_flags |= FM10K_TXD_FLAG_RS | FM10K_TXD_FLAG_INT;
 927
 928         /* record values to descriptor */
 929         tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
 930         tx_desc->flags = desc_flags;
 931         tx_desc->buflen = cpu_to_le16(size);
 932
 933         /* return true if we just wrapped the ring */
 934         return i == tx_ring->count;
 935 }
 936
 937 static int __fm10k_maybe_stop_tx(struct fm10k_ring *tx_ring, u16 size)
 938 {
 939         netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
 940
 941         /* Memory barrier before checking head and tail */
 942         smp_mb();
 943
 944         /* Check again in a case another CPU has just made room available */
 945         if (likely(fm10k_desc_unused(tx_ring) < size))
 946                 return -EBUSY;
 947
 948         /* A reprieve! - use start_queue because it doesn't call schedule */
 949         netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
 950         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
 951         return 0;
 952 }
 953
 954 static inline int fm10k_maybe_stop_tx(struct fm10k_ring *tx_ring, u16 size)
 955 {
 956         if (likely(fm10k_desc_unused(tx_ring) >= size))
 957                 return 0;
 958         return __fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, size);
 959 }
 960
 961 static void fm10k_tx_map(struct fm10k_ring *tx_ring,
 962                          struct fm10k_tx_buffer *first)
 963 {
 964         struct sk_buff *skb = first->skb;
 965         struct fm10k_tx_buffer *tx_buffer;
 966         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 967         struct skb_frag_struct *frag;
 968         unsigned char *data;
 969         dma_addr_t dma;
 970         unsigned int data_len, size;
 971         u32 tx_flags = first->tx_flags;
 972         u16 i = tx_ring->next_to_use;
 973         u8 flags = fm10k_tx_desc_flags(skb, tx_flags);
 974
 975         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, i);
 976
 977         /* add HW VLAN tag */
 978         if (skb_vlan_tag_present(skb))
 979                 tx_desc->vlan = cpu_to_le16(skb_vlan_tag_get(skb));
 980         else
 981                 tx_desc->vlan = 0;
 982
 983         size = skb_headlen(skb);
 984         data = skb->data;
 985
 986         dma = dma_map_single(tx_ring->dev, data, size, DMA_TO_DEVICE);
 987
 988         data_len = skb->data_len;
 989         tx_buffer = first;
 990
 991         for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
 992                 if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
 993                         goto dma_error;
 994
 995                 /* record length, and DMA address */
 996                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, size);
 997                 dma_unmap_addr_set(tx_buffer, dma, dma);
 998
 999                 while (unlikely(size > FM10K_MAX_DATA_PER_TXD)) {
1000                         if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc++, i++, dma,
1001                                                FM10K_MAX_DATA_PER_TXD, flags)) {
1002                                 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1003                                 i = 0;
1004                         }
1005
1006                         dma += FM10K_MAX_DATA_PER_TXD;
1007                         size -= FM10K_MAX_DATA_PER_TXD;
1008                 }
1009
1010                 if (likely(!data_len))
1011                         break;
1012
1013                 if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc++, i++,
1014                                        dma, size, flags)) {
1015                         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1016                         i = 0;
1017                 }
1018
1019                 size = skb_frag_size(frag);
1020                 data_len -= size;
1021
1022                 dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
1023                                        DMA_TO_DEVICE);
1024
1025                 tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1026         }
1027
1028         /* write last descriptor with LAST bit set */
1029         flags |= FM10K_TXD_FLAG_LAST;
1030
1031         if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc, i++, dma, size, flags))
1032                 i = 0;
1033
1034         /* record bytecount for BQL */
1035         netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);
1036
1037         /* record SW timestamp if HW timestamp is not available */
1038         skb_tx_timestamp(first->skb);
1039
1040         /* Force memory writes to complete before letting h/w know there
1041          * are new descriptors to fetch.  (Only applicable for weak-ordered
1042          * memory model archs, such as IA-64).
1043          *
1044          * We also need this memory barrier to make certain all of the
1045          * status bits have been updated before next_to_watch is written.
1046          */
1047         wmb();
1048
1049         /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
1050         first->next_to_watch = tx_desc;
1051
1052         tx_ring->next_to_use = i;
1053
1054         /* Make sure there is space in the ring for the next send. */
1055         fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);
1056
1057         /* notify HW of packet */
1058         if (netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) || !skb->xmit_more) {
1059                 writel(i, tx_ring->tail);
1060
1061                 /* we need this if more than one processor can write to our tail
1062                  * at a time, it synchronizes IO on IA64/Altix systems
1063                  */
1064                 mmiowb();
1065         }
1066
1067         return;
1068 dma_error:
1069         dev_err(tx_ring->dev, "TX DMA map failed\n");
1070
1071         /* clear dma mappings for failed tx_buffer map */
1072         for (;;) {
1073                 tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1074                 fm10k_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, tx_buffer);
1075                 if (tx_buffer == first)
1076                         break;
1077                 if (i == 0)
1078                         i = tx_ring->count;
1079                 i--;
1080         }
1081
1082         tx_ring->next_to_use = i;
1083 }
1084
1085 netdev_tx_t fm10k_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb,
1086                                   struct fm10k_ring *tx_ring)
1087 {
1088         u16 count = TXD_USE_COUNT(skb_headlen(skb));
1089         struct fm10k_tx_buffer *first;
1090         unsigned short f;
1091         u32 tx_flags = 0;
1092         int tso;
1093
1094         /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/FM10K_MAX_DATA_PER_TXD,
1095          *       + 1 desc for skb_headlen/FM10K_MAX_DATA_PER_TXD,
1096          *       + 2 desc gap to keep tail from touching head
1097          * otherwise try next time
1098          */
1099         for (f = 0; f < skb_shinfo(skb)->nr_frags; f++)
1100                 count += TXD_USE_COUNT(skb_shinfo(skb)->frags[f].size);
1101
1102         if (fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, count + 3)) {
1103                 tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
1104                 return NETDEV_TX_BUSY;
1105         }
1106
1107         /* record the location of the first descriptor for this packet */
1108         first = &tx_ring->tx_buffer[tx_ring->next_to_use];
1109         first->skb = skb;
1110         first->bytecount = max_t(unsigned int, skb->len, ETH_ZLEN);
1111         first->gso_segs = 1;
1112
1113         /* record initial flags and protocol */
1114         first->tx_flags = tx_flags;
1115
1116         tso = fm10k_tso(tx_ring, first);
1117         if (tso < 0)
1118                 goto out_drop;
1119         else if (!tso)
1120                 fm10k_tx_csum(tx_ring, first);
1121
1122         fm10k_tx_map(tx_ring, first);
1123
1124         return NETDEV_TX_OK;
1125
1126 out_drop:
1127         dev_kfree_skb_any(first->skb);
1128         first->skb = NULL;
1129
1130         return NETDEV_TX_OK;
1131 }
1132
1133 static u64 fm10k_get_tx_completed(struct fm10k_ring *ring)
1134 {
1135         return ring->stats.packets;
1136 }
1137
1138 /**
1139  * fm10k_get_tx_pending - how many Tx descriptors not processed
1140  * @ring: the ring structure
1141  * @in_sw: is tx_pending being checked in SW or in HW?
1142  */
1143 u64 fm10k_get_tx_pending(struct fm10k_ring *ring, bool in_sw)
1144 {
1145         struct fm10k_intfc *interface = ring->q_vector->interface;
1146         struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1147         u32 head, tail;
1148
1149         if (likely(in_sw)) {
1150                 head = ring->next_to_clean;
1151                 tail = ring->next_to_use;
1152         } else {
1153                 head = fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDH(ring->reg_idx));
1154                 tail = fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDT(ring->reg_idx));
1155         }
1156
1157         return ((head <= tail) ? tail : tail + ring->count) - head;
1158 }
1159
1160 bool fm10k_check_tx_hang(struct fm10k_ring *tx_ring)
1161 {
1162         u32 tx_done = fm10k_get_tx_completed(tx_ring);
1163         u32 tx_done_old = tx_ring->tx_stats.tx_done_old;
1164         u32 tx_pending = fm10k_get_tx_pending(tx_ring, true);
1165
1166         clear_check_for_tx_hang(tx_ring);
1167
1168         /* Check for a hung queue, but be thorough. This verifies
1169          * that a transmit has been completed since the previous
1170          * check AND there is at least one packet pending. By
1171          * requiring this to fail twice we avoid races with
1172          * clearing the ARMED bit and conditions where we
1173          * run the check_tx_hang logic with a transmit completion
1174          * pending but without time to complete it yet.
1175          */
1176         if (!tx_pending || (tx_done_old != tx_done)) {
1177                 /* update completed stats and continue */
1178                 tx_ring->tx_stats.tx_done_old = tx_done;
1179                 /* reset the countdown */
1180                 clear_bit(__FM10K_HANG_CHECK_ARMED, tx_ring->state);
1181
1182                 return false;
1183         }
1184
1185         /* make sure it is true for two checks in a row */
1186         return test_and_set_bit(__FM10K_HANG_CHECK_ARMED, tx_ring->state);
1187 }
1188
1189 /**
1190  * fm10k_tx_timeout_reset - initiate reset due to Tx timeout
1191  * @interface: driver private struct
1192  **/
1193 void fm10k_tx_timeout_reset(struct fm10k_intfc *interface)
1194 {
1195         /* Do the reset outside of interrupt context */
1196         if (!test_bit(__FM10K_DOWN, interface->state)) {
1197                 interface->tx_timeout_count++;
1198                 set_bit(FM10K_FLAG_RESET_REQUESTED, interface->flags);
1199                 fm10k_service_event_schedule(interface);
1200         }
1201 }
1202
1203 /**
1204  * fm10k_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
1205  * @q_vector: structure containing interrupt and ring information
1206  * @tx_ring: tx ring to clean
1207  * @napi_budget: Used to determine if we are in netpoll
1208  **/
1209 static bool fm10k_clean_tx_irq(struct fm10k_q_vector *q_vector,
1210                                struct fm10k_ring *tx_ring, int napi_budget)
1211 {
1212         struct fm10k_intfc *interface = q_vector->interface;
1213         struct fm10k_tx_buffer *tx_buffer;
1214         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
1215         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
1216         unsigned int budget = q_vector->tx.work_limit;
1217         unsigned int i = tx_ring->next_to_clean;
1218
1219         if (test_bit(__FM10K_DOWN, interface->state))
1220                 return true;
1221
1222         tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1223         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, i);
1224         i -= tx_ring->count;
1225
1226         do {
1227                 struct fm10k_tx_desc *eop_desc = tx_buffer->next_to_watch;
1228
1229                 /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
1230                 if (!eop_desc)
1231                         break;
1232
1233                 /* prevent any other reads prior to eop_desc */
1234                 read_barrier_depends();
1235
1236                 /* if DD is not set pending work has not been completed */
1237                 if (!(eop_desc->flags & FM10K_TXD_FLAG_DONE))
1238                         break;
1239
1240                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
1241                 tx_buffer->next_to_watch = NULL;
1242
1243                 /* update the statistics for this packet */
1244                 total_bytes += tx_buffer->bytecount;
1245                 total_packets += tx_buffer->gso_segs;
1246
1247                 /* free the skb */
1248                 napi_consume_skb(tx_buffer->skb, napi_budget);
1249
1250                 /* unmap skb header data */
1251                 dma_unmap_single(tx_ring->dev,
1252                                  dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
1253                                  dma_unmap_len(tx_buffer, len),
1254                                  DMA_TO_DEVICE);
1255
1256                 /* clear tx_buffer data */
1257                 tx_buffer->skb = NULL;
1258                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
1259
1260                 /* unmap remaining buffers */
1261                 while (tx_desc != eop_desc) {
1262                         tx_buffer++;
1263                         tx_desc++;
1264                         i++;
1265                         if (unlikely(!i)) {
1266                                 i -= tx_ring->count;
1267                                 tx_buffer = tx_ring->tx_buffer;
1268                                 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1269                         }
1270
1271                         /* unmap any remaining paged data */
1272                         if (dma_unmap_len(tx_buffer, len)) {
1273                                 dma_unmap_page(tx_ring->dev,
1274                                                dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
1275                                                dma_unmap_len(tx_buffer, len),
1276                                                DMA_TO_DEVICE);
1277                                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
1278                         }
1279                 }
1280
1281                 /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
1282                 tx_buffer++;
1283                 tx_desc++;
1284                 i++;
1285                 if (unlikely(!i)) {
1286                         i -= tx_ring->count;
1287                         tx_buffer = tx_ring->tx_buffer;
1288                         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1289                 }
1290
1291                 /* issue prefetch for next Tx descriptor */
1292                 prefetch(tx_desc);
1293
1294                 /* update budget accounting */
1295                 budget--;
1296         } while (likely(budget));
1297
1298         i += tx_ring->count;
1299         tx_ring->next_to_clean = i;
1300         u64_stats_update_begin(&tx_ring->syncp);
1301         tx_ring->stats.bytes += total_bytes;
1302         tx_ring->stats.packets += total_packets;
1303         u64_stats_update_end(&tx_ring->syncp);
1304         q_vector->tx.total_bytes += total_bytes;
1305         q_vector->tx.total_packets += total_packets;
1306
1307         if (check_for_tx_hang(tx_ring) && fm10k_check_tx_hang(tx_ring)) {
1308                 /* schedule immediate reset if we believe we hung */
1309                 struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1310
1311                 netif_err(interface, drv, tx_ring->netdev,
1312                           "Detected Tx Unit Hang\n"
1313                           "  Tx Queue             <%d>\n"
1314                           "  TDH, TDT             <%x>, <%x>\n"
1315                           "  next_to_use          <%x>\n"
1316                           "  next_to_clean        <%x>\n",
1317                           tx_ring->queue_index,
1318                           fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDH(tx_ring->reg_idx)),
1319                           fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDT(tx_ring->reg_idx)),
1320                           tx_ring->next_to_use, i);
1321
1322                 netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev,
1323                                     tx_ring->queue_index);
1324
1325                 netif_info(interface, probe, tx_ring->netdev,
1326                            "tx hang %d detected on queue %d, resetting interface\n",
1327                            interface->tx_timeout_count + 1,
1328                            tx_ring->queue_index);
1329
1330                 fm10k_tx_timeout_reset(interface);
1331
1332                 /* the netdev is about to reset, no point in enabling stuff */
1333                 return true;
1334         }
1335
1336         /* notify netdev of completed buffers */
1337         netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring),
1338                                   total_packets, total_bytes);
1339
1340 #define TX_WAKE_THRESHOLD min_t(u16, FM10K_MIN_TXD - 1, DESC_NEEDED * 2)
1341         if (unlikely(total_packets && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
1342                      (fm10k_desc_unused(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
1343                 /* Make sure that anybody stopping the queue after this
1344                  * sees the new next_to_clean.
1345                  */
1346                 smp_mb();
1347                 if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
1348                                              tx_ring->queue_index) &&
1349                     !test_bit(__FM10K_DOWN, interface->state)) {
1350                         netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
1351                                             tx_ring->queue_index);
1352                         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
1353                 }
1354         }
1355
1356         return !!budget;
1357 }
1358
1359 /**
1360  * fm10k_update_itr - update the dynamic ITR value based on packet size
1361  *
1362  *      Stores a new ITR value based on strictly on packet size.  The
1363  *      divisors and thresholds used by this function were determined based
1364  *      on theoretical maximum wire speed and testing data, in order to
1365  *      minimize response time while increasing bulk throughput.
1366  *
1367  * @ring_container: Container for rings to have ITR updated
1368  **/
1369 static void fm10k_update_itr(struct fm10k_ring_container *ring_container)
1370 {
1371         unsigned int avg_wire_size, packets, itr_round;
1372
1373         /* Only update ITR if we are using adaptive setting */
1374         if (!ITR_IS_ADAPTIVE(ring_container->itr))
1375                 goto clear_counts;
1376
1377         packets = ring_container->total_packets;
1378         if (!packets)
1379                 goto clear_counts;
1380
1381         avg_wire_size = ring_container->total_bytes / packets;
1382
1383         /* The following is a crude approximation of:
1384          *  wmem_default / (size + overhead) = desired_pkts_per_int
1385          *  rate / bits_per_byte / (size + ethernet overhead) = pkt_rate
1386          *  (desired_pkt_rate / pkt_rate) * usecs_per_sec = ITR value
1387          *
1388          * Assuming wmem_default is 212992 and overhead is 640 bytes per
1389          * packet, (256 skb, 64 headroom, 320 shared info), we can reduce the
1390          * formula down to
1391          *
1392          *  (34 * (size + 24)) / (size + 640) = ITR
1393          *
1394          * We first do some math on the packet size and then finally bitshift
1395          * by 8 after rounding up. We also have to account for PCIe link speed
1396          * difference as ITR scales based on this.
1397          */
1398         if (avg_wire_size <= 360) {
1399                 /* Start at 250K ints/sec and gradually drop to 77K ints/sec */
1400                 avg_wire_size *= 8;
1401                 avg_wire_size += 376;
1402         } else if (avg_wire_size <= 1152) {
1403                 /* 77K ints/sec to 45K ints/sec */
1404                 avg_wire_size *= 3;
1405                 avg_wire_size += 2176;
1406         } else if (avg_wire_size <= 1920) {
1407                 /* 45K ints/sec to 38K ints/sec */
1408                 avg_wire_size += 4480;
1409         } else {
1410                 /* plateau at a limit of 38K ints/sec */
1411                 avg_wire_size = 6656;
1412         }
1413
1414         /* Perform final bitshift for division after rounding up to ensure
1415          * that the calculation will never get below a 1. The bit shift
1416          * accounts for changes in the ITR due to PCIe link speed.
1417          */
1418         itr_round = READ_ONCE(ring_container->itr_scale) + 8;
1419         avg_wire_size += BIT(itr_round) - 1;
1420         avg_wire_size >>= itr_round;
1421
1422         /* write back value and retain adaptive flag */
1423         ring_container->itr = avg_wire_size | FM10K_ITR_ADAPTIVE;
1424
1425 clear_counts:
1426         ring_container->total_bytes = 0;
1427         ring_container->total_packets = 0;
1428 }
1429
1430 static void fm10k_qv_enable(struct fm10k_q_vector *q_vector)
1431 {
1432         /* Enable auto-mask and clear the current mask */
1433         u32 itr = FM10K_ITR_ENABLE;
1434
1435         /* Update Tx ITR */
1436         fm10k_update_itr(&q_vector->tx);
1437
1438         /* Update Rx ITR */
1439         fm10k_update_itr(&q_vector->rx);
1440
1441         /* Store Tx itr in timer slot 0 */
1442         itr |= (q_vector->tx.itr & FM10K_ITR_MAX);
1443
1444         /* Shift Rx itr to timer slot 1 */
1445         itr |= (q_vector->rx.itr & FM10K_ITR_MAX) << FM10K_ITR_INTERVAL1_SHIFT;
1446
1447         /* Write the final value to the ITR register */
1448         writel(itr, q_vector->itr);
1449 }
1450
1451 static int fm10k_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
1452 {
1453         struct fm10k_q_vector *q_vector =
1454                                container_of(napi, struct fm10k_q_vector, napi);
1455         struct fm10k_ring *ring;
1456         int per_ring_budget, work_done = 0;
1457         bool clean_complete = true;
1458
1459         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->tx) {
1460                 if (!fm10k_clean_tx_irq(q_vector, ring, budget))
1461                         clean_complete = false;
1462         }
1463
1464         /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
1465         if (budget <= 0)
1466                 return budget;
1467
1468         /* attempt to distribute budget to each queue fairly, but don't
1469          * allow the budget to go below 1 because we'll exit polling
1470          */
1471         if (q_vector->rx.count > 1)
1472                 per_ring_budget = max(budget / q_vector->rx.count, 1);
1473         else
1474                 per_ring_budget = budget;
1475
1476         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1477                 int work = fm10k_clean_rx_irq(q_vector, ring, per_ring_budget);
1478
1479                 work_done += work;
1480                 if (work >= per_ring_budget)
1481                         clean_complete = false;
1482         }
1483
1484         /* If all work not completed, return budget and keep polling */
1485         if (!clean_complete)
1486                 return budget;
1487
1488         /* all work done, exit the polling mode */
1489         napi_complete_done(napi, work_done);
1490
1491         /* re-enable the q_vector */
1492         fm10k_qv_enable(q_vector);
1493
1494         return min(work_done, budget - 1);
1495 }
1496
1497 /**
1498  * fm10k_set_qos_queues: Allocate queues for a QOS-enabled device
1499  * @interface: board private structure to initialize
1500  *
1501  * When QoS (Quality of Service) is enabled, allocate queues for
1502  * each traffic class.  If multiqueue isn't available,then abort QoS
1503  * initialization.
1504  *
1505  * This function handles all combinations of Qos and RSS.
1506  *
1507  **/
1508 static bool fm10k_set_qos_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1509 {
1510         struct net_device *dev = interface->netdev;
1511         struct fm10k_ring_feature *f;
1512         int rss_i, i;
1513         int pcs;
1514
1515         /* Map queue offset and counts onto allocated tx queues */
1516         pcs = netdev_get_num_tc(dev);
1517
1518         if (pcs <= 1)
1519                 return false;
1520
1521         /* set QoS mask and indices */
1522         f = &interface->ring_feature[RING_F_QOS];
1523         f->indices = pcs;
1524         f->mask = BIT(fls(pcs - 1)) - 1;
1525
1526         /* determine the upper limit for our current DCB mode */
1527         rss_i = interface->hw.mac.max_queues / pcs;
1528         rss_i = BIT(fls(rss_i) - 1);
1529
1530         /* set RSS mask and indices */
1531         f = &interface->ring_feature[RING_F_RSS];
1532         rss_i = min_t(u16, rss_i, f->limit);
1533         f->indices = rss_i;
1534         f->mask = BIT(fls(rss_i - 1)) - 1;
1535
1536         /* configure pause class to queue mapping */
1537         for (i = 0; i < pcs; i++)
1538                 netdev_set_tc_queue(dev, i, rss_i, rss_i * i);
1539
1540         interface->num_rx_queues = rss_i * pcs;
1541         interface->num_tx_queues = rss_i * pcs;
1542
1543         return true;
1544 }
1545
1546 /**
1547  * fm10k_set_rss_queues: Allocate queues for RSS
1548  * @interface: board private structure to initialize
1549  *
1550  * This is our "base" multiqueue mode.  RSS (Receive Side Scaling) will try
1551  * to allocate one Rx queue per CPU, and if available, one Tx queue per CPU.
1552  *
1553  **/
1554 static bool fm10k_set_rss_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1555 {
1556         struct fm10k_ring_feature *f;
1557         u16 rss_i;
1558
1559         f = &interface->ring_feature[RING_F_RSS];
1560         rss_i = min_t(u16, interface->hw.mac.max_queues, f->limit);
1561
1562         /* record indices and power of 2 mask for RSS */
1563         f->indices = rss_i;
1564         f->mask = BIT(fls(rss_i - 1)) - 1;
1565
1566         interface->num_rx_queues = rss_i;
1567         interface->num_tx_queues = rss_i;
1568
1569         return true;
1570 }
1571
1572 /**
1573  * fm10k_set_num_queues: Allocate queues for device, feature dependent
1574  * @interface: board private structure to initialize
1575  *
1576  * This is the top level queue allocation routine.  The order here is very
1577  * important, starting with the "most" number of features turned on at once,
1578  * and ending with the smallest set of features.  This way large combinations
1579  * can be allocated if they're turned on, and smaller combinations are the
1580  * fallthrough conditions.
1581  *
1582  **/
1583 static void fm10k_set_num_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1584 {
1585         /* Attempt to setup QoS and RSS first */
1586         if (fm10k_set_qos_queues(interface))
1587                 return;
1588
1589         /* If we don't have QoS, just fallback to only RSS. */
1590         fm10k_set_rss_queues(interface);
1591 }
1592
1593 /**
1594  * fm10k_reset_num_queues - Reset the number of queues to zero
1595  * @interface: board private structure
1596  *
1597  * This function should be called whenever we need to reset the number of
1598  * queues after an error condition.
1599  */
1600 static void fm10k_reset_num_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1601 {
1602         interface->num_tx_queues = 0;
1603         interface->num_rx_queues = 0;
1604         interface->num_q_vectors = 0;
1605 }
1606
1607 /**
1608  * fm10k_alloc_q_vector - Allocate memory for a single interrupt vector
1609  * @interface: board private structure to initialize
1610  * @v_count: q_vectors allocated on interface, used for ring interleaving
1611  * @v_idx: index of vector in interface struct
1612  * @txr_count: total number of Tx rings to allocate
1613  * @txr_idx: index of first Tx ring to allocate
1614  * @rxr_count: total number of Rx rings to allocate
1615  * @rxr_idx: index of first Rx ring to allocate
1616  *
1617  * We allocate one q_vector.  If allocation fails we return -ENOMEM.
1618  **/
1619 static int fm10k_alloc_q_vector(struct fm10k_intfc *interface,
1620                                 unsigned int v_count, unsigned int v_idx,
1621                                 unsigned int txr_count, unsigned int txr_idx,
1622                                 unsigned int rxr_count, unsigned int rxr_idx)
1623 {
1624         struct fm10k_q_vector *q_vector;
1625         struct fm10k_ring *ring;
1626         int ring_count, size;
1627
1628         ring_count = txr_count + rxr_count;
1629         size = sizeof(struct fm10k_q_vector) +
1630                (sizeof(struct fm10k_ring) * ring_count);
1631
1632         /* allocate q_vector and rings */
1633         q_vector = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
1634         if (!q_vector)
1635                 return -ENOMEM;
1636
1637         /* initialize NAPI */
1638         netif_napi_add(interface->netdev, &q_vector->napi,
1639                        fm10k_poll, NAPI_POLL_WEIGHT);
1640
1641         /* tie q_vector and interface together */
1642         interface->q_vector[v_idx] = q_vector;
1643         q_vector->interface = interface;
1644         q_vector->v_idx = v_idx;
1645
1646         /* initialize pointer to rings */
1647         ring = q_vector->ring;
1648
1649         /* save Tx ring container info */
1650         q_vector->tx.ring = ring;
1651         q_vector->tx.work_limit = FM10K_DEFAULT_TX_WORK;
1652         q_vector->tx.itr = interface->tx_itr;
1653         q_vector->tx.itr_scale = interface->hw.mac.itr_scale;
1654         q_vector->tx.count = txr_count;
1655
1656         while (txr_count) {
1657                 /* assign generic ring traits */
1658                 ring->dev = &interface->pdev->dev;
1659                 ring->netdev = interface->netdev;
1660
1661                 /* configure backlink on ring */
1662                 ring->q_vector = q_vector;
1663
1664                 /* apply Tx specific ring traits */
1665                 ring->count = interface->tx_ring_count;
1666                 ring->queue_index = txr_idx;
1667
1668                 /* assign ring to interface */
1669                 interface->tx_ring[txr_idx] = ring;
1670
1671                 /* update count and index */
1672                 txr_count--;
1673                 txr_idx += v_count;
1674
1675                 /* push pointer to next ring */
1676                 ring++;
1677         }
1678
1679         /* save Rx ring container info */
1680         q_vector->rx.ring = ring;
1681         q_vector->rx.itr = interface->rx_itr;
1682         q_vector->rx.itr_scale = interface->hw.mac.itr_scale;
1683         q_vector->rx.count = rxr_count;
1684
1685         while (rxr_count) {
1686                 /* assign generic ring traits */
1687                 ring->dev = &interface->pdev->dev;
1688                 ring->netdev = interface->netdev;
1689                 rcu_assign_pointer(ring->l2_accel, interface->l2_accel);
1690
1691                 /* configure backlink on ring */
1692                 ring->q_vector = q_vector;
1693
1694                 /* apply Rx specific ring traits */
1695                 ring->count = interface->rx_ring_count;
1696                 ring->queue_index = rxr_idx;
1697
1698                 /* assign ring to interface */
1699                 interface->rx_ring[rxr_idx] = ring;
1700
1701                 /* update count and index */
1702                 rxr_count--;
1703                 rxr_idx += v_count;
1704
1705                 /* push pointer to next ring */
1706                 ring++;
1707         }
1708
1709         fm10k_dbg_q_vector_init(q_vector);
1710
1711         return 0;
1712 }
1713
1714 /**
1715  * fm10k_free_q_vector - Free memory allocated for specific interrupt vector
1716  * @interface: board private structure to initialize
1717  * @v_idx: Index of vector to be freed
1718  *
1719  * This function frees the memory allocated to the q_vector.  In addition if
1720  * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
1721  * to freeing the q_vector.
1722  **/
1723 static void fm10k_free_q_vector(struct fm10k_intfc *interface, int v_idx)
1724 {
1725         struct fm10k_q_vector *q_vector = interface->q_vector[v_idx];
1726         struct fm10k_ring *ring;
1727
1728         fm10k_dbg_q_vector_exit(q_vector);
1729
1730         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->tx)
1731                 interface->tx_ring[ring->queue_index] = NULL;
1732
1733         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->rx)
1734                 interface->rx_ring[ring->queue_index] = NULL;
1735
1736         interface->q_vector[v_idx] = NULL;
1737         netif_napi_del(&q_vector->napi);
1738         kfree_rcu(q_vector, rcu);
1739 }
1740
1741 /**
1742  * fm10k_alloc_q_vectors - Allocate memory for interrupt vectors
1743  * @interface: board private structure to initialize
1744  *
1745  * We allocate one q_vector per queue interrupt.  If allocation fails we
1746  * return -ENOMEM.
1747  **/
1748 static int fm10k_alloc_q_vectors(struct fm10k_intfc *interface)
1749 {
1750         unsigned int q_vectors = interface->num_q_vectors;
1751         unsigned int rxr_remaining = interface->num_rx_queues;
1752         unsigned int txr_remaining = interface->num_tx_queues;
1753         unsigned int rxr_idx = 0, txr_idx = 0, v_idx = 0;
1754         int err;
1755
1756         if (q_vectors >= (rxr_remaining + txr_remaining)) {
1757                 for (; rxr_remaining; v_idx++) {
1758                         err = fm10k_alloc_q_vector(interface, q_vectors, v_idx,
1759                                                    0, 0, 1, rxr_idx);
1760                         if (err)
1761                                 goto err_out;
1762
1763                         /* update counts and index */
1764                         rxr_remaining--;
1765                         rxr_idx++;
1766                 }
1767         }
1768
1769         for (; v_idx < q_vectors; v_idx++) {
1770                 int rqpv = DIV_ROUND_UP(rxr_remaining, q_vectors - v_idx);
1771                 int tqpv = DIV_ROUND_UP(txr_remaining, q_vectors - v_idx);
1772
1773                 err = fm10k_alloc_q_vector(interface, q_vectors, v_idx,
1774                                            tqpv, txr_idx,
1775                                            rqpv, rxr_idx);
1776
1777                 if (err)
1778                         goto err_out;
1779
1780                 /* update counts and index */
1781                 rxr_remaining -= rqpv;
1782                 txr_remaining -= tqpv;
1783                 rxr_idx++;
1784                 txr_idx++;
1785         }
1786
1787         return 0;
1788
1789 err_out:
1790         fm10k_reset_num_queues(interface);
1791
1792         while (v_idx--)
1793                 fm10k_free_q_vector(interface, v_idx);
1794
1795         return -ENOMEM;
1796 }
1797
1798 /**
1799  * fm10k_free_q_vectors - Free memory allocated for interrupt vectors
1800  * @interface: board private structure to initialize
1801  *
1802  * This function frees the memory allocated to the q_vectors.  In addition if
1803  * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
1804  * to freeing the q_vector.
1805  **/
1806 static void fm10k_free_q_vectors(struct fm10k_intfc *interface)
1807 {
1808         int v_idx = interface->num_q_vectors;
1809
1810         fm10k_reset_num_queues(interface);
1811
1812         while (v_idx--)
1813                 fm10k_free_q_vector(interface, v_idx);
1814 }
1815
1816 /**
1817  * f10k_reset_msix_capability - reset MSI-X capability
1818  * @interface: board private structure to initialize
1819  *
1820  * Reset the MSI-X capability back to its starting state
1821  **/
1822 static void fm10k_reset_msix_capability(struct fm10k_intfc *interface)
1823 {
1824         pci_disable_msix(interface->pdev);
1825         kfree(interface->msix_entries);
1826         interface->msix_entries = NULL;
1827 }
1828
1829 /**
1830  * f10k_init_msix_capability - configure MSI-X capability
1831  * @interface: board private structure to initialize
1832  *
1833  * Attempt to configure the interrupts using the best available
1834  * capabilities of the hardware and the kernel.
1835  **/
1836 static int fm10k_init_msix_capability(struct fm10k_intfc *interface)
1837 {
1838         struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1839         int v_budget, vector;
1840
1841         /* It's easy to be greedy for MSI-X vectors, but it really
1842          * doesn't do us much good if we have a lot more vectors
1843          * than CPU's.  So let's be conservative and only ask for
1844          * (roughly) the same number of vectors as there are CPU's.
1845          * the default is to use pairs of vectors
1846          */
1847         v_budget = max(interface->num_rx_queues, interface->num_tx_queues);
1848         v_budget = min_t(u16, v_budget, num_online_cpus());
1849
1850         /* account for vectors not related to queues */
1851         v_budget += NON_Q_VECTORS(hw);
1852
1853         /* At the same time, hardware can only support a maximum of
1854          * hw.mac->max_msix_vectors vectors.  With features
1855          * such as RSS and VMDq, we can easily surpass the number of Rx and Tx
1856          * descriptor queues supported by our device.  Thus, we cap it off in
1857          * those rare cases where the cpu count also exceeds our vector limit.
1858          */
1859         v_budget = min_t(int, v_budget, hw->mac.max_msix_vectors);
1860
1861         /* A failure in MSI-X entry allocation is fatal. */
1862         interface->msix_entries = kcalloc(v_budget, sizeof(struct msix_entry),
1863                                           GFP_KERNEL);
1864         if (!interface->msix_entries)
1865                 return -ENOMEM;
1866
1867         /* populate entry values */
1868         for (vector = 0; vector < v_budget; vector++)
1869                 interface->msix_entries[vector].entry = vector;
1870
1871         /* Attempt to enable MSI-X with requested value */
1872         v_budget = pci_enable_msix_range(interface->pdev,
1873                                          interface->msix_entries,
1874                                          MIN_MSIX_COUNT(hw),
1875                                          v_budget);
1876         if (v_budget < 0) {
1877                 kfree(interface->msix_entries);
1878                 interface->msix_entries = NULL;
1879                 return v_budget;
1880         }
1881
1882         /* record the number of queues available for q_vectors */
1883         interface->num_q_vectors = v_budget - NON_Q_VECTORS(hw);
1884
1885         return 0;
1886 }
1887
1888 /**
1889  * fm10k_cache_ring_qos - Descriptor ring to register mapping for QoS
1890  * @interface: Interface structure continaining rings and devices
1891  *
1892  * Cache the descriptor ring offsets for Qos
1893  **/
1894 static bool fm10k_cache_ring_qos(struct fm10k_intfc *interface)
1895 {
1896         struct net_device *dev = interface->netdev;
1897         int pc, offset, rss_i, i, q_idx;
1898         u16 pc_stride = interface->ring_feature[RING_F_QOS].mask + 1;
1899         u8 num_pcs = netdev_get_num_tc(dev);
1900
1901         if (num_pcs <= 1)
1902                 return false;
1903
1904         rss_i = interface->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
1905
1906         for (pc = 0, offset = 0; pc < num_pcs; pc++, offset += rss_i) {
1907                 q_idx = pc;
1908                 for (i = 0; i < rss_i; i++) {
1909                         interface->tx_ring[offset + i]->reg_idx = q_idx;
1910                         interface->tx_ring[offset + i]->qos_pc = pc;
1911                         interface->rx_ring[offset + i]->reg_idx = q_idx;
1912                         interface->rx_ring[offset + i]->qos_pc = pc;
1913                         q_idx += pc_stride;
1914                 }
1915         }
1916
1917         return true;
1918 }
1919
1920 /**
1921  * fm10k_cache_ring_rss - Descriptor ring to register mapping for RSS
1922  * @interface: Interface structure continaining rings and devices
1923  *
1924  * Cache the descriptor ring offsets for RSS
1925  **/
1926 static void fm10k_cache_ring_rss(struct fm10k_intfc *interface)
1927 {
1928         int i;
1929
1930         for (i = 0; i < interface->num_rx_queues; i++)
1931                 interface->rx_ring[i]->reg_idx = i;
1932
1933         for (i = 0; i < interface->num_tx_queues; i++)
1934                 interface->tx_ring[i]->reg_idx = i;
1935 }
1936
1937 /**
1938  * fm10k_assign_rings - Map rings to network devices
1939  * @interface: Interface structure containing rings and devices
1940  *
1941  * This function is meant to go though and configure both the network
1942  * devices so that they contain rings, and configure the rings so that
1943  * they function with their network devices.
1944  **/
1945 static void fm10k_assign_rings(struct fm10k_intfc *interface)
1946 {
1947         if (fm10k_cache_ring_qos(interface))
1948                 return;
1949
1950         fm10k_cache_ring_rss(interface);
1951 }
1952
1953 static void fm10k_init_reta(struct fm10k_intfc *interface)
1954 {
1955         u16 i, rss_i = interface->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
1956         u32 reta;
1957
1958         /* If the Rx flow indirection table has been configured manually, we
1959          * need to maintain it when possible.
1960          */
1961         if (netif_is_rxfh_configured(interface->netdev)) {
1962                 for (i = FM10K_RETA_SIZE; i--;) {
1963                         reta = interface->reta[i];
1964                         if ((((reta << 24) >> 24) < rss_i) &&
1965                             (((reta << 16) >> 24) < rss_i) &&
1966                             (((reta <<  8) >> 24) < rss_i) &&
1967                             (((reta)       >> 24) < rss_i))
1968                                 continue;
1969
1970                         /* this should never happen */
1971                         dev_err(&interface->pdev->dev,
1972                                 "RSS indirection table assigned flows out of queue bounds. Reconfiguring.\n");
1973                         goto repopulate_reta;
1974                 }
1975
1976                 /* do nothing if all of the elements are in bounds */
1977                 return;
1978         }
1979
1980 repopulate_reta:
1981         fm10k_write_reta(interface, NULL);
1982 }
1983
1984 /**
1985  * fm10k_init_queueing_scheme - Determine proper queueing scheme
1986  * @interface: board private structure to initialize
1987  *
1988  * We determine which queueing scheme to use based on...
1989  * - Hardware queue count (num_*_queues)
1990  *   - defined by miscellaneous hardware support/features (RSS, etc.)
1991  **/
1992 int fm10k_init_queueing_scheme(struct fm10k_intfc *interface)
1993 {
1994         int err;
1995
1996         /* Number of supported queues */
1997         fm10k_set_num_queues(interface);
1998
1999         /* Configure MSI-X capability */
2000         err = fm10k_init_msix_capability(interface);
2001         if (err) {
2002                 dev_err(&interface->pdev->dev,
2003                         "Unable to initialize MSI-X capability\n");
2004                 goto err_init_msix;
2005         }
2006
2007         /* Allocate memory for queues */
2008         err = fm10k_alloc_q_vectors(interface);
2009         if (err) {
2010                 dev_err(&interface->pdev->dev,
2011                         "Unable to allocate queue vectors\n");
2012                 goto err_alloc_q_vectors;
2013         }
2014
2015         /* Map rings to devices, and map devices to physical queues */
2016         fm10k_assign_rings(interface);
2017
2018         /* Initialize RSS redirection table */
2019         fm10k_init_reta(interface);
2020
2021         return 0;
2022
2023 err_alloc_q_vectors:
2024         fm10k_reset_msix_capability(interface);
2025 err_init_msix:
2026         fm10k_reset_num_queues(interface);
2027         return err;
2028 }
2029
2030 /**
2031  * fm10k_clear_queueing_scheme - Clear the current queueing scheme settings
2032  * @interface: board private structure to clear queueing scheme on
2033  *
2034  * We go through and clear queueing specific resources and reset the structure
2035  * to pre-load conditions
2036  **/
2037 void fm10k_clear_queueing_scheme(struct fm10k_intfc *interface)
2038 {
2039         fm10k_free_q_vectors(interface);
2040         fm10k_reset_msix_capability(interface);
2041 }