fe817e2b6fef4468e2ed33a50de7190b08f3c282
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / net / ethernet / intel / i40evf / i40e_txrx.c
1 /*******************************************************************************
2  *
3  * Intel Ethernet Controller XL710 Family Linux Virtual Function Driver
4  * Copyright(c) 2013 - 2016 Intel Corporation.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
8  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
13  * more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
16  * with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17  *
18  * The full GNU General Public License is included in this distribution in
19  * the file called "COPYING".
20  *
21  * Contact Information:
22  * e1000-devel Mailing List <e1000-devel@lists.sourceforge.net>
23  * Intel Corporation, 5200 N.E. Elam Young Parkway, Hillsboro, OR 97124-6497
24  *
25  ******************************************************************************/
26
27 #include <linux/prefetch.h>
28 #include <net/busy_poll.h>
29
30 #include "i40evf.h"
31 #include "i40e_trace.h"
32 #include "i40e_prototype.h"
33
34 static inline __le64 build_ctob(u32 td_cmd, u32 td_offset, unsigned int size,
35                                 u32 td_tag)
36 {
37         return cpu_to_le64(I40E_TX_DESC_DTYPE_DATA |
38                            ((u64)td_cmd  << I40E_TXD_QW1_CMD_SHIFT) |
39                            ((u64)td_offset << I40E_TXD_QW1_OFFSET_SHIFT) |
40                            ((u64)size  << I40E_TXD_QW1_TX_BUF_SZ_SHIFT) |
41                            ((u64)td_tag  << I40E_TXD_QW1_L2TAG1_SHIFT));
42 }
43
44 #define I40E_TXD_CMD (I40E_TX_DESC_CMD_EOP | I40E_TX_DESC_CMD_RS)
45
46 /**
47  * i40e_unmap_and_free_tx_resource - Release a Tx buffer
48  * @ring:      the ring that owns the buffer
49  * @tx_buffer: the buffer to free
50  **/
51 static void i40e_unmap_and_free_tx_resource(struct i40e_ring *ring,
52                                             struct i40e_tx_buffer *tx_buffer)
53 {
54         if (tx_buffer->skb) {
55                 if (tx_buffer->tx_flags & I40E_TX_FLAGS_FD_SB)
56                         kfree(tx_buffer->raw_buf);
57                 else
58                         dev_kfree_skb_any(tx_buffer->skb);
59                 if (dma_unmap_len(tx_buffer, len))
60                         dma_unmap_single(ring->dev,
61                                          dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
62                                          dma_unmap_len(tx_buffer, len),
63                                          DMA_TO_DEVICE);
64         } else if (dma_unmap_len(tx_buffer, len)) {
65                 dma_unmap_page(ring->dev,
66                                dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
67                                dma_unmap_len(tx_buffer, len),
68                                DMA_TO_DEVICE);
69         }
70
71         tx_buffer->next_to_watch = NULL;
72         tx_buffer->skb = NULL;
73         dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
74         /* tx_buffer must be completely set up in the transmit path */
75 }
76
77 /**
78  * i40evf_clean_tx_ring - Free any empty Tx buffers
79  * @tx_ring: ring to be cleaned
80  **/
81 void i40evf_clean_tx_ring(struct i40e_ring *tx_ring)
82 {
83         unsigned long bi_size;
84         u16 i;
85
86         /* ring already cleared, nothing to do */
87         if (!tx_ring->tx_bi)
88                 return;
89
90         /* Free all the Tx ring sk_buffs */
91         for (i = 0; i < tx_ring->count; i++)
92                 i40e_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, &tx_ring->tx_bi[i]);
93
94         bi_size = sizeof(struct i40e_tx_buffer) * tx_ring->count;
95         memset(tx_ring->tx_bi, 0, bi_size);
96
97         /* Zero out the descriptor ring */
98         memset(tx_ring->desc, 0, tx_ring->size);
99
100         tx_ring->next_to_use = 0;
101         tx_ring->next_to_clean = 0;
102
103         if (!tx_ring->netdev)
104                 return;
105
106         /* cleanup Tx queue statistics */
107         netdev_tx_reset_queue(txring_txq(tx_ring));
108 }
109
110 /**
111  * i40evf_free_tx_resources - Free Tx resources per queue
112  * @tx_ring: Tx descriptor ring for a specific queue
113  *
114  * Free all transmit software resources
115  **/
116 void i40evf_free_tx_resources(struct i40e_ring *tx_ring)
117 {
118         i40evf_clean_tx_ring(tx_ring);
119         kfree(tx_ring->tx_bi);
120         tx_ring->tx_bi = NULL;
121
122         if (tx_ring->desc) {
123                 dma_free_coherent(tx_ring->dev, tx_ring->size,
124                                   tx_ring->desc, tx_ring->dma);
125                 tx_ring->desc = NULL;
126         }
127 }
128
129 /**
130  * i40evf_get_tx_pending - how many Tx descriptors not processed
131  * @tx_ring: the ring of descriptors
132  * @in_sw: is tx_pending being checked in SW or HW
133  *
134  * Since there is no access to the ring head register
135  * in XL710, we need to use our local copies
136  **/
137 u32 i40evf_get_tx_pending(struct i40e_ring *ring, bool in_sw)
138 {
139         u32 head, tail;
140
141         head = ring->next_to_clean;
142         tail = readl(ring->tail);
143
144         if (head != tail)
145                 return (head < tail) ?
146                         tail - head : (tail + ring->count - head);
147
148         return 0;
149 }
150
151 #define WB_STRIDE 4
152
153 /**
154  * i40e_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
155  * @vsi: the VSI we care about
156  * @tx_ring: Tx ring to clean
157  * @napi_budget: Used to determine if we are in netpoll
158  *
159  * Returns true if there's any budget left (e.g. the clean is finished)
160  **/
161 static bool i40e_clean_tx_irq(struct i40e_vsi *vsi,
162                               struct i40e_ring *tx_ring, int napi_budget)
163 {
164         u16 i = tx_ring->next_to_clean;
165         struct i40e_tx_buffer *tx_buf;
166         struct i40e_tx_desc *tx_desc;
167         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
168         unsigned int budget = vsi->work_limit;
169
170         tx_buf = &tx_ring->tx_bi[i];
171         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, i);
172         i -= tx_ring->count;
173
174         do {
175                 struct i40e_tx_desc *eop_desc = tx_buf->next_to_watch;
176
177                 /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
178                 if (!eop_desc)
179                         break;
180
181                 /* prevent any other reads prior to eop_desc */
182                 read_barrier_depends();
183
184                 i40e_trace(clean_tx_irq, tx_ring, tx_desc, tx_buf);
185                 /* if the descriptor isn't done, no work yet to do */
186                 if (!(eop_desc->cmd_type_offset_bsz &
187                       cpu_to_le64(I40E_TX_DESC_DTYPE_DESC_DONE)))
188                         break;
189
190                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
191                 tx_buf->next_to_watch = NULL;
192
193                 /* update the statistics for this packet */
194                 total_bytes += tx_buf->bytecount;
195                 total_packets += tx_buf->gso_segs;
196
197                 /* free the skb */
198                 napi_consume_skb(tx_buf->skb, napi_budget);
199
200                 /* unmap skb header data */
201                 dma_unmap_single(tx_ring->dev,
202                                  dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
203                                  dma_unmap_len(tx_buf, len),
204                                  DMA_TO_DEVICE);
205
206                 /* clear tx_buffer data */
207                 tx_buf->skb = NULL;
208                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
209
210                 /* unmap remaining buffers */
211                 while (tx_desc != eop_desc) {
212                         i40e_trace(clean_tx_irq_unmap,
213                                    tx_ring, tx_desc, tx_buf);
214
215                         tx_buf++;
216                         tx_desc++;
217                         i++;
218                         if (unlikely(!i)) {
219                                 i -= tx_ring->count;
220                                 tx_buf = tx_ring->tx_bi;
221                                 tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
222                         }
223
224                         /* unmap any remaining paged data */
225                         if (dma_unmap_len(tx_buf, len)) {
226                                 dma_unmap_page(tx_ring->dev,
227                                                dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
228                                                dma_unmap_len(tx_buf, len),
229                                                DMA_TO_DEVICE);
230                                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
231                         }
232                 }
233
234                 /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
235                 tx_buf++;
236                 tx_desc++;
237                 i++;
238                 if (unlikely(!i)) {
239                         i -= tx_ring->count;
240                         tx_buf = tx_ring->tx_bi;
241                         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
242                 }
243
244                 prefetch(tx_desc);
245
246                 /* update budget accounting */
247                 budget--;
248         } while (likely(budget));
249
250         i += tx_ring->count;
251         tx_ring->next_to_clean = i;
252         u64_stats_update_begin(&tx_ring->syncp);
253         tx_ring->stats.bytes += total_bytes;
254         tx_ring->stats.packets += total_packets;
255         u64_stats_update_end(&tx_ring->syncp);
256         tx_ring->q_vector->tx.total_bytes += total_bytes;
257         tx_ring->q_vector->tx.total_packets += total_packets;
258
259         if (tx_ring->flags & I40E_TXR_FLAGS_WB_ON_ITR) {
260                 /* check to see if there are < 4 descriptors
261                  * waiting to be written back, then kick the hardware to force
262                  * them to be written back in case we stay in NAPI.
263                  * In this mode on X722 we do not enable Interrupt.
264                  */
265                 unsigned int j = i40evf_get_tx_pending(tx_ring, false);
266
267                 if (budget &&
268                     ((j / WB_STRIDE) == 0) && (j > 0) &&
269                     !test_bit(__I40E_VSI_DOWN, vsi->state) &&
270                     (I40E_DESC_UNUSED(tx_ring) != tx_ring->count))
271                         tx_ring->arm_wb = true;
272         }
273
274         /* notify netdev of completed buffers */
275         netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring),
276                                   total_packets, total_bytes);
277
278 #define TX_WAKE_THRESHOLD ((s16)(DESC_NEEDED * 2))
279         if (unlikely(total_packets && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
280                      (I40E_DESC_UNUSED(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
281                 /* Make sure that anybody stopping the queue after this
282                  * sees the new next_to_clean.
283                  */
284                 smp_mb();
285                 if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
286                                              tx_ring->queue_index) &&
287                    !test_bit(__I40E_VSI_DOWN, vsi->state)) {
288                         netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
289                                             tx_ring->queue_index);
290                         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
291                 }
292         }
293
294         return !!budget;
295 }
296
297 /**
298  * i40evf_enable_wb_on_itr - Arm hardware to do a wb, interrupts are not enabled
299  * @vsi: the VSI we care about
300  * @q_vector: the vector on which to enable writeback
301  *
302  **/
303 static void i40e_enable_wb_on_itr(struct i40e_vsi *vsi,
304                                   struct i40e_q_vector *q_vector)
305 {
306         u16 flags = q_vector->tx.ring[0].flags;
307         u32 val;
308
309         if (!(flags & I40E_TXR_FLAGS_WB_ON_ITR))
310                 return;
311
312         if (q_vector->arm_wb_state)
313                 return;
314
315         val = I40E_VFINT_DYN_CTLN1_WB_ON_ITR_MASK |
316               I40E_VFINT_DYN_CTLN1_ITR_INDX_MASK; /* set noitr */
317
318         wr32(&vsi->back->hw,
319              I40E_VFINT_DYN_CTLN1(q_vector->v_idx +
320                                   vsi->base_vector - 1), val);
321         q_vector->arm_wb_state = true;
322 }
323
324 /**
325  * i40evf_force_wb - Issue SW Interrupt so HW does a wb
326  * @vsi: the VSI we care about
327  * @q_vector: the vector  on which to force writeback
328  *
329  **/
330 void i40evf_force_wb(struct i40e_vsi *vsi, struct i40e_q_vector *q_vector)
331 {
332         u32 val = I40E_VFINT_DYN_CTLN1_INTENA_MASK |
333                   I40E_VFINT_DYN_CTLN1_ITR_INDX_MASK | /* set noitr */
334                   I40E_VFINT_DYN_CTLN1_SWINT_TRIG_MASK |
335                   I40E_VFINT_DYN_CTLN1_SW_ITR_INDX_ENA_MASK
336                   /* allow 00 to be written to the index */;
337
338         wr32(&vsi->back->hw,
339              I40E_VFINT_DYN_CTLN1(q_vector->v_idx + vsi->base_vector - 1),
340              val);
341 }
342
343 /**
344  * i40e_set_new_dynamic_itr - Find new ITR level
345  * @rc: structure containing ring performance data
346  *
347  * Returns true if ITR changed, false if not
348  *
349  * Stores a new ITR value based on packets and byte counts during
350  * the last interrupt.  The advantage of per interrupt computation
351  * is faster updates and more accurate ITR for the current traffic
352  * pattern.  Constants in this function were computed based on
353  * theoretical maximum wire speed and thresholds were set based on
354  * testing data as well as attempting to minimize response time
355  * while increasing bulk throughput.
356  **/
357 static bool i40e_set_new_dynamic_itr(struct i40e_ring_container *rc)
358 {
359         enum i40e_latency_range new_latency_range = rc->latency_range;
360         u32 new_itr = rc->itr;
361         int bytes_per_usec;
362         unsigned int usecs, estimated_usecs;
363
364         if (rc->total_packets == 0 || !rc->itr)
365                 return false;
366
367         usecs = (rc->itr << 1) * ITR_COUNTDOWN_START;
368         bytes_per_usec = rc->total_bytes / usecs;
369
370         /* The calculations in this algorithm depend on interrupts actually
371          * firing at the ITR rate. This may not happen if the packet rate is
372          * really low, or if we've been napi polling. Check to make sure
373          * that's not the case before we continue.
374          */
375         estimated_usecs = jiffies_to_usecs(jiffies - rc->last_itr_update);
376         if (estimated_usecs > usecs) {
377                 new_latency_range = I40E_LOW_LATENCY;
378                 goto reset_latency;
379         }
380
381         /* simple throttlerate management
382          *   0-10MB/s   lowest (50000 ints/s)
383          *  10-20MB/s   low    (20000 ints/s)
384          *  20-1249MB/s bulk   (18000 ints/s)
385          *
386          * The math works out because the divisor is in 10^(-6) which
387          * turns the bytes/us input value into MB/s values, but
388          * make sure to use usecs, as the register values written
389          * are in 2 usec increments in the ITR registers, and make sure
390          * to use the smoothed values that the countdown timer gives us.
391          */
392         switch (new_latency_range) {
393         case I40E_LOWEST_LATENCY:
394                 if (bytes_per_usec > 10)
395                         new_latency_range = I40E_LOW_LATENCY;
396                 break;
397         case I40E_LOW_LATENCY:
398                 if (bytes_per_usec > 20)
399                         new_latency_range = I40E_BULK_LATENCY;
400                 else if (bytes_per_usec <= 10)
401                         new_latency_range = I40E_LOWEST_LATENCY;
402                 break;
403         case I40E_BULK_LATENCY:
404         default:
405                 if (bytes_per_usec <= 20)
406                         new_latency_range = I40E_LOW_LATENCY;
407                 break;
408         }
409
410 reset_latency:
411         rc->latency_range = new_latency_range;
412
413         switch (new_latency_range) {
414         case I40E_LOWEST_LATENCY:
415                 new_itr = I40E_ITR_50K;
416                 break;
417         case I40E_LOW_LATENCY:
418                 new_itr = I40E_ITR_20K;
419                 break;
420         case I40E_BULK_LATENCY:
421                 new_itr = I40E_ITR_18K;
422                 break;
423         default:
424                 break;
425         }
426
427         rc->total_bytes = 0;
428         rc->total_packets = 0;
429         rc->last_itr_update = jiffies;
430
431         if (new_itr != rc->itr) {
432                 rc->itr = new_itr;
433                 return true;
434         }
435         return false;
436 }
437
438 /**
439  * i40evf_setup_tx_descriptors - Allocate the Tx descriptors
440  * @tx_ring: the tx ring to set up
441  *
442  * Return 0 on success, negative on error
443  **/
444 int i40evf_setup_tx_descriptors(struct i40e_ring *tx_ring)
445 {
446         struct device *dev = tx_ring->dev;
447         int bi_size;
448
449         if (!dev)
450                 return -ENOMEM;
451
452         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
453         WARN_ON(tx_ring->tx_bi);
454         bi_size = sizeof(struct i40e_tx_buffer) * tx_ring->count;
455         tx_ring->tx_bi = kzalloc(bi_size, GFP_KERNEL);
456         if (!tx_ring->tx_bi)
457                 goto err;
458
459         /* round up to nearest 4K */
460         tx_ring->size = tx_ring->count * sizeof(struct i40e_tx_desc);
461         tx_ring->size = ALIGN(tx_ring->size, 4096);
462         tx_ring->desc = dma_alloc_coherent(dev, tx_ring->size,
463                                            &tx_ring->dma, GFP_KERNEL);
464         if (!tx_ring->desc) {
465                 dev_info(dev, "Unable to allocate memory for the Tx descriptor ring, size=%d\n",
466                          tx_ring->size);
467                 goto err;
468         }
469
470         tx_ring->next_to_use = 0;
471         tx_ring->next_to_clean = 0;
472         return 0;
473
474 err:
475         kfree(tx_ring->tx_bi);
476         tx_ring->tx_bi = NULL;
477         return -ENOMEM;
478 }
479
480 /**
481  * i40evf_clean_rx_ring - Free Rx buffers
482  * @rx_ring: ring to be cleaned
483  **/
484 void i40evf_clean_rx_ring(struct i40e_ring *rx_ring)
485 {
486         unsigned long bi_size;
487         u16 i;
488
489         /* ring already cleared, nothing to do */
490         if (!rx_ring->rx_bi)
491                 return;
492
493         if (rx_ring->skb) {
494                 dev_kfree_skb(rx_ring->skb);
495                 rx_ring->skb = NULL;
496         }
497
498         /* Free all the Rx ring sk_buffs */
499         for (i = 0; i < rx_ring->count; i++) {
500                 struct i40e_rx_buffer *rx_bi = &rx_ring->rx_bi[i];
501
502                 if (!rx_bi->page)
503                         continue;
504
505                 /* Invalidate cache lines that may have been written to by
506                  * device so that we avoid corrupting memory.
507                  */
508                 dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev,
509                                               rx_bi->dma,
510                                               rx_bi->page_offset,
511                                               rx_ring->rx_buf_len,
512                                               DMA_FROM_DEVICE);
513
514                 /* free resources associated with mapping */
515                 dma_unmap_page_attrs(rx_ring->dev, rx_bi->dma,
516                                      i40e_rx_pg_size(rx_ring),
517                                      DMA_FROM_DEVICE,
518                                      I40E_RX_DMA_ATTR);
519
520                 __page_frag_cache_drain(rx_bi->page, rx_bi->pagecnt_bias);
521
522                 rx_bi->page = NULL;
523                 rx_bi->page_offset = 0;
524         }
525
526         bi_size = sizeof(struct i40e_rx_buffer) * rx_ring->count;
527         memset(rx_ring->rx_bi, 0, bi_size);
528
529         /* Zero out the descriptor ring */
530         memset(rx_ring->desc, 0, rx_ring->size);
531
532         rx_ring->next_to_alloc = 0;
533         rx_ring->next_to_clean = 0;
534         rx_ring->next_to_use = 0;
535 }
536
537 /**
538  * i40evf_free_rx_resources - Free Rx resources
539  * @rx_ring: ring to clean the resources from
540  *
541  * Free all receive software resources
542  **/
543 void i40evf_free_rx_resources(struct i40e_ring *rx_ring)
544 {
545         i40evf_clean_rx_ring(rx_ring);
546         kfree(rx_ring->rx_bi);
547         rx_ring->rx_bi = NULL;
548
549         if (rx_ring->desc) {
550                 dma_free_coherent(rx_ring->dev, rx_ring->size,
551                                   rx_ring->desc, rx_ring->dma);
552                 rx_ring->desc = NULL;
553         }
554 }
555
556 /**
557  * i40evf_setup_rx_descriptors - Allocate Rx descriptors
558  * @rx_ring: Rx descriptor ring (for a specific queue) to setup
559  *
560  * Returns 0 on success, negative on failure
561  **/
562 int i40evf_setup_rx_descriptors(struct i40e_ring *rx_ring)
563 {
564         struct device *dev = rx_ring->dev;
565         int bi_size;
566
567         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
568         WARN_ON(rx_ring->rx_bi);
569         bi_size = sizeof(struct i40e_rx_buffer) * rx_ring->count;
570         rx_ring->rx_bi = kzalloc(bi_size, GFP_KERNEL);
571         if (!rx_ring->rx_bi)
572                 goto err;
573
574         u64_stats_init(&rx_ring->syncp);
575
576         /* Round up to nearest 4K */
577         rx_ring->size = rx_ring->count * sizeof(union i40e_32byte_rx_desc);
578         rx_ring->size = ALIGN(rx_ring->size, 4096);
579         rx_ring->desc = dma_alloc_coherent(dev, rx_ring->size,
580                                            &rx_ring->dma, GFP_KERNEL);
581
582         if (!rx_ring->desc) {
583                 dev_info(dev, "Unable to allocate memory for the Rx descriptor ring, size=%d\n",
584                          rx_ring->size);
585                 goto err;
586         }
587
588         rx_ring->next_to_alloc = 0;
589         rx_ring->next_to_clean = 0;
590         rx_ring->next_to_use = 0;
591
592         return 0;
593 err:
594         kfree(rx_ring->rx_bi);
595         rx_ring->rx_bi = NULL;
596         return -ENOMEM;
597 }
598
599 /**
600  * i40e_release_rx_desc - Store the new tail and head values
601  * @rx_ring: ring to bump
602  * @val: new head index
603  **/
604 static inline void i40e_release_rx_desc(struct i40e_ring *rx_ring, u32 val)
605 {
606         rx_ring->next_to_use = val;
607
608         /* update next to alloc since we have filled the ring */
609         rx_ring->next_to_alloc = val;
610
611         /* Force memory writes to complete before letting h/w
612          * know there are new descriptors to fetch.  (Only
613          * applicable for weak-ordered memory model archs,
614          * such as IA-64).
615          */
616         wmb();
617         writel(val, rx_ring->tail);
618 }
619
620 /**
621  * i40e_rx_offset - Return expected offset into page to access data
622  * @rx_ring: Ring we are requesting offset of
623  *
624  * Returns the offset value for ring into the data buffer.
625  */
626 static inline unsigned int i40e_rx_offset(struct i40e_ring *rx_ring)
627 {
628         return ring_uses_build_skb(rx_ring) ? I40E_SKB_PAD : 0;
629 }
630
631 /**
632  * i40e_alloc_mapped_page - recycle or make a new page
633  * @rx_ring: ring to use
634  * @bi: rx_buffer struct to modify
635  *
636  * Returns true if the page was successfully allocated or
637  * reused.
638  **/
639 static bool i40e_alloc_mapped_page(struct i40e_ring *rx_ring,
640                                    struct i40e_rx_buffer *bi)
641 {
642         struct page *page = bi->page;
643         dma_addr_t dma;
644
645         /* since we are recycling buffers we should seldom need to alloc */
646         if (likely(page)) {
647                 rx_ring->rx_stats.page_reuse_count++;
648                 return true;
649         }
650
651         /* alloc new page for storage */
652         page = dev_alloc_pages(i40e_rx_pg_order(rx_ring));
653         if (unlikely(!page)) {
654                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
655                 return false;
656         }
657
658         /* map page for use */
659         dma = dma_map_page_attrs(rx_ring->dev, page, 0,
660                                  i40e_rx_pg_size(rx_ring),
661                                  DMA_FROM_DEVICE,
662                                  I40E_RX_DMA_ATTR);
663
664         /* if mapping failed free memory back to system since
665          * there isn't much point in holding memory we can't use
666          */
667         if (dma_mapping_error(rx_ring->dev, dma)) {
668                 __free_pages(page, i40e_rx_pg_order(rx_ring));
669                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
670                 return false;
671         }
672
673         bi->dma = dma;
674         bi->page = page;
675         bi->page_offset = i40e_rx_offset(rx_ring);
676
677         /* initialize pagecnt_bias to 1 representing we fully own page */
678         bi->pagecnt_bias = 1;
679
680         return true;
681 }
682
683 /**
684  * i40e_receive_skb - Send a completed packet up the stack
685  * @rx_ring:  rx ring in play
686  * @skb: packet to send up
687  * @vlan_tag: vlan tag for packet
688  **/
689 static void i40e_receive_skb(struct i40e_ring *rx_ring,
690                              struct sk_buff *skb, u16 vlan_tag)
691 {
692         struct i40e_q_vector *q_vector = rx_ring->q_vector;
693
694         if ((rx_ring->netdev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_RX) &&
695             (vlan_tag & VLAN_VID_MASK))
696                 __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), vlan_tag);
697
698         napi_gro_receive(&q_vector->napi, skb);
699 }
700
701 /**
702  * i40evf_alloc_rx_buffers - Replace used receive buffers
703  * @rx_ring: ring to place buffers on
704  * @cleaned_count: number of buffers to replace
705  *
706  * Returns false if all allocations were successful, true if any fail
707  **/
708 bool i40evf_alloc_rx_buffers(struct i40e_ring *rx_ring, u16 cleaned_count)
709 {
710         u16 ntu = rx_ring->next_to_use;
711         union i40e_rx_desc *rx_desc;
712         struct i40e_rx_buffer *bi;
713
714         /* do nothing if no valid netdev defined */
715         if (!rx_ring->netdev || !cleaned_count)
716                 return false;
717
718         rx_desc = I40E_RX_DESC(rx_ring, ntu);
719         bi = &rx_ring->rx_bi[ntu];
720
721         do {
722                 if (!i40e_alloc_mapped_page(rx_ring, bi))
723                         goto no_buffers;
724
725                 /* sync the buffer for use by the device */
726                 dma_sync_single_range_for_device(rx_ring->dev, bi->dma,
727                                                  bi->page_offset,
728                                                  rx_ring->rx_buf_len,
729                                                  DMA_FROM_DEVICE);
730
731                 /* Refresh the desc even if buffer_addrs didn't change
732                  * because each write-back erases this info.
733                  */
734                 rx_desc->read.pkt_addr = cpu_to_le64(bi->dma + bi->page_offset);
735
736                 rx_desc++;
737                 bi++;
738                 ntu++;
739                 if (unlikely(ntu == rx_ring->count)) {
740                         rx_desc = I40E_RX_DESC(rx_ring, 0);
741                         bi = rx_ring->rx_bi;
742                         ntu = 0;
743                 }
744
745                 /* clear the status bits for the next_to_use descriptor */
746                 rx_desc->wb.qword1.status_error_len = 0;
747
748                 cleaned_count--;
749         } while (cleaned_count);
750
751         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
752                 i40e_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
753
754         return false;
755
756 no_buffers:
757         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
758                 i40e_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
759
760         /* make sure to come back via polling to try again after
761          * allocation failure
762          */
763         return true;
764 }
765
766 /**
767  * i40e_rx_checksum - Indicate in skb if hw indicated a good cksum
768  * @vsi: the VSI we care about
769  * @skb: skb currently being received and modified
770  * @rx_desc: the receive descriptor
771  **/
772 static inline void i40e_rx_checksum(struct i40e_vsi *vsi,
773                                     struct sk_buff *skb,
774                                     union i40e_rx_desc *rx_desc)
775 {
776         struct i40e_rx_ptype_decoded decoded;
777         u32 rx_error, rx_status;
778         bool ipv4, ipv6;
779         u8 ptype;
780         u64 qword;
781
782         qword = le64_to_cpu(rx_desc->wb.qword1.status_error_len);
783         ptype = (qword & I40E_RXD_QW1_PTYPE_MASK) >> I40E_RXD_QW1_PTYPE_SHIFT;
784         rx_error = (qword & I40E_RXD_QW1_ERROR_MASK) >>
785                    I40E_RXD_QW1_ERROR_SHIFT;
786         rx_status = (qword & I40E_RXD_QW1_STATUS_MASK) >>
787                     I40E_RXD_QW1_STATUS_SHIFT;
788         decoded = decode_rx_desc_ptype(ptype);
789
790         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
791
792         skb_checksum_none_assert(skb);
793
794         /* Rx csum enabled and ip headers found? */
795         if (!(vsi->netdev->features & NETIF_F_RXCSUM))
796                 return;
797
798         /* did the hardware decode the packet and checksum? */
799         if (!(rx_status & BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_L3L4P_SHIFT)))
800                 return;
801
802         /* both known and outer_ip must be set for the below code to work */
803         if (!(decoded.known && decoded.outer_ip))
804                 return;
805
806         ipv4 = (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP) &&
807                (decoded.outer_ip_ver == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IPV4);
808         ipv6 = (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP) &&
809                (decoded.outer_ip_ver == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IPV6);
810
811         if (ipv4 &&
812             (rx_error & (BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_IPE_SHIFT) |
813                          BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_EIPE_SHIFT))))
814                 goto checksum_fail;
815
816         /* likely incorrect csum if alternate IP extension headers found */
817         if (ipv6 &&
818             rx_status & BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_IPV6EXADD_SHIFT))
819                 /* don't increment checksum err here, non-fatal err */
820                 return;
821
822         /* there was some L4 error, count error and punt packet to the stack */
823         if (rx_error & BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_L4E_SHIFT))
824                 goto checksum_fail;
825
826         /* handle packets that were not able to be checksummed due
827          * to arrival speed, in this case the stack can compute
828          * the csum.
829          */
830         if (rx_error & BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_PPRS_SHIFT))
831                 return;
832
833         /* Only report checksum unnecessary for TCP, UDP, or SCTP */
834         switch (decoded.inner_prot) {
835         case I40E_RX_PTYPE_INNER_PROT_TCP:
836         case I40E_RX_PTYPE_INNER_PROT_UDP:
837         case I40E_RX_PTYPE_INNER_PROT_SCTP:
838                 skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
839                 /* fall though */
840         default:
841                 break;
842         }
843
844         return;
845
846 checksum_fail:
847         vsi->back->hw_csum_rx_error++;
848 }
849
850 /**
851  * i40e_ptype_to_htype - get a hash type
852  * @ptype: the ptype value from the descriptor
853  *
854  * Returns a hash type to be used by skb_set_hash
855  **/
856 static inline int i40e_ptype_to_htype(u8 ptype)
857 {
858         struct i40e_rx_ptype_decoded decoded = decode_rx_desc_ptype(ptype);
859
860         if (!decoded.known)
861                 return PKT_HASH_TYPE_NONE;
862
863         if (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP &&
864             decoded.payload_layer == I40E_RX_PTYPE_PAYLOAD_LAYER_PAY4)
865                 return PKT_HASH_TYPE_L4;
866         else if (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP &&
867                  decoded.payload_layer == I40E_RX_PTYPE_PAYLOAD_LAYER_PAY3)
868                 return PKT_HASH_TYPE_L3;
869         else
870                 return PKT_HASH_TYPE_L2;
871 }
872
873 /**
874  * i40e_rx_hash - set the hash value in the skb
875  * @ring: descriptor ring
876  * @rx_desc: specific descriptor
877  **/
878 static inline void i40e_rx_hash(struct i40e_ring *ring,
879                                 union i40e_rx_desc *rx_desc,
880                                 struct sk_buff *skb,
881                                 u8 rx_ptype)
882 {
883         u32 hash;
884         const __le64 rss_mask =
885                 cpu_to_le64((u64)I40E_RX_DESC_FLTSTAT_RSS_HASH <<
886                             I40E_RX_DESC_STATUS_FLTSTAT_SHIFT);
887
888         if (ring->netdev->features & NETIF_F_RXHASH)
889                 return;
890
891         if ((rx_desc->wb.qword1.status_error_len & rss_mask) == rss_mask) {
892                 hash = le32_to_cpu(rx_desc->wb.qword0.hi_dword.rss);
893                 skb_set_hash(skb, hash, i40e_ptype_to_htype(rx_ptype));
894         }
895 }
896
897 /**
898  * i40evf_process_skb_fields - Populate skb header fields from Rx descriptor
899  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
900  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
901  * @skb: pointer to current skb being populated
902  * @rx_ptype: the packet type decoded by hardware
903  *
904  * This function checks the ring, descriptor, and packet information in
905  * order to populate the hash, checksum, VLAN, protocol, and
906  * other fields within the skb.
907  **/
908 static inline
909 void i40evf_process_skb_fields(struct i40e_ring *rx_ring,
910                                union i40e_rx_desc *rx_desc, struct sk_buff *skb,
911                                u8 rx_ptype)
912 {
913         i40e_rx_hash(rx_ring, rx_desc, skb, rx_ptype);
914
915         i40e_rx_checksum(rx_ring->vsi, skb, rx_desc);
916
917         skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->queue_index);
918
919         /* modifies the skb - consumes the enet header */
920         skb->protocol = eth_type_trans(skb, rx_ring->netdev);
921 }
922
923 /**
924  * i40e_cleanup_headers - Correct empty headers
925  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
926  * @skb: pointer to current skb being fixed
927  *
928  * Also address the case where we are pulling data in on pages only
929  * and as such no data is present in the skb header.
930  *
931  * In addition if skb is not at least 60 bytes we need to pad it so that
932  * it is large enough to qualify as a valid Ethernet frame.
933  *
934  * Returns true if an error was encountered and skb was freed.
935  **/
936 static bool i40e_cleanup_headers(struct i40e_ring *rx_ring, struct sk_buff *skb)
937 {
938         /* if eth_skb_pad returns an error the skb was freed */
939         if (eth_skb_pad(skb))
940                 return true;
941
942         return false;
943 }
944
945 /**
946  * i40e_reuse_rx_page - page flip buffer and store it back on the ring
947  * @rx_ring: rx descriptor ring to store buffers on
948  * @old_buff: donor buffer to have page reused
949  *
950  * Synchronizes page for reuse by the adapter
951  **/
952 static void i40e_reuse_rx_page(struct i40e_ring *rx_ring,
953                                struct i40e_rx_buffer *old_buff)
954 {
955         struct i40e_rx_buffer *new_buff;
956         u16 nta = rx_ring->next_to_alloc;
957
958         new_buff = &rx_ring->rx_bi[nta];
959
960         /* update, and store next to alloc */
961         nta++;
962         rx_ring->next_to_alloc = (nta < rx_ring->count) ? nta : 0;
963
964         /* transfer page from old buffer to new buffer */
965         new_buff->dma           = old_buff->dma;
966         new_buff->page          = old_buff->page;
967         new_buff->page_offset   = old_buff->page_offset;
968         new_buff->pagecnt_bias  = old_buff->pagecnt_bias;
969 }
970
971 /**
972  * i40e_page_is_reusable - check if any reuse is possible
973  * @page: page struct to check
974  *
975  * A page is not reusable if it was allocated under low memory
976  * conditions, or it's not in the same NUMA node as this CPU.
977  */
978 static inline bool i40e_page_is_reusable(struct page *page)
979 {
980         return (page_to_nid(page) == numa_mem_id()) &&
981                 !page_is_pfmemalloc(page);
982 }
983
984 /**
985  * i40e_can_reuse_rx_page - Determine if this page can be reused by
986  * the adapter for another receive
987  *
988  * @rx_buffer: buffer containing the page
989  *
990  * If page is reusable, rx_buffer->page_offset is adjusted to point to
991  * an unused region in the page.
992  *
993  * For small pages, @truesize will be a constant value, half the size
994  * of the memory at page.  We'll attempt to alternate between high and
995  * low halves of the page, with one half ready for use by the hardware
996  * and the other half being consumed by the stack.  We use the page
997  * ref count to determine whether the stack has finished consuming the
998  * portion of this page that was passed up with a previous packet.  If
999  * the page ref count is >1, we'll assume the "other" half page is
1000  * still busy, and this page cannot be reused.
1001  *
1002  * For larger pages, @truesize will be the actual space used by the
1003  * received packet (adjusted upward to an even multiple of the cache
1004  * line size).  This will advance through the page by the amount
1005  * actually consumed by the received packets while there is still
1006  * space for a buffer.  Each region of larger pages will be used at
1007  * most once, after which the page will not be reused.
1008  *
1009  * In either case, if the page is reusable its refcount is increased.
1010  **/
1011 static bool i40e_can_reuse_rx_page(struct i40e_rx_buffer *rx_buffer)
1012 {
1013         unsigned int pagecnt_bias = rx_buffer->pagecnt_bias;
1014         struct page *page = rx_buffer->page;
1015
1016         /* Is any reuse possible? */
1017         if (unlikely(!i40e_page_is_reusable(page)))
1018                 return false;
1019
1020 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1021         /* if we are only owner of page we can reuse it */
1022         if (unlikely((page_count(page) - pagecnt_bias) > 1))
1023                 return false;
1024 #else
1025 #define I40E_LAST_OFFSET \
1026         (SKB_WITH_OVERHEAD(PAGE_SIZE) - I40E_RXBUFFER_2048)
1027         if (rx_buffer->page_offset > I40E_LAST_OFFSET)
1028                 return false;
1029 #endif
1030
1031         /* If we have drained the page fragment pool we need to update
1032          * the pagecnt_bias and page count so that we fully restock the
1033          * number of references the driver holds.
1034          */
1035         if (unlikely(!pagecnt_bias)) {
1036                 page_ref_add(page, USHRT_MAX);
1037                 rx_buffer->pagecnt_bias = USHRT_MAX;
1038         }
1039
1040         return true;
1041 }
1042
1043 /**
1044  * i40e_add_rx_frag - Add contents of Rx buffer to sk_buff
1045  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1046  * @rx_buffer: buffer containing page to add
1047  * @skb: sk_buff to place the data into
1048  * @size: packet length from rx_desc
1049  *
1050  * This function will add the data contained in rx_buffer->page to the skb.
1051  * It will just attach the page as a frag to the skb.
1052  *
1053  * The function will then update the page offset.
1054  **/
1055 static void i40e_add_rx_frag(struct i40e_ring *rx_ring,
1056                              struct i40e_rx_buffer *rx_buffer,
1057                              struct sk_buff *skb,
1058                              unsigned int size)
1059 {
1060 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1061         unsigned int truesize = i40e_rx_pg_size(rx_ring) / 2;
1062 #else
1063         unsigned int truesize = SKB_DATA_ALIGN(size + i40e_rx_offset(rx_ring));
1064 #endif
1065
1066         skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, rx_buffer->page,
1067                         rx_buffer->page_offset, size, truesize);
1068
1069         /* page is being used so we must update the page offset */
1070 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1071         rx_buffer->page_offset ^= truesize;
1072 #else
1073         rx_buffer->page_offset += truesize;
1074 #endif
1075 }
1076
1077 /**
1078  * i40e_get_rx_buffer - Fetch Rx buffer and synchronize data for use
1079  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1080  * @size: size of buffer to add to skb
1081  *
1082  * This function will pull an Rx buffer from the ring and synchronize it
1083  * for use by the CPU.
1084  */
1085 static struct i40e_rx_buffer *i40e_get_rx_buffer(struct i40e_ring *rx_ring,
1086                                                  const unsigned int size)
1087 {
1088         struct i40e_rx_buffer *rx_buffer;
1089
1090         rx_buffer = &rx_ring->rx_bi[rx_ring->next_to_clean];
1091         prefetchw(rx_buffer->page);
1092
1093         /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
1094         dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev,
1095                                       rx_buffer->dma,
1096                                       rx_buffer->page_offset,
1097                                       size,
1098                                       DMA_FROM_DEVICE);
1099
1100         /* We have pulled a buffer for use, so decrement pagecnt_bias */
1101         rx_buffer->pagecnt_bias--;
1102
1103         return rx_buffer;
1104 }
1105
1106 /**
1107  * i40e_construct_skb - Allocate skb and populate it
1108  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1109  * @rx_buffer: rx buffer to pull data from
1110  * @size: size of buffer to add to skb
1111  *
1112  * This function allocates an skb.  It then populates it with the page
1113  * data from the current receive descriptor, taking care to set up the
1114  * skb correctly.
1115  */
1116 static struct sk_buff *i40e_construct_skb(struct i40e_ring *rx_ring,
1117                                           struct i40e_rx_buffer *rx_buffer,
1118                                           unsigned int size)
1119 {
1120         void *va = page_address(rx_buffer->page) + rx_buffer->page_offset;
1121 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1122         unsigned int truesize = i40e_rx_pg_size(rx_ring) / 2;
1123 #else
1124         unsigned int truesize = SKB_DATA_ALIGN(size);
1125 #endif
1126         unsigned int headlen;
1127         struct sk_buff *skb;
1128
1129         /* prefetch first cache line of first page */
1130         prefetch(va);
1131 #if L1_CACHE_BYTES < 128
1132         prefetch(va + L1_CACHE_BYTES);
1133 #endif
1134
1135         /* allocate a skb to store the frags */
1136         skb = __napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi,
1137                                I40E_RX_HDR_SIZE,
1138                                GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
1139         if (unlikely(!skb))
1140                 return NULL;
1141
1142         /* Determine available headroom for copy */
1143         headlen = size;
1144         if (headlen > I40E_RX_HDR_SIZE)
1145                 headlen = eth_get_headlen(va, I40E_RX_HDR_SIZE);
1146
1147         /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
1148         memcpy(__skb_put(skb, headlen), va, ALIGN(headlen, sizeof(long)));
1149
1150         /* update all of the pointers */
1151         size -= headlen;
1152         if (size) {
1153                 skb_add_rx_frag(skb, 0, rx_buffer->page,
1154                                 rx_buffer->page_offset + headlen,
1155                                 size, truesize);
1156
1157                 /* buffer is used by skb, update page_offset */
1158 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1159                 rx_buffer->page_offset ^= truesize;
1160 #else
1161                 rx_buffer->page_offset += truesize;
1162 #endif
1163         } else {
1164                 /* buffer is unused, reset bias back to rx_buffer */
1165                 rx_buffer->pagecnt_bias++;
1166         }
1167
1168         return skb;
1169 }
1170
1171 /**
1172  * i40e_build_skb - Build skb around an existing buffer
1173  * @rx_ring: Rx descriptor ring to transact packets on
1174  * @rx_buffer: Rx buffer to pull data from
1175  * @size: size of buffer to add to skb
1176  *
1177  * This function builds an skb around an existing Rx buffer, taking care
1178  * to set up the skb correctly and avoid any memcpy overhead.
1179  */
1180 static struct sk_buff *i40e_build_skb(struct i40e_ring *rx_ring,
1181                                       struct i40e_rx_buffer *rx_buffer,
1182                                       unsigned int size)
1183 {
1184         void *va = page_address(rx_buffer->page) + rx_buffer->page_offset;
1185 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1186         unsigned int truesize = i40e_rx_pg_size(rx_ring) / 2;
1187 #else
1188         unsigned int truesize = SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info)) +
1189                                 SKB_DATA_ALIGN(I40E_SKB_PAD + size);
1190 #endif
1191         struct sk_buff *skb;
1192
1193         /* prefetch first cache line of first page */
1194         prefetch(va);
1195 #if L1_CACHE_BYTES < 128
1196         prefetch(va + L1_CACHE_BYTES);
1197 #endif
1198         /* build an skb around the page buffer */
1199         skb = build_skb(va - I40E_SKB_PAD, truesize);
1200         if (unlikely(!skb))
1201                 return NULL;
1202
1203         /* update pointers within the skb to store the data */
1204         skb_reserve(skb, I40E_SKB_PAD);
1205         __skb_put(skb, size);
1206
1207         /* buffer is used by skb, update page_offset */
1208 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1209         rx_buffer->page_offset ^= truesize;
1210 #else
1211         rx_buffer->page_offset += truesize;
1212 #endif
1213
1214         return skb;
1215 }
1216
1217 /**
1218  * i40e_put_rx_buffer - Clean up used buffer and either recycle or free
1219  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1220  * @rx_buffer: rx buffer to pull data from
1221  *
1222  * This function will clean up the contents of the rx_buffer.  It will
1223  * either recycle the bufer or unmap it and free the associated resources.
1224  */
1225 static void i40e_put_rx_buffer(struct i40e_ring *rx_ring,
1226                                struct i40e_rx_buffer *rx_buffer)
1227 {
1228         if (i40e_can_reuse_rx_page(rx_buffer)) {
1229                 /* hand second half of page back to the ring */
1230                 i40e_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buffer);
1231                 rx_ring->rx_stats.page_reuse_count++;
1232         } else {
1233                 /* we are not reusing the buffer so unmap it */
1234                 dma_unmap_page_attrs(rx_ring->dev, rx_buffer->dma,
1235                                      i40e_rx_pg_size(rx_ring),
1236                                      DMA_FROM_DEVICE, I40E_RX_DMA_ATTR);
1237                 __page_frag_cache_drain(rx_buffer->page,
1238                                         rx_buffer->pagecnt_bias);
1239         }
1240
1241         /* clear contents of buffer_info */
1242         rx_buffer->page = NULL;
1243 }
1244
1245 /**
1246  * i40e_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
1247  * @rx_ring: Rx ring being processed
1248  * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
1249  * @skb: Current socket buffer containing buffer in progress
1250  *
1251  * This function updates next to clean.  If the buffer is an EOP buffer
1252  * this function exits returning false, otherwise it will place the
1253  * sk_buff in the next buffer to be chained and return true indicating
1254  * that this is in fact a non-EOP buffer.
1255  **/
1256 static bool i40e_is_non_eop(struct i40e_ring *rx_ring,
1257                             union i40e_rx_desc *rx_desc,
1258                             struct sk_buff *skb)
1259 {
1260         u32 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;
1261
1262         /* fetch, update, and store next to clean */
1263         ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
1264         rx_ring->next_to_clean = ntc;
1265
1266         prefetch(I40E_RX_DESC(rx_ring, ntc));
1267
1268         /* if we are the last buffer then there is nothing else to do */
1269 #define I40E_RXD_EOF BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_EOF_SHIFT)
1270         if (likely(i40e_test_staterr(rx_desc, I40E_RXD_EOF)))
1271                 return false;
1272
1273         rx_ring->rx_stats.non_eop_descs++;
1274
1275         return true;
1276 }
1277
1278 /**
1279  * i40e_clean_rx_irq - Clean completed descriptors from Rx ring - bounce buf
1280  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1281  * @budget: Total limit on number of packets to process
1282  *
1283  * This function provides a "bounce buffer" approach to Rx interrupt
1284  * processing.  The advantage to this is that on systems that have
1285  * expensive overhead for IOMMU access this provides a means of avoiding
1286  * it by maintaining the mapping of the page to the system.
1287  *
1288  * Returns amount of work completed
1289  **/
1290 static int i40e_clean_rx_irq(struct i40e_ring *rx_ring, int budget)
1291 {
1292         unsigned int total_rx_bytes = 0, total_rx_packets = 0;
1293         struct sk_buff *skb = rx_ring->skb;
1294         u16 cleaned_count = I40E_DESC_UNUSED(rx_ring);
1295         bool failure = false;
1296
1297         while (likely(total_rx_packets < (unsigned int)budget)) {
1298                 struct i40e_rx_buffer *rx_buffer;
1299                 union i40e_rx_desc *rx_desc;
1300                 unsigned int size;
1301                 u16 vlan_tag;
1302                 u8 rx_ptype;
1303                 u64 qword;
1304
1305                 /* return some buffers to hardware, one at a time is too slow */
1306                 if (cleaned_count >= I40E_RX_BUFFER_WRITE) {
1307                         failure = failure ||
1308                                   i40evf_alloc_rx_buffers(rx_ring, cleaned_count);
1309                         cleaned_count = 0;
1310                 }
1311
1312                 rx_desc = I40E_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);
1313
1314                 /* status_error_len will always be zero for unused descriptors
1315                  * because it's cleared in cleanup, and overlaps with hdr_addr
1316                  * which is always zero because packet split isn't used, if the
1317                  * hardware wrote DD then the length will be non-zero
1318                  */
1319                 qword = le64_to_cpu(rx_desc->wb.qword1.status_error_len);
1320
1321                 /* This memory barrier is needed to keep us from reading
1322                  * any other fields out of the rx_desc until we have
1323                  * verified the descriptor has been written back.
1324                  */
1325                 dma_rmb();
1326
1327                 size = (qword & I40E_RXD_QW1_LENGTH_PBUF_MASK) >>
1328                        I40E_RXD_QW1_LENGTH_PBUF_SHIFT;
1329                 if (!size)
1330                         break;
1331
1332                 i40e_trace(clean_rx_irq, rx_ring, rx_desc, skb);
1333                 rx_buffer = i40e_get_rx_buffer(rx_ring, size);
1334
1335                 /* retrieve a buffer from the ring */
1336                 if (skb)
1337                         i40e_add_rx_frag(rx_ring, rx_buffer, skb, size);
1338                 else if (ring_uses_build_skb(rx_ring))
1339                         skb = i40e_build_skb(rx_ring, rx_buffer, size);
1340                 else
1341                         skb = i40e_construct_skb(rx_ring, rx_buffer, size);
1342
1343                 /* exit if we failed to retrieve a buffer */
1344                 if (!skb) {
1345                         rx_ring->rx_stats.alloc_buff_failed++;
1346                         rx_buffer->pagecnt_bias++;
1347                         break;
1348                 }
1349
1350                 i40e_put_rx_buffer(rx_ring, rx_buffer);
1351                 cleaned_count++;
1352
1353                 if (i40e_is_non_eop(rx_ring, rx_desc, skb))
1354                         continue;
1355
1356                 /* ERR_MASK will only have valid bits if EOP set, and
1357                  * what we are doing here is actually checking
1358                  * I40E_RX_DESC_ERROR_RXE_SHIFT, since it is the zeroth bit in
1359                  * the error field
1360                  */
1361                 if (unlikely(i40e_test_staterr(rx_desc, BIT(I40E_RXD_QW1_ERROR_SHIFT)))) {
1362                         dev_kfree_skb_any(skb);
1363                         skb = NULL;
1364                         continue;
1365                 }
1366
1367                 if (i40e_cleanup_headers(rx_ring, skb)) {
1368                         skb = NULL;
1369                         continue;
1370                 }
1371
1372                 /* probably a little skewed due to removing CRC */
1373                 total_rx_bytes += skb->len;
1374
1375                 qword = le64_to_cpu(rx_desc->wb.qword1.status_error_len);
1376                 rx_ptype = (qword & I40E_RXD_QW1_PTYPE_MASK) >>
1377                            I40E_RXD_QW1_PTYPE_SHIFT;
1378
1379                 /* populate checksum, VLAN, and protocol */
1380                 i40evf_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb, rx_ptype);
1381
1382
1383                 vlan_tag = (qword & BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_L2TAG1P_SHIFT)) ?
1384                            le16_to_cpu(rx_desc->wb.qword0.lo_dword.l2tag1) : 0;
1385
1386                 i40e_trace(clean_rx_irq_rx, rx_ring, rx_desc, skb);
1387                 i40e_receive_skb(rx_ring, skb, vlan_tag);
1388                 skb = NULL;
1389
1390                 /* update budget accounting */
1391                 total_rx_packets++;
1392         }
1393
1394         rx_ring->skb = skb;
1395
1396         u64_stats_update_begin(&rx_ring->syncp);
1397         rx_ring->stats.packets += total_rx_packets;
1398         rx_ring->stats.bytes += total_rx_bytes;
1399         u64_stats_update_end(&rx_ring->syncp);
1400         rx_ring->q_vector->rx.total_packets += total_rx_packets;
1401         rx_ring->q_vector->rx.total_bytes += total_rx_bytes;
1402
1403         /* guarantee a trip back through this routine if there was a failure */
1404         return failure ? budget : (int)total_rx_packets;
1405 }
1406
1407 static u32 i40e_buildreg_itr(const int type, const u16 itr)
1408 {
1409         u32 val;
1410
1411         val = I40E_VFINT_DYN_CTLN1_INTENA_MASK |
1412               I40E_VFINT_DYN_CTLN1_CLEARPBA_MASK |
1413               (type << I40E_VFINT_DYN_CTLN1_ITR_INDX_SHIFT) |
1414               (itr << I40E_VFINT_DYN_CTLN1_INTERVAL_SHIFT);
1415
1416         return val;
1417 }
1418
1419 /* a small macro to shorten up some long lines */
1420 #define INTREG I40E_VFINT_DYN_CTLN1
1421 static inline int get_rx_itr(struct i40e_vsi *vsi, int idx)
1422 {
1423         struct i40evf_adapter *adapter = vsi->back;
1424
1425         return adapter->rx_rings[idx].rx_itr_setting;
1426 }
1427
1428 static inline int get_tx_itr(struct i40e_vsi *vsi, int idx)
1429 {
1430         struct i40evf_adapter *adapter = vsi->back;
1431
1432         return adapter->tx_rings[idx].tx_itr_setting;
1433 }
1434
1435 /**
1436  * i40e_update_enable_itr - Update itr and re-enable MSIX interrupt
1437  * @vsi: the VSI we care about
1438  * @q_vector: q_vector for which itr is being updated and interrupt enabled
1439  *
1440  **/
1441 static inline void i40e_update_enable_itr(struct i40e_vsi *vsi,
1442                                           struct i40e_q_vector *q_vector)
1443 {
1444         struct i40e_hw *hw = &vsi->back->hw;
1445         bool rx = false, tx = false;
1446         u32 rxval, txval;
1447         int vector;
1448         int idx = q_vector->v_idx;
1449         int rx_itr_setting, tx_itr_setting;
1450
1451         vector = (q_vector->v_idx + vsi->base_vector);
1452
1453         /* avoid dynamic calculation if in countdown mode OR if
1454          * all dynamic is disabled
1455          */
1456         rxval = txval = i40e_buildreg_itr(I40E_ITR_NONE, 0);
1457
1458         rx_itr_setting = get_rx_itr(vsi, idx);
1459         tx_itr_setting = get_tx_itr(vsi, idx);
1460
1461         if (q_vector->itr_countdown > 0 ||
1462             (!ITR_IS_DYNAMIC(rx_itr_setting) &&
1463              !ITR_IS_DYNAMIC(tx_itr_setting))) {
1464                 goto enable_int;
1465         }
1466
1467         if (ITR_IS_DYNAMIC(rx_itr_setting)) {
1468                 rx = i40e_set_new_dynamic_itr(&q_vector->rx);
1469                 rxval = i40e_buildreg_itr(I40E_RX_ITR, q_vector->rx.itr);
1470         }
1471
1472         if (ITR_IS_DYNAMIC(tx_itr_setting)) {
1473                 tx = i40e_set_new_dynamic_itr(&q_vector->tx);
1474                 txval = i40e_buildreg_itr(I40E_TX_ITR, q_vector->tx.itr);
1475         }
1476
1477         if (rx || tx) {
1478                 /* get the higher of the two ITR adjustments and
1479                  * use the same value for both ITR registers
1480                  * when in adaptive mode (Rx and/or Tx)
1481                  */
1482                 u16 itr = max(q_vector->tx.itr, q_vector->rx.itr);
1483
1484                 q_vector->tx.itr = q_vector->rx.itr = itr;
1485                 txval = i40e_buildreg_itr(I40E_TX_ITR, itr);
1486                 tx = true;
1487                 rxval = i40e_buildreg_itr(I40E_RX_ITR, itr);
1488                 rx = true;
1489         }
1490
1491         /* only need to enable the interrupt once, but need
1492          * to possibly update both ITR values
1493          */
1494         if (rx) {
1495                 /* set the INTENA_MSK_MASK so that this first write
1496                  * won't actually enable the interrupt, instead just
1497                  * updating the ITR (it's bit 31 PF and VF)
1498                  */
1499                 rxval |= BIT(31);
1500                 /* don't check _DOWN because interrupt isn't being enabled */
1501                 wr32(hw, INTREG(vector - 1), rxval);
1502         }
1503
1504 enable_int:
1505         if (!test_bit(__I40E_VSI_DOWN, vsi->state))
1506                 wr32(hw, INTREG(vector - 1), txval);
1507
1508         if (q_vector->itr_countdown)
1509                 q_vector->itr_countdown--;
1510         else
1511                 q_vector->itr_countdown = ITR_COUNTDOWN_START;
1512 }
1513
1514 /**
1515  * i40evf_napi_poll - NAPI polling Rx/Tx cleanup routine
1516  * @napi: napi struct with our devices info in it
1517  * @budget: amount of work driver is allowed to do this pass, in packets
1518  *
1519  * This function will clean all queues associated with a q_vector.
1520  *
1521  * Returns the amount of work done
1522  **/
1523 int i40evf_napi_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
1524 {
1525         struct i40e_q_vector *q_vector =
1526                                container_of(napi, struct i40e_q_vector, napi);
1527         struct i40e_vsi *vsi = q_vector->vsi;
1528         struct i40e_ring *ring;
1529         bool clean_complete = true;
1530         bool arm_wb = false;
1531         int budget_per_ring;
1532         int work_done = 0;
1533
1534         if (test_bit(__I40E_VSI_DOWN, vsi->state)) {
1535                 napi_complete(napi);
1536                 return 0;
1537         }
1538
1539         /* Since the actual Tx work is minimal, we can give the Tx a larger
1540          * budget and be more aggressive about cleaning up the Tx descriptors.
1541          */
1542         i40e_for_each_ring(ring, q_vector->tx) {
1543                 if (!i40e_clean_tx_irq(vsi, ring, budget)) {
1544                         clean_complete = false;
1545                         continue;
1546                 }
1547                 arm_wb |= ring->arm_wb;
1548                 ring->arm_wb = false;
1549         }
1550
1551         /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
1552         if (budget <= 0)
1553                 goto tx_only;
1554
1555         /* We attempt to distribute budget to each Rx queue fairly, but don't
1556          * allow the budget to go below 1 because that would exit polling early.
1557          */
1558         budget_per_ring = max(budget/q_vector->num_ringpairs, 1);
1559
1560         i40e_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1561                 int cleaned = i40e_clean_rx_irq(ring, budget_per_ring);
1562
1563                 work_done += cleaned;
1564                 /* if we clean as many as budgeted, we must not be done */
1565                 if (cleaned >= budget_per_ring)
1566                         clean_complete = false;
1567         }
1568
1569         /* If work not completed, return budget and polling will return */
1570         if (!clean_complete) {
1571                 int cpu_id = smp_processor_id();
1572
1573                 /* It is possible that the interrupt affinity has changed but,
1574                  * if the cpu is pegged at 100%, polling will never exit while
1575                  * traffic continues and the interrupt will be stuck on this
1576                  * cpu.  We check to make sure affinity is correct before we
1577                  * continue to poll, otherwise we must stop polling so the
1578                  * interrupt can move to the correct cpu.
1579                  */
1580                 if (!cpumask_test_cpu(cpu_id, &q_vector->affinity_mask)) {
1581                         /* Tell napi that we are done polling */
1582                         napi_complete_done(napi, work_done);
1583
1584                         /* Force an interrupt */
1585                         i40evf_force_wb(vsi, q_vector);
1586
1587                         /* Return budget-1 so that polling stops */
1588                         return budget - 1;
1589                 }
1590 tx_only:
1591                 if (arm_wb) {
1592                         q_vector->tx.ring[0].tx_stats.tx_force_wb++;
1593                         i40e_enable_wb_on_itr(vsi, q_vector);
1594                 }
1595                 return budget;
1596         }
1597
1598         if (vsi->back->flags & I40E_TXR_FLAGS_WB_ON_ITR)
1599                 q_vector->arm_wb_state = false;
1600
1601         /* Work is done so exit the polling mode and re-enable the interrupt */
1602         napi_complete_done(napi, work_done);
1603
1604         i40e_update_enable_itr(vsi, q_vector);
1605
1606         return min(work_done, budget - 1);
1607 }
1608
1609 /**
1610  * i40evf_tx_prepare_vlan_flags - prepare generic TX VLAN tagging flags for HW
1611  * @skb:     send buffer
1612  * @tx_ring: ring to send buffer on
1613  * @flags:   the tx flags to be set
1614  *
1615  * Checks the skb and set up correspondingly several generic transmit flags
1616  * related to VLAN tagging for the HW, such as VLAN, DCB, etc.
1617  *
1618  * Returns error code indicate the frame should be dropped upon error and the
1619  * otherwise  returns 0 to indicate the flags has been set properly.
1620  **/
1621 static inline int i40evf_tx_prepare_vlan_flags(struct sk_buff *skb,
1622                                                struct i40e_ring *tx_ring,
1623                                                u32 *flags)
1624 {
1625         __be16 protocol = skb->protocol;
1626         u32  tx_flags = 0;
1627
1628         if (protocol == htons(ETH_P_8021Q) &&
1629             !(tx_ring->netdev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_TX)) {
1630                 /* When HW VLAN acceleration is turned off by the user the
1631                  * stack sets the protocol to 8021q so that the driver
1632                  * can take any steps required to support the SW only
1633                  * VLAN handling.  In our case the driver doesn't need
1634                  * to take any further steps so just set the protocol
1635                  * to the encapsulated ethertype.
1636                  */
1637                 skb->protocol = vlan_get_protocol(skb);
1638                 goto out;
1639         }
1640
1641         /* if we have a HW VLAN tag being added, default to the HW one */
1642         if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
1643                 tx_flags |= skb_vlan_tag_get(skb) << I40E_TX_FLAGS_VLAN_SHIFT;
1644                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_HW_VLAN;
1645         /* else if it is a SW VLAN, check the next protocol and store the tag */
1646         } else if (protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
1647                 struct vlan_hdr *vhdr, _vhdr;
1648
1649                 vhdr = skb_header_pointer(skb, ETH_HLEN, sizeof(_vhdr), &_vhdr);
1650                 if (!vhdr)
1651                         return -EINVAL;
1652
1653                 protocol = vhdr->h_vlan_encapsulated_proto;
1654                 tx_flags |= ntohs(vhdr->h_vlan_TCI) << I40E_TX_FLAGS_VLAN_SHIFT;
1655                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_SW_VLAN;
1656         }
1657
1658 out:
1659         *flags = tx_flags;
1660         return 0;
1661 }
1662
1663 /**
1664  * i40e_tso - set up the tso context descriptor
1665  * @first:    pointer to first Tx buffer for xmit
1666  * @hdr_len:  ptr to the size of the packet header
1667  * @cd_type_cmd_tso_mss: Quad Word 1
1668  *
1669  * Returns 0 if no TSO can happen, 1 if tso is going, or error
1670  **/
1671 static int i40e_tso(struct i40e_tx_buffer *first, u8 *hdr_len,
1672                     u64 *cd_type_cmd_tso_mss)
1673 {
1674         struct sk_buff *skb = first->skb;
1675         u64 cd_cmd, cd_tso_len, cd_mss;
1676         union {
1677                 struct iphdr *v4;
1678                 struct ipv6hdr *v6;
1679                 unsigned char *hdr;
1680         } ip;
1681         union {
1682                 struct tcphdr *tcp;
1683                 struct udphdr *udp;
1684                 unsigned char *hdr;
1685         } l4;
1686         u32 paylen, l4_offset;
1687         u16 gso_segs, gso_size;
1688         int err;
1689
1690         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1691                 return 0;
1692
1693         if (!skb_is_gso(skb))
1694                 return 0;
1695
1696         err = skb_cow_head(skb, 0);
1697         if (err < 0)
1698                 return err;
1699
1700         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1701         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1702
1703         /* initialize outer IP header fields */
1704         if (ip.v4->version == 4) {
1705                 ip.v4->tot_len = 0;
1706                 ip.v4->check = 0;
1707         } else {
1708                 ip.v6->payload_len = 0;
1709         }
1710
1711         if (skb_shinfo(skb)->gso_type & (SKB_GSO_GRE |
1712                                          SKB_GSO_GRE_CSUM |
1713                                          SKB_GSO_IPXIP4 |
1714                                          SKB_GSO_IPXIP6 |
1715                                          SKB_GSO_UDP_TUNNEL |
1716                                          SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM)) {
1717                 if (!(skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_PARTIAL) &&
1718                     (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM)) {
1719                         l4.udp->len = 0;
1720
1721                         /* determine offset of outer transport header */
1722                         l4_offset = l4.hdr - skb->data;
1723
1724                         /* remove payload length from outer checksum */
1725                         paylen = skb->len - l4_offset;
1726                         csum_replace_by_diff(&l4.udp->check,
1727                                              (__force __wsum)htonl(paylen));
1728                 }
1729
1730                 /* reset pointers to inner headers */
1731                 ip.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1732                 l4.hdr = skb_inner_transport_header(skb);
1733
1734                 /* initialize inner IP header fields */
1735                 if (ip.v4->version == 4) {
1736                         ip.v4->tot_len = 0;
1737                         ip.v4->check = 0;
1738                 } else {
1739                         ip.v6->payload_len = 0;
1740                 }
1741         }
1742
1743         /* determine offset of inner transport header */
1744         l4_offset = l4.hdr - skb->data;
1745
1746         /* remove payload length from inner checksum */
1747         paylen = skb->len - l4_offset;
1748         csum_replace_by_diff(&l4.tcp->check, (__force __wsum)htonl(paylen));
1749
1750         /* compute length of segmentation header */
1751         *hdr_len = (l4.tcp->doff * 4) + l4_offset;
1752
1753         /* pull values out of skb_shinfo */
1754         gso_size = skb_shinfo(skb)->gso_size;
1755         gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
1756
1757         /* update GSO size and bytecount with header size */
1758         first->gso_segs = gso_segs;
1759         first->bytecount += (first->gso_segs - 1) * *hdr_len;
1760
1761         /* find the field values */
1762         cd_cmd = I40E_TX_CTX_DESC_TSO;
1763         cd_tso_len = skb->len - *hdr_len;
1764         cd_mss = gso_size;
1765         *cd_type_cmd_tso_mss |= (cd_cmd << I40E_TXD_CTX_QW1_CMD_SHIFT) |
1766                                 (cd_tso_len << I40E_TXD_CTX_QW1_TSO_LEN_SHIFT) |
1767                                 (cd_mss << I40E_TXD_CTX_QW1_MSS_SHIFT);
1768         return 1;
1769 }
1770
1771 /**
1772  * i40e_tx_enable_csum - Enable Tx checksum offloads
1773  * @skb: send buffer
1774  * @tx_flags: pointer to Tx flags currently set
1775  * @td_cmd: Tx descriptor command bits to set
1776  * @td_offset: Tx descriptor header offsets to set
1777  * @tx_ring: Tx descriptor ring
1778  * @cd_tunneling: ptr to context desc bits
1779  **/
1780 static int i40e_tx_enable_csum(struct sk_buff *skb, u32 *tx_flags,
1781                                u32 *td_cmd, u32 *td_offset,
1782                                struct i40e_ring *tx_ring,
1783                                u32 *cd_tunneling)
1784 {
1785         union {
1786                 struct iphdr *v4;
1787                 struct ipv6hdr *v6;
1788                 unsigned char *hdr;
1789         } ip;
1790         union {
1791                 struct tcphdr *tcp;
1792                 struct udphdr *udp;
1793                 unsigned char *hdr;
1794         } l4;
1795         unsigned char *exthdr;
1796         u32 offset, cmd = 0;
1797         __be16 frag_off;
1798         u8 l4_proto = 0;
1799
1800         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1801                 return 0;
1802
1803         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1804         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1805
1806         /* compute outer L2 header size */
1807         offset = ((ip.hdr - skb->data) / 2) << I40E_TX_DESC_LENGTH_MACLEN_SHIFT;
1808
1809         if (skb->encapsulation) {
1810                 u32 tunnel = 0;
1811                 /* define outer network header type */
1812                 if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV4) {
1813                         tunnel |= (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO) ?
1814                                   I40E_TX_CTX_EXT_IP_IPV4 :
1815                                   I40E_TX_CTX_EXT_IP_IPV4_NO_CSUM;
1816
1817                         l4_proto = ip.v4->protocol;
1818                 } else if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV6) {
1819                         tunnel |= I40E_TX_CTX_EXT_IP_IPV6;
1820
1821                         exthdr = ip.hdr + sizeof(*ip.v6);
1822                         l4_proto = ip.v6->nexthdr;
1823                         if (l4.hdr != exthdr)
1824                                 ipv6_skip_exthdr(skb, exthdr - skb->data,
1825                                                  &l4_proto, &frag_off);
1826                 }
1827
1828                 /* define outer transport */
1829                 switch (l4_proto) {
1830                 case IPPROTO_UDP:
1831                         tunnel |= I40E_TXD_CTX_UDP_TUNNELING;
1832                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_VXLAN_TUNNEL;
1833                         break;
1834                 case IPPROTO_GRE:
1835                         tunnel |= I40E_TXD_CTX_GRE_TUNNELING;
1836                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_VXLAN_TUNNEL;
1837                         break;
1838                 case IPPROTO_IPIP:
1839                 case IPPROTO_IPV6:
1840                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_VXLAN_TUNNEL;
1841                         l4.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1842                         break;
1843                 default:
1844                         if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO)
1845                                 return -1;
1846
1847                         skb_checksum_help(skb);
1848                         return 0;
1849                 }
1850
1851                 /* compute outer L3 header size */
1852                 tunnel |= ((l4.hdr - ip.hdr) / 4) <<
1853                           I40E_TXD_CTX_QW0_EXT_IPLEN_SHIFT;
1854
1855                 /* switch IP header pointer from outer to inner header */
1856                 ip.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1857
1858                 /* compute tunnel header size */
1859                 tunnel |= ((ip.hdr - l4.hdr) / 2) <<
1860                           I40E_TXD_CTX_QW0_NATLEN_SHIFT;
1861
1862                 /* indicate if we need to offload outer UDP header */
1863                 if ((*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO) &&
1864                     !(skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_PARTIAL) &&
1865                     (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM))
1866                         tunnel |= I40E_TXD_CTX_QW0_L4T_CS_MASK;
1867
1868                 /* record tunnel offload values */
1869                 *cd_tunneling |= tunnel;
1870
1871                 /* switch L4 header pointer from outer to inner */
1872                 l4.hdr = skb_inner_transport_header(skb);
1873                 l4_proto = 0;
1874
1875                 /* reset type as we transition from outer to inner headers */
1876                 *tx_flags &= ~(I40E_TX_FLAGS_IPV4 | I40E_TX_FLAGS_IPV6);
1877                 if (ip.v4->version == 4)
1878                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV4;
1879                 if (ip.v6->version == 6)
1880                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV6;
1881         }
1882
1883         /* Enable IP checksum offloads */
1884         if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV4) {
1885                 l4_proto = ip.v4->protocol;
1886                 /* the stack computes the IP header already, the only time we
1887                  * need the hardware to recompute it is in the case of TSO.
1888                  */
1889                 cmd |= (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO) ?
1890                        I40E_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4_CSUM :
1891                        I40E_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4;
1892         } else if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV6) {
1893                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV6;
1894
1895                 exthdr = ip.hdr + sizeof(*ip.v6);
1896                 l4_proto = ip.v6->nexthdr;
1897                 if (l4.hdr != exthdr)
1898                         ipv6_skip_exthdr(skb, exthdr - skb->data,
1899                                          &l4_proto, &frag_off);
1900         }
1901
1902         /* compute inner L3 header size */
1903         offset |= ((l4.hdr - ip.hdr) / 4) << I40E_TX_DESC_LENGTH_IPLEN_SHIFT;
1904
1905         /* Enable L4 checksum offloads */
1906         switch (l4_proto) {
1907         case IPPROTO_TCP:
1908                 /* enable checksum offloads */
1909                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_TCP;
1910                 offset |= l4.tcp->doff << I40E_TX_DESC_LENGTH_L4_FC_LEN_SHIFT;
1911                 break;
1912         case IPPROTO_SCTP:
1913                 /* enable SCTP checksum offload */
1914                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_SCTP;
1915                 offset |= (sizeof(struct sctphdr) >> 2) <<
1916                           I40E_TX_DESC_LENGTH_L4_FC_LEN_SHIFT;
1917                 break;
1918         case IPPROTO_UDP:
1919                 /* enable UDP checksum offload */
1920                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_UDP;
1921                 offset |= (sizeof(struct udphdr) >> 2) <<
1922                           I40E_TX_DESC_LENGTH_L4_FC_LEN_SHIFT;
1923                 break;
1924         default:
1925                 if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO)
1926                         return -1;
1927                 skb_checksum_help(skb);
1928                 return 0;
1929         }
1930
1931         *td_cmd |= cmd;
1932         *td_offset |= offset;
1933
1934         return 1;
1935 }
1936
1937 /**
1938  * i40e_create_tx_ctx Build the Tx context descriptor
1939  * @tx_ring:  ring to create the descriptor on
1940  * @cd_type_cmd_tso_mss: Quad Word 1
1941  * @cd_tunneling: Quad Word 0 - bits 0-31
1942  * @cd_l2tag2: Quad Word 0 - bits 32-63
1943  **/
1944 static void i40e_create_tx_ctx(struct i40e_ring *tx_ring,
1945                                const u64 cd_type_cmd_tso_mss,
1946                                const u32 cd_tunneling, const u32 cd_l2tag2)
1947 {
1948         struct i40e_tx_context_desc *context_desc;
1949         int i = tx_ring->next_to_use;
1950
1951         if ((cd_type_cmd_tso_mss == I40E_TX_DESC_DTYPE_CONTEXT) &&
1952             !cd_tunneling && !cd_l2tag2)
1953                 return;
1954
1955         /* grab the next descriptor */
1956         context_desc = I40E_TX_CTXTDESC(tx_ring, i);
1957
1958         i++;
1959         tx_ring->next_to_use = (i < tx_ring->count) ? i : 0;
1960
1961         /* cpu_to_le32 and assign to struct fields */
1962         context_desc->tunneling_params = cpu_to_le32(cd_tunneling);
1963         context_desc->l2tag2 = cpu_to_le16(cd_l2tag2);
1964         context_desc->rsvd = cpu_to_le16(0);
1965         context_desc->type_cmd_tso_mss = cpu_to_le64(cd_type_cmd_tso_mss);
1966 }
1967
1968 /**
1969  * __i40evf_chk_linearize - Check if there are more than 8 buffers per packet
1970  * @skb:      send buffer
1971  *
1972  * Note: Our HW can't DMA more than 8 buffers to build a packet on the wire
1973  * and so we need to figure out the cases where we need to linearize the skb.
1974  *
1975  * For TSO we need to count the TSO header and segment payload separately.
1976  * As such we need to check cases where we have 7 fragments or more as we
1977  * can potentially require 9 DMA transactions, 1 for the TSO header, 1 for
1978  * the segment payload in the first descriptor, and another 7 for the
1979  * fragments.
1980  **/
1981 bool __i40evf_chk_linearize(struct sk_buff *skb)
1982 {
1983         const struct skb_frag_struct *frag, *stale;
1984         int nr_frags, sum;
1985
1986         /* no need to check if number of frags is less than 7 */
1987         nr_frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1988         if (nr_frags < (I40E_MAX_BUFFER_TXD - 1))
1989                 return false;
1990
1991         /* We need to walk through the list and validate that each group
1992          * of 6 fragments totals at least gso_size.
1993          */
1994         nr_frags -= I40E_MAX_BUFFER_TXD - 2;
1995         frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
1996
1997         /* Initialize size to the negative value of gso_size minus 1.  We
1998          * use this as the worst case scenerio in which the frag ahead
1999          * of us only provides one byte which is why we are limited to 6
2000          * descriptors for a single transmit as the header and previous
2001          * fragment are already consuming 2 descriptors.
2002          */
2003         sum = 1 - skb_shinfo(skb)->gso_size;
2004
2005         /* Add size of frags 0 through 4 to create our initial sum */
2006         sum += skb_frag_size(frag++);
2007         sum += skb_frag_size(frag++);
2008         sum += skb_frag_size(frag++);
2009         sum += skb_frag_size(frag++);
2010         sum += skb_frag_size(frag++);
2011
2012         /* Walk through fragments adding latest fragment, testing it, and
2013          * then removing stale fragments from the sum.
2014          */
2015         stale = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
2016         for (;;) {
2017                 sum += skb_frag_size(frag++);
2018
2019                 /* if sum is negative we failed to make sufficient progress */
2020                 if (sum < 0)
2021                         return true;
2022
2023                 if (!nr_frags--)
2024                         break;
2025
2026                 sum -= skb_frag_size(stale++);
2027         }
2028
2029         return false;
2030 }
2031
2032 /**
2033  * __i40evf_maybe_stop_tx - 2nd level check for tx stop conditions
2034  * @tx_ring: the ring to be checked
2035  * @size:    the size buffer we want to assure is available
2036  *
2037  * Returns -EBUSY if a stop is needed, else 0
2038  **/
2039 int __i40evf_maybe_stop_tx(struct i40e_ring *tx_ring, int size)
2040 {
2041         netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
2042         /* Memory barrier before checking head and tail */
2043         smp_mb();
2044
2045         /* Check again in a case another CPU has just made room available. */
2046         if (likely(I40E_DESC_UNUSED(tx_ring) < size))
2047                 return -EBUSY;
2048
2049         /* A reprieve! - use start_queue because it doesn't call schedule */
2050         netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
2051         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
2052         return 0;
2053 }
2054
2055 /**
2056  * i40evf_tx_map - Build the Tx descriptor
2057  * @tx_ring:  ring to send buffer on
2058  * @skb:      send buffer
2059  * @first:    first buffer info buffer to use
2060  * @tx_flags: collected send information
2061  * @hdr_len:  size of the packet header
2062  * @td_cmd:   the command field in the descriptor
2063  * @td_offset: offset for checksum or crc
2064  **/
2065 static inline void i40evf_tx_map(struct i40e_ring *tx_ring, struct sk_buff *skb,
2066                                  struct i40e_tx_buffer *first, u32 tx_flags,
2067                                  const u8 hdr_len, u32 td_cmd, u32 td_offset)
2068 {
2069         unsigned int data_len = skb->data_len;
2070         unsigned int size = skb_headlen(skb);
2071         struct skb_frag_struct *frag;
2072         struct i40e_tx_buffer *tx_bi;
2073         struct i40e_tx_desc *tx_desc;
2074         u16 i = tx_ring->next_to_use;
2075         u32 td_tag = 0;
2076         dma_addr_t dma;
2077
2078         if (tx_flags & I40E_TX_FLAGS_HW_VLAN) {
2079                 td_cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_IL2TAG1;
2080                 td_tag = (tx_flags & I40E_TX_FLAGS_VLAN_MASK) >>
2081                          I40E_TX_FLAGS_VLAN_SHIFT;
2082         }
2083
2084         first->tx_flags = tx_flags;
2085
2086         dma = dma_map_single(tx_ring->dev, skb->data, size, DMA_TO_DEVICE);
2087
2088         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, i);
2089         tx_bi = first;
2090
2091         for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
2092                 unsigned int max_data = I40E_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
2093
2094                 if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
2095                         goto dma_error;
2096
2097                 /* record length, and DMA address */
2098                 dma_unmap_len_set(tx_bi, len, size);
2099                 dma_unmap_addr_set(tx_bi, dma, dma);
2100
2101                 /* align size to end of page */
2102                 max_data += -dma & (I40E_MAX_READ_REQ_SIZE - 1);
2103                 tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
2104
2105                 while (unlikely(size > I40E_MAX_DATA_PER_TXD)) {
2106                         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
2107                                 build_ctob(td_cmd, td_offset,
2108                                            max_data, td_tag);
2109
2110                         tx_desc++;
2111                         i++;
2112
2113                         if (i == tx_ring->count) {
2114                                 tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
2115                                 i = 0;
2116                         }
2117
2118                         dma += max_data;
2119                         size -= max_data;
2120
2121                         max_data = I40E_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
2122                         tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
2123                 }
2124
2125                 if (likely(!data_len))
2126                         break;
2127
2128                 tx_desc->cmd_type_offset_bsz = build_ctob(td_cmd, td_offset,
2129                                                           size, td_tag);
2130
2131                 tx_desc++;
2132                 i++;
2133
2134                 if (i == tx_ring->count) {
2135                         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
2136                         i = 0;
2137                 }
2138
2139                 size = skb_frag_size(frag);
2140                 data_len -= size;
2141
2142                 dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
2143                                        DMA_TO_DEVICE);
2144
2145                 tx_bi = &tx_ring->tx_bi[i];
2146         }
2147
2148         netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);
2149
2150         i++;
2151         if (i == tx_ring->count)
2152                 i = 0;
2153
2154         tx_ring->next_to_use = i;
2155
2156         i40e_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);
2157
2158         /* write last descriptor with RS and EOP bits */
2159         td_cmd |= I40E_TXD_CMD;
2160         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
2161                         build_ctob(td_cmd, td_offset, size, td_tag);
2162
2163         /* Force memory writes to complete before letting h/w know there
2164          * are new descriptors to fetch.
2165          *
2166          * We also use this memory barrier to make certain all of the
2167          * status bits have been updated before next_to_watch is written.
2168          */
2169         wmb();
2170
2171         /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
2172         first->next_to_watch = tx_desc;
2173
2174         /* notify HW of packet */
2175         if (netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) || !skb->xmit_more) {
2176                 writel(i, tx_ring->tail);
2177
2178                 /* we need this if more than one processor can write to our tail
2179                  * at a time, it synchronizes IO on IA64/Altix systems
2180                  */
2181                 mmiowb();
2182         }
2183
2184         return;
2185
2186 dma_error:
2187         dev_info(tx_ring->dev, "TX DMA map failed\n");
2188
2189         /* clear dma mappings for failed tx_bi map */
2190         for (;;) {
2191                 tx_bi = &tx_ring->tx_bi[i];
2192                 i40e_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, tx_bi);
2193                 if (tx_bi == first)
2194                         break;
2195                 if (i == 0)
2196                         i = tx_ring->count;
2197                 i--;
2198         }
2199
2200         tx_ring->next_to_use = i;
2201 }
2202
2203 /**
2204  * i40e_xmit_frame_ring - Sends buffer on Tx ring
2205  * @skb:     send buffer
2206  * @tx_ring: ring to send buffer on
2207  *
2208  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
2209  **/
2210 static netdev_tx_t i40e_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb,
2211                                         struct i40e_ring *tx_ring)
2212 {
2213         u64 cd_type_cmd_tso_mss = I40E_TX_DESC_DTYPE_CONTEXT;
2214         u32 cd_tunneling = 0, cd_l2tag2 = 0;
2215         struct i40e_tx_buffer *first;
2216         u32 td_offset = 0;
2217         u32 tx_flags = 0;
2218         __be16 protocol;
2219         u32 td_cmd = 0;
2220         u8 hdr_len = 0;
2221         int tso, count;
2222
2223         /* prefetch the data, we'll need it later */
2224         prefetch(skb->data);
2225
2226         i40e_trace(xmit_frame_ring, skb, tx_ring);
2227
2228         count = i40e_xmit_descriptor_count(skb);
2229         if (i40e_chk_linearize(skb, count)) {
2230                 if (__skb_linearize(skb)) {
2231                         dev_kfree_skb_any(skb);
2232                         return NETDEV_TX_OK;
2233                 }
2234                 count = i40e_txd_use_count(skb->len);
2235                 tx_ring->tx_stats.tx_linearize++;
2236         }
2237
2238         /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/I40E_MAX_DATA_PER_TXD,
2239          *       + 1 desc for skb_head_len/I40E_MAX_DATA_PER_TXD,
2240          *       + 4 desc gap to avoid the cache line where head is,
2241          *       + 1 desc for context descriptor,
2242          * otherwise try next time
2243          */
2244         if (i40e_maybe_stop_tx(tx_ring, count + 4 + 1)) {
2245                 tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
2246                 return NETDEV_TX_BUSY;
2247         }
2248
2249         /* record the location of the first descriptor for this packet */
2250         first = &tx_ring->tx_bi[tx_ring->next_to_use];
2251         first->skb = skb;
2252         first->bytecount = skb->len;
2253         first->gso_segs = 1;
2254
2255         /* prepare the xmit flags */
2256         if (i40evf_tx_prepare_vlan_flags(skb, tx_ring, &tx_flags))
2257                 goto out_drop;
2258
2259         /* obtain protocol of skb */
2260         protocol = vlan_get_protocol(skb);
2261
2262         /* setup IPv4/IPv6 offloads */
2263         if (protocol == htons(ETH_P_IP))
2264                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV4;
2265         else if (protocol == htons(ETH_P_IPV6))
2266                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV6;
2267
2268         tso = i40e_tso(first, &hdr_len, &cd_type_cmd_tso_mss);
2269
2270         if (tso < 0)
2271                 goto out_drop;
2272         else if (tso)
2273                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_TSO;
2274
2275         /* Always offload the checksum, since it's in the data descriptor */
2276         tso = i40e_tx_enable_csum(skb, &tx_flags, &td_cmd, &td_offset,
2277                                   tx_ring, &cd_tunneling);
2278         if (tso < 0)
2279                 goto out_drop;
2280
2281         skb_tx_timestamp(skb);
2282
2283         /* always enable CRC insertion offload */
2284         td_cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_ICRC;
2285
2286         i40e_create_tx_ctx(tx_ring, cd_type_cmd_tso_mss,
2287                            cd_tunneling, cd_l2tag2);
2288
2289         i40evf_tx_map(tx_ring, skb, first, tx_flags, hdr_len,
2290                       td_cmd, td_offset);
2291
2292         return NETDEV_TX_OK;
2293
2294 out_drop:
2295         i40e_trace(xmit_frame_ring_drop, first->skb, tx_ring);
2296         dev_kfree_skb_any(first->skb);
2297         first->skb = NULL;
2298         return NETDEV_TX_OK;
2299 }
2300
2301 /**
2302  * i40evf_xmit_frame - Selects the correct VSI and Tx queue to send buffer
2303  * @skb:    send buffer
2304  * @netdev: network interface device structure
2305  *
2306  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
2307  **/
2308 netdev_tx_t i40evf_xmit_frame(struct sk_buff *skb, struct net_device *netdev)
2309 {
2310         struct i40evf_adapter *adapter = netdev_priv(netdev);
2311         struct i40e_ring *tx_ring = &adapter->tx_rings[skb->queue_mapping];
2312
2313         /* hardware can't handle really short frames, hardware padding works
2314          * beyond this point
2315          */
2316         if (unlikely(skb->len < I40E_MIN_TX_LEN)) {
2317                 if (skb_pad(skb, I40E_MIN_TX_LEN - skb->len))
2318                         return NETDEV_TX_OK;
2319                 skb->len = I40E_MIN_TX_LEN;
2320                 skb_set_tail_pointer(skb, I40E_MIN_TX_LEN);
2321         }
2322
2323         return i40e_xmit_frame_ring(skb, tx_ring);
2324 }