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 }