Merge branch 'ras-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / net / ethernet / intel / ice / ice_txrx.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2018, Intel Corporation. */
3
4 /* The driver transmit and receive code */
5
6 #include <linux/prefetch.h>
7 #include <linux/mm.h>
8 #include "ice.h"
9
10 #define ICE_RX_HDR_SIZE         256
11
12 /**
13  * ice_unmap_and_free_tx_buf - Release a Tx buffer
14  * @ring: the ring that owns the buffer
15  * @tx_buf: the buffer to free
16  */
17 static void
18 ice_unmap_and_free_tx_buf(struct ice_ring *ring, struct ice_tx_buf *tx_buf)
19 {
20         if (tx_buf->skb) {
21                 dev_kfree_skb_any(tx_buf->skb);
22                 if (dma_unmap_len(tx_buf, len))
23                         dma_unmap_single(ring->dev,
24                                          dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
25                                          dma_unmap_len(tx_buf, len),
26                                          DMA_TO_DEVICE);
27         } else if (dma_unmap_len(tx_buf, len)) {
28                 dma_unmap_page(ring->dev,
29                                dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
30                                dma_unmap_len(tx_buf, len),
31                                DMA_TO_DEVICE);
32         }
33
34         tx_buf->next_to_watch = NULL;
35         tx_buf->skb = NULL;
36         dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
37         /* tx_buf must be completely set up in the transmit path */
38 }
39
40 static struct netdev_queue *txring_txq(const struct ice_ring *ring)
41 {
42         return netdev_get_tx_queue(ring->netdev, ring->q_index);
43 }
44
45 /**
46  * ice_clean_tx_ring - Free any empty Tx buffers
47  * @tx_ring: ring to be cleaned
48  */
49 void ice_clean_tx_ring(struct ice_ring *tx_ring)
50 {
51         u16 i;
52
53         /* ring already cleared, nothing to do */
54         if (!tx_ring->tx_buf)
55                 return;
56
57         /* Free all the Tx ring sk_bufss */
58         for (i = 0; i < tx_ring->count; i++)
59                 ice_unmap_and_free_tx_buf(tx_ring, &tx_ring->tx_buf[i]);
60
61         memset(tx_ring->tx_buf, 0, sizeof(*tx_ring->tx_buf) * tx_ring->count);
62
63         /* Zero out the descriptor ring */
64         memset(tx_ring->desc, 0, tx_ring->size);
65
66         tx_ring->next_to_use = 0;
67         tx_ring->next_to_clean = 0;
68
69         if (!tx_ring->netdev)
70                 return;
71
72         /* cleanup Tx queue statistics */
73         netdev_tx_reset_queue(txring_txq(tx_ring));
74 }
75
76 /**
77  * ice_free_tx_ring - Free Tx resources per queue
78  * @tx_ring: Tx descriptor ring for a specific queue
79  *
80  * Free all transmit software resources
81  */
82 void ice_free_tx_ring(struct ice_ring *tx_ring)
83 {
84         ice_clean_tx_ring(tx_ring);
85         devm_kfree(tx_ring->dev, tx_ring->tx_buf);
86         tx_ring->tx_buf = NULL;
87
88         if (tx_ring->desc) {
89                 dmam_free_coherent(tx_ring->dev, tx_ring->size,
90                                    tx_ring->desc, tx_ring->dma);
91                 tx_ring->desc = NULL;
92         }
93 }
94
95 /**
96  * ice_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
97  * @vsi: the VSI we care about
98  * @tx_ring: Tx ring to clean
99  * @napi_budget: Used to determine if we are in netpoll
100  *
101  * Returns true if there's any budget left (e.g. the clean is finished)
102  */
103 static bool ice_clean_tx_irq(struct ice_vsi *vsi, struct ice_ring *tx_ring,
104                              int napi_budget)
105 {
106         unsigned int total_bytes = 0, total_pkts = 0;
107         unsigned int budget = vsi->work_lmt;
108         s16 i = tx_ring->next_to_clean;
109         struct ice_tx_desc *tx_desc;
110         struct ice_tx_buf *tx_buf;
111
112         tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
113         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, i);
114         i -= tx_ring->count;
115
116         do {
117                 struct ice_tx_desc *eop_desc = tx_buf->next_to_watch;
118
119                 /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
120                 if (!eop_desc)
121                         break;
122
123                 smp_rmb();      /* prevent any other reads prior to eop_desc */
124
125                 /* if the descriptor isn't done, no work yet to do */
126                 if (!(eop_desc->cmd_type_offset_bsz &
127                       cpu_to_le64(ICE_TX_DESC_DTYPE_DESC_DONE)))
128                         break;
129
130                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
131                 tx_buf->next_to_watch = NULL;
132
133                 /* update the statistics for this packet */
134                 total_bytes += tx_buf->bytecount;
135                 total_pkts += tx_buf->gso_segs;
136
137                 /* free the skb */
138                 napi_consume_skb(tx_buf->skb, napi_budget);
139
140                 /* unmap skb header data */
141                 dma_unmap_single(tx_ring->dev,
142                                  dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
143                                  dma_unmap_len(tx_buf, len),
144                                  DMA_TO_DEVICE);
145
146                 /* clear tx_buf data */
147                 tx_buf->skb = NULL;
148                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
149
150                 /* unmap remaining buffers */
151                 while (tx_desc != eop_desc) {
152                         tx_buf++;
153                         tx_desc++;
154                         i++;
155                         if (unlikely(!i)) {
156                                 i -= tx_ring->count;
157                                 tx_buf = tx_ring->tx_buf;
158                                 tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
159                         }
160
161                         /* unmap any remaining paged data */
162                         if (dma_unmap_len(tx_buf, len)) {
163                                 dma_unmap_page(tx_ring->dev,
164                                                dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
165                                                dma_unmap_len(tx_buf, len),
166                                                DMA_TO_DEVICE);
167                                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
168                         }
169                 }
170
171                 /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
172                 tx_buf++;
173                 tx_desc++;
174                 i++;
175                 if (unlikely(!i)) {
176                         i -= tx_ring->count;
177                         tx_buf = tx_ring->tx_buf;
178                         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
179                 }
180
181                 prefetch(tx_desc);
182
183                 /* update budget accounting */
184                 budget--;
185         } while (likely(budget));
186
187         i += tx_ring->count;
188         tx_ring->next_to_clean = i;
189         u64_stats_update_begin(&tx_ring->syncp);
190         tx_ring->stats.bytes += total_bytes;
191         tx_ring->stats.pkts += total_pkts;
192         u64_stats_update_end(&tx_ring->syncp);
193         tx_ring->q_vector->tx.total_bytes += total_bytes;
194         tx_ring->q_vector->tx.total_pkts += total_pkts;
195
196         netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring), total_pkts,
197                                   total_bytes);
198
199 #define TX_WAKE_THRESHOLD ((s16)(DESC_NEEDED * 2))
200         if (unlikely(total_pkts && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
201                      (ICE_DESC_UNUSED(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
202                 /* Make sure that anybody stopping the queue after this
203                  * sees the new next_to_clean.
204                  */
205                 smp_mb();
206                 if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
207                                              tx_ring->q_index) &&
208                    !test_bit(__ICE_DOWN, vsi->state)) {
209                         netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
210                                             tx_ring->q_index);
211                         ++tx_ring->tx_stats.restart_q;
212                 }
213         }
214
215         return !!budget;
216 }
217
218 /**
219  * ice_setup_tx_ring - Allocate the Tx descriptors
220  * @tx_ring: the Tx ring to set up
221  *
222  * Return 0 on success, negative on error
223  */
224 int ice_setup_tx_ring(struct ice_ring *tx_ring)
225 {
226         struct device *dev = tx_ring->dev;
227
228         if (!dev)
229                 return -ENOMEM;
230
231         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
232         WARN_ON(tx_ring->tx_buf);
233         tx_ring->tx_buf =
234                 devm_kzalloc(dev, sizeof(*tx_ring->tx_buf) * tx_ring->count,
235                              GFP_KERNEL);
236         if (!tx_ring->tx_buf)
237                 return -ENOMEM;
238
239         /* round up to nearest 4K */
240         tx_ring->size = ALIGN(tx_ring->count * sizeof(struct ice_tx_desc),
241                               4096);
242         tx_ring->desc = dmam_alloc_coherent(dev, tx_ring->size, &tx_ring->dma,
243                                             GFP_KERNEL);
244         if (!tx_ring->desc) {
245                 dev_err(dev, "Unable to allocate memory for the Tx descriptor ring, size=%d\n",
246                         tx_ring->size);
247                 goto err;
248         }
249
250         tx_ring->next_to_use = 0;
251         tx_ring->next_to_clean = 0;
252         tx_ring->tx_stats.prev_pkt = -1;
253         return 0;
254
255 err:
256         devm_kfree(dev, tx_ring->tx_buf);
257         tx_ring->tx_buf = NULL;
258         return -ENOMEM;
259 }
260
261 /**
262  * ice_clean_rx_ring - Free Rx buffers
263  * @rx_ring: ring to be cleaned
264  */
265 void ice_clean_rx_ring(struct ice_ring *rx_ring)
266 {
267         struct device *dev = rx_ring->dev;
268         u16 i;
269
270         /* ring already cleared, nothing to do */
271         if (!rx_ring->rx_buf)
272                 return;
273
274         /* Free all the Rx ring sk_buffs */
275         for (i = 0; i < rx_ring->count; i++) {
276                 struct ice_rx_buf *rx_buf = &rx_ring->rx_buf[i];
277
278                 if (rx_buf->skb) {
279                         dev_kfree_skb(rx_buf->skb);
280                         rx_buf->skb = NULL;
281                 }
282                 if (!rx_buf->page)
283                         continue;
284
285                 dma_unmap_page(dev, rx_buf->dma, PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
286                 __free_pages(rx_buf->page, 0);
287
288                 rx_buf->page = NULL;
289                 rx_buf->page_offset = 0;
290         }
291
292         memset(rx_ring->rx_buf, 0, sizeof(*rx_ring->rx_buf) * rx_ring->count);
293
294         /* Zero out the descriptor ring */
295         memset(rx_ring->desc, 0, rx_ring->size);
296
297         rx_ring->next_to_alloc = 0;
298         rx_ring->next_to_clean = 0;
299         rx_ring->next_to_use = 0;
300 }
301
302 /**
303  * ice_free_rx_ring - Free Rx resources
304  * @rx_ring: ring to clean the resources from
305  *
306  * Free all receive software resources
307  */
308 void ice_free_rx_ring(struct ice_ring *rx_ring)
309 {
310         ice_clean_rx_ring(rx_ring);
311         devm_kfree(rx_ring->dev, rx_ring->rx_buf);
312         rx_ring->rx_buf = NULL;
313
314         if (rx_ring->desc) {
315                 dmam_free_coherent(rx_ring->dev, rx_ring->size,
316                                    rx_ring->desc, rx_ring->dma);
317                 rx_ring->desc = NULL;
318         }
319 }
320
321 /**
322  * ice_setup_rx_ring - Allocate the Rx descriptors
323  * @rx_ring: the Rx ring to set up
324  *
325  * Return 0 on success, negative on error
326  */
327 int ice_setup_rx_ring(struct ice_ring *rx_ring)
328 {
329         struct device *dev = rx_ring->dev;
330
331         if (!dev)
332                 return -ENOMEM;
333
334         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
335         WARN_ON(rx_ring->rx_buf);
336         rx_ring->rx_buf =
337                 devm_kzalloc(dev, sizeof(*rx_ring->rx_buf) * rx_ring->count,
338                              GFP_KERNEL);
339         if (!rx_ring->rx_buf)
340                 return -ENOMEM;
341
342         /* round up to nearest 4K */
343         rx_ring->size = rx_ring->count * sizeof(union ice_32byte_rx_desc);
344         rx_ring->size = ALIGN(rx_ring->size, 4096);
345         rx_ring->desc = dmam_alloc_coherent(dev, rx_ring->size, &rx_ring->dma,
346                                             GFP_KERNEL);
347         if (!rx_ring->desc) {
348                 dev_err(dev, "Unable to allocate memory for the Rx descriptor ring, size=%d\n",
349                         rx_ring->size);
350                 goto err;
351         }
352
353         rx_ring->next_to_use = 0;
354         rx_ring->next_to_clean = 0;
355         return 0;
356
357 err:
358         devm_kfree(dev, rx_ring->rx_buf);
359         rx_ring->rx_buf = NULL;
360         return -ENOMEM;
361 }
362
363 /**
364  * ice_release_rx_desc - Store the new tail and head values
365  * @rx_ring: ring to bump
366  * @val: new head index
367  */
368 static void ice_release_rx_desc(struct ice_ring *rx_ring, u32 val)
369 {
370         rx_ring->next_to_use = val;
371
372         /* update next to alloc since we have filled the ring */
373         rx_ring->next_to_alloc = val;
374
375         /* Force memory writes to complete before letting h/w
376          * know there are new descriptors to fetch. (Only
377          * applicable for weak-ordered memory model archs,
378          * such as IA-64).
379          */
380         wmb();
381         writel(val, rx_ring->tail);
382 }
383
384 /**
385  * ice_alloc_mapped_page - recycle or make a new page
386  * @rx_ring: ring to use
387  * @bi: rx_buf struct to modify
388  *
389  * Returns true if the page was successfully allocated or
390  * reused.
391  */
392 static bool ice_alloc_mapped_page(struct ice_ring *rx_ring,
393                                   struct ice_rx_buf *bi)
394 {
395         struct page *page = bi->page;
396         dma_addr_t dma;
397
398         /* since we are recycling buffers we should seldom need to alloc */
399         if (likely(page)) {
400                 rx_ring->rx_stats.page_reuse_count++;
401                 return true;
402         }
403
404         /* alloc new page for storage */
405         page = alloc_page(GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
406         if (unlikely(!page)) {
407                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
408                 return false;
409         }
410
411         /* map page for use */
412         dma = dma_map_page(rx_ring->dev, page, 0, PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
413
414         /* if mapping failed free memory back to system since
415          * there isn't much point in holding memory we can't use
416          */
417         if (dma_mapping_error(rx_ring->dev, dma)) {
418                 __free_pages(page, 0);
419                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
420                 return false;
421         }
422
423         bi->dma = dma;
424         bi->page = page;
425         bi->page_offset = 0;
426
427         return true;
428 }
429
430 /**
431  * ice_alloc_rx_bufs - Replace used receive buffers
432  * @rx_ring: ring to place buffers on
433  * @cleaned_count: number of buffers to replace
434  *
435  * Returns false if all allocations were successful, true if any fail
436  */
437 bool ice_alloc_rx_bufs(struct ice_ring *rx_ring, u16 cleaned_count)
438 {
439         union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc;
440         u16 ntu = rx_ring->next_to_use;
441         struct ice_rx_buf *bi;
442
443         /* do nothing if no valid netdev defined */
444         if (!rx_ring->netdev || !cleaned_count)
445                 return false;
446
447         /* get the RX descriptor and buffer based on next_to_use */
448         rx_desc = ICE_RX_DESC(rx_ring, ntu);
449         bi = &rx_ring->rx_buf[ntu];
450
451         do {
452                 if (!ice_alloc_mapped_page(rx_ring, bi))
453                         goto no_bufs;
454
455                 /* Refresh the desc even if buffer_addrs didn't change
456                  * because each write-back erases this info.
457                  */
458                 rx_desc->read.pkt_addr = cpu_to_le64(bi->dma + bi->page_offset);
459
460                 rx_desc++;
461                 bi++;
462                 ntu++;
463                 if (unlikely(ntu == rx_ring->count)) {
464                         rx_desc = ICE_RX_DESC(rx_ring, 0);
465                         bi = rx_ring->rx_buf;
466                         ntu = 0;
467                 }
468
469                 /* clear the status bits for the next_to_use descriptor */
470                 rx_desc->wb.status_error0 = 0;
471
472                 cleaned_count--;
473         } while (cleaned_count);
474
475         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
476                 ice_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
477
478         return false;
479
480 no_bufs:
481         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
482                 ice_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
483
484         /* make sure to come back via polling to try again after
485          * allocation failure
486          */
487         return true;
488 }
489
490 /**
491  * ice_page_is_reserved - check if reuse is possible
492  * @page: page struct to check
493  */
494 static bool ice_page_is_reserved(struct page *page)
495 {
496         return (page_to_nid(page) != numa_mem_id()) || page_is_pfmemalloc(page);
497 }
498
499 /**
500  * ice_add_rx_frag - Add contents of Rx buffer to sk_buff
501  * @rx_buf: buffer containing page to add
502  * @rx_desc: descriptor containing length of buffer written by hardware
503  * @skb: sk_buf to place the data into
504  *
505  * This function will add the data contained in rx_buf->page to the skb.
506  * This is done either through a direct copy if the data in the buffer is
507  * less than the skb header size, otherwise it will just attach the page as
508  * a frag to the skb.
509  *
510  * The function will then update the page offset if necessary and return
511  * true if the buffer can be reused by the adapter.
512  */
513 static bool ice_add_rx_frag(struct ice_rx_buf *rx_buf,
514                             union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc,
515                             struct sk_buff *skb)
516 {
517 #if (PAGE_SIZE < 8192)
518         unsigned int truesize = ICE_RXBUF_2048;
519 #else
520         unsigned int last_offset = PAGE_SIZE - ICE_RXBUF_2048;
521         unsigned int truesize;
522 #endif /* PAGE_SIZE < 8192) */
523
524         struct page *page;
525         unsigned int size;
526
527         size = le16_to_cpu(rx_desc->wb.pkt_len) &
528                 ICE_RX_FLX_DESC_PKT_LEN_M;
529
530         page = rx_buf->page;
531
532 #if (PAGE_SIZE >= 8192)
533         truesize = ALIGN(size, L1_CACHE_BYTES);
534 #endif /* PAGE_SIZE >= 8192) */
535
536         /* will the data fit in the skb we allocated? if so, just
537          * copy it as it is pretty small anyway
538          */
539         if (size <= ICE_RX_HDR_SIZE && !skb_is_nonlinear(skb)) {
540                 unsigned char *va = page_address(page) + rx_buf->page_offset;
541
542                 memcpy(__skb_put(skb, size), va, ALIGN(size, sizeof(long)));
543
544                 /* page is not reserved, we can reuse buffer as-is */
545                 if (likely(!ice_page_is_reserved(page)))
546                         return true;
547
548                 /* this page cannot be reused so discard it */
549                 __free_pages(page, 0);
550                 return false;
551         }
552
553         skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, page,
554                         rx_buf->page_offset, size, truesize);
555
556         /* avoid re-using remote pages */
557         if (unlikely(ice_page_is_reserved(page)))
558                 return false;
559
560 #if (PAGE_SIZE < 8192)
561         /* if we are only owner of page we can reuse it */
562         if (unlikely(page_count(page) != 1))
563                 return false;
564
565         /* flip page offset to other buffer */
566         rx_buf->page_offset ^= truesize;
567 #else
568         /* move offset up to the next cache line */
569         rx_buf->page_offset += truesize;
570
571         if (rx_buf->page_offset > last_offset)
572                 return false;
573 #endif /* PAGE_SIZE < 8192) */
574
575         /* Even if we own the page, we are not allowed to use atomic_set()
576          * This would break get_page_unless_zero() users.
577          */
578         get_page(rx_buf->page);
579
580         return true;
581 }
582
583 /**
584  * ice_reuse_rx_page - page flip buffer and store it back on the ring
585  * @rx_ring: Rx descriptor ring to store buffers on
586  * @old_buf: donor buffer to have page reused
587  *
588  * Synchronizes page for reuse by the adapter
589  */
590 static void ice_reuse_rx_page(struct ice_ring *rx_ring,
591                               struct ice_rx_buf *old_buf)
592 {
593         u16 nta = rx_ring->next_to_alloc;
594         struct ice_rx_buf *new_buf;
595
596         new_buf = &rx_ring->rx_buf[nta];
597
598         /* update, and store next to alloc */
599         nta++;
600         rx_ring->next_to_alloc = (nta < rx_ring->count) ? nta : 0;
601
602         /* transfer page from old buffer to new buffer */
603         *new_buf = *old_buf;
604 }
605
606 /**
607  * ice_fetch_rx_buf - Allocate skb and populate it
608  * @rx_ring: Rx descriptor ring to transact packets on
609  * @rx_desc: descriptor containing info written by hardware
610  *
611  * This function allocates an skb on the fly, and populates it with the page
612  * data from the current receive descriptor, taking care to set up the skb
613  * correctly, as well as handling calling the page recycle function if
614  * necessary.
615  */
616 static struct sk_buff *ice_fetch_rx_buf(struct ice_ring *rx_ring,
617                                         union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc)
618 {
619         struct ice_rx_buf *rx_buf;
620         struct sk_buff *skb;
621         struct page *page;
622
623         rx_buf = &rx_ring->rx_buf[rx_ring->next_to_clean];
624         page = rx_buf->page;
625         prefetchw(page);
626
627         skb = rx_buf->skb;
628
629         if (likely(!skb)) {
630                 u8 *page_addr = page_address(page) + rx_buf->page_offset;
631
632                 /* prefetch first cache line of first page */
633                 prefetch(page_addr);
634 #if L1_CACHE_BYTES < 128
635                 prefetch((void *)(page_addr + L1_CACHE_BYTES));
636 #endif /* L1_CACHE_BYTES */
637
638                 /* allocate a skb to store the frags */
639                 skb = __napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi,
640                                        ICE_RX_HDR_SIZE,
641                                        GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
642                 if (unlikely(!skb)) {
643                         rx_ring->rx_stats.alloc_buf_failed++;
644                         return NULL;
645                 }
646
647                 /* we will be copying header into skb->data in
648                  * pskb_may_pull so it is in our interest to prefetch
649                  * it now to avoid a possible cache miss
650                  */
651                 prefetchw(skb->data);
652
653                 skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->q_index);
654         } else {
655                 /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
656                 dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev, rx_buf->dma,
657                                               rx_buf->page_offset,
658                                               ICE_RXBUF_2048,
659                                               DMA_FROM_DEVICE);
660
661                 rx_buf->skb = NULL;
662         }
663
664         /* pull page into skb */
665         if (ice_add_rx_frag(rx_buf, rx_desc, skb)) {
666                 /* hand second half of page back to the ring */
667                 ice_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buf);
668                 rx_ring->rx_stats.page_reuse_count++;
669         } else {
670                 /* we are not reusing the buffer so unmap it */
671                 dma_unmap_page(rx_ring->dev, rx_buf->dma, PAGE_SIZE,
672                                DMA_FROM_DEVICE);
673         }
674
675         /* clear contents of buffer_info */
676         rx_buf->page = NULL;
677
678         return skb;
679 }
680
681 /**
682  * ice_pull_tail - ice specific version of skb_pull_tail
683  * @skb: pointer to current skb being adjusted
684  *
685  * This function is an ice specific version of __pskb_pull_tail. The
686  * main difference between this version and the original function is that
687  * this function can make several assumptions about the state of things
688  * that allow for significant optimizations versus the standard function.
689  * As a result we can do things like drop a frag and maintain an accurate
690  * truesize for the skb.
691  */
692 static void ice_pull_tail(struct sk_buff *skb)
693 {
694         struct skb_frag_struct *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
695         unsigned int pull_len;
696         unsigned char *va;
697
698         /* it is valid to use page_address instead of kmap since we are
699          * working with pages allocated out of the lomem pool per
700          * alloc_page(GFP_ATOMIC)
701          */
702         va = skb_frag_address(frag);
703
704         /* we need the header to contain the greater of either ETH_HLEN or
705          * 60 bytes if the skb->len is less than 60 for skb_pad.
706          */
707         pull_len = eth_get_headlen(va, ICE_RX_HDR_SIZE);
708
709         /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
710         skb_copy_to_linear_data(skb, va, ALIGN(pull_len, sizeof(long)));
711
712         /* update all of the pointers */
713         skb_frag_size_sub(frag, pull_len);
714         frag->page_offset += pull_len;
715         skb->data_len -= pull_len;
716         skb->tail += pull_len;
717 }
718
719 /**
720  * ice_cleanup_headers - Correct empty headers
721  * @skb: pointer to current skb being fixed
722  *
723  * Also address the case where we are pulling data in on pages only
724  * and as such no data is present in the skb header.
725  *
726  * In addition if skb is not at least 60 bytes we need to pad it so that
727  * it is large enough to qualify as a valid Ethernet frame.
728  *
729  * Returns true if an error was encountered and skb was freed.
730  */
731 static bool ice_cleanup_headers(struct sk_buff *skb)
732 {
733         /* place header in linear portion of buffer */
734         if (skb_is_nonlinear(skb))
735                 ice_pull_tail(skb);
736
737         /* if eth_skb_pad returns an error the skb was freed */
738         if (eth_skb_pad(skb))
739                 return true;
740
741         return false;
742 }
743
744 /**
745  * ice_test_staterr - tests bits in Rx descriptor status and error fields
746  * @rx_desc: pointer to receive descriptor (in le64 format)
747  * @stat_err_bits: value to mask
748  *
749  * This function does some fast chicanery in order to return the
750  * value of the mask which is really only used for boolean tests.
751  * The status_error_len doesn't need to be shifted because it begins
752  * at offset zero.
753  */
754 static bool ice_test_staterr(union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc,
755                              const u16 stat_err_bits)
756 {
757         return !!(rx_desc->wb.status_error0 &
758                   cpu_to_le16(stat_err_bits));
759 }
760
761 /**
762  * ice_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
763  * @rx_ring: Rx ring being processed
764  * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
765  * @skb: Current socket buffer containing buffer in progress
766  *
767  * This function updates next to clean. If the buffer is an EOP buffer
768  * this function exits returning false, otherwise it will place the
769  * sk_buff in the next buffer to be chained and return true indicating
770  * that this is in fact a non-EOP buffer.
771  */
772 static bool ice_is_non_eop(struct ice_ring *rx_ring,
773                            union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc,
774                            struct sk_buff *skb)
775 {
776         u32 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;
777
778         /* fetch, update, and store next to clean */
779         ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
780         rx_ring->next_to_clean = ntc;
781
782         prefetch(ICE_RX_DESC(rx_ring, ntc));
783
784         /* if we are the last buffer then there is nothing else to do */
785 #define ICE_RXD_EOF BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_EOF_S)
786         if (likely(ice_test_staterr(rx_desc, ICE_RXD_EOF)))
787                 return false;
788
789         /* place skb in next buffer to be received */
790         rx_ring->rx_buf[ntc].skb = skb;
791         rx_ring->rx_stats.non_eop_descs++;
792
793         return true;
794 }
795
796 /**
797  * ice_ptype_to_htype - get a hash type
798  * @ptype: the ptype value from the descriptor
799  *
800  * Returns a hash type to be used by skb_set_hash
801  */
802 static enum pkt_hash_types ice_ptype_to_htype(u8 __always_unused ptype)
803 {
804         return PKT_HASH_TYPE_NONE;
805 }
806
807 /**
808  * ice_rx_hash - set the hash value in the skb
809  * @rx_ring: descriptor ring
810  * @rx_desc: specific descriptor
811  * @skb: pointer to current skb
812  * @rx_ptype: the ptype value from the descriptor
813  */
814 static void
815 ice_rx_hash(struct ice_ring *rx_ring, union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc,
816             struct sk_buff *skb, u8 rx_ptype)
817 {
818         struct ice_32b_rx_flex_desc_nic *nic_mdid;
819         u32 hash;
820
821         if (!(rx_ring->netdev->features & NETIF_F_RXHASH))
822                 return;
823
824         if (rx_desc->wb.rxdid != ICE_RXDID_FLEX_NIC)
825                 return;
826
827         nic_mdid = (struct ice_32b_rx_flex_desc_nic *)rx_desc;
828         hash = le32_to_cpu(nic_mdid->rss_hash);
829         skb_set_hash(skb, hash, ice_ptype_to_htype(rx_ptype));
830 }
831
832 /**
833  * ice_rx_csum - Indicate in skb if checksum is good
834  * @vsi: the VSI we care about
835  * @skb: skb currently being received and modified
836  * @rx_desc: the receive descriptor
837  * @ptype: the packet type decoded by hardware
838  *
839  * skb->protocol must be set before this function is called
840  */
841 static void ice_rx_csum(struct ice_vsi *vsi, struct sk_buff *skb,
842                         union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc, u8 ptype)
843 {
844         struct ice_rx_ptype_decoded decoded;
845         u32 rx_error, rx_status;
846         bool ipv4, ipv6;
847
848         rx_status = le16_to_cpu(rx_desc->wb.status_error0);
849         rx_error = rx_status;
850
851         decoded = ice_decode_rx_desc_ptype(ptype);
852
853         /* Start with CHECKSUM_NONE and by default csum_level = 0 */
854         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
855         skb_checksum_none_assert(skb);
856
857         /* check if Rx checksum is enabled */
858         if (!(vsi->netdev->features & NETIF_F_RXCSUM))
859                 return;
860
861         /* check if HW has decoded the packet and checksum */
862         if (!(rx_status & BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_L3L4P_S)))
863                 return;
864
865         if (!(decoded.known && decoded.outer_ip))
866                 return;
867
868         ipv4 = (decoded.outer_ip == ICE_RX_PTYPE_OUTER_IP) &&
869                (decoded.outer_ip_ver == ICE_RX_PTYPE_OUTER_IPV4);
870         ipv6 = (decoded.outer_ip == ICE_RX_PTYPE_OUTER_IP) &&
871                (decoded.outer_ip_ver == ICE_RX_PTYPE_OUTER_IPV6);
872
873         if (ipv4 && (rx_error & (BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_XSUM_IPE_S) |
874                                  BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_XSUM_EIPE_S))))
875                 goto checksum_fail;
876         else if (ipv6 && (rx_status &
877                  (BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_IPV6EXADD_S))))
878                 goto checksum_fail;
879
880         /* check for L4 errors and handle packets that were not able to be
881          * checksummed due to arrival speed
882          */
883         if (rx_error & BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_XSUM_L4E_S))
884                 goto checksum_fail;
885
886         /* Only report checksum unnecessary for TCP, UDP, or SCTP */
887         switch (decoded.inner_prot) {
888         case ICE_RX_PTYPE_INNER_PROT_TCP:
889         case ICE_RX_PTYPE_INNER_PROT_UDP:
890         case ICE_RX_PTYPE_INNER_PROT_SCTP:
891                 skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
892         default:
893                 break;
894         }
895         return;
896
897 checksum_fail:
898         vsi->back->hw_csum_rx_error++;
899 }
900
901 /**
902  * ice_process_skb_fields - Populate skb header fields from Rx descriptor
903  * @rx_ring: Rx descriptor ring packet is being transacted on
904  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
905  * @skb: pointer to current skb being populated
906  * @ptype: the packet type decoded by hardware
907  *
908  * This function checks the ring, descriptor, and packet information in
909  * order to populate the hash, checksum, VLAN, protocol, and
910  * other fields within the skb.
911  */
912 static void ice_process_skb_fields(struct ice_ring *rx_ring,
913                                    union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc,
914                                    struct sk_buff *skb, u8 ptype)
915 {
916         ice_rx_hash(rx_ring, rx_desc, skb, ptype);
917
918         /* modifies the skb - consumes the enet header */
919         skb->protocol = eth_type_trans(skb, rx_ring->netdev);
920
921         ice_rx_csum(rx_ring->vsi, skb, rx_desc, ptype);
922 }
923
924 /**
925  * ice_receive_skb - Send a completed packet up the stack
926  * @rx_ring: Rx ring in play
927  * @skb: packet to send up
928  * @vlan_tag: vlan tag for packet
929  *
930  * This function sends the completed packet (via. skb) up the stack using
931  * gro receive functions (with/without vlan tag)
932  */
933 static void ice_receive_skb(struct ice_ring *rx_ring, struct sk_buff *skb,
934                             u16 vlan_tag)
935 {
936         if ((rx_ring->netdev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_RX) &&
937             (vlan_tag & VLAN_VID_MASK)) {
938                 __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), vlan_tag);
939         }
940         napi_gro_receive(&rx_ring->q_vector->napi, skb);
941 }
942
943 /**
944  * ice_clean_rx_irq - Clean completed descriptors from Rx ring - bounce buf
945  * @rx_ring: Rx descriptor ring to transact packets on
946  * @budget: Total limit on number of packets to process
947  *
948  * This function provides a "bounce buffer" approach to Rx interrupt
949  * processing. The advantage to this is that on systems that have
950  * expensive overhead for IOMMU access this provides a means of avoiding
951  * it by maintaining the mapping of the page to the system.
952  *
953  * Returns amount of work completed
954  */
955 static int ice_clean_rx_irq(struct ice_ring *rx_ring, int budget)
956 {
957         unsigned int total_rx_bytes = 0, total_rx_pkts = 0;
958         u16 cleaned_count = ICE_DESC_UNUSED(rx_ring);
959         bool failure = false;
960
961         /* start the loop to process RX packets bounded by 'budget' */
962         while (likely(total_rx_pkts < (unsigned int)budget)) {
963                 union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc;
964                 struct sk_buff *skb;
965                 u16 stat_err_bits;
966                 u16 vlan_tag = 0;
967                 u8 rx_ptype;
968
969                 /* return some buffers to hardware, one at a time is too slow */
970                 if (cleaned_count >= ICE_RX_BUF_WRITE) {
971                         failure = failure ||
972                                   ice_alloc_rx_bufs(rx_ring, cleaned_count);
973                         cleaned_count = 0;
974                 }
975
976                 /* get the RX desc from RX ring based on 'next_to_clean' */
977                 rx_desc = ICE_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);
978
979                 /* status_error_len will always be zero for unused descriptors
980                  * because it's cleared in cleanup, and overlaps with hdr_addr
981                  * which is always zero because packet split isn't used, if the
982                  * hardware wrote DD then it will be non-zero
983                  */
984                 stat_err_bits = BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_DD_S);
985                 if (!ice_test_staterr(rx_desc, stat_err_bits))
986                         break;
987
988                 /* This memory barrier is needed to keep us from reading
989                  * any other fields out of the rx_desc until we know the
990                  * DD bit is set.
991                  */
992                 dma_rmb();
993
994                 /* allocate (if needed) and populate skb */
995                 skb = ice_fetch_rx_buf(rx_ring, rx_desc);
996                 if (!skb)
997                         break;
998
999                 cleaned_count++;
1000
1001                 /* skip if it is NOP desc */
1002                 if (ice_is_non_eop(rx_ring, rx_desc, skb))
1003                         continue;
1004
1005                 stat_err_bits = BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_RXE_S);
1006                 if (unlikely(ice_test_staterr(rx_desc, stat_err_bits))) {
1007                         dev_kfree_skb_any(skb);
1008                         continue;
1009                 }
1010
1011                 rx_ptype = le16_to_cpu(rx_desc->wb.ptype_flex_flags0) &
1012                         ICE_RX_FLEX_DESC_PTYPE_M;
1013
1014                 stat_err_bits = BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_L2TAG1P_S);
1015                 if (ice_test_staterr(rx_desc, stat_err_bits))
1016                         vlan_tag = le16_to_cpu(rx_desc->wb.l2tag1);
1017
1018                 /* correct empty headers and pad skb if needed (to make valid
1019                  * ethernet frame
1020                  */
1021                 if (ice_cleanup_headers(skb)) {
1022                         skb = NULL;
1023                         continue;
1024                 }
1025
1026                 /* probably a little skewed due to removing CRC */
1027                 total_rx_bytes += skb->len;
1028
1029                 /* populate checksum, VLAN, and protocol */
1030                 ice_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb, rx_ptype);
1031
1032                 /* send completed skb up the stack */
1033                 ice_receive_skb(rx_ring, skb, vlan_tag);
1034
1035                 /* update budget accounting */
1036                 total_rx_pkts++;
1037         }
1038
1039         /* update queue and vector specific stats */
1040         u64_stats_update_begin(&rx_ring->syncp);
1041         rx_ring->stats.pkts += total_rx_pkts;
1042         rx_ring->stats.bytes += total_rx_bytes;
1043         u64_stats_update_end(&rx_ring->syncp);
1044         rx_ring->q_vector->rx.total_pkts += total_rx_pkts;
1045         rx_ring->q_vector->rx.total_bytes += total_rx_bytes;
1046
1047         /* guarantee a trip back through this routine if there was a failure */
1048         return failure ? budget : (int)total_rx_pkts;
1049 }
1050
1051 /**
1052  * ice_buildreg_itr - build value for writing to the GLINT_DYN_CTL register
1053  * @itr_idx: interrupt throttling index
1054  * @reg_itr: interrupt throttling value adjusted based on ITR granularity
1055  */
1056 static u32 ice_buildreg_itr(int itr_idx, u16 reg_itr)
1057 {
1058         return GLINT_DYN_CTL_INTENA_M | GLINT_DYN_CTL_CLEARPBA_M |
1059                 (itr_idx << GLINT_DYN_CTL_ITR_INDX_S) |
1060                 (reg_itr << GLINT_DYN_CTL_INTERVAL_S);
1061 }
1062
1063 /**
1064  * ice_update_ena_itr - Update ITR and re-enable MSIX interrupt
1065  * @vsi: the VSI associated with the q_vector
1066  * @q_vector: q_vector for which ITR is being updated and interrupt enabled
1067  */
1068 static void
1069 ice_update_ena_itr(struct ice_vsi *vsi, struct ice_q_vector *q_vector)
1070 {
1071         struct ice_hw *hw = &vsi->back->hw;
1072         struct ice_ring_container *rc;
1073         u32 itr_val;
1074
1075         /* This block of logic allows us to get away with only updating
1076          * one ITR value with each interrupt. The idea is to perform a
1077          * pseudo-lazy update with the following criteria.
1078          *
1079          * 1. Rx is given higher priority than Tx if both are in same state
1080          * 2. If we must reduce an ITR that is given highest priority.
1081          * 3. We then give priority to increasing ITR based on amount.
1082          */
1083         if (q_vector->rx.target_itr < q_vector->rx.current_itr) {
1084                 rc = &q_vector->rx;
1085                 /* Rx ITR needs to be reduced, this is highest priority */
1086                 itr_val = ice_buildreg_itr(rc->itr_idx, rc->target_itr);
1087                 rc->current_itr = rc->target_itr;
1088         } else if ((q_vector->tx.target_itr < q_vector->tx.current_itr) ||
1089                    ((q_vector->rx.target_itr - q_vector->rx.current_itr) <
1090                     (q_vector->tx.target_itr - q_vector->tx.current_itr))) {
1091                 rc = &q_vector->tx;
1092                 /* Tx ITR needs to be reduced, this is second priority
1093                  * Tx ITR needs to be increased more than Rx, fourth priority
1094                  */
1095                 itr_val = ice_buildreg_itr(rc->itr_idx, rc->target_itr);
1096                 rc->current_itr = rc->target_itr;
1097         } else if (q_vector->rx.current_itr != q_vector->rx.target_itr) {
1098                 rc = &q_vector->rx;
1099                 /* Rx ITR needs to be increased, third priority */
1100                 itr_val = ice_buildreg_itr(rc->itr_idx, rc->target_itr);
1101                 rc->current_itr = rc->target_itr;
1102         } else {
1103                 /* Still have to re-enable the interrupts */
1104                 itr_val = ice_buildreg_itr(ICE_ITR_NONE, 0);
1105         }
1106
1107         if (!test_bit(__ICE_DOWN, vsi->state)) {
1108                 int vector = vsi->hw_base_vector + q_vector->v_idx;
1109
1110                 wr32(hw, GLINT_DYN_CTL(vector), itr_val);
1111         }
1112 }
1113
1114 /**
1115  * ice_napi_poll - NAPI polling Rx/Tx cleanup routine
1116  * @napi: napi struct with our devices info in it
1117  * @budget: amount of work driver is allowed to do this pass, in packets
1118  *
1119  * This function will clean all queues associated with a q_vector.
1120  *
1121  * Returns the amount of work done
1122  */
1123 int ice_napi_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
1124 {
1125         struct ice_q_vector *q_vector =
1126                                 container_of(napi, struct ice_q_vector, napi);
1127         struct ice_vsi *vsi = q_vector->vsi;
1128         struct ice_pf *pf = vsi->back;
1129         bool clean_complete = true;
1130         int budget_per_ring = 0;
1131         struct ice_ring *ring;
1132         int work_done = 0;
1133
1134         /* Since the actual Tx work is minimal, we can give the Tx a larger
1135          * budget and be more aggressive about cleaning up the Tx descriptors.
1136          */
1137         ice_for_each_ring(ring, q_vector->tx)
1138                 if (!ice_clean_tx_irq(vsi, ring, budget))
1139                         clean_complete = false;
1140
1141         /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
1142         if (budget <= 0)
1143                 return budget;
1144
1145         /* We attempt to distribute budget to each Rx queue fairly, but don't
1146          * allow the budget to go below 1 because that would exit polling early.
1147          */
1148         if (q_vector->num_ring_rx)
1149                 budget_per_ring = max(budget / q_vector->num_ring_rx, 1);
1150
1151         ice_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1152                 int cleaned;
1153
1154                 cleaned = ice_clean_rx_irq(ring, budget_per_ring);
1155                 work_done += cleaned;
1156                 /* if we clean as many as budgeted, we must not be done */
1157                 if (cleaned >= budget_per_ring)
1158                         clean_complete = false;
1159         }
1160
1161         /* If work not completed, return budget and polling will return */
1162         if (!clean_complete)
1163                 return budget;
1164
1165         /* Exit the polling mode, but don't re-enable interrupts if stack might
1166          * poll us due to busy-polling
1167          */
1168         if (likely(napi_complete_done(napi, work_done)))
1169                 if (test_bit(ICE_FLAG_MSIX_ENA, pf->flags))
1170                         ice_update_ena_itr(vsi, q_vector);
1171
1172         return min_t(int, work_done, budget - 1);
1173 }
1174
1175 /* helper function for building cmd/type/offset */
1176 static __le64
1177 build_ctob(u64 td_cmd, u64 td_offset, unsigned int size, u64 td_tag)
1178 {
1179         return cpu_to_le64(ICE_TX_DESC_DTYPE_DATA |
1180                            (td_cmd    << ICE_TXD_QW1_CMD_S) |
1181                            (td_offset << ICE_TXD_QW1_OFFSET_S) |
1182                            ((u64)size << ICE_TXD_QW1_TX_BUF_SZ_S) |
1183                            (td_tag    << ICE_TXD_QW1_L2TAG1_S));
1184 }
1185
1186 /**
1187  * __ice_maybe_stop_tx - 2nd level check for Tx stop conditions
1188  * @tx_ring: the ring to be checked
1189  * @size: the size buffer we want to assure is available
1190  *
1191  * Returns -EBUSY if a stop is needed, else 0
1192  */
1193 static int __ice_maybe_stop_tx(struct ice_ring *tx_ring, unsigned int size)
1194 {
1195         netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->q_index);
1196         /* Memory barrier before checking head and tail */
1197         smp_mb();
1198
1199         /* Check again in a case another CPU has just made room available. */
1200         if (likely(ICE_DESC_UNUSED(tx_ring) < size))
1201                 return -EBUSY;
1202
1203         /* A reprieve! - use start_subqueue because it doesn't call schedule */
1204         netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->q_index);
1205         ++tx_ring->tx_stats.restart_q;
1206         return 0;
1207 }
1208
1209 /**
1210  * ice_maybe_stop_tx - 1st level check for Tx stop conditions
1211  * @tx_ring: the ring to be checked
1212  * @size:    the size buffer we want to assure is available
1213  *
1214  * Returns 0 if stop is not needed
1215  */
1216 static int ice_maybe_stop_tx(struct ice_ring *tx_ring, unsigned int size)
1217 {
1218         if (likely(ICE_DESC_UNUSED(tx_ring) >= size))
1219                 return 0;
1220
1221         return __ice_maybe_stop_tx(tx_ring, size);
1222 }
1223
1224 /**
1225  * ice_tx_map - Build the Tx descriptor
1226  * @tx_ring: ring to send buffer on
1227  * @first: first buffer info buffer to use
1228  * @off: pointer to struct that holds offload parameters
1229  *
1230  * This function loops over the skb data pointed to by *first
1231  * and gets a physical address for each memory location and programs
1232  * it and the length into the transmit descriptor.
1233  */
1234 static void
1235 ice_tx_map(struct ice_ring *tx_ring, struct ice_tx_buf *first,
1236            struct ice_tx_offload_params *off)
1237 {
1238         u64 td_offset, td_tag, td_cmd;
1239         u16 i = tx_ring->next_to_use;
1240         struct skb_frag_struct *frag;
1241         unsigned int data_len, size;
1242         struct ice_tx_desc *tx_desc;
1243         struct ice_tx_buf *tx_buf;
1244         struct sk_buff *skb;
1245         dma_addr_t dma;
1246
1247         td_tag = off->td_l2tag1;
1248         td_cmd = off->td_cmd;
1249         td_offset = off->td_offset;
1250         skb = first->skb;
1251
1252         data_len = skb->data_len;
1253         size = skb_headlen(skb);
1254
1255         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, i);
1256
1257         if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_HW_VLAN) {
1258                 td_cmd |= (u64)ICE_TX_DESC_CMD_IL2TAG1;
1259                 td_tag = (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_VLAN_M) >>
1260                           ICE_TX_FLAGS_VLAN_S;
1261         }
1262
1263         dma = dma_map_single(tx_ring->dev, skb->data, size, DMA_TO_DEVICE);
1264
1265         tx_buf = first;
1266
1267         for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
1268                 unsigned int max_data = ICE_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
1269
1270                 if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
1271                         goto dma_error;
1272
1273                 /* record length, and DMA address */
1274                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, size);
1275                 dma_unmap_addr_set(tx_buf, dma, dma);
1276
1277                 /* align size to end of page */
1278                 max_data += -dma & (ICE_MAX_READ_REQ_SIZE - 1);
1279                 tx_desc->buf_addr = cpu_to_le64(dma);
1280
1281                 /* account for data chunks larger than the hardware
1282                  * can handle
1283                  */
1284                 while (unlikely(size > ICE_MAX_DATA_PER_TXD)) {
1285                         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
1286                                 build_ctob(td_cmd, td_offset, max_data, td_tag);
1287
1288                         tx_desc++;
1289                         i++;
1290
1291                         if (i == tx_ring->count) {
1292                                 tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
1293                                 i = 0;
1294                         }
1295
1296                         dma += max_data;
1297                         size -= max_data;
1298
1299                         max_data = ICE_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
1300                         tx_desc->buf_addr = cpu_to_le64(dma);
1301                 }
1302
1303                 if (likely(!data_len))
1304                         break;
1305
1306                 tx_desc->cmd_type_offset_bsz = build_ctob(td_cmd, td_offset,
1307                                                           size, td_tag);
1308
1309                 tx_desc++;
1310                 i++;
1311
1312                 if (i == tx_ring->count) {
1313                         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
1314                         i = 0;
1315                 }
1316
1317                 size = skb_frag_size(frag);
1318                 data_len -= size;
1319
1320                 dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
1321                                        DMA_TO_DEVICE);
1322
1323                 tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
1324         }
1325
1326         /* record bytecount for BQL */
1327         netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);
1328
1329         /* record SW timestamp if HW timestamp is not available */
1330         skb_tx_timestamp(first->skb);
1331
1332         i++;
1333         if (i == tx_ring->count)
1334                 i = 0;
1335
1336         /* write last descriptor with RS and EOP bits */
1337         td_cmd |= (u64)(ICE_TX_DESC_CMD_EOP | ICE_TX_DESC_CMD_RS);
1338         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
1339                         build_ctob(td_cmd, td_offset, size, td_tag);
1340
1341         /* Force memory writes to complete before letting h/w know there
1342          * are new descriptors to fetch.
1343          *
1344          * We also use this memory barrier to make certain all of the
1345          * status bits have been updated before next_to_watch is written.
1346          */
1347         wmb();
1348
1349         /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
1350         first->next_to_watch = tx_desc;
1351
1352         tx_ring->next_to_use = i;
1353
1354         ice_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);
1355
1356         /* notify HW of packet */
1357         if (netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) || !skb->xmit_more) {
1358                 writel(i, tx_ring->tail);
1359         }
1360
1361         return;
1362
1363 dma_error:
1364         /* clear dma mappings for failed tx_buf map */
1365         for (;;) {
1366                 tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
1367                 ice_unmap_and_free_tx_buf(tx_ring, tx_buf);
1368                 if (tx_buf == first)
1369                         break;
1370                 if (i == 0)
1371                         i = tx_ring->count;
1372                 i--;
1373         }
1374
1375         tx_ring->next_to_use = i;
1376 }
1377
1378 /**
1379  * ice_tx_csum - Enable Tx checksum offloads
1380  * @first: pointer to the first descriptor
1381  * @off: pointer to struct that holds offload parameters
1382  *
1383  * Returns 0 or error (negative) if checksum offload can't happen, 1 otherwise.
1384  */
1385 static
1386 int ice_tx_csum(struct ice_tx_buf *first, struct ice_tx_offload_params *off)
1387 {
1388         u32 l4_len = 0, l3_len = 0, l2_len = 0;
1389         struct sk_buff *skb = first->skb;
1390         union {
1391                 struct iphdr *v4;
1392                 struct ipv6hdr *v6;
1393                 unsigned char *hdr;
1394         } ip;
1395         union {
1396                 struct tcphdr *tcp;
1397                 unsigned char *hdr;
1398         } l4;
1399         __be16 frag_off, protocol;
1400         unsigned char *exthdr;
1401         u32 offset, cmd = 0;
1402         u8 l4_proto = 0;
1403
1404         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1405                 return 0;
1406
1407         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1408         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1409
1410         /* compute outer L2 header size */
1411         l2_len = ip.hdr - skb->data;
1412         offset = (l2_len / 2) << ICE_TX_DESC_LEN_MACLEN_S;
1413
1414         if (skb->encapsulation)
1415                 return -1;
1416
1417         /* Enable IP checksum offloads */
1418         protocol = vlan_get_protocol(skb);
1419         if (protocol == htons(ETH_P_IP)) {
1420                 l4_proto = ip.v4->protocol;
1421                 /* the stack computes the IP header already, the only time we
1422                  * need the hardware to recompute it is in the case of TSO.
1423                  */
1424                 if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_TSO)
1425                         cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4_CSUM;
1426                 else
1427                         cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4;
1428
1429         } else if (protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
1430                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV6;
1431                 exthdr = ip.hdr + sizeof(*ip.v6);
1432                 l4_proto = ip.v6->nexthdr;
1433                 if (l4.hdr != exthdr)
1434                         ipv6_skip_exthdr(skb, exthdr - skb->data, &l4_proto,
1435                                          &frag_off);
1436         } else {
1437                 return -1;
1438         }
1439
1440         /* compute inner L3 header size */
1441         l3_len = l4.hdr - ip.hdr;
1442         offset |= (l3_len / 4) << ICE_TX_DESC_LEN_IPLEN_S;
1443
1444         /* Enable L4 checksum offloads */
1445         switch (l4_proto) {
1446         case IPPROTO_TCP:
1447                 /* enable checksum offloads */
1448                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_TCP;
1449                 l4_len = l4.tcp->doff;
1450                 offset |= l4_len << ICE_TX_DESC_LEN_L4_LEN_S;
1451                 break;
1452         case IPPROTO_UDP:
1453                 /* enable UDP checksum offload */
1454                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_UDP;
1455                 l4_len = (sizeof(struct udphdr) >> 2);
1456                 offset |= l4_len << ICE_TX_DESC_LEN_L4_LEN_S;
1457                 break;
1458         case IPPROTO_SCTP:
1459                 /* enable SCTP checksum offload */
1460                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_SCTP;
1461                 l4_len = sizeof(struct sctphdr) >> 2;
1462                 offset |= l4_len << ICE_TX_DESC_LEN_L4_LEN_S;
1463                 break;
1464
1465         default:
1466                 if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_TSO)
1467                         return -1;
1468                 skb_checksum_help(skb);
1469                 return 0;
1470         }
1471
1472         off->td_cmd |= cmd;
1473         off->td_offset |= offset;
1474         return 1;
1475 }
1476
1477 /**
1478  * ice_tx_prepare_vlan_flags - prepare generic TX VLAN tagging flags for HW
1479  * @tx_ring: ring to send buffer on
1480  * @first: pointer to struct ice_tx_buf
1481  *
1482  * Checks the skb and set up correspondingly several generic transmit flags
1483  * related to VLAN tagging for the HW, such as VLAN, DCB, etc.
1484  *
1485  * Returns error code indicate the frame should be dropped upon error and the
1486  * otherwise returns 0 to indicate the flags has been set properly.
1487  */
1488 static int
1489 ice_tx_prepare_vlan_flags(struct ice_ring *tx_ring, struct ice_tx_buf *first)
1490 {
1491         struct sk_buff *skb = first->skb;
1492         __be16 protocol = skb->protocol;
1493
1494         if (protocol == htons(ETH_P_8021Q) &&
1495             !(tx_ring->netdev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_TX)) {
1496                 /* when HW VLAN acceleration is turned off by the user the
1497                  * stack sets the protocol to 8021q so that the driver
1498                  * can take any steps required to support the SW only
1499                  * VLAN handling. In our case the driver doesn't need
1500                  * to take any further steps so just set the protocol
1501                  * to the encapsulated ethertype.
1502                  */
1503                 skb->protocol = vlan_get_protocol(skb);
1504                 goto out;
1505         }
1506
1507         /* if we have a HW VLAN tag being added, default to the HW one */
1508         if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
1509                 first->tx_flags |= skb_vlan_tag_get(skb) << ICE_TX_FLAGS_VLAN_S;
1510                 first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_HW_VLAN;
1511         } else if (protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
1512                 struct vlan_hdr *vhdr, _vhdr;
1513
1514                 /* for SW VLAN, check the next protocol and store the tag */
1515                 vhdr = (struct vlan_hdr *)skb_header_pointer(skb, ETH_HLEN,
1516                                                              sizeof(_vhdr),
1517                                                              &_vhdr);
1518                 if (!vhdr)
1519                         return -EINVAL;
1520
1521                 first->tx_flags |= ntohs(vhdr->h_vlan_TCI) <<
1522                                    ICE_TX_FLAGS_VLAN_S;
1523                 first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_SW_VLAN;
1524         }
1525
1526 out:
1527         return 0;
1528 }
1529
1530 /**
1531  * ice_tso - computes mss and TSO length to prepare for TSO
1532  * @first: pointer to struct ice_tx_buf
1533  * @off: pointer to struct that holds offload parameters
1534  *
1535  * Returns 0 or error (negative) if TSO can't happen, 1 otherwise.
1536  */
1537 static
1538 int ice_tso(struct ice_tx_buf *first, struct ice_tx_offload_params *off)
1539 {
1540         struct sk_buff *skb = first->skb;
1541         union {
1542                 struct iphdr *v4;
1543                 struct ipv6hdr *v6;
1544                 unsigned char *hdr;
1545         } ip;
1546         union {
1547                 struct tcphdr *tcp;
1548                 unsigned char *hdr;
1549         } l4;
1550         u64 cd_mss, cd_tso_len;
1551         u32 paylen, l4_start;
1552         int err;
1553
1554         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1555                 return 0;
1556
1557         if (!skb_is_gso(skb))
1558                 return 0;
1559
1560         err = skb_cow_head(skb, 0);
1561         if (err < 0)
1562                 return err;
1563
1564         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1565         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1566
1567         /* initialize outer IP header fields */
1568         if (ip.v4->version == 4) {
1569                 ip.v4->tot_len = 0;
1570                 ip.v4->check = 0;
1571         } else {
1572                 ip.v6->payload_len = 0;
1573         }
1574
1575         /* determine offset of transport header */
1576         l4_start = l4.hdr - skb->data;
1577
1578         /* remove payload length from checksum */
1579         paylen = skb->len - l4_start;
1580         csum_replace_by_diff(&l4.tcp->check, (__force __wsum)htonl(paylen));
1581
1582         /* compute length of segmentation header */
1583         off->header_len = (l4.tcp->doff * 4) + l4_start;
1584
1585         /* update gso_segs and bytecount */
1586         first->gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
1587         first->bytecount += (first->gso_segs - 1) * off->header_len;
1588
1589         cd_tso_len = skb->len - off->header_len;
1590         cd_mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
1591
1592         /* record cdesc_qw1 with TSO parameters */
1593         off->cd_qw1 |= ICE_TX_DESC_DTYPE_CTX |
1594                          (ICE_TX_CTX_DESC_TSO << ICE_TXD_CTX_QW1_CMD_S) |
1595                          (cd_tso_len << ICE_TXD_CTX_QW1_TSO_LEN_S) |
1596                          (cd_mss << ICE_TXD_CTX_QW1_MSS_S);
1597         first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_TSO;
1598         return 1;
1599 }
1600
1601 /**
1602  * ice_txd_use_count  - estimate the number of descriptors needed for Tx
1603  * @size: transmit request size in bytes
1604  *
1605  * Due to hardware alignment restrictions (4K alignment), we need to
1606  * assume that we can have no more than 12K of data per descriptor, even
1607  * though each descriptor can take up to 16K - 1 bytes of aligned memory.
1608  * Thus, we need to divide by 12K. But division is slow! Instead,
1609  * we decompose the operation into shifts and one relatively cheap
1610  * multiply operation.
1611  *
1612  * To divide by 12K, we first divide by 4K, then divide by 3:
1613  *     To divide by 4K, shift right by 12 bits
1614  *     To divide by 3, multiply by 85, then divide by 256
1615  *     (Divide by 256 is done by shifting right by 8 bits)
1616  * Finally, we add one to round up. Because 256 isn't an exact multiple of
1617  * 3, we'll underestimate near each multiple of 12K. This is actually more
1618  * accurate as we have 4K - 1 of wiggle room that we can fit into the last
1619  * segment. For our purposes this is accurate out to 1M which is orders of
1620  * magnitude greater than our largest possible GSO size.
1621  *
1622  * This would then be implemented as:
1623  *     return (((size >> 12) * 85) >> 8) + ICE_DESCS_FOR_SKB_DATA_PTR;
1624  *
1625  * Since multiplication and division are commutative, we can reorder
1626  * operations into:
1627  *     return ((size * 85) >> 20) + ICE_DESCS_FOR_SKB_DATA_PTR;
1628  */
1629 static unsigned int ice_txd_use_count(unsigned int size)
1630 {
1631         return ((size * 85) >> 20) + ICE_DESCS_FOR_SKB_DATA_PTR;
1632 }
1633
1634 /**
1635  * ice_xmit_desc_count - calculate number of Tx descriptors needed
1636  * @skb: send buffer
1637  *
1638  * Returns number of data descriptors needed for this skb.
1639  */
1640 static unsigned int ice_xmit_desc_count(struct sk_buff *skb)
1641 {
1642         const struct skb_frag_struct *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
1643         unsigned int nr_frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1644         unsigned int count = 0, size = skb_headlen(skb);
1645
1646         for (;;) {
1647                 count += ice_txd_use_count(size);
1648
1649                 if (!nr_frags--)
1650                         break;
1651
1652                 size = skb_frag_size(frag++);
1653         }
1654
1655         return count;
1656 }
1657
1658 /**
1659  * __ice_chk_linearize - Check if there are more than 8 buffers per packet
1660  * @skb: send buffer
1661  *
1662  * Note: This HW can't DMA more than 8 buffers to build a packet on the wire
1663  * and so we need to figure out the cases where we need to linearize the skb.
1664  *
1665  * For TSO we need to count the TSO header and segment payload separately.
1666  * As such we need to check cases where we have 7 fragments or more as we
1667  * can potentially require 9 DMA transactions, 1 for the TSO header, 1 for
1668  * the segment payload in the first descriptor, and another 7 for the
1669  * fragments.
1670  */
1671 static bool __ice_chk_linearize(struct sk_buff *skb)
1672 {
1673         const struct skb_frag_struct *frag, *stale;
1674         int nr_frags, sum;
1675
1676         /* no need to check if number of frags is less than 7 */
1677         nr_frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1678         if (nr_frags < (ICE_MAX_BUF_TXD - 1))
1679                 return false;
1680
1681         /* We need to walk through the list and validate that each group
1682          * of 6 fragments totals at least gso_size.
1683          */
1684         nr_frags -= ICE_MAX_BUF_TXD - 2;
1685         frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
1686
1687         /* Initialize size to the negative value of gso_size minus 1. We
1688          * use this as the worst case scenerio in which the frag ahead
1689          * of us only provides one byte which is why we are limited to 6
1690          * descriptors for a single transmit as the header and previous
1691          * fragment are already consuming 2 descriptors.
1692          */
1693         sum = 1 - skb_shinfo(skb)->gso_size;
1694
1695         /* Add size of frags 0 through 4 to create our initial sum */
1696         sum += skb_frag_size(frag++);
1697         sum += skb_frag_size(frag++);
1698         sum += skb_frag_size(frag++);
1699         sum += skb_frag_size(frag++);
1700         sum += skb_frag_size(frag++);
1701
1702         /* Walk through fragments adding latest fragment, testing it, and
1703          * then removing stale fragments from the sum.
1704          */
1705         stale = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
1706         for (;;) {
1707                 sum += skb_frag_size(frag++);
1708
1709                 /* if sum is negative we failed to make sufficient progress */
1710                 if (sum < 0)
1711                         return true;
1712
1713                 if (!nr_frags--)
1714                         break;
1715
1716                 sum -= skb_frag_size(stale++);
1717         }
1718
1719         return false;
1720 }
1721
1722 /**
1723  * ice_chk_linearize - Check if there are more than 8 fragments per packet
1724  * @skb:      send buffer
1725  * @count:    number of buffers used
1726  *
1727  * Note: Our HW can't scatter-gather more than 8 fragments to build
1728  * a packet on the wire and so we need to figure out the cases where we
1729  * need to linearize the skb.
1730  */
1731 static bool ice_chk_linearize(struct sk_buff *skb, unsigned int count)
1732 {
1733         /* Both TSO and single send will work if count is less than 8 */
1734         if (likely(count < ICE_MAX_BUF_TXD))
1735                 return false;
1736
1737         if (skb_is_gso(skb))
1738                 return __ice_chk_linearize(skb);
1739
1740         /* we can support up to 8 data buffers for a single send */
1741         return count != ICE_MAX_BUF_TXD;
1742 }
1743
1744 /**
1745  * ice_xmit_frame_ring - Sends buffer on Tx ring
1746  * @skb: send buffer
1747  * @tx_ring: ring to send buffer on
1748  *
1749  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
1750  */
1751 static netdev_tx_t
1752 ice_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb, struct ice_ring *tx_ring)
1753 {
1754         struct ice_tx_offload_params offload = { 0 };
1755         struct ice_tx_buf *first;
1756         unsigned int count;
1757         int tso, csum;
1758
1759         count = ice_xmit_desc_count(skb);
1760         if (ice_chk_linearize(skb, count)) {
1761                 if (__skb_linearize(skb))
1762                         goto out_drop;
1763                 count = ice_txd_use_count(skb->len);
1764                 tx_ring->tx_stats.tx_linearize++;
1765         }
1766
1767         /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/ICE_MAX_DATA_PER_TXD,
1768          *       + 1 desc for skb_head_len/ICE_MAX_DATA_PER_TXD,
1769          *       + 4 desc gap to avoid the cache line where head is,
1770          *       + 1 desc for context descriptor,
1771          * otherwise try next time
1772          */
1773         if (ice_maybe_stop_tx(tx_ring, count + ICE_DESCS_PER_CACHE_LINE +
1774                               ICE_DESCS_FOR_CTX_DESC)) {
1775                 tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
1776                 return NETDEV_TX_BUSY;
1777         }
1778
1779         offload.tx_ring = tx_ring;
1780
1781         /* record the location of the first descriptor for this packet */
1782         first = &tx_ring->tx_buf[tx_ring->next_to_use];
1783         first->skb = skb;
1784         first->bytecount = max_t(unsigned int, skb->len, ETH_ZLEN);
1785         first->gso_segs = 1;
1786         first->tx_flags = 0;
1787
1788         /* prepare the VLAN tagging flags for Tx */
1789         if (ice_tx_prepare_vlan_flags(tx_ring, first))
1790                 goto out_drop;
1791
1792         /* set up TSO offload */
1793         tso = ice_tso(first, &offload);
1794         if (tso < 0)
1795                 goto out_drop;
1796
1797         /* always set up Tx checksum offload */
1798         csum = ice_tx_csum(first, &offload);
1799         if (csum < 0)
1800                 goto out_drop;
1801
1802         if (tso || offload.cd_tunnel_params) {
1803                 struct ice_tx_ctx_desc *cdesc;
1804                 int i = tx_ring->next_to_use;
1805
1806                 /* grab the next descriptor */
1807                 cdesc = ICE_TX_CTX_DESC(tx_ring, i);
1808                 i++;
1809                 tx_ring->next_to_use = (i < tx_ring->count) ? i : 0;
1810
1811                 /* setup context descriptor */
1812                 cdesc->tunneling_params = cpu_to_le32(offload.cd_tunnel_params);
1813                 cdesc->l2tag2 = cpu_to_le16(offload.cd_l2tag2);
1814                 cdesc->rsvd = cpu_to_le16(0);
1815                 cdesc->qw1 = cpu_to_le64(offload.cd_qw1);
1816         }
1817
1818         ice_tx_map(tx_ring, first, &offload);
1819         return NETDEV_TX_OK;
1820
1821 out_drop:
1822         dev_kfree_skb_any(skb);
1823         return NETDEV_TX_OK;
1824 }
1825
1826 /**
1827  * ice_start_xmit - Selects the correct VSI and Tx queue to send buffer
1828  * @skb: send buffer
1829  * @netdev: network interface device structure
1830  *
1831  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
1832  */
1833 netdev_tx_t ice_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *netdev)
1834 {
1835         struct ice_netdev_priv *np = netdev_priv(netdev);
1836         struct ice_vsi *vsi = np->vsi;
1837         struct ice_ring *tx_ring;
1838
1839         tx_ring = vsi->tx_rings[skb->queue_mapping];
1840
1841         /* hardware can't handle really short frames, hardware padding works
1842          * beyond this point
1843          */
1844         if (skb_put_padto(skb, ICE_MIN_TX_LEN))
1845                 return NETDEV_TX_OK;
1846
1847         return ice_xmit_frame_ring(skb, tx_ring);
1848 }