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

   1 /* Intel(R) Ethernet Switch Host Interface Driver
   2  * Copyright(c) 2013 - 2016 Intel Corporation.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   6  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
   9  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  10  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  11  * more details.
  12  *
  13  * The full GNU General Public License is included in this distribution in
  14  * the file called "COPYING".
  15  *
  16  * Contact Information:
  17  * e1000-devel Mailing List <e1000-devel@lists.sourceforge.net>
  18  * Intel Corporation, 5200 N.E. Elam Young Parkway, Hillsboro, OR 97124-6497
  19  */
  20
  21 #include <linux/types.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <net/ipv6.h>
  24 #include <net/ip.h>
  25 #include <net/tcp.h>
  26 #include <linux/if_macvlan.h>
  27 #include <linux/prefetch.h>
  28
  29 #include "fm10k.h"
  30
  31 #define DRV_VERSION     "0.21.2-k"
  32 #define DRV_SUMMARY     "Intel(R) Ethernet Switch Host Interface Driver"
  33 const char fm10k_driver_version[] = DRV_VERSION;
  34 char fm10k_driver_name[] = "fm10k";
  35 static const char fm10k_driver_string[] = DRV_SUMMARY;
  36 static const char fm10k_copyright[] =
  37         "Copyright (c) 2013 - 2016 Intel Corporation.";
  38
  39 MODULE_AUTHOR("Intel Corporation, <linux.nics@intel.com>");
  40 MODULE_DESCRIPTION(DRV_SUMMARY);
  41 MODULE_LICENSE("GPL");
  42 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
  43
  44 /* single workqueue for entire fm10k driver */
  45 struct workqueue_struct *fm10k_workqueue;
  46
  47 /**
  48  * fm10k_init_module - Driver Registration Routine
  49  *
  50  * fm10k_init_module is the first routine called when the driver is
  51  * loaded.  All it does is register with the PCI subsystem.
  52  **/
  53 static int __init fm10k_init_module(void)
  54 {
  55         pr_info("%s - version %s\n", fm10k_driver_string, fm10k_driver_version);
  56         pr_info("%s\n", fm10k_copyright);
  57
  58         /* create driver workqueue */
  59         fm10k_workqueue = alloc_workqueue("%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0,
  60                                           fm10k_driver_name);
  61         if (!fm10k_workqueue)
  62                 return -ENOMEM;
  63
  64         fm10k_dbg_init();
  65
  66         return fm10k_register_pci_driver();
  67 }
  68 module_init(fm10k_init_module);
  69
  70 /**
  71  * fm10k_exit_module - Driver Exit Cleanup Routine
  72  *
  73  * fm10k_exit_module is called just before the driver is removed
  74  * from memory.
  75  **/
  76 static void __exit fm10k_exit_module(void)
  77 {
  78         fm10k_unregister_pci_driver();
  79
  80         fm10k_dbg_exit();
  81
  82         /* destroy driver workqueue */
  83         destroy_workqueue(fm10k_workqueue);
  84 }
  85 module_exit(fm10k_exit_module);
  86
  87 static bool fm10k_alloc_mapped_page(struct fm10k_ring *rx_ring,
  88                                     struct fm10k_rx_buffer *bi)
  89 {
  90         struct page *page = bi->page;
  91         dma_addr_t dma;
  92
  93         /* Only page will be NULL if buffer was consumed */
  94         if (likely(page))
  95                 return true;
  96
  97         /* alloc new page for storage */
  98         page = dev_alloc_page();
  99         if (unlikely(!page)) {
 100                 rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
 101                 return false;
 102         }
 103
 104         /* map page for use */
 105         dma = dma_map_page(rx_ring->dev, page, 0, PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
 106
 107         /* if mapping failed free memory back to system since
 108          * there isn't much point in holding memory we can't use
 109          */
 110         if (dma_mapping_error(rx_ring->dev, dma)) {
 111                 __free_page(page);
 112
 113                 rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
 114                 return false;
 115         }
 116
 117         bi->dma = dma;
 118         bi->page = page;
 119         bi->page_offset = 0;
 120
 121         return true;
 122 }
 123
 124 /**
 125  * fm10k_alloc_rx_buffers - Replace used receive buffers
 126  * @rx_ring: ring to place buffers on
 127  * @cleaned_count: number of buffers to replace
 128  **/
 129 void fm10k_alloc_rx_buffers(struct fm10k_ring *rx_ring, u16 cleaned_count)
 130 {
 131         union fm10k_rx_desc *rx_desc;
 132         struct fm10k_rx_buffer *bi;
 133         u16 i = rx_ring->next_to_use;
 134
 135         /* nothing to do */
 136         if (!cleaned_count)
 137                 return;
 138
 139         rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, i);
 140         bi = &rx_ring->rx_buffer[i];
 141         i -= rx_ring->count;
 142
 143         do {
 144                 if (!fm10k_alloc_mapped_page(rx_ring, bi))
 145                         break;
 146
 147                 /* Refresh the desc even if buffer_addrs didn't change
 148                  * because each write-back erases this info.
 149                  */
 150                 rx_desc->q.pkt_addr = cpu_to_le64(bi->dma + bi->page_offset);
 151
 152                 rx_desc++;
 153                 bi++;
 154                 i++;
 155                 if (unlikely(!i)) {
 156                         rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, 0);
 157                         bi = rx_ring->rx_buffer;
 158                         i -= rx_ring->count;
 159                 }
 160
 161                 /* clear the status bits for the next_to_use descriptor */
 162                 rx_desc->d.staterr = 0;
 163
 164                 cleaned_count--;
 165         } while (cleaned_count);
 166
 167         i += rx_ring->count;
 168
 169         if (rx_ring->next_to_use != i) {
 170                 /* record the next descriptor to use */
 171                 rx_ring->next_to_use = i;
 172
 173                 /* update next to alloc since we have filled the ring */
 174                 rx_ring->next_to_alloc = i;
 175
 176                 /* Force memory writes to complete before letting h/w
 177                  * know there are new descriptors to fetch.  (Only
 178                  * applicable for weak-ordered memory model archs,
 179                  * such as IA-64).
 180                  */
 181                 wmb();
 182
 183                 /* notify hardware of new descriptors */
 184                 writel(i, rx_ring->tail);
 185         }
 186 }
 187
 188 /**
 189  * fm10k_reuse_rx_page - page flip buffer and store it back on the ring
 190  * @rx_ring: rx descriptor ring to store buffers on
 191  * @old_buff: donor buffer to have page reused
 192  *
 193  * Synchronizes page for reuse by the interface
 194  **/
 195 static void fm10k_reuse_rx_page(struct fm10k_ring *rx_ring,
 196                                 struct fm10k_rx_buffer *old_buff)
 197 {
 198         struct fm10k_rx_buffer *new_buff;
 199         u16 nta = rx_ring->next_to_alloc;
 200
 201         new_buff = &rx_ring->rx_buffer[nta];
 202
 203         /* update, and store next to alloc */
 204         nta++;
 205         rx_ring->next_to_alloc = (nta < rx_ring->count) ? nta : 0;
 206
 207         /* transfer page from old buffer to new buffer */
 208         *new_buff = *old_buff;
 209
 210         /* sync the buffer for use by the device */
 211         dma_sync_single_range_for_device(rx_ring->dev, old_buff->dma,
 212                                          old_buff->page_offset,
 213                                          FM10K_RX_BUFSZ,
 214                                          DMA_FROM_DEVICE);
 215 }
 216
 217 static inline bool fm10k_page_is_reserved(struct page *page)
 218 {
 219         return (page_to_nid(page) != numa_mem_id()) || page_is_pfmemalloc(page);
 220 }
 221
 222 static bool fm10k_can_reuse_rx_page(struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer,
 223                                     struct page *page,
 224                                     unsigned int __maybe_unused truesize)
 225 {
 226         /* avoid re-using remote pages */
 227         if (unlikely(fm10k_page_is_reserved(page)))
 228                 return false;
 229
 230 #if (PAGE_SIZE < 8192)
 231         /* if we are only owner of page we can reuse it */
 232         if (unlikely(page_count(page) != 1))
 233                 return false;
 234
 235         /* flip page offset to other buffer */
 236         rx_buffer->page_offset ^= FM10K_RX_BUFSZ;
 237 #else
 238         /* move offset up to the next cache line */
 239         rx_buffer->page_offset += truesize;
 240
 241         if (rx_buffer->page_offset > (PAGE_SIZE - FM10K_RX_BUFSZ))
 242                 return false;
 243 #endif
 244
 245         /* Even if we own the page, we are not allowed to use atomic_set()
 246          * This would break get_page_unless_zero() users.
 247          */
 248         page_ref_inc(page);
 249
 250         return true;
 251 }
 252
 253 /**
 254  * fm10k_add_rx_frag - Add contents of Rx buffer to sk_buff
 255  * @rx_buffer: buffer containing page to add
 256  * @rx_desc: descriptor containing length of buffer written by hardware
 257  * @skb: sk_buff to place the data into
 258  *
 259  * This function will add the data contained in rx_buffer->page to the skb.
 260  * This is done either through a direct copy if the data in the buffer is
 261  * less than the skb header size, otherwise it will just attach the page as
 262  * a frag to the skb.
 263  *
 264  * The function will then update the page offset if necessary and return
 265  * true if the buffer can be reused by the interface.
 266  **/
 267 static bool fm10k_add_rx_frag(struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer,
 268                               union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 269                               struct sk_buff *skb)
 270 {
 271         struct page *page = rx_buffer->page;
 272         unsigned char *va = page_address(page) + rx_buffer->page_offset;
 273         unsigned int size = le16_to_cpu(rx_desc->w.length);
 274 #if (PAGE_SIZE < 8192)
 275         unsigned int truesize = FM10K_RX_BUFSZ;
 276 #else
 277         unsigned int truesize = ALIGN(size, 512);
 278 #endif
 279         unsigned int pull_len;
 280
 281         if (unlikely(skb_is_nonlinear(skb)))
 282                 goto add_tail_frag;
 283
 284         if (likely(size <= FM10K_RX_HDR_LEN)) {
 285                 memcpy(__skb_put(skb, size), va, ALIGN(size, sizeof(long)));
 286
 287                 /* page is not reserved, we can reuse buffer as-is */
 288                 if (likely(!fm10k_page_is_reserved(page)))
 289                         return true;
 290
 291                 /* this page cannot be reused so discard it */
 292                 __free_page(page);
 293                 return false;
 294         }
 295
 296         /* we need the header to contain the greater of either ETH_HLEN or
 297          * 60 bytes if the skb->len is less than 60 for skb_pad.
 298          */
 299         pull_len = eth_get_headlen(va, FM10K_RX_HDR_LEN);
 300
 301         /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
 302         memcpy(__skb_put(skb, pull_len), va, ALIGN(pull_len, sizeof(long)));
 303
 304         /* update all of the pointers */
 305         va += pull_len;
 306         size -= pull_len;
 307
 308 add_tail_frag:
 309         skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, page,
 310                         (unsigned long)va & ~PAGE_MASK, size, truesize);
 311
 312         return fm10k_can_reuse_rx_page(rx_buffer, page, truesize);
 313 }
 314
 315 static struct sk_buff *fm10k_fetch_rx_buffer(struct fm10k_ring *rx_ring,
 316                                              union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 317                                              struct sk_buff *skb)
 318 {
 319         struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer;
 320         struct page *page;
 321
 322         rx_buffer = &rx_ring->rx_buffer[rx_ring->next_to_clean];
 323         page = rx_buffer->page;
 324         prefetchw(page);
 325
 326         if (likely(!skb)) {
 327                 void *page_addr = page_address(page) +
 328                                   rx_buffer->page_offset;
 329
 330                 /* prefetch first cache line of first page */
 331                 prefetch(page_addr);
 332 #if L1_CACHE_BYTES < 128
 333                 prefetch(page_addr + L1_CACHE_BYTES);
 334 #endif
 335
 336                 /* allocate a skb to store the frags */
 337                 skb = napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi,
 338                                      FM10K_RX_HDR_LEN);
 339                 if (unlikely(!skb)) {
 340                         rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
 341                         return NULL;
 342                 }
 343
 344                 /* we will be copying header into skb->data in
 345                  * pskb_may_pull so it is in our interest to prefetch
 346                  * it now to avoid a possible cache miss
 347                  */
 348                 prefetchw(skb->data);
 349         }
 350
 351         /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
 352         dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev,
 353                                       rx_buffer->dma,
 354                                       rx_buffer->page_offset,
 355                                       FM10K_RX_BUFSZ,
 356                                       DMA_FROM_DEVICE);
 357
 358         /* pull page into skb */
 359         if (fm10k_add_rx_frag(rx_buffer, rx_desc, skb)) {
 360                 /* hand second half of page back to the ring */
 361                 fm10k_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buffer);
 362         } else {
 363                 /* we are not reusing the buffer so unmap it */
 364                 dma_unmap_page(rx_ring->dev, rx_buffer->dma,
 365                                PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
 366         }
 367
 368         /* clear contents of rx_buffer */
 369         rx_buffer->page = NULL;
 370
 371         return skb;
 372 }
 373
 374 static inline void fm10k_rx_checksum(struct fm10k_ring *ring,
 375                                      union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 376                                      struct sk_buff *skb)
 377 {
 378         skb_checksum_none_assert(skb);
 379
 380         /* Rx checksum disabled via ethtool */
 381         if (!(ring->netdev->features & NETIF_F_RXCSUM))
 382                 return;
 383
 384         /* TCP/UDP checksum error bit is set */
 385         if (fm10k_test_staterr(rx_desc,
 386                                FM10K_RXD_STATUS_L4E |
 387                                FM10K_RXD_STATUS_L4E2 |
 388                                FM10K_RXD_STATUS_IPE |
 389                                FM10K_RXD_STATUS_IPE2)) {
 390                 ring->rx_stats.csum_err++;
 391                 return;
 392         }
 393
 394         /* It must be a TCP or UDP packet with a valid checksum */
 395         if (fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_L4CS2))
 396                 skb->encapsulation = true;
 397         else if (!fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_L4CS))
 398                 return;
 399
 400         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 401
 402         ring->rx_stats.csum_good++;
 403 }
 404
 405 #define FM10K_RSS_L4_TYPES_MASK \
 406         (BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV4_TCP) | \
 407          BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV4_UDP) | \
 408          BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV6_TCP) | \
 409          BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV6_UDP))
 410
 411 static inline void fm10k_rx_hash(struct fm10k_ring *ring,
 412                                  union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 413                                  struct sk_buff *skb)
 414 {
 415         u16 rss_type;
 416
 417         if (!(ring->netdev->features & NETIF_F_RXHASH))
 418                 return;
 419
 420         rss_type = le16_to_cpu(rx_desc->w.pkt_info) & FM10K_RXD_RSSTYPE_MASK;
 421         if (!rss_type)
 422                 return;
 423
 424         skb_set_hash(skb, le32_to_cpu(rx_desc->d.rss),
 425                      (BIT(rss_type) & FM10K_RSS_L4_TYPES_MASK) ?
 426                      PKT_HASH_TYPE_L4 : PKT_HASH_TYPE_L3);
 427 }
 428
 429 static void fm10k_type_trans(struct fm10k_ring *rx_ring,
 430                              union fm10k_rx_desc __maybe_unused *rx_desc,
 431                              struct sk_buff *skb)
 432 {
 433         struct net_device *dev = rx_ring->netdev;
 434         struct fm10k_l2_accel *l2_accel = rcu_dereference_bh(rx_ring->l2_accel);
 435
 436         /* check to see if DGLORT belongs to a MACVLAN */
 437         if (l2_accel) {
 438                 u16 idx = le16_to_cpu(FM10K_CB(skb)->fi.w.dglort) - 1;
 439
 440                 idx -= l2_accel->dglort;
 441                 if (idx < l2_accel->size && l2_accel->macvlan[idx])
 442                         dev = l2_accel->macvlan[idx];
 443                 else
 444                         l2_accel = NULL;
 445         }
 446
 447         skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
 448
 449         if (!l2_accel)
 450                 return;
 451
 452         /* update MACVLAN statistics */
 453         macvlan_count_rx(netdev_priv(dev), skb->len + ETH_HLEN, 1,
 454                          !!(rx_desc->w.hdr_info &
 455                             cpu_to_le16(FM10K_RXD_HDR_INFO_XC_MASK)));
 456 }
 457
 458 /**
 459  * fm10k_process_skb_fields - Populate skb header fields from Rx descriptor
 460  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
 461  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
 462  * @skb: pointer to current skb being populated
 463  *
 464  * This function checks the ring, descriptor, and packet information in
 465  * order to populate the hash, checksum, VLAN, timestamp, protocol, and
 466  * other fields within the skb.
 467  **/
 468 static unsigned int fm10k_process_skb_fields(struct fm10k_ring *rx_ring,
 469                                              union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 470                                              struct sk_buff *skb)
 471 {
 472         unsigned int len = skb->len;
 473
 474         fm10k_rx_hash(rx_ring, rx_desc, skb);
 475
 476         fm10k_rx_checksum(rx_ring, rx_desc, skb);
 477
 478         FM10K_CB(skb)->fi.w.vlan = rx_desc->w.vlan;
 479
 480         skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->queue_index);
 481
 482         FM10K_CB(skb)->fi.d.glort = rx_desc->d.glort;
 483
 484         if (rx_desc->w.vlan) {
 485                 u16 vid = le16_to_cpu(rx_desc->w.vlan);
 486
 487                 if ((vid & VLAN_VID_MASK) != rx_ring->vid)
 488                         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), vid);
 489                 else if (vid & VLAN_PRIO_MASK)
 490                         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q),
 491                                                vid & VLAN_PRIO_MASK);
 492         }
 493
 494         fm10k_type_trans(rx_ring, rx_desc, skb);
 495
 496         return len;
 497 }
 498
 499 /**
 500  * fm10k_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
 501  * @rx_ring: Rx ring being processed
 502  * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
 503  *
 504  * This function updates next to clean.  If the buffer is an EOP buffer
 505  * this function exits returning false, otherwise it will place the
 506  * sk_buff in the next buffer to be chained and return true indicating
 507  * that this is in fact a non-EOP buffer.
 508  **/
 509 static bool fm10k_is_non_eop(struct fm10k_ring *rx_ring,
 510                              union fm10k_rx_desc *rx_desc)
 511 {
 512         u32 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;
 513
 514         /* fetch, update, and store next to clean */
 515         ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
 516         rx_ring->next_to_clean = ntc;
 517
 518         prefetch(FM10K_RX_DESC(rx_ring, ntc));
 519
 520         if (likely(fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_EOP)))
 521                 return false;
 522
 523         return true;
 524 }
 525
 526 /**
 527  * fm10k_cleanup_headers - Correct corrupted or empty headers
 528  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
 529  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
 530  * @skb: pointer to current skb being fixed
 531  *
 532  * Address the case where we are pulling data in on pages only
 533  * and as such no data is present in the skb header.
 534  *
 535  * In addition if skb is not at least 60 bytes we need to pad it so that
 536  * it is large enough to qualify as a valid Ethernet frame.
 537  *
 538  * Returns true if an error was encountered and skb was freed.
 539  **/
 540 static bool fm10k_cleanup_headers(struct fm10k_ring *rx_ring,
 541                                   union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 542                                   struct sk_buff *skb)
 543 {
 544         if (unlikely((fm10k_test_staterr(rx_desc,
 545                                          FM10K_RXD_STATUS_RXE)))) {
 546 #define FM10K_TEST_RXD_BIT(rxd, bit) \
 547         ((rxd)->w.csum_err & cpu_to_le16(bit))
 548                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_SWITCH_ERROR))
 549                         rx_ring->rx_stats.switch_errors++;
 550                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_NO_DESCRIPTOR))
 551                         rx_ring->rx_stats.drops++;
 552                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_PP_ERROR))
 553                         rx_ring->rx_stats.pp_errors++;
 554                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_SWITCH_READY))
 555                         rx_ring->rx_stats.link_errors++;
 556                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_TOO_BIG))
 557                         rx_ring->rx_stats.length_errors++;
 558                 dev_kfree_skb_any(skb);
 559                 rx_ring->rx_stats.errors++;
 560                 return true;
 561         }
 562
 563         /* if eth_skb_pad returns an error the skb was freed */
 564         if (eth_skb_pad(skb))
 565                 return true;
 566
 567         return false;
 568 }
 569
 570 /**
 571  * fm10k_receive_skb - helper function to handle rx indications
 572  * @q_vector: structure containing interrupt and ring information
 573  * @skb: packet to send up
 574  **/
 575 static void fm10k_receive_skb(struct fm10k_q_vector *q_vector,
 576                               struct sk_buff *skb)
 577 {
 578         napi_gro_receive(&q_vector->napi, skb);
 579 }
 580
 581 static int fm10k_clean_rx_irq(struct fm10k_q_vector *q_vector,
 582                               struct fm10k_ring *rx_ring,
 583                               int budget)
 584 {
 585         struct sk_buff *skb = rx_ring->skb;
 586         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
 587         u16 cleaned_count = fm10k_desc_unused(rx_ring);
 588
 589         while (likely(total_packets < budget)) {
 590                 union fm10k_rx_desc *rx_desc;
 591
 592                 /* return some buffers to hardware, one at a time is too slow */
 593                 if (cleaned_count >= FM10K_RX_BUFFER_WRITE) {
 594                         fm10k_alloc_rx_buffers(rx_ring, cleaned_count);
 595                         cleaned_count = 0;
 596                 }
 597
 598                 rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);
 599
 600                 if (!rx_desc->d.staterr)
 601                         break;
 602
 603                 /* This memory barrier is needed to keep us from reading
 604                  * any other fields out of the rx_desc until we know the
 605                  * descriptor has been written back
 606                  */
 607                 dma_rmb();
 608
 609                 /* retrieve a buffer from the ring */
 610                 skb = fm10k_fetch_rx_buffer(rx_ring, rx_desc, skb);
 611
 612                 /* exit if we failed to retrieve a buffer */
 613                 if (!skb)
 614                         break;
 615
 616                 cleaned_count++;
 617
 618                 /* fetch next buffer in frame if non-eop */
 619                 if (fm10k_is_non_eop(rx_ring, rx_desc))
 620                         continue;
 621
 622                 /* verify the packet layout is correct */
 623                 if (fm10k_cleanup_headers(rx_ring, rx_desc, skb)) {
 624                         skb = NULL;
 625                         continue;
 626                 }
 627
 628                 /* populate checksum, timestamp, VLAN, and protocol */
 629                 total_bytes += fm10k_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb);
 630
 631                 fm10k_receive_skb(q_vector, skb);
 632
 633                 /* reset skb pointer */
 634                 skb = NULL;
 635
 636                 /* update budget accounting */
 637                 total_packets++;
 638         }
 639
 640         /* place incomplete frames back on ring for completion */
 641         rx_ring->skb = skb;
 642
 643         u64_stats_update_begin(&rx_ring->syncp);
 644         rx_ring->stats.packets += total_packets;
 645         rx_ring->stats.bytes += total_bytes;
 646         u64_stats_update_end(&rx_ring->syncp);
 647         q_vector->rx.total_packets += total_packets;
 648         q_vector->rx.total_bytes += total_bytes;
 649
 650         return total_packets;
 651 }
 652
 653 #define VXLAN_HLEN (sizeof(struct udphdr) + 8)
 654 static struct ethhdr *fm10k_port_is_vxlan(struct sk_buff *skb)
 655 {
 656         struct fm10k_intfc *interface = netdev_priv(skb->dev);
 657         struct fm10k_udp_port *vxlan_port;
 658
 659         /* we can only offload a vxlan if we recognize it as such */
 660         vxlan_port = list_first_entry_or_null(&interface->vxlan_port,
 661                                               struct fm10k_udp_port, list);
 662
 663         if (!vxlan_port)
 664                 return NULL;
 665         if (vxlan_port->port != udp_hdr(skb)->dest)
 666                 return NULL;
 667
 668         /* return offset of udp_hdr plus 8 bytes for VXLAN header */
 669         return (struct ethhdr *)(skb_transport_header(skb) + VXLAN_HLEN);
 670 }
 671
 672 #define FM10K_NVGRE_RESERVED0_FLAGS htons(0x9FFF)
 673 #define NVGRE_TNI htons(0x2000)
 674 struct fm10k_nvgre_hdr {
 675         __be16 flags;
 676         __be16 proto;
 677         __be32 tni;
 678 };
 679
 680 static struct ethhdr *fm10k_gre_is_nvgre(struct sk_buff *skb)
 681 {
 682         struct fm10k_nvgre_hdr *nvgre_hdr;
 683         int hlen = ip_hdrlen(skb);
 684
 685         /* currently only IPv4 is supported due to hlen above */
 686         if (vlan_get_protocol(skb) != htons(ETH_P_IP))
 687                 return NULL;
 688
 689         /* our transport header should be NVGRE */
 690         nvgre_hdr = (struct fm10k_nvgre_hdr *)(skb_network_header(skb) + hlen);
 691
 692         /* verify all reserved flags are 0 */
 693         if (nvgre_hdr->flags & FM10K_NVGRE_RESERVED0_FLAGS)
 694                 return NULL;
 695
 696         /* report start of ethernet header */
 697         if (nvgre_hdr->flags & NVGRE_TNI)
 698                 return (struct ethhdr *)(nvgre_hdr + 1);
 699
 700         return (struct ethhdr *)(&nvgre_hdr->tni);
 701 }
 702
 703 __be16 fm10k_tx_encap_offload(struct sk_buff *skb)
 704 {
 705         u8 l4_hdr = 0, inner_l4_hdr = 0, inner_l4_hlen;
 706         struct ethhdr *eth_hdr;
 707
 708         if (skb->inner_protocol_type != ENCAP_TYPE_ETHER ||
 709             skb->inner_protocol != htons(ETH_P_TEB))
 710                 return 0;
 711
 712         switch (vlan_get_protocol(skb)) {
 713         case htons(ETH_P_IP):
 714                 l4_hdr = ip_hdr(skb)->protocol;
 715                 break;
 716         case htons(ETH_P_IPV6):
 717                 l4_hdr = ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
 718                 break;
 719         default:
 720                 return 0;
 721         }
 722
 723         switch (l4_hdr) {
 724         case IPPROTO_UDP:
 725                 eth_hdr = fm10k_port_is_vxlan(skb);
 726                 break;
 727         case IPPROTO_GRE:
 728                 eth_hdr = fm10k_gre_is_nvgre(skb);
 729                 break;
 730         default:
 731                 return 0;
 732         }
 733
 734         if (!eth_hdr)
 735                 return 0;
 736
 737         switch (eth_hdr->h_proto) {
 738         case htons(ETH_P_IP):
 739                 inner_l4_hdr = inner_ip_hdr(skb)->protocol;
 740                 break;
 741         case htons(ETH_P_IPV6):
 742                 inner_l4_hdr = inner_ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
 743                 break;
 744         default:
 745                 return 0;
 746         }
 747
 748         switch (inner_l4_hdr) {
 749         case IPPROTO_TCP:
 750                 inner_l4_hlen = inner_tcp_hdrlen(skb);
 751                 break;
 752         case IPPROTO_UDP:
 753                 inner_l4_hlen = 8;
 754                 break;
 755         default:
 756                 return 0;
 757         }
 758
 759         /* The hardware allows tunnel offloads only if the combined inner and
 760          * outer header is 184 bytes or less
 761          */
 762         if (skb_inner_transport_header(skb) + inner_l4_hlen -
 763             skb_mac_header(skb) > FM10K_TUNNEL_HEADER_LENGTH)
 764                 return 0;
 765
 766         return eth_hdr->h_proto;
 767 }
 768
 769 static int fm10k_tso(struct fm10k_ring *tx_ring,
 770                      struct fm10k_tx_buffer *first)
 771 {
 772         struct sk_buff *skb = first->skb;
 773         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 774         unsigned char *th;
 775         u8 hdrlen;
 776
 777         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 778                 return 0;
 779
 780         if (!skb_is_gso(skb))
 781                 return 0;
 782
 783         /* compute header lengths */
 784         if (skb->encapsulation) {
 785                 if (!fm10k_tx_encap_offload(skb))
 786                         goto err_vxlan;
 787                 th = skb_inner_transport_header(skb);
 788         } else {
 789                 th = skb_transport_header(skb);
 790         }
 791
 792         /* compute offset from SOF to transport header and add header len */
 793         hdrlen = (th - skb->data) + (((struct tcphdr *)th)->doff << 2);
 794
 795         first->tx_flags |= FM10K_TX_FLAGS_CSUM;
 796
 797         /* update gso size and bytecount with header size */
 798         first->gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
 799         first->bytecount += (first->gso_segs - 1) * hdrlen;
 800
 801         /* populate Tx descriptor header size and mss */
 802         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, tx_ring->next_to_use);
 803         tx_desc->hdrlen = hdrlen;
 804         tx_desc->mss = cpu_to_le16(skb_shinfo(skb)->gso_size);
 805
 806         return 1;
 807 err_vxlan:
 808         tx_ring->netdev->features &= ~NETIF_F_GSO_UDP_TUNNEL;
 809         if (!net_ratelimit())
 810                 netdev_err(tx_ring->netdev,
 811                            "TSO requested for unsupported tunnel, disabling offload\n");
 812         return -1;
 813 }
 814
 815 static void fm10k_tx_csum(struct fm10k_ring *tx_ring,
 816                           struct fm10k_tx_buffer *first)
 817 {
 818         struct sk_buff *skb = first->skb;
 819         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 820         union {
 821                 struct iphdr *ipv4;
 822                 struct ipv6hdr *ipv6;
 823                 u8 *raw;
 824         } network_hdr;
 825         u8 *transport_hdr;
 826         __be16 frag_off;
 827         __be16 protocol;
 828         u8 l4_hdr = 0;
 829
 830         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 831                 goto no_csum;
 832
 833         if (skb->encapsulation) {
 834                 protocol = fm10k_tx_encap_offload(skb);
 835                 if (!protocol) {
 836                         if (skb_checksum_help(skb)) {
 837                                 dev_warn(tx_ring->dev,
 838                                          "failed to offload encap csum!\n");
 839                                 tx_ring->tx_stats.csum_err++;
 840                         }
 841                         goto no_csum;
 842                 }
 843                 network_hdr.raw = skb_inner_network_header(skb);
 844                 transport_hdr = skb_inner_transport_header(skb);
 845         } else {
 846                 protocol = vlan_get_protocol(skb);
 847                 network_hdr.raw = skb_network_header(skb);
 848                 transport_hdr = skb_transport_header(skb);
 849         }
 850
 851         switch (protocol) {
 852         case htons(ETH_P_IP):
 853                 l4_hdr = network_hdr.ipv4->protocol;
 854                 break;
 855         case htons(ETH_P_IPV6):
 856                 l4_hdr = network_hdr.ipv6->nexthdr;
 857                 if (likely((transport_hdr - network_hdr.raw) ==
 858                            sizeof(struct ipv6hdr)))
 859                         break;
 860                 ipv6_skip_exthdr(skb, network_hdr.raw - skb->data +
 861                                       sizeof(struct ipv6hdr),
 862                                  &l4_hdr, &frag_off);
 863                 if (unlikely(frag_off))
 864                         l4_hdr = NEXTHDR_FRAGMENT;
 865                 break;
 866         default:
 867                 break;
 868         }
 869
 870         switch (l4_hdr) {
 871         case IPPROTO_TCP:
 872         case IPPROTO_UDP:
 873                 break;
 874         case IPPROTO_GRE:
 875                 if (skb->encapsulation)
 876                         break;
 877         default:
 878                 if (unlikely(net_ratelimit())) {
 879                         dev_warn(tx_ring->dev,
 880                                  "partial checksum, version=%d l4 proto=%x\n",
 881                                  protocol, l4_hdr);
 882                 }
 883                 skb_checksum_help(skb);
 884                 tx_ring->tx_stats.csum_err++;
 885                 goto no_csum;
 886         }
 887
 888         /* update TX checksum flag */
 889         first->tx_flags |= FM10K_TX_FLAGS_CSUM;
 890         tx_ring->tx_stats.csum_good++;
 891
 892 no_csum:
 893         /* populate Tx descriptor header size and mss */
 894         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, tx_ring->next_to_use);
 895         tx_desc->hdrlen = 0;
 896         tx_desc->mss = 0;
 897 }
 898
 899 #define FM10K_SET_FLAG(_input, _flag, _result) \
 900         ((_flag <= _result) ? \
 901          ((u32)(_input & _flag) * (_result / _flag)) : \
 902          ((u32)(_input & _flag) / (_flag / _result)))
 903
 904 static u8 fm10k_tx_desc_flags(struct sk_buff *skb, u32 tx_flags)
 905 {
 906         /* set type for advanced descriptor with frame checksum insertion */
 907         u32 desc_flags = 0;
 908
 909         /* set checksum offload bits */
 910         desc_flags |= FM10K_SET_FLAG(tx_flags, FM10K_TX_FLAGS_CSUM,
 911                                      FM10K_TXD_FLAG_CSUM);
 912
 913         return desc_flags;
 914 }
 915
 916 static bool fm10k_tx_desc_push(struct fm10k_ring *tx_ring,
 917                                struct fm10k_tx_desc *tx_desc, u16 i,
 918                                dma_addr_t dma, unsigned int size, u8 desc_flags)
 919 {
 920         /* set RS and INT for last frame in a cache line */
 921         if ((++i & (FM10K_TXD_WB_FIFO_SIZE - 1)) == 0)
 922                 desc_flags |= FM10K_TXD_FLAG_RS | FM10K_TXD_FLAG_INT;
 923
 924         /* record values to descriptor */
 925         tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
 926         tx_desc->flags = desc_flags;
 927         tx_desc->buflen = cpu_to_le16(size);
 928
 929         /* return true if we just wrapped the ring */
 930         return i == tx_ring->count;
 931 }
 932
 933 static int __fm10k_maybe_stop_tx(struct fm10k_ring *tx_ring, u16 size)
 934 {
 935         netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
 936
 937         /* Memory barrier before checking head and tail */
 938         smp_mb();
 939
 940         /* Check again in a case another CPU has just made room available */
 941         if (likely(fm10k_desc_unused(tx_ring) < size))
 942                 return -EBUSY;
 943
 944         /* A reprieve! - use start_queue because it doesn't call schedule */
 945         netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
 946         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
 947         return 0;
 948 }
 949
 950 static inline int fm10k_maybe_stop_tx(struct fm10k_ring *tx_ring, u16 size)
 951 {
 952         if (likely(fm10k_desc_unused(tx_ring) >= size))
 953                 return 0;
 954         return __fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, size);
 955 }
 956
 957 static void fm10k_tx_map(struct fm10k_ring *tx_ring,
 958                          struct fm10k_tx_buffer *first)
 959 {
 960         struct sk_buff *skb = first->skb;
 961         struct fm10k_tx_buffer *tx_buffer;
 962         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 963         struct skb_frag_struct *frag;
 964         unsigned char *data;
 965         dma_addr_t dma;
 966         unsigned int data_len, size;
 967         u32 tx_flags = first->tx_flags;
 968         u16 i = tx_ring->next_to_use;
 969         u8 flags = fm10k_tx_desc_flags(skb, tx_flags);
 970
 971         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, i);
 972
 973         /* add HW VLAN tag */
 974         if (skb_vlan_tag_present(skb))
 975                 tx_desc->vlan = cpu_to_le16(skb_vlan_tag_get(skb));
 976         else
 977                 tx_desc->vlan = 0;
 978
 979         size = skb_headlen(skb);
 980         data = skb->data;
 981
 982         dma = dma_map_single(tx_ring->dev, data, size, DMA_TO_DEVICE);
 983
 984         data_len = skb->data_len;
 985         tx_buffer = first;
 986
 987         for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
 988                 if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
 989                         goto dma_error;
 990
 991                 /* record length, and DMA address */
 992                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, size);
 993                 dma_unmap_addr_set(tx_buffer, dma, dma);
 994
 995                 while (unlikely(size > FM10K_MAX_DATA_PER_TXD)) {
 996                         if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc++, i++, dma,
 997                                                FM10K_MAX_DATA_PER_TXD, flags)) {
 998                                 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
 999                                 i = 0;
1000                         }
1001
1002                         dma += FM10K_MAX_DATA_PER_TXD;
1003                         size -= FM10K_MAX_DATA_PER_TXD;
1004                 }
1005
1006                 if (likely(!data_len))
1007                         break;
1008
1009                 if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc++, i++,
1010                                        dma, size, flags)) {
1011                         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1012                         i = 0;
1013                 }
1014
1015                 size = skb_frag_size(frag);
1016                 data_len -= size;
1017
1018                 dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
1019                                        DMA_TO_DEVICE);
1020
1021                 tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1022         }
1023
1024         /* write last descriptor with LAST bit set */
1025         flags |= FM10K_TXD_FLAG_LAST;
1026
1027         if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc, i++, dma, size, flags))
1028                 i = 0;
1029
1030         /* record bytecount for BQL */
1031         netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);
1032
1033         /* record SW timestamp if HW timestamp is not available */
1034         skb_tx_timestamp(first->skb);
1035
1036         /* Force memory writes to complete before letting h/w know there
1037          * are new descriptors to fetch.  (Only applicable for weak-ordered
1038          * memory model archs, such as IA-64).
1039          *
1040          * We also need this memory barrier to make certain all of the
1041          * status bits have been updated before next_to_watch is written.
1042          */
1043         wmb();
1044
1045         /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
1046         first->next_to_watch = tx_desc;
1047
1048         tx_ring->next_to_use = i;
1049
1050         /* Make sure there is space in the ring for the next send. */
1051         fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);
1052
1053         /* notify HW of packet */
1054         if (netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) || !skb->xmit_more) {
1055                 writel(i, tx_ring->tail);
1056
1057                 /* we need this if more than one processor can write to our tail
1058                  * at a time, it synchronizes IO on IA64/Altix systems
1059                  */
1060                 mmiowb();
1061         }
1062
1063         return;
1064 dma_error:
1065         dev_err(tx_ring->dev, "TX DMA map failed\n");
1066
1067         /* clear dma mappings for failed tx_buffer map */
1068         for (;;) {
1069                 tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1070                 fm10k_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, tx_buffer);
1071                 if (tx_buffer == first)
1072                         break;
1073                 if (i == 0)
1074                         i = tx_ring->count;
1075                 i--;
1076         }
1077
1078         tx_ring->next_to_use = i;
1079 }
1080
1081 netdev_tx_t fm10k_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb,
1082                                   struct fm10k_ring *tx_ring)
1083 {
1084         u16 count = TXD_USE_COUNT(skb_headlen(skb));
1085         struct fm10k_tx_buffer *first;
1086         unsigned short f;
1087         u32 tx_flags = 0;
1088         int tso;
1089
1090         /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/FM10K_MAX_DATA_PER_TXD,
1091          *       + 1 desc for skb_headlen/FM10K_MAX_DATA_PER_TXD,
1092          *       + 2 desc gap to keep tail from touching head
1093          * otherwise try next time
1094          */
1095         for (f = 0; f < skb_shinfo(skb)->nr_frags; f++)
1096                 count += TXD_USE_COUNT(skb_shinfo(skb)->frags[f].size);
1097
1098         if (fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, count + 3)) {
1099                 tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
1100                 return NETDEV_TX_BUSY;
1101         }
1102
1103         /* record the location of the first descriptor for this packet */
1104         first = &tx_ring->tx_buffer[tx_ring->next_to_use];
1105         first->skb = skb;
1106         first->bytecount = max_t(unsigned int, skb->len, ETH_ZLEN);
1107         first->gso_segs = 1;
1108
1109         /* record initial flags and protocol */
1110         first->tx_flags = tx_flags;
1111
1112         tso = fm10k_tso(tx_ring, first);
1113         if (tso < 0)
1114                 goto out_drop;
1115         else if (!tso)
1116                 fm10k_tx_csum(tx_ring, first);
1117
1118         fm10k_tx_map(tx_ring, first);
1119
1120         return NETDEV_TX_OK;
1121
1122 out_drop:
1123         dev_kfree_skb_any(first->skb);
1124         first->skb = NULL;
1125
1126         return NETDEV_TX_OK;
1127 }
1128
1129 static u64 fm10k_get_tx_completed(struct fm10k_ring *ring)
1130 {
1131         return ring->stats.packets;
1132 }
1133
1134 /**
1135  * fm10k_get_tx_pending - how many Tx descriptors not processed
1136  * @ring: the ring structure
1137  * @in_sw: is tx_pending being checked in SW or in HW?
1138  */
1139 u64 fm10k_get_tx_pending(struct fm10k_ring *ring, bool in_sw)
1140 {
1141         struct fm10k_intfc *interface = ring->q_vector->interface;
1142         struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1143         u32 head, tail;
1144
1145         if (likely(in_sw)) {
1146                 head = ring->next_to_clean;
1147                 tail = ring->next_to_use;
1148         } else {
1149                 head = fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDH(ring->reg_idx));
1150                 tail = fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDT(ring->reg_idx));
1151         }
1152
1153         return ((head <= tail) ? tail : tail + ring->count) - head;
1154 }
1155
1156 bool fm10k_check_tx_hang(struct fm10k_ring *tx_ring)
1157 {
1158         u32 tx_done = fm10k_get_tx_completed(tx_ring);
1159         u32 tx_done_old = tx_ring->tx_stats.tx_done_old;
1160         u32 tx_pending = fm10k_get_tx_pending(tx_ring, true);
1161
1162         clear_check_for_tx_hang(tx_ring);
1163
1164         /* Check for a hung queue, but be thorough. This verifies
1165          * that a transmit has been completed since the previous
1166          * check AND there is at least one packet pending. By
1167          * requiring this to fail twice we avoid races with
1168          * clearing the ARMED bit and conditions where we
1169          * run the check_tx_hang logic with a transmit completion
1170          * pending but without time to complete it yet.
1171          */
1172         if (!tx_pending || (tx_done_old != tx_done)) {
1173                 /* update completed stats and continue */
1174                 tx_ring->tx_stats.tx_done_old = tx_done;
1175                 /* reset the countdown */
1176                 clear_bit(__FM10K_HANG_CHECK_ARMED, &tx_ring->state);
1177
1178                 return false;
1179         }
1180
1181         /* make sure it is true for two checks in a row */
1182         return test_and_set_bit(__FM10K_HANG_CHECK_ARMED, &tx_ring->state);
1183 }
1184
1185 /**
1186  * fm10k_tx_timeout_reset - initiate reset due to Tx timeout
1187  * @interface: driver private struct
1188  **/
1189 void fm10k_tx_timeout_reset(struct fm10k_intfc *interface)
1190 {
1191         /* Do the reset outside of interrupt context */
1192         if (!test_bit(__FM10K_DOWN, &interface->state)) {
1193                 interface->tx_timeout_count++;
1194                 interface->flags |= FM10K_FLAG_RESET_REQUESTED;
1195                 fm10k_service_event_schedule(interface);
1196         }
1197 }
1198
1199 /**
1200  * fm10k_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
1201  * @q_vector: structure containing interrupt and ring information
1202  * @tx_ring: tx ring to clean
1203  * @napi_budget: Used to determine if we are in netpoll
1204  **/
1205 static bool fm10k_clean_tx_irq(struct fm10k_q_vector *q_vector,
1206                                struct fm10k_ring *tx_ring, int napi_budget)
1207 {
1208         struct fm10k_intfc *interface = q_vector->interface;
1209         struct fm10k_tx_buffer *tx_buffer;
1210         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
1211         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
1212         unsigned int budget = q_vector->tx.work_limit;
1213         unsigned int i = tx_ring->next_to_clean;
1214
1215         if (test_bit(__FM10K_DOWN, &interface->state))
1216                 return true;
1217
1218         tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1219         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, i);
1220         i -= tx_ring->count;
1221
1222         do {
1223                 struct fm10k_tx_desc *eop_desc = tx_buffer->next_to_watch;
1224
1225                 /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
1226                 if (!eop_desc)
1227                         break;
1228
1229                 /* prevent any other reads prior to eop_desc */
1230                 smp_rmb();
1231
1232                 /* if DD is not set pending work has not been completed */
1233                 if (!(eop_desc->flags & FM10K_TXD_FLAG_DONE))
1234                         break;
1235
1236                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
1237                 tx_buffer->next_to_watch = NULL;
1238
1239                 /* update the statistics for this packet */
1240                 total_bytes += tx_buffer->bytecount;
1241                 total_packets += tx_buffer->gso_segs;
1242
1243                 /* free the skb */
1244                 napi_consume_skb(tx_buffer->skb, napi_budget);
1245
1246                 /* unmap skb header data */
1247                 dma_unmap_single(tx_ring->dev,
1248                                  dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
1249                                  dma_unmap_len(tx_buffer, len),
1250                                  DMA_TO_DEVICE);
1251
1252                 /* clear tx_buffer data */
1253                 tx_buffer->skb = NULL;
1254                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
1255
1256                 /* unmap remaining buffers */
1257                 while (tx_desc != eop_desc) {
1258                         tx_buffer++;
1259                         tx_desc++;
1260                         i++;
1261                         if (unlikely(!i)) {
1262                                 i -= tx_ring->count;
1263                                 tx_buffer = tx_ring->tx_buffer;
1264                                 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1265                         }
1266
1267                         /* unmap any remaining paged data */
1268                         if (dma_unmap_len(tx_buffer, len)) {
1269                                 dma_unmap_page(tx_ring->dev,
1270                                                dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
1271                                                dma_unmap_len(tx_buffer, len),
1272                                                DMA_TO_DEVICE);
1273                                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
1274                         }
1275                 }
1276
1277                 /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
1278                 tx_buffer++;
1279                 tx_desc++;
1280                 i++;
1281                 if (unlikely(!i)) {
1282                         i -= tx_ring->count;
1283                         tx_buffer = tx_ring->tx_buffer;
1284                         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1285                 }
1286
1287                 /* issue prefetch for next Tx descriptor */
1288                 prefetch(tx_desc);
1289
1290                 /* update budget accounting */
1291                 budget--;
1292         } while (likely(budget));
1293
1294         i += tx_ring->count;
1295         tx_ring->next_to_clean = i;
1296         u64_stats_update_begin(&tx_ring->syncp);
1297         tx_ring->stats.bytes += total_bytes;
1298         tx_ring->stats.packets += total_packets;
1299         u64_stats_update_end(&tx_ring->syncp);
1300         q_vector->tx.total_bytes += total_bytes;
1301         q_vector->tx.total_packets += total_packets;
1302
1303         if (check_for_tx_hang(tx_ring) && fm10k_check_tx_hang(tx_ring)) {
1304                 /* schedule immediate reset if we believe we hung */
1305                 struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1306
1307                 netif_err(interface, drv, tx_ring->netdev,
1308                           "Detected Tx Unit Hang\n"
1309                           "  Tx Queue             <%d>\n"
1310                           "  TDH, TDT             <%x>, <%x>\n"
1311                           "  next_to_use          <%x>\n"
1312                           "  next_to_clean        <%x>\n",
1313                           tx_ring->queue_index,
1314                           fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDH(tx_ring->reg_idx)),
1315                           fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDT(tx_ring->reg_idx)),
1316                           tx_ring->next_to_use, i);
1317
1318                 netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev,
1319                                     tx_ring->queue_index);
1320
1321                 netif_info(interface, probe, tx_ring->netdev,
1322                            "tx hang %d detected on queue %d, resetting interface\n",
1323                            interface->tx_timeout_count + 1,
1324                            tx_ring->queue_index);
1325
1326                 fm10k_tx_timeout_reset(interface);
1327
1328                 /* the netdev is about to reset, no point in enabling stuff */
1329                 return true;
1330         }
1331
1332         /* notify netdev of completed buffers */
1333         netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring),
1334                                   total_packets, total_bytes);
1335
1336 #define TX_WAKE_THRESHOLD min_t(u16, FM10K_MIN_TXD - 1, DESC_NEEDED * 2)
1337         if (unlikely(total_packets && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
1338                      (fm10k_desc_unused(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
1339                 /* Make sure that anybody stopping the queue after this
1340                  * sees the new next_to_clean.
1341                  */
1342                 smp_mb();
1343                 if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
1344                                              tx_ring->queue_index) &&
1345                     !test_bit(__FM10K_DOWN, &interface->state)) {
1346                         netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
1347                                             tx_ring->queue_index);
1348                         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
1349                 }
1350         }
1351
1352         return !!budget;
1353 }
1354
1355 /**
1356  * fm10k_update_itr - update the dynamic ITR value based on packet size
1357  *
1358  *      Stores a new ITR value based on strictly on packet size.  The
1359  *      divisors and thresholds used by this function were determined based
1360  *      on theoretical maximum wire speed and testing data, in order to
1361  *      minimize response time while increasing bulk throughput.
1362  *
1363  * @ring_container: Container for rings to have ITR updated
1364  **/
1365 static void fm10k_update_itr(struct fm10k_ring_container *ring_container)
1366 {
1367         unsigned int avg_wire_size, packets, itr_round;
1368
1369         /* Only update ITR if we are using adaptive setting */
1370         if (!ITR_IS_ADAPTIVE(ring_container->itr))
1371                 goto clear_counts;
1372
1373         packets = ring_container->total_packets;
1374         if (!packets)
1375                 goto clear_counts;
1376
1377         avg_wire_size = ring_container->total_bytes / packets;
1378
1379         /* The following is a crude approximation of:
1380          *  wmem_default / (size + overhead) = desired_pkts_per_int
1381          *  rate / bits_per_byte / (size + ethernet overhead) = pkt_rate
1382          *  (desired_pkt_rate / pkt_rate) * usecs_per_sec = ITR value
1383          *
1384          * Assuming wmem_default is 212992 and overhead is 640 bytes per
1385          * packet, (256 skb, 64 headroom, 320 shared info), we can reduce the
1386          * formula down to
1387          *
1388          *  (34 * (size + 24)) / (size + 640) = ITR
1389          *
1390          * We first do some math on the packet size and then finally bitshift
1391          * by 8 after rounding up. We also have to account for PCIe link speed
1392          * difference as ITR scales based on this.
1393          */
1394         if (avg_wire_size <= 360) {
1395                 /* Start at 250K ints/sec and gradually drop to 77K ints/sec */
1396                 avg_wire_size *= 8;
1397                 avg_wire_size += 376;
1398         } else if (avg_wire_size <= 1152) {
1399                 /* 77K ints/sec to 45K ints/sec */
1400                 avg_wire_size *= 3;
1401                 avg_wire_size += 2176;
1402         } else if (avg_wire_size <= 1920) {
1403                 /* 45K ints/sec to 38K ints/sec */
1404                 avg_wire_size += 4480;
1405         } else {
1406                 /* plateau at a limit of 38K ints/sec */
1407                 avg_wire_size = 6656;
1408         }
1409
1410         /* Perform final bitshift for division after rounding up to ensure
1411          * that the calculation will never get below a 1. The bit shift
1412          * accounts for changes in the ITR due to PCIe link speed.
1413          */
1414         itr_round = READ_ONCE(ring_container->itr_scale) + 8;
1415         avg_wire_size += BIT(itr_round) - 1;
1416         avg_wire_size >>= itr_round;
1417
1418         /* write back value and retain adaptive flag */
1419         ring_container->itr = avg_wire_size | FM10K_ITR_ADAPTIVE;
1420
1421 clear_counts:
1422         ring_container->total_bytes = 0;
1423         ring_container->total_packets = 0;
1424 }
1425
1426 static void fm10k_qv_enable(struct fm10k_q_vector *q_vector)
1427 {
1428         /* Enable auto-mask and clear the current mask */
1429         u32 itr = FM10K_ITR_ENABLE;
1430
1431         /* Update Tx ITR */
1432         fm10k_update_itr(&q_vector->tx);
1433
1434         /* Update Rx ITR */
1435         fm10k_update_itr(&q_vector->rx);
1436
1437         /* Store Tx itr in timer slot 0 */
1438         itr |= (q_vector->tx.itr & FM10K_ITR_MAX);
1439
1440         /* Shift Rx itr to timer slot 1 */
1441         itr |= (q_vector->rx.itr & FM10K_ITR_MAX) << FM10K_ITR_INTERVAL1_SHIFT;
1442
1443         /* Write the final value to the ITR register */
1444         writel(itr, q_vector->itr);
1445 }
1446
1447 static int fm10k_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
1448 {
1449         struct fm10k_q_vector *q_vector =
1450                                container_of(napi, struct fm10k_q_vector, napi);
1451         struct fm10k_ring *ring;
1452         int per_ring_budget, work_done = 0;
1453         bool clean_complete = true;
1454
1455         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->tx) {
1456                 if (!fm10k_clean_tx_irq(q_vector, ring, budget))
1457                         clean_complete = false;
1458         }
1459
1460         /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
1461         if (budget <= 0)
1462                 return budget;
1463
1464         /* attempt to distribute budget to each queue fairly, but don't
1465          * allow the budget to go below 1 because we'll exit polling
1466          */
1467         if (q_vector->rx.count > 1)
1468                 per_ring_budget = max(budget / q_vector->rx.count, 1);
1469         else
1470                 per_ring_budget = budget;
1471
1472         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1473                 int work = fm10k_clean_rx_irq(q_vector, ring, per_ring_budget);
1474
1475                 work_done += work;
1476                 if (work >= per_ring_budget)
1477                         clean_complete = false;
1478         }
1479
1480         /* If all work not completed, return budget and keep polling */
1481         if (!clean_complete)
1482                 return budget;
1483
1484         /* all work done, exit the polling mode */
1485         napi_complete_done(napi, work_done);
1486
1487         /* re-enable the q_vector */
1488         fm10k_qv_enable(q_vector);
1489
1490         return min(work_done, budget - 1);
1491 }
1492
1493 /**
1494  * fm10k_set_qos_queues: Allocate queues for a QOS-enabled device
1495  * @interface: board private structure to initialize
1496  *
1497  * When QoS (Quality of Service) is enabled, allocate queues for
1498  * each traffic class.  If multiqueue isn't available,then abort QoS
1499  * initialization.
1500  *
1501  * This function handles all combinations of Qos and RSS.
1502  *
1503  **/
1504 static bool fm10k_set_qos_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1505 {
1506         struct net_device *dev = interface->netdev;
1507         struct fm10k_ring_feature *f;
1508         int rss_i, i;
1509         int pcs;
1510
1511         /* Map queue offset and counts onto allocated tx queues */
1512         pcs = netdev_get_num_tc(dev);
1513
1514         if (pcs <= 1)
1515                 return false;
1516
1517         /* set QoS mask and indices */
1518         f = &interface->ring_feature[RING_F_QOS];
1519         f->indices = pcs;
1520         f->mask = BIT(fls(pcs - 1)) - 1;
1521
1522         /* determine the upper limit for our current DCB mode */
1523         rss_i = interface->hw.mac.max_queues / pcs;
1524         rss_i = BIT(fls(rss_i) - 1);
1525
1526         /* set RSS mask and indices */
1527         f = &interface->ring_feature[RING_F_RSS];
1528         rss_i = min_t(u16, rss_i, f->limit);
1529         f->indices = rss_i;
1530         f->mask = BIT(fls(rss_i - 1)) - 1;
1531
1532         /* configure pause class to queue mapping */
1533         for (i = 0; i < pcs; i++)
1534                 netdev_set_tc_queue(dev, i, rss_i, rss_i * i);
1535
1536         interface->num_rx_queues = rss_i * pcs;
1537         interface->num_tx_queues = rss_i * pcs;
1538
1539         return true;
1540 }
1541
1542 /**
1543  * fm10k_set_rss_queues: Allocate queues for RSS
1544  * @interface: board private structure to initialize
1545  *
1546  * This is our "base" multiqueue mode.  RSS (Receive Side Scaling) will try
1547  * to allocate one Rx queue per CPU, and if available, one Tx queue per CPU.
1548  *
1549  **/
1550 static bool fm10k_set_rss_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1551 {
1552         struct fm10k_ring_feature *f;
1553         u16 rss_i;
1554
1555         f = &interface->ring_feature[RING_F_RSS];
1556         rss_i = min_t(u16, interface->hw.mac.max_queues, f->limit);
1557
1558         /* record indices and power of 2 mask for RSS */
1559         f->indices = rss_i;
1560         f->mask = BIT(fls(rss_i - 1)) - 1;
1561
1562         interface->num_rx_queues = rss_i;
1563         interface->num_tx_queues = rss_i;
1564
1565         return true;
1566 }
1567
1568 /**
1569  * fm10k_set_num_queues: Allocate queues for device, feature dependent
1570  * @interface: board private structure to initialize
1571  *
1572  * This is the top level queue allocation routine.  The order here is very
1573  * important, starting with the "most" number of features turned on at once,
1574  * and ending with the smallest set of features.  This way large combinations
1575  * can be allocated if they're turned on, and smaller combinations are the
1576  * fallthrough conditions.
1577  *
1578  **/
1579 static void fm10k_set_num_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1580 {
1581         /* Attempt to setup QoS and RSS first */
1582         if (fm10k_set_qos_queues(interface))
1583                 return;
1584
1585         /* If we don't have QoS, just fallback to only RSS. */
1586         fm10k_set_rss_queues(interface);
1587 }
1588
1589 /**
1590  * fm10k_reset_num_queues - Reset the number of queues to zero
1591  * @interface: board private structure
1592  *
1593  * This function should be called whenever we need to reset the number of
1594  * queues after an error condition.
1595  */
1596 static void fm10k_reset_num_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1597 {
1598         interface->num_tx_queues = 0;
1599         interface->num_rx_queues = 0;
1600         interface->num_q_vectors = 0;
1601 }
1602
1603 /**
1604  * fm10k_alloc_q_vector - Allocate memory for a single interrupt vector
1605  * @interface: board private structure to initialize
1606  * @v_count: q_vectors allocated on interface, used for ring interleaving
1607  * @v_idx: index of vector in interface struct
1608  * @txr_count: total number of Tx rings to allocate
1609  * @txr_idx: index of first Tx ring to allocate
1610  * @rxr_count: total number of Rx rings to allocate
1611  * @rxr_idx: index of first Rx ring to allocate
1612  *
1613  * We allocate one q_vector.  If allocation fails we return -ENOMEM.
1614  **/
1615 static int fm10k_alloc_q_vector(struct fm10k_intfc *interface,
1616                                 unsigned int v_count, unsigned int v_idx,
1617                                 unsigned int txr_count, unsigned int txr_idx,
1618                                 unsigned int rxr_count, unsigned int rxr_idx)
1619 {
1620         struct fm10k_q_vector *q_vector;
1621         struct fm10k_ring *ring;
1622         int ring_count, size;
1623
1624         ring_count = txr_count + rxr_count;
1625         size = sizeof(struct fm10k_q_vector) +
1626                (sizeof(struct fm10k_ring) * ring_count);
1627
1628         /* allocate q_vector and rings */
1629         q_vector = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
1630         if (!q_vector)
1631                 return -ENOMEM;
1632
1633         /* initialize NAPI */
1634         netif_napi_add(interface->netdev, &q_vector->napi,
1635                        fm10k_poll, NAPI_POLL_WEIGHT);
1636
1637         /* tie q_vector and interface together */
1638         interface->q_vector[v_idx] = q_vector;
1639         q_vector->interface = interface;
1640         q_vector->v_idx = v_idx;
1641
1642         /* initialize pointer to rings */
1643         ring = q_vector->ring;
1644
1645         /* save Tx ring container info */
1646         q_vector->tx.ring = ring;
1647         q_vector->tx.work_limit = FM10K_DEFAULT_TX_WORK;
1648         q_vector->tx.itr = interface->tx_itr;
1649         q_vector->tx.itr_scale = interface->hw.mac.itr_scale;
1650         q_vector->tx.count = txr_count;
1651
1652         while (txr_count) {
1653                 /* assign generic ring traits */
1654                 ring->dev = &interface->pdev->dev;
1655                 ring->netdev = interface->netdev;
1656
1657                 /* configure backlink on ring */
1658                 ring->q_vector = q_vector;
1659
1660                 /* apply Tx specific ring traits */
1661                 ring->count = interface->tx_ring_count;
1662                 ring->queue_index = txr_idx;
1663
1664                 /* assign ring to interface */
1665                 interface->tx_ring[txr_idx] = ring;
1666
1667                 /* update count and index */
1668                 txr_count--;
1669                 txr_idx += v_count;
1670
1671                 /* push pointer to next ring */
1672                 ring++;
1673         }
1674
1675         /* save Rx ring container info */
1676         q_vector->rx.ring = ring;
1677         q_vector->rx.itr = interface->rx_itr;
1678         q_vector->rx.itr_scale = interface->hw.mac.itr_scale;
1679         q_vector->rx.count = rxr_count;
1680
1681         while (rxr_count) {
1682                 /* assign generic ring traits */
1683                 ring->dev = &interface->pdev->dev;
1684                 ring->netdev = interface->netdev;
1685                 rcu_assign_pointer(ring->l2_accel, interface->l2_accel);
1686
1687                 /* configure backlink on ring */
1688                 ring->q_vector = q_vector;
1689
1690                 /* apply Rx specific ring traits */
1691                 ring->count = interface->rx_ring_count;
1692                 ring->queue_index = rxr_idx;
1693
1694                 /* assign ring to interface */
1695                 interface->rx_ring[rxr_idx] = ring;
1696
1697                 /* update count and index */
1698                 rxr_count--;
1699                 rxr_idx += v_count;
1700
1701                 /* push pointer to next ring */
1702                 ring++;
1703         }
1704
1705         fm10k_dbg_q_vector_init(q_vector);
1706
1707         return 0;
1708 }
1709
1710 /**
1711  * fm10k_free_q_vector - Free memory allocated for specific interrupt vector
1712  * @interface: board private structure to initialize
1713  * @v_idx: Index of vector to be freed
1714  *
1715  * This function frees the memory allocated to the q_vector.  In addition if
1716  * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
1717  * to freeing the q_vector.
1718  **/
1719 static void fm10k_free_q_vector(struct fm10k_intfc *interface, int v_idx)
1720 {
1721         struct fm10k_q_vector *q_vector = interface->q_vector[v_idx];
1722         struct fm10k_ring *ring;
1723
1724         fm10k_dbg_q_vector_exit(q_vector);
1725
1726         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->tx)
1727                 interface->tx_ring[ring->queue_index] = NULL;
1728
1729         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->rx)
1730                 interface->rx_ring[ring->queue_index] = NULL;
1731
1732         interface->q_vector[v_idx] = NULL;
1733         netif_napi_del(&q_vector->napi);
1734         kfree_rcu(q_vector, rcu);
1735 }
1736
1737 /**
1738  * fm10k_alloc_q_vectors - Allocate memory for interrupt vectors
1739  * @interface: board private structure to initialize
1740  *
1741  * We allocate one q_vector per queue interrupt.  If allocation fails we
1742  * return -ENOMEM.
1743  **/
1744 static int fm10k_alloc_q_vectors(struct fm10k_intfc *interface)
1745 {
1746         unsigned int q_vectors = interface->num_q_vectors;
1747         unsigned int rxr_remaining = interface->num_rx_queues;
1748         unsigned int txr_remaining = interface->num_tx_queues;
1749         unsigned int rxr_idx = 0, txr_idx = 0, v_idx = 0;
1750         int err;
1751
1752         if (q_vectors >= (rxr_remaining + txr_remaining)) {
1753                 for (; rxr_remaining; v_idx++) {
1754                         err = fm10k_alloc_q_vector(interface, q_vectors, v_idx,
1755                                                    0, 0, 1, rxr_idx);
1756                         if (err)
1757                                 goto err_out;
1758
1759                         /* update counts and index */
1760                         rxr_remaining--;
1761                         rxr_idx++;
1762                 }
1763         }
1764
1765         for (; v_idx < q_vectors; v_idx++) {
1766                 int rqpv = DIV_ROUND_UP(rxr_remaining, q_vectors - v_idx);
1767                 int tqpv = DIV_ROUND_UP(txr_remaining, q_vectors - v_idx);
1768
1769                 err = fm10k_alloc_q_vector(interface, q_vectors, v_idx,
1770                                            tqpv, txr_idx,
1771                                            rqpv, rxr_idx);
1772
1773                 if (err)
1774                         goto err_out;
1775
1776                 /* update counts and index */
1777                 rxr_remaining -= rqpv;
1778                 txr_remaining -= tqpv;
1779                 rxr_idx++;
1780                 txr_idx++;
1781         }
1782
1783         return 0;
1784
1785 err_out:
1786         fm10k_reset_num_queues(interface);
1787
1788         while (v_idx--)
1789                 fm10k_free_q_vector(interface, v_idx);
1790
1791         return -ENOMEM;
1792 }
1793
1794 /**
1795  * fm10k_free_q_vectors - Free memory allocated for interrupt vectors
1796  * @interface: board private structure to initialize
1797  *
1798  * This function frees the memory allocated to the q_vectors.  In addition if
1799  * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
1800  * to freeing the q_vector.
1801  **/
1802 static void fm10k_free_q_vectors(struct fm10k_intfc *interface)
1803 {
1804         int v_idx = interface->num_q_vectors;
1805
1806         fm10k_reset_num_queues(interface);
1807
1808         while (v_idx--)
1809                 fm10k_free_q_vector(interface, v_idx);
1810 }
1811
1812 /**
1813  * f10k_reset_msix_capability - reset MSI-X capability
1814  * @interface: board private structure to initialize
1815  *
1816  * Reset the MSI-X capability back to its starting state
1817  **/
1818 static void fm10k_reset_msix_capability(struct fm10k_intfc *interface)
1819 {
1820         pci_disable_msix(interface->pdev);
1821         kfree(interface->msix_entries);
1822         interface->msix_entries = NULL;
1823 }
1824
1825 /**
1826  * f10k_init_msix_capability - configure MSI-X capability
1827  * @interface: board private structure to initialize
1828  *
1829  * Attempt to configure the interrupts using the best available
1830  * capabilities of the hardware and the kernel.
1831  **/
1832 static int fm10k_init_msix_capability(struct fm10k_intfc *interface)
1833 {
1834         struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1835         int v_budget, vector;
1836
1837         /* It's easy to be greedy for MSI-X vectors, but it really
1838          * doesn't do us much good if we have a lot more vectors
1839          * than CPU's.  So let's be conservative and only ask for
1840          * (roughly) the same number of vectors as there are CPU's.
1841          * the default is to use pairs of vectors
1842          */
1843         v_budget = max(interface->num_rx_queues, interface->num_tx_queues);
1844         v_budget = min_t(u16, v_budget, num_online_cpus());
1845
1846         /* account for vectors not related to queues */
1847         v_budget += NON_Q_VECTORS(hw);
1848
1849         /* At the same time, hardware can only support a maximum of
1850          * hw.mac->max_msix_vectors vectors.  With features
1851          * such as RSS and VMDq, we can easily surpass the number of Rx and Tx
1852          * descriptor queues supported by our device.  Thus, we cap it off in
1853          * those rare cases where the cpu count also exceeds our vector limit.
1854          */
1855         v_budget = min_t(int, v_budget, hw->mac.max_msix_vectors);
1856
1857         /* A failure in MSI-X entry allocation is fatal. */
1858         interface->msix_entries = kcalloc(v_budget, sizeof(struct msix_entry),
1859                                           GFP_KERNEL);
1860         if (!interface->msix_entries)
1861                 return -ENOMEM;
1862
1863         /* populate entry values */
1864         for (vector = 0; vector < v_budget; vector++)
1865                 interface->msix_entries[vector].entry = vector;
1866
1867         /* Attempt to enable MSI-X with requested value */
1868         v_budget = pci_enable_msix_range(interface->pdev,
1869                                          interface->msix_entries,
1870                                          MIN_MSIX_COUNT(hw),
1871                                          v_budget);
1872         if (v_budget < 0) {
1873                 kfree(interface->msix_entries);
1874                 interface->msix_entries = NULL;
1875                 return v_budget;
1876         }
1877
1878         /* record the number of queues available for q_vectors */
1879         interface->num_q_vectors = v_budget - NON_Q_VECTORS(hw);
1880
1881         return 0;
1882 }
1883
1884 /**
1885  * fm10k_cache_ring_qos - Descriptor ring to register mapping for QoS
1886  * @interface: Interface structure continaining rings and devices
1887  *
1888  * Cache the descriptor ring offsets for Qos
1889  **/
1890 static bool fm10k_cache_ring_qos(struct fm10k_intfc *interface)
1891 {
1892         struct net_device *dev = interface->netdev;
1893         int pc, offset, rss_i, i, q_idx;
1894         u16 pc_stride = interface->ring_feature[RING_F_QOS].mask + 1;
1895         u8 num_pcs = netdev_get_num_tc(dev);
1896
1897         if (num_pcs <= 1)
1898                 return false;
1899
1900         rss_i = interface->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
1901
1902         for (pc = 0, offset = 0; pc < num_pcs; pc++, offset += rss_i) {
1903                 q_idx = pc;
1904                 for (i = 0; i < rss_i; i++) {
1905                         interface->tx_ring[offset + i]->reg_idx = q_idx;
1906                         interface->tx_ring[offset + i]->qos_pc = pc;
1907                         interface->rx_ring[offset + i]->reg_idx = q_idx;
1908                         interface->rx_ring[offset + i]->qos_pc = pc;
1909                         q_idx += pc_stride;
1910                 }
1911         }
1912
1913         return true;
1914 }
1915
1916 /**
1917  * fm10k_cache_ring_rss - Descriptor ring to register mapping for RSS
1918  * @interface: Interface structure continaining rings and devices
1919  *
1920  * Cache the descriptor ring offsets for RSS
1921  **/
1922 static void fm10k_cache_ring_rss(struct fm10k_intfc *interface)
1923 {
1924         int i;
1925
1926         for (i = 0; i < interface->num_rx_queues; i++)
1927                 interface->rx_ring[i]->reg_idx = i;
1928
1929         for (i = 0; i < interface->num_tx_queues; i++)
1930                 interface->tx_ring[i]->reg_idx = i;
1931 }
1932
1933 /**
1934  * fm10k_assign_rings - Map rings to network devices
1935  * @interface: Interface structure containing rings and devices
1936  *
1937  * This function is meant to go though and configure both the network
1938  * devices so that they contain rings, and configure the rings so that
1939  * they function with their network devices.
1940  **/
1941 static void fm10k_assign_rings(struct fm10k_intfc *interface)
1942 {
1943         if (fm10k_cache_ring_qos(interface))
1944                 return;
1945
1946         fm10k_cache_ring_rss(interface);
1947 }
1948
1949 static void fm10k_init_reta(struct fm10k_intfc *interface)
1950 {
1951         u16 i, rss_i = interface->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
1952         u32 reta;
1953
1954         /* If the Rx flow indirection table has been configured manually, we
1955          * need to maintain it when possible.
1956          */
1957         if (netif_is_rxfh_configured(interface->netdev)) {
1958                 for (i = FM10K_RETA_SIZE; i--;) {
1959                         reta = interface->reta[i];
1960                         if ((((reta << 24) >> 24) < rss_i) &&
1961                             (((reta << 16) >> 24) < rss_i) &&
1962                             (((reta <<  8) >> 24) < rss_i) &&
1963                             (((reta)       >> 24) < rss_i))
1964                                 continue;
1965
1966                         /* this should never happen */
1967                         dev_err(&interface->pdev->dev,
1968                                 "RSS indirection table assigned flows out of queue bounds. Reconfiguring.\n");
1969                         goto repopulate_reta;
1970                 }
1971
1972                 /* do nothing if all of the elements are in bounds */
1973                 return;
1974         }
1975
1976 repopulate_reta:
1977         fm10k_write_reta(interface, NULL);
1978 }
1979
1980 /**
1981  * fm10k_init_queueing_scheme - Determine proper queueing scheme
1982  * @interface: board private structure to initialize
1983  *
1984  * We determine which queueing scheme to use based on...
1985  * - Hardware queue count (num_*_queues)
1986  *   - defined by miscellaneous hardware support/features (RSS, etc.)
1987  **/
1988 int fm10k_init_queueing_scheme(struct fm10k_intfc *interface)
1989 {
1990         int err;
1991
1992         /* Number of supported queues */
1993         fm10k_set_num_queues(interface);
1994
1995         /* Configure MSI-X capability */
1996         err = fm10k_init_msix_capability(interface);
1997         if (err) {
1998                 dev_err(&interface->pdev->dev,
1999                         "Unable to initialize MSI-X capability\n");
2000                 goto err_init_msix;
2001         }
2002
2003         /* Allocate memory for queues */
2004         err = fm10k_alloc_q_vectors(interface);
2005         if (err) {
2006                 dev_err(&interface->pdev->dev,
2007                         "Unable to allocate queue vectors\n");
2008                 goto err_alloc_q_vectors;
2009         }
2010
2011         /* Map rings to devices, and map devices to physical queues */
2012         fm10k_assign_rings(interface);
2013
2014         /* Initialize RSS redirection table */
2015         fm10k_init_reta(interface);
2016
2017         return 0;
2018
2019 err_alloc_q_vectors:
2020         fm10k_reset_msix_capability(interface);
2021 err_init_msix:
2022         fm10k_reset_num_queues(interface);
2023         return err;
2024 }
2025
2026 /**
2027  * fm10k_clear_queueing_scheme - Clear the current queueing scheme settings
2028  * @interface: board private structure to clear queueing scheme on
2029  *
2030  * We go through and clear queueing specific resources and reset the structure
2031  * to pre-load conditions
2032  **/
2033 void fm10k_clear_queueing_scheme(struct fm10k_intfc *interface)
2034 {
2035         fm10k_free_q_vectors(interface);
2036         fm10k_reset_msix_capability(interface);
2037 }