GNU Linux-libre 4.19.245-gnu1
[releases.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         unsigned long size;
52         u16 i;
53
54         /* ring already cleared, nothing to do */
55         if (!tx_ring->tx_buf)
56                 return;
57
58         /* Free all the Tx ring sk_bufss */
59         for (i = 0; i < tx_ring->count; i++)
60                 ice_unmap_and_free_tx_buf(tx_ring, &tx_ring->tx_buf[i]);
61
62         size = sizeof(struct ice_tx_buf) * tx_ring->count;
63         memset(tx_ring->tx_buf, 0, size);
64
65         /* Zero out the descriptor ring */
66         memset(tx_ring->desc, 0, tx_ring->size);
67
68         tx_ring->next_to_use = 0;
69         tx_ring->next_to_clean = 0;
70
71         if (!tx_ring->netdev)
72                 return;
73
74         /* cleanup Tx queue statistics */
75         netdev_tx_reset_queue(txring_txq(tx_ring));
76 }
77
78 /**
79  * ice_free_tx_ring - Free Tx resources per queue
80  * @tx_ring: Tx descriptor ring for a specific queue
81  *
82  * Free all transmit software resources
83  */
84 void ice_free_tx_ring(struct ice_ring *tx_ring)
85 {
86         ice_clean_tx_ring(tx_ring);
87         devm_kfree(tx_ring->dev, tx_ring->tx_buf);
88         tx_ring->tx_buf = NULL;
89
90         if (tx_ring->desc) {
91                 dmam_free_coherent(tx_ring->dev, tx_ring->size,
92                                    tx_ring->desc, tx_ring->dma);
93                 tx_ring->desc = NULL;
94         }
95 }
96
97 /**
98  * ice_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
99  * @vsi: the VSI we care about
100  * @tx_ring: Tx ring to clean
101  * @napi_budget: Used to determine if we are in netpoll
102  *
103  * Returns true if there's any budget left (e.g. the clean is finished)
104  */
105 static bool ice_clean_tx_irq(struct ice_vsi *vsi, struct ice_ring *tx_ring,
106                              int napi_budget)
107 {
108         unsigned int total_bytes = 0, total_pkts = 0;
109         unsigned int budget = vsi->work_lmt;
110         s16 i = tx_ring->next_to_clean;
111         struct ice_tx_desc *tx_desc;
112         struct ice_tx_buf *tx_buf;
113
114         tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
115         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, i);
116         i -= tx_ring->count;
117
118         do {
119                 struct ice_tx_desc *eop_desc = tx_buf->next_to_watch;
120
121                 /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
122                 if (!eop_desc)
123                         break;
124
125                 smp_rmb();      /* prevent any other reads prior to eop_desc */
126
127                 /* if the descriptor isn't done, no work yet to do */
128                 if (!(eop_desc->cmd_type_offset_bsz &
129                       cpu_to_le64(ICE_TX_DESC_DTYPE_DESC_DONE)))
130                         break;
131
132                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
133                 tx_buf->next_to_watch = NULL;
134
135                 /* update the statistics for this packet */
136                 total_bytes += tx_buf->bytecount;
137                 total_pkts += tx_buf->gso_segs;
138
139                 /* free the skb */
140                 napi_consume_skb(tx_buf->skb, napi_budget);
141
142                 /* unmap skb header data */
143                 dma_unmap_single(tx_ring->dev,
144                                  dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
145                                  dma_unmap_len(tx_buf, len),
146                                  DMA_TO_DEVICE);
147
148                 /* clear tx_buf data */
149                 tx_buf->skb = NULL;
150                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
151
152                 /* unmap remaining buffers */
153                 while (tx_desc != eop_desc) {
154                         tx_buf++;
155                         tx_desc++;
156                         i++;
157                         if (unlikely(!i)) {
158                                 i -= tx_ring->count;
159                                 tx_buf = tx_ring->tx_buf;
160                                 tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
161                         }
162
163                         /* unmap any remaining paged data */
164                         if (dma_unmap_len(tx_buf, len)) {
165                                 dma_unmap_page(tx_ring->dev,
166                                                dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
167                                                dma_unmap_len(tx_buf, len),
168                                                DMA_TO_DEVICE);
169                                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
170                         }
171                 }
172
173                 /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
174                 tx_buf++;
175                 tx_desc++;
176                 i++;
177                 if (unlikely(!i)) {
178                         i -= tx_ring->count;
179                         tx_buf = tx_ring->tx_buf;
180                         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
181                 }
182
183                 prefetch(tx_desc);
184
185                 /* update budget accounting */
186                 budget--;
187         } while (likely(budget));
188
189         i += tx_ring->count;
190         tx_ring->next_to_clean = i;
191         u64_stats_update_begin(&tx_ring->syncp);
192         tx_ring->stats.bytes += total_bytes;
193         tx_ring->stats.pkts += total_pkts;
194         u64_stats_update_end(&tx_ring->syncp);
195         tx_ring->q_vector->tx.total_bytes += total_bytes;
196         tx_ring->q_vector->tx.total_pkts += total_pkts;
197
198         netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring), total_pkts,
199                                   total_bytes);
200
201 #define TX_WAKE_THRESHOLD ((s16)(DESC_NEEDED * 2))
202         if (unlikely(total_pkts && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
203                      (ICE_DESC_UNUSED(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
204                 /* Make sure that anybody stopping the queue after this
205                  * sees the new next_to_clean.
206                  */
207                 smp_mb();
208                 if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
209                                              tx_ring->q_index) &&
210                    !test_bit(__ICE_DOWN, vsi->state)) {
211                         netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
212                                             tx_ring->q_index);
213                         ++tx_ring->tx_stats.restart_q;
214                 }
215         }
216
217         return !!budget;
218 }
219
220 /**
221  * ice_setup_tx_ring - Allocate the Tx descriptors
222  * @tx_ring: the tx ring to set up
223  *
224  * Return 0 on success, negative on error
225  */
226 int ice_setup_tx_ring(struct ice_ring *tx_ring)
227 {
228         struct device *dev = tx_ring->dev;
229         int bi_size;
230
231         if (!dev)
232                 return -ENOMEM;
233
234         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
235         WARN_ON(tx_ring->tx_buf);
236         bi_size = sizeof(struct ice_tx_buf) * tx_ring->count;
237         tx_ring->tx_buf = devm_kzalloc(dev, bi_size, GFP_KERNEL);
238         if (!tx_ring->tx_buf)
239                 return -ENOMEM;
240
241         /* round up to nearest 4K */
242         tx_ring->size = tx_ring->count * sizeof(struct ice_tx_desc);
243         tx_ring->size = ALIGN(tx_ring->size, 4096);
244         tx_ring->desc = dmam_alloc_coherent(dev, tx_ring->size, &tx_ring->dma,
245                                             GFP_KERNEL);
246         if (!tx_ring->desc) {
247                 dev_err(dev, "Unable to allocate memory for the Tx descriptor ring, size=%d\n",
248                         tx_ring->size);
249                 goto err;
250         }
251
252         tx_ring->next_to_use = 0;
253         tx_ring->next_to_clean = 0;
254         return 0;
255
256 err:
257         devm_kfree(dev, tx_ring->tx_buf);
258         tx_ring->tx_buf = NULL;
259         return -ENOMEM;
260 }
261
262 /**
263  * ice_clean_rx_ring - Free Rx buffers
264  * @rx_ring: ring to be cleaned
265  */
266 void ice_clean_rx_ring(struct ice_ring *rx_ring)
267 {
268         struct device *dev = rx_ring->dev;
269         unsigned long size;
270         u16 i;
271
272         /* ring already cleared, nothing to do */
273         if (!rx_ring->rx_buf)
274                 return;
275
276         /* Free all the Rx ring sk_buffs */
277         for (i = 0; i < rx_ring->count; i++) {
278                 struct ice_rx_buf *rx_buf = &rx_ring->rx_buf[i];
279
280                 if (rx_buf->skb) {
281                         dev_kfree_skb(rx_buf->skb);
282                         rx_buf->skb = NULL;
283                 }
284                 if (!rx_buf->page)
285                         continue;
286
287                 dma_unmap_page(dev, rx_buf->dma, PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
288                 __free_pages(rx_buf->page, 0);
289
290                 rx_buf->page = NULL;
291                 rx_buf->page_offset = 0;
292         }
293
294         size = sizeof(struct ice_rx_buf) * rx_ring->count;
295         memset(rx_ring->rx_buf, 0, size);
296
297         /* Zero out the descriptor ring */
298         memset(rx_ring->desc, 0, rx_ring->size);
299
300         rx_ring->next_to_alloc = 0;
301         rx_ring->next_to_clean = 0;
302         rx_ring->next_to_use = 0;
303 }
304
305 /**
306  * ice_free_rx_ring - Free Rx resources
307  * @rx_ring: ring to clean the resources from
308  *
309  * Free all receive software resources
310  */
311 void ice_free_rx_ring(struct ice_ring *rx_ring)
312 {
313         ice_clean_rx_ring(rx_ring);
314         devm_kfree(rx_ring->dev, rx_ring->rx_buf);
315         rx_ring->rx_buf = NULL;
316
317         if (rx_ring->desc) {
318                 dmam_free_coherent(rx_ring->dev, rx_ring->size,
319                                    rx_ring->desc, rx_ring->dma);
320                 rx_ring->desc = NULL;
321         }
322 }
323
324 /**
325  * ice_setup_rx_ring - Allocate the Rx descriptors
326  * @rx_ring: the rx ring to set up
327  *
328  * Return 0 on success, negative on error
329  */
330 int ice_setup_rx_ring(struct ice_ring *rx_ring)
331 {
332         struct device *dev = rx_ring->dev;
333         int bi_size;
334
335         if (!dev)
336                 return -ENOMEM;
337
338         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
339         WARN_ON(rx_ring->rx_buf);
340         bi_size = sizeof(struct ice_rx_buf) * rx_ring->count;
341         rx_ring->rx_buf = devm_kzalloc(dev, bi_size, GFP_KERNEL);
342         if (!rx_ring->rx_buf)
343                 return -ENOMEM;
344
345         /* round up to nearest 4K */
346         rx_ring->size = rx_ring->count * sizeof(union ice_32byte_rx_desc);
347         rx_ring->size = ALIGN(rx_ring->size, 4096);
348         rx_ring->desc = dmam_alloc_coherent(dev, rx_ring->size, &rx_ring->dma,
349                                             GFP_KERNEL);
350         if (!rx_ring->desc) {
351                 dev_err(dev, "Unable to allocate memory for the Rx descriptor ring, size=%d\n",
352                         rx_ring->size);
353                 goto err;
354         }
355
356         rx_ring->next_to_use = 0;
357         rx_ring->next_to_clean = 0;
358         return 0;
359
360 err:
361         devm_kfree(dev, rx_ring->rx_buf);
362         rx_ring->rx_buf = NULL;
363         return -ENOMEM;
364 }
365
366 /**
367  * ice_release_rx_desc - Store the new tail and head values
368  * @rx_ring: ring to bump
369  * @val: new head index
370  */
371 static void ice_release_rx_desc(struct ice_ring *rx_ring, u32 val)
372 {
373         rx_ring->next_to_use = val;
374
375         /* update next to alloc since we have filled the ring */
376         rx_ring->next_to_alloc = val;
377
378         /* Force memory writes to complete before letting h/w
379          * know there are new descriptors to fetch.  (Only
380          * applicable for weak-ordered memory model archs,
381          * such as IA-64).
382          */
383         wmb();
384         writel(val, rx_ring->tail);
385 }
386
387 /**
388  * ice_alloc_mapped_page - recycle or make a new page
389  * @rx_ring: ring to use
390  * @bi: rx_buf struct to modify
391  *
392  * Returns true if the page was successfully allocated or
393  * reused.
394  */
395 static bool ice_alloc_mapped_page(struct ice_ring *rx_ring,
396                                   struct ice_rx_buf *bi)
397 {
398         struct page *page = bi->page;
399         dma_addr_t dma;
400
401         /* since we are recycling buffers we should seldom need to alloc */
402         if (likely(page)) {
403                 rx_ring->rx_stats.page_reuse_count++;
404                 return true;
405         }
406
407         /* alloc new page for storage */
408         page = alloc_page(GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
409         if (unlikely(!page)) {
410                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
411                 return false;
412         }
413
414         /* map page for use */
415         dma = dma_map_page(rx_ring->dev, page, 0, PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
416
417         /* if mapping failed free memory back to system since
418          * there isn't much point in holding memory we can't use
419          */
420         if (dma_mapping_error(rx_ring->dev, dma)) {
421                 __free_pages(page, 0);
422                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
423                 return false;
424         }
425
426         bi->dma = dma;
427         bi->page = page;
428         bi->page_offset = 0;
429
430         return true;
431 }
432
433 /**
434  * ice_alloc_rx_bufs - Replace used receive buffers
435  * @rx_ring: ring to place buffers on
436  * @cleaned_count: number of buffers to replace
437  *
438  * Returns false if all allocations were successful, true if any fail
439  */
440 bool ice_alloc_rx_bufs(struct ice_ring *rx_ring, u16 cleaned_count)
441 {
442         union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc;
443         u16 ntu = rx_ring->next_to_use;
444         struct ice_rx_buf *bi;
445
446         /* do nothing if no valid netdev defined */
447         if (!rx_ring->netdev || !cleaned_count)
448                 return false;
449
450         /* get the RX descriptor and buffer based on next_to_use */
451         rx_desc = ICE_RX_DESC(rx_ring, ntu);
452         bi = &rx_ring->rx_buf[ntu];
453
454         do {
455                 if (!ice_alloc_mapped_page(rx_ring, bi))
456                         goto no_bufs;
457
458                 /* Refresh the desc even if buffer_addrs didn't change
459                  * because each write-back erases this info.
460                  */
461                 rx_desc->read.pkt_addr = cpu_to_le64(bi->dma + bi->page_offset);
462
463                 rx_desc++;
464                 bi++;
465                 ntu++;
466                 if (unlikely(ntu == rx_ring->count)) {
467                         rx_desc = ICE_RX_DESC(rx_ring, 0);
468                         bi = rx_ring->rx_buf;
469                         ntu = 0;
470                 }
471
472                 /* clear the status bits for the next_to_use descriptor */
473                 rx_desc->wb.status_error0 = 0;
474
475                 cleaned_count--;
476         } while (cleaned_count);
477
478         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
479                 ice_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
480
481         return false;
482
483 no_bufs:
484         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
485                 ice_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
486
487         /* make sure to come back via polling to try again after
488          * allocation failure
489          */
490         return true;
491 }
492
493 /**
494  * ice_page_is_reserved - check if reuse is possible
495  * @page: page struct to check
496  */
497 static bool ice_page_is_reserved(struct page *page)
498 {
499         return (page_to_nid(page) != numa_mem_id()) || page_is_pfmemalloc(page);
500 }
501
502 /**
503  * ice_add_rx_frag - Add contents of Rx buffer to sk_buff
504  * @rx_buf: buffer containing page to add
505  * @rx_desc: descriptor containing length of buffer written by hardware
506  * @skb: sk_buf to place the data into
507  *
508  * This function will add the data contained in rx_buf->page to the skb.
509  * This is done either through a direct copy if the data in the buffer is
510  * less than the skb header size, otherwise it will just attach the page as
511  * a frag to the skb.
512  *
513  * The function will then update the page offset if necessary and return
514  * true if the buffer can be reused by the adapter.
515  */
516 static bool ice_add_rx_frag(struct ice_rx_buf *rx_buf,
517                             union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc,
518                             struct sk_buff *skb)
519 {
520 #if (PAGE_SIZE < 8192)
521         unsigned int truesize = ICE_RXBUF_2048;
522 #else
523         unsigned int last_offset = PAGE_SIZE - ICE_RXBUF_2048;
524         unsigned int truesize;
525 #endif /* PAGE_SIZE < 8192) */
526
527         struct page *page;
528         unsigned int size;
529
530         size = le16_to_cpu(rx_desc->wb.pkt_len) &
531                 ICE_RX_FLX_DESC_PKT_LEN_M;
532
533         page = rx_buf->page;
534
535 #if (PAGE_SIZE >= 8192)
536         truesize = ALIGN(size, L1_CACHE_BYTES);
537 #endif /* PAGE_SIZE >= 8192) */
538
539         /* will the data fit in the skb we allocated? if so, just
540          * copy it as it is pretty small anyway
541          */
542         if (size <= ICE_RX_HDR_SIZE && !skb_is_nonlinear(skb)) {
543                 unsigned char *va = page_address(page) + rx_buf->page_offset;
544
545                 memcpy(__skb_put(skb, size), va, ALIGN(size, sizeof(long)));
546
547                 /* page is not reserved, we can reuse buffer as-is */
548                 if (likely(!ice_page_is_reserved(page)))
549                         return true;
550
551                 /* this page cannot be reused so discard it */
552                 __free_pages(page, 0);
553                 return false;
554         }
555
556         skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, page,
557                         rx_buf->page_offset, size, truesize);
558
559         /* avoid re-using remote pages */
560         if (unlikely(ice_page_is_reserved(page)))
561                 return false;
562
563 #if (PAGE_SIZE < 8192)
564         /* if we are only owner of page we can reuse it */
565         if (unlikely(page_count(page) != 1))
566                 return false;
567
568         /* flip page offset to other buffer */
569         rx_buf->page_offset ^= truesize;
570 #else
571         /* move offset up to the next cache line */
572         rx_buf->page_offset += truesize;
573
574         if (rx_buf->page_offset > last_offset)
575                 return false;
576 #endif /* PAGE_SIZE < 8192) */
577
578         /* Even if we own the page, we are not allowed to use atomic_set()
579          * This would break get_page_unless_zero() users.
580          */
581         get_page(rx_buf->page);
582
583         return true;
584 }
585
586 /**
587  * ice_reuse_rx_page - page flip buffer and store it back on the ring
588  * @rx_ring: rx descriptor ring to store buffers on
589  * @old_buf: donor buffer to have page reused
590  *
591  * Synchronizes page for reuse by the adapter
592  */
593 static void ice_reuse_rx_page(struct ice_ring *rx_ring,
594                               struct ice_rx_buf *old_buf)
595 {
596         u16 nta = rx_ring->next_to_alloc;
597         struct ice_rx_buf *new_buf;
598
599         new_buf = &rx_ring->rx_buf[nta];
600
601         /* update, and store next to alloc */
602         nta++;
603         rx_ring->next_to_alloc = (nta < rx_ring->count) ? nta : 0;
604
605         /* transfer page from old buffer to new buffer */
606         *new_buf = *old_buf;
607 }
608
609 /**
610  * ice_fetch_rx_buf - Allocate skb and populate it
611  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
612  * @rx_desc: descriptor containing info written by hardware
613  *
614  * This function allocates an skb on the fly, and populates it with the page
615  * data from the current receive descriptor, taking care to set up the skb
616  * correctly, as well as handling calling the page recycle function if
617  * necessary.
618  */
619 static struct sk_buff *ice_fetch_rx_buf(struct ice_ring *rx_ring,
620                                         union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc)
621 {
622         struct ice_rx_buf *rx_buf;
623         struct sk_buff *skb;
624         struct page *page;
625
626         rx_buf = &rx_ring->rx_buf[rx_ring->next_to_clean];
627         page = rx_buf->page;
628         prefetchw(page);
629
630         skb = rx_buf->skb;
631
632         if (likely(!skb)) {
633                 u8 *page_addr = page_address(page) + rx_buf->page_offset;
634
635                 /* prefetch first cache line of first page */
636                 prefetch(page_addr);
637 #if L1_CACHE_BYTES < 128
638                 prefetch((void *)(page_addr + L1_CACHE_BYTES));
639 #endif /* L1_CACHE_BYTES */
640
641                 /* allocate a skb to store the frags */
642                 skb = __napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi,
643                                        ICE_RX_HDR_SIZE,
644                                        GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
645                 if (unlikely(!skb)) {
646                         rx_ring->rx_stats.alloc_buf_failed++;
647                         return NULL;
648                 }
649
650                 /* we will be copying header into skb->data in
651                  * pskb_may_pull so it is in our interest to prefetch
652                  * it now to avoid a possible cache miss
653                  */
654                 prefetchw(skb->data);
655
656                 skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->q_index);
657         } else {
658                 /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
659                 dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev, rx_buf->dma,
660                                               rx_buf->page_offset,
661                                               ICE_RXBUF_2048,
662                                               DMA_FROM_DEVICE);
663
664                 rx_buf->skb = NULL;
665         }
666
667         /* pull page into skb */
668         if (ice_add_rx_frag(rx_buf, rx_desc, skb)) {
669                 /* hand second half of page back to the ring */
670                 ice_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buf);
671                 rx_ring->rx_stats.page_reuse_count++;
672         } else {
673                 /* we are not reusing the buffer so unmap it */
674                 dma_unmap_page(rx_ring->dev, rx_buf->dma, PAGE_SIZE,
675                                DMA_FROM_DEVICE);
676         }
677
678         /* clear contents of buffer_info */
679         rx_buf->page = NULL;
680
681         return skb;
682 }
683
684 /**
685  * ice_pull_tail - ice specific version of skb_pull_tail
686  * @skb: pointer to current skb being adjusted
687  *
688  * This function is an ice specific version of __pskb_pull_tail.  The
689  * main difference between this version and the original function is that
690  * this function can make several assumptions about the state of things
691  * that allow for significant optimizations versus the standard function.
692  * As a result we can do things like drop a frag and maintain an accurate
693  * truesize for the skb.
694  */
695 static void ice_pull_tail(struct sk_buff *skb)
696 {
697         struct skb_frag_struct *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
698         unsigned int pull_len;
699         unsigned char *va;
700
701         /* it is valid to use page_address instead of kmap since we are
702          * working with pages allocated out of the lomem pool per
703          * alloc_page(GFP_ATOMIC)
704          */
705         va = skb_frag_address(frag);
706
707         /* we need the header to contain the greater of either ETH_HLEN or
708          * 60 bytes if the skb->len is less than 60 for skb_pad.
709          */
710         pull_len = eth_get_headlen(va, ICE_RX_HDR_SIZE);
711
712         /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
713         skb_copy_to_linear_data(skb, va, ALIGN(pull_len, sizeof(long)));
714
715         /* update all of the pointers */
716         skb_frag_size_sub(frag, pull_len);
717         frag->page_offset += pull_len;
718         skb->data_len -= pull_len;
719         skb->tail += pull_len;
720 }
721
722 /**
723  * ice_cleanup_headers - Correct empty headers
724  * @skb: pointer to current skb being fixed
725  *
726  * Also address the case where we are pulling data in on pages only
727  * and as such no data is present in the skb header.
728  *
729  * In addition if skb is not at least 60 bytes we need to pad it so that
730  * it is large enough to qualify as a valid Ethernet frame.
731  *
732  * Returns true if an error was encountered and skb was freed.
733  */
734 static bool ice_cleanup_headers(struct sk_buff *skb)
735 {
736         /* place header in linear portion of buffer */
737         if (skb_is_nonlinear(skb))
738                 ice_pull_tail(skb);
739
740         /* if eth_skb_pad returns an error the skb was freed */
741         if (eth_skb_pad(skb))
742                 return true;
743
744         return false;
745 }
746
747 /**
748  * ice_test_staterr - tests bits in Rx descriptor status and error fields
749  * @rx_desc: pointer to receive descriptor (in le64 format)
750  * @stat_err_bits: value to mask
751  *
752  * This function does some fast chicanery in order to return the
753  * value of the mask which is really only used for boolean tests.
754  * The status_error_len doesn't need to be shifted because it begins
755  * at offset zero.
756  */
757 static bool ice_test_staterr(union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc,
758                              const u16 stat_err_bits)
759 {
760         return !!(rx_desc->wb.status_error0 &
761                   cpu_to_le16(stat_err_bits));
762 }
763
764 /**
765  * ice_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
766  * @rx_ring: Rx ring being processed
767  * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
768  * @skb: Current socket buffer containing buffer in progress
769  *
770  * This function updates next to clean.  If the buffer is an EOP buffer
771  * this function exits returning false, otherwise it will place the
772  * sk_buff in the next buffer to be chained and return true indicating
773  * that this is in fact a non-EOP buffer.
774  */
775 static bool ice_is_non_eop(struct ice_ring *rx_ring,
776                            union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc,
777                            struct sk_buff *skb)
778 {
779         u32 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;
780
781         /* fetch, update, and store next to clean */
782         ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
783         rx_ring->next_to_clean = ntc;
784
785         prefetch(ICE_RX_DESC(rx_ring, ntc));
786
787         /* if we are the last buffer then there is nothing else to do */
788 #define ICE_RXD_EOF BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_EOF_S)
789         if (likely(ice_test_staterr(rx_desc, ICE_RXD_EOF)))
790                 return false;
791
792         /* place skb in next buffer to be received */
793         rx_ring->rx_buf[ntc].skb = skb;
794         rx_ring->rx_stats.non_eop_descs++;
795
796         return true;
797 }
798
799 /**
800  * ice_ptype_to_htype - get a hash type
801  * @ptype: the ptype value from the descriptor
802  *
803  * Returns a hash type to be used by skb_set_hash
804  */
805 static enum pkt_hash_types ice_ptype_to_htype(u8 __always_unused ptype)
806 {
807         return PKT_HASH_TYPE_NONE;
808 }
809
810 /**
811  * ice_rx_hash - set the hash value in the skb
812  * @rx_ring: descriptor ring
813  * @rx_desc: specific descriptor
814  * @skb: pointer to current skb
815  * @rx_ptype: the ptype value from the descriptor
816  */
817 static void
818 ice_rx_hash(struct ice_ring *rx_ring, union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc,
819             struct sk_buff *skb, u8 rx_ptype)
820 {
821         struct ice_32b_rx_flex_desc_nic *nic_mdid;
822         u32 hash;
823
824         if (!(rx_ring->netdev->features & NETIF_F_RXHASH))
825                 return;
826
827         if (rx_desc->wb.rxdid != ICE_RXDID_FLEX_NIC)
828                 return;
829
830         nic_mdid = (struct ice_32b_rx_flex_desc_nic *)rx_desc;
831         hash = le32_to_cpu(nic_mdid->rss_hash);
832         skb_set_hash(skb, hash, ice_ptype_to_htype(rx_ptype));
833 }
834
835 /**
836  * ice_rx_csum - Indicate in skb if checksum is good
837  * @vsi: the VSI we care about
838  * @skb: skb currently being received and modified
839  * @rx_desc: the receive descriptor
840  * @ptype: the packet type decoded by hardware
841  *
842  * skb->protocol must be set before this function is called
843  */
844 static void ice_rx_csum(struct ice_vsi *vsi, struct sk_buff *skb,
845                         union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc, u8 ptype)
846 {
847         struct ice_rx_ptype_decoded decoded;
848         u32 rx_error, rx_status;
849         bool ipv4, ipv6;
850
851         rx_status = le16_to_cpu(rx_desc->wb.status_error0);
852         rx_error = rx_status;
853
854         decoded = ice_decode_rx_desc_ptype(ptype);
855
856         /* Start with CHECKSUM_NONE and by default csum_level = 0 */
857         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
858         skb_checksum_none_assert(skb);
859
860         /* check if Rx checksum is enabled */
861         if (!(vsi->netdev->features & NETIF_F_RXCSUM))
862                 return;
863
864         /* check if HW has decoded the packet and checksum */
865         if (!(rx_status & BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_L3L4P_S)))
866                 return;
867
868         if (!(decoded.known && decoded.outer_ip))
869                 return;
870
871         ipv4 = (decoded.outer_ip == ICE_RX_PTYPE_OUTER_IP) &&
872                (decoded.outer_ip_ver == ICE_RX_PTYPE_OUTER_IPV4);
873         ipv6 = (decoded.outer_ip == ICE_RX_PTYPE_OUTER_IP) &&
874                (decoded.outer_ip_ver == ICE_RX_PTYPE_OUTER_IPV6);
875
876         if (ipv4 && (rx_error & (BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_XSUM_IPE_S) |
877                                  BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_XSUM_EIPE_S))))
878                 goto checksum_fail;
879         else if (ipv6 && (rx_status &
880                  (BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_IPV6EXADD_S))))
881                 goto checksum_fail;
882
883         /* check for L4 errors and handle packets that were not able to be
884          * checksummed due to arrival speed
885          */
886         if (rx_error & BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_XSUM_L4E_S))
887                 goto checksum_fail;
888
889         /* Only report checksum unnecessary for TCP, UDP, or SCTP */
890         switch (decoded.inner_prot) {
891         case ICE_RX_PTYPE_INNER_PROT_TCP:
892         case ICE_RX_PTYPE_INNER_PROT_UDP:
893         case ICE_RX_PTYPE_INNER_PROT_SCTP:
894                 skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
895         default:
896                 break;
897         }
898         return;
899
900 checksum_fail:
901         vsi->back->hw_csum_rx_error++;
902 }
903
904 /**
905  * ice_process_skb_fields - Populate skb header fields from Rx descriptor
906  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
907  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
908  * @skb: pointer to current skb being populated
909  * @ptype: the packet type decoded by hardware
910  *
911  * This function checks the ring, descriptor, and packet information in
912  * order to populate the hash, checksum, VLAN, protocol, and
913  * other fields within the skb.
914  */
915 static void ice_process_skb_fields(struct ice_ring *rx_ring,
916                                    union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc,
917                                    struct sk_buff *skb, u8 ptype)
918 {
919         ice_rx_hash(rx_ring, rx_desc, skb, ptype);
920
921         /* modifies the skb - consumes the enet header */
922         skb->protocol = eth_type_trans(skb, rx_ring->netdev);
923
924         ice_rx_csum(rx_ring->vsi, skb, rx_desc, ptype);
925 }
926
927 /**
928  * ice_receive_skb - Send a completed packet up the stack
929  * @rx_ring: rx ring in play
930  * @skb: packet to send up
931  * @vlan_tag: vlan tag for packet
932  *
933  * This function sends the completed packet (via. skb) up the stack using
934  * gro receive functions (with/without vlan tag)
935  */
936 static void ice_receive_skb(struct ice_ring *rx_ring, struct sk_buff *skb,
937                             u16 vlan_tag)
938 {
939         if ((rx_ring->netdev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_RX) &&
940             (vlan_tag & VLAN_VID_MASK)) {
941                 __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), vlan_tag);
942         }
943         napi_gro_receive(&rx_ring->q_vector->napi, skb);
944 }
945
946 /**
947  * ice_clean_rx_irq - Clean completed descriptors from Rx ring - bounce buf
948  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
949  * @budget: Total limit on number of packets to process
950  *
951  * This function provides a "bounce buffer" approach to Rx interrupt
952  * processing.  The advantage to this is that on systems that have
953  * expensive overhead for IOMMU access this provides a means of avoiding
954  * it by maintaining the mapping of the page to the system.
955  *
956  * Returns amount of work completed
957  */
958 static int ice_clean_rx_irq(struct ice_ring *rx_ring, int budget)
959 {
960         unsigned int total_rx_bytes = 0, total_rx_pkts = 0;
961         u16 cleaned_count = ICE_DESC_UNUSED(rx_ring);
962         bool failure = false;
963
964         /* start the loop to process RX packets bounded by 'budget' */
965         while (likely(total_rx_pkts < (unsigned int)budget)) {
966                 union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc;
967                 struct sk_buff *skb;
968                 u16 stat_err_bits;
969                 u16 vlan_tag = 0;
970                 u8 rx_ptype;
971
972                 /* return some buffers to hardware, one at a time is too slow */
973                 if (cleaned_count >= ICE_RX_BUF_WRITE) {
974                         failure = failure ||
975                                   ice_alloc_rx_bufs(rx_ring, cleaned_count);
976                         cleaned_count = 0;
977                 }
978
979                 /* get the RX desc from RX ring based on 'next_to_clean' */
980                 rx_desc = ICE_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);
981
982                 /* status_error_len will always be zero for unused descriptors
983                  * because it's cleared in cleanup, and overlaps with hdr_addr
984                  * which is always zero because packet split isn't used, if the
985                  * hardware wrote DD then it will be non-zero
986                  */
987                 stat_err_bits = BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_DD_S);
988                 if (!ice_test_staterr(rx_desc, stat_err_bits))
989                         break;
990
991                 /* This memory barrier is needed to keep us from reading
992                  * any other fields out of the rx_desc until we know the
993                  * DD bit is set.
994                  */
995                 dma_rmb();
996
997                 /* allocate (if needed) and populate skb */
998                 skb = ice_fetch_rx_buf(rx_ring, rx_desc);
999                 if (!skb)
1000                         break;
1001
1002                 cleaned_count++;
1003
1004                 /* skip if it is NOP desc */
1005                 if (ice_is_non_eop(rx_ring, rx_desc, skb))
1006                         continue;
1007
1008                 stat_err_bits = BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_RXE_S);
1009                 if (unlikely(ice_test_staterr(rx_desc, stat_err_bits))) {
1010                         dev_kfree_skb_any(skb);
1011                         continue;
1012                 }
1013
1014                 rx_ptype = le16_to_cpu(rx_desc->wb.ptype_flex_flags0) &
1015                         ICE_RX_FLEX_DESC_PTYPE_M;
1016
1017                 stat_err_bits = BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_L2TAG1P_S);
1018                 if (ice_test_staterr(rx_desc, stat_err_bits))
1019                         vlan_tag = le16_to_cpu(rx_desc->wb.l2tag1);
1020
1021                 /* correct empty headers and pad skb if needed (to make valid
1022                  * ethernet frame
1023                  */
1024                 if (ice_cleanup_headers(skb)) {
1025                         skb = NULL;
1026                         continue;
1027                 }
1028
1029                 /* probably a little skewed due to removing CRC */
1030                 total_rx_bytes += skb->len;
1031
1032                 /* populate checksum, VLAN, and protocol */
1033                 ice_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb, rx_ptype);
1034
1035                 /* send completed skb up the stack */
1036                 ice_receive_skb(rx_ring, skb, vlan_tag);
1037
1038                 /* update budget accounting */
1039                 total_rx_pkts++;
1040         }
1041
1042         /* update queue and vector specific stats */
1043         u64_stats_update_begin(&rx_ring->syncp);
1044         rx_ring->stats.pkts += total_rx_pkts;
1045         rx_ring->stats.bytes += total_rx_bytes;
1046         u64_stats_update_end(&rx_ring->syncp);
1047         rx_ring->q_vector->rx.total_pkts += total_rx_pkts;
1048         rx_ring->q_vector->rx.total_bytes += total_rx_bytes;
1049
1050         /* guarantee a trip back through this routine if there was a failure */
1051         return failure ? budget : (int)total_rx_pkts;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * ice_napi_poll - NAPI polling Rx/Tx cleanup routine
1056  * @napi: napi struct with our devices info in it
1057  * @budget: amount of work driver is allowed to do this pass, in packets
1058  *
1059  * This function will clean all queues associated with a q_vector.
1060  *
1061  * Returns the amount of work done
1062  */
1063 int ice_napi_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
1064 {
1065         struct ice_q_vector *q_vector =
1066                                 container_of(napi, struct ice_q_vector, napi);
1067         struct ice_vsi *vsi = q_vector->vsi;
1068         struct ice_pf *pf = vsi->back;
1069         bool clean_complete = true;
1070         int budget_per_ring = 0;
1071         struct ice_ring *ring;
1072         int work_done = 0;
1073
1074         /* Since the actual Tx work is minimal, we can give the Tx a larger
1075          * budget and be more aggressive about cleaning up the Tx descriptors.
1076          */
1077         ice_for_each_ring(ring, q_vector->tx)
1078                 if (!ice_clean_tx_irq(vsi, ring, budget))
1079                         clean_complete = false;
1080
1081         /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
1082         if (budget <= 0)
1083                 return budget;
1084
1085         /* We attempt to distribute budget to each Rx queue fairly, but don't
1086          * allow the budget to go below 1 because that would exit polling early.
1087          */
1088         if (q_vector->num_ring_rx)
1089                 budget_per_ring = max(budget / q_vector->num_ring_rx, 1);
1090
1091         ice_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1092                 int cleaned;
1093
1094                 cleaned = ice_clean_rx_irq(ring, budget_per_ring);
1095                 work_done += cleaned;
1096                 /* if we clean as many as budgeted, we must not be done */
1097                 if (cleaned >= budget_per_ring)
1098                         clean_complete = false;
1099         }
1100
1101         /* If work not completed, return budget and polling will return */
1102         if (!clean_complete)
1103                 return budget;
1104
1105         /* Work is done so exit the polling mode and re-enable the interrupt */
1106         napi_complete_done(napi, work_done);
1107         if (test_bit(ICE_FLAG_MSIX_ENA, pf->flags))
1108                 ice_irq_dynamic_ena(&vsi->back->hw, vsi, q_vector);
1109
1110         return min(work_done, budget - 1);
1111 }
1112
1113 /* helper function for building cmd/type/offset */
1114 static __le64
1115 build_ctob(u64 td_cmd, u64 td_offset, unsigned int size, u64 td_tag)
1116 {
1117         return cpu_to_le64(ICE_TX_DESC_DTYPE_DATA |
1118                            (td_cmd    << ICE_TXD_QW1_CMD_S) |
1119                            (td_offset << ICE_TXD_QW1_OFFSET_S) |
1120                            ((u64)size << ICE_TXD_QW1_TX_BUF_SZ_S) |
1121                            (td_tag    << ICE_TXD_QW1_L2TAG1_S));
1122 }
1123
1124 /**
1125  * __ice_maybe_stop_tx - 2nd level check for tx stop conditions
1126  * @tx_ring: the ring to be checked
1127  * @size: the size buffer we want to assure is available
1128  *
1129  * Returns -EBUSY if a stop is needed, else 0
1130  */
1131 static int __ice_maybe_stop_tx(struct ice_ring *tx_ring, unsigned int size)
1132 {
1133         netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->q_index);
1134         /* Memory barrier before checking head and tail */
1135         smp_mb();
1136
1137         /* Check again in a case another CPU has just made room available. */
1138         if (likely(ICE_DESC_UNUSED(tx_ring) < size))
1139                 return -EBUSY;
1140
1141         /* A reprieve! - use start_subqueue because it doesn't call schedule */
1142         netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->q_index);
1143         ++tx_ring->tx_stats.restart_q;
1144         return 0;
1145 }
1146
1147 /**
1148  * ice_maybe_stop_tx - 1st level check for tx stop conditions
1149  * @tx_ring: the ring to be checked
1150  * @size:    the size buffer we want to assure is available
1151  *
1152  * Returns 0 if stop is not needed
1153  */
1154 static int ice_maybe_stop_tx(struct ice_ring *tx_ring, unsigned int size)
1155 {
1156         if (likely(ICE_DESC_UNUSED(tx_ring) >= size))
1157                 return 0;
1158         return __ice_maybe_stop_tx(tx_ring, size);
1159 }
1160
1161 /**
1162  * ice_tx_map - Build the Tx descriptor
1163  * @tx_ring: ring to send buffer on
1164  * @first: first buffer info buffer to use
1165  * @off: pointer to struct that holds offload parameters
1166  *
1167  * This function loops over the skb data pointed to by *first
1168  * and gets a physical address for each memory location and programs
1169  * it and the length into the transmit descriptor.
1170  */
1171 static void
1172 ice_tx_map(struct ice_ring *tx_ring, struct ice_tx_buf *first,
1173            struct ice_tx_offload_params *off)
1174 {
1175         u64 td_offset, td_tag, td_cmd;
1176         u16 i = tx_ring->next_to_use;
1177         struct skb_frag_struct *frag;
1178         unsigned int data_len, size;
1179         struct ice_tx_desc *tx_desc;
1180         struct ice_tx_buf *tx_buf;
1181         struct sk_buff *skb;
1182         dma_addr_t dma;
1183
1184         td_tag = off->td_l2tag1;
1185         td_cmd = off->td_cmd;
1186         td_offset = off->td_offset;
1187         skb = first->skb;
1188
1189         data_len = skb->data_len;
1190         size = skb_headlen(skb);
1191
1192         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, i);
1193
1194         if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_HW_VLAN) {
1195                 td_cmd |= (u64)ICE_TX_DESC_CMD_IL2TAG1;
1196                 td_tag = (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_VLAN_M) >>
1197                           ICE_TX_FLAGS_VLAN_S;
1198         }
1199
1200         dma = dma_map_single(tx_ring->dev, skb->data, size, DMA_TO_DEVICE);
1201
1202         tx_buf = first;
1203
1204         for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
1205                 unsigned int max_data = ICE_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
1206
1207                 if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
1208                         goto dma_error;
1209
1210                 /* record length, and DMA address */
1211                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, size);
1212                 dma_unmap_addr_set(tx_buf, dma, dma);
1213
1214                 /* align size to end of page */
1215                 max_data += -dma & (ICE_MAX_READ_REQ_SIZE - 1);
1216                 tx_desc->buf_addr = cpu_to_le64(dma);
1217
1218                 /* account for data chunks larger than the hardware
1219                  * can handle
1220                  */
1221                 while (unlikely(size > ICE_MAX_DATA_PER_TXD)) {
1222                         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
1223                                 build_ctob(td_cmd, td_offset, max_data, td_tag);
1224
1225                         tx_desc++;
1226                         i++;
1227
1228                         if (i == tx_ring->count) {
1229                                 tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
1230                                 i = 0;
1231                         }
1232
1233                         dma += max_data;
1234                         size -= max_data;
1235
1236                         max_data = ICE_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
1237                         tx_desc->buf_addr = cpu_to_le64(dma);
1238                 }
1239
1240                 if (likely(!data_len))
1241                         break;
1242
1243                 tx_desc->cmd_type_offset_bsz = build_ctob(td_cmd, td_offset,
1244                                                           size, td_tag);
1245
1246                 tx_desc++;
1247                 i++;
1248
1249                 if (i == tx_ring->count) {
1250                         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
1251                         i = 0;
1252                 }
1253
1254                 size = skb_frag_size(frag);
1255                 data_len -= size;
1256
1257                 dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
1258                                        DMA_TO_DEVICE);
1259
1260                 tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
1261         }
1262
1263         /* record bytecount for BQL */
1264         netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);
1265
1266         /* record SW timestamp if HW timestamp is not available */
1267         skb_tx_timestamp(first->skb);
1268
1269         i++;
1270         if (i == tx_ring->count)
1271                 i = 0;
1272
1273         /* write last descriptor with RS and EOP bits */
1274         td_cmd |= (u64)(ICE_TX_DESC_CMD_EOP | ICE_TX_DESC_CMD_RS);
1275         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
1276                         build_ctob(td_cmd, td_offset, size, td_tag);
1277
1278         /* Force memory writes to complete before letting h/w know there
1279          * are new descriptors to fetch.
1280          *
1281          * We also use this memory barrier to make certain all of the
1282          * status bits have been updated before next_to_watch is written.
1283          */
1284         wmb();
1285
1286         /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
1287         first->next_to_watch = tx_desc;
1288
1289         tx_ring->next_to_use = i;
1290
1291         ice_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);
1292
1293         /* notify HW of packet */
1294         if (netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) || !skb->xmit_more) {
1295                 writel(i, tx_ring->tail);
1296
1297                 /* we need this if more than one processor can write to our tail
1298                  * at a time, it synchronizes IO on IA64/Altix systems
1299                  */
1300                 mmiowb();
1301         }
1302
1303         return;
1304
1305 dma_error:
1306         /* clear dma mappings for failed tx_buf map */
1307         for (;;) {
1308                 tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
1309                 ice_unmap_and_free_tx_buf(tx_ring, tx_buf);
1310                 if (tx_buf == first)
1311                         break;
1312                 if (i == 0)
1313                         i = tx_ring->count;
1314                 i--;
1315         }
1316
1317         tx_ring->next_to_use = i;
1318 }
1319
1320 /**
1321  * ice_tx_csum - Enable Tx checksum offloads
1322  * @first: pointer to the first descriptor
1323  * @off: pointer to struct that holds offload parameters
1324  *
1325  * Returns 0 or error (negative) if checksum offload can't happen, 1 otherwise.
1326  */
1327 static
1328 int ice_tx_csum(struct ice_tx_buf *first, struct ice_tx_offload_params *off)
1329 {
1330         u32 l4_len = 0, l3_len = 0, l2_len = 0;
1331         struct sk_buff *skb = first->skb;
1332         union {
1333                 struct iphdr *v4;
1334                 struct ipv6hdr *v6;
1335                 unsigned char *hdr;
1336         } ip;
1337         union {
1338                 struct tcphdr *tcp;
1339                 unsigned char *hdr;
1340         } l4;
1341         __be16 frag_off, protocol;
1342         unsigned char *exthdr;
1343         u32 offset, cmd = 0;
1344         u8 l4_proto = 0;
1345
1346         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1347                 return 0;
1348
1349         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1350         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1351
1352         /* compute outer L2 header size */
1353         l2_len = ip.hdr - skb->data;
1354         offset = (l2_len / 2) << ICE_TX_DESC_LEN_MACLEN_S;
1355
1356         if (skb->encapsulation)
1357                 return -1;
1358
1359         /* Enable IP checksum offloads */
1360         protocol = vlan_get_protocol(skb);
1361         if (protocol == htons(ETH_P_IP)) {
1362                 l4_proto = ip.v4->protocol;
1363                 /* the stack computes the IP header already, the only time we
1364                  * need the hardware to recompute it is in the case of TSO.
1365                  */
1366                 if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_TSO)
1367                         cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4_CSUM;
1368                 else
1369                         cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4;
1370
1371         } else if (protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
1372                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV6;
1373                 exthdr = ip.hdr + sizeof(*ip.v6);
1374                 l4_proto = ip.v6->nexthdr;
1375                 if (l4.hdr != exthdr)
1376                         ipv6_skip_exthdr(skb, exthdr - skb->data, &l4_proto,
1377                                          &frag_off);
1378         } else {
1379                 return -1;
1380         }
1381
1382         /* compute inner L3 header size */
1383         l3_len = l4.hdr - ip.hdr;
1384         offset |= (l3_len / 4) << ICE_TX_DESC_LEN_IPLEN_S;
1385
1386         /* Enable L4 checksum offloads */
1387         switch (l4_proto) {
1388         case IPPROTO_TCP:
1389                 /* enable checksum offloads */
1390                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_TCP;
1391                 l4_len = l4.tcp->doff;
1392                 offset |= l4_len << ICE_TX_DESC_LEN_L4_LEN_S;
1393                 break;
1394         case IPPROTO_UDP:
1395                 /* enable UDP checksum offload */
1396                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_UDP;
1397                 l4_len = (sizeof(struct udphdr) >> 2);
1398                 offset |= l4_len << ICE_TX_DESC_LEN_L4_LEN_S;
1399                 break;
1400         case IPPROTO_SCTP:
1401         default:
1402                 if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_TSO)
1403                         return -1;
1404                 skb_checksum_help(skb);
1405                 return 0;
1406         }
1407
1408         off->td_cmd |= cmd;
1409         off->td_offset |= offset;
1410         return 1;
1411 }
1412
1413 /**
1414  * ice_tx_prepare_vlan_flags - prepare generic TX VLAN tagging flags for HW
1415  * @tx_ring: ring to send buffer on
1416  * @first: pointer to struct ice_tx_buf
1417  *
1418  * Checks the skb and set up correspondingly several generic transmit flags
1419  * related to VLAN tagging for the HW, such as VLAN, DCB, etc.
1420  *
1421  * Returns error code indicate the frame should be dropped upon error and the
1422  * otherwise returns 0 to indicate the flags has been set properly.
1423  */
1424 static int
1425 ice_tx_prepare_vlan_flags(struct ice_ring *tx_ring, struct ice_tx_buf *first)
1426 {
1427         struct sk_buff *skb = first->skb;
1428         __be16 protocol = skb->protocol;
1429
1430         if (protocol == htons(ETH_P_8021Q) &&
1431             !(tx_ring->netdev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_TX)) {
1432                 /* when HW VLAN acceleration is turned off by the user the
1433                  * stack sets the protocol to 8021q so that the driver
1434                  * can take any steps required to support the SW only
1435                  * VLAN handling. In our case the driver doesn't need
1436                  * to take any further steps so just set the protocol
1437                  * to the encapsulated ethertype.
1438                  */
1439                 skb->protocol = vlan_get_protocol(skb);
1440                 goto out;
1441         }
1442
1443         /* if we have a HW VLAN tag being added, default to the HW one */
1444         if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
1445                 first->tx_flags |= skb_vlan_tag_get(skb) << ICE_TX_FLAGS_VLAN_S;
1446                 first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_HW_VLAN;
1447         } else if (protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
1448                 struct vlan_hdr *vhdr, _vhdr;
1449
1450                 /* for SW VLAN, check the next protocol and store the tag */
1451                 vhdr = (struct vlan_hdr *)skb_header_pointer(skb, ETH_HLEN,
1452                                                              sizeof(_vhdr),
1453                                                              &_vhdr);
1454                 if (!vhdr)
1455                         return -EINVAL;
1456
1457                 first->tx_flags |= ntohs(vhdr->h_vlan_TCI) <<
1458                                    ICE_TX_FLAGS_VLAN_S;
1459                 first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_SW_VLAN;
1460         }
1461
1462 out:
1463         return 0;
1464 }
1465
1466 /**
1467  * ice_tso - computes mss and TSO length to prepare for TSO
1468  * @first: pointer to struct ice_tx_buf
1469  * @off: pointer to struct that holds offload parameters
1470  *
1471  * Returns 0 or error (negative) if TSO can't happen, 1 otherwise.
1472  */
1473 static
1474 int ice_tso(struct ice_tx_buf *first, struct ice_tx_offload_params *off)
1475 {
1476         struct sk_buff *skb = first->skb;
1477         union {
1478                 struct iphdr *v4;
1479                 struct ipv6hdr *v6;
1480                 unsigned char *hdr;
1481         } ip;
1482         union {
1483                 struct tcphdr *tcp;
1484                 unsigned char *hdr;
1485         } l4;
1486         u64 cd_mss, cd_tso_len;
1487         u32 paylen, l4_start;
1488         int err;
1489
1490         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1491                 return 0;
1492
1493         if (!skb_is_gso(skb))
1494                 return 0;
1495
1496         err = skb_cow_head(skb, 0);
1497         if (err < 0)
1498                 return err;
1499
1500         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1501         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1502
1503         /* initialize outer IP header fields */
1504         if (ip.v4->version == 4) {
1505                 ip.v4->tot_len = 0;
1506                 ip.v4->check = 0;
1507         } else {
1508                 ip.v6->payload_len = 0;
1509         }
1510
1511         /* determine offset of transport header */
1512         l4_start = l4.hdr - skb->data;
1513
1514         /* remove payload length from checksum */
1515         paylen = skb->len - l4_start;
1516         csum_replace_by_diff(&l4.tcp->check, (__force __wsum)htonl(paylen));
1517
1518         /* compute length of segmentation header */
1519         off->header_len = (l4.tcp->doff * 4) + l4_start;
1520
1521         /* update gso_segs and bytecount */
1522         first->gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
1523         first->bytecount += (first->gso_segs - 1) * off->header_len;
1524
1525         cd_tso_len = skb->len - off->header_len;
1526         cd_mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
1527
1528         /* record cdesc_qw1 with TSO parameters */
1529         off->cd_qw1 |= ICE_TX_DESC_DTYPE_CTX |
1530                          (ICE_TX_CTX_DESC_TSO << ICE_TXD_CTX_QW1_CMD_S) |
1531                          (cd_tso_len << ICE_TXD_CTX_QW1_TSO_LEN_S) |
1532                          (cd_mss << ICE_TXD_CTX_QW1_MSS_S);
1533         first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_TSO;
1534         return 1;
1535 }
1536
1537 /**
1538  * ice_txd_use_count  - estimate the number of descriptors needed for Tx
1539  * @size: transmit request size in bytes
1540  *
1541  * Due to hardware alignment restrictions (4K alignment), we need to
1542  * assume that we can have no more than 12K of data per descriptor, even
1543  * though each descriptor can take up to 16K - 1 bytes of aligned memory.
1544  * Thus, we need to divide by 12K. But division is slow! Instead,
1545  * we decompose the operation into shifts and one relatively cheap
1546  * multiply operation.
1547  *
1548  * To divide by 12K, we first divide by 4K, then divide by 3:
1549  *     To divide by 4K, shift right by 12 bits
1550  *     To divide by 3, multiply by 85, then divide by 256
1551  *     (Divide by 256 is done by shifting right by 8 bits)
1552  * Finally, we add one to round up. Because 256 isn't an exact multiple of
1553  * 3, we'll underestimate near each multiple of 12K. This is actually more
1554  * accurate as we have 4K - 1 of wiggle room that we can fit into the last
1555  * segment.  For our purposes this is accurate out to 1M which is orders of
1556  * magnitude greater than our largest possible GSO size.
1557  *
1558  * This would then be implemented as:
1559  *     return (((size >> 12) * 85) >> 8) + 1;
1560  *
1561  * Since multiplication and division are commutative, we can reorder
1562  * operations into:
1563  *     return ((size * 85) >> 20) + 1;
1564  */
1565 static unsigned int ice_txd_use_count(unsigned int size)
1566 {
1567         return ((size * 85) >> 20) + 1;
1568 }
1569
1570 /**
1571  * ice_xmit_desc_count - calculate number of tx descriptors needed
1572  * @skb: send buffer
1573  *
1574  * Returns number of data descriptors needed for this skb.
1575  */
1576 static unsigned int ice_xmit_desc_count(struct sk_buff *skb)
1577 {
1578         const struct skb_frag_struct *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
1579         unsigned int nr_frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1580         unsigned int count = 0, size = skb_headlen(skb);
1581
1582         for (;;) {
1583                 count += ice_txd_use_count(size);
1584
1585                 if (!nr_frags--)
1586                         break;
1587
1588                 size = skb_frag_size(frag++);
1589         }
1590
1591         return count;
1592 }
1593
1594 /**
1595  * __ice_chk_linearize - Check if there are more than 8 buffers per packet
1596  * @skb: send buffer
1597  *
1598  * Note: This HW can't DMA more than 8 buffers to build a packet on the wire
1599  * and so we need to figure out the cases where we need to linearize the skb.
1600  *
1601  * For TSO we need to count the TSO header and segment payload separately.
1602  * As such we need to check cases where we have 7 fragments or more as we
1603  * can potentially require 9 DMA transactions, 1 for the TSO header, 1 for
1604  * the segment payload in the first descriptor, and another 7 for the
1605  * fragments.
1606  */
1607 static bool __ice_chk_linearize(struct sk_buff *skb)
1608 {
1609         const struct skb_frag_struct *frag, *stale;
1610         int nr_frags, sum;
1611
1612         /* no need to check if number of frags is less than 7 */
1613         nr_frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1614         if (nr_frags < (ICE_MAX_BUF_TXD - 1))
1615                 return false;
1616
1617         /* We need to walk through the list and validate that each group
1618          * of 6 fragments totals at least gso_size.
1619          */
1620         nr_frags -= ICE_MAX_BUF_TXD - 2;
1621         frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
1622
1623         /* Initialize size to the negative value of gso_size minus 1.  We
1624          * use this as the worst case scenerio in which the frag ahead
1625          * of us only provides one byte which is why we are limited to 6
1626          * descriptors for a single transmit as the header and previous
1627          * fragment are already consuming 2 descriptors.
1628          */
1629         sum = 1 - skb_shinfo(skb)->gso_size;
1630
1631         /* Add size of frags 0 through 4 to create our initial sum */
1632         sum += skb_frag_size(frag++);
1633         sum += skb_frag_size(frag++);
1634         sum += skb_frag_size(frag++);
1635         sum += skb_frag_size(frag++);
1636         sum += skb_frag_size(frag++);
1637
1638         /* Walk through fragments adding latest fragment, testing it, and
1639          * then removing stale fragments from the sum.
1640          */
1641         stale = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
1642         for (;;) {
1643                 sum += skb_frag_size(frag++);
1644
1645                 /* if sum is negative we failed to make sufficient progress */
1646                 if (sum < 0)
1647                         return true;
1648
1649                 if (!nr_frags--)
1650                         break;
1651
1652                 sum -= skb_frag_size(stale++);
1653         }
1654
1655         return false;
1656 }
1657
1658 /**
1659  * ice_chk_linearize - Check if there are more than 8 fragments per packet
1660  * @skb:      send buffer
1661  * @count:    number of buffers used
1662  *
1663  * Note: Our HW can't scatter-gather more than 8 fragments to build
1664  * a packet on the wire and so we need to figure out the cases where we
1665  * need to linearize the skb.
1666  */
1667 static bool ice_chk_linearize(struct sk_buff *skb, unsigned int count)
1668 {
1669         /* Both TSO and single send will work if count is less than 8 */
1670         if (likely(count < ICE_MAX_BUF_TXD))
1671                 return false;
1672
1673         if (skb_is_gso(skb))
1674                 return __ice_chk_linearize(skb);
1675
1676         /* we can support up to 8 data buffers for a single send */
1677         return count != ICE_MAX_BUF_TXD;
1678 }
1679
1680 /**
1681  * ice_xmit_frame_ring - Sends buffer on Tx ring
1682  * @skb: send buffer
1683  * @tx_ring: ring to send buffer on
1684  *
1685  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
1686  */
1687 static netdev_tx_t
1688 ice_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb, struct ice_ring *tx_ring)
1689 {
1690         struct ice_tx_offload_params offload = { 0 };
1691         struct ice_tx_buf *first;
1692         unsigned int count;
1693         int tso, csum;
1694
1695         count = ice_xmit_desc_count(skb);
1696         if (ice_chk_linearize(skb, count)) {
1697                 if (__skb_linearize(skb))
1698                         goto out_drop;
1699                 count = ice_txd_use_count(skb->len);
1700                 tx_ring->tx_stats.tx_linearize++;
1701         }
1702
1703         /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/ICE_MAX_DATA_PER_TXD,
1704          *       + 1 desc for skb_head_len/ICE_MAX_DATA_PER_TXD,
1705          *       + 4 desc gap to avoid the cache line where head is,
1706          *       + 1 desc for context descriptor,
1707          * otherwise try next time
1708          */
1709         if (ice_maybe_stop_tx(tx_ring, count + 4 + 1)) {
1710                 tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
1711                 return NETDEV_TX_BUSY;
1712         }
1713
1714         offload.tx_ring = tx_ring;
1715
1716         /* record the location of the first descriptor for this packet */
1717         first = &tx_ring->tx_buf[tx_ring->next_to_use];
1718         first->skb = skb;
1719         first->bytecount = max_t(unsigned int, skb->len, ETH_ZLEN);
1720         first->gso_segs = 1;
1721         first->tx_flags = 0;
1722
1723         /* prepare the VLAN tagging flags for Tx */
1724         if (ice_tx_prepare_vlan_flags(tx_ring, first))
1725                 goto out_drop;
1726
1727         /* set up TSO offload */
1728         tso = ice_tso(first, &offload);
1729         if (tso < 0)
1730                 goto out_drop;
1731
1732         /* always set up Tx checksum offload */
1733         csum = ice_tx_csum(first, &offload);
1734         if (csum < 0)
1735                 goto out_drop;
1736
1737         if (tso || offload.cd_tunnel_params) {
1738                 struct ice_tx_ctx_desc *cdesc;
1739                 int i = tx_ring->next_to_use;
1740
1741                 /* grab the next descriptor */
1742                 cdesc = ICE_TX_CTX_DESC(tx_ring, i);
1743                 i++;
1744                 tx_ring->next_to_use = (i < tx_ring->count) ? i : 0;
1745
1746                 /* setup context descriptor */
1747                 cdesc->tunneling_params = cpu_to_le32(offload.cd_tunnel_params);
1748                 cdesc->l2tag2 = cpu_to_le16(offload.cd_l2tag2);
1749                 cdesc->rsvd = cpu_to_le16(0);
1750                 cdesc->qw1 = cpu_to_le64(offload.cd_qw1);
1751         }
1752
1753         ice_tx_map(tx_ring, first, &offload);
1754         return NETDEV_TX_OK;
1755
1756 out_drop:
1757         dev_kfree_skb_any(skb);
1758         return NETDEV_TX_OK;
1759 }
1760
1761 /**
1762  * ice_start_xmit - Selects the correct VSI and Tx queue to send buffer
1763  * @skb: send buffer
1764  * @netdev: network interface device structure
1765  *
1766  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
1767  */
1768 netdev_tx_t ice_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *netdev)
1769 {
1770         struct ice_netdev_priv *np = netdev_priv(netdev);
1771         struct ice_vsi *vsi = np->vsi;
1772         struct ice_ring *tx_ring;
1773
1774         tx_ring = vsi->tx_rings[skb->queue_mapping];
1775
1776         /* hardware can't handle really short frames, hardware padding works
1777          * beyond this point
1778          */
1779         if (skb_put_padto(skb, ICE_MIN_TX_LEN))
1780                 return NETDEV_TX_OK;
1781
1782         return ice_xmit_frame_ring(skb, tx_ring);
1783 }