sys/dev/e1000/if_lem.h

   1 /******************************************************************************
   2
   3   Copyright (c) 2001-2011, Intel Corporation
   4   All rights reserved.
   5
   6   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7   modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   8
   9    1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
  10       this list of conditions and the following disclaimer.
  11
  12    2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13       notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14       documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15
  16    3. Neither the name of the Intel Corporation nor the names of its
  17       contributors may be used to endorse or promote products derived from
  18       this software without specific prior written permission.
  19
  20   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
  21   AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22   IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23   ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
  24   LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  25   CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  26   SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  27   INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  28   CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  29   ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  30   POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  31
  32 ******************************************************************************/
  33 /*$FreeBSD$*/
  34
  35
  36 #ifndef _LEM_H_DEFINED_
  37 #define _LEM_H_DEFINED_
  38
  39
  40 /* Tunables */
  41
  42 /*
  43  * EM_TXD: Maximum number of Transmit Descriptors
  44  * Valid Range: 80-256 for 82542 and 82543-based adapters
  45  *              80-4096 for others
  46  * Default Value: 256
  47  *   This value is the number of transmit descriptors allocated by the driver.
  48  *   Increasing this value allows the driver to queue more transmits. Each
  49  *   descriptor is 16 bytes.
  50  *   Since TDLEN should be multiple of 128bytes, the number of transmit
  51  *   desscriptors should meet the following condition.
  52  *      (num_tx_desc * sizeof(struct e1000_tx_desc)) % 128 == 0
  53  */
  54 #define EM_MIN_TXD              80
  55 #define EM_MAX_TXD_82543        256
  56 #define EM_MAX_TXD              4096
  57 #define EM_DEFAULT_TXD          EM_MAX_TXD_82543
  58
  59 /*
  60  * EM_RXD - Maximum number of receive Descriptors
  61  * Valid Range: 80-256 for 82542 and 82543-based adapters
  62  *              80-4096 for others
  63  * Default Value: 256
  64  *   This value is the number of receive descriptors allocated by the driver.
  65  *   Increasing this value allows the driver to buffer more incoming packets.
  66  *   Each descriptor is 16 bytes.  A receive buffer is also allocated for each
  67  *   descriptor. The maximum MTU size is 16110.
  68  *   Since TDLEN should be multiple of 128bytes, the number of transmit
  69  *   desscriptors should meet the following condition.
  70  *      (num_tx_desc * sizeof(struct e1000_tx_desc)) % 128 == 0
  71  */
  72 #define EM_MIN_RXD              80
  73 #define EM_MAX_RXD_82543        256
  74 #define EM_MAX_RXD              4096
  75 #define EM_DEFAULT_RXD  EM_MAX_RXD_82543
  76
  77 /*
  78  * EM_TIDV - Transmit Interrupt Delay Value
  79  * Valid Range: 0-65535 (0=off)
  80  * Default Value: 64
  81  *   This value delays the generation of transmit interrupts in units of
  82  *   1.024 microseconds. Transmit interrupt reduction can improve CPU
  83  *   efficiency if properly tuned for specific network traffic. If the
  84  *   system is reporting dropped transmits, this value may be set too high
  85  *   causing the driver to run out of available transmit descriptors.
  86  */
  87 #define EM_TIDV                         64
  88
  89 /*
  90  * EM_TADV - Transmit Absolute Interrupt Delay Value
  91  * (Not valid for 82542/82543/82544)
  92  * Valid Range: 0-65535 (0=off)
  93  * Default Value: 64
  94  *   This value, in units of 1.024 microseconds, limits the delay in which a
  95  *   transmit interrupt is generated. Useful only if EM_TIDV is non-zero,
  96  *   this value ensures that an interrupt is generated after the initial
  97  *   packet is sent on the wire within the set amount of time.  Proper tuning,
  98  *   along with EM_TIDV, may improve traffic throughput in specific
  99  *   network conditions.
 100  */
 101 #define EM_TADV                         64
 102
 103 /*
 104  * EM_RDTR - Receive Interrupt Delay Timer (Packet Timer)
 105  * Valid Range: 0-65535 (0=off)
 106  * Default Value: 0
 107  *   This value delays the generation of receive interrupts in units of 1.024
 108  *   microseconds.  Receive interrupt reduction can improve CPU efficiency if
 109  *   properly tuned for specific network traffic. Increasing this value adds
 110  *   extra latency to frame reception and can end up decreasing the throughput
 111  *   of TCP traffic. If the system is reporting dropped receives, this value
 112  *   may be set too high, causing the driver to run out of available receive
 113  *   descriptors.
 114  *
 115  *   CAUTION: When setting EM_RDTR to a value other than 0, adapters
 116  *            may hang (stop transmitting) under certain network conditions.
 117  *            If this occurs a WATCHDOG message is logged in the system
 118  *            event log. In addition, the controller is automatically reset,
 119  *            restoring the network connection. To eliminate the potential
 120  *            for the hang ensure that EM_RDTR is set to 0.
 121  */
 122 #define EM_RDTR                         0
 123
 124 /*
 125  * Receive Interrupt Absolute Delay Timer (Not valid for 82542/82543/82544)
 126  * Valid Range: 0-65535 (0=off)
 127  * Default Value: 64
 128  *   This value, in units of 1.024 microseconds, limits the delay in which a
 129  *   receive interrupt is generated. Useful only if EM_RDTR is non-zero,
 130  *   this value ensures that an interrupt is generated after the initial
 131  *   packet is received within the set amount of time.  Proper tuning,
 132  *   along with EM_RDTR, may improve traffic throughput in specific network
 133  *   conditions.
 134  */
 135 #define EM_RADV                         64
 136
 137 /*
 138  * This parameter controls the max duration of transmit watchdog.
 139  */
 140 #define EM_WATCHDOG                   (10 * hz)
 141
 142 /*
 143  * This parameter controls when the driver calls the routine to reclaim
 144  * transmit descriptors.
 145  */
 146 #define EM_TX_CLEANUP_THRESHOLD (adapter->num_tx_desc / 8)
 147 #define EM_TX_OP_THRESHOLD      (adapter->num_tx_desc / 32)
 148
 149 /*
 150  * This parameter controls whether or not autonegotation is enabled.
 151  *              0 - Disable autonegotiation
 152  *              1 - Enable  autonegotiation
 153  */
 154 #define DO_AUTO_NEG                     1
 155
 156 /*
 157  * This parameter control whether or not the driver will wait for
 158  * autonegotiation to complete.
 159  *              1 - Wait for autonegotiation to complete
 160  *              0 - Don't wait for autonegotiation to complete
 161  */
 162 #define WAIT_FOR_AUTO_NEG_DEFAULT       0
 163
 164 /* Tunables -- End */
 165
 166 #define AUTONEG_ADV_DEFAULT     (ADVERTISE_10_HALF | ADVERTISE_10_FULL | \
 167                                 ADVERTISE_100_HALF | ADVERTISE_100_FULL | \
 168                                 ADVERTISE_1000_FULL)
 169
 170 #define AUTO_ALL_MODES          0
 171
 172 /* PHY master/slave setting */
 173 #define EM_MASTER_SLAVE         e1000_ms_hw_default
 174
 175 /*
 176  * Micellaneous constants
 177  */
 178 #define EM_VENDOR_ID                    0x8086
 179 #define EM_FLASH                        0x0014
 180
 181 #define EM_JUMBO_PBA                    0x00000028
 182 #define EM_DEFAULT_PBA                  0x00000030
 183 #define EM_SMARTSPEED_DOWNSHIFT         3
 184 #define EM_SMARTSPEED_MAX               15
 185 #define EM_MAX_LOOP                     10
 186
 187 #define MAX_NUM_MULTICAST_ADDRESSES     128
 188 #define PCI_ANY_ID                      (~0U)
 189 #define ETHER_ALIGN                     2
 190 #define EM_FC_PAUSE_TIME                0x0680
 191 #define EM_EEPROM_APME                  0x400;
 192 #define EM_82544_APME                   0x0004;
 193
 194 /* Code compatilbility between 6 and 7 */
 195 #ifndef ETHER_BPF_MTAP
 196 #define ETHER_BPF_MTAP                  BPF_MTAP
 197 #endif
 198
 199 /*
 200  * TDBA/RDBA should be aligned on 16 byte boundary. But TDLEN/RDLEN should be
 201  * multiple of 128 bytes. So we align TDBA/RDBA on 128 byte boundary. This will
 202  * also optimize cache line size effect. H/W supports up to cache line size 128.
 203  */
 204 #define EM_DBA_ALIGN                    128
 205
 206 #define SPEED_MODE_BIT (1<<21)          /* On PCI-E MACs only */
 207
 208 /* PCI Config defines */
 209 #define EM_BAR_TYPE(v)          ((v) & EM_BAR_TYPE_MASK)
 210 #define EM_BAR_TYPE_MASK        0x00000001
 211 #define EM_BAR_TYPE_MMEM        0x00000000
 212 #define EM_BAR_TYPE_IO          0x00000001
 213 #define EM_BAR_TYPE_FLASH       0x0014
 214 #define EM_BAR_MEM_TYPE(v)      ((v) & EM_BAR_MEM_TYPE_MASK)
 215 #define EM_BAR_MEM_TYPE_MASK    0x00000006
 216 #define EM_BAR_MEM_TYPE_32BIT   0x00000000
 217 #define EM_BAR_MEM_TYPE_64BIT   0x00000004
 218 #define EM_MSIX_BAR             3       /* On 82575 */
 219
 220 #if __FreeBSD_version < 900000
 221 #define SYSCTL_ADD_UQUAD SYSCTL_ADD_QUAD
 222 #endif
 223
 224 /* Defines for printing debug information */
 225 #define DEBUG_INIT  0
 226 #define DEBUG_IOCTL 0
 227 #define DEBUG_HW    0
 228
 229 #define INIT_DEBUGOUT(S)            if (DEBUG_INIT)  printf(S "\n")
 230 #define INIT_DEBUGOUT1(S, A)        if (DEBUG_INIT)  printf(S "\n", A)
 231 #define INIT_DEBUGOUT2(S, A, B)     if (DEBUG_INIT)  printf(S "\n", A, B)
 232 #define IOCTL_DEBUGOUT(S)           if (DEBUG_IOCTL) printf(S "\n")
 233 #define IOCTL_DEBUGOUT1(S, A)       if (DEBUG_IOCTL) printf(S "\n", A)
 234 #define IOCTL_DEBUGOUT2(S, A, B)    if (DEBUG_IOCTL) printf(S "\n", A, B)
 235 #define HW_DEBUGOUT(S)              if (DEBUG_HW) printf(S "\n")
 236 #define HW_DEBUGOUT1(S, A)          if (DEBUG_HW) printf(S "\n", A)
 237 #define HW_DEBUGOUT2(S, A, B)       if (DEBUG_HW) printf(S "\n", A, B)
 238
 239 #define EM_MAX_SCATTER          64
 240 #define EM_VFTA_SIZE            128
 241 #define EM_TSO_SIZE             (65535 + sizeof(struct ether_vlan_header))
 242 #define EM_TSO_SEG_SIZE         4096    /* Max dma segment size */
 243 #define EM_MSIX_MASK            0x01F00000 /* For 82574 use */
 244 #define ETH_ZLEN                60
 245 #define ETH_ADDR_LEN            6
 246 #define CSUM_OFFLOAD            7       /* Offload bits in mbuf flag */
 247
 248 /*
 249  * 82574 has a nonstandard address for EIAC
 250  * and since its only used in MSIX, and in
 251  * the em driver only 82574 uses MSIX we can
 252  * solve it just using this define.
 253  */
 254 #define EM_EIAC 0x000DC
 255
 256 /* Used in for 82547 10Mb Half workaround */
 257 #define EM_PBA_BYTES_SHIFT      0xA
 258 #define EM_TX_HEAD_ADDR_SHIFT   7
 259 #define EM_PBA_TX_MASK          0xFFFF0000
 260 #define EM_FIFO_HDR             0x10
 261 #define EM_82547_PKT_THRESH     0x3e0
 262
 263 /* Precision Time Sync (IEEE 1588) defines */
 264 #define ETHERTYPE_IEEE1588      0x88F7
 265 #define PICOSECS_PER_TICK       20833
 266 #define TSYNC_PORT              319 /* UDP port for the protocol */
 267
 268 #ifdef NIC_PARAVIRT
 269 #define E1000_PARA_SUBDEV       0x1101          /* special id */
 270 #define E1000_CSBAL             0x02830         /* csb phys. addr. low */
 271 #define E1000_CSBAH             0x02834         /* csb phys. addr. hi */
 272 #include <net/paravirt.h>
 273 #endif /* NIC_PARAVIRT */
 274
 275 /*
 276  * Bus dma allocation structure used by
 277  * e1000_dma_malloc and e1000_dma_free.
 278  */
 279 struct em_dma_alloc {
 280         bus_addr_t              dma_paddr;
 281         caddr_t                 dma_vaddr;
 282         bus_dma_tag_t           dma_tag;
 283         bus_dmamap_t            dma_map;
 284         bus_dma_segment_t       dma_seg;
 285         int                     dma_nseg;
 286 };
 287
 288 struct adapter;
 289
 290 struct em_int_delay_info {
 291         struct adapter *adapter;        /* Back-pointer to the adapter struct */
 292         int offset;                     /* Register offset to read/write */
 293         int value;                      /* Current value in usecs */
 294 };
 295
 296 /* Our adapter structure */
 297 struct adapter {
 298         struct ifnet    *ifp;
 299 #if __FreeBSD_version >= 800000
 300         struct buf_ring *br;
 301 #endif
 302         struct e1000_hw hw;
 303
 304         /* FreeBSD operating-system-specific structures. */
 305         struct e1000_osdep osdep;
 306         struct device   *dev;
 307         struct cdev     *led_dev;
 308
 309         struct resource *memory;
 310         struct resource *flash;
 311         struct resource *msix;
 312
 313         struct resource *ioport;
 314         int             io_rid;
 315
 316         /* 82574 may use 3 int vectors */
 317         struct resource *res[3];
 318         void            *tag[3];
 319         int             rid[3];
 320
 321         struct ifmedia  media;
 322         struct callout  timer;
 323         struct callout  tx_fifo_timer;
 324         bool            watchdog_check;
 325         int             watchdog_time;
 326         int             msi;
 327         int             if_flags;
 328         int             max_frame_size;
 329         int             min_frame_size;
 330         struct mtx      core_mtx;
 331         struct mtx      tx_mtx;
 332         struct mtx      rx_mtx;
 333         int             em_insert_vlan_header;
 334
 335         /* Task for FAST handling */
 336         struct task     link_task;
 337         struct task     rxtx_task;
 338         struct task     rx_task;
 339         struct task     tx_task;
 340         struct taskqueue *tq;           /* private task queue */
 341
 342         eventhandler_tag vlan_attach;
 343         eventhandler_tag vlan_detach;
 344         u32     num_vlans;
 345
 346         /* Management and WOL features */
 347         u32             wol;
 348         bool            has_manage;
 349         bool            has_amt;
 350
 351         /* Multicast array memory */
 352         u8              *mta;
 353
 354         /*
 355         ** Shadow VFTA table, this is needed because
 356         ** the real vlan filter table gets cleared during
 357         ** a soft reset and the driver needs to be able
 358         ** to repopulate it.
 359         */
 360         u32             shadow_vfta[EM_VFTA_SIZE];
 361
 362         /* Info about the interface */
 363         uint8_t         link_active;
 364         uint16_t        link_speed;
 365         uint16_t        link_duplex;
 366         uint32_t        smartspeed;
 367         uint32_t        fc_setting;
 368
 369         struct em_int_delay_info tx_int_delay;
 370         struct em_int_delay_info tx_abs_int_delay;
 371         struct em_int_delay_info rx_int_delay;
 372         struct em_int_delay_info rx_abs_int_delay;
 373         struct em_int_delay_info tx_itr;
 374
 375         /*
 376          * Transmit definitions
 377          *
 378          * We have an array of num_tx_desc descriptors (handled
 379          * by the controller) paired with an array of tx_buffers
 380          * (at tx_buffer_area).
 381          * The index of the next available descriptor is next_avail_tx_desc.
 382          * The number of remaining tx_desc is num_tx_desc_avail.
 383          */
 384         struct em_dma_alloc     txdma;          /* bus_dma glue for tx desc */
 385         struct e1000_tx_desc    *tx_desc_base;
 386         uint32_t                next_avail_tx_desc;
 387         uint32_t                next_tx_to_clean;
 388         volatile uint16_t       num_tx_desc_avail;
 389         uint16_t                num_tx_desc;
 390         uint16_t                last_hw_offload;
 391         uint32_t                txd_cmd;
 392         struct em_buffer        *tx_buffer_area;
 393         bus_dma_tag_t           txtag;          /* dma tag for tx */
 394         uint32_t                tx_tso;         /* last tx was tso */
 395
 396         /*
 397          * Receive definitions
 398          *
 399          * we have an array of num_rx_desc rx_desc (handled by the
 400          * controller), and paired with an array of rx_buffers
 401          * (at rx_buffer_area).
 402          * The next pair to check on receive is at offset next_rx_desc_to_check
 403          */
 404         struct em_dma_alloc     rxdma;          /* bus_dma glue for rx desc */
 405         struct e1000_rx_desc    *rx_desc_base;
 406         uint32_t                next_rx_desc_to_check;
 407         uint32_t                rx_buffer_len;
 408         uint16_t                num_rx_desc;
 409         int                     rx_process_limit;
 410         struct em_buffer        *rx_buffer_area;
 411         bus_dma_tag_t           rxtag;
 412         bus_dmamap_t            rx_sparemap;
 413
 414         /*
 415          * First/last mbuf pointers, for
 416          * collecting multisegment RX packets.
 417          */
 418         struct mbuf            *fmp;
 419         struct mbuf            *lmp;
 420
 421         /* Misc stats maintained by the driver */
 422         unsigned long   dropped_pkts;
 423         unsigned long   mbuf_alloc_failed;
 424         unsigned long   mbuf_cluster_failed;
 425         unsigned long   no_tx_desc_avail1;
 426         unsigned long   no_tx_desc_avail2;
 427         unsigned long   no_tx_map_avail;
 428         unsigned long   no_tx_dma_setup;
 429         unsigned long   watchdog_events;
 430         unsigned long   rx_overruns;
 431         unsigned long   rx_irq;
 432         unsigned long   tx_irq;
 433         unsigned long   link_irq;
 434
 435         /* 82547 workaround */
 436         uint32_t        tx_fifo_size;
 437         uint32_t        tx_fifo_head;
 438         uint32_t        tx_fifo_head_addr;
 439         uint64_t        tx_fifo_reset_cnt;
 440         uint64_t        tx_fifo_wrk_cnt;
 441         uint32_t        tx_head_addr;
 442
 443         /* For 82544 PCIX Workaround */
 444         boolean_t       pcix_82544;
 445         boolean_t       in_detach;
 446
 447 #ifdef NIC_SEND_COMBINING
 448         /* 0 = idle; 1xxxx int-pending; 3xxxx int + d pending + tdt */
 449 #define MIT_PENDING_INT 0x10000 /* pending interrupt */
 450 #define MIT_PENDING_TDT 0x30000 /* both intr and tdt write are pending */
 451         uint32_t shadow_tdt;
 452         uint32_t sc_enable;
 453 #endif /* NIC_SEND_COMBINING */
 454 #ifdef BATCH_DISPATCH
 455         uint32_t batch_enable;
 456 #endif /* BATCH_DISPATCH */
 457
 458 #ifdef NIC_PARAVIRT
 459         struct em_dma_alloc     csb_mem;        /* phys address */
 460         struct paravirt_csb     *csb;           /* virtual addr */
 461         uint32_t rx_retries;    /* optimize rx loop */
 462         uint32_t                tdt_csb_count;// XXX stat
 463         uint32_t                tdt_reg_count;// XXX stat
 464         uint32_t                tdt_int_count;// XXX stat
 465         uint32_t                guest_need_kick_count;// XXX stat
 466 #endif /* NIC_PARAVIRT */
 467
 468         struct e1000_hw_stats stats;
 469 };
 470
 471 /* ******************************************************************************
 472  * vendor_info_array
 473  *
 474  * This array contains the list of Subvendor/Subdevice IDs on which the driver
 475  * should load.
 476  *
 477  * ******************************************************************************/
 478 typedef struct _em_vendor_info_t {
 479         unsigned int vendor_id;
 480         unsigned int device_id;
 481         unsigned int subvendor_id;
 482         unsigned int subdevice_id;
 483         unsigned int index;
 484 } em_vendor_info_t;
 485
 486 struct em_buffer {
 487         int             next_eop;  /* Index of the desc to watch */
 488         struct mbuf    *m_head;
 489         bus_dmamap_t    map;         /* bus_dma map for packet */
 490 };
 491
 492 /* For 82544 PCIX  Workaround */
 493 typedef struct _ADDRESS_LENGTH_PAIR
 494 {
 495         uint64_t   address;
 496         uint32_t   length;
 497 } ADDRESS_LENGTH_PAIR, *PADDRESS_LENGTH_PAIR;
 498
 499 typedef struct _DESCRIPTOR_PAIR
 500 {
 501         ADDRESS_LENGTH_PAIR descriptor[4];
 502         uint32_t   elements;
 503 } DESC_ARRAY, *PDESC_ARRAY;
 504
 505 #define EM_CORE_LOCK_INIT(_sc, _name) \
 506         mtx_init(&(_sc)->core_mtx, _name, "EM Core Lock", MTX_DEF)
 507 #define EM_TX_LOCK_INIT(_sc, _name) \
 508         mtx_init(&(_sc)->tx_mtx, _name, "EM TX Lock", MTX_DEF)
 509 #define EM_RX_LOCK_INIT(_sc, _name) \
 510         mtx_init(&(_sc)->rx_mtx, _name, "EM RX Lock", MTX_DEF)
 511 #define EM_CORE_LOCK_DESTROY(_sc)       mtx_destroy(&(_sc)->core_mtx)
 512 #define EM_TX_LOCK_DESTROY(_sc)         mtx_destroy(&(_sc)->tx_mtx)
 513 #define EM_RX_LOCK_DESTROY(_sc)         mtx_destroy(&(_sc)->rx_mtx)
 514 #define EM_CORE_LOCK(_sc)               mtx_lock(&(_sc)->core_mtx)
 515 #define EM_TX_LOCK(_sc)                 mtx_lock(&(_sc)->tx_mtx)
 516 #define EM_TX_TRYLOCK(_sc)              mtx_trylock(&(_sc)->tx_mtx)
 517 #define EM_RX_LOCK(_sc)                 mtx_lock(&(_sc)->rx_mtx)
 518 #define EM_CORE_UNLOCK(_sc)             mtx_unlock(&(_sc)->core_mtx)
 519 #define EM_TX_UNLOCK(_sc)               mtx_unlock(&(_sc)->tx_mtx)
 520 #define EM_RX_UNLOCK(_sc)               mtx_unlock(&(_sc)->rx_mtx)
 521 #define EM_CORE_LOCK_ASSERT(_sc)        mtx_assert(&(_sc)->core_mtx, MA_OWNED)
 522 #define EM_TX_LOCK_ASSERT(_sc)          mtx_assert(&(_sc)->tx_mtx, MA_OWNED)
 523
 524 #endif /* _LEM_H_DEFINED_ */