]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/dev/netmap/netmap.c
libedit: vendor import libedit 2021-03-28
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / dev / netmap / netmap.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
3  *
4  * Copyright (C) 2011-2014 Matteo Landi
5  * Copyright (C) 2011-2016 Luigi Rizzo
6  * Copyright (C) 2011-2016 Giuseppe Lettieri
7  * Copyright (C) 2011-2016 Vincenzo Maffione
8  * All rights reserved.
9  *
10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11  * modification, are permitted provided that the following conditions
12  * are met:
13  *   1. Redistributions of source code must retain the above copyright
14  *      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
15  *   2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *      notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *      documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
29  * SUCH DAMAGE.
30  */
31
32
33 /*
34  * $FreeBSD$
35  *
36  * This module supports memory mapped access to network devices,
37  * see netmap(4).
38  *
39  * The module uses a large, memory pool allocated by the kernel
40  * and accessible as mmapped memory by multiple userspace threads/processes.
41  * The memory pool contains packet buffers and "netmap rings",
42  * i.e. user-accessible copies of the interface's queues.
43  *
44  * Access to the network card works like this:
45  * 1. a process/thread issues one or more open() on /dev/netmap, to create
46  *    select()able file descriptor on which events are reported.
47  * 2. on each descriptor, the process issues an ioctl() to identify
48  *    the interface that should report events to the file descriptor.
49  * 3. on each descriptor, the process issues an mmap() request to
50  *    map the shared memory region within the process' address space.
51  *    The list of interesting queues is indicated by a location in
52  *    the shared memory region.
53  * 4. using the functions in the netmap(4) userspace API, a process
54  *    can look up the occupation state of a queue, access memory buffers,
55  *    and retrieve received packets or enqueue packets to transmit.
56  * 5. using some ioctl()s the process can synchronize the userspace view
57  *    of the queue with the actual status in the kernel. This includes both
58  *    receiving the notification of new packets, and transmitting new
59  *    packets on the output interface.
60  * 6. select() or poll() can be used to wait for events on individual
61  *    transmit or receive queues (or all queues for a given interface).
62  *
63
64                 SYNCHRONIZATION (USER)
65
66 The netmap rings and data structures may be shared among multiple
67 user threads or even independent processes.
68 Any synchronization among those threads/processes is delegated
69 to the threads themselves. Only one thread at a time can be in
70 a system call on the same netmap ring. The OS does not enforce
71 this and only guarantees against system crashes in case of
72 invalid usage.
73
74                 LOCKING (INTERNAL)
75
76 Within the kernel, access to the netmap rings is protected as follows:
77
78 - a spinlock on each ring, to handle producer/consumer races on
79   RX rings attached to the host stack (against multiple host
80   threads writing from the host stack to the same ring),
81   and on 'destination' rings attached to a VALE switch
82   (i.e. RX rings in VALE ports, and TX rings in NIC/host ports)
83   protecting multiple active senders for the same destination)
84
85 - an atomic variable to guarantee that there is at most one
86   instance of *_*xsync() on the ring at any time.
87   For rings connected to user file
88   descriptors, an atomic_test_and_set() protects this, and the
89   lock on the ring is not actually used.
90   For NIC RX rings connected to a VALE switch, an atomic_test_and_set()
91   is also used to prevent multiple executions (the driver might indeed
92   already guarantee this).
93   For NIC TX rings connected to a VALE switch, the lock arbitrates
94   access to the queue (both when allocating buffers and when pushing
95   them out).
96
97 - *xsync() should be protected against initializations of the card.
98   On FreeBSD most devices have the reset routine protected by
99   a RING lock (ixgbe, igb, em) or core lock (re). lem is missing
100   the RING protection on rx_reset(), this should be added.
101
102   On linux there is an external lock on the tx path, which probably
103   also arbitrates access to the reset routine. XXX to be revised
104
105 - a per-interface core_lock protecting access from the host stack
106   while interfaces may be detached from netmap mode.
107   XXX there should be no need for this lock if we detach the interfaces
108   only while they are down.
109
110
111 --- VALE SWITCH ---
112
113 NMG_LOCK() serializes all modifications to switches and ports.
114 A switch cannot be deleted until all ports are gone.
115
116 For each switch, an SX lock (RWlock on linux) protects
117 deletion of ports. When configuring or deleting a new port, the
118 lock is acquired in exclusive mode (after holding NMG_LOCK).
119 When forwarding, the lock is acquired in shared mode (without NMG_LOCK).
120 The lock is held throughout the entire forwarding cycle,
121 during which the thread may incur in a page fault.
122 Hence it is important that sleepable shared locks are used.
123
124 On the rx ring, the per-port lock is grabbed initially to reserve
125 a number of slot in the ring, then the lock is released,
126 packets are copied from source to destination, and then
127 the lock is acquired again and the receive ring is updated.
128 (A similar thing is done on the tx ring for NIC and host stack
129 ports attached to the switch)
130
131  */
132
133
134 /* --- internals ----
135  *
136  * Roadmap to the code that implements the above.
137  *
138  * > 1. a process/thread issues one or more open() on /dev/netmap, to create
139  * >    select()able file descriptor on which events are reported.
140  *
141  *      Internally, we allocate a netmap_priv_d structure, that will be
142  *      initialized on ioctl(NIOCREGIF). There is one netmap_priv_d
143  *      structure for each open().
144  *
145  *      os-specific:
146  *          FreeBSD: see netmap_open() (netmap_freebsd.c)
147  *          linux:   see linux_netmap_open() (netmap_linux.c)
148  *
149  * > 2. on each descriptor, the process issues an ioctl() to identify
150  * >    the interface that should report events to the file descriptor.
151  *
152  *      Implemented by netmap_ioctl(), NIOCREGIF case, with nmr->nr_cmd==0.
153  *      Most important things happen in netmap_get_na() and
154  *      netmap_do_regif(), called from there. Additional details can be
155  *      found in the comments above those functions.
156  *
157  *      In all cases, this action creates/takes-a-reference-to a
158  *      netmap_*_adapter describing the port, and allocates a netmap_if
159  *      and all necessary netmap rings, filling them with netmap buffers.
160  *
161  *      In this phase, the sync callbacks for each ring are set (these are used
162  *      in steps 5 and 6 below).  The callbacks depend on the type of adapter.
163  *      The adapter creation/initialization code puts them in the
164  *      netmap_adapter (fields na->nm_txsync and na->nm_rxsync).  Then, they
165  *      are copied from there to the netmap_kring's during netmap_do_regif(), by
166  *      the nm_krings_create() callback.  All the nm_krings_create callbacks
167  *      actually call netmap_krings_create() to perform this and the other
168  *      common stuff. netmap_krings_create() also takes care of the host rings,
169  *      if needed, by setting their sync callbacks appropriately.
170  *
171  *      Additional actions depend on the kind of netmap_adapter that has been
172  *      registered:
173  *
174  *      - netmap_hw_adapter:         [netmap.c]
175  *           This is a system netdev/ifp with native netmap support.
176  *           The ifp is detached from the host stack by redirecting:
177  *             - transmissions (from the network stack) to netmap_transmit()
178  *             - receive notifications to the nm_notify() callback for
179  *               this adapter. The callback is normally netmap_notify(), unless
180  *               the ifp is attached to a bridge using bwrap, in which case it
181  *               is netmap_bwrap_intr_notify().
182  *
183  *      - netmap_generic_adapter:      [netmap_generic.c]
184  *            A system netdev/ifp without native netmap support.
185  *
186  *      (the decision about native/non native support is taken in
187  *       netmap_get_hw_na(), called by netmap_get_na())
188  *
189  *      - netmap_vp_adapter             [netmap_vale.c]
190  *            Returned by netmap_get_bdg_na().
191  *            This is a persistent or ephemeral VALE port. Ephemeral ports
192  *            are created on the fly if they don't already exist, and are
193  *            always attached to a bridge.
194  *            Persistent VALE ports must must be created separately, and i
195  *            then attached like normal NICs. The NIOCREGIF we are examining
196  *            will find them only if they had previosly been created and
197  *            attached (see VALE_CTL below).
198  *
199  *      - netmap_pipe_adapter         [netmap_pipe.c]
200  *            Returned by netmap_get_pipe_na().
201  *            Both pipe ends are created, if they didn't already exist.
202  *
203  *      - netmap_monitor_adapter      [netmap_monitor.c]
204  *            Returned by netmap_get_monitor_na().
205  *            If successful, the nm_sync callbacks of the monitored adapter
206  *            will be intercepted by the returned monitor.
207  *
208  *      - netmap_bwrap_adapter        [netmap_vale.c]
209  *            Cannot be obtained in this way, see VALE_CTL below
210  *
211  *
212  *      os-specific:
213  *          linux: we first go through linux_netmap_ioctl() to
214  *                 adapt the FreeBSD interface to the linux one.
215  *
216  *
217  * > 3. on each descriptor, the process issues an mmap() request to
218  * >    map the shared memory region within the process' address space.
219  * >    The list of interesting queues is indicated by a location in
220  * >    the shared memory region.
221  *
222  *      os-specific:
223  *          FreeBSD: netmap_mmap_single (netmap_freebsd.c).
224  *          linux:   linux_netmap_mmap (netmap_linux.c).
225  *
226  * > 4. using the functions in the netmap(4) userspace API, a process
227  * >    can look up the occupation state of a queue, access memory buffers,
228  * >    and retrieve received packets or enqueue packets to transmit.
229  *
230  *      these actions do not involve the kernel.
231  *
232  * > 5. using some ioctl()s the process can synchronize the userspace view
233  * >    of the queue with the actual status in the kernel. This includes both
234  * >    receiving the notification of new packets, and transmitting new
235  * >    packets on the output interface.
236  *
237  *      These are implemented in netmap_ioctl(), NIOCTXSYNC and NIOCRXSYNC
238  *      cases. They invoke the nm_sync callbacks on the netmap_kring
239  *      structures, as initialized in step 2 and maybe later modified
240  *      by a monitor. Monitors, however, will always call the original
241  *      callback before doing anything else.
242  *
243  *
244  * > 6. select() or poll() can be used to wait for events on individual
245  * >    transmit or receive queues (or all queues for a given interface).
246  *
247  *      Implemented in netmap_poll(). This will call the same nm_sync()
248  *      callbacks as in step 5 above.
249  *
250  *      os-specific:
251  *              linux: we first go through linux_netmap_poll() to adapt
252  *                     the FreeBSD interface to the linux one.
253  *
254  *
255  *  ----  VALE_CTL -----
256  *
257  *  VALE switches are controlled by issuing a NIOCREGIF with a non-null
258  *  nr_cmd in the nmreq structure. These subcommands are handled by
259  *  netmap_bdg_ctl() in netmap_vale.c. Persistent VALE ports are created
260  *  and destroyed by issuing the NETMAP_BDG_NEWIF and NETMAP_BDG_DELIF
261  *  subcommands, respectively.
262  *
263  *  Any network interface known to the system (including a persistent VALE
264  *  port) can be attached to a VALE switch by issuing the
265  *  NETMAP_REQ_VALE_ATTACH command. After the attachment, persistent VALE ports
266  *  look exactly like ephemeral VALE ports (as created in step 2 above).  The
267  *  attachment of other interfaces, instead, requires the creation of a
268  *  netmap_bwrap_adapter.  Moreover, the attached interface must be put in
269  *  netmap mode. This may require the creation of a netmap_generic_adapter if
270  *  we have no native support for the interface, or if generic adapters have
271  *  been forced by sysctl.
272  *
273  *  Both persistent VALE ports and bwraps are handled by netmap_get_bdg_na(),
274  *  called by nm_bdg_ctl_attach(), and discriminated by the nm_bdg_attach()
275  *  callback.  In the case of the bwrap, the callback creates the
276  *  netmap_bwrap_adapter.  The initialization of the bwrap is then
277  *  completed by calling netmap_do_regif() on it, in the nm_bdg_ctl()
278  *  callback (netmap_bwrap_bdg_ctl in netmap_vale.c).
279  *  A generic adapter for the wrapped ifp will be created if needed, when
280  *  netmap_get_bdg_na() calls netmap_get_hw_na().
281  *
282  *
283  *  ---- DATAPATHS -----
284  *
285  *              -= SYSTEM DEVICE WITH NATIVE SUPPORT =-
286  *
287  *    na == NA(ifp) == netmap_hw_adapter created in DEVICE_netmap_attach()
288  *
289  *    - tx from netmap userspace:
290  *       concurrently:
291  *           1) ioctl(NIOCTXSYNC)/netmap_poll() in process context
292  *                kring->nm_sync() == DEVICE_netmap_txsync()
293  *           2) device interrupt handler
294  *                na->nm_notify()  == netmap_notify()
295  *    - rx from netmap userspace:
296  *       concurrently:
297  *           1) ioctl(NIOCRXSYNC)/netmap_poll() in process context
298  *                kring->nm_sync() == DEVICE_netmap_rxsync()
299  *           2) device interrupt handler
300  *                na->nm_notify()  == netmap_notify()
301  *    - rx from host stack
302  *       concurrently:
303  *           1) host stack
304  *                netmap_transmit()
305  *                  na->nm_notify  == netmap_notify()
306  *           2) ioctl(NIOCRXSYNC)/netmap_poll() in process context
307  *                kring->nm_sync() == netmap_rxsync_from_host
308  *                  netmap_rxsync_from_host(na, NULL, NULL)
309  *    - tx to host stack
310  *           ioctl(NIOCTXSYNC)/netmap_poll() in process context
311  *             kring->nm_sync() == netmap_txsync_to_host
312  *               netmap_txsync_to_host(na)
313  *                 nm_os_send_up()
314  *                   FreeBSD: na->if_input() == ether_input()
315  *                   linux: netif_rx() with NM_MAGIC_PRIORITY_RX
316  *
317  *
318  *               -= SYSTEM DEVICE WITH GENERIC SUPPORT =-
319  *
320  *    na == NA(ifp) == generic_netmap_adapter created in generic_netmap_attach()
321  *
322  *    - tx from netmap userspace:
323  *       concurrently:
324  *           1) ioctl(NIOCTXSYNC)/netmap_poll() in process context
325  *               kring->nm_sync() == generic_netmap_txsync()
326  *                   nm_os_generic_xmit_frame()
327  *                       linux:   dev_queue_xmit() with NM_MAGIC_PRIORITY_TX
328  *                           ifp->ndo_start_xmit == generic_ndo_start_xmit()
329  *                               gna->save_start_xmit == orig. dev. start_xmit
330  *                       FreeBSD: na->if_transmit() == orig. dev if_transmit
331  *           2) generic_mbuf_destructor()
332  *                   na->nm_notify() == netmap_notify()
333  *    - rx from netmap userspace:
334  *           1) ioctl(NIOCRXSYNC)/netmap_poll() in process context
335  *               kring->nm_sync() == generic_netmap_rxsync()
336  *                   mbq_safe_dequeue()
337  *           2) device driver
338  *               generic_rx_handler()
339  *                   mbq_safe_enqueue()
340  *                   na->nm_notify() == netmap_notify()
341  *    - rx from host stack
342  *        FreeBSD: same as native
343  *        Linux: same as native except:
344  *           1) host stack
345  *               dev_queue_xmit() without NM_MAGIC_PRIORITY_TX
346  *                   ifp->ndo_start_xmit == generic_ndo_start_xmit()
347  *                       netmap_transmit()
348  *                           na->nm_notify() == netmap_notify()
349  *    - tx to host stack (same as native):
350  *
351  *
352  *                           -= VALE =-
353  *
354  *   INCOMING:
355  *
356  *      - VALE ports:
357  *          ioctl(NIOCTXSYNC)/netmap_poll() in process context
358  *              kring->nm_sync() == netmap_vp_txsync()
359  *
360  *      - system device with native support:
361  *         from cable:
362  *             interrupt
363  *                na->nm_notify() == netmap_bwrap_intr_notify(ring_nr != host ring)
364  *                     kring->nm_sync() == DEVICE_netmap_rxsync()
365  *                     netmap_vp_txsync()
366  *                     kring->nm_sync() == DEVICE_netmap_rxsync()
367  *         from host stack:
368  *             netmap_transmit()
369  *                na->nm_notify() == netmap_bwrap_intr_notify(ring_nr == host ring)
370  *                     kring->nm_sync() == netmap_rxsync_from_host()
371  *                     netmap_vp_txsync()
372  *
373  *      - system device with generic support:
374  *         from device driver:
375  *            generic_rx_handler()
376  *                na->nm_notify() == netmap_bwrap_intr_notify(ring_nr != host ring)
377  *                     kring->nm_sync() == generic_netmap_rxsync()
378  *                     netmap_vp_txsync()
379  *                     kring->nm_sync() == generic_netmap_rxsync()
380  *         from host stack:
381  *            netmap_transmit()
382  *                na->nm_notify() == netmap_bwrap_intr_notify(ring_nr == host ring)
383  *                     kring->nm_sync() == netmap_rxsync_from_host()
384  *                     netmap_vp_txsync()
385  *
386  *   (all cases) --> nm_bdg_flush()
387  *                      dest_na->nm_notify() == (see below)
388  *
389  *   OUTGOING:
390  *
391  *      - VALE ports:
392  *         concurrently:
393  *             1) ioctl(NIOCRXSYNC)/netmap_poll() in process context
394  *                    kring->nm_sync() == netmap_vp_rxsync()
395  *             2) from nm_bdg_flush()
396  *                    na->nm_notify() == netmap_notify()
397  *
398  *      - system device with native support:
399  *          to cable:
400  *             na->nm_notify() == netmap_bwrap_notify()
401  *                 netmap_vp_rxsync()
402  *                 kring->nm_sync() == DEVICE_netmap_txsync()
403  *                 netmap_vp_rxsync()
404  *          to host stack:
405  *                 netmap_vp_rxsync()
406  *                 kring->nm_sync() == netmap_txsync_to_host
407  *                 netmap_vp_rxsync_locked()
408  *
409  *      - system device with generic adapter:
410  *          to device driver:
411  *             na->nm_notify() == netmap_bwrap_notify()
412  *                 netmap_vp_rxsync()
413  *                 kring->nm_sync() == generic_netmap_txsync()
414  *                 netmap_vp_rxsync()
415  *          to host stack:
416  *                 netmap_vp_rxsync()
417  *                 kring->nm_sync() == netmap_txsync_to_host
418  *                 netmap_vp_rxsync()
419  *
420  */
421
422 /*
423  * OS-specific code that is used only within this file.
424  * Other OS-specific code that must be accessed by drivers
425  * is present in netmap_kern.h
426  */
427
428 #if defined(__FreeBSD__)
429 #include <sys/cdefs.h> /* prerequisite */
430 #include <sys/types.h>
431 #include <sys/errno.h>
432 #include <sys/param.h>  /* defines used in kernel.h */
433 #include <sys/kernel.h> /* types used in module initialization */
434 #include <sys/conf.h>   /* cdevsw struct, UID, GID */
435 #include <sys/filio.h>  /* FIONBIO */
436 #include <sys/sockio.h>
437 #include <sys/socketvar.h>      /* struct socket */
438 #include <sys/malloc.h>
439 #include <sys/poll.h>
440 #include <sys/proc.h>
441 #include <sys/rwlock.h>
442 #include <sys/socket.h> /* sockaddrs */
443 #include <sys/selinfo.h>
444 #include <sys/sysctl.h>
445 #include <sys/jail.h>
446 #include <sys/epoch.h>
447 #include <net/vnet.h>
448 #include <net/if.h>
449 #include <net/if_var.h>
450 #include <net/bpf.h>            /* BIOCIMMEDIATE */
451 #include <machine/bus.h>        /* bus_dmamap_* */
452 #include <sys/endian.h>
453 #include <sys/refcount.h>
454 #include <net/ethernet.h>       /* ETHER_BPF_MTAP */
455
456
457 #elif defined(linux)
458
459 #include "bsd_glue.h"
460
461 #elif defined(__APPLE__)
462
463 #warning OSX support is only partial
464 #include "osx_glue.h"
465
466 #elif defined (_WIN32)
467
468 #include "win_glue.h"
469
470 #else
471
472 #error  Unsupported platform
473
474 #endif /* unsupported */
475
476 /*
477  * common headers
478  */
479 #include <net/netmap.h>
480 #include <dev/netmap/netmap_kern.h>
481 #include <dev/netmap/netmap_mem2.h>
482
483
484 /* user-controlled variables */
485 int netmap_verbose;
486 #ifdef CONFIG_NETMAP_DEBUG
487 int netmap_debug;
488 #endif /* CONFIG_NETMAP_DEBUG */
489
490 static int netmap_no_timestamp; /* don't timestamp on rxsync */
491 int netmap_no_pendintr = 1;
492 int netmap_txsync_retry = 2;
493 static int netmap_fwd = 0;      /* force transparent forwarding */
494
495 /*
496  * netmap_admode selects the netmap mode to use.
497  * Invalid values are reset to NETMAP_ADMODE_BEST
498  */
499 enum {  NETMAP_ADMODE_BEST = 0, /* use native, fallback to generic */
500         NETMAP_ADMODE_NATIVE,   /* either native or none */
501         NETMAP_ADMODE_GENERIC,  /* force generic */
502         NETMAP_ADMODE_LAST };
503 static int netmap_admode = NETMAP_ADMODE_BEST;
504
505 /* netmap_generic_mit controls mitigation of RX notifications for
506  * the generic netmap adapter. The value is a time interval in
507  * nanoseconds. */
508 int netmap_generic_mit = 100*1000;
509
510 /* We use by default netmap-aware qdiscs with generic netmap adapters,
511  * even if there can be a little performance hit with hardware NICs.
512  * However, using the qdisc is the safer approach, for two reasons:
513  * 1) it prevents non-fifo qdiscs to break the TX notification
514  *    scheme, which is based on mbuf destructors when txqdisc is
515  *    not used.
516  * 2) it makes it possible to transmit over software devices that
517  *    change skb->dev, like bridge, veth, ...
518  *
519  * Anyway users looking for the best performance should
520  * use native adapters.
521  */
522 #ifdef linux
523 int netmap_generic_txqdisc = 1;
524 #endif
525
526 /* Default number of slots and queues for generic adapters. */
527 int netmap_generic_ringsize = 1024;
528 int netmap_generic_rings = 1;
529
530 /* Non-zero to enable checksum offloading in NIC drivers */
531 int netmap_generic_hwcsum = 0;
532
533 /* Non-zero if ptnet devices are allowed to use virtio-net headers. */
534 int ptnet_vnet_hdr = 1;
535
536 /*
537  * SYSCTL calls are grouped between SYSBEGIN and SYSEND to be emulated
538  * in some other operating systems
539  */
540 SYSBEGIN(main_init);
541
542 SYSCTL_DECL(_dev_netmap);
543 SYSCTL_NODE(_dev, OID_AUTO, netmap, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
544     "Netmap args");
545 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, verbose,
546                 CTLFLAG_RW, &netmap_verbose, 0, "Verbose mode");
547 #ifdef CONFIG_NETMAP_DEBUG
548 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, debug,
549                 CTLFLAG_RW, &netmap_debug, 0, "Debug messages");
550 #endif /* CONFIG_NETMAP_DEBUG */
551 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, no_timestamp,
552                 CTLFLAG_RW, &netmap_no_timestamp, 0, "no_timestamp");
553 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, no_pendintr, CTLFLAG_RW, &netmap_no_pendintr,
554                 0, "Always look for new received packets.");
555 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, txsync_retry, CTLFLAG_RW,
556                 &netmap_txsync_retry, 0, "Number of txsync loops in bridge's flush.");
557
558 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, fwd, CTLFLAG_RW, &netmap_fwd, 0,
559                 "Force NR_FORWARD mode");
560 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, admode, CTLFLAG_RW, &netmap_admode, 0,
561                 "Adapter mode. 0 selects the best option available,"
562                 "1 forces native adapter, 2 forces emulated adapter");
563 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, generic_hwcsum, CTLFLAG_RW, &netmap_generic_hwcsum,
564                 0, "Hardware checksums. 0 to disable checksum generation by the NIC (default),"
565                 "1 to enable checksum generation by the NIC");
566 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, generic_mit, CTLFLAG_RW, &netmap_generic_mit,
567                 0, "RX notification interval in nanoseconds");
568 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, generic_ringsize, CTLFLAG_RW,
569                 &netmap_generic_ringsize, 0,
570                 "Number of per-ring slots for emulated netmap mode");
571 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, generic_rings, CTLFLAG_RW,
572                 &netmap_generic_rings, 0,
573                 "Number of TX/RX queues for emulated netmap adapters");
574 #ifdef linux
575 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, generic_txqdisc, CTLFLAG_RW,
576                 &netmap_generic_txqdisc, 0, "Use qdisc for generic adapters");
577 #endif
578 SYSCTL_INT(_dev_netmap, OID_AUTO, ptnet_vnet_hdr, CTLFLAG_RW, &ptnet_vnet_hdr,
579                 0, "Allow ptnet devices to use virtio-net headers");
580
581 SYSEND;
582
583 NMG_LOCK_T      netmap_global_lock;
584
585 /*
586  * mark the ring as stopped, and run through the locks
587  * to make sure other users get to see it.
588  * stopped must be either NR_KR_STOPPED (for unbounded stop)
589  * of NR_KR_LOCKED (brief stop for mutual exclusion purposes)
590  */
591 static void
592 netmap_disable_ring(struct netmap_kring *kr, int stopped)
593 {
594         nm_kr_stop(kr, stopped);
595         // XXX check if nm_kr_stop is sufficient
596         mtx_lock(&kr->q_lock);
597         mtx_unlock(&kr->q_lock);
598         nm_kr_put(kr);
599 }
600
601 /* stop or enable a single ring */
602 void
603 netmap_set_ring(struct netmap_adapter *na, u_int ring_id, enum txrx t, int stopped)
604 {
605         if (stopped)
606                 netmap_disable_ring(NMR(na, t)[ring_id], stopped);
607         else
608                 NMR(na, t)[ring_id]->nkr_stopped = 0;
609 }
610
611
612 /* stop or enable all the rings of na */
613 void
614 netmap_set_all_rings(struct netmap_adapter *na, int stopped)
615 {
616         int i;
617         enum txrx t;
618
619         if (!nm_netmap_on(na))
620                 return;
621
622         if (netmap_verbose) {
623                 nm_prinf("%s: %sable all rings", na->name,
624                     (stopped ? "dis" : "en"));
625         }
626         for_rx_tx(t) {
627                 for (i = 0; i < netmap_real_rings(na, t); i++) {
628                         netmap_set_ring(na, i, t, stopped);
629                 }
630         }
631 }
632
633 /*
634  * Convenience function used in drivers.  Waits for current txsync()s/rxsync()s
635  * to finish and prevents any new one from starting.  Call this before turning
636  * netmap mode off, or before removing the hardware rings (e.g., on module
637  * onload).
638  */
639 void
640 netmap_disable_all_rings(struct ifnet *ifp)
641 {
642         if (NM_NA_VALID(ifp)) {
643                 netmap_set_all_rings(NA(ifp), NM_KR_LOCKED);
644         }
645 }
646
647 /*
648  * Convenience function used in drivers.  Re-enables rxsync and txsync on the
649  * adapter's rings In linux drivers, this should be placed near each
650  * napi_enable().
651  */
652 void
653 netmap_enable_all_rings(struct ifnet *ifp)
654 {
655         if (NM_NA_VALID(ifp)) {
656                 netmap_set_all_rings(NA(ifp), 0 /* enabled */);
657         }
658 }
659
660 void
661 netmap_make_zombie(struct ifnet *ifp)
662 {
663         if (NM_NA_VALID(ifp)) {
664                 struct netmap_adapter *na = NA(ifp);
665                 netmap_set_all_rings(na, NM_KR_LOCKED);
666                 na->na_flags |= NAF_ZOMBIE;
667                 netmap_set_all_rings(na, 0);
668         }
669 }
670
671 void
672 netmap_undo_zombie(struct ifnet *ifp)
673 {
674         if (NM_NA_VALID(ifp)) {
675                 struct netmap_adapter *na = NA(ifp);
676                 if (na->na_flags & NAF_ZOMBIE) {
677                         netmap_set_all_rings(na, NM_KR_LOCKED);
678                         na->na_flags &= ~NAF_ZOMBIE;
679                         netmap_set_all_rings(na, 0);
680                 }
681         }
682 }
683
684 /*
685  * generic bound_checking function
686  */
687 u_int
688 nm_bound_var(u_int *v, u_int dflt, u_int lo, u_int hi, const char *msg)
689 {
690         u_int oldv = *v;
691         const char *op = NULL;
692
693         if (dflt < lo)
694                 dflt = lo;
695         if (dflt > hi)
696                 dflt = hi;
697         if (oldv < lo) {
698                 *v = dflt;
699                 op = "Bump";
700         } else if (oldv > hi) {
701                 *v = hi;
702                 op = "Clamp";
703         }
704         if (op && msg)
705                 nm_prinf("%s %s to %d (was %d)", op, msg, *v, oldv);
706         return *v;
707 }
708
709
710 /*
711  * packet-dump function, user-supplied or static buffer.
712  * The destination buffer must be at least 30+4*len
713  */
714 const char *
715 nm_dump_buf(char *p, int len, int lim, char *dst)
716 {
717         static char _dst[8192];
718         int i, j, i0;
719         static char hex[] ="0123456789abcdef";
720         char *o;        /* output position */
721
722 #define P_HI(x) hex[((x) & 0xf0)>>4]
723 #define P_LO(x) hex[((x) & 0xf)]
724 #define P_C(x)  ((x) >= 0x20 && (x) <= 0x7e ? (x) : '.')
725         if (!dst)
726                 dst = _dst;
727         if (lim <= 0 || lim > len)
728                 lim = len;
729         o = dst;
730         sprintf(o, "buf 0x%p len %d lim %d\n", p, len, lim);
731         o += strlen(o);
732         /* hexdump routine */
733         for (i = 0; i < lim; ) {
734                 sprintf(o, "%5d: ", i);
735                 o += strlen(o);
736                 memset(o, ' ', 48);
737                 i0 = i;
738                 for (j=0; j < 16 && i < lim; i++, j++) {
739                         o[j*3] = P_HI(p[i]);
740                         o[j*3+1] = P_LO(p[i]);
741                 }
742                 i = i0;
743                 for (j=0; j < 16 && i < lim; i++, j++)
744                         o[j + 48] = P_C(p[i]);
745                 o[j+48] = '\n';
746                 o += j+49;
747         }
748         *o = '\0';
749 #undef P_HI
750 #undef P_LO
751 #undef P_C
752         return dst;
753 }
754
755
756 /*
757  * Fetch configuration from the device, to cope with dynamic
758  * reconfigurations after loading the module.
759  */
760 /* call with NMG_LOCK held */
761 int
762 netmap_update_config(struct netmap_adapter *na)
763 {
764         struct nm_config_info info;
765
766         bzero(&info, sizeof(info));
767         if (na->nm_config == NULL ||
768             na->nm_config(na, &info)) {
769                 /* take whatever we had at init time */
770                 info.num_tx_rings = na->num_tx_rings;
771                 info.num_tx_descs = na->num_tx_desc;
772                 info.num_rx_rings = na->num_rx_rings;
773                 info.num_rx_descs = na->num_rx_desc;
774                 info.rx_buf_maxsize = na->rx_buf_maxsize;
775         }
776
777         if (na->num_tx_rings == info.num_tx_rings &&
778             na->num_tx_desc == info.num_tx_descs &&
779             na->num_rx_rings == info.num_rx_rings &&
780             na->num_rx_desc == info.num_rx_descs &&
781             na->rx_buf_maxsize == info.rx_buf_maxsize)
782                 return 0; /* nothing changed */
783         if (na->active_fds == 0) {
784                 na->num_tx_rings = info.num_tx_rings;
785                 na->num_tx_desc = info.num_tx_descs;
786                 na->num_rx_rings = info.num_rx_rings;
787                 na->num_rx_desc = info.num_rx_descs;
788                 na->rx_buf_maxsize = info.rx_buf_maxsize;
789                 if (netmap_verbose)
790                         nm_prinf("configuration changed for %s: txring %d x %d, "
791                                 "rxring %d x %d, rxbufsz %d",
792                                 na->name, na->num_tx_rings, na->num_tx_desc,
793                                 na->num_rx_rings, na->num_rx_desc, na->rx_buf_maxsize);
794                 return 0;
795         }
796         nm_prerr("WARNING: configuration changed for %s while active: "
797                 "txring %d x %d, rxring %d x %d, rxbufsz %d",
798                 na->name, info.num_tx_rings, info.num_tx_descs,
799                 info.num_rx_rings, info.num_rx_descs,
800                 info.rx_buf_maxsize);
801         return 1;
802 }
803
804 /* nm_sync callbacks for the host rings */
805 static int netmap_txsync_to_host(struct netmap_kring *kring, int flags);
806 static int netmap_rxsync_from_host(struct netmap_kring *kring, int flags);
807
808 /* create the krings array and initialize the fields common to all adapters.
809  * The array layout is this:
810  *
811  *                    +----------+
812  * na->tx_rings ----->|          | \
813  *                    |          |  } na->num_tx_ring
814  *                    |          | /
815  *                    +----------+
816  *                    |          |    host tx kring
817  * na->rx_rings ----> +----------+
818  *                    |          | \
819  *                    |          |  } na->num_rx_rings
820  *                    |          | /
821  *                    +----------+
822  *                    |          |    host rx kring
823  *                    +----------+
824  * na->tailroom ----->|          | \
825  *                    |          |  } tailroom bytes
826  *                    |          | /
827  *                    +----------+
828  *
829  * Note: for compatibility, host krings are created even when not needed.
830  * The tailroom space is currently used by vale ports for allocating leases.
831  */
832 /* call with NMG_LOCK held */
833 int
834 netmap_krings_create(struct netmap_adapter *na, u_int tailroom)
835 {
836         u_int i, len, ndesc;
837         struct netmap_kring *kring;
838         u_int n[NR_TXRX];
839         enum txrx t;
840         int err = 0;
841
842         if (na->tx_rings != NULL) {
843                 if (netmap_debug & NM_DEBUG_ON)
844                         nm_prerr("warning: krings were already created");
845                 return 0;
846         }
847
848         /* account for the (possibly fake) host rings */
849         n[NR_TX] = netmap_all_rings(na, NR_TX);
850         n[NR_RX] = netmap_all_rings(na, NR_RX);
851
852         len = (n[NR_TX] + n[NR_RX]) *
853                 (sizeof(struct netmap_kring) + sizeof(struct netmap_kring *))
854                 + tailroom;
855
856         na->tx_rings = nm_os_malloc((size_t)len);
857         if (na->tx_rings == NULL) {
858                 nm_prerr("Cannot allocate krings");
859                 return ENOMEM;
860         }
861         na->rx_rings = na->tx_rings + n[NR_TX];
862         na->tailroom = na->rx_rings + n[NR_RX];
863
864         /* link the krings in the krings array */
865         kring = (struct netmap_kring *)((char *)na->tailroom + tailroom);
866         for (i = 0; i < n[NR_TX] + n[NR_RX]; i++) {
867                 na->tx_rings[i] = kring;
868                 kring++;
869         }
870
871         /*
872          * All fields in krings are 0 except the one initialized below.
873          * but better be explicit on important kring fields.
874          */
875         for_rx_tx(t) {
876                 ndesc = nma_get_ndesc(na, t);
877                 for (i = 0; i < n[t]; i++) {
878                         kring = NMR(na, t)[i];
879                         bzero(kring, sizeof(*kring));
880                         kring->notify_na = na;
881                         kring->ring_id = i;
882                         kring->tx = t;
883                         kring->nkr_num_slots = ndesc;
884                         kring->nr_mode = NKR_NETMAP_OFF;
885                         kring->nr_pending_mode = NKR_NETMAP_OFF;
886                         if (i < nma_get_nrings(na, t)) {
887                                 kring->nm_sync = (t == NR_TX ? na->nm_txsync : na->nm_rxsync);
888                         } else {
889                                 if (!(na->na_flags & NAF_HOST_RINGS))
890                                         kring->nr_kflags |= NKR_FAKERING;
891                                 kring->nm_sync = (t == NR_TX ?
892                                                 netmap_txsync_to_host:
893                                                 netmap_rxsync_from_host);
894                         }
895                         kring->nm_notify = na->nm_notify;
896                         kring->rhead = kring->rcur = kring->nr_hwcur = 0;
897                         /*
898                          * IMPORTANT: Always keep one slot empty.
899                          */
900                         kring->rtail = kring->nr_hwtail = (t == NR_TX ? ndesc - 1 : 0);
901                         snprintf(kring->name, sizeof(kring->name) - 1, "%s %s%d", na->name,
902                                         nm_txrx2str(t), i);
903                         nm_prdis("ktx %s h %d c %d t %d",
904                                 kring->name, kring->rhead, kring->rcur, kring->rtail);
905                         err = nm_os_selinfo_init(&kring->si, kring->name);
906                         if (err) {
907                                 netmap_krings_delete(na);
908                                 return err;
909                         }
910                         mtx_init(&kring->q_lock, (t == NR_TX ? "nm_txq_lock" : "nm_rxq_lock"), NULL, MTX_DEF);
911                         kring->na = na; /* setting this field marks the mutex as initialized */
912                 }
913                 err = nm_os_selinfo_init(&na->si[t], na->name);
914                 if (err) {
915                         netmap_krings_delete(na);
916                         return err;
917                 }
918         }
919
920         return 0;
921 }
922
923
924 /* undo the actions performed by netmap_krings_create */
925 /* call with NMG_LOCK held */
926 void
927 netmap_krings_delete(struct netmap_adapter *na)
928 {
929         struct netmap_kring **kring = na->tx_rings;
930         enum txrx t;
931
932         if (na->tx_rings == NULL) {
933                 if (netmap_debug & NM_DEBUG_ON)
934                         nm_prerr("warning: krings were already deleted");
935                 return;
936         }
937
938         for_rx_tx(t)
939                 nm_os_selinfo_uninit(&na->si[t]);
940
941         /* we rely on the krings layout described above */
942         for ( ; kring != na->tailroom; kring++) {
943                 if ((*kring)->na != NULL)
944                         mtx_destroy(&(*kring)->q_lock);
945                 nm_os_selinfo_uninit(&(*kring)->si);
946         }
947         nm_os_free(na->tx_rings);
948         na->tx_rings = na->rx_rings = na->tailroom = NULL;
949 }
950
951
952 /*
953  * Destructor for NIC ports. They also have an mbuf queue
954  * on the rings connected to the host so we need to purge
955  * them first.
956  */
957 /* call with NMG_LOCK held */
958 void
959 netmap_hw_krings_delete(struct netmap_adapter *na)
960 {
961         u_int lim = netmap_real_rings(na, NR_RX), i;
962
963         for (i = nma_get_nrings(na, NR_RX); i < lim; i++) {
964                 struct mbq *q = &NMR(na, NR_RX)[i]->rx_queue;
965                 nm_prdis("destroy sw mbq with len %d", mbq_len(q));
966                 mbq_purge(q);
967                 mbq_safe_fini(q);
968         }
969         netmap_krings_delete(na);
970 }
971
972 static void
973 netmap_mem_drop(struct netmap_adapter *na)
974 {
975         int last = netmap_mem_deref(na->nm_mem, na);
976         /* if the native allocator had been overrided on regif,
977          * restore it now and drop the temporary one
978          */
979         if (last && na->nm_mem_prev) {
980                 netmap_mem_put(na->nm_mem);
981                 na->nm_mem = na->nm_mem_prev;
982                 na->nm_mem_prev = NULL;
983         }
984 }
985
986 /*
987  * Undo everything that was done in netmap_do_regif(). In particular,
988  * call nm_register(ifp,0) to stop netmap mode on the interface and
989  * revert to normal operation.
990  */
991 /* call with NMG_LOCK held */
992 static void netmap_unset_ringid(struct netmap_priv_d *);
993 static void netmap_krings_put(struct netmap_priv_d *);
994 void
995 netmap_do_unregif(struct netmap_priv_d *priv)
996 {
997         struct netmap_adapter *na = priv->np_na;
998
999         NMG_LOCK_ASSERT();
1000         na->active_fds--;
1001         /* unset nr_pending_mode and possibly release exclusive mode */
1002         netmap_krings_put(priv);
1003
1004 #ifdef  WITH_MONITOR
1005         /* XXX check whether we have to do something with monitor
1006          * when rings change nr_mode. */
1007         if (na->active_fds <= 0) {
1008                 /* walk through all the rings and tell any monitor
1009                  * that the port is going to exit netmap mode
1010                  */
1011                 netmap_monitor_stop(na);
1012         }
1013 #endif
1014
1015         if (na->active_fds <= 0 || nm_kring_pending(priv)) {
1016                 na->nm_register(na, 0);
1017         }
1018
1019         /* delete rings and buffers that are no longer needed */
1020         netmap_mem_rings_delete(na);
1021
1022         if (na->active_fds <= 0) {      /* last instance */
1023                 /*
1024                  * (TO CHECK) We enter here
1025                  * when the last reference to this file descriptor goes
1026                  * away. This means we cannot have any pending poll()
1027                  * or interrupt routine operating on the structure.
1028                  * XXX The file may be closed in a thread while
1029                  * another thread is using it.
1030                  * Linux keeps the file opened until the last reference
1031                  * by any outstanding ioctl/poll or mmap is gone.
1032                  * FreeBSD does not track mmap()s (but we do) and
1033                  * wakes up any sleeping poll(). Need to check what
1034                  * happens if the close() occurs while a concurrent
1035                  * syscall is running.
1036                  */
1037                 if (netmap_debug & NM_DEBUG_ON)
1038                         nm_prinf("deleting last instance for %s", na->name);
1039
1040                 if (nm_netmap_on(na)) {
1041                         nm_prerr("BUG: netmap on while going to delete the krings");
1042                 }
1043
1044                 na->nm_krings_delete(na);
1045
1046                 /* restore the default number of host tx and rx rings */
1047                 if (na->na_flags & NAF_HOST_RINGS) {
1048                         na->num_host_tx_rings = 1;
1049                         na->num_host_rx_rings = 1;
1050                 } else {
1051                         na->num_host_tx_rings = 0;
1052                         na->num_host_rx_rings = 0;
1053                 }
1054         }
1055
1056         /* possibily decrement counter of tx_si/rx_si users */
1057         netmap_unset_ringid(priv);
1058         /* delete the nifp */
1059         netmap_mem_if_delete(na, priv->np_nifp);
1060         /* drop the allocator */
1061         netmap_mem_drop(na);
1062         /* mark the priv as unregistered */
1063         priv->np_na = NULL;
1064         priv->np_nifp = NULL;
1065 }
1066
1067 struct netmap_priv_d*
1068 netmap_priv_new(void)
1069 {
1070         struct netmap_priv_d *priv;
1071
1072         priv = nm_os_malloc(sizeof(struct netmap_priv_d));
1073         if (priv == NULL)
1074                 return NULL;
1075         priv->np_refs = 1;
1076         nm_os_get_module();
1077         return priv;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Destructor of the netmap_priv_d, called when the fd is closed
1082  * Action: undo all the things done by NIOCREGIF,
1083  * On FreeBSD we need to track whether there are active mmap()s,
1084  * and we use np_active_mmaps for that. On linux, the field is always 0.
1085  * Return: 1 if we can free priv, 0 otherwise.
1086  *
1087  */
1088 /* call with NMG_LOCK held */
1089 void
1090 netmap_priv_delete(struct netmap_priv_d *priv)
1091 {
1092         struct netmap_adapter *na = priv->np_na;
1093
1094         /* number of active references to this fd */
1095         if (--priv->np_refs > 0) {
1096                 return;
1097         }
1098         nm_os_put_module();
1099         if (na) {
1100                 netmap_do_unregif(priv);
1101         }
1102         netmap_unget_na(na, priv->np_ifp);
1103         bzero(priv, sizeof(*priv));     /* for safety */
1104         nm_os_free(priv);
1105 }
1106
1107
1108 /* call with NMG_LOCK *not* held */
1109 void
1110 netmap_dtor(void *data)
1111 {
1112         struct netmap_priv_d *priv = data;
1113
1114         NMG_LOCK();
1115         netmap_priv_delete(priv);
1116         NMG_UNLOCK();
1117 }
1118
1119
1120 /*
1121  * Handlers for synchronization of the rings from/to the host stack.
1122  * These are associated to a network interface and are just another
1123  * ring pair managed by userspace.
1124  *
1125  * Netmap also supports transparent forwarding (NS_FORWARD and NR_FORWARD
1126  * flags):
1127  *
1128  * - Before releasing buffers on hw RX rings, the application can mark
1129  *   them with the NS_FORWARD flag. During the next RXSYNC or poll(), they
1130  *   will be forwarded to the host stack, similarly to what happened if
1131  *   the application moved them to the host TX ring.
1132  *
1133  * - Before releasing buffers on the host RX ring, the application can
1134  *   mark them with the NS_FORWARD flag. During the next RXSYNC or poll(),
1135  *   they will be forwarded to the hw TX rings, saving the application
1136  *   from doing the same task in user-space.
1137  *
1138  * Transparent fowarding can be enabled per-ring, by setting the NR_FORWARD
1139  * flag, or globally with the netmap_fwd sysctl.
1140  *
1141  * The transfer NIC --> host is relatively easy, just encapsulate
1142  * into mbufs and we are done. The host --> NIC side is slightly
1143  * harder because there might not be room in the tx ring so it
1144  * might take a while before releasing the buffer.
1145  */
1146
1147
1148 /*
1149  * Pass a whole queue of mbufs to the host stack as coming from 'dst'
1150  * We do not need to lock because the queue is private.
1151  * After this call the queue is empty.
1152  */
1153 static void
1154 netmap_send_up(struct ifnet *dst, struct mbq *q)
1155 {
1156         struct mbuf *m;
1157         struct mbuf *head = NULL, *prev = NULL;
1158 #ifdef __FreeBSD__
1159         struct epoch_tracker et;
1160
1161         NET_EPOCH_ENTER(et);
1162 #endif /* __FreeBSD__ */
1163         /* Send packets up, outside the lock; head/prev machinery
1164          * is only useful for Windows. */
1165         while ((m = mbq_dequeue(q)) != NULL) {
1166                 if (netmap_debug & NM_DEBUG_HOST)
1167                         nm_prinf("sending up pkt %p size %d", m, MBUF_LEN(m));
1168                 prev = nm_os_send_up(dst, m, prev);
1169                 if (head == NULL)
1170                         head = prev;
1171         }
1172         if (head)
1173                 nm_os_send_up(dst, NULL, head);
1174 #ifdef __FreeBSD__
1175         NET_EPOCH_EXIT(et);
1176 #endif /* __FreeBSD__ */
1177         mbq_fini(q);
1178 }
1179
1180
1181 /*
1182  * Scan the buffers from hwcur to ring->head, and put a copy of those
1183  * marked NS_FORWARD (or all of them if forced) into a queue of mbufs.
1184  * Drop remaining packets in the unlikely event
1185  * of an mbuf shortage.
1186  */
1187 static void
1188 netmap_grab_packets(struct netmap_kring *kring, struct mbq *q, int force)
1189 {
1190         u_int const lim = kring->nkr_num_slots - 1;
1191         u_int const head = kring->rhead;
1192         u_int n;
1193         struct netmap_adapter *na = kring->na;
1194
1195         for (n = kring->nr_hwcur; n != head; n = nm_next(n, lim)) {
1196                 struct mbuf *m;
1197                 struct netmap_slot *slot = &kring->ring->slot[n];
1198
1199                 if ((slot->flags & NS_FORWARD) == 0 && !force)
1200                         continue;
1201                 if (slot->len < 14 || slot->len > NETMAP_BUF_SIZE(na)) {
1202                         nm_prlim(5, "bad pkt at %d len %d", n, slot->len);
1203                         continue;
1204                 }
1205                 slot->flags &= ~NS_FORWARD; // XXX needed ?
1206                 /* XXX TODO: adapt to the case of a multisegment packet */
1207                 m = m_devget(NMB(na, slot), slot->len, 0, na->ifp, NULL);
1208
1209                 if (m == NULL)
1210                         break;
1211                 mbq_enqueue(q, m);
1212         }
1213 }
1214
1215 static inline int
1216 _nm_may_forward(struct netmap_kring *kring)
1217 {
1218         return  ((netmap_fwd || kring->ring->flags & NR_FORWARD) &&
1219                  kring->na->na_flags & NAF_HOST_RINGS &&
1220                  kring->tx == NR_RX);
1221 }
1222
1223 static inline int
1224 nm_may_forward_up(struct netmap_kring *kring)
1225 {
1226         return  _nm_may_forward(kring) &&
1227                  kring->ring_id != kring->na->num_rx_rings;
1228 }
1229
1230 static inline int
1231 nm_may_forward_down(struct netmap_kring *kring, int sync_flags)
1232 {
1233         return  _nm_may_forward(kring) &&
1234                  (sync_flags & NAF_CAN_FORWARD_DOWN) &&
1235                  kring->ring_id == kring->na->num_rx_rings;
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Send to the NIC rings packets marked NS_FORWARD between
1240  * kring->nr_hwcur and kring->rhead.
1241  * Called under kring->rx_queue.lock on the sw rx ring.
1242  *
1243  * It can only be called if the user opened all the TX hw rings,
1244  * see NAF_CAN_FORWARD_DOWN flag.
1245  * We can touch the TX netmap rings (slots, head and cur) since
1246  * we are in poll/ioctl system call context, and the application
1247  * is not supposed to touch the ring (using a different thread)
1248  * during the execution of the system call.
1249  */
1250 static u_int
1251 netmap_sw_to_nic(struct netmap_adapter *na)
1252 {
1253         struct netmap_kring *kring = na->rx_rings[na->num_rx_rings];
1254         struct netmap_slot *rxslot = kring->ring->slot;
1255         u_int i, rxcur = kring->nr_hwcur;
1256         u_int const head = kring->rhead;
1257         u_int const src_lim = kring->nkr_num_slots - 1;
1258         u_int sent = 0;
1259
1260         /* scan rings to find space, then fill as much as possible */
1261         for (i = 0; i < na->num_tx_rings; i++) {
1262                 struct netmap_kring *kdst = na->tx_rings[i];
1263                 struct netmap_ring *rdst = kdst->ring;
1264                 u_int const dst_lim = kdst->nkr_num_slots - 1;
1265
1266                 /* XXX do we trust ring or kring->rcur,rtail ? */
1267                 for (; rxcur != head && !nm_ring_empty(rdst);
1268                      rxcur = nm_next(rxcur, src_lim) ) {
1269                         struct netmap_slot *src, *dst, tmp;
1270                         u_int dst_head = rdst->head;
1271
1272                         src = &rxslot[rxcur];
1273                         if ((src->flags & NS_FORWARD) == 0 && !netmap_fwd)
1274                                 continue;
1275
1276                         sent++;
1277
1278                         dst = &rdst->slot[dst_head];
1279
1280                         tmp = *src;
1281
1282                         src->buf_idx = dst->buf_idx;
1283                         src->flags = NS_BUF_CHANGED;
1284
1285                         dst->buf_idx = tmp.buf_idx;
1286                         dst->len = tmp.len;
1287                         dst->flags = NS_BUF_CHANGED;
1288
1289                         rdst->head = rdst->cur = nm_next(dst_head, dst_lim);
1290                 }
1291                 /* if (sent) XXX txsync ? it would be just an optimization */
1292         }
1293         return sent;
1294 }
1295
1296
1297 /*
1298  * netmap_txsync_to_host() passes packets up. We are called from a
1299  * system call in user process context, and the only contention
1300  * can be among multiple user threads erroneously calling
1301  * this routine concurrently.
1302  */
1303 static int
1304 netmap_txsync_to_host(struct netmap_kring *kring, int flags)
1305 {
1306         struct netmap_adapter *na = kring->na;
1307         u_int const lim = kring->nkr_num_slots - 1;
1308         u_int const head = kring->rhead;
1309         struct mbq q;
1310
1311         /* Take packets from hwcur to head and pass them up.
1312          * Force hwcur = head since netmap_grab_packets() stops at head
1313          */
1314         mbq_init(&q);
1315         netmap_grab_packets(kring, &q, 1 /* force */);
1316         nm_prdis("have %d pkts in queue", mbq_len(&q));
1317         kring->nr_hwcur = head;
1318         kring->nr_hwtail = head + lim;
1319         if (kring->nr_hwtail > lim)
1320                 kring->nr_hwtail -= lim + 1;
1321
1322         netmap_send_up(na->ifp, &q);
1323         return 0;
1324 }
1325
1326
1327 /*
1328  * rxsync backend for packets coming from the host stack.
1329  * They have been put in kring->rx_queue by netmap_transmit().
1330  * We protect access to the kring using kring->rx_queue.lock
1331  *
1332  * also moves to the nic hw rings any packet the user has marked
1333  * for transparent-mode forwarding, then sets the NR_FORWARD
1334  * flag in the kring to let the caller push them out
1335  */
1336 static int
1337 netmap_rxsync_from_host(struct netmap_kring *kring, int flags)
1338 {
1339         struct netmap_adapter *na = kring->na;
1340         struct netmap_ring *ring = kring->ring;
1341         u_int nm_i, n;
1342         u_int const lim = kring->nkr_num_slots - 1;
1343         u_int const head = kring->rhead;
1344         int ret = 0;
1345         struct mbq *q = &kring->rx_queue, fq;
1346
1347         mbq_init(&fq); /* fq holds packets to be freed */
1348
1349         mbq_lock(q);
1350
1351         /* First part: import newly received packets */
1352         n = mbq_len(q);
1353         if (n) { /* grab packets from the queue */
1354                 struct mbuf *m;
1355                 uint32_t stop_i;
1356
1357                 nm_i = kring->nr_hwtail;
1358                 stop_i = nm_prev(kring->nr_hwcur, lim);
1359                 while ( nm_i != stop_i && (m = mbq_dequeue(q)) != NULL ) {
1360                         int len = MBUF_LEN(m);
1361                         struct netmap_slot *slot = &ring->slot[nm_i];
1362
1363                         m_copydata(m, 0, len, NMB(na, slot));
1364                         nm_prdis("nm %d len %d", nm_i, len);
1365                         if (netmap_debug & NM_DEBUG_HOST)
1366                                 nm_prinf("%s", nm_dump_buf(NMB(na, slot),len, 128, NULL));
1367
1368                         slot->len = len;
1369                         slot->flags = 0;
1370                         nm_i = nm_next(nm_i, lim);
1371                         mbq_enqueue(&fq, m);
1372                 }
1373                 kring->nr_hwtail = nm_i;
1374         }
1375
1376         /*
1377          * Second part: skip past packets that userspace has released.
1378          */
1379         nm_i = kring->nr_hwcur;
1380         if (nm_i != head) { /* something was released */
1381                 if (nm_may_forward_down(kring, flags)) {
1382                         ret = netmap_sw_to_nic(na);
1383                         if (ret > 0) {
1384                                 kring->nr_kflags |= NR_FORWARD;
1385                                 ret = 0;
1386                         }
1387                 }
1388                 kring->nr_hwcur = head;
1389         }
1390
1391         mbq_unlock(q);
1392
1393         mbq_purge(&fq);
1394         mbq_fini(&fq);
1395
1396         return ret;
1397 }
1398
1399
1400 /* Get a netmap adapter for the port.
1401  *
1402  * If it is possible to satisfy the request, return 0
1403  * with *na containing the netmap adapter found.
1404  * Otherwise return an error code, with *na containing NULL.
1405  *
1406  * When the port is attached to a bridge, we always return
1407  * EBUSY.
1408  * Otherwise, if the port is already bound to a file descriptor,
1409  * then we unconditionally return the existing adapter into *na.
1410  * In all the other cases, we return (into *na) either native,
1411  * generic or NULL, according to the following table:
1412  *
1413  *                                      native_support
1414  * active_fds   dev.netmap.admode         YES     NO
1415  * -------------------------------------------------------
1416  *    >0              *                 NA(ifp) NA(ifp)
1417  *
1418  *     0        NETMAP_ADMODE_BEST      NATIVE  GENERIC
1419  *     0        NETMAP_ADMODE_NATIVE    NATIVE   NULL
1420  *     0        NETMAP_ADMODE_GENERIC   GENERIC GENERIC
1421  *
1422  */
1423 static void netmap_hw_dtor(struct netmap_adapter *); /* needed by NM_IS_NATIVE() */
1424 int
1425 netmap_get_hw_na(struct ifnet *ifp, struct netmap_mem_d *nmd, struct netmap_adapter **na)
1426 {
1427         /* generic support */
1428         int i = netmap_admode;  /* Take a snapshot. */
1429         struct netmap_adapter *prev_na;
1430         int error = 0;
1431
1432         *na = NULL; /* default */
1433
1434         /* reset in case of invalid value */
1435         if (i < NETMAP_ADMODE_BEST || i >= NETMAP_ADMODE_LAST)
1436                 i = netmap_admode = NETMAP_ADMODE_BEST;
1437
1438         if (NM_NA_VALID(ifp)) {
1439                 prev_na = NA(ifp);
1440                 /* If an adapter already exists, return it if
1441                  * there are active file descriptors or if
1442                  * netmap is not forced to use generic
1443                  * adapters.
1444                  */
1445                 if (NETMAP_OWNED_BY_ANY(prev_na)
1446                         || i != NETMAP_ADMODE_GENERIC
1447                         || prev_na->na_flags & NAF_FORCE_NATIVE
1448 #ifdef WITH_PIPES
1449                         /* ugly, but we cannot allow an adapter switch
1450                          * if some pipe is referring to this one
1451                          */
1452                         || prev_na->na_next_pipe > 0
1453 #endif
1454                 ) {
1455                         *na = prev_na;
1456                         goto assign_mem;
1457                 }
1458         }
1459
1460         /* If there isn't native support and netmap is not allowed
1461          * to use generic adapters, we cannot satisfy the request.
1462          */
1463         if (!NM_IS_NATIVE(ifp) && i == NETMAP_ADMODE_NATIVE)
1464                 return EOPNOTSUPP;
1465
1466         /* Otherwise, create a generic adapter and return it,
1467          * saving the previously used netmap adapter, if any.
1468          *
1469          * Note that here 'prev_na', if not NULL, MUST be a
1470          * native adapter, and CANNOT be a generic one. This is
1471          * true because generic adapters are created on demand, and
1472          * destroyed when not used anymore. Therefore, if the adapter
1473          * currently attached to an interface 'ifp' is generic, it
1474          * must be that
1475          * (NA(ifp)->active_fds > 0 || NETMAP_OWNED_BY_KERN(NA(ifp))).
1476          * Consequently, if NA(ifp) is generic, we will enter one of
1477          * the branches above. This ensures that we never override
1478          * a generic adapter with another generic adapter.
1479          */
1480         error = generic_netmap_attach(ifp);
1481         if (error)
1482                 return error;
1483
1484         *na = NA(ifp);
1485
1486 assign_mem:
1487         if (nmd != NULL && !((*na)->na_flags & NAF_MEM_OWNER) &&
1488             (*na)->active_fds == 0 && ((*na)->nm_mem != nmd)) {
1489                 (*na)->nm_mem_prev = (*na)->nm_mem;
1490                 (*na)->nm_mem = netmap_mem_get(nmd);
1491         }
1492
1493         return 0;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * MUST BE CALLED UNDER NMG_LOCK()
1498  *
1499  * Get a refcounted reference to a netmap adapter attached
1500  * to the interface specified by req.
1501  * This is always called in the execution of an ioctl().
1502  *
1503  * Return ENXIO if the interface specified by the request does
1504  * not exist, ENOTSUP if netmap is not supported by the interface,
1505  * EBUSY if the interface is already attached to a bridge,
1506  * EINVAL if parameters are invalid, ENOMEM if needed resources
1507  * could not be allocated.
1508  * If successful, hold a reference to the netmap adapter.
1509  *
1510  * If the interface specified by req is a system one, also keep
1511  * a reference to it and return a valid *ifp.
1512  */
1513 int
1514 netmap_get_na(struct nmreq_header *hdr,
1515               struct netmap_adapter **na, struct ifnet **ifp,
1516               struct netmap_mem_d *nmd, int create)
1517 {
1518         struct nmreq_register *req = (struct nmreq_register *)(uintptr_t)hdr->nr_body;
1519         int error = 0;
1520         struct netmap_adapter *ret = NULL;
1521         int nmd_ref = 0;
1522
1523         *na = NULL;     /* default return value */
1524         *ifp = NULL;
1525
1526         if (hdr->nr_reqtype != NETMAP_REQ_REGISTER) {
1527                 return EINVAL;
1528         }
1529
1530         if (req->nr_mode == NR_REG_PIPE_MASTER ||
1531                         req->nr_mode == NR_REG_PIPE_SLAVE) {
1532                 /* Do not accept deprecated pipe modes. */
1533                 nm_prerr("Deprecated pipe nr_mode, use xx{yy or xx}yy syntax");
1534                 return EINVAL;
1535         }
1536
1537         NMG_LOCK_ASSERT();
1538
1539         /* if the request contain a memid, try to find the
1540          * corresponding memory region
1541          */
1542         if (nmd == NULL && req->nr_mem_id) {
1543                 nmd = netmap_mem_find(req->nr_mem_id);
1544                 if (nmd == NULL)
1545                         return EINVAL;
1546                 /* keep the rereference */
1547                 nmd_ref = 1;
1548         }
1549
1550         /* We cascade through all possible types of netmap adapter.
1551          * All netmap_get_*_na() functions return an error and an na,
1552          * with the following combinations:
1553          *
1554          * error    na
1555          *   0     NULL         type doesn't match
1556          *  !0     NULL         type matches, but na creation/lookup failed
1557          *   0    !NULL         type matches and na created/found
1558          *  !0    !NULL         impossible
1559          */
1560         error = netmap_get_null_na(hdr, na, nmd, create);
1561         if (error || *na != NULL)
1562                 goto out;
1563
1564         /* try to see if this is a monitor port */
1565         error = netmap_get_monitor_na(hdr, na, nmd, create);
1566         if (error || *na != NULL)
1567                 goto out;
1568
1569         /* try to see if this is a pipe port */
1570         error = netmap_get_pipe_na(hdr, na, nmd, create);
1571         if (error || *na != NULL)
1572                 goto out;
1573
1574         /* try to see if this is a bridge port */
1575         error = netmap_get_vale_na(hdr, na, nmd, create);
1576         if (error)
1577                 goto out;
1578
1579         if (*na != NULL) /* valid match in netmap_get_bdg_na() */
1580                 goto out;
1581
1582         /*
1583          * This must be a hardware na, lookup the name in the system.
1584          * Note that by hardware we actually mean "it shows up in ifconfig".
1585          * This may still be a tap, a veth/epair, or even a
1586          * persistent VALE port.
1587          */
1588         *ifp = ifunit_ref(hdr->nr_name);
1589         if (*ifp == NULL) {
1590                 error = ENXIO;
1591                 goto out;
1592         }
1593
1594         error = netmap_get_hw_na(*ifp, nmd, &ret);
1595         if (error)
1596                 goto out;
1597
1598         *na = ret;
1599         netmap_adapter_get(ret);
1600
1601         /*
1602          * if the adapter supports the host rings and it is not alread open,
1603          * try to set the number of host rings as requested by the user
1604          */
1605         if (((*na)->na_flags & NAF_HOST_RINGS) && (*na)->active_fds == 0) {
1606                 if (req->nr_host_tx_rings)
1607                         (*na)->num_host_tx_rings = req->nr_host_tx_rings;
1608                 if (req->nr_host_rx_rings)
1609                         (*na)->num_host_rx_rings = req->nr_host_rx_rings;
1610         }
1611         nm_prdis("%s: host tx %d rx %u", (*na)->name, (*na)->num_host_tx_rings,
1612                         (*na)->num_host_rx_rings);
1613
1614 out:
1615         if (error) {
1616                 if (ret)
1617                         netmap_adapter_put(ret);
1618                 if (*ifp) {
1619                         if_rele(*ifp);
1620                         *ifp = NULL;
1621                 }
1622         }
1623         if (nmd_ref)
1624                 netmap_mem_put(nmd);
1625
1626         return error;
1627 }
1628
1629 /* undo netmap_get_na() */
1630 void
1631 netmap_unget_na(struct netmap_adapter *na, struct ifnet *ifp)
1632 {
1633         if (ifp)
1634                 if_rele(ifp);
1635         if (na)
1636                 netmap_adapter_put(na);
1637 }
1638
1639
1640 #define NM_FAIL_ON(t) do {                                              \
1641         if (unlikely(t)) {                                              \
1642                 nm_prlim(5, "%s: fail '" #t "' "                                \
1643                         "h %d c %d t %d "                               \
1644                         "rh %d rc %d rt %d "                            \
1645                         "hc %d ht %d",                                  \
1646                         kring->name,                                    \
1647                         head, cur, ring->tail,                          \
1648                         kring->rhead, kring->rcur, kring->rtail,        \
1649                         kring->nr_hwcur, kring->nr_hwtail);             \
1650                 return kring->nkr_num_slots;                            \
1651         }                                                               \
1652 } while (0)
1653
1654 /*
1655  * validate parameters on entry for *_txsync()
1656  * Returns ring->cur if ok, or something >= kring->nkr_num_slots
1657  * in case of error.
1658  *
1659  * rhead, rcur and rtail=hwtail are stored from previous round.
1660  * hwcur is the next packet to send to the ring.
1661  *
1662  * We want
1663  *    hwcur <= *rhead <= head <= cur <= tail = *rtail <= hwtail
1664  *
1665  * hwcur, rhead, rtail and hwtail are reliable
1666  */
1667 u_int
1668 nm_txsync_prologue(struct netmap_kring *kring, struct netmap_ring *ring)
1669 {
1670         u_int head = ring->head; /* read only once */
1671         u_int cur = ring->cur; /* read only once */
1672         u_int n = kring->nkr_num_slots;
1673
1674         nm_prdis(5, "%s kcur %d ktail %d head %d cur %d tail %d",
1675                 kring->name,
1676                 kring->nr_hwcur, kring->nr_hwtail,
1677                 ring->head, ring->cur, ring->tail);
1678 #if 1 /* kernel sanity checks; but we can trust the kring. */
1679         NM_FAIL_ON(kring->nr_hwcur >= n || kring->rhead >= n ||
1680             kring->rtail >= n ||  kring->nr_hwtail >= n);
1681 #endif /* kernel sanity checks */
1682         /*
1683          * user sanity checks. We only use head,
1684          * A, B, ... are possible positions for head:
1685          *
1686          *  0    A  rhead   B  rtail   C  n-1
1687          *  0    D  rtail   E  rhead   F  n-1
1688          *
1689          * B, F, D are valid. A, C, E are wrong
1690          */
1691         if (kring->rtail >= kring->rhead) {
1692                 /* want rhead <= head <= rtail */
1693                 NM_FAIL_ON(head < kring->rhead || head > kring->rtail);
1694                 /* and also head <= cur <= rtail */
1695                 NM_FAIL_ON(cur < head || cur > kring->rtail);
1696         } else { /* here rtail < rhead */
1697                 /* we need head outside rtail .. rhead */
1698                 NM_FAIL_ON(head > kring->rtail && head < kring->rhead);
1699
1700                 /* two cases now: head <= rtail or head >= rhead  */
1701                 if (head <= kring->rtail) {
1702                         /* want head <= cur <= rtail */
1703                         NM_FAIL_ON(cur < head || cur > kring->rtail);
1704                 } else { /* head >= rhead */
1705                         /* cur must be outside rtail..head */
1706                         NM_FAIL_ON(cur > kring->rtail && cur < head);
1707                 }
1708         }
1709         if (ring->tail != kring->rtail) {
1710                 nm_prlim(5, "%s tail overwritten was %d need %d", kring->name,
1711                         ring->tail, kring->rtail);
1712                 ring->tail = kring->rtail;
1713         }
1714         kring->rhead = head;
1715         kring->rcur = cur;
1716         return head;
1717 }
1718
1719
1720 /*
1721  * validate parameters on entry for *_rxsync()
1722  * Returns ring->head if ok, kring->nkr_num_slots on error.
1723  *
1724  * For a valid configuration,
1725  * hwcur <= head <= cur <= tail <= hwtail
1726  *
1727  * We only consider head and cur.
1728  * hwcur and hwtail are reliable.
1729  *
1730  */
1731 u_int
1732 nm_rxsync_prologue(struct netmap_kring *kring, struct netmap_ring *ring)
1733 {
1734         uint32_t const n = kring->nkr_num_slots;
1735         uint32_t head, cur;
1736
1737         nm_prdis(5,"%s kc %d kt %d h %d c %d t %d",
1738                 kring->name,
1739                 kring->nr_hwcur, kring->nr_hwtail,
1740                 ring->head, ring->cur, ring->tail);
1741         /*
1742          * Before storing the new values, we should check they do not
1743          * move backwards. However:
1744          * - head is not an issue because the previous value is hwcur;
1745          * - cur could in principle go back, however it does not matter
1746          *   because we are processing a brand new rxsync()
1747          */
1748         cur = kring->rcur = ring->cur;  /* read only once */
1749         head = kring->rhead = ring->head;       /* read only once */
1750 #if 1 /* kernel sanity checks */
1751         NM_FAIL_ON(kring->nr_hwcur >= n || kring->nr_hwtail >= n);
1752 #endif /* kernel sanity checks */
1753         /* user sanity checks */
1754         if (kring->nr_hwtail >= kring->nr_hwcur) {
1755                 /* want hwcur <= rhead <= hwtail */
1756                 NM_FAIL_ON(head < kring->nr_hwcur || head > kring->nr_hwtail);
1757                 /* and also rhead <= rcur <= hwtail */
1758                 NM_FAIL_ON(cur < head || cur > kring->nr_hwtail);
1759         } else {
1760                 /* we need rhead outside hwtail..hwcur */
1761                 NM_FAIL_ON(head < kring->nr_hwcur && head > kring->nr_hwtail);
1762                 /* two cases now: head <= hwtail or head >= hwcur  */
1763                 if (head <= kring->nr_hwtail) {
1764                         /* want head <= cur <= hwtail */
1765                         NM_FAIL_ON(cur < head || cur > kring->nr_hwtail);
1766                 } else {
1767                         /* cur must be outside hwtail..head */
1768                         NM_FAIL_ON(cur < head && cur > kring->nr_hwtail);
1769                 }
1770         }
1771         if (ring->tail != kring->rtail) {
1772                 nm_prlim(5, "%s tail overwritten was %d need %d",
1773                         kring->name,
1774                         ring->tail, kring->rtail);
1775                 ring->tail = kring->rtail;
1776         }
1777         return head;
1778 }
1779
1780
1781 /*
1782  * Error routine called when txsync/rxsync detects an error.
1783  * Can't do much more than resetting head = cur = hwcur, tail = hwtail
1784  * Return 1 on reinit.
1785  *
1786  * This routine is only called by the upper half of the kernel.
1787  * It only reads hwcur (which is changed only by the upper half, too)
1788  * and hwtail (which may be changed by the lower half, but only on
1789  * a tx ring and only to increase it, so any error will be recovered
1790  * on the next call). For the above, we don't strictly need to call
1791  * it under lock.
1792  */
1793 int
1794 netmap_ring_reinit(struct netmap_kring *kring)
1795 {
1796         struct netmap_ring *ring = kring->ring;
1797         u_int i, lim = kring->nkr_num_slots - 1;
1798         int errors = 0;
1799
1800         // XXX KASSERT nm_kr_tryget
1801         nm_prlim(10, "called for %s", kring->name);
1802         // XXX probably wrong to trust userspace
1803         kring->rhead = ring->head;
1804         kring->rcur  = ring->cur;
1805         kring->rtail = ring->tail;
1806
1807         if (ring->cur > lim)
1808                 errors++;
1809         if (ring->head > lim)
1810                 errors++;
1811         if (ring->tail > lim)
1812                 errors++;
1813         for (i = 0; i <= lim; i++) {
1814                 u_int idx = ring->slot[i].buf_idx;
1815                 u_int len = ring->slot[i].len;
1816                 if (idx < 2 || idx >= kring->na->na_lut.objtotal) {
1817                         nm_prlim(5, "bad index at slot %d idx %d len %d ", i, idx, len);
1818                         ring->slot[i].buf_idx = 0;
1819                         ring->slot[i].len = 0;
1820                 } else if (len > NETMAP_BUF_SIZE(kring->na)) {
1821                         ring->slot[i].len = 0;
1822                         nm_prlim(5, "bad len at slot %d idx %d len %d", i, idx, len);
1823                 }
1824         }
1825         if (errors) {
1826                 nm_prlim(10, "total %d errors", errors);
1827                 nm_prlim(10, "%s reinit, cur %d -> %d tail %d -> %d",
1828                         kring->name,
1829                         ring->cur, kring->nr_hwcur,
1830                         ring->tail, kring->nr_hwtail);
1831                 ring->head = kring->rhead = kring->nr_hwcur;
1832                 ring->cur  = kring->rcur  = kring->nr_hwcur;
1833                 ring->tail = kring->rtail = kring->nr_hwtail;
1834         }
1835         return (errors ? 1 : 0);
1836 }
1837
1838 /* interpret the ringid and flags fields of an nmreq, by translating them
1839  * into a pair of intervals of ring indices:
1840  *
1841  * [priv->np_txqfirst, priv->np_txqlast) and
1842  * [priv->np_rxqfirst, priv->np_rxqlast)
1843  *
1844  */
1845 int
1846 netmap_interp_ringid(struct netmap_priv_d *priv, struct nmreq_header *hdr)
1847 {
1848         struct netmap_adapter *na = priv->np_na;
1849         struct nmreq_register *reg = (struct nmreq_register *)hdr->nr_body;
1850         int excluded_direction[] = { NR_TX_RINGS_ONLY, NR_RX_RINGS_ONLY };
1851         enum txrx t;
1852         u_int j;
1853         u_int nr_flags = reg->nr_flags, nr_mode = reg->nr_mode,
1854               nr_ringid = reg->nr_ringid;
1855
1856         for_rx_tx(t) {
1857                 if (nr_flags & excluded_direction[t]) {
1858                         priv->np_qfirst[t] = priv->np_qlast[t] = 0;
1859                         continue;
1860                 }
1861                 switch (nr_mode) {
1862                 case NR_REG_ALL_NIC:
1863                 case NR_REG_NULL:
1864                         priv->np_qfirst[t] = 0;
1865                         priv->np_qlast[t] = nma_get_nrings(na, t);
1866                         nm_prdis("ALL/PIPE: %s %d %d", nm_txrx2str(t),
1867                                 priv->np_qfirst[t], priv->np_qlast[t]);
1868                         break;
1869                 case NR_REG_SW:
1870                 case NR_REG_NIC_SW:
1871                         if (!(na->na_flags & NAF_HOST_RINGS)) {
1872                                 nm_prerr("host rings not supported");
1873                                 return EINVAL;
1874                         }
1875                         priv->np_qfirst[t] = (nr_mode == NR_REG_SW ?
1876                                 nma_get_nrings(na, t) : 0);
1877                         priv->np_qlast[t] = netmap_all_rings(na, t);
1878                         nm_prdis("%s: %s %d %d", nr_mode == NR_REG_SW ? "SW" : "NIC+SW",
1879                                 nm_txrx2str(t),
1880                                 priv->np_qfirst[t], priv->np_qlast[t]);
1881                         break;
1882                 case NR_REG_ONE_NIC:
1883                         if (nr_ringid >= na->num_tx_rings &&
1884                                         nr_ringid >= na->num_rx_rings) {
1885                                 nm_prerr("invalid ring id %d", nr_ringid);
1886                                 return EINVAL;
1887                         }
1888                         /* if not enough rings, use the first one */
1889                         j = nr_ringid;
1890                         if (j >= nma_get_nrings(na, t))
1891                                 j = 0;
1892                         priv->np_qfirst[t] = j;
1893                         priv->np_qlast[t] = j + 1;
1894                         nm_prdis("ONE_NIC: %s %d %d", nm_txrx2str(t),
1895                                 priv->np_qfirst[t], priv->np_qlast[t]);
1896                         break;
1897                 case NR_REG_ONE_SW:
1898                         if (!(na->na_flags & NAF_HOST_RINGS)) {
1899                                 nm_prerr("host rings not supported");
1900                                 return EINVAL;
1901                         }
1902                         if (nr_ringid >= na->num_host_tx_rings &&
1903                                         nr_ringid >= na->num_host_rx_rings) {
1904                                 nm_prerr("invalid ring id %d", nr_ringid);
1905                                 return EINVAL;
1906                         }
1907                         /* if not enough rings, use the first one */
1908                         j = nr_ringid;
1909                         if (j >= nma_get_host_nrings(na, t))
1910                                 j = 0;
1911                         priv->np_qfirst[t] = nma_get_nrings(na, t) + j;
1912                         priv->np_qlast[t] = nma_get_nrings(na, t) + j + 1;
1913                         nm_prdis("ONE_SW: %s %d %d", nm_txrx2str(t),
1914                                 priv->np_qfirst[t], priv->np_qlast[t]);
1915                         break;
1916                 default:
1917                         nm_prerr("invalid regif type %d", nr_mode);
1918                         return EINVAL;
1919                 }
1920         }
1921         priv->np_flags = nr_flags;
1922
1923         /* Allow transparent forwarding mode in the host --> nic
1924          * direction only if all the TX hw rings have been opened. */
1925         if (priv->np_qfirst[NR_TX] == 0 &&
1926                         priv->np_qlast[NR_TX] >= na->num_tx_rings) {
1927                 priv->np_sync_flags |= NAF_CAN_FORWARD_DOWN;
1928         }
1929
1930         if (netmap_verbose) {
1931                 nm_prinf("%s: tx [%d,%d) rx [%d,%d) id %d",
1932                         na->name,
1933                         priv->np_qfirst[NR_TX],
1934                         priv->np_qlast[NR_TX],
1935                         priv->np_qfirst[NR_RX],
1936                         priv->np_qlast[NR_RX],
1937                         nr_ringid);
1938         }
1939         return 0;
1940 }
1941
1942
1943 /*
1944  * Set the ring ID. For devices with a single queue, a request
1945  * for all rings is the same as a single ring.
1946  */
1947 static int
1948 netmap_set_ringid(struct netmap_priv_d *priv, struct nmreq_header *hdr)
1949 {
1950         struct netmap_adapter *na = priv->np_na;
1951         struct nmreq_register *reg = (struct nmreq_register *)hdr->nr_body;
1952         int error;
1953         enum txrx t;
1954
1955         error = netmap_interp_ringid(priv, hdr);
1956         if (error) {
1957                 return error;
1958         }
1959
1960         priv->np_txpoll = (reg->nr_flags & NR_NO_TX_POLL) ? 0 : 1;
1961
1962         /* optimization: count the users registered for more than
1963          * one ring, which are the ones sleeping on the global queue.
1964          * The default netmap_notify() callback will then
1965          * avoid signaling the global queue if nobody is using it
1966          */
1967         for_rx_tx(t) {
1968                 if (nm_si_user(priv, t))
1969                         na->si_users[t]++;
1970         }
1971         return 0;
1972 }
1973
1974 static void
1975 netmap_unset_ringid(struct netmap_priv_d *priv)
1976 {
1977         struct netmap_adapter *na = priv->np_na;
1978         enum txrx t;
1979
1980         for_rx_tx(t) {
1981                 if (nm_si_user(priv, t))
1982                         na->si_users[t]--;
1983                 priv->np_qfirst[t] = priv->np_qlast[t] = 0;
1984         }
1985         priv->np_flags = 0;
1986         priv->np_txpoll = 0;
1987         priv->np_kloop_state = 0;
1988 }
1989
1990 #define within_sel(p_, t_, i_)                                            \
1991         ((i_) < (p_)->np_qlast[(t_)])
1992 #define nonempty_sel(p_, t_)                                              \
1993         (within_sel((p_), (t_), (p_)->np_qfirst[(t_)]))
1994 #define foreach_selected_ring(p_, t_, i_, kring_)                         \
1995         for ((t_) = nonempty_sel((p_), NR_RX) ? NR_RX : NR_TX,            \
1996              (i_) = (p_)->np_qfirst[(t_)];                                \
1997              (t_ == NR_RX ||                                              \
1998               (t == NR_TX && within_sel((p_), (t_), (i_)))) &&            \
1999               ((kring_) = NMR((p_)->np_na, (t_))[(i_)]);                  \
2000              (i_) = within_sel((p_), (t_), (i_) + 1) ? (i_) + 1 :         \
2001                 (++(t_) < NR_TXRX ? (p_)->np_qfirst[(t_)] : (i_)))
2002
2003
2004 /* Set the nr_pending_mode for the requested rings.
2005  * If requested, also try to get exclusive access to the rings, provided
2006  * the rings we want to bind are not exclusively owned by a previous bind.
2007  */
2008 static int
2009 netmap_krings_get(struct netmap_priv_d *priv)
2010 {
2011         struct netmap_adapter *na = priv->np_na;
2012         u_int i;
2013         struct netmap_kring *kring;
2014         int excl = (priv->np_flags & NR_EXCLUSIVE);
2015         enum txrx t;
2016
2017         if (netmap_debug & NM_DEBUG_ON)
2018                 nm_prinf("%s: grabbing tx [%d, %d) rx [%d, %d)",
2019                         na->name,
2020                         priv->np_qfirst[NR_TX],
2021                         priv->np_qlast[NR_TX],
2022                         priv->np_qfirst[NR_RX],
2023                         priv->np_qlast[NR_RX]);
2024
2025         /* first round: check that all the requested rings
2026          * are neither alread exclusively owned, nor we
2027          * want exclusive ownership when they are already in use
2028          */
2029         foreach_selected_ring(priv, t, i, kring) {
2030                 if ((kring->nr_kflags & NKR_EXCLUSIVE) ||
2031                     (kring->users && excl))
2032                 {
2033                         nm_prdis("ring %s busy", kring->name);
2034                         return EBUSY;
2035                 }
2036         }
2037
2038         /* second round: increment usage count (possibly marking them
2039          * as exclusive) and set the nr_pending_mode
2040          */
2041         foreach_selected_ring(priv, t, i, kring) {
2042                 kring->users++;
2043                 if (excl)
2044                         kring->nr_kflags |= NKR_EXCLUSIVE;
2045                 kring->nr_pending_mode = NKR_NETMAP_ON;
2046         }
2047
2048         return 0;
2049
2050 }
2051
2052 /* Undo netmap_krings_get(). This is done by clearing the exclusive mode
2053  * if was asked on regif, and unset the nr_pending_mode if we are the
2054  * last users of the involved rings. */
2055 static void
2056 netmap_krings_put(struct netmap_priv_d *priv)
2057 {
2058         u_int i;
2059         struct netmap_kring *kring;
2060         int excl = (priv->np_flags & NR_EXCLUSIVE);
2061         enum txrx t;
2062
2063         nm_prdis("%s: releasing tx [%d, %d) rx [%d, %d)",
2064                         na->name,
2065                         priv->np_qfirst[NR_TX],
2066                         priv->np_qlast[NR_TX],
2067                         priv->np_qfirst[NR_RX],
2068                         priv->np_qlast[MR_RX]);
2069
2070         foreach_selected_ring(priv, t, i, kring) {
2071                 if (excl)
2072                         kring->nr_kflags &= ~NKR_EXCLUSIVE;
2073                 kring->users--;
2074                 if (kring->users == 0)
2075                         kring->nr_pending_mode = NKR_NETMAP_OFF;
2076         }
2077 }
2078
2079 static int
2080 nm_priv_rx_enabled(struct netmap_priv_d *priv)
2081 {
2082         return (priv->np_qfirst[NR_RX] != priv->np_qlast[NR_RX]);
2083 }
2084
2085 /* Validate the CSB entries for both directions (atok and ktoa).
2086  * To be called under NMG_LOCK(). */
2087 static int
2088 netmap_csb_validate(struct netmap_priv_d *priv, struct nmreq_opt_csb *csbo)
2089 {
2090         struct nm_csb_atok *csb_atok_base =
2091                 (struct nm_csb_atok *)(uintptr_t)csbo->csb_atok;
2092         struct nm_csb_ktoa *csb_ktoa_base =
2093                 (struct nm_csb_ktoa *)(uintptr_t)csbo->csb_ktoa;
2094         enum txrx t;
2095         int num_rings[NR_TXRX], tot_rings;
2096         size_t entry_size[2];
2097         void *csb_start[2];
2098         int i;
2099
2100         if (priv->np_kloop_state & NM_SYNC_KLOOP_RUNNING) {
2101                 nm_prerr("Cannot update CSB while kloop is running");
2102                 return EBUSY;
2103         }
2104
2105         tot_rings = 0;
2106         for_rx_tx(t) {
2107                 num_rings[t] = priv->np_qlast[t] - priv->np_qfirst[t];
2108                 tot_rings += num_rings[t];
2109         }
2110         if (tot_rings <= 0)
2111                 return 0;
2112
2113         if (!(priv->np_flags & NR_EXCLUSIVE)) {
2114                 nm_prerr("CSB mode requires NR_EXCLUSIVE");
2115                 return EINVAL;
2116         }
2117
2118         entry_size[0] = sizeof(*csb_atok_base);
2119         entry_size[1] = sizeof(*csb_ktoa_base);
2120         csb_start[0] = (void *)csb_atok_base;
2121         csb_start[1] = (void *)csb_ktoa_base;
2122
2123         for (i = 0; i < 2; i++) {
2124                 /* On Linux we could use access_ok() to simplify
2125                  * the validation. However, the advantage of
2126                  * this approach is that it works also on
2127                  * FreeBSD. */
2128                 size_t csb_size = tot_rings * entry_size[i];
2129                 void *tmp;
2130                 int err;
2131
2132                 if ((uintptr_t)csb_start[i] & (entry_size[i]-1)) {
2133                         nm_prerr("Unaligned CSB address");
2134                         return EINVAL;
2135                 }
2136
2137                 tmp = nm_os_malloc(csb_size);
2138                 if (!tmp)
2139                         return ENOMEM;
2140                 if (i == 0) {
2141                         /* Application --> kernel direction. */
2142                         err = copyin(csb_start[i], tmp, csb_size);
2143                 } else {
2144                         /* Kernel --> application direction. */
2145                         memset(tmp, 0, csb_size);
2146                         err = copyout(tmp, csb_start[i], csb_size);
2147                 }
2148                 nm_os_free(tmp);
2149                 if (err) {
2150                         nm_prerr("Invalid CSB address");
2151                         return err;
2152                 }
2153         }
2154
2155         priv->np_csb_atok_base = csb_atok_base;
2156         priv->np_csb_ktoa_base = csb_ktoa_base;
2157
2158         /* Initialize the CSB. */
2159         for_rx_tx(t) {
2160                 for (i = 0; i < num_rings[t]; i++) {
2161                         struct netmap_kring *kring =
2162                                 NMR(priv->np_na, t)[i + priv->np_qfirst[t]];
2163                         struct nm_csb_atok *csb_atok = csb_atok_base + i;
2164                         struct nm_csb_ktoa *csb_ktoa = csb_ktoa_base + i;
2165
2166                         if (t == NR_RX) {
2167                                 csb_atok += num_rings[NR_TX];
2168                                 csb_ktoa += num_rings[NR_TX];
2169                         }
2170
2171                         CSB_WRITE(csb_atok, head, kring->rhead);
2172                         CSB_WRITE(csb_atok, cur, kring->rcur);
2173                         CSB_WRITE(csb_atok, appl_need_kick, 1);
2174                         CSB_WRITE(csb_atok, sync_flags, 1);
2175                         CSB_WRITE(csb_ktoa, hwcur, kring->nr_hwcur);
2176                         CSB_WRITE(csb_ktoa, hwtail, kring->nr_hwtail);
2177                         CSB_WRITE(csb_ktoa, kern_need_kick, 1);
2178
2179                         nm_prinf("csb_init for kring %s: head %u, cur %u, "
2180                                 "hwcur %u, hwtail %u", kring->name,
2181                                 kring->rhead, kring->rcur, kring->nr_hwcur,
2182                                 kring->nr_hwtail);
2183                 }
2184         }
2185
2186         return 0;
2187 }
2188
2189 /* Ensure that the netmap adapter can support the given MTU.
2190  * @return EINVAL if the na cannot be set to mtu, 0 otherwise.
2191  */
2192 int
2193 netmap_buf_size_validate(const struct netmap_adapter *na, unsigned mtu) {
2194         unsigned nbs = NETMAP_BUF_SIZE(na);
2195
2196         if (mtu <= na->rx_buf_maxsize) {
2197                 /* The MTU fits a single NIC slot. We only
2198                  * Need to check that netmap buffers are
2199                  * large enough to hold an MTU. NS_MOREFRAG
2200                  * cannot be used in this case. */
2201                 if (nbs < mtu) {
2202                         nm_prerr("error: netmap buf size (%u) "
2203                                  "< device MTU (%u)", nbs, mtu);
2204                         return EINVAL;
2205                 }
2206         } else {
2207                 /* More NIC slots may be needed to receive
2208                  * or transmit a single packet. Check that
2209                  * the adapter supports NS_MOREFRAG and that
2210                  * netmap buffers are large enough to hold
2211                  * the maximum per-slot size. */
2212                 if (!(na->na_flags & NAF_MOREFRAG)) {
2213                         nm_prerr("error: large MTU (%d) needed "
2214                                  "but %s does not support "
2215                                  "NS_MOREFRAG", mtu,
2216                                  na->ifp->if_xname);
2217                         return EINVAL;
2218                 } else if (nbs < na->rx_buf_maxsize) {
2219                         nm_prerr("error: using NS_MOREFRAG on "
2220                                  "%s requires netmap buf size "
2221                                  ">= %u", na->ifp->if_xname,
2222                                  na->rx_buf_maxsize);
2223                         return EINVAL;
2224                 } else {
2225                         nm_prinf("info: netmap application on "
2226                                  "%s needs to support "
2227                                  "NS_MOREFRAG "
2228                                  "(MTU=%u,netmap_buf_size=%u)",
2229                                  na->ifp->if_xname, mtu, nbs);
2230                 }
2231         }
2232         return 0;
2233 }
2234
2235
2236 /*
2237  * possibly move the interface to netmap-mode.
2238  * If success it returns a pointer to netmap_if, otherwise NULL.
2239  * This must be called with NMG_LOCK held.
2240  *
2241  * The following na callbacks are called in the process:
2242  *
2243  * na->nm_config()                      [by netmap_update_config]
2244  * (get current number and size of rings)
2245  *
2246  *      We have a generic one for linux (netmap_linux_config).
2247  *      The bwrap has to override this, since it has to forward
2248  *      the request to the wrapped adapter (netmap_bwrap_config).
2249  *
2250  *
2251  * na->nm_krings_create()
2252  * (create and init the krings array)
2253  *
2254  *      One of the following:
2255  *
2256  *      * netmap_hw_krings_create,                      (hw ports)
2257  *              creates the standard layout for the krings
2258  *              and adds the mbq (used for the host rings).
2259  *
2260  *      * netmap_vp_krings_create                       (VALE ports)
2261  *              add leases and scratchpads
2262  *
2263  *      * netmap_pipe_krings_create                     (pipes)
2264  *              create the krings and rings of both ends and
2265  *              cross-link them
2266  *
2267  *      * netmap_monitor_krings_create                  (monitors)
2268  *              avoid allocating the mbq
2269  *
2270  *      * netmap_bwrap_krings_create                    (bwraps)
2271  *              create both the brap krings array,
2272  *              the krings array of the wrapped adapter, and
2273  *              (if needed) the fake array for the host adapter
2274  *
2275  * na->nm_register(, 1)
2276  * (put the adapter in netmap mode)
2277  *
2278  *      This may be one of the following:
2279  *
2280  *      * netmap_hw_reg                                 (hw ports)
2281  *              checks that the ifp is still there, then calls
2282  *              the hardware specific callback;
2283  *
2284  *      * netmap_vp_reg                                 (VALE ports)
2285  *              If the port is connected to a bridge,
2286  *              set the NAF_NETMAP_ON flag under the
2287  *              bridge write lock.
2288  *
2289  *      * netmap_pipe_reg                               (pipes)
2290  *              inform the other pipe end that it is no
2291  *              longer responsible for the lifetime of this
2292  *              pipe end
2293  *
2294  *      * netmap_monitor_reg                            (monitors)
2295  *              intercept the sync callbacks of the monitored
2296  *              rings
2297  *
2298  *      * netmap_bwrap_reg                              (bwraps)
2299  *              cross-link the bwrap and hwna rings,
2300  *              forward the request to the hwna, override
2301  *              the hwna notify callback (to get the frames
2302  *              coming from outside go through the bridge).
2303  *
2304  *
2305  */
2306 int
2307 netmap_do_regif(struct netmap_priv_d *priv, struct netmap_adapter *na,
2308         struct nmreq_header *hdr)
2309 {
2310         struct netmap_if *nifp = NULL;
2311         int error;
2312
2313         NMG_LOCK_ASSERT();
2314         priv->np_na = na;     /* store the reference */
2315         error = netmap_mem_finalize(na->nm_mem, na);
2316         if (error)
2317                 goto err;
2318
2319         if (na->active_fds == 0) {
2320
2321                 /* cache the allocator info in the na */
2322                 error = netmap_mem_get_lut(na->nm_mem, &na->na_lut);
2323                 if (error)
2324                         goto err_drop_mem;
2325                 nm_prdis("lut %p bufs %u size %u", na->na_lut.lut, na->na_lut.objtotal,
2326                                             na->na_lut.objsize);
2327
2328                 /* ring configuration may have changed, fetch from the card */
2329                 netmap_update_config(na);
2330         }
2331
2332         /* compute the range of tx and rx rings to monitor */
2333         error = netmap_set_ringid(priv, hdr);
2334         if (error)
2335                 goto err_put_lut;
2336
2337         if (na->active_fds == 0) {
2338                 /*
2339                  * If this is the first registration of the adapter,
2340                  * perform sanity checks and create the in-kernel view
2341                  * of the netmap rings (the netmap krings).
2342                  */
2343                 if (na->ifp && nm_priv_rx_enabled(priv)) {
2344                         /* This netmap adapter is attached to an ifnet. */
2345                         unsigned mtu = nm_os_ifnet_mtu(na->ifp);
2346
2347                         nm_prdis("%s: mtu %d rx_buf_maxsize %d netmap_buf_size %d",
2348                                 na->name, mtu, na->rx_buf_maxsize, NETMAP_BUF_SIZE(na));
2349
2350                         if (na->rx_buf_maxsize == 0) {
2351                                 nm_prerr("%s: error: rx_buf_maxsize == 0", na->name);
2352                                 error = EIO;
2353                                 goto err_drop_mem;
2354                         }
2355
2356                         error = netmap_buf_size_validate(na, mtu);
2357                         if (error)
2358                                 goto err_drop_mem;
2359                 }
2360
2361                 /*
2362                  * Depending on the adapter, this may also create
2363                  * the netmap rings themselves
2364                  */
2365                 error = na->nm_krings_create(na);
2366                 if (error)
2367                         goto err_put_lut;
2368
2369         }
2370
2371         /* now the krings must exist and we can check whether some
2372          * previous bind has exclusive ownership on them, and set
2373          * nr_pending_mode
2374          */
2375         error = netmap_krings_get(priv);
2376         if (error)
2377                 goto err_del_krings;
2378
2379         /* create all needed missing netmap rings */
2380         error = netmap_mem_rings_create(na);
2381         if (error)
2382                 goto err_rel_excl;
2383
2384         /* in all cases, create a new netmap if */
2385         nifp = netmap_mem_if_new(na, priv);
2386         if (nifp == NULL) {
2387                 error = ENOMEM;
2388                 goto err_rel_excl;
2389         }
2390
2391         if (nm_kring_pending(priv)) {
2392                 /* Some kring is switching mode, tell the adapter to
2393                  * react on this. */
2394                 error = na->nm_register(na, 1);
2395                 if (error)
2396                         goto err_del_if;
2397         }
2398
2399         /* Commit the reference. */
2400         na->active_fds++;
2401
2402         /*
2403          * advertise that the interface is ready by setting np_nifp.
2404          * The barrier is needed because readers (poll, *SYNC and mmap)
2405          * check for priv->np_nifp != NULL without locking
2406          */
2407         mb(); /* make sure previous writes are visible to all CPUs */
2408         priv->np_nifp = nifp;
2409
2410         return 0;
2411
2412 err_del_if:
2413         netmap_mem_if_delete(na, nifp);
2414 err_rel_excl:
2415         netmap_krings_put(priv);
2416         netmap_mem_rings_delete(na);
2417 err_del_krings:
2418         if (na->active_fds == 0)
2419                 na->nm_krings_delete(na);
2420 err_put_lut:
2421         if (na->active_fds == 0)
2422                 memset(&na->na_lut, 0, sizeof(na->na_lut));
2423 err_drop_mem:
2424         netmap_mem_drop(na);
2425 err:
2426         priv->np_na = NULL;
2427         return error;
2428 }
2429
2430
2431 /*
2432  * update kring and ring at the end of rxsync/txsync.
2433  */
2434 static inline void
2435 nm_sync_finalize(struct netmap_kring *kring)
2436 {
2437         /*
2438          * Update ring tail to what the kernel knows
2439          * After txsync: head/rhead/hwcur might be behind cur/rcur
2440          * if no carrier.
2441          */
2442         kring->ring->tail = kring->rtail = kring->nr_hwtail;
2443
2444         nm_prdis(5, "%s now hwcur %d hwtail %d head %d cur %d tail %d",
2445                 kring->name, kring->nr_hwcur, kring->nr_hwtail,
2446                 kring->rhead, kring->rcur, kring->rtail);
2447 }
2448
2449 /* set ring timestamp */
2450 static inline void
2451 ring_timestamp_set(struct netmap_ring *ring)
2452 {
2453         if (netmap_no_timestamp == 0 || ring->flags & NR_TIMESTAMP) {
2454                 microtime(&ring->ts);
2455         }
2456 }
2457
2458 static int nmreq_copyin(struct nmreq_header *, int);
2459 static int nmreq_copyout(struct nmreq_header *, int);
2460 static int nmreq_checkoptions(struct nmreq_header *);
2461
2462 /*
2463  * ioctl(2) support for the "netmap" device.
2464  *
2465  * Following a list of accepted commands:
2466  * - NIOCCTRL           device control API
2467  * - NIOCTXSYNC         sync TX rings
2468  * - NIOCRXSYNC         sync RX rings
2469  * - SIOCGIFADDR        just for convenience
2470  * - NIOCGINFO          deprecated (legacy API)
2471  * - NIOCREGIF          deprecated (legacy API)
2472  *
2473  * Return 0 on success, errno otherwise.
2474  */
2475 int
2476 netmap_ioctl(struct netmap_priv_d *priv, u_long cmd, caddr_t data,
2477                 struct thread *td, int nr_body_is_user)
2478 {
2479         struct mbq q;   /* packets from RX hw queues to host stack */
2480         struct netmap_adapter *na = NULL;
2481         struct netmap_mem_d *nmd = NULL;
2482         struct ifnet *ifp = NULL;
2483         int error = 0;
2484         u_int i, qfirst, qlast;
2485         struct netmap_kring **krings;
2486         int sync_flags;
2487         enum txrx t;
2488
2489         switch (cmd) {
2490         case NIOCCTRL: {
2491                 struct nmreq_header *hdr = (struct nmreq_header *)data;
2492
2493                 if (hdr->nr_version < NETMAP_MIN_API ||
2494                     hdr->nr_version > NETMAP_MAX_API) {
2495                         nm_prerr("API mismatch: got %d need %d",
2496                                 hdr->nr_version, NETMAP_API);
2497                         return EINVAL;
2498                 }
2499
2500                 /* Make a kernel-space copy of the user-space nr_body.
2501                  * For convenince, the nr_body pointer and the pointers
2502                  * in the options list will be replaced with their
2503                  * kernel-space counterparts. The original pointers are
2504                  * saved internally and later restored by nmreq_copyout
2505                  */
2506                 error = nmreq_copyin(hdr, nr_body_is_user);
2507                 if (error) {
2508                         return error;
2509                 }
2510
2511                 /* Sanitize hdr->nr_name. */
2512                 hdr->nr_name[sizeof(hdr->nr_name) - 1] = '\0';
2513
2514                 switch (hdr->nr_reqtype) {
2515                 case NETMAP_REQ_REGISTER: {
2516                         struct nmreq_register *req =
2517                                 (struct nmreq_register *)(uintptr_t)hdr->nr_body;
2518                         struct netmap_if *nifp;
2519
2520                         /* Protect access to priv from concurrent requests. */
2521                         NMG_LOCK();
2522                         do {
2523                                 struct nmreq_option *opt;
2524                                 u_int memflags;
2525
2526                                 if (priv->np_nifp != NULL) {    /* thread already registered */
2527                                         error = EBUSY;
2528                                         break;
2529                                 }
2530
2531 #ifdef WITH_EXTMEM
2532                                 opt = nmreq_getoption(hdr, NETMAP_REQ_OPT_EXTMEM);
2533                                 if (opt != NULL) {
2534                                         struct nmreq_opt_extmem *e =
2535                                                 (struct nmreq_opt_extmem *)opt;
2536
2537                                         nmd = netmap_mem_ext_create(e->nro_usrptr,
2538                                                         &e->nro_info, &error);
2539                                         opt->nro_status = error;
2540                                         if (nmd == NULL)
2541                                                 break;
2542                                 }
2543 #endif /* WITH_EXTMEM */
2544
2545                                 if (nmd == NULL && req->nr_mem_id) {
2546                                         /* find the allocator and get a reference */
2547                                         nmd = netmap_mem_find(req->nr_mem_id);
2548                                         if (nmd == NULL) {
2549                                                 if (netmap_verbose) {
2550                                                         nm_prerr("%s: failed to find mem_id %u",
2551                                                                         hdr->nr_name, req->nr_mem_id);
2552                                                 }
2553                                                 error = EINVAL;
2554                                                 break;
2555                                         }
2556                                 }
2557                                 /* find the interface and a reference */
2558                                 error = netmap_get_na(hdr, &na, &ifp, nmd,
2559                                                       1 /* create */); /* keep reference */
2560                                 if (error)
2561                                         break;
2562                                 if (NETMAP_OWNED_BY_KERN(na)) {
2563                                         error = EBUSY;
2564                                         break;
2565                                 }
2566
2567                                 if (na->virt_hdr_len && !(req->nr_flags & NR_ACCEPT_VNET_HDR)) {
2568                                         nm_prerr("virt_hdr_len=%d, but application does "
2569                                                 "not accept it", na->virt_hdr_len);
2570                                         error = EIO;
2571                                         break;
2572                                 }
2573
2574                                 error = netmap_do_regif(priv, na, hdr);
2575                                 if (error) {    /* reg. failed, release priv and ref */
2576                                         break;
2577                                 }
2578
2579                                 opt = nmreq_getoption(hdr, NETMAP_REQ_OPT_CSB);
2580                                 if (opt != NULL) {
2581                                         struct nmreq_opt_csb *csbo =
2582                                                 (struct nmreq_opt_csb *)opt;
2583                                         error = netmap_csb_validate(priv, csbo);
2584                                         opt->nro_status = error;
2585                                         if (error) {
2586                                                 netmap_do_unregif(priv);
2587                                                 break;
2588                                         }
2589                                 }
2590
2591                                 nifp = priv->np_nifp;
2592
2593                                 /* return the offset of the netmap_if object */
2594                                 req->nr_rx_rings = na->num_rx_rings;
2595                                 req->nr_tx_rings = na->num_tx_rings;
2596                                 req->nr_rx_slots = na->num_rx_desc;
2597                                 req->nr_tx_slots = na->num_tx_desc;
2598                                 req->nr_host_tx_rings = na->num_host_tx_rings;
2599                                 req->nr_host_rx_rings = na->num_host_rx_rings;
2600                                 error = netmap_mem_get_info(na->nm_mem, &req->nr_memsize, &memflags,
2601                                         &req->nr_mem_id);
2602                                 if (error) {
2603                                         netmap_do_unregif(priv);
2604                                         break;
2605                                 }
2606                                 if (memflags & NETMAP_MEM_PRIVATE) {
2607                                         *(uint32_t *)(uintptr_t)&nifp->ni_flags |= NI_PRIV_MEM;
2608                                 }
2609                                 for_rx_tx(t) {
2610                                         priv->np_si[t] = nm_si_user(priv, t) ?
2611                                                 &na->si[t] : &NMR(na, t)[priv->np_qfirst[t]]->si;
2612                                 }
2613
2614                                 if (req->nr_extra_bufs) {
2615                                         if (netmap_verbose)
2616                                                 nm_prinf("requested %d extra buffers",
2617                                                         req->nr_extra_bufs);
2618                                         req->nr_extra_bufs = netmap_extra_alloc(na,
2619                                                 &nifp->ni_bufs_head, req->nr_extra_bufs);
2620                                         if (netmap_verbose)
2621                                                 nm_prinf("got %d extra buffers", req->nr_extra_bufs);
2622                                 }
2623                                 req->nr_offset = netmap_mem_if_offset(na->nm_mem, nifp);
2624
2625                                 error = nmreq_checkoptions(hdr);
2626                                 if (error) {
2627                                         netmap_do_unregif(priv);
2628                                         break;
2629                                 }
2630
2631                                 /* store ifp reference so that priv destructor may release it */
2632                                 priv->np_ifp = ifp;
2633                         } while (0);
2634                         if (error) {
2635                                 netmap_unget_na(na, ifp);
2636                         }
2637                         /* release the reference from netmap_mem_find() or
2638                          * netmap_mem_ext_create()
2639                          */
2640                         if (nmd)
2641                                 netmap_mem_put(nmd);
2642                         NMG_UNLOCK();
2643                         break;
2644                 }
2645
2646                 case NETMAP_REQ_PORT_INFO_GET: {
2647                         struct nmreq_port_info_get *req =
2648                                 (struct nmreq_port_info_get *)(uintptr_t)hdr->nr_body;
2649                         int nmd_ref = 0;
2650
2651                         NMG_LOCK();
2652                         do {
2653                                 u_int memflags;
2654
2655                                 if (hdr->nr_name[0] != '\0') {
2656                                         /* Build a nmreq_register out of the nmreq_port_info_get,
2657                                          * so that we can call netmap_get_na(). */
2658                                         struct nmreq_register regreq;
2659                                         bzero(&regreq, sizeof(regreq));
2660                                         regreq.nr_mode = NR_REG_ALL_NIC;
2661                                         regreq.nr_tx_slots = req->nr_tx_slots;
2662                                         regreq.nr_rx_slots = req->nr_rx_slots;
2663                                         regreq.nr_tx_rings = req->nr_tx_rings;
2664                                         regreq.nr_rx_rings = req->nr_rx_rings;
2665                                         regreq.nr_host_tx_rings = req->nr_host_tx_rings;
2666                                         regreq.nr_host_rx_rings = req->nr_host_rx_rings;
2667                                         regreq.nr_mem_id = req->nr_mem_id;
2668
2669                                         /* get a refcount */
2670                                         hdr->nr_reqtype = NETMAP_REQ_REGISTER;
2671                                         hdr->nr_body = (uintptr_t)&regreq;
2672                                         error = netmap_get_na(hdr, &na, &ifp, NULL, 1 /* create */);
2673                                         hdr->nr_reqtype = NETMAP_REQ_PORT_INFO_GET; /* reset type */
2674                                         hdr->nr_body = (uintptr_t)req; /* reset nr_body */
2675                                         if (error) {
2676                                                 na = NULL;
2677                                                 ifp = NULL;
2678                                                 break;
2679                                         }
2680                                         nmd = na->nm_mem; /* get memory allocator */
2681                                 } else {
2682                                         nmd = netmap_mem_find(req->nr_mem_id ? req->nr_mem_id : 1);
2683                                         if (nmd == NULL) {
2684                                                 if (netmap_verbose)
2685                                                         nm_prerr("%s: failed to find mem_id %u",
2686                                                                         hdr->nr_name,
2687                                                                         req->nr_mem_id ? req->nr_mem_id : 1);
2688                                                 error = EINVAL;
2689                                                 break;
2690                                         }
2691                                         nmd_ref = 1;
2692                                 }
2693
2694                                 error = netmap_mem_get_info(nmd, &req->nr_memsize, &memflags,
2695                                         &req->nr_mem_id);
2696                                 if (error)
2697                                         break;
2698                                 if (na == NULL) /* only memory info */
2699                                         break;
2700                                 netmap_update_config(na);
2701                                 req->nr_rx_rings = na->num_rx_rings;
2702                                 req->nr_tx_rings = na->num_tx_rings;
2703                                 req->nr_rx_slots = na->num_rx_desc;
2704                                 req->nr_tx_slots = na->num_tx_desc;
2705                                 req->nr_host_tx_rings = na->num_host_tx_rings;
2706                                 req->nr_host_rx_rings = na->num_host_rx_rings;
2707                         } while (0);
2708                         netmap_unget_na(na, ifp);
2709                         if (nmd_ref)
2710                                 netmap_mem_put(nmd);
2711                         NMG_UNLOCK();
2712                         break;
2713                 }
2714 #ifdef WITH_VALE
2715                 case NETMAP_REQ_VALE_ATTACH: {
2716                         error = netmap_vale_attach(hdr, NULL /* userspace request */);
2717                         break;
2718                 }
2719
2720                 case NETMAP_REQ_VALE_DETACH: {
2721                         error = netmap_vale_detach(hdr, NULL /* userspace request */);
2722                         break;
2723                 }
2724
2725                 case NETMAP_REQ_VALE_LIST: {
2726                         error = netmap_vale_list(hdr);
2727                         break;
2728                 }
2729
2730                 case NETMAP_REQ_PORT_HDR_SET: {
2731                         struct nmreq_port_hdr *req =
2732                                 (struct nmreq_port_hdr *)(uintptr_t)hdr->nr_body;
2733                         /* Build a nmreq_register out of the nmreq_port_hdr,
2734                          * so that we can call netmap_get_bdg_na(). */
2735                         struct nmreq_register regreq;
2736                         bzero(&regreq, sizeof(regreq));
2737                         regreq.nr_mode = NR_REG_ALL_NIC;
2738
2739                         /* For now we only support virtio-net headers, and only for
2740                          * VALE ports, but this may change in future. Valid lengths
2741                          * for the virtio-net header are 0 (no header), 10 and 12. */
2742                         if (req->nr_hdr_len != 0 &&
2743                                 req->nr_hdr_len != sizeof(struct nm_vnet_hdr) &&
2744                                         req->nr_hdr_len != 12) {
2745                                 if (netmap_verbose)
2746                                         nm_prerr("invalid hdr_len %u", req->nr_hdr_len);
2747                                 error = EINVAL;
2748                                 break;
2749                         }
2750                         NMG_LOCK();
2751                         hdr->nr_reqtype = NETMAP_REQ_REGISTER;
2752                         hdr->nr_body = (uintptr_t)&regreq;
2753                         error = netmap_get_vale_na(hdr, &na, NULL, 0);
2754                         hdr->nr_reqtype = NETMAP_REQ_PORT_HDR_SET;
2755                         hdr->nr_body = (uintptr_t)req;
2756                         if (na && !error) {
2757                                 struct netmap_vp_adapter *vpna =
2758                                         (struct netmap_vp_adapter *)na;
2759                                 na->virt_hdr_len = req->nr_hdr_len;
2760                                 if (na->virt_hdr_len) {
2761                                         vpna->mfs = NETMAP_BUF_SIZE(na);
2762                                 }
2763                                 if (netmap_verbose)
2764                                         nm_prinf("Using vnet_hdr_len %d for %p", na->virt_hdr_len, na);
2765                                 netmap_adapter_put(na);
2766                         } else if (!na) {
2767                                 error = ENXIO;
2768                         }
2769                         NMG_UNLOCK();
2770                         break;
2771                 }
2772
2773                 case NETMAP_REQ_PORT_HDR_GET: {
2774                         /* Get vnet-header length for this netmap port */
2775                         struct nmreq_port_hdr *req =
2776                                 (struct nmreq_port_hdr *)(uintptr_t)hdr->nr_body;
2777                         /* Build a nmreq_register out of the nmreq_port_hdr,
2778                          * so that we can call netmap_get_bdg_na(). */
2779                         struct nmreq_register regreq;
2780                         struct ifnet *ifp;
2781
2782                         bzero(&regreq, sizeof(regreq));
2783                         regreq.nr_mode = NR_REG_ALL_NIC;
2784                         NMG_LOCK();
2785                         hdr->nr_reqtype = NETMAP_REQ_REGISTER;
2786                         hdr->nr_body = (uintptr_t)&regreq;
2787                         error = netmap_get_na(hdr, &na, &ifp, NULL, 0);
2788                         hdr->nr_reqtype = NETMAP_REQ_PORT_HDR_GET;
2789                         hdr->nr_body = (uintptr_t)req;
2790                         if (na && !error) {
2791                                 req->nr_hdr_len = na->virt_hdr_len;
2792                         }
2793                         netmap_unget_na(na, ifp);
2794                         NMG_UNLOCK();
2795                         break;
2796                 }
2797
2798                 case NETMAP_REQ_VALE_NEWIF: {
2799                         error = nm_vi_create(hdr);
2800                         break;
2801                 }
2802
2803                 case NETMAP_REQ_VALE_DELIF: {
2804                         error = nm_vi_destroy(hdr->nr_name);
2805                         break;
2806                 }
2807
2808                 case NETMAP_REQ_VALE_POLLING_ENABLE:
2809                 case NETMAP_REQ_VALE_POLLING_DISABLE: {
2810                         error = nm_bdg_polling(hdr);
2811                         break;
2812                 }
2813 #endif  /* WITH_VALE */
2814                 case NETMAP_REQ_POOLS_INFO_GET: {
2815                         /* Get information from the memory allocator used for
2816                          * hdr->nr_name. */
2817                         struct nmreq_pools_info *req =
2818                                 (struct nmreq_pools_info *)(uintptr_t)hdr->nr_body;
2819                         NMG_LOCK();
2820                         do {
2821                                 /* Build a nmreq_register out of the nmreq_pools_info,
2822                                  * so that we can call netmap_get_na(). */
2823                                 struct nmreq_register regreq;
2824                                 bzero(&regreq, sizeof(regreq));
2825                                 regreq.nr_mem_id = req->nr_mem_id;
2826                                 regreq.nr_mode = NR_REG_ALL_NIC;
2827
2828                                 hdr->nr_reqtype = NETMAP_REQ_REGISTER;
2829                                 hdr->nr_body = (uintptr_t)&regreq;
2830                                 error = netmap_get_na(hdr, &na, &ifp, NULL, 1 /* create */);
2831                                 hdr->nr_reqtype = NETMAP_REQ_POOLS_INFO_GET; /* reset type */
2832                                 hdr->nr_body = (uintptr_t)req; /* reset nr_body */
2833                                 if (error) {
2834                                         na = NULL;
2835                                         ifp = NULL;
2836                                         break;
2837                                 }
2838                                 nmd = na->nm_mem; /* grab the memory allocator */
2839                                 if (nmd == NULL) {
2840                                         error = EINVAL;
2841                                         break;
2842                                 }
2843
2844                                 /* Finalize the memory allocator, get the pools
2845                                  * information and release the allocator. */
2846                                 error = netmap_mem_finalize(nmd, na);
2847                                 if (error) {
2848                                         break;
2849                                 }
2850                                 error = netmap_mem_pools_info_get(req, nmd);
2851                                 netmap_mem_drop(na);
2852                         } while (0);
2853                         netmap_unget_na(na, ifp);
2854                         NMG_UNLOCK();
2855                         break;
2856                 }
2857
2858                 case NETMAP_REQ_CSB_ENABLE: {
2859                         struct nmreq_option *opt;
2860
2861                         opt = nmreq_getoption(hdr, NETMAP_REQ_OPT_CSB);
2862                         if (opt == NULL) {
2863                                 error = EINVAL;
2864                         } else {
2865                                 struct nmreq_opt_csb *csbo =
2866                                         (struct nmreq_opt_csb *)opt;
2867                                 NMG_LOCK();
2868                                 error = netmap_csb_validate(priv, csbo);
2869                                 NMG_UNLOCK();
2870                                 opt->nro_status = error;
2871                         }
2872                         break;
2873                 }
2874
2875                 case NETMAP_REQ_SYNC_KLOOP_START: {
2876                         error = netmap_sync_kloop(priv, hdr);
2877                         break;
2878                 }
2879
2880                 case NETMAP_REQ_SYNC_KLOOP_STOP: {
2881                         error = netmap_sync_kloop_stop(priv);
2882                         break;
2883                 }
2884
2885                 default: {
2886                         error = EINVAL;
2887                         break;
2888                 }
2889                 }
2890                 /* Write back request body to userspace and reset the
2891                  * user-space pointer. */
2892                 error = nmreq_copyout(hdr, error);
2893                 break;
2894         }
2895
2896         case NIOCTXSYNC:
2897         case NIOCRXSYNC: {
2898                 if (unlikely(priv->np_nifp == NULL)) {
2899                         error = ENXIO;
2900                         break;
2901                 }
2902                 mb(); /* make sure following reads are not from cache */
2903
2904                 if (unlikely(priv->np_csb_atok_base)) {
2905                         nm_prerr("Invalid sync in CSB mode");
2906                         error = EBUSY;
2907                         break;
2908                 }
2909
2910                 na = priv->np_na;      /* we have a reference */
2911
2912                 mbq_init(&q);
2913                 t = (cmd == NIOCTXSYNC ? NR_TX : NR_RX);
2914                 krings = NMR(na, t);
2915                 qfirst = priv->np_qfirst[t];
2916                 qlast = priv->np_qlast[t];
2917                 sync_flags = priv->np_sync_flags;
2918
2919                 for (i = qfirst; i < qlast; i++) {
2920                         struct netmap_kring *kring = krings[i];
2921                         struct netmap_ring *ring = kring->ring;
2922
2923                         if (unlikely(nm_kr_tryget(kring, 1, &error))) {
2924                                 error = (error ? EIO : 0);
2925                                 continue;
2926                         }
2927
2928                         if (cmd == NIOCTXSYNC) {
2929                                 if (netmap_debug & NM_DEBUG_TXSYNC)
2930                                         nm_prinf("pre txsync ring %d cur %d hwcur %d",
2931                                             i, ring->cur,
2932                                             kring->nr_hwcur);
2933                                 if (nm_txsync_prologue(kring, ring) >= kring->nkr_num_slots) {
2934                                         netmap_ring_reinit(kring);
2935                                 } else if (kring->nm_sync(kring, sync_flags | NAF_FORCE_RECLAIM) == 0) {
2936                                         nm_sync_finalize(kring);
2937                                 }
2938                                 if (netmap_debug & NM_DEBUG_TXSYNC)
2939                                         nm_prinf("post txsync ring %d cur %d hwcur %d",
2940                                             i, ring->cur,
2941                                             kring->nr_hwcur);
2942                         } else {
2943                                 if (nm_rxsync_prologue(kring, ring) >= kring->nkr_num_slots) {
2944                                         netmap_ring_reinit(kring);
2945                                 }
2946                                 if (nm_may_forward_up(kring)) {
2947                                         /* transparent forwarding, see netmap_poll() */
2948                                         netmap_grab_packets(kring, &q, netmap_fwd);
2949                                 }
2950                                 if (kring->nm_sync(kring, sync_flags | NAF_FORCE_READ) == 0) {
2951                                         nm_sync_finalize(kring);
2952                                 }
2953                                 ring_timestamp_set(ring);
2954                         }
2955                         nm_kr_put(kring);
2956                 }
2957
2958                 if (mbq_peek(&q)) {
2959                         netmap_send_up(na->ifp, &q);
2960                 }
2961
2962                 break;
2963         }
2964
2965         default: {
2966                 return netmap_ioctl_legacy(priv, cmd, data, td);
2967                 break;
2968         }
2969         }
2970
2971         return (error);
2972 }
2973
2974 size_t
2975 nmreq_size_by_type(uint16_t nr_reqtype)
2976 {
2977         switch (nr_reqtype) {
2978         case NETMAP_REQ_REGISTER:
2979                 return sizeof(struct nmreq_register);
2980         case NETMAP_REQ_PORT_INFO_GET:
2981                 return sizeof(struct nmreq_port_info_get);
2982         case NETMAP_REQ_VALE_ATTACH:
2983                 return sizeof(struct nmreq_vale_attach);
2984         case NETMAP_REQ_VALE_DETACH:
2985                 return sizeof(struct nmreq_vale_detach);
2986         case NETMAP_REQ_VALE_LIST:
2987                 return sizeof(struct nmreq_vale_list);
2988         case NETMAP_REQ_PORT_HDR_SET:
2989         case NETMAP_REQ_PORT_HDR_GET:
2990                 return sizeof(struct nmreq_port_hdr);
2991         case NETMAP_REQ_VALE_NEWIF:
2992                 return sizeof(struct nmreq_vale_newif);
2993         case NETMAP_REQ_VALE_DELIF:
2994         case NETMAP_REQ_SYNC_KLOOP_STOP:
2995         case NETMAP_REQ_CSB_ENABLE:
2996                 return 0;
2997         case NETMAP_REQ_VALE_POLLING_ENABLE:
2998         case NETMAP_REQ_VALE_POLLING_DISABLE:
2999                 return sizeof(struct nmreq_vale_polling);
3000         case NETMAP_REQ_POOLS_INFO_GET:
3001                 return sizeof(struct nmreq_pools_info);
3002         case NETMAP_REQ_SYNC_KLOOP_START:
3003                 return sizeof(struct nmreq_sync_kloop_start);
3004         }
3005         return 0;
3006 }
3007
3008 static size_t
3009 nmreq_opt_size_by_type(uint32_t nro_reqtype, uint64_t nro_size)
3010 {
3011         size_t rv = sizeof(struct nmreq_option);
3012 #ifdef NETMAP_REQ_OPT_DEBUG
3013         if (nro_reqtype & NETMAP_REQ_OPT_DEBUG)
3014                 return (nro_reqtype & ~NETMAP_REQ_OPT_DEBUG);
3015 #endif /* NETMAP_REQ_OPT_DEBUG */
3016         switch (nro_reqtype) {
3017 #ifdef WITH_EXTMEM
3018         case NETMAP_REQ_OPT_EXTMEM:
3019                 rv = sizeof(struct nmreq_opt_extmem);
3020                 break;
3021 #endif /* WITH_EXTMEM */
3022         case NETMAP_REQ_OPT_SYNC_KLOOP_EVENTFDS:
3023                 if (nro_size >= rv)
3024                         rv = nro_size;
3025                 break;
3026         case NETMAP_REQ_OPT_CSB:
3027                 rv = sizeof(struct nmreq_opt_csb);
3028                 break;
3029         case NETMAP_REQ_OPT_SYNC_KLOOP_MODE:
3030                 rv = sizeof(struct nmreq_opt_sync_kloop_mode);
3031                 break;
3032         }
3033         /* subtract the common header */
3034         return rv - sizeof(struct nmreq_option);
3035 }
3036
3037 /*
3038  * nmreq_copyin: create an in-kernel version of the request.
3039  *
3040  * We build the following data structure:
3041  *
3042  * hdr -> +-------+                buf
3043  *        |       |          +---------------+
3044  *        +-------+          |usr body ptr   |
3045  *        |options|-.        +---------------+
3046  *        +-------+ |        |usr options ptr|
3047  *        |body   |--------->+---------------+
3048  *        +-------+ |        |               |
3049  *                  |        |  copy of body |
3050  *                  |        |               |
3051  *                  |        +---------------+
3052  *                  |        |    NULL       |
3053  *                  |        +---------------+
3054  *                  |    .---|               |\
3055  *                  |    |   +---------------+ |
3056  *                  | .------|               | |
3057  *                  | |  |   +---------------+  \ option table
3058  *                  | |  |   |      ...      |  / indexed by option
3059  *                  | |  |   +---------------+ |  type
3060  *                  | |  |   |               | |
3061  *                  | |  |   +---------------+/
3062  *                  | |  |   |usr next ptr 1 |
3063  *                  `-|----->+---------------+
3064  *                    |  |   | copy of opt 1 |
3065  *                    |  |   |               |
3066  *                    |  | .-| nro_next      |
3067  *                    |  | | +---------------+
3068  *                    |  | | |usr next ptr 2 |
3069  *                    |  `-`>+---------------+
3070  *                    |      | copy of opt 2 |
3071  *                    |      |               |
3072  *                    |    .-| nro_next      |
3073  *                    |    | +---------------+
3074  *                    |    | |               |
3075  *                    ~    ~ ~      ...      ~
3076  *                    |    .-|               |
3077  *                    `----->+---------------+
3078  *                         | |usr next ptr n |
3079  *                         `>+---------------+
3080  *                           | copy of opt n |
3081  *                           |               |
3082  *                           | nro_next(NULL)|
3083  *                           +---------------+
3084  *
3085  * The options and body fields of the hdr structure are overwritten
3086  * with in-kernel valid pointers inside the buf. The original user
3087  * pointers are saved in the buf and restored on copyout.
3088  * The list of options is copied and the pointers adjusted. The
3089  * original pointers are saved before the option they belonged.
3090  *
3091  * The option table has an entry for every availabe option.  Entries
3092  * for options that have not been passed contain NULL.
3093  *
3094  */
3095
3096 int
3097 nmreq_copyin(struct nmreq_header *hdr, int nr_body_is_user)
3098 {
3099         size_t rqsz, optsz, bufsz;
3100         int error = 0;
3101         char *ker = NULL, *p;
3102         struct nmreq_option **next, *src, **opt_tab;
3103         struct nmreq_option buf;
3104         uint64_t *ptrs;
3105
3106         if (hdr->nr_reserved) {
3107                 if (netmap_verbose)
3108                         nm_prerr("nr_reserved must be zero");
3109                 return EINVAL;
3110         }
3111
3112         if (!nr_body_is_user)
3113                 return 0;
3114
3115         hdr->nr_reserved = nr_body_is_user;
3116
3117         /* compute the total size of the buffer */
3118         rqsz = nmreq_size_by_type(hdr->nr_reqtype);
3119         if (rqsz > NETMAP_REQ_MAXSIZE) {
3120                 error = EMSGSIZE;
3121                 goto out_err;
3122         }
3123         if ((rqsz && hdr->nr_body == (uintptr_t)NULL) ||
3124                 (!rqsz && hdr->nr_body != (uintptr_t)NULL)) {
3125                 /* Request body expected, but not found; or
3126                  * request body found but unexpected. */
3127                 if (netmap_verbose)
3128                         nm_prerr("nr_body expected but not found, or vice versa");
3129                 error = EINVAL;
3130                 goto out_err;
3131         }
3132
3133         bufsz = 2 * sizeof(void *) + rqsz +
3134                 NETMAP_REQ_OPT_MAX * sizeof(opt_tab);
3135         /* compute the size of the buf below the option table.
3136          * It must contain a copy of every received option structure.
3137          * For every option we also need to store a copy of the user
3138          * list pointer.
3139          */
3140         optsz = 0;
3141         for (src = (struct nmreq_option *)(uintptr_t)hdr->nr_options; src;
3142              src = (struct nmreq_option *)(uintptr_t)buf.nro_next)
3143         {
3144                 error = copyin(src, &buf, sizeof(*src));
3145                 if (error)
3146                         goto out_err;
3147                 optsz += sizeof(*src);
3148                 optsz += nmreq_opt_size_by_type(buf.nro_reqtype, buf.nro_size);
3149                 if (rqsz + optsz > NETMAP_REQ_MAXSIZE) {
3150                         error = EMSGSIZE;
3151                         goto out_err;
3152                 }
3153                 bufsz += sizeof(void *);
3154         }
3155         bufsz += optsz;
3156
3157         ker = nm_os_malloc(bufsz);
3158         if (ker == NULL) {
3159                 error = ENOMEM;
3160                 goto out_err;
3161         }
3162         p = ker;        /* write pointer into the buffer */
3163
3164         /* make a copy of the user pointers */
3165         ptrs = (uint64_t*)p;
3166         *ptrs++ = hdr->nr_body;
3167         *ptrs++ = hdr->nr_options;
3168         p = (char *)ptrs;
3169
3170         /* copy the body */
3171         error = copyin((void *)(uintptr_t)hdr->nr_body, p, rqsz);
3172         if (error)
3173                 goto out_restore;
3174         /* overwrite the user pointer with the in-kernel one */
3175         hdr->nr_body = (uintptr_t)p;
3176         p += rqsz;
3177         /* start of the options table */
3178         opt_tab = (struct nmreq_option **)p;
3179         p += sizeof(opt_tab) * NETMAP_REQ_OPT_MAX;
3180
3181         /* copy the options */
3182         next = (struct nmreq_option **)&hdr->nr_options;
3183         src = *next;
3184         while (src) {
3185                 struct nmreq_option *opt;
3186
3187                 /* copy the option header */
3188                 ptrs = (uint64_t *)p;
3189                 opt = (struct nmreq_option *)(ptrs + 1);
3190                 error = copyin(src, opt, sizeof(*src));
3191                 if (error)
3192                         goto out_restore;
3193                 /* make a copy of the user next pointer */
3194                 *ptrs = opt->nro_next;
3195                 /* overwrite the user pointer with the in-kernel one */
3196                 *next = opt;
3197
3198                 /* initialize the option as not supported.
3199                  * Recognized options will update this field.
3200                  */
3201                 opt->nro_status = EOPNOTSUPP;
3202
3203                 /* check for invalid types */
3204                 if (opt->nro_reqtype < 1) {
3205                         if (netmap_verbose)
3206                                 nm_prinf("invalid option type: %u", opt->nro_reqtype);
3207                         opt->nro_status = EINVAL;
3208                         error = EINVAL;
3209                         goto next;
3210                 }
3211
3212                 if (opt->nro_reqtype >= NETMAP_REQ_OPT_MAX) {
3213                         /* opt->nro_status is already EOPNOTSUPP */
3214                         error = EOPNOTSUPP;
3215                         goto next;
3216                 }
3217
3218                 /* if the type is valid, index the option in the table
3219                  * unless it is a duplicate.
3220                  */
3221                 if (opt_tab[opt->nro_reqtype] != NULL) {
3222                         if (netmap_verbose)
3223                                 nm_prinf("duplicate option: %u", opt->nro_reqtype);
3224                         opt->nro_status = EINVAL;
3225                         opt_tab[opt->nro_reqtype]->nro_status = EINVAL;
3226                         error = EINVAL;
3227                         goto next;
3228                 }
3229                 opt_tab[opt->nro_reqtype] = opt;
3230
3231                 p = (char *)(opt + 1);
3232
3233                 /* copy the option body */
3234                 optsz = nmreq_opt_size_by_type(opt->nro_reqtype,
3235                                                 opt->nro_size);
3236                 if (optsz) {
3237                         /* the option body follows the option header */
3238                         error = copyin(src + 1, p, optsz);
3239                         if (error)
3240                                 goto out_restore;
3241                         p += optsz;
3242                 }
3243
3244         next:
3245                 /* move to next option */
3246                 next = (struct nmreq_option **)&opt->nro_next;
3247                 src = *next;
3248         }
3249         if (error)
3250                 nmreq_copyout(hdr, error);
3251         return error;
3252
3253 out_restore:
3254         ptrs = (uint64_t *)ker;
3255         hdr->nr_body = *ptrs++;
3256         hdr->nr_options = *ptrs++;
3257         hdr->nr_reserved = 0;
3258         nm_os_free(ker);
3259 out_err:
3260         return error;
3261 }
3262
3263 static int
3264 nmreq_copyout(struct nmreq_header *hdr, int rerror)
3265 {
3266         struct nmreq_option *src, *dst;
3267         void *ker = (void *)(uintptr_t)hdr->nr_body, *bufstart;
3268         uint64_t *ptrs;
3269         size_t bodysz;
3270         int error;
3271
3272         if (!hdr->nr_reserved)
3273                 return rerror;
3274
3275         /* restore the user pointers in the header */
3276         ptrs = (uint64_t *)ker - 2;
3277         bufstart = ptrs;
3278         hdr->nr_body = *ptrs++;
3279         src = (struct nmreq_option *)(uintptr_t)hdr->nr_options;
3280         hdr->nr_options = *ptrs;
3281
3282         if (!rerror) {
3283                 /* copy the body */
3284                 bodysz = nmreq_size_by_type(hdr->nr_reqtype);
3285                 error = copyout(ker, (void *)(uintptr_t)hdr->nr_body, bodysz);
3286                 if (error) {
3287                         rerror = error;
3288                         goto out;
3289                 }
3290         }
3291
3292         /* copy the options */
3293         dst = (struct nmreq_option *)(uintptr_t)hdr->nr_options;
3294         while (src) {
3295                 size_t optsz;
3296                 uint64_t next;
3297
3298                 /* restore the user pointer */
3299                 next = src->nro_next;
3300                 ptrs = (uint64_t *)src - 1;
3301                 src->nro_next = *ptrs;
3302
3303                 /* always copy the option header */
3304                 error = copyout(src, dst, sizeof(*src));
3305                 if (error) {
3306                         rerror = error;
3307                         goto out;
3308                 }
3309
3310                 /* copy the option body only if there was no error */
3311                 if (!rerror && !src->nro_status) {
3312                         optsz = nmreq_opt_size_by_type(src->nro_reqtype,
3313                                                         src->nro_size);
3314                         if (optsz) {
3315                                 error = copyout(src + 1, dst + 1, optsz);
3316                                 if (error) {
3317                                         rerror = error;
3318                                         goto out;
3319                                 }
3320                         }
3321                 }
3322                 src = (struct nmreq_option *)(uintptr_t)next;
3323                 dst = (struct nmreq_option *)(uintptr_t)*ptrs;
3324         }
3325
3326
3327 out:
3328         hdr->nr_reserved = 0;
3329         nm_os_free(bufstart);
3330         return rerror;
3331 }
3332
3333 struct nmreq_option *
3334 nmreq_getoption(struct nmreq_header *hdr, uint16_t reqtype)
3335 {
3336         struct nmreq_option **opt_tab;
3337
3338         if (!hdr->nr_options)
3339                 return NULL;
3340
3341         opt_tab = (struct nmreq_option **)((uintptr_t)hdr->nr_options) -
3342             (NETMAP_REQ_OPT_MAX + 1);
3343         return opt_tab[reqtype];
3344 }
3345
3346 static int
3347 nmreq_checkoptions(struct nmreq_header *hdr)
3348 {
3349         struct nmreq_option *opt;
3350         /* return error if there is still any option
3351          * marked as not supported
3352          */
3353
3354         for (opt = (struct nmreq_option *)(uintptr_t)hdr->nr_options; opt;
3355              opt = (struct nmreq_option *)(uintptr_t)opt->nro_next)
3356                 if (opt->nro_status == EOPNOTSUPP)
3357                         return EOPNOTSUPP;
3358
3359         return 0;
3360 }
3361
3362 /*
3363  * select(2) and poll(2) handlers for the "netmap" device.
3364  *
3365  * Can be called for one or more queues.
3366  * Return true the event mask corresponding to ready events.
3367  * If there are no ready events (and 'sr' is not NULL), do a
3368  * selrecord on either individual selinfo or on the global one.
3369  * Device-dependent parts (locking and sync of tx/rx rings)
3370  * are done through callbacks.
3371  *
3372  * On linux, arguments are really pwait, the poll table, and 'td' is struct file *
3373  * The first one is remapped to pwait as selrecord() uses the name as an
3374  * hidden argument.
3375  */
3376 int
3377 netmap_poll(struct netmap_priv_d *priv, int events, NM_SELRECORD_T *sr)
3378 {
3379         struct netmap_adapter *na;
3380         struct netmap_kring *kring;
3381         struct netmap_ring *ring;
3382         u_int i, want[NR_TXRX], revents = 0;
3383         NM_SELINFO_T *si[NR_TXRX];
3384 #define want_tx want[NR_TX]
3385 #define want_rx want[NR_RX]
3386         struct mbq q;   /* packets from RX hw queues to host stack */
3387
3388         /*
3389          * In order to avoid nested locks, we need to "double check"
3390          * txsync and rxsync if we decide to do a selrecord().
3391          * retry_tx (and retry_rx, later) prevent looping forever.
3392          */
3393         int retry_tx = 1, retry_rx = 1;
3394
3395         /* Transparent mode: send_down is 1 if we have found some
3396          * packets to forward (host RX ring --> NIC) during the rx
3397          * scan and we have not sent them down to the NIC yet.
3398          * Transparent mode requires to bind all rings to a single
3399          * file descriptor.
3400          */
3401         int send_down = 0;
3402         int sync_flags = priv->np_sync_flags;
3403
3404         mbq_init(&q);
3405
3406         if (unlikely(priv->np_nifp == NULL)) {
3407                 return POLLERR;
3408         }
3409         mb(); /* make sure following reads are not from cache */
3410
3411         na = priv->np_na;
3412
3413         if (unlikely(!nm_netmap_on(na)))
3414                 return POLLERR;
3415
3416         if (unlikely(priv->np_csb_atok_base)) {
3417                 nm_prerr("Invalid poll in CSB mode");
3418                 return POLLERR;
3419         }
3420
3421         if (netmap_debug & NM_DEBUG_ON)
3422                 nm_prinf("device %s events 0x%x", na->name, events);
3423         want_tx = events & (POLLOUT | POLLWRNORM);
3424         want_rx = events & (POLLIN | POLLRDNORM);
3425
3426         /*
3427          * If the card has more than one queue AND the file descriptor is
3428          * bound to all of them, we sleep on the "global" selinfo, otherwise
3429          * we sleep on individual selinfo (FreeBSD only allows two selinfo's
3430          * per file descriptor).
3431          * The interrupt routine in the driver wake one or the other
3432          * (or both) depending on which clients are active.
3433          *
3434          * rxsync() is only called if we run out of buffers on a POLLIN.
3435          * txsync() is called if we run out of buffers on POLLOUT, or
3436          * there are pending packets to send. The latter can be disabled
3437          * passing NETMAP_NO_TX_POLL in the NIOCREG call.
3438          */
3439         si[NR_RX] = priv->np_si[NR_RX];
3440         si[NR_TX] = priv->np_si[NR_TX];
3441
3442 #ifdef __FreeBSD__
3443         /*
3444          * We start with a lock free round which is cheap if we have
3445          * slots available. If this fails, then lock and call the sync
3446          * routines. We can't do this on Linux, as the contract says
3447          * that we must call nm_os_selrecord() unconditionally.
3448          */
3449         if (want_tx) {
3450                 const enum txrx t = NR_TX;
3451                 for (i = priv->np_qfirst[t]; i < priv->np_qlast[t]; i++) {
3452                         kring = NMR(na, t)[i];
3453                         if (kring->ring->cur != kring->ring->tail) {
3454                                 /* Some unseen TX space is available, so what
3455                                  * we don't need to run txsync. */
3456                                 revents |= want[t];
3457                                 want[t] = 0;
3458                                 break;
3459                         }
3460                 }
3461         }
3462         if (want_rx) {
3463                 const enum txrx t = NR_RX;
3464                 int rxsync_needed = 0;
3465
3466                 for (i = priv->np_qfirst[t]; i < priv->np_qlast[t]; i++) {
3467                         kring = NMR(na, t)[i];
3468                         if (kring->ring->cur == kring->ring->tail
3469                                 || kring->rhead != kring->ring->head) {
3470                                 /* There are no unseen packets on this ring,
3471                                  * or there are some buffers to be returned
3472                                  * to the netmap port. We therefore go ahead
3473                                  * and run rxsync. */
3474                                 rxsync_needed = 1;
3475                                 break;
3476                         }
3477                 }
3478                 if (!rxsync_needed) {
3479                         revents |= want_rx;
3480                         want_rx = 0;
3481                 }
3482         }
3483 #endif
3484
3485 #ifdef linux
3486         /* The selrecord must be unconditional on linux. */
3487         nm_os_selrecord(sr, si[NR_RX]);
3488         nm_os_selrecord(sr, si[NR_TX]);
3489 #endif /* linux */
3490
3491         /*
3492          * If we want to push packets out (priv->np_txpoll) or
3493          * want_tx is still set, we must issue txsync calls
3494          * (on all rings, to avoid that the tx rings stall).
3495          * Fortunately, normal tx mode has np_txpoll set.
3496          */
3497         if (priv->np_txpoll || want_tx) {
3498                 /*
3499                  * The first round checks if anyone is ready, if not
3500                  * do a selrecord and another round to handle races.
3501                  * want_tx goes to 0 if any space is found, and is
3502                  * used to skip rings with no pending transmissions.
3503                  */
3504 flush_tx:
3505                 for (i = priv->np_qfirst[NR_TX]; i < priv->np_qlast[NR_TX]; i++) {
3506                         int found = 0;
3507
3508                         kring = na->tx_rings[i];
3509                         ring = kring->ring;
3510
3511                         /*
3512                          * Don't try to txsync this TX ring if we already found some
3513                          * space in some of the TX rings (want_tx == 0) and there are no
3514                          * TX slots in this ring that need to be flushed to the NIC
3515                          * (head == hwcur).
3516                          */
3517                         if (!send_down && !want_tx && ring->head == kring->nr_hwcur)
3518                                 continue;
3519
3520                         if (nm_kr_tryget(kring, 1, &revents))
3521                                 continue;
3522
3523                         if (nm_txsync_prologue(kring, ring) >= kring->nkr_num_slots) {
3524                                 netmap_ring_reinit(kring);
3525                                 revents |= POLLERR;
3526                         } else {
3527                                 if (kring->nm_sync(kring, sync_flags))
3528                                         revents |= POLLERR;
3529                                 else
3530                                         nm_sync_finalize(kring);
3531                         }
3532
3533                         /*
3534                          * If we found new slots, notify potential
3535                          * listeners on the same ring.
3536                          * Since we just did a txsync, look at the copies
3537                          * of cur,tail in the kring.
3538                          */
3539                         found = kring->rcur != kring->rtail;
3540                         nm_kr_put(kring);
3541                         if (found) { /* notify other listeners */
3542                                 revents |= want_tx;
3543                                 want_tx = 0;
3544 #ifndef linux
3545                                 kring->nm_notify(kring, 0);
3546 #endif /* linux */
3547                         }
3548                 }
3549                 /* if there were any packet to forward we must have handled them by now */
3550                 send_down = 0;
3551                 if (want_tx && retry_tx && sr) {
3552 #ifndef linux
3553                         nm_os_selrecord(sr, si[NR_TX]);
3554 #endif /* !linux */
3555                         retry_tx = 0;
3556                         goto flush_tx;
3557                 }
3558         }
3559
3560         /*
3561          * If want_rx is still set scan receive rings.
3562          * Do it on all rings because otherwise we starve.
3563          */
3564         if (want_rx) {
3565                 /* two rounds here for race avoidance */
3566 do_retry_rx:
3567                 for (i = priv->np_qfirst[NR_RX]; i < priv->np_qlast[NR_RX]; i++) {
3568                         int found = 0;
3569
3570                         kring = na->rx_rings[i];
3571                         ring = kring->ring;
3572
3573                         if (unlikely(nm_kr_tryget(kring, 1, &revents)))
3574                                 continue;
3575
3576                         if (nm_rxsync_prologue(kring, ring) >= kring->nkr_num_slots) {
3577                                 netmap_ring_reinit(kring);
3578                                 revents |= POLLERR;
3579                         }
3580                         /* now we can use kring->rcur, rtail */
3581
3582                         /*
3583                          * transparent mode support: collect packets from
3584                          * hw rxring(s) that have been released by the user
3585                          */
3586                         if (nm_may_forward_up(kring)) {
3587                                 netmap_grab_packets(kring, &q, netmap_fwd);
3588                         }
3589
3590                         /* Clear the NR_FORWARD flag anyway, it may be set by
3591                          * the nm_sync() below only on for the host RX ring (see
3592                          * netmap_rxsync_from_host()). */
3593                         kring->nr_kflags &= ~NR_FORWARD;
3594                         if (kring->nm_sync(kring, sync_flags))
3595                                 revents |= POLLERR;
3596                         else
3597                                 nm_sync_finalize(kring);
3598                         send_down |= (kring->nr_kflags & NR_FORWARD);
3599                         ring_timestamp_set(ring);
3600                         found = kring->rcur != kring->rtail;
3601                         nm_kr_put(kring);
3602                         if (found) {
3603                                 revents |= want_rx;
3604                                 retry_rx = 0;
3605 #ifndef linux
3606                                 kring->nm_notify(kring, 0);
3607 #endif /* linux */
3608                         }
3609                 }
3610
3611 #ifndef linux
3612                 if (retry_rx && sr) {
3613                         nm_os_selrecord(sr, si[NR_RX]);
3614                 }
3615 #endif /* !linux */
3616                 if (send_down || retry_rx) {
3617                         retry_rx = 0;
3618                         if (send_down)
3619                                 goto flush_tx; /* and retry_rx */
3620                         else
3621                                 goto do_retry_rx;
3622                 }
3623         }
3624
3625         /*
3626          * Transparent mode: released bufs (i.e. between kring->nr_hwcur and
3627          * ring->head) marked with NS_FORWARD on hw rx rings are passed up
3628          * to the host stack.
3629          */
3630
3631         if (mbq_peek(&q)) {
3632                 netmap_send_up(na->ifp, &q);
3633         }
3634
3635         return (revents);
3636 #undef want_tx
3637 #undef want_rx
3638 }
3639
3640 int
3641 nma_intr_enable(struct netmap_adapter *na, int onoff)
3642 {
3643         bool changed = false;
3644         enum txrx t;
3645         int i;
3646
3647         for_rx_tx(t) {
3648                 for (i = 0; i < nma_get_nrings(na, t); i++) {
3649                         struct netmap_kring *kring = NMR(na, t)[i];
3650                         int on = !(kring->nr_kflags & NKR_NOINTR);
3651
3652                         if (!!onoff != !!on) {
3653                                 changed = true;
3654                         }
3655                         if (onoff) {
3656                                 kring->nr_kflags &= ~NKR_NOINTR;
3657                         } else {
3658                                 kring->nr_kflags |= NKR_NOINTR;
3659                         }
3660                 }
3661         }
3662
3663         if (!changed) {
3664                 return 0; /* nothing to do */
3665         }
3666
3667         if (!na->nm_intr) {
3668                 nm_prerr("Cannot %s interrupts for %s", onoff ? "enable" : "disable",
3669                   na->name);
3670                 return -1;
3671         }
3672
3673         na->nm_intr(na, onoff);
3674
3675         return 0;
3676 }
3677
3678
3679 /*-------------------- driver support routines -------------------*/
3680
3681 /* default notify callback */
3682 static int
3683 netmap_notify(struct netmap_kring *kring, int flags)
3684 {
3685         struct netmap_adapter *na = kring->notify_na;
3686         enum txrx t = kring->tx;
3687
3688         nm_os_selwakeup(&kring->si);
3689         /* optimization: avoid a wake up on the global
3690          * queue if nobody has registered for more
3691          * than one ring
3692          */
3693         if (na->si_users[t] > 0)
3694                 nm_os_selwakeup(&na->si[t]);
3695
3696         return NM_IRQ_COMPLETED;
3697 }
3698
3699 /* called by all routines that create netmap_adapters.
3700  * provide some defaults and get a reference to the
3701  * memory allocator
3702  */
3703 int
3704 netmap_attach_common(struct netmap_adapter *na)
3705 {
3706         if (!na->rx_buf_maxsize) {
3707                 /* Set a conservative default (larger is safer). */
3708                 na->rx_buf_maxsize = PAGE_SIZE;
3709         }
3710
3711 #ifdef __FreeBSD__
3712         if (na->na_flags & NAF_HOST_RINGS && na->ifp) {
3713                 na->if_input = na->ifp->if_input; /* for netmap_send_up */
3714         }
3715         na->pdev = na; /* make sure netmap_mem_map() is called */
3716 #endif /* __FreeBSD__ */
3717         if (na->na_flags & NAF_HOST_RINGS) {
3718                 if (na->num_host_rx_rings == 0)
3719                         na->num_host_rx_rings = 1;
3720                 if (na->num_host_tx_rings == 0)
3721                         na->num_host_tx_rings = 1;
3722         }
3723         if (na->nm_krings_create == NULL) {
3724                 /* we assume that we have been called by a driver,
3725                  * since other port types all provide their own
3726                  * nm_krings_create
3727                  */
3728                 na->nm_krings_create = netmap_hw_krings_create;
3729                 na->nm_krings_delete = netmap_hw_krings_delete;
3730         }
3731         if (na->nm_notify == NULL)
3732                 na->nm_notify = netmap_notify;
3733         na->active_fds = 0;
3734
3735         if (na->nm_mem == NULL) {
3736                 /* use the global allocator */
3737                 na->nm_mem = netmap_mem_get(&nm_mem);
3738         }
3739 #ifdef WITH_VALE
3740         if (na->nm_bdg_attach == NULL)
3741                 /* no special nm_bdg_attach callback. On VALE
3742                  * attach, we need to interpose a bwrap
3743                  */
3744                 na->nm_bdg_attach = netmap_default_bdg_attach;
3745 #endif
3746
3747         return 0;
3748 }
3749
3750 /* Wrapper for the register callback provided netmap-enabled
3751  * hardware drivers.
3752  * nm_iszombie(na) means that the driver module has been
3753  * unloaded, so we cannot call into it.
3754  * nm_os_ifnet_lock() must guarantee mutual exclusion with
3755  * module unloading.
3756  */
3757 static int
3758 netmap_hw_reg(struct netmap_adapter *na, int onoff)
3759 {
3760         struct netmap_hw_adapter *hwna =
3761                 (struct netmap_hw_adapter*)na;
3762         int error = 0;
3763
3764         nm_os_ifnet_lock();
3765
3766         if (nm_iszombie(na)) {
3767                 if (onoff) {
3768                         error = ENXIO;
3769                 } else if (na != NULL) {
3770                         na->na_flags &= ~NAF_NETMAP_ON;
3771                 }
3772                 goto out;
3773         }
3774
3775         error = hwna->nm_hw_register(na, onoff);
3776
3777 out:
3778         nm_os_ifnet_unlock();
3779
3780         return error;
3781 }
3782
3783 static void
3784 netmap_hw_dtor(struct netmap_adapter *na)
3785 {
3786         if (na->ifp == NULL)
3787                 return;
3788
3789         NM_DETACH_NA(na->ifp);
3790 }
3791
3792
3793 /*
3794  * Allocate a netmap_adapter object, and initialize it from the
3795  * 'arg' passed by the driver on attach.
3796  * We allocate a block of memory of 'size' bytes, which has room
3797  * for struct netmap_adapter plus additional room private to
3798  * the caller.
3799  * Return 0 on success, ENOMEM otherwise.
3800  */
3801 int
3802 netmap_attach_ext(struct netmap_adapter *arg, size_t size, int override_reg)
3803 {
3804         struct netmap_hw_adapter *hwna = NULL;
3805         struct ifnet *ifp = NULL;
3806
3807         if (size < sizeof(struct netmap_hw_adapter)) {
3808                 if (netmap_debug & NM_DEBUG_ON)
3809                         nm_prerr("Invalid netmap adapter size %d", (int)size);
3810                 return EINVAL;
3811         }
3812
3813         if (arg == NULL || arg->ifp == NULL) {
3814                 if (netmap_debug & NM_DEBUG_ON)
3815                         nm_prerr("either arg or arg->ifp is NULL");
3816                 return EINVAL;
3817         }
3818
3819         if (arg->num_tx_rings == 0 || arg->num_rx_rings == 0) {
3820                 if (netmap_debug & NM_DEBUG_ON)
3821                         nm_prerr("%s: invalid rings tx %d rx %d",
3822                                 arg->name, arg->num_tx_rings, arg->num_rx_rings);
3823                 return EINVAL;
3824         }
3825
3826         ifp = arg->ifp;
3827         if (NM_NA_CLASH(ifp)) {
3828                 /* If NA(ifp) is not null but there is no valid netmap
3829                  * adapter it means that someone else is using the same
3830                  * pointer (e.g. ax25_ptr on linux). This happens for
3831                  * instance when also PF_RING is in use. */
3832                 nm_prerr("Error: netmap adapter hook is busy");
3833                 return EBUSY;
3834         }
3835
3836         hwna = nm_os_malloc(size);
3837         if (hwna == NULL)
3838                 goto fail;
3839         hwna->up = *arg;
3840         hwna->up.na_flags |= NAF_HOST_RINGS | NAF_NATIVE;
3841         strlcpy(hwna->up.name, ifp->if_xname, sizeof(hwna->up.name));
3842         if (override_reg) {
3843                 hwna->nm_hw_register = hwna->up.nm_register;
3844                 hwna->up.nm_register = netmap_hw_reg;
3845         }
3846         if (netmap_attach_common(&hwna->up)) {
3847                 nm_os_free(hwna);
3848                 goto fail;
3849         }
3850         netmap_adapter_get(&hwna->up);
3851
3852         NM_ATTACH_NA(ifp, &hwna->up);
3853
3854         nm_os_onattach(ifp);
3855
3856         if (arg->nm_dtor == NULL) {
3857                 hwna->up.nm_dtor = netmap_hw_dtor;
3858         }
3859
3860         if_printf(ifp, "netmap queues/slots: TX %d/%d, RX %d/%d\n",
3861             hwna->up.num_tx_rings, hwna->up.num_tx_desc,
3862             hwna->up.num_rx_rings, hwna->up.num_rx_desc);
3863         return 0;
3864
3865 fail:
3866         nm_prerr("fail, arg %p ifp %p na %p", arg, ifp, hwna);
3867         return (hwna ? EINVAL : ENOMEM);
3868 }
3869
3870
3871 int
3872 netmap_attach(struct netmap_adapter *arg)
3873 {
3874         return netmap_attach_ext(arg, sizeof(struct netmap_hw_adapter),
3875                         1 /* override nm_reg */);
3876 }
3877
3878
3879 void
3880 NM_DBG(netmap_adapter_get)(struct netmap_adapter *na)
3881 {
3882         if (!na) {
3883                 return;
3884         }
3885
3886         refcount_acquire(&na->na_refcount);
3887 }
3888
3889
3890 /* returns 1 iff the netmap_adapter is destroyed */
3891 int
3892 NM_DBG(netmap_adapter_put)(struct netmap_adapter *na)
3893 {
3894         if (!na)
3895                 return 1;
3896
3897         if (!refcount_release(&na->na_refcount))
3898                 return 0;
3899
3900         if (na->nm_dtor)
3901                 na->nm_dtor(na);
3902
3903         if (na->tx_rings) { /* XXX should not happen */
3904                 if (netmap_debug & NM_DEBUG_ON)
3905                         nm_prerr("freeing leftover tx_rings");
3906                 na->nm_krings_delete(na);
3907         }
3908         netmap_pipe_dealloc(na);
3909         if (na->nm_mem)
3910                 netmap_mem_put(na->nm_mem);
3911         bzero(na, sizeof(*na));
3912         nm_os_free(na);
3913
3914         return 1;
3915 }
3916
3917 /* nm_krings_create callback for all hardware native adapters */
3918 int
3919 netmap_hw_krings_create(struct netmap_adapter *na)
3920 {
3921         int ret = netmap_krings_create(na, 0);
3922         if (ret == 0) {
3923                 /* initialize the mbq for the sw rx ring */
3924                 u_int lim = netmap_real_rings(na, NR_RX), i;
3925                 for (i = na->num_rx_rings; i < lim; i++) {
3926                         mbq_safe_init(&NMR(na, NR_RX)[i]->rx_queue);
3927                 }
3928                 nm_prdis("initialized sw rx queue %d", na->num_rx_rings);
3929         }
3930         return ret;
3931 }
3932
3933
3934
3935 /*
3936  * Called on module unload by the netmap-enabled drivers
3937  */
3938 void
3939 netmap_detach(struct ifnet *ifp)
3940 {
3941         struct netmap_adapter *na = NA(ifp);
3942
3943         if (!na)
3944                 return;
3945
3946         NMG_LOCK();
3947         netmap_set_all_rings(na, NM_KR_LOCKED);
3948         /*
3949          * if the netmap adapter is not native, somebody
3950          * changed it, so we can not release it here.
3951          * The NAF_ZOMBIE flag will notify the new owner that
3952          * the driver is gone.
3953          */
3954         if (!(na->na_flags & NAF_NATIVE) || !netmap_adapter_put(na)) {
3955                 na->na_flags |= NAF_ZOMBIE;
3956         }
3957         /* give active users a chance to notice that NAF_ZOMBIE has been
3958          * turned on, so that they can stop and return an error to userspace.
3959          * Note that this becomes a NOP if there are no active users and,
3960          * therefore, the put() above has deleted the na, since now NA(ifp) is
3961          * NULL.
3962          */
3963         netmap_enable_all_rings(ifp);
3964         NMG_UNLOCK();
3965 }
3966
3967
3968 /*
3969  * Intercept packets from the network stack and pass them
3970  * to netmap as incoming packets on the 'software' ring.
3971  *
3972  * We only store packets in a bounded mbq and then copy them
3973  * in the relevant rxsync routine.
3974  *
3975  * We rely on the OS to make sure that the ifp and na do not go
3976  * away (typically the caller checks for IFF_DRV_RUNNING or the like).
3977  * In nm_register() or whenever there is a reinitialization,
3978  * we make sure to make the mode change visible here.
3979  */
3980 int
3981 netmap_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
3982 {
3983         struct netmap_adapter *na = NA(ifp);
3984         struct netmap_kring *kring, *tx_kring;
3985         u_int len = MBUF_LEN(m);
3986         u_int error = ENOBUFS;
3987         unsigned int txr;
3988         struct mbq *q;
3989         int busy;
3990         u_int i;
3991
3992         i = MBUF_TXQ(m);
3993         if (i >= na->num_host_rx_rings) {
3994                 i = i % na->num_host_rx_rings;
3995         }
3996         kring = NMR(na, NR_RX)[nma_get_nrings(na, NR_RX) + i];
3997
3998         // XXX [Linux] we do not need this lock
3999         // if we follow the down/configure/up protocol -gl
4000         // mtx_lock(&na->core_lock);
4001
4002         if (!nm_netmap_on(na)) {
4003                 nm_prerr("%s not in netmap mode anymore", na->name);
4004                 error = ENXIO;
4005                 goto done;
4006         }
4007
4008         txr = MBUF_TXQ(m);
4009         if (txr >= na->num_tx_rings) {
4010                 txr %= na->num_tx_rings;
4011         }
4012         tx_kring = NMR(na, NR_TX)[txr];
4013
4014         if (tx_kring->nr_mode == NKR_NETMAP_OFF) {
4015                 return MBUF_TRANSMIT(na, ifp, m);
4016         }
4017
4018         q = &kring->rx_queue;
4019
4020         // XXX reconsider long packets if we handle fragments
4021         if (len > NETMAP_BUF_SIZE(na)) { /* too long for us */
4022                 nm_prerr("%s from_host, drop packet size %d > %d", na->name,
4023                         len, NETMAP_BUF_SIZE(na));
4024                 goto done;
4025         }
4026
4027         if (!netmap_generic_hwcsum) {
4028                 if (nm_os_mbuf_has_csum_offld(m)) {
4029                         nm_prlim(1, "%s drop mbuf that needs checksum offload", na->name);
4030                         goto done;
4031                 }
4032         }
4033
4034         if (nm_os_mbuf_has_seg_offld(m)) {
4035                 nm_prlim(1, "%s drop mbuf that needs generic segmentation offload", na->name);
4036                 goto done;
4037         }
4038
4039 #ifdef __FreeBSD__
4040         ETHER_BPF_MTAP(ifp, m);
4041 #endif /* __FreeBSD__ */
4042
4043         /* protect against netmap_rxsync_from_host(), netmap_sw_to_nic()
4044          * and maybe other instances of netmap_transmit (the latter
4045          * not possible on Linux).
4046          * We enqueue the mbuf only if we are sure there is going to be
4047          * enough room in the host RX ring, otherwise we drop it.
4048          */
4049         mbq_lock(q);
4050
4051         busy = kring->nr_hwtail - kring->nr_hwcur;
4052         if (busy < 0)
4053                 busy += kring->nkr_num_slots;
4054         if (busy + mbq_len(q) >= kring->nkr_num_slots - 1) {
4055                 nm_prlim(2, "%s full hwcur %d hwtail %d qlen %d", na->name,
4056                         kring->nr_hwcur, kring->nr_hwtail, mbq_len(q));
4057         } else {
4058                 mbq_enqueue(q, m);
4059                 nm_prdis(2, "%s %d bufs in queue", na->name, mbq_len(q));
4060                 /* notify outside the lock */
4061                 m = NULL;
4062                 error = 0;
4063         }
4064         mbq_unlock(q);
4065
4066 done:
4067         if (m)
4068                 m_freem(m);
4069         /* unconditionally wake up listeners */
4070         kring->nm_notify(kring, 0);
4071         /* this is normally netmap_notify(), but for nics
4072          * connected to a bridge it is netmap_bwrap_intr_notify(),
4073          * that possibly forwards the frames through the switch
4074          */
4075
4076         return (error);
4077 }
4078
4079
4080 /*
4081  * Reset function to be called by the driver routines when reinitializing
4082  * a hardware ring. The driver is in charge of locking to protect the kring
4083  * while this operation is being performed. This is normally achieved by
4084  * calling netmap_disable_all_rings() before triggering a reset.
4085  * If the kring is not in netmap mode, return NULL to inform the caller
4086  * that this is the case.
4087  * If the kring is in netmap mode, set hwofs so that the netmap indices
4088  * seen by userspace (head/cut/tail) do not change, although the internal
4089  * NIC indices have been reset to 0.
4090  * In any case, adjust kring->nr_mode.
4091  */
4092 struct netmap_slot *
4093 netmap_reset(struct netmap_adapter *na, enum txrx tx, u_int n,
4094         u_int new_cur)
4095 {
4096         struct netmap_kring *kring;
4097         u_int new_hwtail, new_hwofs;
4098
4099         if (!nm_native_on(na)) {
4100                 nm_prdis("interface not in native netmap mode");
4101                 return NULL;    /* nothing to reinitialize */
4102         }
4103
4104         if (tx == NR_TX) {
4105                 if (n >= na->num_tx_rings)
4106                         return NULL;
4107                 kring = na->tx_rings[n];
4108                 /*
4109                  * Set hwofs to rhead, so that slots[rhead] is mapped to
4110                  * the NIC internal slot 0, and thus the netmap buffer
4111                  * at rhead is the next to be transmitted. Transmissions
4112                  * that were pending before the reset are considered as
4113                  * sent, so that we can have hwcur = rhead. All the slots
4114                  * are now owned by the user, so we can also reinit hwtail.
4115                  */
4116                 new_hwofs = kring->rhead;
4117                 new_hwtail = nm_prev(kring->rhead, kring->nkr_num_slots - 1);
4118         } else {
4119                 if (n >= na->num_rx_rings)
4120                         return NULL;
4121                 kring = na->rx_rings[n];
4122                 /*
4123                  * Set hwofs to hwtail, so that slots[hwtail] is mapped to
4124                  * the NIC internal slot 0, and thus the netmap buffer
4125                  * at hwtail is the next to be given to the NIC.
4126                  * Unread slots (the ones in [rhead,hwtail[) are owned by
4127                  * the user, and thus the caller cannot give them
4128                  * to the NIC right now.
4129                  */
4130                 new_hwofs = kring->nr_hwtail;
4131                 new_hwtail = kring->nr_hwtail;
4132         }
4133         if (kring->nr_pending_mode == NKR_NETMAP_OFF) {
4134                 kring->nr_mode = NKR_NETMAP_OFF;
4135                 return NULL;
4136         }
4137         if (netmap_verbose) {
4138             nm_prinf("%s, hc %u->%u, ht %u->%u, ho %u->%u", kring->name,
4139                 kring->nr_hwcur, kring->rhead,
4140                 kring->nr_hwtail, new_hwtail,
4141                 kring->nkr_hwofs, new_hwofs);
4142         }
4143         kring->nr_hwcur = kring->rhead;
4144         kring->nr_hwtail = new_hwtail;
4145         kring->nkr_hwofs = new_hwofs;
4146
4147         /*
4148          * Wakeup on the individual and global selwait
4149          * We do the wakeup here, but the ring is not yet reconfigured.
4150          * However, we are under lock so there are no races.
4151          */
4152         kring->nr_mode = NKR_NETMAP_ON;
4153         kring->nm_notify(kring, 0);
4154         return kring->ring->slot;
4155 }
4156
4157
4158 /*
4159  * Dispatch rx/tx interrupts to the netmap rings.
4160  *
4161  * "work_done" is non-null on the RX path, NULL for the TX path.
4162  * We rely on the OS to make sure that there is only one active
4163  * instance per queue, and that there is appropriate locking.
4164  *
4165  * The 'notify' routine depends on what the ring is attached to.
4166  * - for a netmap file descriptor, do a selwakeup on the individual
4167  *   waitqueue, plus one on the global one if needed
4168  *   (see netmap_notify)
4169  * - for a nic connected to a switch, call the proper forwarding routine
4170  *   (see netmap_bwrap_intr_notify)
4171  */
4172 int
4173 netmap_common_irq(struct netmap_adapter *na, u_int q, u_int *work_done)
4174 {
4175         struct netmap_kring *kring;
4176         enum txrx t = (work_done ? NR_RX : NR_TX);
4177
4178         q &= NETMAP_RING_MASK;
4179
4180         if (netmap_debug & (NM_DEBUG_RXINTR|NM_DEBUG_TXINTR)) {
4181                 nm_prlim(5, "received %s queue %d", work_done ? "RX" : "TX" , q);
4182         }
4183
4184         if (q >= nma_get_nrings(na, t))
4185                 return NM_IRQ_PASS; // not a physical queue
4186
4187         kring = NMR(na, t)[q];
4188
4189         if (kring->nr_mode == NKR_NETMAP_OFF) {
4190                 return NM_IRQ_PASS;
4191         }
4192
4193         if (t == NR_RX) {
4194                 kring->nr_kflags |= NKR_PENDINTR;       // XXX atomic ?
4195                 *work_done = 1; /* do not fire napi again */
4196         }
4197
4198         return kring->nm_notify(kring, 0);
4199 }
4200
4201
4202 /*
4203  * Default functions to handle rx/tx interrupts from a physical device.
4204  * "work_done" is non-null on the RX path, NULL for the TX path.
4205  *
4206  * If the card is not in netmap mode, simply return NM_IRQ_PASS,
4207  * so that the caller proceeds with regular processing.
4208  * Otherwise call netmap_common_irq().
4209  *
4210  * If the card is connected to a netmap file descriptor,
4211  * do a selwakeup on the individual queue, plus one on the global one
4212  * if needed (multiqueue card _and_ there are multiqueue listeners),
4213  * and return NR_IRQ_COMPLETED.
4214  *
4215  * Finally, if called on rx from an interface connected to a switch,
4216  * calls the proper forwarding routine.
4217  */
4218 int
4219 netmap_rx_irq(struct ifnet *ifp, u_int q, u_int *work_done)
4220 {
4221         struct netmap_adapter *na = NA(ifp);
4222
4223         /*
4224          * XXX emulated netmap mode sets NAF_SKIP_INTR so
4225          * we still use the regular driver even though the previous
4226          * check fails. It is unclear whether we should use
4227          * nm_native_on() here.
4228          */
4229         if (!nm_netmap_on(na))
4230                 return NM_IRQ_PASS;
4231
4232         if (na->na_flags & NAF_SKIP_INTR) {
4233                 nm_prdis("use regular interrupt");
4234                 return NM_IRQ_PASS;
4235         }
4236
4237         return netmap_common_irq(na, q, work_done);
4238 }
4239
4240 /* set/clear native flags and if_transmit/netdev_ops */
4241 void
4242 nm_set_native_flags(struct netmap_adapter *na)
4243 {
4244         struct ifnet *ifp = na->ifp;
4245
4246         /* We do the setup for intercepting packets only if we are the
4247          * first user of this adapter. */
4248         if (na->active_fds > 0) {
4249                 return;
4250         }
4251
4252         na->na_flags |= NAF_NETMAP_ON;
4253         nm_os_onenter(ifp);
4254         nm_update_hostrings_mode(na);
4255 }
4256
4257 void
4258 nm_clear_native_flags(struct netmap_adapter *na)
4259 {
4260         struct ifnet *ifp = na->ifp;
4261
4262         /* We undo the setup for intercepting packets only if we are the
4263          * last user of this adapter. */
4264         if (na->active_fds > 0) {
4265                 return;
4266         }
4267
4268         nm_update_hostrings_mode(na);
4269         nm_os_onexit(ifp);
4270
4271         na->na_flags &= ~NAF_NETMAP_ON;
4272 }
4273
4274 void
4275 netmap_krings_mode_commit(struct netmap_adapter *na, int onoff)
4276 {
4277         enum txrx t;
4278
4279         for_rx_tx(t) {
4280                 int i;
4281
4282                 for (i = 0; i < netmap_real_rings(na, t); i++) {
4283                         struct netmap_kring *kring = NMR(na, t)[i];
4284
4285                         if (onoff && nm_kring_pending_on(kring))
4286                                 kring->nr_mode = NKR_NETMAP_ON;
4287                         else if (!onoff && nm_kring_pending_off(kring))
4288                                 kring->nr_mode = NKR_NETMAP_OFF;
4289                 }
4290         }
4291 }
4292
4293 /*
4294  * Module loader and unloader
4295  *
4296  * netmap_init() creates the /dev/netmap device and initializes
4297  * all global variables. Returns 0 on success, errno on failure
4298  * (but there is no chance)
4299  *
4300  * netmap_fini() destroys everything.
4301  */
4302
4303 static struct cdev *netmap_dev; /* /dev/netmap character device. */
4304 extern struct cdevsw netmap_cdevsw;
4305
4306
4307 void
4308 netmap_fini(void)
4309 {
4310         if (netmap_dev)
4311                 destroy_dev(netmap_dev);
4312         /* we assume that there are no longer netmap users */
4313         nm_os_ifnet_fini();
4314         netmap_uninit_bridges();
4315         netmap_mem_fini();
4316         NMG_LOCK_DESTROY();
4317         nm_prinf("netmap: unloaded module.");
4318 }
4319
4320
4321 int
4322 netmap_init(void)
4323 {
4324         int error;
4325
4326         NMG_LOCK_INIT();
4327
4328         error = netmap_mem_init();
4329         if (error != 0)
4330                 goto fail;
4331         /*
4332          * MAKEDEV_ETERNAL_KLD avoids an expensive check on syscalls
4333          * when the module is compiled in.
4334          * XXX could use make_dev_credv() to get error number
4335          */
4336         netmap_dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL_KLD,
4337                 &netmap_cdevsw, 0, NULL, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0600,
4338                               "netmap");
4339         if (!netmap_dev)
4340                 goto fail;
4341
4342         error = netmap_init_bridges();
4343         if (error)
4344                 goto fail;
4345
4346 #ifdef __FreeBSD__
4347         nm_os_vi_init_index();
4348 #endif
4349
4350         error = nm_os_ifnet_init();
4351         if (error)
4352                 goto fail;
4353
4354 #if !defined(__FreeBSD__) || defined(KLD_MODULE)
4355         nm_prinf("netmap: loaded module");
4356 #endif
4357         return (0);
4358 fail:
4359         netmap_fini();
4360         return (EINVAL); /* may be incorrect */
4361 }