sys/dev/sfxge/sfxge_tx.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2010-2016 Solarflare Communications Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This software was developed in part by Philip Paeps under contract for
   8  * Solarflare Communications, Inc.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
  12  *
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
  14  *    this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  16  *    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  17  *    and/or other materials provided with the distribution.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
  20  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  21  * THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  22  * PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
  23  * CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
  24  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  25  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
  26  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  27  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
  28  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE,
  29  * EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  * The views and conclusions contained in the software and documentation are
  32  * those of the authors and should not be interpreted as representing official
  33  * policies, either expressed or implied, of the FreeBSD Project.
  34  */
  35
  36 /* Theory of operation:
  37  *
  38  * Tx queues allocation and mapping
  39  *
  40  * One Tx queue with enabled checksum offload is allocated per Rx channel
  41  * (event queue).  Also 2 Tx queues (one without checksum offload and one
  42  * with IP checksum offload only) are allocated and bound to event queue 0.
  43  * sfxge_txq_type is used as Tx queue label.
  44  *
  45  * So, event queue plus label mapping to Tx queue index is:
  46  *      if event queue index is 0, TxQ-index = TxQ-label * [0..SFXGE_TXQ_NTYPES)
  47  *      else TxQ-index = SFXGE_TXQ_NTYPES + EvQ-index - 1
  48  * See sfxge_get_txq_by_label() sfxge_ev.c
  49  */
  50
  51 #include <sys/cdefs.h>
  52 __FBSDID("$FreeBSD$");
  53
  54 #include "opt_rss.h"
  55
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/malloc.h>
  58 #include <sys/mbuf.h>
  59 #include <sys/smp.h>
  60 #include <sys/socket.h>
  61 #include <sys/sysctl.h>
  62 #include <sys/syslog.h>
  63 #include <sys/limits.h>
  64
  65 #include <net/bpf.h>
  66 #include <net/ethernet.h>
  67 #include <net/if.h>
  68 #include <net/if_vlan_var.h>
  69
  70 #include <netinet/in.h>
  71 #include <netinet/ip.h>
  72 #include <netinet/ip6.h>
  73 #include <netinet/tcp.h>
  74
  75 #ifdef RSS
  76 #include <net/rss_config.h>
  77 #endif
  78
  79 #include "common/efx.h"
  80
  81 #include "sfxge.h"
  82 #include "sfxge_tx.h"
  83
  84
  85 #define SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_MAX      SFXGE_PARAM(tx_dpl_get_max)
  86 static int sfxge_tx_dpl_get_max = SFXGE_TX_DPL_GET_PKT_LIMIT_DEFAULT;
  87 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_MAX, &sfxge_tx_dpl_get_max);
  88 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tx_dpl_get_max, CTLFLAG_RDTUN,
  89            &sfxge_tx_dpl_get_max, 0,
  90            "Maximum number of any packets in deferred packet get-list");
  91
  92 #define SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_NON_TCP_MAX \
  93         SFXGE_PARAM(tx_dpl_get_non_tcp_max)
  94 static int sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max =
  95         SFXGE_TX_DPL_GET_NON_TCP_PKT_LIMIT_DEFAULT;
  96 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_NON_TCP_MAX, &sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max);
  97 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tx_dpl_get_non_tcp_max, CTLFLAG_RDTUN,
  98            &sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max, 0,
  99            "Maximum number of non-TCP packets in deferred packet get-list");
 100
 101 #define SFXGE_PARAM_TX_DPL_PUT_MAX      SFXGE_PARAM(tx_dpl_put_max)
 102 static int sfxge_tx_dpl_put_max = SFXGE_TX_DPL_PUT_PKT_LIMIT_DEFAULT;
 103 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TX_DPL_PUT_MAX, &sfxge_tx_dpl_put_max);
 104 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tx_dpl_put_max, CTLFLAG_RDTUN,
 105            &sfxge_tx_dpl_put_max, 0,
 106            "Maximum number of any packets in deferred packet put-list");
 107
 108 #define SFXGE_PARAM_TSO_FW_ASSISTED     SFXGE_PARAM(tso_fw_assisted)
 109 static int sfxge_tso_fw_assisted = (SFXGE_FATSOV1 | SFXGE_FATSOV2);
 110 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TSO_FW_ASSISTED, &sfxge_tso_fw_assisted);
 111 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tso_fw_assisted, CTLFLAG_RDTUN,
 112            &sfxge_tso_fw_assisted, 0,
 113            "Bitmask of FW-assisted TSO allowed to use if supported by NIC firmware");
 114
 115
 116 static const struct {
 117         const char *name;
 118         size_t offset;
 119 } sfxge_tx_stats[] = {
 120 #define SFXGE_TX_STAT(name, member) \
 121         { #name, offsetof(struct sfxge_txq, member) }
 122         SFXGE_TX_STAT(tso_bursts, tso_bursts),
 123         SFXGE_TX_STAT(tso_packets, tso_packets),
 124         SFXGE_TX_STAT(tso_long_headers, tso_long_headers),
 125         SFXGE_TX_STAT(tso_pdrop_too_many, tso_pdrop_too_many),
 126         SFXGE_TX_STAT(tso_pdrop_no_rsrc, tso_pdrop_no_rsrc),
 127         SFXGE_TX_STAT(tx_collapses, collapses),
 128         SFXGE_TX_STAT(tx_drops, drops),
 129         SFXGE_TX_STAT(tx_get_overflow, get_overflow),
 130         SFXGE_TX_STAT(tx_get_non_tcp_overflow, get_non_tcp_overflow),
 131         SFXGE_TX_STAT(tx_put_overflow, put_overflow),
 132         SFXGE_TX_STAT(tx_netdown_drops, netdown_drops),
 133 };
 134
 135
 136 /* Forward declarations. */
 137 static void sfxge_tx_qdpl_service(struct sfxge_txq *txq);
 138 static void sfxge_tx_qlist_post(struct sfxge_txq *txq);
 139 static void sfxge_tx_qunblock(struct sfxge_txq *txq);
 140 static int sfxge_tx_queue_tso(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf,
 141                               const bus_dma_segment_t *dma_seg, int n_dma_seg,
 142                               int vlan_tagged);
 143
 144 static int
 145 sfxge_tx_maybe_insert_tag(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf)
 146 {
 147         uint16_t this_tag = ((mbuf->m_flags & M_VLANTAG) ?
 148                              mbuf->m_pkthdr.ether_vtag :
 149                              0);
 150
 151         if (this_tag == txq->hw_vlan_tci)
 152                 return (0);
 153
 154         efx_tx_qdesc_vlantci_create(txq->common,
 155                                     bswap16(this_tag),
 156                                     &txq->pend_desc[0]);
 157         txq->n_pend_desc = 1;
 158         txq->hw_vlan_tci = this_tag;
 159         return (1);
 160 }
 161
 162 static inline void
 163 sfxge_next_stmp(struct sfxge_txq *txq, struct sfxge_tx_mapping **pstmp)
 164 {
 165         KASSERT((*pstmp)->flags == 0, ("stmp flags are not 0"));
 166         if (__predict_false(*pstmp ==
 167                             &txq->stmp[txq->ptr_mask]))
 168                 *pstmp = &txq->stmp[0];
 169         else
 170                 (*pstmp)++;
 171 }
 172
 173
 174 void
 175 sfxge_tx_qcomplete(struct sfxge_txq *txq, struct sfxge_evq *evq)
 176 {
 177         unsigned int completed;
 178
 179         SFXGE_EVQ_LOCK_ASSERT_OWNED(evq);
 180
 181         completed = txq->completed;
 182         while (completed != txq->pending) {
 183                 struct sfxge_tx_mapping *stmp;
 184                 unsigned int id;
 185
 186                 id = completed++ & txq->ptr_mask;
 187
 188                 stmp = &txq->stmp[id];
 189                 if (stmp->flags & TX_BUF_UNMAP) {
 190                         bus_dmamap_unload(txq->packet_dma_tag, stmp->map);
 191                         if (stmp->flags & TX_BUF_MBUF) {
 192                                 struct mbuf *m = stmp->u.mbuf;
 193                                 do
 194                                         m = m_free(m);
 195                                 while (m != NULL);
 196                         } else {
 197                                 free(stmp->u.heap_buf, M_SFXGE);
 198                         }
 199                         stmp->flags = 0;
 200                 }
 201         }
 202         txq->completed = completed;
 203
 204         /* Check whether we need to unblock the queue. */
 205         mb();
 206         if (txq->blocked) {
 207                 unsigned int level;
 208
 209                 level = txq->added - txq->completed;
 210                 if (level <= SFXGE_TXQ_UNBLOCK_LEVEL(txq->entries))
 211                         sfxge_tx_qunblock(txq);
 212         }
 213 }
 214
 215 static unsigned int
 216 sfxge_is_mbuf_non_tcp(struct mbuf *mbuf)
 217 {
 218         /* Absence of TCP checksum flags does not mean that it is non-TCP
 219          * but it should be true if user wants to achieve high throughput.
 220          */
 221         return (!(mbuf->m_pkthdr.csum_flags & (CSUM_IP_TCP | CSUM_IP6_TCP)));
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Reorder the put list and append it to the get list.
 226  */
 227 static void
 228 sfxge_tx_qdpl_swizzle(struct sfxge_txq *txq)
 229 {
 230         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 231         struct mbuf *mbuf, *get_next, **get_tailp;
 232         volatile uintptr_t *putp;
 233         uintptr_t put;
 234         unsigned int count;
 235         unsigned int non_tcp_count;
 236
 237         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 238
 239         stdp = &txq->dpl;
 240
 241         /* Acquire the put list. */
 242         putp = &stdp->std_put;
 243         put = atomic_readandclear_ptr(putp);
 244         mbuf = (void *)put;
 245
 246         if (mbuf == NULL)
 247                 return;
 248
 249         /* Reverse the put list. */
 250         get_tailp = &mbuf->m_nextpkt;
 251         get_next = NULL;
 252
 253         count = 0;
 254         non_tcp_count = 0;
 255         do {
 256                 struct mbuf *put_next;
 257
 258                 non_tcp_count += sfxge_is_mbuf_non_tcp(mbuf);
 259                 put_next = mbuf->m_nextpkt;
 260                 mbuf->m_nextpkt = get_next;
 261                 get_next = mbuf;
 262                 mbuf = put_next;
 263
 264                 count++;
 265         } while (mbuf != NULL);
 266
 267         if (count > stdp->std_put_hiwat)
 268                 stdp->std_put_hiwat = count;
 269
 270         /* Append the reversed put list to the get list. */
 271         KASSERT(*get_tailp == NULL, ("*get_tailp != NULL"));
 272         *stdp->std_getp = get_next;
 273         stdp->std_getp = get_tailp;
 274         stdp->std_get_count += count;
 275         stdp->std_get_non_tcp_count += non_tcp_count;
 276 }
 277
 278 static void
 279 sfxge_tx_qreap(struct sfxge_txq *txq)
 280 {
 281         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 282
 283         txq->reaped = txq->completed;
 284 }
 285
 286 static void
 287 sfxge_tx_qlist_post(struct sfxge_txq *txq)
 288 {
 289         unsigned int old_added;
 290         unsigned int block_level;
 291         unsigned int level;
 292         int rc;
 293
 294         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 295
 296         KASSERT(txq->n_pend_desc != 0, ("txq->n_pend_desc == 0"));
 297         KASSERT(txq->n_pend_desc <= txq->max_pkt_desc,
 298                 ("txq->n_pend_desc too large"));
 299         KASSERT(!txq->blocked, ("txq->blocked"));
 300
 301         old_added = txq->added;
 302
 303         /* Post the fragment list. */
 304         rc = efx_tx_qdesc_post(txq->common, txq->pend_desc, txq->n_pend_desc,
 305                           txq->reaped, &txq->added);
 306         KASSERT(rc == 0, ("efx_tx_qdesc_post() failed"));
 307
 308         /* If efx_tx_qdesc_post() had to refragment, our information about
 309          * buffers to free may be associated with the wrong
 310          * descriptors.
 311          */
 312         KASSERT(txq->added - old_added == txq->n_pend_desc,
 313                 ("efx_tx_qdesc_post() refragmented descriptors"));
 314
 315         level = txq->added - txq->reaped;
 316         KASSERT(level <= txq->entries, ("overfilled TX queue"));
 317
 318         /* Clear the fragment list. */
 319         txq->n_pend_desc = 0;
 320
 321         /*
 322          * Set the block level to ensure there is space to generate a
 323          * large number of descriptors for TSO.
 324          */
 325         block_level = EFX_TXQ_LIMIT(txq->entries) - txq->max_pkt_desc;
 326
 327         /* Have we reached the block level? */
 328         if (level < block_level)
 329                 return;
 330
 331         /* Reap, and check again */
 332         sfxge_tx_qreap(txq);
 333         level = txq->added - txq->reaped;
 334         if (level < block_level)
 335                 return;
 336
 337         txq->blocked = 1;
 338
 339         /*
 340          * Avoid a race with completion interrupt handling that could leave
 341          * the queue blocked.
 342          */
 343         mb();
 344         sfxge_tx_qreap(txq);
 345         level = txq->added - txq->reaped;
 346         if (level < block_level) {
 347                 mb();
 348                 txq->blocked = 0;
 349         }
 350 }
 351
 352 static int sfxge_tx_queue_mbuf(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf)
 353 {
 354         bus_dmamap_t *used_map;
 355         bus_dmamap_t map;
 356         bus_dma_segment_t dma_seg[SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG];
 357         unsigned int id;
 358         struct sfxge_tx_mapping *stmp;
 359         efx_desc_t *desc;
 360         int n_dma_seg;
 361         int rc;
 362         int i;
 363         int eop;
 364         int vlan_tagged;
 365
 366         KASSERT(!txq->blocked, ("txq->blocked"));
 367
 368 #if SFXGE_TX_PARSE_EARLY
 369         /*
 370          * If software TSO is used, we still need to copy packet header,
 371          * even if we have already parsed it early before enqueue.
 372          */
 373         if ((mbuf->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO) &&
 374             (txq->tso_fw_assisted == 0))
 375                 prefetch_read_many(mbuf->m_data);
 376 #else
 377         /*
 378          * Prefetch packet header since we need to parse it and extract
 379          * IP ID, TCP sequence number and flags.
 380          */
 381         if (mbuf->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)
 382                 prefetch_read_many(mbuf->m_data);
 383 #endif
 384
 385         if (__predict_false(txq->init_state != SFXGE_TXQ_STARTED)) {
 386                 rc = EINTR;
 387                 goto reject;
 388         }
 389
 390         /* Load the packet for DMA. */
 391         id = txq->added & txq->ptr_mask;
 392         stmp = &txq->stmp[id];
 393         rc = bus_dmamap_load_mbuf_sg(txq->packet_dma_tag, stmp->map,
 394                                      mbuf, dma_seg, &n_dma_seg, 0);
 395         if (rc == EFBIG) {
 396                 /* Try again. */
 397                 struct mbuf *new_mbuf = m_collapse(mbuf, M_NOWAIT,
 398                                                    SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG);
 399                 if (new_mbuf == NULL)
 400                         goto reject;
 401                 ++txq->collapses;
 402                 mbuf = new_mbuf;
 403                 rc = bus_dmamap_load_mbuf_sg(txq->packet_dma_tag,
 404                                              stmp->map, mbuf,
 405                                              dma_seg, &n_dma_seg, 0);
 406         }
 407         if (rc != 0)
 408                 goto reject;
 409
 410         /* Make the packet visible to the hardware. */
 411         bus_dmamap_sync(txq->packet_dma_tag, stmp->map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
 412
 413         used_map = &stmp->map;
 414
 415         vlan_tagged = sfxge_tx_maybe_insert_tag(txq, mbuf);
 416         if (vlan_tagged) {
 417                 sfxge_next_stmp(txq, &stmp);
 418         }
 419         if (mbuf->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO) {
 420                 rc = sfxge_tx_queue_tso(txq, mbuf, dma_seg, n_dma_seg, vlan_tagged);
 421                 if (rc < 0)
 422                         goto reject_mapped;
 423                 stmp = &txq->stmp[(rc - 1) & txq->ptr_mask];
 424         } else {
 425                 /* Add the mapping to the fragment list, and set flags
 426                  * for the buffer.
 427                  */
 428
 429                 i = 0;
 430                 for (;;) {
 431                         desc = &txq->pend_desc[i + vlan_tagged];
 432                         eop = (i == n_dma_seg - 1);
 433                         efx_tx_qdesc_dma_create(txq->common,
 434                                                 dma_seg[i].ds_addr,
 435                                                 dma_seg[i].ds_len,
 436                                                 eop,
 437                                                 desc);
 438                         if (eop)
 439                                 break;
 440                         i++;
 441                         sfxge_next_stmp(txq, &stmp);
 442                 }
 443                 txq->n_pend_desc = n_dma_seg + vlan_tagged;
 444         }
 445
 446         /*
 447          * If the mapping required more than one descriptor
 448          * then we need to associate the DMA map with the last
 449          * descriptor, not the first.
 450          */
 451         if (used_map != &stmp->map) {
 452                 map = stmp->map;
 453                 stmp->map = *used_map;
 454                 *used_map = map;
 455         }
 456
 457         stmp->u.mbuf = mbuf;
 458         stmp->flags = TX_BUF_UNMAP | TX_BUF_MBUF;
 459
 460         /* Post the fragment list. */
 461         sfxge_tx_qlist_post(txq);
 462
 463         return (0);
 464
 465 reject_mapped:
 466         bus_dmamap_unload(txq->packet_dma_tag, *used_map);
 467 reject:
 468         /* Drop the packet on the floor. */
 469         m_freem(mbuf);
 470         ++txq->drops;
 471
 472         return (rc);
 473 }
 474
 475 /*
 476  * Drain the deferred packet list into the transmit queue.
 477  */
 478 static void
 479 sfxge_tx_qdpl_drain(struct sfxge_txq *txq)
 480 {
 481         struct sfxge_softc *sc;
 482         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 483         struct mbuf *mbuf, *next;
 484         unsigned int count;
 485         unsigned int non_tcp_count;
 486         unsigned int pushed;
 487         int rc;
 488
 489         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 490
 491         sc = txq->sc;
 492         stdp = &txq->dpl;
 493         pushed = txq->added;
 494
 495         if (__predict_true(txq->init_state == SFXGE_TXQ_STARTED)) {
 496                 prefetch_read_many(sc->enp);
 497                 prefetch_read_many(txq->common);
 498         }
 499
 500         mbuf = stdp->std_get;
 501         count = stdp->std_get_count;
 502         non_tcp_count = stdp->std_get_non_tcp_count;
 503
 504         if (count > stdp->std_get_hiwat)
 505                 stdp->std_get_hiwat = count;
 506
 507         while (count != 0) {
 508                 KASSERT(mbuf != NULL, ("mbuf == NULL"));
 509
 510                 next = mbuf->m_nextpkt;
 511                 mbuf->m_nextpkt = NULL;
 512
 513                 ETHER_BPF_MTAP(sc->ifnet, mbuf); /* packet capture */
 514
 515                 if (next != NULL)
 516                         prefetch_read_many(next);
 517
 518                 rc = sfxge_tx_queue_mbuf(txq, mbuf);
 519                 --count;
 520                 non_tcp_count -= sfxge_is_mbuf_non_tcp(mbuf);
 521                 mbuf = next;
 522                 if (rc != 0)
 523                         continue;
 524
 525                 if (txq->blocked)
 526                         break;
 527
 528                 /* Push the fragments to the hardware in batches. */
 529                 if (txq->added - pushed >= SFXGE_TX_BATCH) {
 530                         efx_tx_qpush(txq->common, txq->added, pushed);
 531                         pushed = txq->added;
 532                 }
 533         }
 534
 535         if (count == 0) {
 536                 KASSERT(mbuf == NULL, ("mbuf != NULL"));
 537                 KASSERT(non_tcp_count == 0,
 538                         ("inconsistent TCP/non-TCP detection"));
 539                 stdp->std_get = NULL;
 540                 stdp->std_get_count = 0;
 541                 stdp->std_get_non_tcp_count = 0;
 542                 stdp->std_getp = &stdp->std_get;
 543         } else {
 544                 stdp->std_get = mbuf;
 545                 stdp->std_get_count = count;
 546                 stdp->std_get_non_tcp_count = non_tcp_count;
 547         }
 548
 549         if (txq->added != pushed)
 550                 efx_tx_qpush(txq->common, txq->added, pushed);
 551
 552         KASSERT(txq->blocked || stdp->std_get_count == 0,
 553                 ("queue unblocked but count is non-zero"));
 554 }
 555
 556 #define SFXGE_TX_QDPL_PENDING(_txq)     ((_txq)->dpl.std_put != 0)
 557
 558 /*
 559  * Service the deferred packet list.
 560  *
 561  * NOTE: drops the txq mutex!
 562  */
 563 static void
 564 sfxge_tx_qdpl_service(struct sfxge_txq *txq)
 565 {
 566         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 567
 568         do {
 569                 if (SFXGE_TX_QDPL_PENDING(txq))
 570                         sfxge_tx_qdpl_swizzle(txq);
 571
 572                 if (!txq->blocked)
 573                         sfxge_tx_qdpl_drain(txq);
 574
 575                 SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
 576         } while (SFXGE_TX_QDPL_PENDING(txq) &&
 577                  SFXGE_TXQ_TRYLOCK(txq));
 578 }
 579
 580 /*
 581  * Put a packet on the deferred packet get-list.
 582  */
 583 static int
 584 sfxge_tx_qdpl_put_locked(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf)
 585 {
 586         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 587
 588         stdp = &txq->dpl;
 589
 590         KASSERT(mbuf->m_nextpkt == NULL, ("mbuf->m_nextpkt != NULL"));
 591
 592         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 593
 594         if (stdp->std_get_count >= stdp->std_get_max) {
 595                 txq->get_overflow++;
 596                 return (ENOBUFS);
 597         }
 598         if (sfxge_is_mbuf_non_tcp(mbuf)) {
 599                 if (stdp->std_get_non_tcp_count >=
 600                     stdp->std_get_non_tcp_max) {
 601                         txq->get_non_tcp_overflow++;
 602                         return (ENOBUFS);
 603                 }
 604                 stdp->std_get_non_tcp_count++;
 605         }
 606
 607         *(stdp->std_getp) = mbuf;
 608         stdp->std_getp = &mbuf->m_nextpkt;
 609         stdp->std_get_count++;
 610
 611         return (0);
 612 }
 613
 614 /*
 615  * Put a packet on the deferred packet put-list.
 616  *
 617  * We overload the csum_data field in the mbuf to keep track of this length
 618  * because there is no cheap alternative to avoid races.
 619  */
 620 static int
 621 sfxge_tx_qdpl_put_unlocked(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf)
 622 {
 623         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 624         volatile uintptr_t *putp;
 625         uintptr_t old;
 626         uintptr_t new;
 627         unsigned int put_count;
 628
 629         KASSERT(mbuf->m_nextpkt == NULL, ("mbuf->m_nextpkt != NULL"));
 630
 631         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_NOTOWNED(txq);
 632
 633         stdp = &txq->dpl;
 634         putp = &stdp->std_put;
 635         new = (uintptr_t)mbuf;
 636
 637         do {
 638                 old = *putp;
 639                 if (old != 0) {
 640                         struct mbuf *mp = (struct mbuf *)old;
 641                         put_count = mp->m_pkthdr.csum_data;
 642                 } else
 643                         put_count = 0;
 644                 if (put_count >= stdp->std_put_max) {
 645                         atomic_add_long(&txq->put_overflow, 1);
 646                         return (ENOBUFS);
 647                 }
 648                 mbuf->m_pkthdr.csum_data = put_count + 1;
 649                 mbuf->m_nextpkt = (void *)old;
 650         } while (atomic_cmpset_ptr(putp, old, new) == 0);
 651
 652         return (0);
 653 }
 654
 655 /*
 656  * Called from if_transmit - will try to grab the txq lock and enqueue to the
 657  * put list if it succeeds, otherwise try to push onto the defer list if space.
 658  */
 659 static int
 660 sfxge_tx_packet_add(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *m)
 661 {
 662         int rc;
 663
 664         if (!SFXGE_LINK_UP(txq->sc)) {
 665                 atomic_add_long(&txq->netdown_drops, 1);
 666                 return (ENETDOWN);
 667         }
 668
 669         /*
 670          * Try to grab the txq lock.  If we are able to get the lock,
 671          * the packet will be appended to the "get list" of the deferred
 672          * packet list.  Otherwise, it will be pushed on the "put list".
 673          */
 674         if (SFXGE_TXQ_TRYLOCK(txq)) {
 675                 /* First swizzle put-list to get-list to keep order */
 676                 sfxge_tx_qdpl_swizzle(txq);
 677
 678                 rc = sfxge_tx_qdpl_put_locked(txq, m);
 679
 680                 /* Try to service the list. */
 681                 sfxge_tx_qdpl_service(txq);
 682                 /* Lock has been dropped. */
 683         } else {
 684                 rc = sfxge_tx_qdpl_put_unlocked(txq, m);
 685
 686                 /*
 687                  * Try to grab the lock again.
 688                  *
 689                  * If we are able to get the lock, we need to process
 690                  * the deferred packet list.  If we are not able to get
 691                  * the lock, another thread is processing the list.
 692                  */
 693                 if ((rc == 0) && SFXGE_TXQ_TRYLOCK(txq)) {
 694                         sfxge_tx_qdpl_service(txq);
 695                         /* Lock has been dropped. */
 696                 }
 697         }
 698
 699         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_NOTOWNED(txq);
 700
 701         return (rc);
 702 }
 703
 704 static void
 705 sfxge_tx_qdpl_flush(struct sfxge_txq *txq)
 706 {
 707         struct sfxge_tx_dpl *stdp = &txq->dpl;
 708         struct mbuf *mbuf, *next;
 709
 710         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
 711
 712         sfxge_tx_qdpl_swizzle(txq);
 713         for (mbuf = stdp->std_get; mbuf != NULL; mbuf = next) {
 714                 next = mbuf->m_nextpkt;
 715                 m_freem(mbuf);
 716         }
 717         stdp->std_get = NULL;
 718         stdp->std_get_count = 0;
 719         stdp->std_get_non_tcp_count = 0;
 720         stdp->std_getp = &stdp->std_get;
 721
 722         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
 723 }
 724
 725 void
 726 sfxge_if_qflush(struct ifnet *ifp)
 727 {
 728         struct sfxge_softc *sc;
 729         unsigned int i;
 730
 731         sc = ifp->if_softc;
 732
 733         for (i = 0; i < sc->txq_count; i++)
 734                 sfxge_tx_qdpl_flush(sc->txq[i]);
 735 }
 736
 737 #if SFXGE_TX_PARSE_EARLY
 738
 739 /* There is little space for user data in mbuf pkthdr, so we
 740  * use l*hlen fields which are not used by the driver otherwise
 741  * to store header offsets.
 742  * The fields are 8-bit, but it's ok, no header may be longer than 255 bytes.
 743  */
 744
 745
 746 #define TSO_MBUF_PROTO(_mbuf)    ((_mbuf)->m_pkthdr.PH_loc.sixteen[0])
 747 /* We abuse l5hlen here because PH_loc can hold only 64 bits of data */
 748 #define TSO_MBUF_FLAGS(_mbuf)    ((_mbuf)->m_pkthdr.l5hlen)
 749 #define TSO_MBUF_PACKETID(_mbuf) ((_mbuf)->m_pkthdr.PH_loc.sixteen[1])
 750 #define TSO_MBUF_SEQNUM(_mbuf)   ((_mbuf)->m_pkthdr.PH_loc.thirtytwo[1])
 751
 752 static void sfxge_parse_tx_packet(struct mbuf *mbuf)
 753 {
 754         struct ether_header *eh = mtod(mbuf, struct ether_header *);
 755         const struct tcphdr *th;
 756         struct tcphdr th_copy;
 757
 758         /* Find network protocol and header */
 759         TSO_MBUF_PROTO(mbuf) = eh->ether_type;
 760         if (TSO_MBUF_PROTO(mbuf) == htons(ETHERTYPE_VLAN)) {
 761                 struct ether_vlan_header *veh =
 762                         mtod(mbuf, struct ether_vlan_header *);
 763                 TSO_MBUF_PROTO(mbuf) = veh->evl_proto;
 764                 mbuf->m_pkthdr.l2hlen = sizeof(*veh);
 765         } else {
 766                 mbuf->m_pkthdr.l2hlen = sizeof(*eh);
 767         }
 768
 769         /* Find TCP header */
 770         if (TSO_MBUF_PROTO(mbuf) == htons(ETHERTYPE_IP)) {
 771                 const struct ip *iph = (const struct ip *)mtodo(mbuf, mbuf->m_pkthdr.l2hlen);
 772
 773                 KASSERT(iph->ip_p == IPPROTO_TCP,
 774                         ("TSO required on non-TCP packet"));
 775                 mbuf->m_pkthdr.l3hlen = mbuf->m_pkthdr.l2hlen + 4 * iph->ip_hl;
 776                 TSO_MBUF_PACKETID(mbuf) = iph->ip_id;
 777         } else {
 778                 KASSERT(TSO_MBUF_PROTO(mbuf) == htons(ETHERTYPE_IPV6),
 779                         ("TSO required on non-IP packet"));
 780                 KASSERT(((const struct ip6_hdr *)mtodo(mbuf, mbuf->m_pkthdr.l2hlen))->ip6_nxt ==
 781                         IPPROTO_TCP,
 782                         ("TSO required on non-TCP packet"));
 783                 mbuf->m_pkthdr.l3hlen = mbuf->m_pkthdr.l2hlen + sizeof(struct ip6_hdr);
 784                 TSO_MBUF_PACKETID(mbuf) = 0;
 785         }
 786
 787         KASSERT(mbuf->m_len >= mbuf->m_pkthdr.l3hlen,
 788                 ("network header is fragmented in mbuf"));
 789
 790         /* We need TCP header including flags (window is the next) */
 791         if (mbuf->m_len < mbuf->m_pkthdr.l3hlen + offsetof(struct tcphdr, th_win)) {
 792                 m_copydata(mbuf, mbuf->m_pkthdr.l3hlen, sizeof(th_copy),
 793                            (caddr_t)&th_copy);
 794                 th = &th_copy;
 795         } else {
 796                 th = (const struct tcphdr *)mtodo(mbuf, mbuf->m_pkthdr.l3hlen);
 797         }
 798
 799         mbuf->m_pkthdr.l4hlen = mbuf->m_pkthdr.l3hlen + 4 * th->th_off;
 800         TSO_MBUF_SEQNUM(mbuf) = ntohl(th->th_seq);
 801
 802         /* These flags must not be duplicated */
 803         /*
 804          * RST should not be duplicated as well, but FreeBSD kernel
 805          * generates TSO packets with RST flag. So, do not assert
 806          * its absence.
 807          */
 808         KASSERT(!(th->th_flags & (TH_URG | TH_SYN)),
 809                 ("incompatible TCP flag 0x%x on TSO packet",
 810                  th->th_flags & (TH_URG | TH_SYN)));
 811         TSO_MBUF_FLAGS(mbuf) = th->th_flags;
 812 }
 813 #endif
 814
 815 /*
 816  * TX start -- called by the stack.
 817  */
 818 int
 819 sfxge_if_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
 820 {
 821         struct sfxge_softc *sc;
 822         struct sfxge_txq *txq;
 823         int rc;
 824
 825         sc = (struct sfxge_softc *)ifp->if_softc;
 826
 827         /*
 828          * Transmit may be called when interface is up from the kernel
 829          * point of view, but not yet up (in progress) from the driver
 830          * point of view. I.e. link aggregation bring up.
 831          * Transmit may be called when interface is up from the driver
 832          * point of view, but already down from the kernel point of
 833          * view. I.e. Rx when interface shutdown is in progress.
 834          */
 835         KASSERT((ifp->if_flags & IFF_UP) || (sc->if_flags & IFF_UP),
 836                 ("interface not up"));
 837
 838         /* Pick the desired transmit queue. */
 839         if (m->m_pkthdr.csum_flags &
 840             (CSUM_DELAY_DATA | CSUM_TCP_IPV6 | CSUM_UDP_IPV6 | CSUM_TSO)) {
 841                 int index = 0;
 842
 843 #ifdef RSS
 844                 uint32_t bucket_id;
 845
 846                 /*
 847                  * Select a TX queue which matches the corresponding
 848                  * RX queue for the hash in order to assign both
 849                  * TX and RX parts of the flow to the same CPU
 850                  */
 851                 if (rss_m2bucket(m, &bucket_id) == 0)
 852                         index = bucket_id % (sc->txq_count - (SFXGE_TXQ_NTYPES - 1));
 853 #else
 854                 /* check if flowid is set */
 855                 if (M_HASHTYPE_GET(m) != M_HASHTYPE_NONE) {
 856                         uint32_t hash = m->m_pkthdr.flowid;
 857                         uint32_t idx = hash % nitems(sc->rx_indir_table);
 858
 859                         index = sc->rx_indir_table[idx];
 860                 }
 861 #endif
 862 #if SFXGE_TX_PARSE_EARLY
 863                 if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)
 864                         sfxge_parse_tx_packet(m);
 865 #endif
 866                 txq = sc->txq[SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM + index];
 867         } else if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_IP) {
 868                 txq = sc->txq[SFXGE_TXQ_IP_CKSUM];
 869         } else {
 870                 txq = sc->txq[SFXGE_TXQ_NON_CKSUM];
 871         }
 872
 873         rc = sfxge_tx_packet_add(txq, m);
 874         if (rc != 0)
 875                 m_freem(m);
 876
 877         return (rc);
 878 }
 879
 880 /*
 881  * Software "TSO".  Not quite as good as doing it in hardware, but
 882  * still faster than segmenting in the stack.
 883  */
 884
 885 struct sfxge_tso_state {
 886         /* Output position */
 887         unsigned out_len;       /* Remaining length in current segment */
 888         unsigned seqnum;        /* Current sequence number */
 889         unsigned packet_space;  /* Remaining space in current packet */
 890         unsigned segs_space;    /* Remaining number of DMA segments
 891                                    for the packet (FATSOv2 only) */
 892
 893         /* Input position */
 894         uint64_t dma_addr;      /* DMA address of current position */
 895         unsigned in_len;        /* Remaining length in current mbuf */
 896
 897         const struct mbuf *mbuf; /* Input mbuf (head of chain) */
 898         u_short protocol;       /* Network protocol (after VLAN decap) */
 899         ssize_t nh_off;         /* Offset of network header */
 900         ssize_t tcph_off;       /* Offset of TCP header */
 901         unsigned header_len;    /* Number of bytes of header */
 902         unsigned seg_size;      /* TCP segment size */
 903         int fw_assisted;        /* Use FW-assisted TSO */
 904         u_short packet_id;      /* IPv4 packet ID from the original packet */
 905         uint8_t tcp_flags;      /* TCP flags */
 906         efx_desc_t header_desc; /* Precomputed header descriptor for
 907                                  * FW-assisted TSO */
 908 };
 909
 910 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
 911 static const struct ip *tso_iph(const struct sfxge_tso_state *tso)
 912 {
 913         KASSERT(tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IP),
 914                 ("tso_iph() in non-IPv4 state"));
 915         return (const struct ip *)(tso->mbuf->m_data + tso->nh_off);
 916 }
 917
 918 static __unused const struct ip6_hdr *tso_ip6h(const struct sfxge_tso_state *tso)
 919 {
 920         KASSERT(tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IPV6),
 921                 ("tso_ip6h() in non-IPv6 state"));
 922         return (const struct ip6_hdr *)(tso->mbuf->m_data + tso->nh_off);
 923 }
 924
 925 static const struct tcphdr *tso_tcph(const struct sfxge_tso_state *tso)
 926 {
 927         return (const struct tcphdr *)(tso->mbuf->m_data + tso->tcph_off);
 928 }
 929 #endif
 930
 931
 932 /* Size of preallocated TSO header buffers.  Larger blocks must be
 933  * allocated from the heap.
 934  */
 935 #define TSOH_STD_SIZE   128
 936
 937 /* At most half the descriptors in the queue at any time will refer to
 938  * a TSO header buffer, since they must always be followed by a
 939  * payload descriptor referring to an mbuf.
 940  */
 941 #define TSOH_COUNT(_txq_entries)        ((_txq_entries) / 2u)
 942 #define TSOH_PER_PAGE   (PAGE_SIZE / TSOH_STD_SIZE)
 943 #define TSOH_PAGE_COUNT(_txq_entries)   \
 944         howmany(TSOH_COUNT(_txq_entries), TSOH_PER_PAGE)
 945
 946 static int tso_init(struct sfxge_txq *txq)
 947 {
 948         struct sfxge_softc *sc = txq->sc;
 949         unsigned int tsoh_page_count = TSOH_PAGE_COUNT(sc->txq_entries);
 950         int i, rc;
 951
 952         /* Allocate TSO header buffers */
 953         txq->tsoh_buffer = malloc(tsoh_page_count * sizeof(txq->tsoh_buffer[0]),
 954                                   M_SFXGE, M_WAITOK);
 955
 956         for (i = 0; i < tsoh_page_count; i++) {
 957                 rc = sfxge_dma_alloc(sc, PAGE_SIZE, &txq->tsoh_buffer[i]);
 958                 if (rc != 0)
 959                         goto fail;
 960         }
 961
 962         return (0);
 963
 964 fail:
 965         while (i-- > 0)
 966                 sfxge_dma_free(&txq->tsoh_buffer[i]);
 967         free(txq->tsoh_buffer, M_SFXGE);
 968         txq->tsoh_buffer = NULL;
 969         return (rc);
 970 }
 971
 972 static void tso_fini(struct sfxge_txq *txq)
 973 {
 974         int i;
 975
 976         if (txq->tsoh_buffer != NULL) {
 977                 for (i = 0; i < TSOH_PAGE_COUNT(txq->sc->txq_entries); i++)
 978                         sfxge_dma_free(&txq->tsoh_buffer[i]);
 979                 free(txq->tsoh_buffer, M_SFXGE);
 980         }
 981 }
 982
 983 static void tso_start(struct sfxge_txq *txq, struct sfxge_tso_state *tso,
 984                       const bus_dma_segment_t *hdr_dma_seg,
 985                       struct mbuf *mbuf)
 986 {
 987         const efx_nic_cfg_t *encp = efx_nic_cfg_get(txq->sc->enp);
 988 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
 989         struct ether_header *eh = mtod(mbuf, struct ether_header *);
 990         const struct tcphdr *th;
 991         struct tcphdr th_copy;
 992 #endif
 993
 994         tso->fw_assisted = txq->tso_fw_assisted;
 995         tso->mbuf = mbuf;
 996
 997         /* Find network protocol and header */
 998 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
 999         tso->protocol = eh->ether_type;
1000         if (tso->protocol == htons(ETHERTYPE_VLAN)) {
1001                 struct ether_vlan_header *veh =
1002                         mtod(mbuf, struct ether_vlan_header *);
1003                 tso->protocol = veh->evl_proto;
1004                 tso->nh_off = sizeof(*veh);
1005         } else {
1006                 tso->nh_off = sizeof(*eh);
1007         }
1008 #else
1009         tso->protocol = TSO_MBUF_PROTO(mbuf);
1010         tso->nh_off = mbuf->m_pkthdr.l2hlen;
1011         tso->tcph_off = mbuf->m_pkthdr.l3hlen;
1012         tso->packet_id = ntohs(TSO_MBUF_PACKETID(mbuf));
1013 #endif
1014
1015 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
1016         /* Find TCP header */
1017         if (tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IP)) {
1018                 KASSERT(tso_iph(tso)->ip_p == IPPROTO_TCP,
1019                         ("TSO required on non-TCP packet"));
1020                 tso->tcph_off = tso->nh_off + 4 * tso_iph(tso)->ip_hl;
1021                 tso->packet_id = ntohs(tso_iph(tso)->ip_id);
1022         } else {
1023                 KASSERT(tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IPV6),
1024                         ("TSO required on non-IP packet"));
1025                 KASSERT(tso_ip6h(tso)->ip6_nxt == IPPROTO_TCP,
1026                         ("TSO required on non-TCP packet"));
1027                 tso->tcph_off = tso->nh_off + sizeof(struct ip6_hdr);
1028                 tso->packet_id = 0;
1029         }
1030 #endif
1031
1032
1033         if (tso->fw_assisted &&
1034             __predict_false(tso->tcph_off >
1035                             encp->enc_tx_tso_tcp_header_offset_limit)) {
1036                 tso->fw_assisted = 0;
1037         }
1038
1039
1040 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
1041         KASSERT(mbuf->m_len >= tso->tcph_off,
1042                 ("network header is fragmented in mbuf"));
1043         /* We need TCP header including flags (window is the next) */
1044         if (mbuf->m_len < tso->tcph_off + offsetof(struct tcphdr, th_win)) {
1045                 m_copydata(tso->mbuf, tso->tcph_off, sizeof(th_copy),
1046                            (caddr_t)&th_copy);
1047                 th = &th_copy;
1048         } else {
1049                 th = tso_tcph(tso);
1050         }
1051         tso->header_len = tso->tcph_off + 4 * th->th_off;
1052 #else
1053         tso->header_len = mbuf->m_pkthdr.l4hlen;
1054 #endif
1055         tso->seg_size = mbuf->m_pkthdr.tso_segsz;
1056
1057 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
1058         tso->seqnum = ntohl(th->th_seq);
1059
1060         /* These flags must not be duplicated */
1061         /*
1062          * RST should not be duplicated as well, but FreeBSD kernel
1063          * generates TSO packets with RST flag. So, do not assert
1064          * its absence.
1065          */
1066         KASSERT(!(th->th_flags & (TH_URG | TH_SYN)),
1067                 ("incompatible TCP flag 0x%x on TSO packet",
1068                  th->th_flags & (TH_URG | TH_SYN)));
1069         tso->tcp_flags = th->th_flags;
1070 #else
1071         tso->seqnum = TSO_MBUF_SEQNUM(mbuf);
1072         tso->tcp_flags = TSO_MBUF_FLAGS(mbuf);
1073 #endif
1074
1075         tso->out_len = mbuf->m_pkthdr.len - tso->header_len;
1076
1077         if (tso->fw_assisted) {
1078                 if (hdr_dma_seg->ds_len >= tso->header_len)
1079                         efx_tx_qdesc_dma_create(txq->common,
1080                                                 hdr_dma_seg->ds_addr,
1081                                                 tso->header_len,
1082                                                 B_FALSE,
1083                                                 &tso->header_desc);
1084                 else
1085                         tso->fw_assisted = 0;
1086         }
1087 }
1088
1089 /*
1090  * tso_fill_packet_with_fragment - form descriptors for the current fragment
1091  *
1092  * Form descriptors for the current fragment, until we reach the end
1093  * of fragment or end-of-packet.  Return 0 on success, 1 if not enough
1094  * space.
1095  */
1096 static void tso_fill_packet_with_fragment(struct sfxge_txq *txq,
1097                                           struct sfxge_tso_state *tso)
1098 {
1099         efx_desc_t *desc;
1100         int n;
1101         uint64_t dma_addr = tso->dma_addr;
1102         boolean_t eop;
1103
1104         if (tso->in_len == 0 || tso->packet_space == 0)
1105                 return;
1106
1107         KASSERT(tso->in_len > 0, ("TSO input length went negative"));
1108         KASSERT(tso->packet_space > 0, ("TSO packet space went negative"));
1109
1110         if (tso->fw_assisted & SFXGE_FATSOV2) {
1111                 n = tso->in_len;
1112                 tso->out_len -= n;
1113                 tso->seqnum += n;
1114                 tso->in_len = 0;
1115                 if (n < tso->packet_space) {
1116                         tso->packet_space -= n;
1117                         tso->segs_space--;
1118                 } else {
1119                         tso->packet_space = tso->seg_size -
1120                             (n - tso->packet_space) % tso->seg_size;
1121                         tso->segs_space =
1122                             EFX_TX_FATSOV2_DMA_SEGS_PER_PKT_MAX - 1 -
1123                             (tso->packet_space != tso->seg_size);
1124                 }
1125         } else {
1126                 n = min(tso->in_len, tso->packet_space);
1127                 tso->packet_space -= n;
1128                 tso->out_len -= n;
1129                 tso->dma_addr += n;
1130                 tso->in_len -= n;
1131         }
1132
1133         /*
1134          * It is OK to use binary OR below to avoid extra branching
1135          * since all conditions may always be checked.
1136          */
1137         eop = (tso->out_len == 0) | (tso->packet_space == 0) |
1138             (tso->segs_space == 0);
1139
1140         desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc++];
1141         efx_tx_qdesc_dma_create(txq->common, dma_addr, n, eop, desc);
1142 }
1143
1144 /* Callback from bus_dmamap_load() for long TSO headers. */
1145 static void tso_map_long_header(void *dma_addr_ret,
1146                                 bus_dma_segment_t *segs, int nseg,
1147                                 int error)
1148 {
1149         *(uint64_t *)dma_addr_ret = ((__predict_true(error == 0) &&
1150                                       __predict_true(nseg == 1)) ?
1151                                      segs->ds_addr : 0);
1152 }
1153
1154 /*
1155  * tso_start_new_packet - generate a new header and prepare for the new packet
1156  *
1157  * Generate a new header and prepare for the new packet.  Return 0 on
1158  * success, or an error code if failed to alloc header.
1159  */
1160 static int tso_start_new_packet(struct sfxge_txq *txq,
1161                                 struct sfxge_tso_state *tso,
1162                                 unsigned int *idp)
1163 {
1164         unsigned int id = *idp;
1165         struct tcphdr *tsoh_th;
1166         unsigned ip_length;
1167         caddr_t header;
1168         uint64_t dma_addr;
1169         bus_dmamap_t map;
1170         efx_desc_t *desc;
1171         int rc;
1172
1173         if (tso->fw_assisted) {
1174                 if (tso->fw_assisted & SFXGE_FATSOV2) {
1175                         /* Add 2 FATSOv2 option descriptors */
1176                         desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc];
1177                         efx_tx_qdesc_tso2_create(txq->common,
1178                                                  tso->packet_id,
1179                                                  tso->seqnum,
1180                                                  tso->seg_size,
1181                                                  desc,
1182                                                  EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS);
1183                         desc += EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS;
1184                         txq->n_pend_desc += EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS;
1185                         KASSERT(txq->stmp[id].flags == 0, ("stmp flags are not 0"));
1186                         id = (id + EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS) & txq->ptr_mask;
1187
1188                         tso->segs_space =
1189                             EFX_TX_FATSOV2_DMA_SEGS_PER_PKT_MAX - 1;
1190                 } else {
1191                         uint8_t tcp_flags = tso->tcp_flags;
1192
1193                         if (tso->out_len > tso->seg_size)
1194                                 tcp_flags &= ~(TH_FIN | TH_PUSH);
1195
1196                         /* Add FATSOv1 option descriptor */
1197                         desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc++];
1198                         efx_tx_qdesc_tso_create(txq->common,
1199                                                 tso->packet_id,
1200                                                 tso->seqnum,
1201                                                 tcp_flags,
1202                                                 desc++);
1203                         KASSERT(txq->stmp[id].flags == 0, ("stmp flags are not 0"));
1204                         id = (id + 1) & txq->ptr_mask;
1205
1206                         tso->seqnum += tso->seg_size;
1207                         tso->segs_space = UINT_MAX;
1208                 }
1209
1210                 /* Header DMA descriptor */
1211                 *desc = tso->header_desc;
1212                 txq->n_pend_desc++;
1213                 KASSERT(txq->stmp[id].flags == 0, ("stmp flags are not 0"));
1214                 id = (id + 1) & txq->ptr_mask;
1215         } else {
1216                 /* Allocate a DMA-mapped header buffer. */
1217                 if (__predict_true(tso->header_len <= TSOH_STD_SIZE)) {
1218                         unsigned int page_index = (id / 2) / TSOH_PER_PAGE;
1219                         unsigned int buf_index = (id / 2) % TSOH_PER_PAGE;
1220
1221                         header = (txq->tsoh_buffer[page_index].esm_base +
1222                                   buf_index * TSOH_STD_SIZE);
1223                         dma_addr = (txq->tsoh_buffer[page_index].esm_addr +
1224                                     buf_index * TSOH_STD_SIZE);
1225                         map = txq->tsoh_buffer[page_index].esm_map;
1226
1227                         KASSERT(txq->stmp[id].flags == 0,
1228                                 ("stmp flags are not 0"));
1229                 } else {
1230                         struct sfxge_tx_mapping *stmp = &txq->stmp[id];
1231
1232                         /* We cannot use bus_dmamem_alloc() as that may sleep */
1233                         header = malloc(tso->header_len, M_SFXGE, M_NOWAIT);
1234                         if (__predict_false(!header))
1235                                 return (ENOMEM);
1236                         rc = bus_dmamap_load(txq->packet_dma_tag, stmp->map,
1237                                              header, tso->header_len,
1238                                              tso_map_long_header, &dma_addr,
1239                                              BUS_DMA_NOWAIT);
1240                         if (__predict_false(dma_addr == 0)) {
1241                                 if (rc == 0) {
1242                                         /* Succeeded but got >1 segment */
1243                                         bus_dmamap_unload(txq->packet_dma_tag,
1244                                                           stmp->map);
1245                                         rc = EINVAL;
1246                                 }
1247                                 free(header, M_SFXGE);
1248                                 return (rc);
1249                         }
1250                         map = stmp->map;
1251
1252                         txq->tso_long_headers++;
1253                         stmp->u.heap_buf = header;
1254                         stmp->flags = TX_BUF_UNMAP;
1255                 }
1256
1257                 tsoh_th = (struct tcphdr *)(header + tso->tcph_off);
1258
1259                 /* Copy and update the headers. */
1260                 m_copydata(tso->mbuf, 0, tso->header_len, header);
1261
1262                 tsoh_th->th_seq = htonl(tso->seqnum);
1263                 tso->seqnum += tso->seg_size;
1264                 if (tso->out_len > tso->seg_size) {
1265                         /* This packet will not finish the TSO burst. */
1266                         ip_length = tso->header_len - tso->nh_off + tso->seg_size;
1267                         tsoh_th->th_flags &= ~(TH_FIN | TH_PUSH);
1268                 } else {
1269                         /* This packet will be the last in the TSO burst. */
1270                         ip_length = tso->header_len - tso->nh_off + tso->out_len;
1271                 }
1272
1273                 if (tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IP)) {
1274                         struct ip *tsoh_iph = (struct ip *)(header + tso->nh_off);
1275                         tsoh_iph->ip_len = htons(ip_length);
1276                         /* XXX We should increment ip_id, but FreeBSD doesn't
1277                          * currently allocate extra IDs for multiple segments.
1278                          */
1279                 } else {
1280                         struct ip6_hdr *tsoh_iph =
1281                                 (struct ip6_hdr *)(header + tso->nh_off);
1282                         tsoh_iph->ip6_plen = htons(ip_length - sizeof(*tsoh_iph));
1283                 }
1284
1285                 /* Make the header visible to the hardware. */
1286                 bus_dmamap_sync(txq->packet_dma_tag, map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
1287
1288                 /* Form a descriptor for this header. */
1289                 desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc++];
1290                 efx_tx_qdesc_dma_create(txq->common,
1291                                         dma_addr,
1292                                         tso->header_len,
1293                                         0,
1294                                         desc);
1295                 id = (id + 1) & txq->ptr_mask;
1296
1297                 tso->segs_space = UINT_MAX;
1298         }
1299         tso->packet_space = tso->seg_size;
1300         txq->tso_packets++;
1301         *idp = id;
1302
1303         return (0);
1304 }
1305
1306 static int
1307 sfxge_tx_queue_tso(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf,
1308                    const bus_dma_segment_t *dma_seg, int n_dma_seg,
1309                    int vlan_tagged)
1310 {
1311         struct sfxge_tso_state tso;
1312         unsigned int id;
1313         unsigned skipped = 0;
1314
1315         tso_start(txq, &tso, dma_seg, mbuf);
1316
1317         while (dma_seg->ds_len + skipped <= tso.header_len) {
1318                 skipped += dma_seg->ds_len;
1319                 --n_dma_seg;
1320                 KASSERT(n_dma_seg, ("no payload found in TSO packet"));
1321                 ++dma_seg;
1322         }
1323         tso.in_len = dma_seg->ds_len - (tso.header_len - skipped);
1324         tso.dma_addr = dma_seg->ds_addr + (tso.header_len - skipped);
1325
1326         id = (txq->added + vlan_tagged) & txq->ptr_mask;
1327         if (__predict_false(tso_start_new_packet(txq, &tso, &id)))
1328                 return (-1);
1329
1330         while (1) {
1331                 tso_fill_packet_with_fragment(txq, &tso);
1332                 /* Exactly one DMA descriptor is added */
1333                 KASSERT(txq->stmp[id].flags == 0, ("stmp flags are not 0"));
1334                 id = (id + 1) & txq->ptr_mask;
1335
1336                 /* Move onto the next fragment? */
1337                 if (tso.in_len == 0) {
1338                         --n_dma_seg;
1339                         if (n_dma_seg == 0)
1340                                 break;
1341                         ++dma_seg;
1342                         tso.in_len = dma_seg->ds_len;
1343                         tso.dma_addr = dma_seg->ds_addr;
1344                 }
1345
1346                 /* End of packet? */
1347                 if ((tso.packet_space == 0) | (tso.segs_space == 0)) {
1348                         unsigned int n_fatso_opt_desc =
1349                             (tso.fw_assisted & SFXGE_FATSOV2) ?
1350                             EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS :
1351                             (tso.fw_assisted & SFXGE_FATSOV1) ? 1 : 0;
1352
1353                         /* If the queue is now full due to tiny MSS,
1354                          * or we can't create another header, discard
1355                          * the remainder of the input mbuf but do not
1356                          * roll back the work we have done.
1357                          */
1358                         if (txq->n_pend_desc + n_fatso_opt_desc +
1359                             1 /* header */ + n_dma_seg > txq->max_pkt_desc) {
1360                                 txq->tso_pdrop_too_many++;
1361                                 break;
1362                         }
1363                         if (__predict_false(tso_start_new_packet(txq, &tso,
1364                                                                  &id))) {
1365                                 txq->tso_pdrop_no_rsrc++;
1366                                 break;
1367                         }
1368                 }
1369         }
1370
1371         txq->tso_bursts++;
1372         return (id);
1373 }
1374
1375 static void
1376 sfxge_tx_qunblock(struct sfxge_txq *txq)
1377 {
1378         struct sfxge_softc *sc;
1379         struct sfxge_evq *evq;
1380
1381         sc = txq->sc;
1382         evq = sc->evq[txq->evq_index];
1383
1384         SFXGE_EVQ_LOCK_ASSERT_OWNED(evq);
1385
1386         if (__predict_false(txq->init_state != SFXGE_TXQ_STARTED))
1387                 return;
1388
1389         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1390
1391         if (txq->blocked) {
1392                 unsigned int level;
1393
1394                 level = txq->added - txq->completed;
1395                 if (level <= SFXGE_TXQ_UNBLOCK_LEVEL(txq->entries)) {
1396                         /* reaped must be in sync with blocked */
1397                         sfxge_tx_qreap(txq);
1398                         txq->blocked = 0;
1399                 }
1400         }
1401
1402         sfxge_tx_qdpl_service(txq);
1403         /* note: lock has been dropped */
1404 }
1405
1406 void
1407 sfxge_tx_qflush_done(struct sfxge_txq *txq)
1408 {
1409
1410         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_DONE;
1411 }
1412
1413 static void
1414 sfxge_tx_qstop(struct sfxge_softc *sc, unsigned int index)
1415 {
1416         struct sfxge_txq *txq;
1417         struct sfxge_evq *evq;
1418         unsigned int count;
1419
1420         SFXGE_ADAPTER_LOCK_ASSERT_OWNED(sc);
1421
1422         txq = sc->txq[index];
1423         evq = sc->evq[txq->evq_index];
1424
1425         SFXGE_EVQ_LOCK(evq);
1426         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1427
1428         KASSERT(txq->init_state == SFXGE_TXQ_STARTED,
1429             ("txq->init_state != SFXGE_TXQ_STARTED"));
1430
1431         txq->init_state = SFXGE_TXQ_INITIALIZED;
1432
1433         if (txq->flush_state != SFXGE_FLUSH_DONE) {
1434                 txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_PENDING;
1435
1436                 SFXGE_EVQ_UNLOCK(evq);
1437                 SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
1438
1439                 /* Flush the transmit queue. */
1440                 if (efx_tx_qflush(txq->common) != 0) {
1441                         log(LOG_ERR, "%s: Flushing Tx queue %u failed\n",
1442                             device_get_nameunit(sc->dev), index);
1443                         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_DONE;
1444                 } else {
1445                         count = 0;
1446                         do {
1447                                 /* Spin for 100ms. */
1448                                 DELAY(100000);
1449                                 if (txq->flush_state != SFXGE_FLUSH_PENDING)
1450                                         break;
1451                         } while (++count < 20);
1452                 }
1453                 SFXGE_EVQ_LOCK(evq);
1454                 SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1455
1456                 KASSERT(txq->flush_state != SFXGE_FLUSH_FAILED,
1457                     ("txq->flush_state == SFXGE_FLUSH_FAILED"));
1458
1459                 if (txq->flush_state != SFXGE_FLUSH_DONE) {
1460                         /* Flush timeout */
1461                         log(LOG_ERR, "%s: Cannot flush Tx queue %u\n",
1462                             device_get_nameunit(sc->dev), index);
1463                         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_DONE;
1464                 }
1465         }
1466
1467         txq->blocked = 0;
1468         txq->pending = txq->added;
1469
1470         sfxge_tx_qcomplete(txq, evq);
1471         KASSERT(txq->completed == txq->added,
1472             ("txq->completed != txq->added"));
1473
1474         sfxge_tx_qreap(txq);
1475         KASSERT(txq->reaped == txq->completed,
1476             ("txq->reaped != txq->completed"));
1477
1478         txq->added = 0;
1479         txq->pending = 0;
1480         txq->completed = 0;
1481         txq->reaped = 0;
1482
1483         /* Destroy the common code transmit queue. */
1484         efx_tx_qdestroy(txq->common);
1485         txq->common = NULL;
1486
1487         efx_sram_buf_tbl_clear(sc->enp, txq->buf_base_id,
1488             EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries));
1489
1490         SFXGE_EVQ_UNLOCK(evq);
1491         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Estimate maximum number of Tx descriptors required for TSO packet.
1496  * With minimum MSS and maximum mbuf length we might need more (even
1497  * than a ring-ful of descriptors), but this should not happen in
1498  * practice except due to deliberate attack.  In that case we will
1499  * truncate the output at a packet boundary.
1500  */
1501 static unsigned int
1502 sfxge_tx_max_pkt_desc(const struct sfxge_softc *sc, enum sfxge_txq_type type,
1503                       unsigned int tso_fw_assisted)
1504 {
1505         /* One descriptor for every input fragment */
1506         unsigned int max_descs = SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG;
1507         unsigned int sw_tso_max_descs;
1508         unsigned int fa_tso_v1_max_descs = 0;
1509         unsigned int fa_tso_v2_max_descs = 0;
1510
1511         /* VLAN tagging Tx option descriptor may be required */
1512         if (efx_nic_cfg_get(sc->enp)->enc_hw_tx_insert_vlan_enabled)
1513                 max_descs++;
1514
1515         if (type == SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM) {
1516                 /*
1517                  * Plus header and payload descriptor for each output segment.
1518                  * Minus one since header fragment is already counted.
1519                  * Even if FATSO is used, we should be ready to fallback
1520                  * to do it in the driver.
1521                  */
1522                 sw_tso_max_descs = SFXGE_TSO_MAX_SEGS * 2 - 1;
1523
1524                 /* FW assisted TSOv1 requires one more descriptor per segment
1525                  * in comparison to SW TSO */
1526                 if (tso_fw_assisted & SFXGE_FATSOV1)
1527                         fa_tso_v1_max_descs =
1528                             sw_tso_max_descs + SFXGE_TSO_MAX_SEGS;
1529
1530                 /* FW assisted TSOv2 requires 3 (2 FATSO plus header) extra
1531                  * descriptors per superframe limited by number of DMA fetches
1532                  * per packet. The first packet header is already counted.
1533                  */
1534                 if (tso_fw_assisted & SFXGE_FATSOV2) {
1535                         fa_tso_v2_max_descs =
1536                             howmany(SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG,
1537                                     EFX_TX_FATSOV2_DMA_SEGS_PER_PKT_MAX - 1) *
1538                             (EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS + 1) - 1;
1539                 }
1540
1541                 max_descs += MAX(sw_tso_max_descs,
1542                                  MAX(fa_tso_v1_max_descs, fa_tso_v2_max_descs));
1543         }
1544
1545         return (max_descs);
1546 }
1547
1548 static int
1549 sfxge_tx_qstart(struct sfxge_softc *sc, unsigned int index)
1550 {
1551         struct sfxge_txq *txq;
1552         efsys_mem_t *esmp;
1553         uint16_t flags;
1554         unsigned int tso_fw_assisted;
1555         struct sfxge_evq *evq;
1556         unsigned int desc_index;
1557         int rc;
1558
1559         SFXGE_ADAPTER_LOCK_ASSERT_OWNED(sc);
1560
1561         txq = sc->txq[index];
1562         esmp = &txq->mem;
1563         evq = sc->evq[txq->evq_index];
1564
1565         KASSERT(txq->init_state == SFXGE_TXQ_INITIALIZED,
1566             ("txq->init_state != SFXGE_TXQ_INITIALIZED"));
1567         KASSERT(evq->init_state == SFXGE_EVQ_STARTED,
1568             ("evq->init_state != SFXGE_EVQ_STARTED"));
1569
1570         /* Program the buffer table. */
1571         if ((rc = efx_sram_buf_tbl_set(sc->enp, txq->buf_base_id, esmp,
1572             EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries))) != 0)
1573                 return (rc);
1574
1575         /* Determine the kind of queue we are creating. */
1576         tso_fw_assisted = 0;
1577         switch (txq->type) {
1578         case SFXGE_TXQ_NON_CKSUM:
1579                 flags = 0;
1580                 break;
1581         case SFXGE_TXQ_IP_CKSUM:
1582                 flags = EFX_TXQ_CKSUM_IPV4;
1583                 break;
1584         case SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM:
1585                 flags = EFX_TXQ_CKSUM_IPV4 | EFX_TXQ_CKSUM_TCPUDP;
1586                 tso_fw_assisted = sc->tso_fw_assisted;
1587                 if (tso_fw_assisted & SFXGE_FATSOV2)
1588                         flags |= EFX_TXQ_FATSOV2;
1589                 break;
1590         default:
1591                 KASSERT(0, ("Impossible TX queue"));
1592                 flags = 0;
1593                 break;
1594         }
1595
1596         /* Create the common code transmit queue. */
1597         if ((rc = efx_tx_qcreate(sc->enp, index, txq->type, esmp,
1598             sc->txq_entries, txq->buf_base_id, flags, evq->common,
1599             &txq->common, &desc_index)) != 0) {
1600                 /* Retry if no FATSOv2 resources, otherwise fail */
1601                 if ((rc != ENOSPC) || (~flags & EFX_TXQ_FATSOV2))
1602                         goto fail;
1603
1604                 /* Looks like all FATSOv2 contexts are used */
1605                 flags &= ~EFX_TXQ_FATSOV2;
1606                 tso_fw_assisted &= ~SFXGE_FATSOV2;
1607                 if ((rc = efx_tx_qcreate(sc->enp, index, txq->type, esmp,
1608                     sc->txq_entries, txq->buf_base_id, flags, evq->common,
1609                     &txq->common, &desc_index)) != 0)
1610                         goto fail;
1611         }
1612
1613         /* Initialise queue descriptor indexes */
1614         txq->added = txq->pending = txq->completed = txq->reaped = desc_index;
1615
1616         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1617
1618         /* Enable the transmit queue. */
1619         efx_tx_qenable(txq->common);
1620
1621         txq->init_state = SFXGE_TXQ_STARTED;
1622         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_REQUIRED;
1623         txq->tso_fw_assisted = tso_fw_assisted;
1624
1625         txq->max_pkt_desc = sfxge_tx_max_pkt_desc(sc, txq->type,
1626                                                   tso_fw_assisted);
1627
1628         txq->hw_vlan_tci = 0;
1629
1630         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
1631
1632         return (0);
1633
1634 fail:
1635         efx_sram_buf_tbl_clear(sc->enp, txq->buf_base_id,
1636             EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries));
1637         return (rc);
1638 }
1639
1640 void
1641 sfxge_tx_stop(struct sfxge_softc *sc)
1642 {
1643         int index;
1644
1645         index = sc->txq_count;
1646         while (--index >= 0)
1647                 sfxge_tx_qstop(sc, index);
1648
1649         /* Tear down the transmit module */
1650         efx_tx_fini(sc->enp);
1651 }
1652
1653 int
1654 sfxge_tx_start(struct sfxge_softc *sc)
1655 {
1656         int index;
1657         int rc;
1658
1659         /* Initialize the common code transmit module. */
1660         if ((rc = efx_tx_init(sc->enp)) != 0)
1661                 return (rc);
1662
1663         for (index = 0; index < sc->txq_count; index++) {
1664                 if ((rc = sfxge_tx_qstart(sc, index)) != 0)
1665                         goto fail;
1666         }
1667
1668         return (0);
1669
1670 fail:
1671         while (--index >= 0)
1672                 sfxge_tx_qstop(sc, index);
1673
1674         efx_tx_fini(sc->enp);
1675
1676         return (rc);
1677 }
1678
1679 static int
1680 sfxge_txq_stat_init(struct sfxge_txq *txq, struct sysctl_oid *txq_node)
1681 {
1682         struct sysctl_ctx_list *ctx = device_get_sysctl_ctx(txq->sc->dev);
1683         struct sysctl_oid *stat_node;
1684         unsigned int id;
1685
1686         stat_node = SYSCTL_ADD_NODE(ctx, SYSCTL_CHILDREN(txq_node), OID_AUTO,
1687                                     "stats", CTLFLAG_RD, NULL,
1688                                     "Tx queue statistics");
1689         if (stat_node == NULL)
1690                 return (ENOMEM);
1691
1692         for (id = 0; id < nitems(sfxge_tx_stats); id++) {
1693                 SYSCTL_ADD_ULONG(
1694                     ctx, SYSCTL_CHILDREN(stat_node), OID_AUTO,
1695                     sfxge_tx_stats[id].name, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1696                     (unsigned long *)((caddr_t)txq + sfxge_tx_stats[id].offset),
1697                     "");
1698         }
1699
1700         return (0);
1701 }
1702
1703 /**
1704  * Destroy a transmit queue.
1705  */
1706 static void
1707 sfxge_tx_qfini(struct sfxge_softc *sc, unsigned int index)
1708 {
1709         struct sfxge_txq *txq;
1710         unsigned int nmaps;
1711
1712         txq = sc->txq[index];
1713
1714         KASSERT(txq->init_state == SFXGE_TXQ_INITIALIZED,
1715             ("txq->init_state != SFXGE_TXQ_INITIALIZED"));
1716
1717         if (txq->type == SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM)
1718                 tso_fini(txq);
1719
1720         /* Free the context arrays. */
1721         free(txq->pend_desc, M_SFXGE);
1722         nmaps = sc->txq_entries;
1723         while (nmaps-- != 0)
1724                 bus_dmamap_destroy(txq->packet_dma_tag, txq->stmp[nmaps].map);
1725         free(txq->stmp, M_SFXGE);
1726
1727         /* Release DMA memory mapping. */
1728         sfxge_dma_free(&txq->mem);
1729
1730         sc->txq[index] = NULL;
1731
1732         SFXGE_TXQ_LOCK_DESTROY(txq);
1733
1734         free(txq, M_SFXGE);
1735 }
1736
1737 static int
1738 sfxge_tx_qinit(struct sfxge_softc *sc, unsigned int txq_index,
1739                enum sfxge_txq_type type, unsigned int evq_index)
1740 {
1741         const efx_nic_cfg_t *encp = efx_nic_cfg_get(sc->enp);
1742         char name[16];
1743         struct sysctl_ctx_list *ctx = device_get_sysctl_ctx(sc->dev);
1744         struct sysctl_oid *txq_node;
1745         struct sfxge_txq *txq;
1746         struct sfxge_evq *evq;
1747         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
1748         struct sysctl_oid *dpl_node;
1749         efsys_mem_t *esmp;
1750         unsigned int nmaps;
1751         int rc;
1752
1753         txq = malloc(sizeof(struct sfxge_txq), M_SFXGE, M_ZERO | M_WAITOK);
1754         txq->sc = sc;
1755         txq->entries = sc->txq_entries;
1756         txq->ptr_mask = txq->entries - 1;
1757
1758         sc->txq[txq_index] = txq;
1759         esmp = &txq->mem;
1760
1761         evq = sc->evq[evq_index];
1762
1763         /* Allocate and zero DMA space for the descriptor ring. */
1764         if ((rc = sfxge_dma_alloc(sc, EFX_TXQ_SIZE(sc->txq_entries), esmp)) != 0)
1765                 return (rc);
1766
1767         /* Allocate buffer table entries. */
1768         sfxge_sram_buf_tbl_alloc(sc, EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries),
1769                                  &txq->buf_base_id);
1770
1771         /* Create a DMA tag for packet mappings. */
1772         if (bus_dma_tag_create(sc->parent_dma_tag, 1,
1773             encp->enc_tx_dma_desc_boundary,
1774             MIN(0x3FFFFFFFFFFFUL, BUS_SPACE_MAXADDR), BUS_SPACE_MAXADDR, NULL,
1775             NULL, 0x11000, SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG,
1776             encp->enc_tx_dma_desc_size_max, 0, NULL, NULL,
1777             &txq->packet_dma_tag) != 0) {
1778                 device_printf(sc->dev, "Couldn't allocate txq DMA tag\n");
1779                 rc = ENOMEM;
1780                 goto fail;
1781         }
1782
1783         /* Allocate pending descriptor array for batching writes. */
1784         txq->pend_desc = malloc(sizeof(efx_desc_t) * sc->txq_entries,
1785                                 M_SFXGE, M_ZERO | M_WAITOK);
1786
1787         /* Allocate and initialise mbuf DMA mapping array. */
1788         txq->stmp = malloc(sizeof(struct sfxge_tx_mapping) * sc->txq_entries,
1789             M_SFXGE, M_ZERO | M_WAITOK);
1790         for (nmaps = 0; nmaps < sc->txq_entries; nmaps++) {
1791                 rc = bus_dmamap_create(txq->packet_dma_tag, 0,
1792                                        &txq->stmp[nmaps].map);
1793                 if (rc != 0)
1794                         goto fail2;
1795         }
1796
1797         snprintf(name, sizeof(name), "%u", txq_index);
1798         txq_node = SYSCTL_ADD_NODE(ctx, SYSCTL_CHILDREN(sc->txqs_node),
1799                                    OID_AUTO, name, CTLFLAG_RD, NULL, "");
1800         if (txq_node == NULL) {
1801                 rc = ENOMEM;
1802                 goto fail_txq_node;
1803         }
1804
1805         if (type == SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM &&
1806             (rc = tso_init(txq)) != 0)
1807                 goto fail3;
1808
1809         /* Initialize the deferred packet list. */
1810         stdp = &txq->dpl;
1811         stdp->std_put_max = sfxge_tx_dpl_put_max;
1812         stdp->std_get_max = sfxge_tx_dpl_get_max;
1813         stdp->std_get_non_tcp_max = sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max;
1814         stdp->std_getp = &stdp->std_get;
1815
1816         SFXGE_TXQ_LOCK_INIT(txq, device_get_nameunit(sc->dev), txq_index);
1817
1818         dpl_node = SYSCTL_ADD_NODE(ctx, SYSCTL_CHILDREN(txq_node), OID_AUTO,
1819                                    "dpl", CTLFLAG_RD, NULL,
1820                                    "Deferred packet list statistics");
1821         if (dpl_node == NULL) {
1822                 rc = ENOMEM;
1823                 goto fail_dpl_node;
1824         }
1825
1826         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, SYSCTL_CHILDREN(dpl_node), OID_AUTO,
1827                         "get_count", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1828                         &stdp->std_get_count, 0, "");
1829         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, SYSCTL_CHILDREN(dpl_node), OID_AUTO,
1830                         "get_non_tcp_count", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1831                         &stdp->std_get_non_tcp_count, 0, "");
1832         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, SYSCTL_CHILDREN(dpl_node), OID_AUTO,
1833                         "get_hiwat", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1834                         &stdp->std_get_hiwat, 0, "");
1835         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, SYSCTL_CHILDREN(dpl_node), OID_AUTO,
1836                         "put_hiwat", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1837                         &stdp->std_put_hiwat, 0, "");
1838
1839         rc = sfxge_txq_stat_init(txq, txq_node);
1840         if (rc != 0)
1841                 goto fail_txq_stat_init;
1842
1843         txq->type = type;
1844         txq->evq_index = evq_index;
1845         txq->init_state = SFXGE_TXQ_INITIALIZED;
1846
1847         return (0);
1848
1849 fail_txq_stat_init:
1850 fail_dpl_node:
1851 fail3:
1852 fail_txq_node:
1853         free(txq->pend_desc, M_SFXGE);
1854 fail2:
1855         while (nmaps-- != 0)
1856                 bus_dmamap_destroy(txq->packet_dma_tag, txq->stmp[nmaps].map);
1857         free(txq->stmp, M_SFXGE);
1858         bus_dma_tag_destroy(txq->packet_dma_tag);
1859
1860 fail:
1861         sfxge_dma_free(esmp);
1862
1863         return (rc);
1864 }
1865
1866 static int
1867 sfxge_tx_stat_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1868 {
1869         struct sfxge_softc *sc = arg1;
1870         unsigned int id = arg2;
1871         unsigned long sum;
1872         unsigned int index;
1873
1874         /* Sum across all TX queues */
1875         sum = 0;
1876         for (index = 0; index < sc->txq_count; index++)
1877                 sum += *(unsigned long *)((caddr_t)sc->txq[index] +
1878                                           sfxge_tx_stats[id].offset);
1879
1880         return (SYSCTL_OUT(req, &sum, sizeof(sum)));
1881 }
1882
1883 static void
1884 sfxge_tx_stat_init(struct sfxge_softc *sc)
1885 {
1886         struct sysctl_ctx_list *ctx = device_get_sysctl_ctx(sc->dev);
1887         struct sysctl_oid_list *stat_list;
1888         unsigned int id;
1889
1890         stat_list = SYSCTL_CHILDREN(sc->stats_node);
1891
1892         for (id = 0; id < nitems(sfxge_tx_stats); id++) {
1893                 SYSCTL_ADD_PROC(
1894                         ctx, stat_list,
1895                         OID_AUTO, sfxge_tx_stats[id].name,
1896                         CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
1897                         sc, id, sfxge_tx_stat_handler, "LU",
1898                         "");
1899         }
1900 }
1901
1902 uint64_t
1903 sfxge_tx_get_drops(struct sfxge_softc *sc)
1904 {
1905         unsigned int index;
1906         uint64_t drops = 0;
1907         struct sfxge_txq *txq;
1908
1909         /* Sum across all TX queues */
1910         for (index = 0; index < sc->txq_count; index++) {
1911                 txq = sc->txq[index];
1912                 /*
1913                  * In theory, txq->put_overflow and txq->netdown_drops
1914                  * should use atomic operation and other should be
1915                  * obtained under txq lock, but it is just statistics.
1916                  */
1917                 drops += txq->drops + txq->get_overflow +
1918                          txq->get_non_tcp_overflow +
1919                          txq->put_overflow + txq->netdown_drops +
1920                          txq->tso_pdrop_too_many + txq->tso_pdrop_no_rsrc;
1921         }
1922         return (drops);
1923 }
1924
1925 void
1926 sfxge_tx_fini(struct sfxge_softc *sc)
1927 {
1928         int index;
1929
1930         index = sc->txq_count;
1931         while (--index >= 0)
1932                 sfxge_tx_qfini(sc, index);
1933
1934         sc->txq_count = 0;
1935 }
1936
1937
1938 int
1939 sfxge_tx_init(struct sfxge_softc *sc)
1940 {
1941         const efx_nic_cfg_t *encp = efx_nic_cfg_get(sc->enp);
1942         struct sfxge_intr *intr;
1943         int index;
1944         int rc;
1945
1946         intr = &sc->intr;
1947
1948         KASSERT(intr->state == SFXGE_INTR_INITIALIZED,
1949             ("intr->state != SFXGE_INTR_INITIALIZED"));
1950
1951         if (sfxge_tx_dpl_get_max <= 0) {
1952                 log(LOG_ERR, "%s=%d must be greater than 0",
1953                     SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_MAX, sfxge_tx_dpl_get_max);
1954                 rc = EINVAL;
1955                 goto fail_tx_dpl_get_max;
1956         }
1957         if (sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max <= 0) {
1958                 log(LOG_ERR, "%s=%d must be greater than 0",
1959                     SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_NON_TCP_MAX,
1960                     sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max);
1961                 rc = EINVAL;
1962                 goto fail_tx_dpl_get_non_tcp_max;
1963         }
1964         if (sfxge_tx_dpl_put_max < 0) {
1965                 log(LOG_ERR, "%s=%d must be greater or equal to 0",
1966                     SFXGE_PARAM_TX_DPL_PUT_MAX, sfxge_tx_dpl_put_max);
1967                 rc = EINVAL;
1968                 goto fail_tx_dpl_put_max;
1969         }
1970
1971         sc->txq_count = SFXGE_TXQ_NTYPES - 1 + sc->intr.n_alloc;
1972
1973         sc->tso_fw_assisted = sfxge_tso_fw_assisted;
1974         if ((~encp->enc_features & EFX_FEATURE_FW_ASSISTED_TSO) ||
1975             (!encp->enc_fw_assisted_tso_enabled))
1976                 sc->tso_fw_assisted &= ~SFXGE_FATSOV1;
1977         if ((~encp->enc_features & EFX_FEATURE_FW_ASSISTED_TSO_V2) ||
1978             (!encp->enc_fw_assisted_tso_v2_enabled))
1979                 sc->tso_fw_assisted &= ~SFXGE_FATSOV2;
1980
1981         sc->txqs_node = SYSCTL_ADD_NODE(
1982                 device_get_sysctl_ctx(sc->dev),
1983                 SYSCTL_CHILDREN(device_get_sysctl_tree(sc->dev)),
1984                 OID_AUTO, "txq", CTLFLAG_RD, NULL, "Tx queues");
1985         if (sc->txqs_node == NULL) {
1986                 rc = ENOMEM;
1987                 goto fail_txq_node;
1988         }
1989
1990         /* Initialize the transmit queues */
1991         if ((rc = sfxge_tx_qinit(sc, SFXGE_TXQ_NON_CKSUM,
1992             SFXGE_TXQ_NON_CKSUM, 0)) != 0)
1993                 goto fail;
1994
1995         if ((rc = sfxge_tx_qinit(sc, SFXGE_TXQ_IP_CKSUM,
1996             SFXGE_TXQ_IP_CKSUM, 0)) != 0)
1997                 goto fail2;
1998
1999         for (index = 0;
2000              index < sc->txq_count - SFXGE_TXQ_NTYPES + 1;
2001              index++) {
2002                 if ((rc = sfxge_tx_qinit(sc, SFXGE_TXQ_NTYPES - 1 + index,
2003                     SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM, index)) != 0)
2004                         goto fail3;
2005         }
2006
2007         sfxge_tx_stat_init(sc);
2008
2009         return (0);
2010
2011 fail3:
2012         while (--index >= 0)
2013                 sfxge_tx_qfini(sc, SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM + index);
2014
2015         sfxge_tx_qfini(sc, SFXGE_TXQ_IP_CKSUM);
2016
2017 fail2:
2018         sfxge_tx_qfini(sc, SFXGE_TXQ_NON_CKSUM);
2019
2020 fail:
2021 fail_txq_node:
2022         sc->txq_count = 0;
2023 fail_tx_dpl_put_max:
2024 fail_tx_dpl_get_non_tcp_max:
2025 fail_tx_dpl_get_max:
2026         return (rc);
2027 }