sys/dev/sfxge/sfxge_tx.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2010-2016 Solarflare Communications Inc.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This software was developed in part by Philip Paeps under contract for
   6  * Solarflare Communications, Inc.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
  12  *    this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  14  *    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  15  *    and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
  18  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  19  * THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  20  * PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
  21  * CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
  22  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  23  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
  24  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  25  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
  26  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE,
  27  * EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * The views and conclusions contained in the software and documentation are
  30  * those of the authors and should not be interpreted as representing official
  31  * policies, either expressed or implied, of the FreeBSD Project.
  32  */
  33
  34 /* Theory of operation:
  35  *
  36  * Tx queues allocation and mapping on Siena
  37  *
  38  * One Tx queue with enabled checksum offload is allocated per Rx channel
  39  * (event queue).  Also 2 Tx queues (one without checksum offload and one
  40  * with IP checksum offload only) are allocated and bound to event queue 0.
  41  * sfxge_txq_type is used as Tx queue label.
  42  *
  43  * So, event queue plus label mapping to Tx queue index is:
  44  *      if event queue index is 0, TxQ-index = TxQ-label * [0..SFXGE_TXQ_NTYPES)
  45  *      else TxQ-index = SFXGE_TXQ_NTYPES + EvQ-index - 1
  46  * See sfxge_get_txq_by_label() sfxge_ev.c
  47  *
  48  * Tx queue allocation and mapping on EF10
  49  *
  50  * One Tx queue with enabled checksum offload is allocated per Rx
  51  * channel (event queue). Checksum offload on all Tx queues is enabled or
  52  * disabled dynamically by inserting option descriptors, so the additional
  53  * queues used on Siena are not required.
  54  *
  55  * TxQ label is always set to zero on EF10 hardware.
  56  * So, event queue to Tx queue mapping is simple:
  57  * TxQ-index = EvQ-index
  58  */
  59
  60 #include <sys/cdefs.h>
  61 __FBSDID("$FreeBSD$");
  62
  63 #include <sys/types.h>
  64 #include <sys/mbuf.h>
  65 #include <sys/smp.h>
  66 #include <sys/socket.h>
  67 #include <sys/sysctl.h>
  68 #include <sys/syslog.h>
  69 #include <sys/limits.h>
  70
  71 #include <net/bpf.h>
  72 #include <net/ethernet.h>
  73 #include <net/if.h>
  74 #include <net/if_vlan_var.h>
  75
  76 #include <netinet/in.h>
  77 #include <netinet/ip.h>
  78 #include <netinet/ip6.h>
  79 #include <netinet/tcp.h>
  80
  81 #include "common/efx.h"
  82
  83 #include "sfxge.h"
  84 #include "sfxge_tx.h"
  85
  86
  87 #define SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_MAX      SFXGE_PARAM(tx_dpl_get_max)
  88 static int sfxge_tx_dpl_get_max = SFXGE_TX_DPL_GET_PKT_LIMIT_DEFAULT;
  89 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_MAX, &sfxge_tx_dpl_get_max);
  90 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tx_dpl_get_max, CTLFLAG_RDTUN,
  91            &sfxge_tx_dpl_get_max, 0,
  92            "Maximum number of any packets in deferred packet get-list");
  93
  94 #define SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_NON_TCP_MAX \
  95         SFXGE_PARAM(tx_dpl_get_non_tcp_max)
  96 static int sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max =
  97         SFXGE_TX_DPL_GET_NON_TCP_PKT_LIMIT_DEFAULT;
  98 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_NON_TCP_MAX, &sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max);
  99 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tx_dpl_get_non_tcp_max, CTLFLAG_RDTUN,
 100            &sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max, 0,
 101            "Maximum number of non-TCP packets in deferred packet get-list");
 102
 103 #define SFXGE_PARAM_TX_DPL_PUT_MAX      SFXGE_PARAM(tx_dpl_put_max)
 104 static int sfxge_tx_dpl_put_max = SFXGE_TX_DPL_PUT_PKT_LIMIT_DEFAULT;
 105 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TX_DPL_PUT_MAX, &sfxge_tx_dpl_put_max);
 106 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tx_dpl_put_max, CTLFLAG_RDTUN,
 107            &sfxge_tx_dpl_put_max, 0,
 108            "Maximum number of any packets in deferred packet put-list");
 109
 110 #define SFXGE_PARAM_TSO_FW_ASSISTED     SFXGE_PARAM(tso_fw_assisted)
 111 static int sfxge_tso_fw_assisted = (SFXGE_FATSOV1 | SFXGE_FATSOV2);
 112 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TSO_FW_ASSISTED, &sfxge_tso_fw_assisted);
 113 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tso_fw_assisted, CTLFLAG_RDTUN,
 114            &sfxge_tso_fw_assisted, 0,
 115            "Bitmask of FW-assisted TSO allowed to use if supported by NIC firmware");
 116
 117
 118 static const struct {
 119         const char *name;
 120         size_t offset;
 121 } sfxge_tx_stats[] = {
 122 #define SFXGE_TX_STAT(name, member) \
 123         { #name, offsetof(struct sfxge_txq, member) }
 124         SFXGE_TX_STAT(tso_bursts, tso_bursts),
 125         SFXGE_TX_STAT(tso_packets, tso_packets),
 126         SFXGE_TX_STAT(tso_long_headers, tso_long_headers),
 127         SFXGE_TX_STAT(tso_pdrop_too_many, tso_pdrop_too_many),
 128         SFXGE_TX_STAT(tso_pdrop_no_rsrc, tso_pdrop_no_rsrc),
 129         SFXGE_TX_STAT(tx_collapses, collapses),
 130         SFXGE_TX_STAT(tx_drops, drops),
 131         SFXGE_TX_STAT(tx_get_overflow, get_overflow),
 132         SFXGE_TX_STAT(tx_get_non_tcp_overflow, get_non_tcp_overflow),
 133         SFXGE_TX_STAT(tx_put_overflow, put_overflow),
 134         SFXGE_TX_STAT(tx_netdown_drops, netdown_drops),
 135 };
 136
 137
 138 /* Forward declarations. */
 139 static void sfxge_tx_qdpl_service(struct sfxge_txq *txq);
 140 static void sfxge_tx_qlist_post(struct sfxge_txq *txq);
 141 static void sfxge_tx_qunblock(struct sfxge_txq *txq);
 142 static int sfxge_tx_queue_tso(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf,
 143                               const bus_dma_segment_t *dma_seg, int n_dma_seg,
 144                               int n_extra_descs);
 145
 146 static inline void
 147 sfxge_next_stmp(struct sfxge_txq *txq, struct sfxge_tx_mapping **pstmp)
 148 {
 149         KASSERT((*pstmp)->flags == 0, ("stmp flags are not 0"));
 150         if (__predict_false(*pstmp ==
 151                             &txq->stmp[txq->ptr_mask]))
 152                 *pstmp = &txq->stmp[0];
 153         else
 154                 (*pstmp)++;
 155 }
 156
 157 static int
 158 sfxge_tx_maybe_toggle_cksum_offload(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf,
 159                                     struct sfxge_tx_mapping **pstmp)
 160 {
 161         uint16_t new_hw_cksum_flags;
 162         efx_desc_t *desc;
 163
 164         if (mbuf->m_pkthdr.csum_flags &
 165             (CSUM_DELAY_DATA | CSUM_DELAY_DATA_IPV6 | CSUM_TSO)) {
 166                 /*
 167                  * We always set EFX_TXQ_CKSUM_IPV4 here because this
 168                  * configuration is the most useful, and this won't
 169                  * cause any trouble in case of IPv6 traffic anyway.
 170                  */
 171                 new_hw_cksum_flags = EFX_TXQ_CKSUM_IPV4 | EFX_TXQ_CKSUM_TCPUDP;
 172         } else if (mbuf->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_IP) {
 173                 new_hw_cksum_flags = EFX_TXQ_CKSUM_IPV4;
 174         } else {
 175                 new_hw_cksum_flags = 0;
 176         }
 177
 178         if (new_hw_cksum_flags == txq->hw_cksum_flags)
 179                 return (0);
 180
 181         desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc];
 182         efx_tx_qdesc_checksum_create(txq->common, new_hw_cksum_flags, desc);
 183         txq->hw_cksum_flags = new_hw_cksum_flags;
 184         txq->n_pend_desc++;
 185
 186         sfxge_next_stmp(txq, pstmp);
 187
 188         return (1);
 189 }
 190
 191 static int
 192 sfxge_tx_maybe_insert_tag(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf,
 193                           struct sfxge_tx_mapping **pstmp)
 194 {
 195         uint16_t this_tag = ((mbuf->m_flags & M_VLANTAG) ?
 196                              mbuf->m_pkthdr.ether_vtag :
 197                              0);
 198         efx_desc_t *desc;
 199
 200         if (this_tag == txq->hw_vlan_tci)
 201                 return (0);
 202
 203         desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc];
 204         efx_tx_qdesc_vlantci_create(txq->common, bswap16(this_tag), desc);
 205         txq->hw_vlan_tci = this_tag;
 206         txq->n_pend_desc++;
 207
 208         sfxge_next_stmp(txq, pstmp);
 209
 210         return (1);
 211 }
 212
 213 void
 214 sfxge_tx_qcomplete(struct sfxge_txq *txq, struct sfxge_evq *evq)
 215 {
 216         unsigned int completed;
 217
 218         SFXGE_EVQ_LOCK_ASSERT_OWNED(evq);
 219
 220         completed = txq->completed;
 221         while (completed != txq->pending) {
 222                 struct sfxge_tx_mapping *stmp;
 223                 unsigned int id;
 224
 225                 id = completed++ & txq->ptr_mask;
 226
 227                 stmp = &txq->stmp[id];
 228                 if (stmp->flags & TX_BUF_UNMAP) {
 229                         bus_dmamap_unload(txq->packet_dma_tag, stmp->map);
 230                         if (stmp->flags & TX_BUF_MBUF) {
 231                                 struct mbuf *m = stmp->u.mbuf;
 232                                 do
 233                                         m = m_free(m);
 234                                 while (m != NULL);
 235                         } else {
 236                                 free(stmp->u.heap_buf, M_SFXGE);
 237                         }
 238                         stmp->flags = 0;
 239                 }
 240         }
 241         txq->completed = completed;
 242
 243         /* Check whether we need to unblock the queue. */
 244         mb();
 245         if (txq->blocked) {
 246                 unsigned int level;
 247
 248                 level = txq->added - txq->completed;
 249                 if (level <= SFXGE_TXQ_UNBLOCK_LEVEL(txq->entries))
 250                         sfxge_tx_qunblock(txq);
 251         }
 252 }
 253
 254 static unsigned int
 255 sfxge_is_mbuf_non_tcp(struct mbuf *mbuf)
 256 {
 257         /* Absense of TCP checksum flags does not mean that it is non-TCP
 258          * but it should be true if user wants to achieve high throughput.
 259          */
 260         return (!(mbuf->m_pkthdr.csum_flags & (CSUM_IP_TCP | CSUM_IP6_TCP)));
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Reorder the put list and append it to the get list.
 265  */
 266 static void
 267 sfxge_tx_qdpl_swizzle(struct sfxge_txq *txq)
 268 {
 269         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 270         struct mbuf *mbuf, *get_next, **get_tailp;
 271         volatile uintptr_t *putp;
 272         uintptr_t put;
 273         unsigned int count;
 274         unsigned int non_tcp_count;
 275
 276         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 277
 278         stdp = &txq->dpl;
 279
 280         /* Acquire the put list. */
 281         putp = &stdp->std_put;
 282         put = atomic_readandclear_ptr(putp);
 283         mbuf = (void *)put;
 284
 285         if (mbuf == NULL)
 286                 return;
 287
 288         /* Reverse the put list. */
 289         get_tailp = &mbuf->m_nextpkt;
 290         get_next = NULL;
 291
 292         count = 0;
 293         non_tcp_count = 0;
 294         do {
 295                 struct mbuf *put_next;
 296
 297                 non_tcp_count += sfxge_is_mbuf_non_tcp(mbuf);
 298                 put_next = mbuf->m_nextpkt;
 299                 mbuf->m_nextpkt = get_next;
 300                 get_next = mbuf;
 301                 mbuf = put_next;
 302
 303                 count++;
 304         } while (mbuf != NULL);
 305
 306         if (count > stdp->std_put_hiwat)
 307                 stdp->std_put_hiwat = count;
 308
 309         /* Append the reversed put list to the get list. */
 310         KASSERT(*get_tailp == NULL, ("*get_tailp != NULL"));
 311         *stdp->std_getp = get_next;
 312         stdp->std_getp = get_tailp;
 313         stdp->std_get_count += count;
 314         stdp->std_get_non_tcp_count += non_tcp_count;
 315 }
 316
 317 static void
 318 sfxge_tx_qreap(struct sfxge_txq *txq)
 319 {
 320         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 321
 322         txq->reaped = txq->completed;
 323 }
 324
 325 static void
 326 sfxge_tx_qlist_post(struct sfxge_txq *txq)
 327 {
 328         unsigned int old_added;
 329         unsigned int block_level;
 330         unsigned int level;
 331         int rc;
 332
 333         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 334
 335         KASSERT(txq->n_pend_desc != 0, ("txq->n_pend_desc == 0"));
 336         KASSERT(txq->n_pend_desc <= txq->max_pkt_desc,
 337                 ("txq->n_pend_desc too large"));
 338         KASSERT(!txq->blocked, ("txq->blocked"));
 339
 340         old_added = txq->added;
 341
 342         /* Post the fragment list. */
 343         rc = efx_tx_qdesc_post(txq->common, txq->pend_desc, txq->n_pend_desc,
 344                           txq->reaped, &txq->added);
 345         KASSERT(rc == 0, ("efx_tx_qdesc_post() failed"));
 346
 347         /* If efx_tx_qdesc_post() had to refragment, our information about
 348          * buffers to free may be associated with the wrong
 349          * descriptors.
 350          */
 351         KASSERT(txq->added - old_added == txq->n_pend_desc,
 352                 ("efx_tx_qdesc_post() refragmented descriptors"));
 353
 354         level = txq->added - txq->reaped;
 355         KASSERT(level <= txq->entries, ("overfilled TX queue"));
 356
 357         /* Clear the fragment list. */
 358         txq->n_pend_desc = 0;
 359
 360         /*
 361          * Set the block level to ensure there is space to generate a
 362          * large number of descriptors for TSO.
 363          */
 364         block_level = EFX_TXQ_LIMIT(txq->entries) - txq->max_pkt_desc;
 365
 366         /* Have we reached the block level? */
 367         if (level < block_level)
 368                 return;
 369
 370         /* Reap, and check again */
 371         sfxge_tx_qreap(txq);
 372         level = txq->added - txq->reaped;
 373         if (level < block_level)
 374                 return;
 375
 376         txq->blocked = 1;
 377
 378         /*
 379          * Avoid a race with completion interrupt handling that could leave
 380          * the queue blocked.
 381          */
 382         mb();
 383         sfxge_tx_qreap(txq);
 384         level = txq->added - txq->reaped;
 385         if (level < block_level) {
 386                 mb();
 387                 txq->blocked = 0;
 388         }
 389 }
 390
 391 static int sfxge_tx_queue_mbuf(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf)
 392 {
 393         bus_dmamap_t *used_map;
 394         bus_dmamap_t map;
 395         bus_dma_segment_t dma_seg[SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG];
 396         unsigned int id;
 397         struct sfxge_tx_mapping *stmp;
 398         efx_desc_t *desc;
 399         int n_dma_seg;
 400         int rc;
 401         int i;
 402         int eop;
 403         uint16_t hw_cksum_flags_prev;
 404         uint16_t hw_vlan_tci_prev;
 405         int n_extra_descs;
 406
 407         KASSERT(!txq->blocked, ("txq->blocked"));
 408
 409 #if SFXGE_TX_PARSE_EARLY
 410         /*
 411          * If software TSO is used, we still need to copy packet header,
 412          * even if we have already parsed it early before enqueue.
 413          */
 414         if ((mbuf->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO) &&
 415             (txq->tso_fw_assisted == 0))
 416                 prefetch_read_many(mbuf->m_data);
 417 #else
 418         /*
 419          * Prefetch packet header since we need to parse it and extract
 420          * IP ID, TCP sequence number and flags.
 421          */
 422         if (mbuf->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)
 423                 prefetch_read_many(mbuf->m_data);
 424 #endif
 425
 426         if (__predict_false(txq->init_state != SFXGE_TXQ_STARTED)) {
 427                 rc = EINTR;
 428                 goto reject;
 429         }
 430
 431         /* Load the packet for DMA. */
 432         id = txq->added & txq->ptr_mask;
 433         stmp = &txq->stmp[id];
 434         rc = bus_dmamap_load_mbuf_sg(txq->packet_dma_tag, stmp->map,
 435                                      mbuf, dma_seg, &n_dma_seg, 0);
 436         if (rc == EFBIG) {
 437                 /* Try again. */
 438                 struct mbuf *new_mbuf = m_collapse(mbuf, M_NOWAIT,
 439                                                    SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG);
 440                 if (new_mbuf == NULL)
 441                         goto reject;
 442                 ++txq->collapses;
 443                 mbuf = new_mbuf;
 444                 rc = bus_dmamap_load_mbuf_sg(txq->packet_dma_tag,
 445                                              stmp->map, mbuf,
 446                                              dma_seg, &n_dma_seg, 0);
 447         }
 448         if (rc != 0)
 449                 goto reject;
 450
 451         /* Make the packet visible to the hardware. */
 452         bus_dmamap_sync(txq->packet_dma_tag, stmp->map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
 453
 454         used_map = &stmp->map;
 455
 456         hw_cksum_flags_prev = txq->hw_cksum_flags;
 457         hw_vlan_tci_prev = txq->hw_vlan_tci;
 458
 459         /*
 460          * The order of option descriptors, which are used to leverage VLAN tag
 461          * and checksum offloads, might be important. Changing checksum offload
 462          * between VLAN option and packet descriptors probably does not work.
 463          */
 464         n_extra_descs = sfxge_tx_maybe_toggle_cksum_offload(txq, mbuf, &stmp);
 465         n_extra_descs += sfxge_tx_maybe_insert_tag(txq, mbuf, &stmp);
 466
 467         if (mbuf->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO) {
 468                 rc = sfxge_tx_queue_tso(txq, mbuf, dma_seg, n_dma_seg,
 469                                         n_extra_descs);
 470                 if (rc < 0)
 471                         goto reject_mapped;
 472                 stmp = &txq->stmp[(rc - 1) & txq->ptr_mask];
 473         } else {
 474                 /* Add the mapping to the fragment list, and set flags
 475                  * for the buffer.
 476                  */
 477
 478                 i = 0;
 479                 for (;;) {
 480                         desc = &txq->pend_desc[i + n_extra_descs];
 481                         eop = (i == n_dma_seg - 1);
 482                         efx_tx_qdesc_dma_create(txq->common,
 483                                                 dma_seg[i].ds_addr,
 484                                                 dma_seg[i].ds_len,
 485                                                 eop,
 486                                                 desc);
 487                         if (eop)
 488                                 break;
 489                         i++;
 490                         sfxge_next_stmp(txq, &stmp);
 491                 }
 492                 txq->n_pend_desc = n_dma_seg + n_extra_descs;
 493         }
 494
 495         /*
 496          * If the mapping required more than one descriptor
 497          * then we need to associate the DMA map with the last
 498          * descriptor, not the first.
 499          */
 500         if (used_map != &stmp->map) {
 501                 map = stmp->map;
 502                 stmp->map = *used_map;
 503                 *used_map = map;
 504         }
 505
 506         stmp->u.mbuf = mbuf;
 507         stmp->flags = TX_BUF_UNMAP | TX_BUF_MBUF;
 508
 509         /* Post the fragment list. */
 510         sfxge_tx_qlist_post(txq);
 511
 512         return (0);
 513
 514 reject_mapped:
 515         txq->hw_vlan_tci = hw_vlan_tci_prev;
 516         txq->hw_cksum_flags = hw_cksum_flags_prev;
 517         bus_dmamap_unload(txq->packet_dma_tag, *used_map);
 518 reject:
 519         /* Drop the packet on the floor. */
 520         m_freem(mbuf);
 521         ++txq->drops;
 522
 523         return (rc);
 524 }
 525
 526 /*
 527  * Drain the deferred packet list into the transmit queue.
 528  */
 529 static void
 530 sfxge_tx_qdpl_drain(struct sfxge_txq *txq)
 531 {
 532         struct sfxge_softc *sc;
 533         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 534         struct mbuf *mbuf, *next;
 535         unsigned int count;
 536         unsigned int non_tcp_count;
 537         unsigned int pushed;
 538         int rc;
 539
 540         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 541
 542         sc = txq->sc;
 543         stdp = &txq->dpl;
 544         pushed = txq->added;
 545
 546         if (__predict_true(txq->init_state == SFXGE_TXQ_STARTED)) {
 547                 prefetch_read_many(sc->enp);
 548                 prefetch_read_many(txq->common);
 549         }
 550
 551         mbuf = stdp->std_get;
 552         count = stdp->std_get_count;
 553         non_tcp_count = stdp->std_get_non_tcp_count;
 554
 555         if (count > stdp->std_get_hiwat)
 556                 stdp->std_get_hiwat = count;
 557
 558         while (count != 0) {
 559                 KASSERT(mbuf != NULL, ("mbuf == NULL"));
 560
 561                 next = mbuf->m_nextpkt;
 562                 mbuf->m_nextpkt = NULL;
 563
 564                 ETHER_BPF_MTAP(sc->ifnet, mbuf); /* packet capture */
 565
 566                 if (next != NULL)
 567                         prefetch_read_many(next);
 568
 569                 rc = sfxge_tx_queue_mbuf(txq, mbuf);
 570                 --count;
 571                 non_tcp_count -= sfxge_is_mbuf_non_tcp(mbuf);
 572                 mbuf = next;
 573                 if (rc != 0)
 574                         continue;
 575
 576                 if (txq->blocked)
 577                         break;
 578
 579                 /* Push the fragments to the hardware in batches. */
 580                 if (txq->added - pushed >= SFXGE_TX_BATCH) {
 581                         efx_tx_qpush(txq->common, txq->added, pushed);
 582                         pushed = txq->added;
 583                 }
 584         }
 585
 586         if (count == 0) {
 587                 KASSERT(mbuf == NULL, ("mbuf != NULL"));
 588                 KASSERT(non_tcp_count == 0,
 589                         ("inconsistent TCP/non-TCP detection"));
 590                 stdp->std_get = NULL;
 591                 stdp->std_get_count = 0;
 592                 stdp->std_get_non_tcp_count = 0;
 593                 stdp->std_getp = &stdp->std_get;
 594         } else {
 595                 stdp->std_get = mbuf;
 596                 stdp->std_get_count = count;
 597                 stdp->std_get_non_tcp_count = non_tcp_count;
 598         }
 599
 600         if (txq->added != pushed)
 601                 efx_tx_qpush(txq->common, txq->added, pushed);
 602
 603         KASSERT(txq->blocked || stdp->std_get_count == 0,
 604                 ("queue unblocked but count is non-zero"));
 605 }
 606
 607 #define SFXGE_TX_QDPL_PENDING(_txq)     ((_txq)->dpl.std_put != 0)
 608
 609 /*
 610  * Service the deferred packet list.
 611  *
 612  * NOTE: drops the txq mutex!
 613  */
 614 static void
 615 sfxge_tx_qdpl_service(struct sfxge_txq *txq)
 616 {
 617         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 618
 619         do {
 620                 if (SFXGE_TX_QDPL_PENDING(txq))
 621                         sfxge_tx_qdpl_swizzle(txq);
 622
 623                 if (!txq->blocked)
 624                         sfxge_tx_qdpl_drain(txq);
 625
 626                 SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
 627         } while (SFXGE_TX_QDPL_PENDING(txq) &&
 628                  SFXGE_TXQ_TRYLOCK(txq));
 629 }
 630
 631 /*
 632  * Put a packet on the deferred packet get-list.
 633  */
 634 static int
 635 sfxge_tx_qdpl_put_locked(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf)
 636 {
 637         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 638
 639         stdp = &txq->dpl;
 640
 641         KASSERT(mbuf->m_nextpkt == NULL, ("mbuf->m_nextpkt != NULL"));
 642
 643         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 644
 645         if (stdp->std_get_count >= stdp->std_get_max) {
 646                 txq->get_overflow++;
 647                 return (ENOBUFS);
 648         }
 649         if (sfxge_is_mbuf_non_tcp(mbuf)) {
 650                 if (stdp->std_get_non_tcp_count >=
 651                     stdp->std_get_non_tcp_max) {
 652                         txq->get_non_tcp_overflow++;
 653                         return (ENOBUFS);
 654                 }
 655                 stdp->std_get_non_tcp_count++;
 656         }
 657
 658         *(stdp->std_getp) = mbuf;
 659         stdp->std_getp = &mbuf->m_nextpkt;
 660         stdp->std_get_count++;
 661
 662         return (0);
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Put a packet on the deferred packet put-list.
 667  *
 668  * We overload the csum_data field in the mbuf to keep track of this length
 669  * because there is no cheap alternative to avoid races.
 670  */
 671 static int
 672 sfxge_tx_qdpl_put_unlocked(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf)
 673 {
 674         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 675         volatile uintptr_t *putp;
 676         uintptr_t old;
 677         uintptr_t new;
 678         unsigned int put_count;
 679
 680         KASSERT(mbuf->m_nextpkt == NULL, ("mbuf->m_nextpkt != NULL"));
 681
 682         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_NOTOWNED(txq);
 683
 684         stdp = &txq->dpl;
 685         putp = &stdp->std_put;
 686         new = (uintptr_t)mbuf;
 687
 688         do {
 689                 old = *putp;
 690                 if (old != 0) {
 691                         struct mbuf *mp = (struct mbuf *)old;
 692                         put_count = mp->m_pkthdr.csum_data;
 693                 } else
 694                         put_count = 0;
 695                 if (put_count >= stdp->std_put_max) {
 696                         atomic_add_long(&txq->put_overflow, 1);
 697                         return (ENOBUFS);
 698                 }
 699                 mbuf->m_pkthdr.csum_data = put_count + 1;
 700                 mbuf->m_nextpkt = (void *)old;
 701         } while (atomic_cmpset_ptr(putp, old, new) == 0);
 702
 703         return (0);
 704 }
 705
 706 /*
 707  * Called from if_transmit - will try to grab the txq lock and enqueue to the
 708  * put list if it succeeds, otherwise try to push onto the defer list if space.
 709  */
 710 static int
 711 sfxge_tx_packet_add(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *m)
 712 {
 713         int rc;
 714
 715         if (!SFXGE_LINK_UP(txq->sc)) {
 716                 atomic_add_long(&txq->netdown_drops, 1);
 717                 return (ENETDOWN);
 718         }
 719
 720         /*
 721          * Try to grab the txq lock.  If we are able to get the lock,
 722          * the packet will be appended to the "get list" of the deferred
 723          * packet list.  Otherwise, it will be pushed on the "put list".
 724          */
 725         if (SFXGE_TXQ_TRYLOCK(txq)) {
 726                 /* First swizzle put-list to get-list to keep order */
 727                 sfxge_tx_qdpl_swizzle(txq);
 728
 729                 rc = sfxge_tx_qdpl_put_locked(txq, m);
 730
 731                 /* Try to service the list. */
 732                 sfxge_tx_qdpl_service(txq);
 733                 /* Lock has been dropped. */
 734         } else {
 735                 rc = sfxge_tx_qdpl_put_unlocked(txq, m);
 736
 737                 /*
 738                  * Try to grab the lock again.
 739                  *
 740                  * If we are able to get the lock, we need to process
 741                  * the deferred packet list.  If we are not able to get
 742                  * the lock, another thread is processing the list.
 743                  */
 744                 if ((rc == 0) && SFXGE_TXQ_TRYLOCK(txq)) {
 745                         sfxge_tx_qdpl_service(txq);
 746                         /* Lock has been dropped. */
 747                 }
 748         }
 749
 750         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_NOTOWNED(txq);
 751
 752         return (rc);
 753 }
 754
 755 static void
 756 sfxge_tx_qdpl_flush(struct sfxge_txq *txq)
 757 {
 758         struct sfxge_tx_dpl *stdp = &txq->dpl;
 759         struct mbuf *mbuf, *next;
 760
 761         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
 762
 763         sfxge_tx_qdpl_swizzle(txq);
 764         for (mbuf = stdp->std_get; mbuf != NULL; mbuf = next) {
 765                 next = mbuf->m_nextpkt;
 766                 m_freem(mbuf);
 767         }
 768         stdp->std_get = NULL;
 769         stdp->std_get_count = 0;
 770         stdp->std_get_non_tcp_count = 0;
 771         stdp->std_getp = &stdp->std_get;
 772
 773         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
 774 }
 775
 776 void
 777 sfxge_if_qflush(struct ifnet *ifp)
 778 {
 779         struct sfxge_softc *sc;
 780         unsigned int i;
 781
 782         sc = ifp->if_softc;
 783
 784         for (i = 0; i < sc->txq_count; i++)
 785                 sfxge_tx_qdpl_flush(sc->txq[i]);
 786 }
 787
 788 #if SFXGE_TX_PARSE_EARLY
 789
 790 /* There is little space for user data in mbuf pkthdr, so we
 791  * use l*hlen fields which are not used by the driver otherwise
 792  * to store header offsets.
 793  * The fields are 8-bit, but it's ok, no header may be longer than 255 bytes.
 794  */
 795
 796
 797 #define TSO_MBUF_PROTO(_mbuf)    ((_mbuf)->m_pkthdr.PH_loc.sixteen[0])
 798 /* We abuse l5hlen here because PH_loc can hold only 64 bits of data */
 799 #define TSO_MBUF_FLAGS(_mbuf)    ((_mbuf)->m_pkthdr.l5hlen)
 800 #define TSO_MBUF_PACKETID(_mbuf) ((_mbuf)->m_pkthdr.PH_loc.sixteen[1])
 801 #define TSO_MBUF_SEQNUM(_mbuf)   ((_mbuf)->m_pkthdr.PH_loc.thirtytwo[1])
 802
 803 static void sfxge_parse_tx_packet(struct mbuf *mbuf)
 804 {
 805         struct ether_header *eh = mtod(mbuf, struct ether_header *);
 806         const struct tcphdr *th;
 807         struct tcphdr th_copy;
 808
 809         /* Find network protocol and header */
 810         TSO_MBUF_PROTO(mbuf) = eh->ether_type;
 811         if (TSO_MBUF_PROTO(mbuf) == htons(ETHERTYPE_VLAN)) {
 812                 struct ether_vlan_header *veh =
 813                         mtod(mbuf, struct ether_vlan_header *);
 814                 TSO_MBUF_PROTO(mbuf) = veh->evl_proto;
 815                 mbuf->m_pkthdr.l2hlen = sizeof(*veh);
 816         } else {
 817                 mbuf->m_pkthdr.l2hlen = sizeof(*eh);
 818         }
 819
 820         /* Find TCP header */
 821         if (TSO_MBUF_PROTO(mbuf) == htons(ETHERTYPE_IP)) {
 822                 const struct ip *iph = (const struct ip *)mtodo(mbuf, mbuf->m_pkthdr.l2hlen);
 823
 824                 KASSERT(iph->ip_p == IPPROTO_TCP,
 825                         ("TSO required on non-TCP packet"));
 826                 mbuf->m_pkthdr.l3hlen = mbuf->m_pkthdr.l2hlen + 4 * iph->ip_hl;
 827                 TSO_MBUF_PACKETID(mbuf) = iph->ip_id;
 828         } else {
 829                 KASSERT(TSO_MBUF_PROTO(mbuf) == htons(ETHERTYPE_IPV6),
 830                         ("TSO required on non-IP packet"));
 831                 KASSERT(((const struct ip6_hdr *)mtodo(mbuf, mbuf->m_pkthdr.l2hlen))->ip6_nxt ==
 832                         IPPROTO_TCP,
 833                         ("TSO required on non-TCP packet"));
 834                 mbuf->m_pkthdr.l3hlen = mbuf->m_pkthdr.l2hlen + sizeof(struct ip6_hdr);
 835                 TSO_MBUF_PACKETID(mbuf) = 0;
 836         }
 837
 838         KASSERT(mbuf->m_len >= mbuf->m_pkthdr.l3hlen,
 839                 ("network header is fragmented in mbuf"));
 840
 841         /* We need TCP header including flags (window is the next) */
 842         if (mbuf->m_len < mbuf->m_pkthdr.l3hlen + offsetof(struct tcphdr, th_win)) {
 843                 m_copydata(mbuf, mbuf->m_pkthdr.l3hlen, sizeof(th_copy),
 844                            (caddr_t)&th_copy);
 845                 th = &th_copy;
 846         } else {
 847                 th = (const struct tcphdr *)mtodo(mbuf, mbuf->m_pkthdr.l3hlen);
 848         }
 849
 850         mbuf->m_pkthdr.l4hlen = mbuf->m_pkthdr.l3hlen + 4 * th->th_off;
 851         TSO_MBUF_SEQNUM(mbuf) = ntohl(th->th_seq);
 852
 853         /* These flags must not be duplicated */
 854         /*
 855          * RST should not be duplicated as well, but FreeBSD kernel
 856          * generates TSO packets with RST flag. So, do not assert
 857          * its absence.
 858          */
 859         KASSERT(!(th->th_flags & (TH_URG | TH_SYN)),
 860                 ("incompatible TCP flag 0x%x on TSO packet",
 861                  th->th_flags & (TH_URG | TH_SYN)));
 862         TSO_MBUF_FLAGS(mbuf) = th->th_flags;
 863 }
 864 #endif
 865
 866 /*
 867  * TX start -- called by the stack.
 868  */
 869 int
 870 sfxge_if_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
 871 {
 872         struct sfxge_softc *sc;
 873         struct sfxge_txq *txq;
 874         int rc;
 875
 876         sc = (struct sfxge_softc *)ifp->if_softc;
 877
 878         /*
 879          * Transmit may be called when interface is up from the kernel
 880          * point of view, but not yet up (in progress) from the driver
 881          * point of view. I.e. link aggregation bring up.
 882          * Transmit may be called when interface is up from the driver
 883          * point of view, but already down from the kernel point of
 884          * view. I.e. Rx when interface shutdown is in progress.
 885          */
 886         KASSERT((ifp->if_flags & IFF_UP) || (sc->if_flags & IFF_UP),
 887                 ("interface not up"));
 888
 889         /* Pick the desired transmit queue. */
 890         if (sc->txq_dynamic_cksum_toggle_supported |
 891             (m->m_pkthdr.csum_flags &
 892              (CSUM_DELAY_DATA | CSUM_TCP_IPV6 | CSUM_UDP_IPV6 | CSUM_TSO))) {
 893                 int index = 0;
 894
 895                 /* check if flowid is set */
 896                 if (M_HASHTYPE_GET(m) != M_HASHTYPE_NONE) {
 897                         uint32_t hash = m->m_pkthdr.flowid;
 898                         uint32_t idx = hash % nitems(sc->rx_indir_table);
 899
 900                         index = sc->rx_indir_table[idx];
 901                 }
 902 #if SFXGE_TX_PARSE_EARLY
 903                 if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)
 904                         sfxge_parse_tx_packet(m);
 905 #endif
 906                 index += (sc->txq_dynamic_cksum_toggle_supported == B_FALSE) ?
 907                          SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM : 0;
 908                 txq = sc->txq[index];
 909         } else if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_IP) {
 910                 txq = sc->txq[SFXGE_TXQ_IP_CKSUM];
 911         } else {
 912                 txq = sc->txq[SFXGE_TXQ_NON_CKSUM];
 913         }
 914
 915         rc = sfxge_tx_packet_add(txq, m);
 916         if (rc != 0)
 917                 m_freem(m);
 918
 919         return (rc);
 920 }
 921
 922 /*
 923  * Software "TSO".  Not quite as good as doing it in hardware, but
 924  * still faster than segmenting in the stack.
 925  */
 926
 927 struct sfxge_tso_state {
 928         /* Output position */
 929         unsigned out_len;       /* Remaining length in current segment */
 930         unsigned seqnum;        /* Current sequence number */
 931         unsigned packet_space;  /* Remaining space in current packet */
 932         unsigned segs_space;    /* Remaining number of DMA segments
 933                                    for the packet (FATSOv2 only) */
 934
 935         /* Input position */
 936         uint64_t dma_addr;      /* DMA address of current position */
 937         unsigned in_len;        /* Remaining length in current mbuf */
 938
 939         const struct mbuf *mbuf; /* Input mbuf (head of chain) */
 940         u_short protocol;       /* Network protocol (after VLAN decap) */
 941         ssize_t nh_off;         /* Offset of network header */
 942         ssize_t tcph_off;       /* Offset of TCP header */
 943         unsigned header_len;    /* Number of bytes of header */
 944         unsigned seg_size;      /* TCP segment size */
 945         int fw_assisted;        /* Use FW-assisted TSO */
 946         u_short packet_id;      /* IPv4 packet ID from the original packet */
 947         uint8_t tcp_flags;      /* TCP flags */
 948         efx_desc_t header_desc; /* Precomputed header descriptor for
 949                                  * FW-assisted TSO */
 950 };
 951
 952 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
 953 static const struct ip *tso_iph(const struct sfxge_tso_state *tso)
 954 {
 955         KASSERT(tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IP),
 956                 ("tso_iph() in non-IPv4 state"));
 957         return (const struct ip *)(tso->mbuf->m_data + tso->nh_off);
 958 }
 959
 960 static __unused const struct ip6_hdr *tso_ip6h(const struct sfxge_tso_state *tso)
 961 {
 962         KASSERT(tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IPV6),
 963                 ("tso_ip6h() in non-IPv6 state"));
 964         return (const struct ip6_hdr *)(tso->mbuf->m_data + tso->nh_off);
 965 }
 966
 967 static const struct tcphdr *tso_tcph(const struct sfxge_tso_state *tso)
 968 {
 969         return (const struct tcphdr *)(tso->mbuf->m_data + tso->tcph_off);
 970 }
 971 #endif
 972
 973
 974 /* Size of preallocated TSO header buffers.  Larger blocks must be
 975  * allocated from the heap.
 976  */
 977 #define TSOH_STD_SIZE   128
 978
 979 /* At most half the descriptors in the queue at any time will refer to
 980  * a TSO header buffer, since they must always be followed by a
 981  * payload descriptor referring to an mbuf.
 982  */
 983 #define TSOH_COUNT(_txq_entries)        ((_txq_entries) / 2u)
 984 #define TSOH_PER_PAGE   (PAGE_SIZE / TSOH_STD_SIZE)
 985 #define TSOH_PAGE_COUNT(_txq_entries)   \
 986         ((TSOH_COUNT(_txq_entries) + TSOH_PER_PAGE - 1) / TSOH_PER_PAGE)
 987
 988 static int tso_init(struct sfxge_txq *txq)
 989 {
 990         struct sfxge_softc *sc = txq->sc;
 991         unsigned int tsoh_page_count = TSOH_PAGE_COUNT(sc->txq_entries);
 992         int i, rc;
 993
 994         /* Allocate TSO header buffers */
 995         txq->tsoh_buffer = malloc(tsoh_page_count * sizeof(txq->tsoh_buffer[0]),
 996                                   M_SFXGE, M_WAITOK);
 997
 998         for (i = 0; i < tsoh_page_count; i++) {
 999                 rc = sfxge_dma_alloc(sc, PAGE_SIZE, &txq->tsoh_buffer[i]);
1000                 if (rc != 0)
1001                         goto fail;
1002         }
1003
1004         return (0);
1005
1006 fail:
1007         while (i-- > 0)
1008                 sfxge_dma_free(&txq->tsoh_buffer[i]);
1009         free(txq->tsoh_buffer, M_SFXGE);
1010         txq->tsoh_buffer = NULL;
1011         return (rc);
1012 }
1013
1014 static void tso_fini(struct sfxge_txq *txq)
1015 {
1016         int i;
1017
1018         if (txq->tsoh_buffer != NULL) {
1019                 for (i = 0; i < TSOH_PAGE_COUNT(txq->sc->txq_entries); i++)
1020                         sfxge_dma_free(&txq->tsoh_buffer[i]);
1021                 free(txq->tsoh_buffer, M_SFXGE);
1022         }
1023 }
1024
1025 static void tso_start(struct sfxge_txq *txq, struct sfxge_tso_state *tso,
1026                       const bus_dma_segment_t *hdr_dma_seg,
1027                       struct mbuf *mbuf)
1028 {
1029         const efx_nic_cfg_t *encp = efx_nic_cfg_get(txq->sc->enp);
1030 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
1031         struct ether_header *eh = mtod(mbuf, struct ether_header *);
1032         const struct tcphdr *th;
1033         struct tcphdr th_copy;
1034 #endif
1035
1036         tso->fw_assisted = txq->tso_fw_assisted;
1037         tso->mbuf = mbuf;
1038
1039         /* Find network protocol and header */
1040 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
1041         tso->protocol = eh->ether_type;
1042         if (tso->protocol == htons(ETHERTYPE_VLAN)) {
1043                 struct ether_vlan_header *veh =
1044                         mtod(mbuf, struct ether_vlan_header *);
1045                 tso->protocol = veh->evl_proto;
1046                 tso->nh_off = sizeof(*veh);
1047         } else {
1048                 tso->nh_off = sizeof(*eh);
1049         }
1050 #else
1051         tso->protocol = TSO_MBUF_PROTO(mbuf);
1052         tso->nh_off = mbuf->m_pkthdr.l2hlen;
1053         tso->tcph_off = mbuf->m_pkthdr.l3hlen;
1054         tso->packet_id = ntohs(TSO_MBUF_PACKETID(mbuf));
1055 #endif
1056
1057 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
1058         /* Find TCP header */
1059         if (tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IP)) {
1060                 KASSERT(tso_iph(tso)->ip_p == IPPROTO_TCP,
1061                         ("TSO required on non-TCP packet"));
1062                 tso->tcph_off = tso->nh_off + 4 * tso_iph(tso)->ip_hl;
1063                 tso->packet_id = ntohs(tso_iph(tso)->ip_id);
1064         } else {
1065                 KASSERT(tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IPV6),
1066                         ("TSO required on non-IP packet"));
1067                 KASSERT(tso_ip6h(tso)->ip6_nxt == IPPROTO_TCP,
1068                         ("TSO required on non-TCP packet"));
1069                 tso->tcph_off = tso->nh_off + sizeof(struct ip6_hdr);
1070                 tso->packet_id = 0;
1071         }
1072 #endif
1073
1074
1075         if (tso->fw_assisted &&
1076             __predict_false(tso->tcph_off >
1077                             encp->enc_tx_tso_tcp_header_offset_limit)) {
1078                 tso->fw_assisted = 0;
1079         }
1080
1081
1082 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
1083         KASSERT(mbuf->m_len >= tso->tcph_off,
1084                 ("network header is fragmented in mbuf"));
1085         /* We need TCP header including flags (window is the next) */
1086         if (mbuf->m_len < tso->tcph_off + offsetof(struct tcphdr, th_win)) {
1087                 m_copydata(tso->mbuf, tso->tcph_off, sizeof(th_copy),
1088                            (caddr_t)&th_copy);
1089                 th = &th_copy;
1090         } else {
1091                 th = tso_tcph(tso);
1092         }
1093         tso->header_len = tso->tcph_off + 4 * th->th_off;
1094 #else
1095         tso->header_len = mbuf->m_pkthdr.l4hlen;
1096 #endif
1097         tso->seg_size = mbuf->m_pkthdr.tso_segsz;
1098
1099 #if !SFXGE_TX_PARSE_EARLY
1100         tso->seqnum = ntohl(th->th_seq);
1101
1102         /* These flags must not be duplicated */
1103         /*
1104          * RST should not be duplicated as well, but FreeBSD kernel
1105          * generates TSO packets with RST flag. So, do not assert
1106          * its absence.
1107          */
1108         KASSERT(!(th->th_flags & (TH_URG | TH_SYN)),
1109                 ("incompatible TCP flag 0x%x on TSO packet",
1110                  th->th_flags & (TH_URG | TH_SYN)));
1111         tso->tcp_flags = th->th_flags;
1112 #else
1113         tso->seqnum = TSO_MBUF_SEQNUM(mbuf);
1114         tso->tcp_flags = TSO_MBUF_FLAGS(mbuf);
1115 #endif
1116
1117         tso->out_len = mbuf->m_pkthdr.len - tso->header_len;
1118
1119         if (tso->fw_assisted) {
1120                 if (hdr_dma_seg->ds_len >= tso->header_len)
1121                         efx_tx_qdesc_dma_create(txq->common,
1122                                                 hdr_dma_seg->ds_addr,
1123                                                 tso->header_len,
1124                                                 B_FALSE,
1125                                                 &tso->header_desc);
1126                 else
1127                         tso->fw_assisted = 0;
1128         }
1129 }
1130
1131 /*
1132  * tso_fill_packet_with_fragment - form descriptors for the current fragment
1133  *
1134  * Form descriptors for the current fragment, until we reach the end
1135  * of fragment or end-of-packet.  Return 0 on success, 1 if not enough
1136  * space.
1137  */
1138 static void tso_fill_packet_with_fragment(struct sfxge_txq *txq,
1139                                           struct sfxge_tso_state *tso)
1140 {
1141         efx_desc_t *desc;
1142         int n;
1143         uint64_t dma_addr = tso->dma_addr;
1144         boolean_t eop;
1145
1146         if (tso->in_len == 0 || tso->packet_space == 0)
1147                 return;
1148
1149         KASSERT(tso->in_len > 0, ("TSO input length went negative"));
1150         KASSERT(tso->packet_space > 0, ("TSO packet space went negative"));
1151
1152         if (tso->fw_assisted & SFXGE_FATSOV2) {
1153                 n = tso->in_len;
1154                 tso->out_len -= n;
1155                 tso->seqnum += n;
1156                 tso->in_len = 0;
1157                 if (n < tso->packet_space) {
1158                         tso->packet_space -= n;
1159                         tso->segs_space--;
1160                 } else {
1161                         tso->packet_space = tso->seg_size -
1162                             (n - tso->packet_space) % tso->seg_size;
1163                         tso->segs_space =
1164                             EFX_TX_FATSOV2_DMA_SEGS_PER_PKT_MAX - 1 -
1165                             (tso->packet_space != tso->seg_size);
1166                 }
1167         } else {
1168                 n = min(tso->in_len, tso->packet_space);
1169                 tso->packet_space -= n;
1170                 tso->out_len -= n;
1171                 tso->dma_addr += n;
1172                 tso->in_len -= n;
1173         }
1174
1175         /*
1176          * It is OK to use binary OR below to avoid extra branching
1177          * since all conditions may always be checked.
1178          */
1179         eop = (tso->out_len == 0) | (tso->packet_space == 0) |
1180             (tso->segs_space == 0);
1181
1182         desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc++];
1183         efx_tx_qdesc_dma_create(txq->common, dma_addr, n, eop, desc);
1184 }
1185
1186 /* Callback from bus_dmamap_load() for long TSO headers. */
1187 static void tso_map_long_header(void *dma_addr_ret,
1188                                 bus_dma_segment_t *segs, int nseg,
1189                                 int error)
1190 {
1191         *(uint64_t *)dma_addr_ret = ((__predict_true(error == 0) &&
1192                                       __predict_true(nseg == 1)) ?
1193                                      segs->ds_addr : 0);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * tso_start_new_packet - generate a new header and prepare for the new packet
1198  *
1199  * Generate a new header and prepare for the new packet.  Return 0 on
1200  * success, or an error code if failed to alloc header.
1201  */
1202 static int tso_start_new_packet(struct sfxge_txq *txq,
1203                                 struct sfxge_tso_state *tso,
1204                                 unsigned int *idp)
1205 {
1206         unsigned int id = *idp;
1207         struct tcphdr *tsoh_th;
1208         unsigned ip_length;
1209         caddr_t header;
1210         uint64_t dma_addr;
1211         bus_dmamap_t map;
1212         efx_desc_t *desc;
1213         int rc;
1214
1215         if (tso->fw_assisted) {
1216                 if (tso->fw_assisted & SFXGE_FATSOV2) {
1217                         /* Add 2 FATSOv2 option descriptors */
1218                         desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc];
1219                         efx_tx_qdesc_tso2_create(txq->common,
1220                                                  tso->packet_id,
1221                                                  tso->seqnum,
1222                                                  tso->seg_size,
1223                                                  desc,
1224                                                  EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS);
1225                         desc += EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS;
1226                         txq->n_pend_desc += EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS;
1227                         KASSERT(txq->stmp[id].flags == 0, ("stmp flags are not 0"));
1228                         id = (id + EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS) & txq->ptr_mask;
1229
1230                         tso->segs_space =
1231                             EFX_TX_FATSOV2_DMA_SEGS_PER_PKT_MAX - 1;
1232                 } else {
1233                         uint8_t tcp_flags = tso->tcp_flags;
1234
1235                         if (tso->out_len > tso->seg_size)
1236                                 tcp_flags &= ~(TH_FIN | TH_PUSH);
1237
1238                         /* Add FATSOv1 option descriptor */
1239                         desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc++];
1240                         efx_tx_qdesc_tso_create(txq->common,
1241                                                 tso->packet_id,
1242                                                 tso->seqnum,
1243                                                 tcp_flags,
1244                                                 desc++);
1245                         KASSERT(txq->stmp[id].flags == 0, ("stmp flags are not 0"));
1246                         id = (id + 1) & txq->ptr_mask;
1247
1248                         tso->seqnum += tso->seg_size;
1249                         tso->segs_space = UINT_MAX;
1250                 }
1251
1252                 /* Header DMA descriptor */
1253                 *desc = tso->header_desc;
1254                 txq->n_pend_desc++;
1255                 KASSERT(txq->stmp[id].flags == 0, ("stmp flags are not 0"));
1256                 id = (id + 1) & txq->ptr_mask;
1257         } else {
1258                 /* Allocate a DMA-mapped header buffer. */
1259                 if (__predict_true(tso->header_len <= TSOH_STD_SIZE)) {
1260                         unsigned int page_index = (id / 2) / TSOH_PER_PAGE;
1261                         unsigned int buf_index = (id / 2) % TSOH_PER_PAGE;
1262
1263                         header = (txq->tsoh_buffer[page_index].esm_base +
1264                                   buf_index * TSOH_STD_SIZE);
1265                         dma_addr = (txq->tsoh_buffer[page_index].esm_addr +
1266                                     buf_index * TSOH_STD_SIZE);
1267                         map = txq->tsoh_buffer[page_index].esm_map;
1268
1269                         KASSERT(txq->stmp[id].flags == 0,
1270                                 ("stmp flags are not 0"));
1271                 } else {
1272                         struct sfxge_tx_mapping *stmp = &txq->stmp[id];
1273
1274                         /* We cannot use bus_dmamem_alloc() as that may sleep */
1275                         header = malloc(tso->header_len, M_SFXGE, M_NOWAIT);
1276                         if (__predict_false(!header))
1277                                 return (ENOMEM);
1278                         rc = bus_dmamap_load(txq->packet_dma_tag, stmp->map,
1279                                              header, tso->header_len,
1280                                              tso_map_long_header, &dma_addr,
1281                                              BUS_DMA_NOWAIT);
1282                         if (__predict_false(dma_addr == 0)) {
1283                                 if (rc == 0) {
1284                                         /* Succeeded but got >1 segment */
1285                                         bus_dmamap_unload(txq->packet_dma_tag,
1286                                                           stmp->map);
1287                                         rc = EINVAL;
1288                                 }
1289                                 free(header, M_SFXGE);
1290                                 return (rc);
1291                         }
1292                         map = stmp->map;
1293
1294                         txq->tso_long_headers++;
1295                         stmp->u.heap_buf = header;
1296                         stmp->flags = TX_BUF_UNMAP;
1297                 }
1298
1299                 tsoh_th = (struct tcphdr *)(header + tso->tcph_off);
1300
1301                 /* Copy and update the headers. */
1302                 m_copydata(tso->mbuf, 0, tso->header_len, header);
1303
1304                 tsoh_th->th_seq = htonl(tso->seqnum);
1305                 tso->seqnum += tso->seg_size;
1306                 if (tso->out_len > tso->seg_size) {
1307                         /* This packet will not finish the TSO burst. */
1308                         ip_length = tso->header_len - tso->nh_off + tso->seg_size;
1309                         tsoh_th->th_flags &= ~(TH_FIN | TH_PUSH);
1310                 } else {
1311                         /* This packet will be the last in the TSO burst. */
1312                         ip_length = tso->header_len - tso->nh_off + tso->out_len;
1313                 }
1314
1315                 if (tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IP)) {
1316                         struct ip *tsoh_iph = (struct ip *)(header + tso->nh_off);
1317                         tsoh_iph->ip_len = htons(ip_length);
1318                         /* XXX We should increment ip_id, but FreeBSD doesn't
1319                          * currently allocate extra IDs for multiple segments.
1320                          */
1321                 } else {
1322                         struct ip6_hdr *tsoh_iph =
1323                                 (struct ip6_hdr *)(header + tso->nh_off);
1324                         tsoh_iph->ip6_plen = htons(ip_length - sizeof(*tsoh_iph));
1325                 }
1326
1327                 /* Make the header visible to the hardware. */
1328                 bus_dmamap_sync(txq->packet_dma_tag, map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
1329
1330                 /* Form a descriptor for this header. */
1331                 desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc++];
1332                 efx_tx_qdesc_dma_create(txq->common,
1333                                         dma_addr,
1334                                         tso->header_len,
1335                                         0,
1336                                         desc);
1337                 id = (id + 1) & txq->ptr_mask;
1338
1339                 tso->segs_space = UINT_MAX;
1340         }
1341         tso->packet_space = tso->seg_size;
1342         txq->tso_packets++;
1343         *idp = id;
1344
1345         return (0);
1346 }
1347
1348 static int
1349 sfxge_tx_queue_tso(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf,
1350                    const bus_dma_segment_t *dma_seg, int n_dma_seg,
1351                    int n_extra_descs)
1352 {
1353         struct sfxge_tso_state tso;
1354         unsigned int id;
1355         unsigned skipped = 0;
1356
1357         tso_start(txq, &tso, dma_seg, mbuf);
1358
1359         while (dma_seg->ds_len + skipped <= tso.header_len) {
1360                 skipped += dma_seg->ds_len;
1361                 --n_dma_seg;
1362                 KASSERT(n_dma_seg, ("no payload found in TSO packet"));
1363                 ++dma_seg;
1364         }
1365         tso.in_len = dma_seg->ds_len - (tso.header_len - skipped);
1366         tso.dma_addr = dma_seg->ds_addr + (tso.header_len - skipped);
1367
1368         id = (txq->added + n_extra_descs) & txq->ptr_mask;
1369         if (__predict_false(tso_start_new_packet(txq, &tso, &id)))
1370                 return (-1);
1371
1372         while (1) {
1373                 tso_fill_packet_with_fragment(txq, &tso);
1374                 /* Exactly one DMA descriptor is added */
1375                 KASSERT(txq->stmp[id].flags == 0, ("stmp flags are not 0"));
1376                 id = (id + 1) & txq->ptr_mask;
1377
1378                 /* Move onto the next fragment? */
1379                 if (tso.in_len == 0) {
1380                         --n_dma_seg;
1381                         if (n_dma_seg == 0)
1382                                 break;
1383                         ++dma_seg;
1384                         tso.in_len = dma_seg->ds_len;
1385                         tso.dma_addr = dma_seg->ds_addr;
1386                 }
1387
1388                 /* End of packet? */
1389                 if ((tso.packet_space == 0) | (tso.segs_space == 0)) {
1390                         unsigned int n_fatso_opt_desc =
1391                             (tso.fw_assisted & SFXGE_FATSOV2) ?
1392                             EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS :
1393                             (tso.fw_assisted & SFXGE_FATSOV1) ? 1 : 0;
1394
1395                         /* If the queue is now full due to tiny MSS,
1396                          * or we can't create another header, discard
1397                          * the remainder of the input mbuf but do not
1398                          * roll back the work we have done.
1399                          */
1400                         if (txq->n_pend_desc + n_fatso_opt_desc +
1401                             1 /* header */ + n_dma_seg > txq->max_pkt_desc) {
1402                                 txq->tso_pdrop_too_many++;
1403                                 break;
1404                         }
1405                         if (__predict_false(tso_start_new_packet(txq, &tso,
1406                                                                  &id))) {
1407                                 txq->tso_pdrop_no_rsrc++;
1408                                 break;
1409                         }
1410                 }
1411         }
1412
1413         txq->tso_bursts++;
1414         return (id);
1415 }
1416
1417 static void
1418 sfxge_tx_qunblock(struct sfxge_txq *txq)
1419 {
1420         struct sfxge_softc *sc;
1421         struct sfxge_evq *evq;
1422
1423         sc = txq->sc;
1424         evq = sc->evq[txq->evq_index];
1425
1426         SFXGE_EVQ_LOCK_ASSERT_OWNED(evq);
1427
1428         if (__predict_false(txq->init_state != SFXGE_TXQ_STARTED))
1429                 return;
1430
1431         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1432
1433         if (txq->blocked) {
1434                 unsigned int level;
1435
1436                 level = txq->added - txq->completed;
1437                 if (level <= SFXGE_TXQ_UNBLOCK_LEVEL(txq->entries)) {
1438                         /* reaped must be in sync with blocked */
1439                         sfxge_tx_qreap(txq);
1440                         txq->blocked = 0;
1441                 }
1442         }
1443
1444         sfxge_tx_qdpl_service(txq);
1445         /* note: lock has been dropped */
1446 }
1447
1448 void
1449 sfxge_tx_qflush_done(struct sfxge_txq *txq)
1450 {
1451
1452         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_DONE;
1453 }
1454
1455 static void
1456 sfxge_tx_qstop(struct sfxge_softc *sc, unsigned int index)
1457 {
1458         struct sfxge_txq *txq;
1459         struct sfxge_evq *evq;
1460         unsigned int count;
1461
1462         SFXGE_ADAPTER_LOCK_ASSERT_OWNED(sc);
1463
1464         txq = sc->txq[index];
1465         evq = sc->evq[txq->evq_index];
1466
1467         SFXGE_EVQ_LOCK(evq);
1468         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1469
1470         KASSERT(txq->init_state == SFXGE_TXQ_STARTED,
1471             ("txq->init_state != SFXGE_TXQ_STARTED"));
1472
1473         txq->init_state = SFXGE_TXQ_INITIALIZED;
1474
1475         if (txq->flush_state != SFXGE_FLUSH_DONE) {
1476                 txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_PENDING;
1477
1478                 SFXGE_EVQ_UNLOCK(evq);
1479                 SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
1480
1481                 /* Flush the transmit queue. */
1482                 if (efx_tx_qflush(txq->common) != 0) {
1483                         log(LOG_ERR, "%s: Flushing Tx queue %u failed\n",
1484                             device_get_nameunit(sc->dev), index);
1485                         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_DONE;
1486                 } else {
1487                         count = 0;
1488                         do {
1489                                 /* Spin for 100ms. */
1490                                 DELAY(100000);
1491                                 if (txq->flush_state != SFXGE_FLUSH_PENDING)
1492                                         break;
1493                         } while (++count < 20);
1494                 }
1495                 SFXGE_EVQ_LOCK(evq);
1496                 SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1497
1498                 KASSERT(txq->flush_state != SFXGE_FLUSH_FAILED,
1499                     ("txq->flush_state == SFXGE_FLUSH_FAILED"));
1500
1501                 if (txq->flush_state != SFXGE_FLUSH_DONE) {
1502                         /* Flush timeout */
1503                         log(LOG_ERR, "%s: Cannot flush Tx queue %u\n",
1504                             device_get_nameunit(sc->dev), index);
1505                         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_DONE;
1506                 }
1507         }
1508
1509         txq->blocked = 0;
1510         txq->pending = txq->added;
1511
1512         sfxge_tx_qcomplete(txq, evq);
1513         KASSERT(txq->completed == txq->added,
1514             ("txq->completed != txq->added"));
1515
1516         sfxge_tx_qreap(txq);
1517         KASSERT(txq->reaped == txq->completed,
1518             ("txq->reaped != txq->completed"));
1519
1520         txq->added = 0;
1521         txq->pending = 0;
1522         txq->completed = 0;
1523         txq->reaped = 0;
1524
1525         /* Destroy the common code transmit queue. */
1526         efx_tx_qdestroy(txq->common);
1527         txq->common = NULL;
1528
1529         efx_sram_buf_tbl_clear(sc->enp, txq->buf_base_id,
1530             EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries));
1531
1532         txq->hw_cksum_flags = 0;
1533
1534         SFXGE_EVQ_UNLOCK(evq);
1535         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Estimate maximum number of Tx descriptors required for TSO packet.
1540  * With minimum MSS and maximum mbuf length we might need more (even
1541  * than a ring-ful of descriptors), but this should not happen in
1542  * practice except due to deliberate attack.  In that case we will
1543  * truncate the output at a packet boundary.
1544  */
1545 static unsigned int
1546 sfxge_tx_max_pkt_desc(const struct sfxge_softc *sc, enum sfxge_txq_type type,
1547                       unsigned int tso_fw_assisted)
1548 {
1549         /* One descriptor for every input fragment */
1550         unsigned int max_descs = SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG;
1551         unsigned int sw_tso_max_descs;
1552         unsigned int fa_tso_v1_max_descs = 0;
1553         unsigned int fa_tso_v2_max_descs = 0;
1554
1555         /* Checksum offload Tx option descriptor may be required */
1556         if (sc->txq_dynamic_cksum_toggle_supported)
1557                 max_descs++;
1558
1559         /* VLAN tagging Tx option descriptor may be required */
1560         if (efx_nic_cfg_get(sc->enp)->enc_hw_tx_insert_vlan_enabled)
1561                 max_descs++;
1562
1563         if (type == SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM) {
1564                 /*
1565                  * Plus header and payload descriptor for each output segment.
1566                  * Minus one since header fragment is already counted.
1567                  * Even if FATSO is used, we should be ready to fallback
1568                  * to do it in the driver.
1569                  */
1570                 sw_tso_max_descs = SFXGE_TSO_MAX_SEGS * 2 - 1;
1571
1572                 /* FW assisted TSOv1 requires one more descriptor per segment
1573                  * in comparison to SW TSO */
1574                 if (tso_fw_assisted & SFXGE_FATSOV1)
1575                         fa_tso_v1_max_descs =
1576                             sw_tso_max_descs + SFXGE_TSO_MAX_SEGS;
1577
1578                 /* FW assisted TSOv2 requires 3 (2 FATSO plus header) extra
1579                  * descriptors per superframe limited by number of DMA fetches
1580                  * per packet. The first packet header is already counted.
1581                  */
1582                 if (tso_fw_assisted & SFXGE_FATSOV2) {
1583                         fa_tso_v2_max_descs =
1584                             howmany(SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG,
1585                                     EFX_TX_FATSOV2_DMA_SEGS_PER_PKT_MAX - 1) *
1586                             (EFX_TX_FATSOV2_OPT_NDESCS + 1) - 1;
1587                 }
1588
1589                 max_descs += MAX(sw_tso_max_descs,
1590                                  MAX(fa_tso_v1_max_descs, fa_tso_v2_max_descs));
1591         }
1592
1593         return (max_descs);
1594 }
1595
1596 static int
1597 sfxge_tx_qstart(struct sfxge_softc *sc, unsigned int index)
1598 {
1599         struct sfxge_txq *txq;
1600         efsys_mem_t *esmp;
1601         uint16_t flags;
1602         unsigned int tso_fw_assisted;
1603         unsigned int label;
1604         struct sfxge_evq *evq;
1605         unsigned int desc_index;
1606         int rc;
1607
1608         SFXGE_ADAPTER_LOCK_ASSERT_OWNED(sc);
1609
1610         txq = sc->txq[index];
1611         esmp = &txq->mem;
1612         evq = sc->evq[txq->evq_index];
1613
1614         KASSERT(txq->init_state == SFXGE_TXQ_INITIALIZED,
1615             ("txq->init_state != SFXGE_TXQ_INITIALIZED"));
1616         KASSERT(evq->init_state == SFXGE_EVQ_STARTED,
1617             ("evq->init_state != SFXGE_EVQ_STARTED"));
1618
1619         /* Program the buffer table. */
1620         if ((rc = efx_sram_buf_tbl_set(sc->enp, txq->buf_base_id, esmp,
1621             EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries))) != 0)
1622                 return (rc);
1623
1624         /* Determine the kind of queue we are creating. */
1625         tso_fw_assisted = 0;
1626         switch (txq->type) {
1627         case SFXGE_TXQ_NON_CKSUM:
1628                 flags = 0;
1629                 break;
1630         case SFXGE_TXQ_IP_CKSUM:
1631                 flags = EFX_TXQ_CKSUM_IPV4;
1632                 break;
1633         case SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM:
1634                 flags = EFX_TXQ_CKSUM_IPV4 | EFX_TXQ_CKSUM_TCPUDP;
1635                 tso_fw_assisted = sc->tso_fw_assisted;
1636                 if (tso_fw_assisted & SFXGE_FATSOV2)
1637                         flags |= EFX_TXQ_FATSOV2;
1638                 break;
1639         default:
1640                 KASSERT(0, ("Impossible TX queue"));
1641                 flags = 0;
1642                 break;
1643         }
1644
1645         label = (sc->txq_dynamic_cksum_toggle_supported) ? 0 : txq->type;
1646
1647         /* Create the common code transmit queue. */
1648         if ((rc = efx_tx_qcreate(sc->enp, index, label, esmp,
1649             sc->txq_entries, txq->buf_base_id, flags, evq->common,
1650             &txq->common, &desc_index)) != 0) {
1651                 /* Retry if no FATSOv2 resources, otherwise fail */
1652                 if ((rc != ENOSPC) || (~flags & EFX_TXQ_FATSOV2))
1653                         goto fail;
1654
1655                 /* Looks like all FATSOv2 contexts are used */
1656                 flags &= ~EFX_TXQ_FATSOV2;
1657                 tso_fw_assisted &= ~SFXGE_FATSOV2;
1658                 if ((rc = efx_tx_qcreate(sc->enp, index, label, esmp,
1659                     sc->txq_entries, txq->buf_base_id, flags, evq->common,
1660                     &txq->common, &desc_index)) != 0)
1661                         goto fail;
1662         }
1663
1664         /* Initialise queue descriptor indexes */
1665         txq->added = txq->pending = txq->completed = txq->reaped = desc_index;
1666
1667         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1668
1669         /* Enable the transmit queue. */
1670         efx_tx_qenable(txq->common);
1671
1672         txq->init_state = SFXGE_TXQ_STARTED;
1673         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_REQUIRED;
1674         txq->tso_fw_assisted = tso_fw_assisted;
1675
1676         txq->max_pkt_desc = sfxge_tx_max_pkt_desc(sc, txq->type,
1677                                                   tso_fw_assisted);
1678
1679         txq->hw_vlan_tci = 0;
1680
1681         txq->hw_cksum_flags = flags &
1682                               (EFX_TXQ_CKSUM_IPV4 | EFX_TXQ_CKSUM_TCPUDP);
1683
1684         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
1685
1686         return (0);
1687
1688 fail:
1689         efx_sram_buf_tbl_clear(sc->enp, txq->buf_base_id,
1690             EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries));
1691         return (rc);
1692 }
1693
1694 void
1695 sfxge_tx_stop(struct sfxge_softc *sc)
1696 {
1697         int index;
1698
1699         index = sc->txq_count;
1700         while (--index >= 0)
1701                 sfxge_tx_qstop(sc, index);
1702
1703         /* Tear down the transmit module */
1704         efx_tx_fini(sc->enp);
1705 }
1706
1707 int
1708 sfxge_tx_start(struct sfxge_softc *sc)
1709 {
1710         int index;
1711         int rc;
1712
1713         /* Initialize the common code transmit module. */
1714         if ((rc = efx_tx_init(sc->enp)) != 0)
1715                 return (rc);
1716
1717         for (index = 0; index < sc->txq_count; index++) {
1718                 if ((rc = sfxge_tx_qstart(sc, index)) != 0)
1719                         goto fail;
1720         }
1721
1722         return (0);
1723
1724 fail:
1725         while (--index >= 0)
1726                 sfxge_tx_qstop(sc, index);
1727
1728         efx_tx_fini(sc->enp);
1729
1730         return (rc);
1731 }
1732
1733 static int
1734 sfxge_txq_stat_init(struct sfxge_txq *txq, struct sysctl_oid *txq_node)
1735 {
1736         struct sysctl_ctx_list *ctx = device_get_sysctl_ctx(txq->sc->dev);
1737         struct sysctl_oid *stat_node;
1738         unsigned int id;
1739
1740         stat_node = SYSCTL_ADD_NODE(ctx, SYSCTL_CHILDREN(txq_node), OID_AUTO,
1741                                     "stats", CTLFLAG_RD, NULL,
1742                                     "Tx queue statistics");
1743         if (stat_node == NULL)
1744                 return (ENOMEM);
1745
1746         for (id = 0; id < nitems(sfxge_tx_stats); id++) {
1747                 SYSCTL_ADD_ULONG(
1748                     ctx, SYSCTL_CHILDREN(stat_node), OID_AUTO,
1749                     sfxge_tx_stats[id].name, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1750                     (unsigned long *)((caddr_t)txq + sfxge_tx_stats[id].offset),
1751                     "");
1752         }
1753
1754         return (0);
1755 }
1756
1757 /**
1758  * Destroy a transmit queue.
1759  */
1760 static void
1761 sfxge_tx_qfini(struct sfxge_softc *sc, unsigned int index)
1762 {
1763         struct sfxge_txq *txq;
1764         unsigned int nmaps;
1765
1766         txq = sc->txq[index];
1767
1768         KASSERT(txq->init_state == SFXGE_TXQ_INITIALIZED,
1769             ("txq->init_state != SFXGE_TXQ_INITIALIZED"));
1770
1771         if (txq->type == SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM)
1772                 tso_fini(txq);
1773
1774         /* Free the context arrays. */
1775         free(txq->pend_desc, M_SFXGE);
1776         nmaps = sc->txq_entries;
1777         while (nmaps-- != 0)
1778                 bus_dmamap_destroy(txq->packet_dma_tag, txq->stmp[nmaps].map);
1779         free(txq->stmp, M_SFXGE);
1780
1781         /* Release DMA memory mapping. */
1782         sfxge_dma_free(&txq->mem);
1783
1784         sc->txq[index] = NULL;
1785
1786         SFXGE_TXQ_LOCK_DESTROY(txq);
1787
1788         free(txq, M_SFXGE);
1789 }
1790
1791 static int
1792 sfxge_tx_qinit(struct sfxge_softc *sc, unsigned int txq_index,
1793                enum sfxge_txq_type type, unsigned int evq_index)
1794 {
1795         const efx_nic_cfg_t *encp = efx_nic_cfg_get(sc->enp);
1796         char name[16];
1797         struct sysctl_ctx_list *ctx = device_get_sysctl_ctx(sc->dev);
1798         struct sysctl_oid *txq_node;
1799         struct sfxge_txq *txq;
1800         struct sfxge_evq *evq;
1801         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
1802         struct sysctl_oid *dpl_node;
1803         efsys_mem_t *esmp;
1804         unsigned int nmaps;
1805         int rc;
1806
1807         txq = malloc(sizeof(struct sfxge_txq), M_SFXGE, M_ZERO | M_WAITOK);
1808         txq->sc = sc;
1809         txq->entries = sc->txq_entries;
1810         txq->ptr_mask = txq->entries - 1;
1811
1812         sc->txq[txq_index] = txq;
1813         esmp = &txq->mem;
1814
1815         evq = sc->evq[evq_index];
1816
1817         /* Allocate and zero DMA space for the descriptor ring. */
1818         if ((rc = sfxge_dma_alloc(sc, EFX_TXQ_SIZE(sc->txq_entries), esmp)) != 0)
1819                 return (rc);
1820
1821         /* Allocate buffer table entries. */
1822         sfxge_sram_buf_tbl_alloc(sc, EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries),
1823                                  &txq->buf_base_id);
1824
1825         /* Create a DMA tag for packet mappings. */
1826         if (bus_dma_tag_create(sc->parent_dma_tag, 1,
1827             encp->enc_tx_dma_desc_boundary,
1828             MIN(0x3FFFFFFFFFFFUL, BUS_SPACE_MAXADDR), BUS_SPACE_MAXADDR, NULL,
1829             NULL, 0x11000, SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG,
1830             encp->enc_tx_dma_desc_size_max, 0, NULL, NULL,
1831             &txq->packet_dma_tag) != 0) {
1832                 device_printf(sc->dev, "Couldn't allocate txq DMA tag\n");
1833                 rc = ENOMEM;
1834                 goto fail;
1835         }
1836
1837         /* Allocate pending descriptor array for batching writes. */
1838         txq->pend_desc = malloc(sizeof(efx_desc_t) * sc->txq_entries,
1839                                 M_SFXGE, M_ZERO | M_WAITOK);
1840
1841         /* Allocate and initialise mbuf DMA mapping array. */
1842         txq->stmp = malloc(sizeof(struct sfxge_tx_mapping) * sc->txq_entries,
1843             M_SFXGE, M_ZERO | M_WAITOK);
1844         for (nmaps = 0; nmaps < sc->txq_entries; nmaps++) {
1845                 rc = bus_dmamap_create(txq->packet_dma_tag, 0,
1846                                        &txq->stmp[nmaps].map);
1847                 if (rc != 0)
1848                         goto fail2;
1849         }
1850
1851         snprintf(name, sizeof(name), "%u", txq_index);
1852         txq_node = SYSCTL_ADD_NODE(ctx, SYSCTL_CHILDREN(sc->txqs_node),
1853                                    OID_AUTO, name, CTLFLAG_RD, NULL, "");
1854         if (txq_node == NULL) {
1855                 rc = ENOMEM;
1856                 goto fail_txq_node;
1857         }
1858
1859         if (type == SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM &&
1860             (rc = tso_init(txq)) != 0)
1861                 goto fail3;
1862
1863         /* Initialize the deferred packet list. */
1864         stdp = &txq->dpl;
1865         stdp->std_put_max = sfxge_tx_dpl_put_max;
1866         stdp->std_get_max = sfxge_tx_dpl_get_max;
1867         stdp->std_get_non_tcp_max = sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max;
1868         stdp->std_getp = &stdp->std_get;
1869
1870         SFXGE_TXQ_LOCK_INIT(txq, device_get_nameunit(sc->dev), txq_index);
1871
1872         dpl_node = SYSCTL_ADD_NODE(ctx, SYSCTL_CHILDREN(txq_node), OID_AUTO,
1873                                    "dpl", CTLFLAG_RD, NULL,
1874                                    "Deferred packet list statistics");
1875         if (dpl_node == NULL) {
1876                 rc = ENOMEM;
1877                 goto fail_dpl_node;
1878         }
1879
1880         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, SYSCTL_CHILDREN(dpl_node), OID_AUTO,
1881                         "get_count", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1882                         &stdp->std_get_count, 0, "");
1883         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, SYSCTL_CHILDREN(dpl_node), OID_AUTO,
1884                         "get_non_tcp_count", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1885                         &stdp->std_get_non_tcp_count, 0, "");
1886         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, SYSCTL_CHILDREN(dpl_node), OID_AUTO,
1887                         "get_hiwat", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1888                         &stdp->std_get_hiwat, 0, "");
1889         SYSCTL_ADD_UINT(ctx, SYSCTL_CHILDREN(dpl_node), OID_AUTO,
1890                         "put_hiwat", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1891                         &stdp->std_put_hiwat, 0, "");
1892
1893         rc = sfxge_txq_stat_init(txq, txq_node);
1894         if (rc != 0)
1895                 goto fail_txq_stat_init;
1896
1897         txq->type = type;
1898         txq->evq_index = evq_index;
1899         txq->init_state = SFXGE_TXQ_INITIALIZED;
1900
1901         return (0);
1902
1903 fail_txq_stat_init:
1904 fail_dpl_node:
1905 fail3:
1906 fail_txq_node:
1907         free(txq->pend_desc, M_SFXGE);
1908 fail2:
1909         while (nmaps-- != 0)
1910                 bus_dmamap_destroy(txq->packet_dma_tag, txq->stmp[nmaps].map);
1911         free(txq->stmp, M_SFXGE);
1912         bus_dma_tag_destroy(txq->packet_dma_tag);
1913
1914 fail:
1915         sfxge_dma_free(esmp);
1916
1917         return (rc);
1918 }
1919
1920 static int
1921 sfxge_tx_stat_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1922 {
1923         struct sfxge_softc *sc = arg1;
1924         unsigned int id = arg2;
1925         unsigned long sum;
1926         unsigned int index;
1927
1928         /* Sum across all TX queues */
1929         sum = 0;
1930         for (index = 0; index < sc->txq_count; index++)
1931                 sum += *(unsigned long *)((caddr_t)sc->txq[index] +
1932                                           sfxge_tx_stats[id].offset);
1933
1934         return (SYSCTL_OUT(req, &sum, sizeof(sum)));
1935 }
1936
1937 static void
1938 sfxge_tx_stat_init(struct sfxge_softc *sc)
1939 {
1940         struct sysctl_ctx_list *ctx = device_get_sysctl_ctx(sc->dev);
1941         struct sysctl_oid_list *stat_list;
1942         unsigned int id;
1943
1944         stat_list = SYSCTL_CHILDREN(sc->stats_node);
1945
1946         for (id = 0; id < nitems(sfxge_tx_stats); id++) {
1947                 SYSCTL_ADD_PROC(
1948                         ctx, stat_list,
1949                         OID_AUTO, sfxge_tx_stats[id].name,
1950                         CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
1951                         sc, id, sfxge_tx_stat_handler, "LU",
1952                         "");
1953         }
1954 }
1955
1956 static uint64_t
1957 sfxge_tx_get_drops(struct sfxge_softc *sc)
1958 {
1959         unsigned int index;
1960         uint64_t drops = 0;
1961         struct sfxge_txq *txq;
1962
1963         /* Sum across all TX queues */
1964         for (index = 0; index < sc->txq_count; index++) {
1965                 txq = sc->txq[index];
1966                 /*
1967                  * In theory, txq->put_overflow and txq->netdown_drops
1968                  * should use atomic operation and other should be
1969                  * obtained under txq lock, but it is just statistics.
1970                  */
1971                 drops += txq->drops + txq->get_overflow +
1972                          txq->get_non_tcp_overflow +
1973                          txq->put_overflow + txq->netdown_drops +
1974                          txq->tso_pdrop_too_many + txq->tso_pdrop_no_rsrc;
1975         }
1976         return (drops);
1977 }
1978
1979 void
1980 sfxge_tx_update_stats(struct sfxge_softc *sc)
1981 {
1982         sc->ifnet->if_oerrors += sfxge_tx_get_drops(sc);
1983 }
1984
1985 void
1986 sfxge_tx_fini(struct sfxge_softc *sc)
1987 {
1988         int index;
1989
1990         index = sc->txq_count;
1991         while (--index >= 0)
1992                 sfxge_tx_qfini(sc, index);
1993
1994         sc->txq_count = 0;
1995 }
1996
1997
1998 int
1999 sfxge_tx_init(struct sfxge_softc *sc)
2000 {
2001         const efx_nic_cfg_t *encp = efx_nic_cfg_get(sc->enp);
2002         struct sfxge_intr *intr;
2003         int index;
2004         int rc;
2005
2006         intr = &sc->intr;
2007
2008         KASSERT(intr->state == SFXGE_INTR_INITIALIZED,
2009             ("intr->state != SFXGE_INTR_INITIALIZED"));
2010
2011         if (sfxge_tx_dpl_get_max <= 0) {
2012                 log(LOG_ERR, "%s=%d must be greater than 0",
2013                     SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_MAX, sfxge_tx_dpl_get_max);
2014                 rc = EINVAL;
2015                 goto fail_tx_dpl_get_max;
2016         }
2017         if (sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max <= 0) {
2018                 log(LOG_ERR, "%s=%d must be greater than 0",
2019                     SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_NON_TCP_MAX,
2020                     sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max);
2021                 rc = EINVAL;
2022                 goto fail_tx_dpl_get_non_tcp_max;
2023         }
2024         if (sfxge_tx_dpl_put_max < 0) {
2025                 log(LOG_ERR, "%s=%d must be greater or equal to 0",
2026                     SFXGE_PARAM_TX_DPL_PUT_MAX, sfxge_tx_dpl_put_max);
2027                 rc = EINVAL;
2028                 goto fail_tx_dpl_put_max;
2029         }
2030
2031         sc->txq_count = SFXGE_EVQ0_N_TXQ(sc) - 1 + sc->intr.n_alloc;
2032
2033         sc->tso_fw_assisted = sfxge_tso_fw_assisted;
2034         if ((~encp->enc_features & EFX_FEATURE_FW_ASSISTED_TSO) ||
2035             (!encp->enc_fw_assisted_tso_enabled))
2036                 sc->tso_fw_assisted &= ~SFXGE_FATSOV1;
2037         if ((~encp->enc_features & EFX_FEATURE_FW_ASSISTED_TSO_V2) ||
2038             (!encp->enc_fw_assisted_tso_v2_enabled))
2039                 sc->tso_fw_assisted &= ~SFXGE_FATSOV2;
2040
2041         sc->txqs_node = SYSCTL_ADD_NODE(
2042                 device_get_sysctl_ctx(sc->dev),
2043                 SYSCTL_CHILDREN(device_get_sysctl_tree(sc->dev)),
2044                 OID_AUTO, "txq", CTLFLAG_RD, NULL, "Tx queues");
2045         if (sc->txqs_node == NULL) {
2046                 rc = ENOMEM;
2047                 goto fail_txq_node;
2048         }
2049
2050         /* Initialize the transmit queues */
2051         if (sc->txq_dynamic_cksum_toggle_supported == B_FALSE) {
2052                 if ((rc = sfxge_tx_qinit(sc, SFXGE_TXQ_NON_CKSUM,
2053                     SFXGE_TXQ_NON_CKSUM, 0)) != 0)
2054                         goto fail;
2055
2056                 if ((rc = sfxge_tx_qinit(sc, SFXGE_TXQ_IP_CKSUM,
2057                     SFXGE_TXQ_IP_CKSUM, 0)) != 0)
2058                         goto fail2;
2059         }
2060
2061         for (index = 0;
2062              index < sc->txq_count - SFXGE_EVQ0_N_TXQ(sc) + 1;
2063              index++) {
2064                 if ((rc = sfxge_tx_qinit(sc, SFXGE_EVQ0_N_TXQ(sc) - 1 + index,
2065                     SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM, index)) != 0)
2066                         goto fail3;
2067         }
2068
2069         sfxge_tx_stat_init(sc);
2070
2071         return (0);
2072
2073 fail3:
2074         while (--index >= 0)
2075                 sfxge_tx_qfini(sc, SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM + index);
2076
2077         sfxge_tx_qfini(sc, SFXGE_TXQ_IP_CKSUM);
2078
2079 fail2:
2080         sfxge_tx_qfini(sc, SFXGE_TXQ_NON_CKSUM);
2081
2082 fail:
2083 fail_txq_node:
2084         sc->txq_count = 0;
2085 fail_tx_dpl_put_max:
2086 fail_tx_dpl_get_non_tcp_max:
2087 fail_tx_dpl_get_max:
2088         return (rc);
2089 }