sys/dev/sfxge/sfxge_tx.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2010-2011 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
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  */
  29
  30 /* Theory of operation:
  31  *
  32  * Tx queues allocation and mapping
  33  *
  34  * One Tx queue with enabled checksum offload is allocated per Rx channel
  35  * (event queue).  Also 2 Tx queues (one without checksum offload and one
  36  * with IP checksum offload only) are allocated and bound to event queue 0.
  37  * sfxge_txq_type is used as Tx queue label.
  38  *
  39  * So, event queue plus label mapping to Tx queue index is:
  40  *      if event queue index is 0, TxQ-index = TxQ-label * [0..SFXGE_TXQ_NTYPES)
  41  *      else TxQ-index = SFXGE_TXQ_NTYPES + EvQ-index - 1
  42  * See sfxge_get_txq_by_label() sfxge_ev.c
  43  */
  44
  45 #include <sys/cdefs.h>
  46 __FBSDID("$FreeBSD$");
  47
  48 #include <sys/types.h>
  49 #include <sys/mbuf.h>
  50 #include <sys/smp.h>
  51 #include <sys/socket.h>
  52 #include <sys/sysctl.h>
  53 #include <sys/syslog.h>
  54
  55 #include <net/bpf.h>
  56 #include <net/ethernet.h>
  57 #include <net/if.h>
  58 #include <net/if_vlan_var.h>
  59
  60 #include <netinet/in.h>
  61 #include <netinet/ip.h>
  62 #include <netinet/ip6.h>
  63 #include <netinet/tcp.h>
  64
  65 #include "common/efx.h"
  66
  67 #include "sfxge.h"
  68 #include "sfxge_tx.h"
  69
  70 /* Set the block level to ensure there is space to generate a
  71  * large number of descriptors for TSO.  With minimum MSS and
  72  * maximum mbuf length we might need more than a ring-ful of
  73  * descriptors, but this should not happen in practice except
  74  * due to deliberate attack.  In that case we will truncate
  75  * the output at a packet boundary.
  76  */
  77 #define SFXGE_TSO_MAX_DESC                                              \
  78         (SFXGE_TSO_MAX_SEGS * 2 + SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG - 1)
  79 #define SFXGE_TXQ_BLOCK_LEVEL(_entries) ((_entries) - SFXGE_TSO_MAX_DESC)
  80
  81 #ifdef SFXGE_HAVE_MQ
  82
  83 #define SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_MAX      SFXGE_PARAM(tx_dpl_get_max)
  84 static int sfxge_tx_dpl_get_max = SFXGE_TX_DPL_GET_PKT_LIMIT_DEFAULT;
  85 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_MAX, &sfxge_tx_dpl_get_max);
  86 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tx_dpl_get_max, CTLFLAG_RDTUN,
  87            &sfxge_tx_dpl_get_max, 0,
  88            "Maximum number of any packets in deferred packet get-list");
  89
  90 #define SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_NON_TCP_MAX \
  91         SFXGE_PARAM(tx_dpl_get_non_tcp_max)
  92 static int sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max =
  93         SFXGE_TX_DPL_GET_NON_TCP_PKT_LIMIT_DEFAULT;
  94 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_NON_TCP_MAX, &sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max);
  95 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tx_dpl_get_non_tcp_max, CTLFLAG_RDTUN,
  96            &sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max, 0,
  97            "Maximum number of non-TCP packets in deferred packet get-list");
  98
  99 #define SFXGE_PARAM_TX_DPL_PUT_MAX      SFXGE_PARAM(tx_dpl_put_max)
 100 static int sfxge_tx_dpl_put_max = SFXGE_TX_DPL_PUT_PKT_LIMIT_DEFAULT;
 101 TUNABLE_INT(SFXGE_PARAM_TX_DPL_PUT_MAX, &sfxge_tx_dpl_put_max);
 102 SYSCTL_INT(_hw_sfxge, OID_AUTO, tx_dpl_put_max, CTLFLAG_RDTUN,
 103            &sfxge_tx_dpl_put_max, 0,
 104            "Maximum number of any packets in deferred packet put-list");
 105
 106 #endif
 107
 108
 109 /* Forward declarations. */
 110 static void sfxge_tx_qdpl_service(struct sfxge_txq *txq);
 111 static void sfxge_tx_qlist_post(struct sfxge_txq *txq);
 112 static void sfxge_tx_qunblock(struct sfxge_txq *txq);
 113 static int sfxge_tx_queue_tso(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf,
 114                               const bus_dma_segment_t *dma_seg, int n_dma_seg);
 115
 116 void
 117 sfxge_tx_qcomplete(struct sfxge_txq *txq, struct sfxge_evq *evq)
 118 {
 119         unsigned int completed;
 120
 121         SFXGE_EVQ_LOCK_ASSERT_OWNED(evq);
 122
 123         completed = txq->completed;
 124         while (completed != txq->pending) {
 125                 struct sfxge_tx_mapping *stmp;
 126                 unsigned int id;
 127
 128                 id = completed++ & txq->ptr_mask;
 129
 130                 stmp = &txq->stmp[id];
 131                 if (stmp->flags & TX_BUF_UNMAP) {
 132                         bus_dmamap_unload(txq->packet_dma_tag, stmp->map);
 133                         if (stmp->flags & TX_BUF_MBUF) {
 134                                 struct mbuf *m = stmp->u.mbuf;
 135                                 do
 136                                         m = m_free(m);
 137                                 while (m != NULL);
 138                         } else {
 139                                 free(stmp->u.heap_buf, M_SFXGE);
 140                         }
 141                         stmp->flags = 0;
 142                 }
 143         }
 144         txq->completed = completed;
 145
 146         /* Check whether we need to unblock the queue. */
 147         mb();
 148         if (txq->blocked) {
 149                 unsigned int level;
 150
 151                 level = txq->added - txq->completed;
 152                 if (level <= SFXGE_TXQ_UNBLOCK_LEVEL(txq->entries))
 153                         sfxge_tx_qunblock(txq);
 154         }
 155 }
 156
 157 #ifdef SFXGE_HAVE_MQ
 158
 159 static unsigned int
 160 sfxge_is_mbuf_non_tcp(struct mbuf *mbuf)
 161 {
 162         /* Absense of TCP checksum flags does not mean that it is non-TCP
 163          * but it should be true if user wants to achieve high throughput.
 164          */
 165         return (!(mbuf->m_pkthdr.csum_flags & (CSUM_IP_TCP | CSUM_IP6_TCP)));
 166 }
 167
 168 /*
 169  * Reorder the put list and append it to the get list.
 170  */
 171 static void
 172 sfxge_tx_qdpl_swizzle(struct sfxge_txq *txq)
 173 {
 174         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 175         struct mbuf *mbuf, *get_next, **get_tailp;
 176         volatile uintptr_t *putp;
 177         uintptr_t put;
 178         unsigned int count;
 179         unsigned int non_tcp_count;
 180
 181         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 182
 183         stdp = &txq->dpl;
 184
 185         /* Acquire the put list. */
 186         putp = &stdp->std_put;
 187         put = atomic_readandclear_ptr(putp);
 188         mbuf = (void *)put;
 189
 190         if (mbuf == NULL)
 191                 return;
 192
 193         /* Reverse the put list. */
 194         get_tailp = &mbuf->m_nextpkt;
 195         get_next = NULL;
 196
 197         count = 0;
 198         non_tcp_count = 0;
 199         do {
 200                 struct mbuf *put_next;
 201
 202                 non_tcp_count += sfxge_is_mbuf_non_tcp(mbuf);
 203                 put_next = mbuf->m_nextpkt;
 204                 mbuf->m_nextpkt = get_next;
 205                 get_next = mbuf;
 206                 mbuf = put_next;
 207
 208                 count++;
 209         } while (mbuf != NULL);
 210
 211         /* Append the reversed put list to the get list. */
 212         KASSERT(*get_tailp == NULL, ("*get_tailp != NULL"));
 213         *stdp->std_getp = get_next;
 214         stdp->std_getp = get_tailp;
 215         stdp->std_get_count += count;
 216         stdp->std_get_non_tcp_count += non_tcp_count;
 217 }
 218
 219 #endif /* SFXGE_HAVE_MQ */
 220
 221 static void
 222 sfxge_tx_qreap(struct sfxge_txq *txq)
 223 {
 224         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 225
 226         txq->reaped = txq->completed;
 227 }
 228
 229 static void
 230 sfxge_tx_qlist_post(struct sfxge_txq *txq)
 231 {
 232         unsigned int old_added;
 233         unsigned int level;
 234         int rc;
 235
 236         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 237
 238         KASSERT(txq->n_pend_desc != 0, ("txq->n_pend_desc == 0"));
 239         KASSERT(txq->n_pend_desc <= SFXGE_TSO_MAX_DESC,
 240                 ("txq->n_pend_desc too large"));
 241         KASSERT(!txq->blocked, ("txq->blocked"));
 242
 243         old_added = txq->added;
 244
 245         /* Post the fragment list. */
 246         rc = efx_tx_qpost(txq->common, txq->pend_desc, txq->n_pend_desc,
 247                           txq->reaped, &txq->added);
 248         KASSERT(rc == 0, ("efx_tx_qpost() failed"));
 249
 250         /* If efx_tx_qpost() had to refragment, our information about
 251          * buffers to free may be associated with the wrong
 252          * descriptors.
 253          */
 254         KASSERT(txq->added - old_added == txq->n_pend_desc,
 255                 ("efx_tx_qpost() refragmented descriptors"));
 256
 257         level = txq->added - txq->reaped;
 258         KASSERT(level <= txq->entries, ("overfilled TX queue"));
 259
 260         /* Clear the fragment list. */
 261         txq->n_pend_desc = 0;
 262
 263         /* Have we reached the block level? */
 264         if (level < SFXGE_TXQ_BLOCK_LEVEL(txq->entries))
 265                 return;
 266
 267         /* Reap, and check again */
 268         sfxge_tx_qreap(txq);
 269         level = txq->added - txq->reaped;
 270         if (level < SFXGE_TXQ_BLOCK_LEVEL(txq->entries))
 271                 return;
 272
 273         txq->blocked = 1;
 274
 275         /*
 276          * Avoid a race with completion interrupt handling that could leave
 277          * the queue blocked.
 278          */
 279         mb();
 280         sfxge_tx_qreap(txq);
 281         level = txq->added - txq->reaped;
 282         if (level < SFXGE_TXQ_BLOCK_LEVEL(txq->entries)) {
 283                 mb();
 284                 txq->blocked = 0;
 285         }
 286 }
 287
 288 static int sfxge_tx_queue_mbuf(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf)
 289 {
 290         bus_dmamap_t *used_map;
 291         bus_dmamap_t map;
 292         bus_dma_segment_t dma_seg[SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG];
 293         unsigned int id;
 294         struct sfxge_tx_mapping *stmp;
 295         efx_buffer_t *desc;
 296         int n_dma_seg;
 297         int rc;
 298         int i;
 299
 300         KASSERT(!txq->blocked, ("txq->blocked"));
 301
 302         if (mbuf->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO)
 303                 prefetch_read_many(mbuf->m_data);
 304
 305         if (txq->init_state != SFXGE_TXQ_STARTED) {
 306                 rc = EINTR;
 307                 goto reject;
 308         }
 309
 310         /* Load the packet for DMA. */
 311         id = txq->added & txq->ptr_mask;
 312         stmp = &txq->stmp[id];
 313         rc = bus_dmamap_load_mbuf_sg(txq->packet_dma_tag, stmp->map,
 314                                      mbuf, dma_seg, &n_dma_seg, 0);
 315         if (rc == EFBIG) {
 316                 /* Try again. */
 317                 struct mbuf *new_mbuf = m_collapse(mbuf, M_NOWAIT,
 318                                                    SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG);
 319                 if (new_mbuf == NULL)
 320                         goto reject;
 321                 ++txq->collapses;
 322                 mbuf = new_mbuf;
 323                 rc = bus_dmamap_load_mbuf_sg(txq->packet_dma_tag,
 324                                              stmp->map, mbuf,
 325                                              dma_seg, &n_dma_seg, 0);
 326         }
 327         if (rc != 0)
 328                 goto reject;
 329
 330         /* Make the packet visible to the hardware. */
 331         bus_dmamap_sync(txq->packet_dma_tag, stmp->map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
 332
 333         used_map = &stmp->map;
 334
 335         if (mbuf->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_TSO) {
 336                 rc = sfxge_tx_queue_tso(txq, mbuf, dma_seg, n_dma_seg);
 337                 if (rc < 0)
 338                         goto reject_mapped;
 339                 stmp = &txq->stmp[rc];
 340         } else {
 341                 /* Add the mapping to the fragment list, and set flags
 342                  * for the buffer.
 343                  */
 344                 i = 0;
 345                 for (;;) {
 346                         desc = &txq->pend_desc[i];
 347                         desc->eb_addr = dma_seg[i].ds_addr;
 348                         desc->eb_size = dma_seg[i].ds_len;
 349                         if (i == n_dma_seg - 1) {
 350                                 desc->eb_eop = 1;
 351                                 break;
 352                         }
 353                         desc->eb_eop = 0;
 354                         i++;
 355
 356                         stmp->flags = 0;
 357                         if (__predict_false(stmp ==
 358                                             &txq->stmp[txq->ptr_mask]))
 359                                 stmp = &txq->stmp[0];
 360                         else
 361                                 stmp++;
 362                 }
 363                 txq->n_pend_desc = n_dma_seg;
 364         }
 365
 366         /*
 367          * If the mapping required more than one descriptor
 368          * then we need to associate the DMA map with the last
 369          * descriptor, not the first.
 370          */
 371         if (used_map != &stmp->map) {
 372                 map = stmp->map;
 373                 stmp->map = *used_map;
 374                 *used_map = map;
 375         }
 376
 377         stmp->u.mbuf = mbuf;
 378         stmp->flags = TX_BUF_UNMAP | TX_BUF_MBUF;
 379
 380         /* Post the fragment list. */
 381         sfxge_tx_qlist_post(txq);
 382
 383         return (0);
 384
 385 reject_mapped:
 386         bus_dmamap_unload(txq->packet_dma_tag, *used_map);
 387 reject:
 388         /* Drop the packet on the floor. */
 389         m_freem(mbuf);
 390         ++txq->drops;
 391
 392         return (rc);
 393 }
 394
 395 #ifdef SFXGE_HAVE_MQ
 396
 397 /*
 398  * Drain the deferred packet list into the transmit queue.
 399  */
 400 static void
 401 sfxge_tx_qdpl_drain(struct sfxge_txq *txq)
 402 {
 403         struct sfxge_softc *sc;
 404         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 405         struct mbuf *mbuf, *next;
 406         unsigned int count;
 407         unsigned int non_tcp_count;
 408         unsigned int pushed;
 409         int rc;
 410
 411         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 412
 413         sc = txq->sc;
 414         stdp = &txq->dpl;
 415         pushed = txq->added;
 416
 417         prefetch_read_many(sc->enp);
 418         prefetch_read_many(txq->common);
 419
 420         mbuf = stdp->std_get;
 421         count = stdp->std_get_count;
 422         non_tcp_count = stdp->std_get_non_tcp_count;
 423
 424         if (count > stdp->std_get_hiwat)
 425                 stdp->std_get_hiwat = count;
 426
 427         while (count != 0) {
 428                 KASSERT(mbuf != NULL, ("mbuf == NULL"));
 429
 430                 next = mbuf->m_nextpkt;
 431                 mbuf->m_nextpkt = NULL;
 432
 433                 ETHER_BPF_MTAP(sc->ifnet, mbuf); /* packet capture */
 434
 435                 if (next != NULL)
 436                         prefetch_read_many(next);
 437
 438                 rc = sfxge_tx_queue_mbuf(txq, mbuf);
 439                 --count;
 440                 non_tcp_count -= sfxge_is_mbuf_non_tcp(mbuf);
 441                 mbuf = next;
 442                 if (rc != 0)
 443                         continue;
 444
 445                 if (txq->blocked)
 446                         break;
 447
 448                 /* Push the fragments to the hardware in batches. */
 449                 if (txq->added - pushed >= SFXGE_TX_BATCH) {
 450                         efx_tx_qpush(txq->common, txq->added);
 451                         pushed = txq->added;
 452                 }
 453         }
 454
 455         if (count == 0) {
 456                 KASSERT(mbuf == NULL, ("mbuf != NULL"));
 457                 KASSERT(non_tcp_count == 0,
 458                         ("inconsistent TCP/non-TCP detection"));
 459                 stdp->std_get = NULL;
 460                 stdp->std_get_count = 0;
 461                 stdp->std_get_non_tcp_count = 0;
 462                 stdp->std_getp = &stdp->std_get;
 463         } else {
 464                 stdp->std_get = mbuf;
 465                 stdp->std_get_count = count;
 466                 stdp->std_get_non_tcp_count = non_tcp_count;
 467         }
 468
 469         if (txq->added != pushed)
 470                 efx_tx_qpush(txq->common, txq->added);
 471
 472         KASSERT(txq->blocked || stdp->std_get_count == 0,
 473                 ("queue unblocked but count is non-zero"));
 474 }
 475
 476 #define SFXGE_TX_QDPL_PENDING(_txq)                                     \
 477         ((_txq)->dpl.std_put != 0)
 478
 479 /*
 480  * Service the deferred packet list.
 481  *
 482  * NOTE: drops the txq mutex!
 483  */
 484 static void
 485 sfxge_tx_qdpl_service(struct sfxge_txq *txq)
 486 {
 487         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 488
 489         do {
 490                 if (SFXGE_TX_QDPL_PENDING(txq))
 491                         sfxge_tx_qdpl_swizzle(txq);
 492
 493                 if (!txq->blocked)
 494                         sfxge_tx_qdpl_drain(txq);
 495
 496                 SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
 497         } while (SFXGE_TX_QDPL_PENDING(txq) &&
 498                  SFXGE_TXQ_TRYLOCK(txq));
 499 }
 500
 501 /*
 502  * Put a packet on the deferred packet list.
 503  *
 504  * If we are called with the txq lock held, we put the packet on the "get
 505  * list", otherwise we atomically push it on the "put list".  The swizzle
 506  * function takes care of ordering.
 507  *
 508  * The length of the put list is bounded by SFXGE_TX_MAX_DEFFERED.  We
 509  * overload the csum_data field in the mbuf to keep track of this length
 510  * because there is no cheap alternative to avoid races.
 511  */
 512 static int
 513 sfxge_tx_qdpl_put(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf, int locked)
 514 {
 515         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
 516
 517         stdp = &txq->dpl;
 518
 519         KASSERT(mbuf->m_nextpkt == NULL, ("mbuf->m_nextpkt != NULL"));
 520
 521         if (locked) {
 522                 SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 523
 524                 sfxge_tx_qdpl_swizzle(txq);
 525
 526                 if (stdp->std_get_count >= stdp->std_get_max) {
 527                         txq->get_overflow++;
 528                         return (ENOBUFS);
 529                 }
 530                 if (sfxge_is_mbuf_non_tcp(mbuf)) {
 531                         if (stdp->std_get_non_tcp_count >=
 532                             stdp->std_get_non_tcp_max) {
 533                                 txq->get_non_tcp_overflow++;
 534                                 return (ENOBUFS);
 535                         }
 536                         stdp->std_get_non_tcp_count++;
 537                 }
 538
 539                 *(stdp->std_getp) = mbuf;
 540                 stdp->std_getp = &mbuf->m_nextpkt;
 541                 stdp->std_get_count++;
 542         } else {
 543                 volatile uintptr_t *putp;
 544                 uintptr_t old;
 545                 uintptr_t new;
 546                 unsigned old_len;
 547
 548                 putp = &stdp->std_put;
 549                 new = (uintptr_t)mbuf;
 550
 551                 do {
 552                         old = *putp;
 553                         if (old != 0) {
 554                                 struct mbuf *mp = (struct mbuf *)old;
 555                                 old_len = mp->m_pkthdr.csum_data;
 556                         } else
 557                                 old_len = 0;
 558                         if (old_len >= stdp->std_put_max) {
 559                                 atomic_add_long(&txq->put_overflow, 1);
 560                                 return (ENOBUFS);
 561                         }
 562                         mbuf->m_pkthdr.csum_data = old_len + 1;
 563                         mbuf->m_nextpkt = (void *)old;
 564                 } while (atomic_cmpset_ptr(putp, old, new) == 0);
 565         }
 566
 567         return (0);
 568 }
 569
 570 /*
 571  * Called from if_transmit - will try to grab the txq lock and enqueue to the
 572  * put list if it succeeds, otherwise will push onto the defer list.
 573  */
 574 int
 575 sfxge_tx_packet_add(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *m)
 576 {
 577         int locked;
 578         int rc;
 579
 580         if (!SFXGE_LINK_UP(txq->sc)) {
 581                 rc = ENETDOWN;
 582                 atomic_add_long(&txq->netdown_drops, 1);
 583                 goto fail;
 584         }
 585
 586         /*
 587          * Try to grab the txq lock.  If we are able to get the lock,
 588          * the packet will be appended to the "get list" of the deferred
 589          * packet list.  Otherwise, it will be pushed on the "put list".
 590          */
 591         locked = SFXGE_TXQ_TRYLOCK(txq);
 592
 593         if (sfxge_tx_qdpl_put(txq, m, locked) != 0) {
 594                 if (locked)
 595                         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
 596                 rc = ENOBUFS;
 597                 goto fail;
 598         }
 599
 600         /*
 601          * Try to grab the lock again.
 602          *
 603          * If we are able to get the lock, we need to process the deferred
 604          * packet list.  If we are not able to get the lock, another thread
 605          * is processing the list.
 606          */
 607         if (!locked)
 608                 locked = SFXGE_TXQ_TRYLOCK(txq);
 609
 610         if (locked) {
 611                 /* Try to service the list. */
 612                 sfxge_tx_qdpl_service(txq);
 613                 /* Lock has been dropped. */
 614         }
 615
 616         return (0);
 617
 618 fail:
 619         m_freem(m);
 620         return (rc);
 621 }
 622
 623 static void
 624 sfxge_tx_qdpl_flush(struct sfxge_txq *txq)
 625 {
 626         struct sfxge_tx_dpl *stdp = &txq->dpl;
 627         struct mbuf *mbuf, *next;
 628
 629         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
 630
 631         sfxge_tx_qdpl_swizzle(txq);
 632         for (mbuf = stdp->std_get; mbuf != NULL; mbuf = next) {
 633                 next = mbuf->m_nextpkt;
 634                 m_freem(mbuf);
 635         }
 636         stdp->std_get = NULL;
 637         stdp->std_get_count = 0;
 638         stdp->std_get_non_tcp_count = 0;
 639         stdp->std_getp = &stdp->std_get;
 640
 641         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
 642 }
 643
 644 void
 645 sfxge_if_qflush(struct ifnet *ifp)
 646 {
 647         struct sfxge_softc *sc;
 648         int i;
 649
 650         sc = ifp->if_softc;
 651
 652         for (i = 0; i < sc->txq_count; i++)
 653                 sfxge_tx_qdpl_flush(sc->txq[i]);
 654 }
 655
 656 /*
 657  * TX start -- called by the stack.
 658  */
 659 int
 660 sfxge_if_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
 661 {
 662         struct sfxge_softc *sc;
 663         struct sfxge_txq *txq;
 664         int rc;
 665
 666         sc = (struct sfxge_softc *)ifp->if_softc;
 667
 668         KASSERT(ifp->if_flags & IFF_UP, ("interface not up"));
 669
 670         /* Pick the desired transmit queue. */
 671         if (m->m_pkthdr.csum_flags & (CSUM_DELAY_DATA | CSUM_TSO)) {
 672                 int index = 0;
 673
 674                 if (m->m_flags & M_FLOWID) {
 675                         uint32_t hash = m->m_pkthdr.flowid;
 676
 677                         index = sc->rx_indir_table[hash % SFXGE_RX_SCALE_MAX];
 678                 }
 679                 txq = sc->txq[SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM + index];
 680         } else if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_IP) {
 681                 txq = sc->txq[SFXGE_TXQ_IP_CKSUM];
 682         } else {
 683                 txq = sc->txq[SFXGE_TXQ_NON_CKSUM];
 684         }
 685
 686         rc = sfxge_tx_packet_add(txq, m);
 687
 688         return (rc);
 689 }
 690
 691 #else /* !SFXGE_HAVE_MQ */
 692
 693 static void sfxge_if_start_locked(struct ifnet *ifp)
 694 {
 695         struct sfxge_softc *sc = ifp->if_softc;
 696         struct sfxge_txq *txq;
 697         struct mbuf *mbuf;
 698         unsigned int pushed[SFXGE_TXQ_NTYPES];
 699         unsigned int q_index;
 700
 701         if ((ifp->if_drv_flags & (IFF_DRV_RUNNING|IFF_DRV_OACTIVE)) !=
 702             IFF_DRV_RUNNING)
 703                 return;
 704
 705         if (!sc->port.link_up)
 706                 return;
 707
 708         for (q_index = 0; q_index < SFXGE_TXQ_NTYPES; q_index++) {
 709                 txq = sc->txq[q_index];
 710                 pushed[q_index] = txq->added;
 711         }
 712
 713         while (!IFQ_DRV_IS_EMPTY(&ifp->if_snd)) {
 714                 IFQ_DRV_DEQUEUE(&ifp->if_snd, mbuf);
 715                 if (mbuf == NULL)
 716                         break;
 717
 718                 ETHER_BPF_MTAP(ifp, mbuf); /* packet capture */
 719
 720                 /* Pick the desired transmit queue. */
 721                 if (mbuf->m_pkthdr.csum_flags & (CSUM_DELAY_DATA | CSUM_TSO))
 722                         q_index = SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM;
 723                 else if (mbuf->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_IP)
 724                         q_index = SFXGE_TXQ_IP_CKSUM;
 725                 else
 726                         q_index = SFXGE_TXQ_NON_CKSUM;
 727                 txq = sc->txq[q_index];
 728
 729                 if (sfxge_tx_queue_mbuf(txq, mbuf) != 0)
 730                         continue;
 731
 732                 if (txq->blocked) {
 733                         ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_OACTIVE;
 734                         break;
 735                 }
 736
 737                 /* Push the fragments to the hardware in batches. */
 738                 if (txq->added - pushed[q_index] >= SFXGE_TX_BATCH) {
 739                         efx_tx_qpush(txq->common, txq->added);
 740                         pushed[q_index] = txq->added;
 741                 }
 742         }
 743
 744         for (q_index = 0; q_index < SFXGE_TXQ_NTYPES; q_index++) {
 745                 txq = sc->txq[q_index];
 746                 if (txq->added != pushed[q_index])
 747                         efx_tx_qpush(txq->common, txq->added);
 748         }
 749 }
 750
 751 void sfxge_if_start(struct ifnet *ifp)
 752 {
 753         struct sfxge_softc *sc = ifp->if_softc;
 754
 755         SFXGE_TXQ_LOCK(sc->txq[0]);
 756         sfxge_if_start_locked(ifp);
 757         SFXGE_TXQ_UNLOCK(sc->txq[0]);
 758 }
 759
 760 static void
 761 sfxge_tx_qdpl_service(struct sfxge_txq *txq)
 762 {
 763         struct ifnet *ifp = txq->sc->ifnet;
 764
 765         SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(txq);
 766         ifp->if_drv_flags &= ~IFF_DRV_OACTIVE;
 767         sfxge_if_start_locked(ifp);
 768         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
 769 }
 770
 771 #endif /* SFXGE_HAVE_MQ */
 772
 773 /*
 774  * Software "TSO".  Not quite as good as doing it in hardware, but
 775  * still faster than segmenting in the stack.
 776  */
 777
 778 struct sfxge_tso_state {
 779         /* Output position */
 780         unsigned out_len;       /* Remaining length in current segment */
 781         unsigned seqnum;        /* Current sequence number */
 782         unsigned packet_space;  /* Remaining space in current packet */
 783
 784         /* Input position */
 785         uint64_t dma_addr;      /* DMA address of current position */
 786         unsigned in_len;        /* Remaining length in current mbuf */
 787
 788         const struct mbuf *mbuf; /* Input mbuf (head of chain) */
 789         u_short protocol;       /* Network protocol (after VLAN decap) */
 790         ssize_t nh_off;         /* Offset of network header */
 791         ssize_t tcph_off;       /* Offset of TCP header */
 792         unsigned header_len;    /* Number of bytes of header */
 793         unsigned seg_size;      /* TCP segment size */
 794 };
 795
 796 static const struct ip *tso_iph(const struct sfxge_tso_state *tso)
 797 {
 798         KASSERT(tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IP),
 799                 ("tso_iph() in non-IPv4 state"));
 800         return (const struct ip *)(tso->mbuf->m_data + tso->nh_off);
 801 }
 802 static __unused const struct ip6_hdr *tso_ip6h(const struct sfxge_tso_state *tso)
 803 {
 804         KASSERT(tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IPV6),
 805                 ("tso_ip6h() in non-IPv6 state"));
 806         return (const struct ip6_hdr *)(tso->mbuf->m_data + tso->nh_off);
 807 }
 808 static const struct tcphdr *tso_tcph(const struct sfxge_tso_state *tso)
 809 {
 810         return (const struct tcphdr *)(tso->mbuf->m_data + tso->tcph_off);
 811 }
 812
 813 /* Size of preallocated TSO header buffers.  Larger blocks must be
 814  * allocated from the heap.
 815  */
 816 #define TSOH_STD_SIZE   128
 817
 818 /* At most half the descriptors in the queue at any time will refer to
 819  * a TSO header buffer, since they must always be followed by a
 820  * payload descriptor referring to an mbuf.
 821  */
 822 #define TSOH_COUNT(_txq_entries)        ((_txq_entries) / 2u)
 823 #define TSOH_PER_PAGE   (PAGE_SIZE / TSOH_STD_SIZE)
 824 #define TSOH_PAGE_COUNT(_txq_entries)   \
 825         ((TSOH_COUNT(_txq_entries) + TSOH_PER_PAGE - 1) / TSOH_PER_PAGE)
 826
 827 static int tso_init(struct sfxge_txq *txq)
 828 {
 829         struct sfxge_softc *sc = txq->sc;
 830         unsigned int tsoh_page_count = TSOH_PAGE_COUNT(sc->txq_entries);
 831         int i, rc;
 832
 833         /* Allocate TSO header buffers */
 834         txq->tsoh_buffer = malloc(tsoh_page_count * sizeof(txq->tsoh_buffer[0]),
 835                                   M_SFXGE, M_WAITOK);
 836
 837         for (i = 0; i < tsoh_page_count; i++) {
 838                 rc = sfxge_dma_alloc(sc, PAGE_SIZE, &txq->tsoh_buffer[i]);
 839                 if (rc != 0)
 840                         goto fail;
 841         }
 842
 843         return (0);
 844
 845 fail:
 846         while (i-- > 0)
 847                 sfxge_dma_free(&txq->tsoh_buffer[i]);
 848         free(txq->tsoh_buffer, M_SFXGE);
 849         txq->tsoh_buffer = NULL;
 850         return (rc);
 851 }
 852
 853 static void tso_fini(struct sfxge_txq *txq)
 854 {
 855         int i;
 856
 857         if (txq->tsoh_buffer != NULL) {
 858                 for (i = 0; i < TSOH_PAGE_COUNT(txq->sc->txq_entries); i++)
 859                         sfxge_dma_free(&txq->tsoh_buffer[i]);
 860                 free(txq->tsoh_buffer, M_SFXGE);
 861         }
 862 }
 863
 864 static void tso_start(struct sfxge_tso_state *tso, struct mbuf *mbuf)
 865 {
 866         struct ether_header *eh = mtod(mbuf, struct ether_header *);
 867         const struct tcphdr *th;
 868         struct tcphdr th_copy;
 869
 870         tso->mbuf = mbuf;
 871
 872         /* Find network protocol and header */
 873         tso->protocol = eh->ether_type;
 874         if (tso->protocol == htons(ETHERTYPE_VLAN)) {
 875                 struct ether_vlan_header *veh =
 876                         mtod(mbuf, struct ether_vlan_header *);
 877                 tso->protocol = veh->evl_proto;
 878                 tso->nh_off = sizeof(*veh);
 879         } else {
 880                 tso->nh_off = sizeof(*eh);
 881         }
 882
 883         /* Find TCP header */
 884         if (tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IP)) {
 885                 KASSERT(tso_iph(tso)->ip_p == IPPROTO_TCP,
 886                         ("TSO required on non-TCP packet"));
 887                 tso->tcph_off = tso->nh_off + 4 * tso_iph(tso)->ip_hl;
 888         } else {
 889                 KASSERT(tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IPV6),
 890                         ("TSO required on non-IP packet"));
 891                 KASSERT(tso_ip6h(tso)->ip6_nxt == IPPROTO_TCP,
 892                         ("TSO required on non-TCP packet"));
 893                 tso->tcph_off = tso->nh_off + sizeof(struct ip6_hdr);
 894         }
 895
 896         KASSERT(mbuf->m_len >= tso->tcph_off,
 897                 ("network header is fragmented in mbuf"));
 898         /* We need TCP header including flags (window is the next) */
 899         if (mbuf->m_len < tso->tcph_off + offsetof(struct tcphdr, th_win)) {
 900                 m_copydata(tso->mbuf, tso->tcph_off, sizeof(th_copy),
 901                            (caddr_t)&th_copy);
 902                 th = &th_copy;
 903         } else {
 904                 th = tso_tcph(tso);
 905         }
 906
 907         tso->header_len = tso->tcph_off + 4 * th->th_off;
 908         tso->seg_size = mbuf->m_pkthdr.tso_segsz;
 909
 910         tso->seqnum = ntohl(th->th_seq);
 911
 912         /* These flags must not be duplicated */
 913         KASSERT(!(th->th_flags & (TH_URG | TH_SYN | TH_RST)),
 914                 ("incompatible TCP flag on TSO packet"));
 915
 916         tso->out_len = mbuf->m_pkthdr.len - tso->header_len;
 917 }
 918
 919 /*
 920  * tso_fill_packet_with_fragment - form descriptors for the current fragment
 921  *
 922  * Form descriptors for the current fragment, until we reach the end
 923  * of fragment or end-of-packet.  Return 0 on success, 1 if not enough
 924  * space.
 925  */
 926 static void tso_fill_packet_with_fragment(struct sfxge_txq *txq,
 927                                           struct sfxge_tso_state *tso)
 928 {
 929         efx_buffer_t *desc;
 930         int n;
 931
 932         if (tso->in_len == 0 || tso->packet_space == 0)
 933                 return;
 934
 935         KASSERT(tso->in_len > 0, ("TSO input length went negative"));
 936         KASSERT(tso->packet_space > 0, ("TSO packet space went negative"));
 937
 938         n = min(tso->in_len, tso->packet_space);
 939
 940         tso->packet_space -= n;
 941         tso->out_len -= n;
 942         tso->in_len -= n;
 943
 944         desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc++];
 945         desc->eb_addr = tso->dma_addr;
 946         desc->eb_size = n;
 947         desc->eb_eop = tso->out_len == 0 || tso->packet_space == 0;
 948
 949         tso->dma_addr += n;
 950 }
 951
 952 /* Callback from bus_dmamap_load() for long TSO headers. */
 953 static void tso_map_long_header(void *dma_addr_ret,
 954                                 bus_dma_segment_t *segs, int nseg,
 955                                 int error)
 956 {
 957         *(uint64_t *)dma_addr_ret = ((__predict_true(error == 0) &&
 958                                       __predict_true(nseg == 1)) ?
 959                                      segs->ds_addr : 0);
 960 }
 961
 962 /*
 963  * tso_start_new_packet - generate a new header and prepare for the new packet
 964  *
 965  * Generate a new header and prepare for the new packet.  Return 0 on
 966  * success, or an error code if failed to alloc header.
 967  */
 968 static int tso_start_new_packet(struct sfxge_txq *txq,
 969                                 struct sfxge_tso_state *tso,
 970                                 unsigned int id)
 971 {
 972         struct sfxge_tx_mapping *stmp = &txq->stmp[id];
 973         struct tcphdr *tsoh_th;
 974         unsigned ip_length;
 975         caddr_t header;
 976         uint64_t dma_addr;
 977         bus_dmamap_t map;
 978         efx_buffer_t *desc;
 979         int rc;
 980
 981         /* Allocate a DMA-mapped header buffer. */
 982         if (__predict_true(tso->header_len <= TSOH_STD_SIZE)) {
 983                 unsigned int page_index = (id / 2) / TSOH_PER_PAGE;
 984                 unsigned int buf_index = (id / 2) % TSOH_PER_PAGE;
 985
 986                 header = (txq->tsoh_buffer[page_index].esm_base +
 987                           buf_index * TSOH_STD_SIZE);
 988                 dma_addr = (txq->tsoh_buffer[page_index].esm_addr +
 989                             buf_index * TSOH_STD_SIZE);
 990                 map = txq->tsoh_buffer[page_index].esm_map;
 991
 992                 stmp->flags = 0;
 993         } else {
 994                 /* We cannot use bus_dmamem_alloc() as that may sleep */
 995                 header = malloc(tso->header_len, M_SFXGE, M_NOWAIT);
 996                 if (__predict_false(!header))
 997                         return (ENOMEM);
 998                 rc = bus_dmamap_load(txq->packet_dma_tag, stmp->map,
 999                                      header, tso->header_len,
1000                                      tso_map_long_header, &dma_addr,
1001                                      BUS_DMA_NOWAIT);
1002                 if (__predict_false(dma_addr == 0)) {
1003                         if (rc == 0) {
1004                                 /* Succeeded but got >1 segment */
1005                                 bus_dmamap_unload(txq->packet_dma_tag,
1006                                                   stmp->map);
1007                                 rc = EINVAL;
1008                         }
1009                         free(header, M_SFXGE);
1010                         return (rc);
1011                 }
1012                 map = stmp->map;
1013
1014                 txq->tso_long_headers++;
1015                 stmp->u.heap_buf = header;
1016                 stmp->flags = TX_BUF_UNMAP;
1017         }
1018
1019         tsoh_th = (struct tcphdr *)(header + tso->tcph_off);
1020
1021         /* Copy and update the headers. */
1022         m_copydata(tso->mbuf, 0, tso->header_len, header);
1023
1024         tsoh_th->th_seq = htonl(tso->seqnum);
1025         tso->seqnum += tso->seg_size;
1026         if (tso->out_len > tso->seg_size) {
1027                 /* This packet will not finish the TSO burst. */
1028                 ip_length = tso->header_len - tso->nh_off + tso->seg_size;
1029                 tsoh_th->th_flags &= ~(TH_FIN | TH_PUSH);
1030         } else {
1031                 /* This packet will be the last in the TSO burst. */
1032                 ip_length = tso->header_len - tso->nh_off + tso->out_len;
1033         }
1034
1035         if (tso->protocol == htons(ETHERTYPE_IP)) {
1036                 struct ip *tsoh_iph = (struct ip *)(header + tso->nh_off);
1037                 tsoh_iph->ip_len = htons(ip_length);
1038                 /* XXX We should increment ip_id, but FreeBSD doesn't
1039                  * currently allocate extra IDs for multiple segments.
1040                  */
1041         } else {
1042                 struct ip6_hdr *tsoh_iph =
1043                         (struct ip6_hdr *)(header + tso->nh_off);
1044                 tsoh_iph->ip6_plen = htons(ip_length - sizeof(*tsoh_iph));
1045         }
1046
1047         /* Make the header visible to the hardware. */
1048         bus_dmamap_sync(txq->packet_dma_tag, map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
1049
1050         tso->packet_space = tso->seg_size;
1051         txq->tso_packets++;
1052
1053         /* Form a descriptor for this header. */
1054         desc = &txq->pend_desc[txq->n_pend_desc++];
1055         desc->eb_addr = dma_addr;
1056         desc->eb_size = tso->header_len;
1057         desc->eb_eop = 0;
1058
1059         return (0);
1060 }
1061
1062 static int
1063 sfxge_tx_queue_tso(struct sfxge_txq *txq, struct mbuf *mbuf,
1064                    const bus_dma_segment_t *dma_seg, int n_dma_seg)
1065 {
1066         struct sfxge_tso_state tso;
1067         unsigned int id, next_id;
1068         unsigned skipped = 0;
1069
1070         tso_start(&tso, mbuf);
1071
1072         while (dma_seg->ds_len + skipped <= tso.header_len) {
1073                 skipped += dma_seg->ds_len;
1074                 --n_dma_seg;
1075                 KASSERT(n_dma_seg, ("no payload found in TSO packet"));
1076                 ++dma_seg;
1077         }
1078         tso.in_len = dma_seg->ds_len + (tso.header_len - skipped);
1079         tso.dma_addr = dma_seg->ds_addr + (tso.header_len - skipped);
1080
1081         id = txq->added & txq->ptr_mask;
1082         if (__predict_false(tso_start_new_packet(txq, &tso, id)))
1083                 return (-1);
1084
1085         while (1) {
1086                 id = (id + 1) & txq->ptr_mask;
1087                 tso_fill_packet_with_fragment(txq, &tso);
1088
1089                 /* Move onto the next fragment? */
1090                 if (tso.in_len == 0) {
1091                         --n_dma_seg;
1092                         if (n_dma_seg == 0)
1093                                 break;
1094                         ++dma_seg;
1095                         tso.in_len = dma_seg->ds_len;
1096                         tso.dma_addr = dma_seg->ds_addr;
1097                 }
1098
1099                 /* End of packet? */
1100                 if (tso.packet_space == 0) {
1101                         /* If the queue is now full due to tiny MSS,
1102                          * or we can't create another header, discard
1103                          * the remainder of the input mbuf but do not
1104                          * roll back the work we have done.
1105                          */
1106                         if (txq->n_pend_desc >
1107                             SFXGE_TSO_MAX_DESC - (1 + SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG)) {
1108                                 txq->tso_pdrop_too_many++;
1109                                 break;
1110                         }
1111                         next_id = (id + 1) & txq->ptr_mask;
1112                         if (__predict_false(tso_start_new_packet(txq, &tso,
1113                                                                  next_id))) {
1114                                 txq->tso_pdrop_no_rsrc++;
1115                                 break;
1116                         }
1117                         id = next_id;
1118                 }
1119         }
1120
1121         txq->tso_bursts++;
1122         return (id);
1123 }
1124
1125 static void
1126 sfxge_tx_qunblock(struct sfxge_txq *txq)
1127 {
1128         struct sfxge_softc *sc;
1129         struct sfxge_evq *evq;
1130
1131         sc = txq->sc;
1132         evq = sc->evq[txq->evq_index];
1133
1134         SFXGE_EVQ_LOCK_ASSERT_OWNED(evq);
1135
1136         if (txq->init_state != SFXGE_TXQ_STARTED)
1137                 return;
1138
1139         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1140
1141         if (txq->blocked) {
1142                 unsigned int level;
1143
1144                 level = txq->added - txq->completed;
1145                 if (level <= SFXGE_TXQ_UNBLOCK_LEVEL(txq->entries)) {
1146                         /* reaped must be in sync with blocked */
1147                         sfxge_tx_qreap(txq);
1148                         txq->blocked = 0;
1149                 }
1150         }
1151
1152         sfxge_tx_qdpl_service(txq);
1153         /* note: lock has been dropped */
1154 }
1155
1156 void
1157 sfxge_tx_qflush_done(struct sfxge_txq *txq)
1158 {
1159
1160         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_DONE;
1161 }
1162
1163 static void
1164 sfxge_tx_qstop(struct sfxge_softc *sc, unsigned int index)
1165 {
1166         struct sfxge_txq *txq;
1167         struct sfxge_evq *evq;
1168         unsigned int count;
1169
1170         txq = sc->txq[index];
1171         evq = sc->evq[txq->evq_index];
1172
1173         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1174
1175         KASSERT(txq->init_state == SFXGE_TXQ_STARTED,
1176             ("txq->init_state != SFXGE_TXQ_STARTED"));
1177
1178         txq->init_state = SFXGE_TXQ_INITIALIZED;
1179         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_PENDING;
1180
1181         /* Flush the transmit queue. */
1182         efx_tx_qflush(txq->common);
1183
1184         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
1185
1186         count = 0;
1187         do {
1188                 /* Spin for 100ms. */
1189                 DELAY(100000);
1190
1191                 if (txq->flush_state != SFXGE_FLUSH_PENDING)
1192                         break;
1193         } while (++count < 20);
1194
1195         SFXGE_EVQ_LOCK(evq);
1196         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1197
1198         KASSERT(txq->flush_state != SFXGE_FLUSH_FAILED,
1199             ("txq->flush_state == SFXGE_FLUSH_FAILED"));
1200
1201         txq->flush_state = SFXGE_FLUSH_DONE;
1202
1203         txq->blocked = 0;
1204         txq->pending = txq->added;
1205
1206         sfxge_tx_qcomplete(txq, evq);
1207         KASSERT(txq->completed == txq->added,
1208             ("txq->completed != txq->added"));
1209
1210         sfxge_tx_qreap(txq);
1211         KASSERT(txq->reaped == txq->completed,
1212             ("txq->reaped != txq->completed"));
1213
1214         txq->added = 0;
1215         txq->pending = 0;
1216         txq->completed = 0;
1217         txq->reaped = 0;
1218
1219         /* Destroy the common code transmit queue. */
1220         efx_tx_qdestroy(txq->common);
1221         txq->common = NULL;
1222
1223         efx_sram_buf_tbl_clear(sc->enp, txq->buf_base_id,
1224             EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries));
1225
1226         SFXGE_EVQ_UNLOCK(evq);
1227         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
1228 }
1229
1230 static int
1231 sfxge_tx_qstart(struct sfxge_softc *sc, unsigned int index)
1232 {
1233         struct sfxge_txq *txq;
1234         efsys_mem_t *esmp;
1235         uint16_t flags;
1236         struct sfxge_evq *evq;
1237         int rc;
1238
1239         txq = sc->txq[index];
1240         esmp = &txq->mem;
1241         evq = sc->evq[txq->evq_index];
1242
1243         KASSERT(txq->init_state == SFXGE_TXQ_INITIALIZED,
1244             ("txq->init_state != SFXGE_TXQ_INITIALIZED"));
1245         KASSERT(evq->init_state == SFXGE_EVQ_STARTED,
1246             ("evq->init_state != SFXGE_EVQ_STARTED"));
1247
1248         /* Program the buffer table. */
1249         if ((rc = efx_sram_buf_tbl_set(sc->enp, txq->buf_base_id, esmp,
1250             EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries))) != 0)
1251                 return (rc);
1252
1253         /* Determine the kind of queue we are creating. */
1254         switch (txq->type) {
1255         case SFXGE_TXQ_NON_CKSUM:
1256                 flags = 0;
1257                 break;
1258         case SFXGE_TXQ_IP_CKSUM:
1259                 flags = EFX_CKSUM_IPV4;
1260                 break;
1261         case SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM:
1262                 flags = EFX_CKSUM_IPV4 | EFX_CKSUM_TCPUDP;
1263                 break;
1264         default:
1265                 KASSERT(0, ("Impossible TX queue"));
1266                 flags = 0;
1267                 break;
1268         }
1269
1270         /* Create the common code transmit queue. */
1271         if ((rc = efx_tx_qcreate(sc->enp, index, txq->type, esmp,
1272             sc->txq_entries, txq->buf_base_id, flags, evq->common,
1273             &txq->common)) != 0)
1274                 goto fail;
1275
1276         SFXGE_TXQ_LOCK(txq);
1277
1278         /* Enable the transmit queue. */
1279         efx_tx_qenable(txq->common);
1280
1281         txq->init_state = SFXGE_TXQ_STARTED;
1282
1283         SFXGE_TXQ_UNLOCK(txq);
1284
1285         return (0);
1286
1287 fail:
1288         efx_sram_buf_tbl_clear(sc->enp, txq->buf_base_id,
1289             EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries));
1290         return (rc);
1291 }
1292
1293 void
1294 sfxge_tx_stop(struct sfxge_softc *sc)
1295 {
1296         int index;
1297
1298         index = sc->txq_count;
1299         while (--index >= 0)
1300                 sfxge_tx_qstop(sc, index);
1301
1302         /* Tear down the transmit module */
1303         efx_tx_fini(sc->enp);
1304 }
1305
1306 int
1307 sfxge_tx_start(struct sfxge_softc *sc)
1308 {
1309         int index;
1310         int rc;
1311
1312         /* Initialize the common code transmit module. */
1313         if ((rc = efx_tx_init(sc->enp)) != 0)
1314                 return (rc);
1315
1316         for (index = 0; index < sc->txq_count; index++) {
1317                 if ((rc = sfxge_tx_qstart(sc, index)) != 0)
1318                         goto fail;
1319         }
1320
1321         return (0);
1322
1323 fail:
1324         while (--index >= 0)
1325                 sfxge_tx_qstop(sc, index);
1326
1327         efx_tx_fini(sc->enp);
1328
1329         return (rc);
1330 }
1331
1332 /**
1333  * Destroy a transmit queue.
1334  */
1335 static void
1336 sfxge_tx_qfini(struct sfxge_softc *sc, unsigned int index)
1337 {
1338         struct sfxge_txq *txq;
1339         unsigned int nmaps;
1340
1341         txq = sc->txq[index];
1342
1343         KASSERT(txq->init_state == SFXGE_TXQ_INITIALIZED,
1344             ("txq->init_state != SFXGE_TXQ_INITIALIZED"));
1345
1346         if (txq->type == SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM)
1347                 tso_fini(txq);
1348
1349         /* Free the context arrays. */
1350         free(txq->pend_desc, M_SFXGE);
1351         nmaps = sc->txq_entries;
1352         while (nmaps-- != 0)
1353                 bus_dmamap_destroy(txq->packet_dma_tag, txq->stmp[nmaps].map);
1354         free(txq->stmp, M_SFXGE);
1355
1356         /* Release DMA memory mapping. */
1357         sfxge_dma_free(&txq->mem);
1358
1359         sc->txq[index] = NULL;
1360
1361 #ifdef SFXGE_HAVE_MQ
1362         SFXGE_TXQ_LOCK_DESTROY(txq);
1363 #endif
1364
1365         free(txq, M_SFXGE);
1366 }
1367
1368 static int
1369 sfxge_tx_qinit(struct sfxge_softc *sc, unsigned int txq_index,
1370     enum sfxge_txq_type type, unsigned int evq_index)
1371 {
1372         char name[16];
1373         struct sysctl_oid *txq_node;
1374         struct sfxge_txq *txq;
1375         struct sfxge_evq *evq;
1376 #ifdef SFXGE_HAVE_MQ
1377         struct sfxge_tx_dpl *stdp;
1378 #endif
1379         efsys_mem_t *esmp;
1380         unsigned int nmaps;
1381         int rc;
1382
1383         txq = malloc(sizeof(struct sfxge_txq), M_SFXGE, M_ZERO | M_WAITOK);
1384         txq->sc = sc;
1385         txq->entries = sc->txq_entries;
1386         txq->ptr_mask = txq->entries - 1;
1387
1388         sc->txq[txq_index] = txq;
1389         esmp = &txq->mem;
1390
1391         evq = sc->evq[evq_index];
1392
1393         /* Allocate and zero DMA space for the descriptor ring. */
1394         if ((rc = sfxge_dma_alloc(sc, EFX_TXQ_SIZE(sc->txq_entries), esmp)) != 0)
1395                 return (rc);
1396         (void)memset(esmp->esm_base, 0, EFX_TXQ_SIZE(sc->txq_entries));
1397
1398         /* Allocate buffer table entries. */
1399         sfxge_sram_buf_tbl_alloc(sc, EFX_TXQ_NBUFS(sc->txq_entries),
1400                                  &txq->buf_base_id);
1401
1402         /* Create a DMA tag for packet mappings. */
1403         if (bus_dma_tag_create(sc->parent_dma_tag, 1, 0x1000,
1404             MIN(0x3FFFFFFFFFFFUL, BUS_SPACE_MAXADDR), BUS_SPACE_MAXADDR, NULL,
1405             NULL, 0x11000, SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG, 0x1000, 0, NULL, NULL,
1406             &txq->packet_dma_tag) != 0) {
1407                 device_printf(sc->dev, "Couldn't allocate txq DMA tag\n");
1408                 rc = ENOMEM;
1409                 goto fail;
1410         }
1411
1412         /* Allocate pending descriptor array for batching writes. */
1413         txq->pend_desc = malloc(sizeof(efx_buffer_t) * sc->txq_entries,
1414                                 M_SFXGE, M_ZERO | M_WAITOK);
1415
1416         /* Allocate and initialise mbuf DMA mapping array. */
1417         txq->stmp = malloc(sizeof(struct sfxge_tx_mapping) * sc->txq_entries,
1418             M_SFXGE, M_ZERO | M_WAITOK);
1419         for (nmaps = 0; nmaps < sc->txq_entries; nmaps++) {
1420                 rc = bus_dmamap_create(txq->packet_dma_tag, 0,
1421                                        &txq->stmp[nmaps].map);
1422                 if (rc != 0)
1423                         goto fail2;
1424         }
1425
1426         snprintf(name, sizeof(name), "%u", txq_index);
1427         txq_node = SYSCTL_ADD_NODE(
1428                 device_get_sysctl_ctx(sc->dev),
1429                 SYSCTL_CHILDREN(sc->txqs_node),
1430                 OID_AUTO, name, CTLFLAG_RD, NULL, "");
1431         if (txq_node == NULL) {
1432                 rc = ENOMEM;
1433                 goto fail_txq_node;
1434         }
1435
1436         if (type == SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM &&
1437             (rc = tso_init(txq)) != 0)
1438                 goto fail3;
1439
1440 #ifdef SFXGE_HAVE_MQ
1441         if (sfxge_tx_dpl_get_max <= 0) {
1442                 log(LOG_ERR, "%s=%d must be greater than 0",
1443                     SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_MAX, sfxge_tx_dpl_get_max);
1444                 rc = EINVAL;
1445                 goto fail_tx_dpl_get_max;
1446         }
1447         if (sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max <= 0) {
1448                 log(LOG_ERR, "%s=%d must be greater than 0",
1449                     SFXGE_PARAM_TX_DPL_GET_NON_TCP_MAX,
1450                     sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max);
1451                 rc = EINVAL;
1452                 goto fail_tx_dpl_get_max;
1453         }
1454         if (sfxge_tx_dpl_put_max < 0) {
1455                 log(LOG_ERR, "%s=%d must be greater or equal to 0",
1456                     SFXGE_PARAM_TX_DPL_PUT_MAX, sfxge_tx_dpl_put_max);
1457                 rc = EINVAL;
1458                 goto fail_tx_dpl_put_max;
1459         }
1460
1461         /* Initialize the deferred packet list. */
1462         stdp = &txq->dpl;
1463         stdp->std_put_max = sfxge_tx_dpl_put_max;
1464         stdp->std_get_max = sfxge_tx_dpl_get_max;
1465         stdp->std_get_non_tcp_max = sfxge_tx_dpl_get_non_tcp_max;
1466         stdp->std_getp = &stdp->std_get;
1467
1468         SFXGE_TXQ_LOCK_INIT(txq, device_get_nameunit(sc->dev), txq_index);
1469
1470         SYSCTL_ADD_UINT(device_get_sysctl_ctx(sc->dev),
1471                         SYSCTL_CHILDREN(txq_node), OID_AUTO,
1472                         "dpl_get_count", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1473                         &stdp->std_get_count, 0, "");
1474         SYSCTL_ADD_UINT(device_get_sysctl_ctx(sc->dev),
1475                         SYSCTL_CHILDREN(txq_node), OID_AUTO,
1476                         "dpl_get_non_tcp_count", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1477                         &stdp->std_get_non_tcp_count, 0, "");
1478         SYSCTL_ADD_UINT(device_get_sysctl_ctx(sc->dev),
1479                         SYSCTL_CHILDREN(txq_node), OID_AUTO,
1480                         "dpl_get_hiwat", CTLFLAG_RD | CTLFLAG_STATS,
1481                         &stdp->std_get_hiwat, 0, "");
1482 #endif
1483
1484         txq->type = type;
1485         txq->evq_index = evq_index;
1486         txq->txq_index = txq_index;
1487         txq->init_state = SFXGE_TXQ_INITIALIZED;
1488
1489         return (0);
1490
1491 fail_tx_dpl_put_max:
1492 fail_tx_dpl_get_max:
1493 fail3:
1494 fail_txq_node:
1495         free(txq->pend_desc, M_SFXGE);
1496 fail2:
1497         while (nmaps-- != 0)
1498                 bus_dmamap_destroy(txq->packet_dma_tag, txq->stmp[nmaps].map);
1499         free(txq->stmp, M_SFXGE);
1500         bus_dma_tag_destroy(txq->packet_dma_tag);
1501
1502 fail:
1503         sfxge_dma_free(esmp);
1504
1505         return (rc);
1506 }
1507
1508 static const struct {
1509         const char *name;
1510         size_t offset;
1511 } sfxge_tx_stats[] = {
1512 #define SFXGE_TX_STAT(name, member) \
1513         { #name, offsetof(struct sfxge_txq, member) }
1514         SFXGE_TX_STAT(tso_bursts, tso_bursts),
1515         SFXGE_TX_STAT(tso_packets, tso_packets),
1516         SFXGE_TX_STAT(tso_long_headers, tso_long_headers),
1517         SFXGE_TX_STAT(tso_pdrop_too_many, tso_pdrop_too_many),
1518         SFXGE_TX_STAT(tso_pdrop_no_rsrc, tso_pdrop_no_rsrc),
1519         SFXGE_TX_STAT(tx_collapses, collapses),
1520         SFXGE_TX_STAT(tx_drops, drops),
1521         SFXGE_TX_STAT(tx_get_overflow, get_overflow),
1522         SFXGE_TX_STAT(tx_get_non_tcp_overflow, get_non_tcp_overflow),
1523         SFXGE_TX_STAT(tx_put_overflow, put_overflow),
1524         SFXGE_TX_STAT(tx_netdown_drops, netdown_drops),
1525 };
1526
1527 static int
1528 sfxge_tx_stat_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1529 {
1530         struct sfxge_softc *sc = arg1;
1531         unsigned int id = arg2;
1532         unsigned long sum;
1533         unsigned int index;
1534
1535         /* Sum across all TX queues */
1536         sum = 0;
1537         for (index = 0; index < sc->txq_count; index++)
1538                 sum += *(unsigned long *)((caddr_t)sc->txq[index] +
1539                                           sfxge_tx_stats[id].offset);
1540
1541         return (SYSCTL_OUT(req, &sum, sizeof(sum)));
1542 }
1543
1544 static void
1545 sfxge_tx_stat_init(struct sfxge_softc *sc)
1546 {
1547         struct sysctl_ctx_list *ctx = device_get_sysctl_ctx(sc->dev);
1548         struct sysctl_oid_list *stat_list;
1549         unsigned int id;
1550
1551         stat_list = SYSCTL_CHILDREN(sc->stats_node);
1552
1553         for (id = 0; id < nitems(sfxge_tx_stats); id++) {
1554                 SYSCTL_ADD_PROC(
1555                         ctx, stat_list,
1556                         OID_AUTO, sfxge_tx_stats[id].name,
1557                         CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD,
1558                         sc, id, sfxge_tx_stat_handler, "LU",
1559                         "");
1560         }
1561 }
1562
1563 void
1564 sfxge_tx_fini(struct sfxge_softc *sc)
1565 {
1566         int index;
1567
1568         index = sc->txq_count;
1569         while (--index >= 0)
1570                 sfxge_tx_qfini(sc, index);
1571
1572         sc->txq_count = 0;
1573 }
1574
1575
1576 int
1577 sfxge_tx_init(struct sfxge_softc *sc)
1578 {
1579         struct sfxge_intr *intr;
1580         int index;
1581         int rc;
1582
1583         intr = &sc->intr;
1584
1585         KASSERT(intr->state == SFXGE_INTR_INITIALIZED,
1586             ("intr->state != SFXGE_INTR_INITIALIZED"));
1587
1588 #ifdef SFXGE_HAVE_MQ
1589         sc->txq_count = SFXGE_TXQ_NTYPES - 1 + sc->intr.n_alloc;
1590 #else
1591         sc->txq_count = SFXGE_TXQ_NTYPES;
1592 #endif
1593
1594         sc->txqs_node = SYSCTL_ADD_NODE(
1595                 device_get_sysctl_ctx(sc->dev),
1596                 SYSCTL_CHILDREN(device_get_sysctl_tree(sc->dev)),
1597                 OID_AUTO, "txq", CTLFLAG_RD, NULL, "Tx queues");
1598         if (sc->txqs_node == NULL) {
1599                 rc = ENOMEM;
1600                 goto fail_txq_node;
1601         }
1602
1603         /* Initialize the transmit queues */
1604         if ((rc = sfxge_tx_qinit(sc, SFXGE_TXQ_NON_CKSUM,
1605             SFXGE_TXQ_NON_CKSUM, 0)) != 0)
1606                 goto fail;
1607
1608         if ((rc = sfxge_tx_qinit(sc, SFXGE_TXQ_IP_CKSUM,
1609             SFXGE_TXQ_IP_CKSUM, 0)) != 0)
1610                 goto fail2;
1611
1612         for (index = 0;
1613              index < sc->txq_count - SFXGE_TXQ_NTYPES + 1;
1614              index++) {
1615                 if ((rc = sfxge_tx_qinit(sc, SFXGE_TXQ_NTYPES - 1 + index,
1616                     SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM, index)) != 0)
1617                         goto fail3;
1618         }
1619
1620         sfxge_tx_stat_init(sc);
1621
1622         return (0);
1623
1624 fail3:
1625         while (--index >= 0)
1626                 sfxge_tx_qfini(sc, SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM + index);
1627
1628         sfxge_tx_qfini(sc, SFXGE_TXQ_IP_CKSUM);
1629
1630 fail2:
1631         sfxge_tx_qfini(sc, SFXGE_TXQ_NON_CKSUM);
1632
1633 fail:
1634 fail_txq_node:
1635         sc->txq_count = 0;
1636         return (rc);
1637 }