sys/dev/sfxge/sfxge_tx.h

   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  * $FreeBSD$
  34  */
  35
  36 #ifndef _SFXGE_TX_H
  37 #define _SFXGE_TX_H
  38
  39 #include <netinet/in.h>
  40 #include <netinet/ip.h>
  41 #include <netinet/tcp.h>
  42
  43 /* If defined, parse TX packets directly in if_transmit
  44  * for better cache locality and reduced time under TX lock
  45  */
  46 #define SFXGE_TX_PARSE_EARLY 1
  47
  48 /* Maximum size of TSO packet */
  49 #define SFXGE_TSO_MAX_SIZE              (65535)
  50
  51 /*
  52  * Maximum number of segments to be created for a TSO packet.
  53  * Allow for a reasonable minimum MSS of 512.
  54  */
  55 #define SFXGE_TSO_MAX_SEGS              howmany(SFXGE_TSO_MAX_SIZE, 512)
  56
  57 /* Maximum number of DMA segments needed to map an mbuf chain.  With
  58  * TSO, the mbuf length may be just over 64K, divided into 2K mbuf
  59  * clusters taking into account that the first may be not 2K cluster
  60  * boundary aligned.
  61  * Packet header may be split into two segments because of, for example,
  62  * VLAN header insertion.
  63  * The chain could be longer than this initially, but can be shortened
  64  * with m_collapse().
  65  */
  66 #define SFXGE_TX_MAPPING_MAX_SEG                                        \
  67         (2 + howmany(SFXGE_TSO_MAX_SIZE, MCLBYTES) + 1)
  68
  69 /*
  70  * Buffer mapping flags.
  71  *
  72  * Buffers and DMA mappings must be freed when the last descriptor
  73  * referring to them is completed.  Set the TX_BUF_UNMAP and
  74  * TX_BUF_MBUF flags on the last descriptor generated for an mbuf
  75  * chain.  Set only the TX_BUF_UNMAP flag on a descriptor referring to
  76  * a heap buffer.
  77  */
  78 enum sfxge_tx_buf_flags {
  79         TX_BUF_UNMAP = 1,
  80         TX_BUF_MBUF = 2,
  81 };
  82
  83 /*
  84  * Buffer mapping information for descriptors in flight.
  85  */
  86 struct sfxge_tx_mapping {
  87         union {
  88                 struct mbuf     *mbuf;
  89                 caddr_t         heap_buf;
  90         }                       u;
  91         bus_dmamap_t            map;
  92         enum sfxge_tx_buf_flags flags;
  93 };
  94
  95 #define SFXGE_TX_DPL_GET_PKT_LIMIT_DEFAULT              (64 * 1024)
  96 #define SFXGE_TX_DPL_GET_NON_TCP_PKT_LIMIT_DEFAULT      1024
  97 #define SFXGE_TX_DPL_PUT_PKT_LIMIT_DEFAULT              1024
  98
  99 /*
 100  * Deferred packet list.
 101  */
 102 struct sfxge_tx_dpl {
 103         unsigned int    std_get_max;            /* Maximum number  of packets
 104                                                  * in get list */
 105         unsigned int    std_get_non_tcp_max;    /* Maximum number
 106                                                  * of non-TCP packets
 107                                                  * in get list */
 108         unsigned int    std_put_max;            /* Maximum number of packets
 109                                                  * in put list */
 110         uintptr_t       std_put;                /* Head of put list. */
 111         struct mbuf     *std_get;               /* Head of get list. */
 112         struct mbuf     **std_getp;             /* Tail of get list. */
 113         unsigned int    std_get_count;          /* Packets in get list. */
 114         unsigned int    std_get_non_tcp_count;  /* Non-TCP packets
 115                                                  * in get list */
 116         unsigned int    std_get_hiwat;          /* Packets in get list
 117                                                  * high watermark */
 118         unsigned int    std_put_hiwat;          /* Packets in put list
 119                                                  * high watermark */
 120 };
 121
 122
 123 #define SFXGE_TX_BUFFER_SIZE    0x400
 124 #define SFXGE_TX_HEADER_SIZE    0x100
 125 #define SFXGE_TX_COPY_THRESHOLD 0x200
 126
 127 enum sfxge_txq_state {
 128         SFXGE_TXQ_UNINITIALIZED = 0,
 129         SFXGE_TXQ_INITIALIZED,
 130         SFXGE_TXQ_STARTED
 131 };
 132
 133 enum sfxge_txq_type {
 134         SFXGE_TXQ_NON_CKSUM = 0,
 135         SFXGE_TXQ_IP_CKSUM,
 136         SFXGE_TXQ_IP_TCP_UDP_CKSUM,
 137         SFXGE_TXQ_NTYPES
 138 };
 139
 140 #define SFXGE_EVQ0_N_TXQ(_sc)                                           \
 141         ((_sc)->txq_dynamic_cksum_toggle_supported ?                    \
 142         1 : SFXGE_TXQ_NTYPES)
 143
 144 #define SFXGE_TXQ_UNBLOCK_LEVEL(_entries)       (EFX_TXQ_LIMIT(_entries) / 4)
 145
 146 #define SFXGE_TX_BATCH  64
 147
 148 #define SFXGE_TXQ_LOCK_INIT(_txq, _ifname, _txq_index)                  \
 149         do {                                                            \
 150                 struct sfxge_txq  *__txq = (_txq);                      \
 151                                                                         \
 152                 snprintf((__txq)->lock_name,                            \
 153                          sizeof((__txq)->lock_name),                    \
 154                          "%s:txq%u", (_ifname), (_txq_index));          \
 155                 mtx_init(&(__txq)->lock, (__txq)->lock_name,            \
 156                          NULL, MTX_DEF);                                \
 157         } while (B_FALSE)
 158 #define SFXGE_TXQ_LOCK_DESTROY(_txq)                                    \
 159         mtx_destroy(&(_txq)->lock)
 160 #define SFXGE_TXQ_LOCK(_txq)                                            \
 161         mtx_lock(&(_txq)->lock)
 162 #define SFXGE_TXQ_TRYLOCK(_txq)                                         \
 163         mtx_trylock(&(_txq)->lock)
 164 #define SFXGE_TXQ_UNLOCK(_txq)                                          \
 165         mtx_unlock(&(_txq)->lock)
 166 #define SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_OWNED(_txq)                               \
 167         mtx_assert(&(_txq)->lock, MA_OWNED)
 168 #define SFXGE_TXQ_LOCK_ASSERT_NOTOWNED(_txq)                            \
 169         mtx_assert(&(_txq)->lock, MA_NOTOWNED)
 170
 171
 172 struct sfxge_txq {
 173         /* The following fields should be written very rarely */
 174         struct sfxge_softc              *sc;
 175         enum sfxge_txq_state            init_state;
 176         enum sfxge_flush_state          flush_state;
 177         unsigned int                    tso_fw_assisted;
 178         enum sfxge_txq_type             type;
 179         unsigned int                    evq_index;
 180         efsys_mem_t                     mem;
 181         unsigned int                    buf_base_id;
 182         unsigned int                    entries;
 183         unsigned int                    ptr_mask;
 184         unsigned int                    max_pkt_desc;
 185
 186         struct sfxge_tx_mapping         *stmp;  /* Packets in flight. */
 187         bus_dma_tag_t                   packet_dma_tag;
 188         efx_desc_t                      *pend_desc;
 189         efx_txq_t                       *common;
 190
 191         efsys_mem_t                     *tsoh_buffer;
 192
 193         char                            lock_name[SFXGE_LOCK_NAME_MAX];
 194
 195         /* This field changes more often and is read regularly on both
 196          * the initiation and completion paths
 197          */
 198         int                             blocked __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
 199
 200         /* The following fields change more often, and are used mostly
 201          * on the initiation path
 202          */
 203         struct mtx                      lock __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
 204         struct sfxge_tx_dpl             dpl;    /* Deferred packet list. */
 205         unsigned int                    n_pend_desc;
 206         unsigned int                    added;
 207         unsigned int                    reaped;
 208
 209         /* The last (or constant) set of HW offloads requested on the queue */
 210         uint16_t                        hw_cksum_flags;
 211
 212         /* The last VLAN TCI seen on the queue if FW-assisted tagging is
 213            used */
 214         uint16_t                        hw_vlan_tci;
 215
 216         /* Statistics */
 217         unsigned long                   tso_bursts;
 218         unsigned long                   tso_packets;
 219         unsigned long                   tso_long_headers;
 220         unsigned long                   collapses;
 221         unsigned long                   drops;
 222         unsigned long                   get_overflow;
 223         unsigned long                   get_non_tcp_overflow;
 224         unsigned long                   put_overflow;
 225         unsigned long                   netdown_drops;
 226         unsigned long                   tso_pdrop_too_many;
 227         unsigned long                   tso_pdrop_no_rsrc;
 228
 229         /* The following fields change more often, and are used mostly
 230          * on the completion path
 231          */
 232         unsigned int                    pending __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
 233         unsigned int                    completed;
 234         struct sfxge_txq                *next;
 235 };
 236
 237 struct sfxge_evq;
 238
 239 extern void sfxge_tx_update_stats(struct sfxge_softc *sc);
 240
 241 extern int sfxge_tx_init(struct sfxge_softc *sc);
 242 extern void sfxge_tx_fini(struct sfxge_softc *sc);
 243 extern int sfxge_tx_start(struct sfxge_softc *sc);
 244 extern void sfxge_tx_stop(struct sfxge_softc *sc);
 245 extern void sfxge_tx_qcomplete(struct sfxge_txq *txq, struct sfxge_evq *evq);
 246 extern void sfxge_tx_qflush_done(struct sfxge_txq *txq);
 247 extern void sfxge_if_qflush(struct ifnet *ifp);
 248 extern int sfxge_if_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m);
 249
 250 #endif