]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - usr.sbin/bhyve/pci_e82545.c
bhyve: avoid theoretical stack buffer overflow from integer overflow
[FreeBSD/FreeBSD.git] / usr.sbin / bhyve / pci_e82545.c
1 /*
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
3  *
4  * Copyright (c) 2016 Alexander Motin <mav@FreeBSD.org>
5  * Copyright (c) 2015 Peter Grehan <grehan@freebsd.org>
6  * Copyright (c) 2013 Jeremiah Lott, Avere Systems
7  * All rights reserved.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer
14  *    in this position and unchanged.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
29  * SUCH DAMAGE.
30  */
31
32 #include <sys/cdefs.h>
33 __FBSDID("$FreeBSD$");
34
35 #include <sys/types.h>
36 #ifndef WITHOUT_CAPSICUM
37 #include <sys/capsicum.h>
38 #endif
39 #include <sys/limits.h>
40 #include <sys/ioctl.h>
41 #include <sys/uio.h>
42 #include <net/ethernet.h>
43 #include <netinet/in.h>
44 #include <netinet/tcp.h>
45
46 #ifndef WITHOUT_CAPSICUM
47 #include <capsicum_helpers.h>
48 #endif
49 #include <err.h>
50 #include <errno.h>
51 #include <fcntl.h>
52 #include <md5.h>
53 #include <stdio.h>
54 #include <stdlib.h>
55 #include <string.h>
56 #include <sysexits.h>
57 #include <unistd.h>
58 #include <pthread.h>
59 #include <pthread_np.h>
60
61 #include "e1000_regs.h"
62 #include "e1000_defines.h"
63 #include "mii.h"
64
65 #include "bhyverun.h"
66 #include "pci_emul.h"
67 #include "mevent.h"
68 #include "net_utils.h"
69
70 /* Hardware/register definitions XXX: move some to common code. */
71 #define E82545_VENDOR_ID_INTEL                  0x8086
72 #define E82545_DEV_ID_82545EM_COPPER            0x100F
73 #define E82545_SUBDEV_ID                        0x1008
74
75 #define E82545_REVISION_4                       4
76
77 #define E82545_MDIC_DATA_MASK                   0x0000FFFF
78 #define E82545_MDIC_OP_MASK                     0x0c000000
79 #define E82545_MDIC_IE                          0x20000000
80
81 #define E82545_EECD_FWE_DIS     0x00000010 /* Flash writes disabled */
82 #define E82545_EECD_FWE_EN      0x00000020 /* Flash writes enabled */
83 #define E82545_EECD_FWE_MASK    0x00000030 /* Flash writes mask */
84
85 #define E82545_BAR_REGISTER                     0
86 #define E82545_BAR_REGISTER_LEN                 (128*1024)
87 #define E82545_BAR_FLASH                        1
88 #define E82545_BAR_FLASH_LEN                    (64*1024)
89 #define E82545_BAR_IO                           2
90 #define E82545_BAR_IO_LEN                       8
91
92 #define E82545_IOADDR                           0x00000000
93 #define E82545_IODATA                           0x00000004
94 #define E82545_IO_REGISTER_MAX                  0x0001FFFF
95 #define E82545_IO_FLASH_BASE                    0x00080000
96 #define E82545_IO_FLASH_MAX                     0x000FFFFF
97
98 #define E82545_ARRAY_ENTRY(reg, offset)         (reg + (offset<<2))
99 #define E82545_RAR_MAX                          15
100 #define E82545_MTA_MAX                          127
101 #define E82545_VFTA_MAX                         127
102
103 /* Slightly modified from the driver versions, hardcoded for 3 opcode bits,
104  * followed by 6 address bits.
105  * TODO: make opcode bits and addr bits configurable?
106  * NVM Commands - Microwire */
107 #define E82545_NVM_OPCODE_BITS  3
108 #define E82545_NVM_ADDR_BITS    6
109 #define E82545_NVM_DATA_BITS    16
110 #define E82545_NVM_OPADDR_BITS  (E82545_NVM_OPCODE_BITS + E82545_NVM_ADDR_BITS)
111 #define E82545_NVM_ADDR_MASK    ((1 << E82545_NVM_ADDR_BITS)-1)
112 #define E82545_NVM_OPCODE_MASK  \
113     (((1 << E82545_NVM_OPCODE_BITS) - 1) << E82545_NVM_ADDR_BITS)
114 #define E82545_NVM_OPCODE_READ  (0x6 << E82545_NVM_ADDR_BITS)   /* read */
115 #define E82545_NVM_OPCODE_WRITE (0x5 << E82545_NVM_ADDR_BITS)   /* write */
116 #define E82545_NVM_OPCODE_ERASE (0x7 << E82545_NVM_ADDR_BITS)   /* erase */
117 #define E82545_NVM_OPCODE_EWEN  (0x4 << E82545_NVM_ADDR_BITS)   /* wr-enable */
118
119 #define E82545_NVM_EEPROM_SIZE  64 /* 64 * 16-bit values == 128K */
120
121 #define E1000_ICR_SRPD          0x00010000
122
123 /* This is an arbitrary number.  There is no hard limit on the chip. */
124 #define I82545_MAX_TXSEGS       64
125
126 /* Legacy receive descriptor */
127 struct e1000_rx_desc {
128         uint64_t buffer_addr;   /* Address of the descriptor's data buffer */
129         uint16_t length;        /* Length of data DMAed into data buffer */
130         uint16_t csum;          /* Packet checksum */
131         uint8_t  status;        /* Descriptor status */
132         uint8_t  errors;        /* Descriptor Errors */
133         uint16_t special;
134 };
135
136 /* Transmit descriptor types */
137 #define E1000_TXD_MASK          (E1000_TXD_CMD_DEXT | 0x00F00000)
138 #define E1000_TXD_TYP_L         (0)
139 #define E1000_TXD_TYP_C         (E1000_TXD_CMD_DEXT | E1000_TXD_DTYP_C)
140 #define E1000_TXD_TYP_D         (E1000_TXD_CMD_DEXT | E1000_TXD_DTYP_D)
141
142 /* Legacy transmit descriptor */
143 struct e1000_tx_desc {
144         uint64_t buffer_addr;   /* Address of the descriptor's data buffer */
145         union {
146                 uint32_t data;
147                 struct {
148                         uint16_t length;  /* Data buffer length */
149                         uint8_t  cso;  /* Checksum offset */
150                         uint8_t  cmd;  /* Descriptor control */
151                 } flags;
152         } lower;
153         union {
154                 uint32_t data;
155                 struct {
156                         uint8_t status; /* Descriptor status */
157                         uint8_t css;  /* Checksum start */
158                         uint16_t special;
159                 } fields;
160         } upper;
161 };
162
163 /* Context descriptor */
164 struct e1000_context_desc {
165         union {
166                 uint32_t ip_config;
167                 struct {
168                         uint8_t ipcss;  /* IP checksum start */
169                         uint8_t ipcso;  /* IP checksum offset */
170                         uint16_t ipcse;  /* IP checksum end */
171                 } ip_fields;
172         } lower_setup;
173         union {
174                 uint32_t tcp_config;
175                 struct {
176                         uint8_t tucss;  /* TCP checksum start */
177                         uint8_t tucso;  /* TCP checksum offset */
178                         uint16_t tucse;  /* TCP checksum end */
179                 } tcp_fields;
180         } upper_setup;
181         uint32_t cmd_and_length;
182         union {
183                 uint32_t data;
184                 struct {
185                         uint8_t status;  /* Descriptor status */
186                         uint8_t hdr_len;  /* Header length */
187                         uint16_t mss;  /* Maximum segment size */
188                 } fields;
189         } tcp_seg_setup;
190 };
191
192 /* Data descriptor */
193 struct e1000_data_desc {
194         uint64_t buffer_addr;  /* Address of the descriptor's buffer address */
195         union {
196                 uint32_t data;
197                 struct {
198                         uint16_t length;  /* Data buffer length */
199                         uint8_t typ_len_ext;
200                         uint8_t cmd;
201                 } flags;
202         } lower;
203         union {
204                 uint32_t data;
205                 struct {
206                         uint8_t status;  /* Descriptor status */
207                         uint8_t popts;  /* Packet Options */
208                         uint16_t special;
209                 } fields;
210         } upper;
211 };
212
213 union e1000_tx_udesc {
214         struct e1000_tx_desc td;
215         struct e1000_context_desc cd;
216         struct e1000_data_desc dd;
217 };
218
219 /* Tx checksum info for a packet. */
220 struct ck_info {
221         int     ck_valid;       /* ck_info is valid */
222         uint8_t ck_start;       /* start byte of cksum calcuation */
223         uint8_t ck_off;         /* offset of cksum insertion */
224         uint16_t ck_len;        /* length of cksum calc: 0 is to packet-end */
225 };
226
227 /*
228  * Debug printf
229  */
230 static int e82545_debug = 0;
231 #define DPRINTF(msg,params...) if (e82545_debug) fprintf(stderr, "e82545: " msg, params)
232 #define WPRINTF(msg,params...) fprintf(stderr, "e82545: " msg, params)
233
234 #define MIN(a,b) (((a)<(b))?(a):(b))
235 #define MAX(a,b) (((a)>(b))?(a):(b))
236
237 /* s/w representation of the RAL/RAH regs */
238 struct  eth_uni {
239         int             eu_valid;
240         int             eu_addrsel;
241         struct ether_addr eu_eth;
242 };
243
244
245 struct e82545_softc {
246         struct pci_devinst *esc_pi;
247         struct vmctx    *esc_ctx;
248         struct mevent   *esc_mevp;
249         struct mevent   *esc_mevpitr;
250         pthread_mutex_t esc_mtx;
251         struct ether_addr esc_mac;
252         int             esc_tapfd;
253
254         /* General */
255         uint32_t        esc_CTRL;       /* x0000 device ctl */
256         uint32_t        esc_FCAL;       /* x0028 flow ctl addr lo */
257         uint32_t        esc_FCAH;       /* x002C flow ctl addr hi */
258         uint32_t        esc_FCT;        /* x0030 flow ctl type */
259         uint32_t        esc_VET;        /* x0038 VLAN eth type */
260         uint32_t        esc_FCTTV;      /* x0170 flow ctl tx timer */
261         uint32_t        esc_LEDCTL;     /* x0E00 LED control */
262         uint32_t        esc_PBA;        /* x1000 pkt buffer allocation */
263         
264         /* Interrupt control */
265         int             esc_irq_asserted;
266         uint32_t        esc_ICR;        /* x00C0 cause read/clear */
267         uint32_t        esc_ITR;        /* x00C4 intr throttling */
268         uint32_t        esc_ICS;        /* x00C8 cause set */
269         uint32_t        esc_IMS;        /* x00D0 mask set/read */
270         uint32_t        esc_IMC;        /* x00D8 mask clear */
271
272         /* Transmit */
273         union e1000_tx_udesc *esc_txdesc;
274         struct e1000_context_desc esc_txctx;
275         pthread_t       esc_tx_tid;
276         pthread_cond_t  esc_tx_cond;
277         int             esc_tx_enabled;
278         int             esc_tx_active;
279         uint32_t        esc_TXCW;       /* x0178 transmit config */
280         uint32_t        esc_TCTL;       /* x0400 transmit ctl */
281         uint32_t        esc_TIPG;       /* x0410 inter-packet gap */
282         uint16_t        esc_AIT;        /* x0458 Adaptive Interframe Throttle */
283         uint64_t        esc_tdba;       /* verified 64-bit desc table addr */
284         uint32_t        esc_TDBAL;      /* x3800 desc table addr, low bits */
285         uint32_t        esc_TDBAH;      /* x3804 desc table addr, hi 32-bits */
286         uint32_t        esc_TDLEN;      /* x3808 # descriptors in bytes */
287         uint16_t        esc_TDH;        /* x3810 desc table head idx */
288         uint16_t        esc_TDHr;       /* internal read version of TDH */
289         uint16_t        esc_TDT;        /* x3818 desc table tail idx */
290         uint32_t        esc_TIDV;       /* x3820 intr delay */
291         uint32_t        esc_TXDCTL;     /* x3828 desc control */
292         uint32_t        esc_TADV;       /* x382C intr absolute delay */
293         
294         /* L2 frame acceptance */
295         struct eth_uni  esc_uni[16];    /* 16 x unicast MAC addresses */
296         uint32_t        esc_fmcast[128]; /* Multicast filter bit-match */
297         uint32_t        esc_fvlan[128]; /* VLAN 4096-bit filter */
298         
299         /* Receive */
300         struct e1000_rx_desc *esc_rxdesc;
301         pthread_cond_t  esc_rx_cond;
302         int             esc_rx_enabled;
303         int             esc_rx_active;
304         int             esc_rx_loopback;
305         uint32_t        esc_RCTL;       /* x0100 receive ctl */
306         uint32_t        esc_FCRTL;      /* x2160 flow cntl thresh, low */
307         uint32_t        esc_FCRTH;      /* x2168 flow cntl thresh, hi */
308         uint64_t        esc_rdba;       /* verified 64-bit desc table addr */
309         uint32_t        esc_RDBAL;      /* x2800 desc table addr, low bits */
310         uint32_t        esc_RDBAH;      /* x2804 desc table addr, hi 32-bits*/
311         uint32_t        esc_RDLEN;      /* x2808 #descriptors */
312         uint16_t        esc_RDH;        /* x2810 desc table head idx */
313         uint16_t        esc_RDT;        /* x2818 desc table tail idx */
314         uint32_t        esc_RDTR;       /* x2820 intr delay */
315         uint32_t        esc_RXDCTL;     /* x2828 desc control */
316         uint32_t        esc_RADV;       /* x282C intr absolute delay */
317         uint32_t        esc_RSRPD;      /* x2C00 recv small packet detect */
318         uint32_t        esc_RXCSUM;     /* x5000 receive cksum ctl */
319         
320         /* IO Port register access */
321         uint32_t io_addr;
322
323         /* Shadow copy of MDIC */
324         uint32_t mdi_control;
325         /* Shadow copy of EECD */
326         uint32_t eeprom_control;
327         /* Latest NVM in/out */
328         uint16_t nvm_data;
329         uint16_t nvm_opaddr;
330         /* stats */
331         uint32_t missed_pkt_count; /* dropped for no room in rx queue */
332         uint32_t pkt_rx_by_size[6];
333         uint32_t pkt_tx_by_size[6];
334         uint32_t good_pkt_rx_count;
335         uint32_t bcast_pkt_rx_count;
336         uint32_t mcast_pkt_rx_count;
337         uint32_t good_pkt_tx_count;
338         uint32_t bcast_pkt_tx_count;
339         uint32_t mcast_pkt_tx_count;
340         uint32_t oversize_rx_count;
341         uint32_t tso_tx_count;
342         uint64_t good_octets_rx;
343         uint64_t good_octets_tx;
344         uint64_t missed_octets; /* counts missed and oversized */
345
346         uint8_t nvm_bits:6; /* number of bits remaining in/out */
347         uint8_t nvm_mode:2;
348 #define E82545_NVM_MODE_OPADDR  0x0
349 #define E82545_NVM_MODE_DATAIN  0x1
350 #define E82545_NVM_MODE_DATAOUT 0x2
351         /* EEPROM data */
352         uint16_t eeprom_data[E82545_NVM_EEPROM_SIZE];
353 };
354
355 static void e82545_reset(struct e82545_softc *sc, int dev);
356 static void e82545_rx_enable(struct e82545_softc *sc);
357 static void e82545_rx_disable(struct e82545_softc *sc);
358 static void e82545_tap_callback(int fd, enum ev_type type, void *param);
359 static void e82545_tx_start(struct e82545_softc *sc);
360 static void e82545_tx_enable(struct e82545_softc *sc);
361 static void e82545_tx_disable(struct e82545_softc *sc);
362
363 static inline int
364 e82545_size_stat_index(uint32_t size)
365 {
366         if (size <= 64) {
367                 return 0;
368         } else if (size >= 1024) {
369                 return 5;
370         } else {
371                 /* should be 1-4 */
372                 return (ffs(size) - 6);
373         }
374 }
375
376 static void
377 e82545_init_eeprom(struct e82545_softc *sc)
378 {
379         uint16_t checksum, i;
380
381         /* mac addr */
382         sc->eeprom_data[NVM_MAC_ADDR] = ((uint16_t)sc->esc_mac.octet[0]) |
383                 (((uint16_t)sc->esc_mac.octet[1]) << 8);
384         sc->eeprom_data[NVM_MAC_ADDR+1] = ((uint16_t)sc->esc_mac.octet[2]) |
385                 (((uint16_t)sc->esc_mac.octet[3]) << 8);
386         sc->eeprom_data[NVM_MAC_ADDR+2] = ((uint16_t)sc->esc_mac.octet[4]) |
387                 (((uint16_t)sc->esc_mac.octet[5]) << 8);
388
389         /* pci ids */
390         sc->eeprom_data[NVM_SUB_DEV_ID] = E82545_SUBDEV_ID;
391         sc->eeprom_data[NVM_SUB_VEN_ID] = E82545_VENDOR_ID_INTEL;
392         sc->eeprom_data[NVM_DEV_ID] = E82545_DEV_ID_82545EM_COPPER;
393         sc->eeprom_data[NVM_VEN_ID] = E82545_VENDOR_ID_INTEL;
394
395         /* fill in the checksum */
396         checksum = 0;
397         for (i = 0; i < NVM_CHECKSUM_REG; i++) {
398                 checksum += sc->eeprom_data[i];
399         }
400         checksum = NVM_SUM - checksum;
401         sc->eeprom_data[NVM_CHECKSUM_REG] = checksum;
402         DPRINTF("eeprom checksum: 0x%x\r\n", checksum);
403 }
404
405 static void
406 e82545_write_mdi(struct e82545_softc *sc, uint8_t reg_addr,
407                         uint8_t phy_addr, uint32_t data)
408 {
409         DPRINTF("Write mdi reg:0x%x phy:0x%x data: 0x%x\r\n", reg_addr, phy_addr, data);
410 }
411
412 static uint32_t
413 e82545_read_mdi(struct e82545_softc *sc, uint8_t reg_addr,
414                         uint8_t phy_addr)
415 {
416         //DPRINTF("Read mdi reg:0x%x phy:0x%x\r\n", reg_addr, phy_addr);
417         switch (reg_addr) {
418         case PHY_STATUS:
419                 return (MII_SR_LINK_STATUS | MII_SR_AUTONEG_CAPS |
420                         MII_SR_AUTONEG_COMPLETE);
421         case PHY_AUTONEG_ADV:
422                 return NWAY_AR_SELECTOR_FIELD;
423         case PHY_LP_ABILITY:
424                 return 0;
425         case PHY_1000T_STATUS:
426                 return (SR_1000T_LP_FD_CAPS | SR_1000T_REMOTE_RX_STATUS |
427                         SR_1000T_LOCAL_RX_STATUS);
428         case PHY_ID1:
429                 return (M88E1011_I_PHY_ID >> 16) & 0xFFFF;
430         case PHY_ID2:
431                 return (M88E1011_I_PHY_ID | E82545_REVISION_4) & 0xFFFF;
432         default:
433                 DPRINTF("Unknown mdi read reg:0x%x phy:0x%x\r\n", reg_addr, phy_addr);
434                 return 0;
435         }
436         /* not reached */
437 }
438
439 static void
440 e82545_eecd_strobe(struct e82545_softc *sc)
441 {
442         /* Microwire state machine */
443         /*
444         DPRINTF("eeprom state machine srtobe "
445                 "0x%x 0x%x 0x%x 0x%x\r\n",
446                 sc->nvm_mode, sc->nvm_bits,
447                 sc->nvm_opaddr, sc->nvm_data);*/
448
449         if (sc->nvm_bits == 0) {
450                 DPRINTF("eeprom state machine not expecting data! "
451                         "0x%x 0x%x 0x%x 0x%x\r\n",
452                         sc->nvm_mode, sc->nvm_bits,
453                         sc->nvm_opaddr, sc->nvm_data);
454                 return;
455         }
456         sc->nvm_bits--;
457         if (sc->nvm_mode == E82545_NVM_MODE_DATAOUT) {
458                 /* shifting out */
459                 if (sc->nvm_data & 0x8000) {
460                         sc->eeprom_control |= E1000_EECD_DO;
461                 } else {
462                         sc->eeprom_control &= ~E1000_EECD_DO;
463                 }
464                 sc->nvm_data <<= 1;
465                 if (sc->nvm_bits == 0) {
466                         /* read done, back to opcode mode. */
467                         sc->nvm_opaddr = 0;
468                         sc->nvm_mode = E82545_NVM_MODE_OPADDR;
469                         sc->nvm_bits = E82545_NVM_OPADDR_BITS;
470                 }
471         } else if (sc->nvm_mode == E82545_NVM_MODE_DATAIN) {
472                 /* shifting in */
473                 sc->nvm_data <<= 1;
474                 if (sc->eeprom_control & E1000_EECD_DI) {
475                         sc->nvm_data |= 1;
476                 }
477                 if (sc->nvm_bits == 0) {
478                         /* eeprom write */
479                         uint16_t op = sc->nvm_opaddr & E82545_NVM_OPCODE_MASK;
480                         uint16_t addr = sc->nvm_opaddr & E82545_NVM_ADDR_MASK;
481                         if (op != E82545_NVM_OPCODE_WRITE) {
482                                 DPRINTF("Illegal eeprom write op 0x%x\r\n",
483                                         sc->nvm_opaddr);
484                         } else if (addr >= E82545_NVM_EEPROM_SIZE) {
485                                 DPRINTF("Illegal eeprom write addr 0x%x\r\n",
486                                         sc->nvm_opaddr);
487                         } else {
488                                 DPRINTF("eeprom write eeprom[0x%x] = 0x%x\r\n",
489                                 addr, sc->nvm_data);
490                                 sc->eeprom_data[addr] = sc->nvm_data;
491                         }
492                         /* back to opcode mode */
493                         sc->nvm_opaddr = 0;
494                         sc->nvm_mode = E82545_NVM_MODE_OPADDR;
495                         sc->nvm_bits = E82545_NVM_OPADDR_BITS;
496                 }
497         } else if (sc->nvm_mode == E82545_NVM_MODE_OPADDR) {
498                 sc->nvm_opaddr <<= 1;
499                 if (sc->eeprom_control & E1000_EECD_DI) {
500                         sc->nvm_opaddr |= 1;
501                 }
502                 if (sc->nvm_bits == 0) {
503                         uint16_t op = sc->nvm_opaddr & E82545_NVM_OPCODE_MASK;
504                         switch (op) {
505                         case E82545_NVM_OPCODE_EWEN:
506                                 DPRINTF("eeprom write enable: 0x%x\r\n",
507                                         sc->nvm_opaddr);
508                                 /* back to opcode mode */
509                                 sc->nvm_opaddr = 0;
510                                 sc->nvm_mode = E82545_NVM_MODE_OPADDR;
511                                 sc->nvm_bits = E82545_NVM_OPADDR_BITS;
512                                 break;
513                         case E82545_NVM_OPCODE_READ:
514                         {
515                                 uint16_t addr = sc->nvm_opaddr &
516                                         E82545_NVM_ADDR_MASK;
517                                 sc->nvm_mode = E82545_NVM_MODE_DATAOUT;
518                                 sc->nvm_bits = E82545_NVM_DATA_BITS;
519                                 if (addr < E82545_NVM_EEPROM_SIZE) {
520                                         sc->nvm_data = sc->eeprom_data[addr];
521                                         DPRINTF("eeprom read: eeprom[0x%x] = 0x%x\r\n",
522                                                 addr, sc->nvm_data);
523                                 } else {
524                                         DPRINTF("eeprom illegal read: 0x%x\r\n",
525                                                 sc->nvm_opaddr);
526                                         sc->nvm_data = 0;
527                                 }
528                                 break;
529                         }
530                         case E82545_NVM_OPCODE_WRITE:
531                                 sc->nvm_mode = E82545_NVM_MODE_DATAIN;
532                                 sc->nvm_bits = E82545_NVM_DATA_BITS;
533                                 sc->nvm_data = 0;
534                                 break;
535                         default:
536                                 DPRINTF("eeprom unknown op: 0x%x\r\r",
537                                         sc->nvm_opaddr);
538                                 /* back to opcode mode */
539                                 sc->nvm_opaddr = 0;
540                                 sc->nvm_mode = E82545_NVM_MODE_OPADDR;
541                                 sc->nvm_bits = E82545_NVM_OPADDR_BITS;
542                         }
543                 }
544         } else {
545                 DPRINTF("eeprom state machine wrong state! "
546                         "0x%x 0x%x 0x%x 0x%x\r\n",
547                         sc->nvm_mode, sc->nvm_bits,
548                         sc->nvm_opaddr, sc->nvm_data);
549         }
550 }
551
552 static void
553 e82545_itr_callback(int fd, enum ev_type type, void *param)
554 {
555         uint32_t new;
556         struct e82545_softc *sc = param;
557
558         pthread_mutex_lock(&sc->esc_mtx);
559         new = sc->esc_ICR & sc->esc_IMS;
560         if (new && !sc->esc_irq_asserted) {
561                 DPRINTF("itr callback: lintr assert %x\r\n", new);
562                 sc->esc_irq_asserted = 1;
563                 pci_lintr_assert(sc->esc_pi);
564         } else {
565                 mevent_delete(sc->esc_mevpitr);
566                 sc->esc_mevpitr = NULL;
567         }
568         pthread_mutex_unlock(&sc->esc_mtx);
569 }
570
571 static void
572 e82545_icr_assert(struct e82545_softc *sc, uint32_t bits)
573 {
574         uint32_t new;
575
576         DPRINTF("icr assert: 0x%x\r\n", bits);
577         
578         /*
579          * An interrupt is only generated if bits are set that
580          * aren't already in the ICR, these bits are unmasked,
581          * and there isn't an interrupt already pending.
582          */
583         new = bits & ~sc->esc_ICR & sc->esc_IMS;
584         sc->esc_ICR |= bits;
585
586         if (new == 0) {
587                 DPRINTF("icr assert: masked %x, ims %x\r\n", new, sc->esc_IMS);
588         } else if (sc->esc_mevpitr != NULL) {
589                 DPRINTF("icr assert: throttled %x, ims %x\r\n", new, sc->esc_IMS);
590         } else if (!sc->esc_irq_asserted) {
591                 DPRINTF("icr assert: lintr assert %x\r\n", new);
592                 sc->esc_irq_asserted = 1;
593                 pci_lintr_assert(sc->esc_pi);
594                 if (sc->esc_ITR != 0) {
595                         sc->esc_mevpitr = mevent_add(
596                             (sc->esc_ITR + 3905) / 3906,  /* 256ns -> 1ms */
597                             EVF_TIMER, e82545_itr_callback, sc);
598                 }
599         }
600 }
601
602 static void
603 e82545_ims_change(struct e82545_softc *sc, uint32_t bits)
604 {
605         uint32_t new;
606
607         /*
608          * Changing the mask may allow previously asserted
609          * but masked interrupt requests to generate an interrupt.
610          */
611         new = bits & sc->esc_ICR & ~sc->esc_IMS;
612         sc->esc_IMS |= bits;
613
614         if (new == 0) {
615                 DPRINTF("ims change: masked %x, ims %x\r\n", new, sc->esc_IMS);
616         } else if (sc->esc_mevpitr != NULL) {
617                 DPRINTF("ims change: throttled %x, ims %x\r\n", new, sc->esc_IMS);
618         } else if (!sc->esc_irq_asserted) {
619                 DPRINTF("ims change: lintr assert %x\n\r", new);
620                 sc->esc_irq_asserted = 1;
621                 pci_lintr_assert(sc->esc_pi);
622                 if (sc->esc_ITR != 0) {
623                         sc->esc_mevpitr = mevent_add(
624                             (sc->esc_ITR + 3905) / 3906,  /* 256ns -> 1ms */
625                             EVF_TIMER, e82545_itr_callback, sc);
626                 }
627         }
628 }
629
630 static void
631 e82545_icr_deassert(struct e82545_softc *sc, uint32_t bits)
632 {
633
634         DPRINTF("icr deassert: 0x%x\r\n", bits);
635         sc->esc_ICR &= ~bits;
636
637         /*
638          * If there are no longer any interrupt sources and there
639          * was an asserted interrupt, clear it
640          */
641         if (sc->esc_irq_asserted && !(sc->esc_ICR & sc->esc_IMS)) {
642                 DPRINTF("icr deassert: lintr deassert %x\r\n", bits);
643                 pci_lintr_deassert(sc->esc_pi);
644                 sc->esc_irq_asserted = 0;
645         }
646 }
647
648 static void
649 e82545_intr_write(struct e82545_softc *sc, uint32_t offset, uint32_t value)
650 {
651
652         DPRINTF("intr_write: off %x, val %x\n\r", offset, value);
653         
654         switch (offset) {
655         case E1000_ICR:
656                 e82545_icr_deassert(sc, value);
657                 break;
658         case E1000_ITR:
659                 sc->esc_ITR = value;
660                 break;
661         case E1000_ICS:
662                 sc->esc_ICS = value;    /* not used: store for debug */
663                 e82545_icr_assert(sc, value);
664                 break;
665         case E1000_IMS:
666                 e82545_ims_change(sc, value);
667                 break;
668         case E1000_IMC:
669                 sc->esc_IMC = value;    /* for debug */
670                 sc->esc_IMS &= ~value;
671                 // XXX clear interrupts if all ICR bits now masked
672                 // and interrupt was pending ?
673                 break;
674         default:
675                 break;
676         }
677 }
678
679 static uint32_t
680 e82545_intr_read(struct e82545_softc *sc, uint32_t offset)
681 {
682         uint32_t retval;
683
684         retval = 0;
685
686         DPRINTF("intr_read: off %x\n\r", offset);
687         
688         switch (offset) {
689         case E1000_ICR:
690                 retval = sc->esc_ICR;
691                 sc->esc_ICR = 0;
692                 e82545_icr_deassert(sc, ~0);
693                 break;
694         case E1000_ITR:
695                 retval = sc->esc_ITR;
696                 break;
697         case E1000_ICS:
698                 /* write-only register */
699                 break;
700         case E1000_IMS:
701                 retval = sc->esc_IMS;
702                 break;
703         case E1000_IMC:
704                 /* write-only register */
705                 break;
706         default:
707                 break;
708         }
709
710         return (retval);
711 }
712
713 static void
714 e82545_devctl(struct e82545_softc *sc, uint32_t val)
715 {
716
717         sc->esc_CTRL = val & ~E1000_CTRL_RST;
718
719         if (val & E1000_CTRL_RST) {
720                 DPRINTF("e1k: s/w reset, ctl %x\n", val);
721                 e82545_reset(sc, 1);
722         }
723         /* XXX check for phy reset ? */
724 }
725
726 static void
727 e82545_rx_update_rdba(struct e82545_softc *sc)
728 {
729
730         /* XXX verify desc base/len within phys mem range */
731         sc->esc_rdba = (uint64_t)sc->esc_RDBAH << 32 |
732             sc->esc_RDBAL;
733         
734         /* Cache host mapping of guest descriptor array */
735         sc->esc_rxdesc = paddr_guest2host(sc->esc_ctx,
736             sc->esc_rdba, sc->esc_RDLEN);       
737 }
738
739 static void
740 e82545_rx_ctl(struct e82545_softc *sc, uint32_t val)
741 {
742         int on;
743
744         on = ((val & E1000_RCTL_EN) == E1000_RCTL_EN);
745
746         /* Save RCTL after stripping reserved bits 31:27,24,21,14,11:10,0 */
747         sc->esc_RCTL = val & ~0xF9204c01;
748
749         DPRINTF("rx_ctl - %s RCTL %x, val %x\n",
750                 on ? "on" : "off", sc->esc_RCTL, val);
751
752         /* state change requested */
753         if (on != sc->esc_rx_enabled) {
754                 if (on) {
755                         /* Catch disallowed/unimplemented settings */
756                         //assert(!(val & E1000_RCTL_LBM_TCVR));
757
758                         if (sc->esc_RCTL & E1000_RCTL_LBM_TCVR) {
759                                 sc->esc_rx_loopback = 1;
760                         } else {
761                                 sc->esc_rx_loopback = 0;
762                         }
763
764                         e82545_rx_update_rdba(sc);
765                         e82545_rx_enable(sc);
766                 } else {
767                         e82545_rx_disable(sc);
768                         sc->esc_rx_loopback = 0;
769                         sc->esc_rdba = 0;
770                         sc->esc_rxdesc = NULL;
771                 }
772         }
773 }
774
775 static void
776 e82545_tx_update_tdba(struct e82545_softc *sc)
777 {
778
779         /* XXX verify desc base/len within phys mem range */
780         sc->esc_tdba = (uint64_t)sc->esc_TDBAH << 32 | sc->esc_TDBAL;
781
782         /* Cache host mapping of guest descriptor array */
783         sc->esc_txdesc = paddr_guest2host(sc->esc_ctx, sc->esc_tdba,
784             sc->esc_TDLEN);
785 }
786
787 static void
788 e82545_tx_ctl(struct e82545_softc *sc, uint32_t val)
789 {
790         int on;
791         
792         on = ((val & E1000_TCTL_EN) == E1000_TCTL_EN);
793
794         /* ignore TCTL_EN settings that don't change state */
795         if (on == sc->esc_tx_enabled)
796                 return;
797
798         if (on) {
799                 e82545_tx_update_tdba(sc);
800                 e82545_tx_enable(sc);
801         } else {
802                 e82545_tx_disable(sc);
803                 sc->esc_tdba = 0;
804                 sc->esc_txdesc = NULL;
805         }
806
807         /* Save TCTL value after stripping reserved bits 31:25,23,2,0 */
808         sc->esc_TCTL = val & ~0xFE800005;
809 }
810
811 int
812 e82545_bufsz(uint32_t rctl)
813 {
814
815         switch (rctl & (E1000_RCTL_BSEX | E1000_RCTL_SZ_256)) {
816         case (E1000_RCTL_SZ_2048): return (2048);
817         case (E1000_RCTL_SZ_1024): return (1024);
818         case (E1000_RCTL_SZ_512): return (512);
819         case (E1000_RCTL_SZ_256): return (256);
820         case (E1000_RCTL_BSEX|E1000_RCTL_SZ_16384): return (16384);
821         case (E1000_RCTL_BSEX|E1000_RCTL_SZ_8192): return (8192);
822         case (E1000_RCTL_BSEX|E1000_RCTL_SZ_4096): return (4096);
823         }
824         return (256);   /* Forbidden value. */
825 }
826
827 static uint8_t dummybuf[2048];
828
829 /* XXX one packet at a time until this is debugged */
830 static void
831 e82545_tap_callback(int fd, enum ev_type type, void *param)
832 {
833         struct e82545_softc *sc = param;
834         struct e1000_rx_desc *rxd;
835         struct iovec vec[64];
836         int left, len, lim, maxpktsz, maxpktdesc, bufsz, i, n, size;
837         uint32_t cause = 0;
838         uint16_t *tp, tag, head;
839
840         pthread_mutex_lock(&sc->esc_mtx);
841         DPRINTF("rx_run: head %x, tail %x\r\n", sc->esc_RDH, sc->esc_RDT);
842
843         if (!sc->esc_rx_enabled || sc->esc_rx_loopback) {
844                 DPRINTF("rx disabled (!%d || %d) -- packet(s) dropped\r\n",
845                     sc->esc_rx_enabled, sc->esc_rx_loopback);
846                 while (read(sc->esc_tapfd, dummybuf, sizeof(dummybuf)) > 0) {
847                 }
848                 goto done1;
849         }
850         bufsz = e82545_bufsz(sc->esc_RCTL);
851         maxpktsz = (sc->esc_RCTL & E1000_RCTL_LPE) ? 16384 : 1522;
852         maxpktdesc = (maxpktsz + bufsz - 1) / bufsz;
853         size = sc->esc_RDLEN / 16;
854         head = sc->esc_RDH;
855         left = (size + sc->esc_RDT - head) % size;
856         if (left < maxpktdesc) {
857                 DPRINTF("rx overflow (%d < %d) -- packet(s) dropped\r\n",
858                     left, maxpktdesc);
859                 while (read(sc->esc_tapfd, dummybuf, sizeof(dummybuf)) > 0) {
860                 }
861                 goto done1;
862         }
863
864         sc->esc_rx_active = 1;
865         pthread_mutex_unlock(&sc->esc_mtx);
866
867         for (lim = size / 4; lim > 0 && left >= maxpktdesc; lim -= n) {
868
869                 /* Grab rx descriptor pointed to by the head pointer */
870                 for (i = 0; i < maxpktdesc; i++) {
871                         rxd = &sc->esc_rxdesc[(head + i) % size];
872                         vec[i].iov_base = paddr_guest2host(sc->esc_ctx,
873                             rxd->buffer_addr, bufsz);
874                         vec[i].iov_len = bufsz;
875                 }
876                 len = readv(sc->esc_tapfd, vec, maxpktdesc);
877                 if (len <= 0) {
878                         DPRINTF("tap: readv() returned %d\n", len);
879                         goto done;
880                 }
881
882                 /*
883                  * Adjust the packet length based on whether the CRC needs
884                  * to be stripped or if the packet is less than the minimum
885                  * eth packet size.
886                  */
887                 if (len < ETHER_MIN_LEN - ETHER_CRC_LEN)
888                         len = ETHER_MIN_LEN - ETHER_CRC_LEN;
889                 if (!(sc->esc_RCTL & E1000_RCTL_SECRC))
890                         len += ETHER_CRC_LEN;
891                 n = (len + bufsz - 1) / bufsz;
892
893                 DPRINTF("packet read %d bytes, %d segs, head %d\r\n",
894                     len, n, head);
895
896                 /* Apply VLAN filter. */
897                 tp = (uint16_t *)vec[0].iov_base + 6;
898                 if ((sc->esc_RCTL & E1000_RCTL_VFE) &&
899                     (ntohs(tp[0]) == sc->esc_VET)) {
900                         tag = ntohs(tp[1]) & 0x0fff;
901                         if ((sc->esc_fvlan[tag >> 5] &
902                             (1 << (tag & 0x1f))) != 0) {
903                                 DPRINTF("known VLAN %d\r\n", tag);
904                         } else {
905                                 DPRINTF("unknown VLAN %d\r\n", tag);
906                                 n = 0;
907                                 continue;
908                         }
909                 }
910
911                 /* Update all consumed descriptors. */
912                 for (i = 0; i < n - 1; i++) {
913                         rxd = &sc->esc_rxdesc[(head + i) % size];
914                         rxd->length = bufsz;
915                         rxd->csum = 0;
916                         rxd->errors = 0;
917                         rxd->special = 0;
918                         rxd->status = E1000_RXD_STAT_DD;
919                 }
920                 rxd = &sc->esc_rxdesc[(head + i) % size];
921                 rxd->length = len % bufsz;
922                 rxd->csum = 0;
923                 rxd->errors = 0;
924                 rxd->special = 0;
925                 /* XXX signal no checksum for now */
926                 rxd->status = E1000_RXD_STAT_PIF | E1000_RXD_STAT_IXSM |
927                     E1000_RXD_STAT_EOP | E1000_RXD_STAT_DD;
928
929                 /* Schedule receive interrupts. */
930                 if (len <= sc->esc_RSRPD) {
931                         cause |= E1000_ICR_SRPD | E1000_ICR_RXT0;
932                 } else {
933                         /* XXX: RDRT and RADV timers should be here. */
934                         cause |= E1000_ICR_RXT0;
935                 }
936
937                 head = (head + n) % size;
938                 left -= n;
939         }
940
941 done:
942         pthread_mutex_lock(&sc->esc_mtx);
943         sc->esc_rx_active = 0;
944         if (sc->esc_rx_enabled == 0)
945                 pthread_cond_signal(&sc->esc_rx_cond);
946
947         sc->esc_RDH = head;
948         /* Respect E1000_RCTL_RDMTS */
949         left = (size + sc->esc_RDT - head) % size;
950         if (left < (size >> (((sc->esc_RCTL >> 8) & 3) + 1)))
951                 cause |= E1000_ICR_RXDMT0;
952         /* Assert all accumulated interrupts. */
953         if (cause != 0)
954                 e82545_icr_assert(sc, cause);
955 done1:
956         DPRINTF("rx_run done: head %x, tail %x\r\n", sc->esc_RDH, sc->esc_RDT);
957         pthread_mutex_unlock(&sc->esc_mtx);
958 }
959
960 static uint16_t
961 e82545_carry(uint32_t sum)
962 {
963
964         sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
965         if (sum > 0xFFFF)
966                 sum -= 0xFFFF;
967         return (sum);
968 }
969
970 static uint16_t
971 e82545_buf_checksum(uint8_t *buf, int len)
972 {
973         int i;
974         uint32_t sum = 0;
975
976         /* Checksum all the pairs of bytes first... */
977         for (i = 0; i < (len & ~1U); i += 2)
978                 sum += *((u_int16_t *)(buf + i));
979
980         /*
981          * If there's a single byte left over, checksum it, too.
982          * Network byte order is big-endian, so the remaining byte is
983          * the high byte.
984          */
985         if (i < len)
986                 sum += htons(buf[i] << 8);
987
988         return (e82545_carry(sum));
989 }
990
991 static uint16_t
992 e82545_iov_checksum(struct iovec *iov, int iovcnt, int off, int len)
993 {
994         int now, odd;
995         uint32_t sum = 0, s;
996
997         /* Skip completely unneeded vectors. */
998         while (iovcnt > 0 && iov->iov_len <= off && off > 0) {
999                 off -= iov->iov_len;
1000                 iov++;
1001                 iovcnt--;
1002         }
1003
1004         /* Calculate checksum of requested range. */
1005         odd = 0;
1006         while (len > 0 && iovcnt > 0) {
1007                 now = MIN(len, iov->iov_len - off);
1008                 s = e82545_buf_checksum(iov->iov_base + off, now);
1009                 sum += odd ? (s << 8) : s;
1010                 odd ^= (now & 1);
1011                 len -= now;
1012                 off = 0;
1013                 iov++;
1014                 iovcnt--;
1015         }
1016
1017         return (e82545_carry(sum));
1018 }
1019
1020 /*
1021  * Return the transmit descriptor type.
1022  */
1023 int
1024 e82545_txdesc_type(uint32_t lower)
1025 {
1026         int type;
1027
1028         type = 0;
1029         
1030         if (lower & E1000_TXD_CMD_DEXT)
1031                 type = lower & E1000_TXD_MASK;
1032
1033         return (type);
1034 }
1035
1036 static void
1037 e82545_transmit_checksum(struct iovec *iov, int iovcnt, struct ck_info *ck)
1038 {
1039         uint16_t cksum;
1040         int cklen;
1041
1042         DPRINTF("tx cksum: iovcnt/s/off/len %d/%d/%d/%d\r\n",
1043             iovcnt, ck->ck_start, ck->ck_off, ck->ck_len);
1044         cklen = ck->ck_len ? ck->ck_len - ck->ck_start + 1 : INT_MAX;
1045         cksum = e82545_iov_checksum(iov, iovcnt, ck->ck_start, cklen);
1046         *(uint16_t *)((uint8_t *)iov[0].iov_base + ck->ck_off) = ~cksum;
1047 }
1048
1049 static void
1050 e82545_transmit_backend(struct e82545_softc *sc, struct iovec *iov, int iovcnt)
1051 {
1052
1053         if (sc->esc_tapfd == -1)
1054                 return;
1055
1056         (void) writev(sc->esc_tapfd, iov, iovcnt);
1057 }
1058
1059 static void
1060 e82545_transmit_done(struct e82545_softc *sc, uint16_t head, uint16_t tail,
1061     uint16_t dsize, int *tdwb)
1062 {
1063         union e1000_tx_udesc *dsc;
1064
1065         for ( ; head != tail; head = (head + 1) % dsize) {
1066                 dsc = &sc->esc_txdesc[head];
1067                 if (dsc->td.lower.data & E1000_TXD_CMD_RS) {
1068                         dsc->td.upper.data |= E1000_TXD_STAT_DD;
1069                         *tdwb = 1;
1070                 }
1071         }
1072 }
1073
1074 static int
1075 e82545_transmit(struct e82545_softc *sc, uint16_t head, uint16_t tail,
1076     uint16_t dsize, uint16_t *rhead, int *tdwb)
1077 {
1078         uint8_t *hdr, *hdrp;
1079         struct iovec iovb[I82545_MAX_TXSEGS + 2];
1080         struct iovec tiov[I82545_MAX_TXSEGS + 2];
1081         struct e1000_context_desc *cd;
1082         struct ck_info ckinfo[2];
1083         struct iovec *iov;
1084         union  e1000_tx_udesc *dsc;
1085         int desc, dtype, len, ntype, iovcnt, tlen, hdrlen, vlen, tcp, tso;
1086         int mss, paylen, seg, tiovcnt, left, now, nleft, nnow, pv, pvoff;
1087         uint32_t tcpsum, tcpseq;
1088         uint16_t ipcs, tcpcs, ipid, ohead;
1089
1090         ckinfo[0].ck_valid = ckinfo[1].ck_valid = 0;
1091         iovcnt = 0;
1092         tlen = 0;
1093         ntype = 0;
1094         tso = 0;
1095         ohead = head;
1096
1097         /* iovb[0/1] may be used for writable copy of headers. */
1098         iov = &iovb[2];
1099
1100         for (desc = 0; ; desc++, head = (head + 1) % dsize) {
1101                 if (head == tail) {
1102                         *rhead = head;
1103                         return (0);
1104                 }
1105                 dsc = &sc->esc_txdesc[head];
1106                 dtype = e82545_txdesc_type(dsc->td.lower.data);
1107
1108                 if (desc == 0) {
1109                         switch (dtype) {
1110                         case E1000_TXD_TYP_C:
1111                                 DPRINTF("tx ctxt desc idx %d: %016jx "
1112                                     "%08x%08x\r\n",
1113                                     head, dsc->td.buffer_addr,
1114                                     dsc->td.upper.data, dsc->td.lower.data);
1115                                 /* Save context and return */
1116                                 sc->esc_txctx = dsc->cd;
1117                                 goto done;
1118                         case E1000_TXD_TYP_L:
1119                                 DPRINTF("tx legacy desc idx %d: %08x%08x\r\n",
1120                                     head, dsc->td.upper.data, dsc->td.lower.data);
1121                                 /*
1122                                  * legacy cksum start valid in first descriptor
1123                                  */
1124                                 ntype = dtype;
1125                                 ckinfo[0].ck_start = dsc->td.upper.fields.css;
1126                                 break;
1127                         case E1000_TXD_TYP_D:
1128                                 DPRINTF("tx data desc idx %d: %08x%08x\r\n",
1129                                     head, dsc->td.upper.data, dsc->td.lower.data);
1130                                 ntype = dtype;
1131                                 break;
1132                         default:
1133                                 break;
1134                         }
1135                 } else {
1136                         /* Descriptor type must be consistent */
1137                         assert(dtype == ntype);
1138                         DPRINTF("tx next desc idx %d: %08x%08x\r\n",
1139                             head, dsc->td.upper.data, dsc->td.lower.data);
1140                 }
1141
1142                 len = (dtype == E1000_TXD_TYP_L) ? dsc->td.lower.flags.length :
1143                     dsc->dd.lower.data & 0xFFFFF;
1144
1145                 if (len > 0) {
1146                         /* Strip checksum supplied by guest. */
1147                         if ((dsc->td.lower.data & E1000_TXD_CMD_EOP) != 0 &&
1148                             (dsc->td.lower.data & E1000_TXD_CMD_IFCS) == 0)
1149                                 len -= 2;
1150                         tlen += len;
1151                         if (iovcnt < I82545_MAX_TXSEGS) {
1152                                 iov[iovcnt].iov_base = paddr_guest2host(
1153                                     sc->esc_ctx, dsc->td.buffer_addr, len);
1154                                 iov[iovcnt].iov_len = len;
1155                         }
1156                         iovcnt++;
1157                 }
1158
1159                 /*
1160                  * Pull out info that is valid in the final descriptor
1161                  * and exit descriptor loop.
1162                  */
1163                 if (dsc->td.lower.data & E1000_TXD_CMD_EOP) {
1164                         if (dtype == E1000_TXD_TYP_L) {
1165                                 if (dsc->td.lower.data & E1000_TXD_CMD_IC) {
1166                                         ckinfo[0].ck_valid = 1;
1167                                         ckinfo[0].ck_off =
1168                                             dsc->td.lower.flags.cso;
1169                                         ckinfo[0].ck_len = 0;
1170                                 }
1171                         } else {
1172                                 cd = &sc->esc_txctx;
1173                                 if (dsc->dd.lower.data & E1000_TXD_CMD_TSE)
1174                                         tso = 1;
1175                                 if (dsc->dd.upper.fields.popts &
1176                                     E1000_TXD_POPTS_IXSM)
1177                                         ckinfo[0].ck_valid = 1;
1178                                 if (dsc->dd.upper.fields.popts &
1179                                     E1000_TXD_POPTS_IXSM || tso) {
1180                                         ckinfo[0].ck_start =
1181                                             cd->lower_setup.ip_fields.ipcss;
1182                                         ckinfo[0].ck_off =
1183                                             cd->lower_setup.ip_fields.ipcso;
1184                                         ckinfo[0].ck_len =
1185                                             cd->lower_setup.ip_fields.ipcse;
1186                                 }
1187                                 if (dsc->dd.upper.fields.popts &
1188                                     E1000_TXD_POPTS_TXSM)
1189                                         ckinfo[1].ck_valid = 1;
1190                                 if (dsc->dd.upper.fields.popts &
1191                                     E1000_TXD_POPTS_TXSM || tso) {
1192                                         ckinfo[1].ck_start =
1193                                             cd->upper_setup.tcp_fields.tucss;
1194                                         ckinfo[1].ck_off =
1195                                             cd->upper_setup.tcp_fields.tucso;
1196                                         ckinfo[1].ck_len =
1197                                             cd->upper_setup.tcp_fields.tucse;
1198                                 }
1199                         }
1200                         break;
1201                 }
1202         }
1203
1204         if (iovcnt > I82545_MAX_TXSEGS) {
1205                 WPRINTF("tx too many descriptors (%d > %d) -- dropped\r\n",
1206                     iovcnt, I82545_MAX_TXSEGS);
1207                 goto done;
1208         }
1209
1210         hdrlen = vlen = 0;
1211         /* Estimate writable space for VLAN header insertion. */
1212         if ((sc->esc_CTRL & E1000_CTRL_VME) &&
1213             (dsc->td.lower.data & E1000_TXD_CMD_VLE)) {
1214                 hdrlen = ETHER_ADDR_LEN*2;
1215                 vlen = ETHER_VLAN_ENCAP_LEN;
1216         }
1217         if (!tso) {
1218                 /* Estimate required writable space for checksums. */
1219                 if (ckinfo[0].ck_valid)
1220                         hdrlen = MAX(hdrlen, ckinfo[0].ck_off + 2);
1221                 if (ckinfo[1].ck_valid)
1222                         hdrlen = MAX(hdrlen, ckinfo[1].ck_off + 2);
1223                 /* Round up writable space to the first vector. */
1224                 if (hdrlen != 0 && iov[0].iov_len > hdrlen &&
1225                     iov[0].iov_len < hdrlen + 100)
1226                         hdrlen = iov[0].iov_len;
1227         } else {
1228                 /* In case of TSO header length provided by software. */
1229                 hdrlen = sc->esc_txctx.tcp_seg_setup.fields.hdr_len;
1230         }
1231
1232         /* Allocate, fill and prepend writable header vector. */
1233         if (hdrlen != 0) {
1234                 hdr = __builtin_alloca(hdrlen + vlen);
1235                 hdr += vlen;
1236                 for (left = hdrlen, hdrp = hdr; left > 0;
1237                     left -= now, hdrp += now) {
1238                         now = MIN(left, iov->iov_len);
1239                         memcpy(hdrp, iov->iov_base, now);
1240                         iov->iov_base += now;
1241                         iov->iov_len -= now;
1242                         if (iov->iov_len == 0) {
1243                                 iov++;
1244                                 iovcnt--;
1245                         }
1246                 }
1247                 iov--;
1248                 iovcnt++;
1249                 iov->iov_base = hdr;
1250                 iov->iov_len = hdrlen;
1251         }
1252
1253         /* Insert VLAN tag. */
1254         if (vlen != 0) {
1255                 hdr -= ETHER_VLAN_ENCAP_LEN;
1256                 memmove(hdr, hdr + ETHER_VLAN_ENCAP_LEN, ETHER_ADDR_LEN*2);
1257                 hdrlen += ETHER_VLAN_ENCAP_LEN;
1258                 hdr[ETHER_ADDR_LEN*2 + 0] = sc->esc_VET >> 8;
1259                 hdr[ETHER_ADDR_LEN*2 + 1] = sc->esc_VET & 0xff;
1260                 hdr[ETHER_ADDR_LEN*2 + 2] = dsc->td.upper.fields.special >> 8;
1261                 hdr[ETHER_ADDR_LEN*2 + 3] = dsc->td.upper.fields.special & 0xff;
1262                 iov->iov_base = hdr;
1263                 iov->iov_len += ETHER_VLAN_ENCAP_LEN;
1264                 /* Correct checksum offsets after VLAN tag insertion. */
1265                 ckinfo[0].ck_start += ETHER_VLAN_ENCAP_LEN;
1266                 ckinfo[0].ck_off += ETHER_VLAN_ENCAP_LEN;
1267                 if (ckinfo[0].ck_len != 0)
1268                         ckinfo[0].ck_len += ETHER_VLAN_ENCAP_LEN;
1269                 ckinfo[1].ck_start += ETHER_VLAN_ENCAP_LEN;
1270                 ckinfo[1].ck_off += ETHER_VLAN_ENCAP_LEN;
1271                 if (ckinfo[1].ck_len != 0)
1272                         ckinfo[1].ck_len += ETHER_VLAN_ENCAP_LEN;
1273         }
1274
1275         /* Simple non-TSO case. */
1276         if (!tso) {
1277                 /* Calculate checksums and transmit. */
1278                 if (ckinfo[0].ck_valid)
1279                         e82545_transmit_checksum(iov, iovcnt, &ckinfo[0]);
1280                 if (ckinfo[1].ck_valid)
1281                         e82545_transmit_checksum(iov, iovcnt, &ckinfo[1]);
1282                 e82545_transmit_backend(sc, iov, iovcnt);
1283                 goto done;
1284         }
1285
1286         /* Doing TSO. */
1287         tcp = (sc->esc_txctx.cmd_and_length & E1000_TXD_CMD_TCP) != 0;
1288         mss = sc->esc_txctx.tcp_seg_setup.fields.mss;
1289         paylen = (sc->esc_txctx.cmd_and_length & 0x000fffff);
1290         DPRINTF("tx %s segmentation offload %d+%d/%d bytes %d iovs\r\n",
1291             tcp ? "TCP" : "UDP", hdrlen, paylen, mss, iovcnt);
1292         ipid = ntohs(*(uint16_t *)&hdr[ckinfo[0].ck_start + 4]);
1293         tcpseq = ntohl(*(uint32_t *)&hdr[ckinfo[1].ck_start + 4]);
1294         ipcs = *(uint16_t *)&hdr[ckinfo[0].ck_off];
1295         tcpcs = 0;
1296         if (ckinfo[1].ck_valid) /* Save partial pseudo-header checksum. */
1297                 tcpcs = *(uint16_t *)&hdr[ckinfo[1].ck_off];
1298         pv = 1;
1299         pvoff = 0;
1300         for (seg = 0, left = paylen; left > 0; seg++, left -= now) {
1301                 now = MIN(left, mss);
1302
1303                 /* Construct IOVs for the segment. */
1304                 /* Include whole original header. */
1305                 tiov[0].iov_base = hdr;
1306                 tiov[0].iov_len = hdrlen;
1307                 tiovcnt = 1;
1308                 /* Include respective part of payload IOV. */
1309                 for (nleft = now; pv < iovcnt && nleft > 0; nleft -= nnow) {
1310                         nnow = MIN(nleft, iov[pv].iov_len - pvoff);
1311                         tiov[tiovcnt].iov_base = iov[pv].iov_base + pvoff;
1312                         tiov[tiovcnt++].iov_len = nnow;
1313                         if (pvoff + nnow == iov[pv].iov_len) {
1314                                 pv++;
1315                                 pvoff = 0;
1316                         } else
1317                                 pvoff += nnow;
1318                 }
1319                 DPRINTF("tx segment %d %d+%d bytes %d iovs\r\n",
1320                     seg, hdrlen, now, tiovcnt);
1321
1322                 /* Update IP header. */
1323                 if (sc->esc_txctx.cmd_and_length & E1000_TXD_CMD_IP) {
1324                         /* IPv4 -- set length and ID */
1325                         *(uint16_t *)&hdr[ckinfo[0].ck_start + 2] =
1326                             htons(hdrlen - ckinfo[0].ck_start + now);
1327                         *(uint16_t *)&hdr[ckinfo[0].ck_start + 4] =
1328                             htons(ipid + seg);
1329                 } else {
1330                         /* IPv6 -- set length */
1331                         *(uint16_t *)&hdr[ckinfo[0].ck_start + 4] =
1332                             htons(hdrlen - ckinfo[0].ck_start - 40 +
1333                                   now);
1334                 }
1335
1336                 /* Update pseudo-header checksum. */
1337                 tcpsum = tcpcs;
1338                 tcpsum += htons(hdrlen - ckinfo[1].ck_start + now);
1339
1340                 /* Update TCP/UDP headers. */
1341                 if (tcp) {
1342                         /* Update sequence number and FIN/PUSH flags. */
1343                         *(uint32_t *)&hdr[ckinfo[1].ck_start + 4] =
1344                             htonl(tcpseq + paylen - left);
1345                         if (now < left) {
1346                                 hdr[ckinfo[1].ck_start + 13] &=
1347                                     ~(TH_FIN | TH_PUSH);
1348                         }
1349                 } else {
1350                         /* Update payload length. */
1351                         *(uint32_t *)&hdr[ckinfo[1].ck_start + 4] =
1352                             hdrlen - ckinfo[1].ck_start + now;
1353                 }
1354
1355                 /* Calculate checksums and transmit. */
1356                 if (ckinfo[0].ck_valid) {
1357                         *(uint16_t *)&hdr[ckinfo[0].ck_off] = ipcs;
1358                         e82545_transmit_checksum(tiov, tiovcnt, &ckinfo[0]);
1359                 }
1360                 if (ckinfo[1].ck_valid) {
1361                         *(uint16_t *)&hdr[ckinfo[1].ck_off] =
1362                             e82545_carry(tcpsum);
1363                         e82545_transmit_checksum(tiov, tiovcnt, &ckinfo[1]);
1364                 }
1365                 e82545_transmit_backend(sc, tiov, tiovcnt);
1366         }
1367
1368 done:
1369         head = (head + 1) % dsize;
1370         e82545_transmit_done(sc, ohead, head, dsize, tdwb);
1371
1372         *rhead = head;
1373         return (desc + 1);
1374 }
1375
1376 static void
1377 e82545_tx_run(struct e82545_softc *sc)
1378 {
1379         uint32_t cause;
1380         uint16_t head, rhead, tail, size;
1381         int lim, tdwb, sent;
1382
1383         head = sc->esc_TDH;
1384         tail = sc->esc_TDT;
1385         size = sc->esc_TDLEN / 16;
1386         DPRINTF("tx_run: head %x, rhead %x, tail %x\r\n",
1387             sc->esc_TDH, sc->esc_TDHr, sc->esc_TDT);
1388
1389         pthread_mutex_unlock(&sc->esc_mtx);
1390         rhead = head;
1391         tdwb = 0;
1392         for (lim = size / 4; sc->esc_tx_enabled && lim > 0; lim -= sent) {
1393                 sent = e82545_transmit(sc, head, tail, size, &rhead, &tdwb);
1394                 if (sent == 0)
1395                         break;
1396                 head = rhead;
1397         }
1398         pthread_mutex_lock(&sc->esc_mtx);
1399
1400         sc->esc_TDH = head;
1401         sc->esc_TDHr = rhead;
1402         cause = 0;
1403         if (tdwb)
1404                 cause |= E1000_ICR_TXDW;
1405         if (lim != size / 4 && sc->esc_TDH == sc->esc_TDT)
1406                 cause |= E1000_ICR_TXQE;
1407         if (cause)
1408                 e82545_icr_assert(sc, cause);
1409
1410         DPRINTF("tx_run done: head %x, rhead %x, tail %x\r\n",
1411             sc->esc_TDH, sc->esc_TDHr, sc->esc_TDT);
1412 }
1413
1414 static _Noreturn void *
1415 e82545_tx_thread(void *param)
1416 {
1417         struct e82545_softc *sc = param;
1418
1419         pthread_mutex_lock(&sc->esc_mtx);
1420         for (;;) {
1421                 while (!sc->esc_tx_enabled || sc->esc_TDHr == sc->esc_TDT) {
1422                         if (sc->esc_tx_enabled && sc->esc_TDHr != sc->esc_TDT)
1423                                 break;
1424                         sc->esc_tx_active = 0;
1425                         if (sc->esc_tx_enabled == 0)
1426                                 pthread_cond_signal(&sc->esc_tx_cond);
1427                         pthread_cond_wait(&sc->esc_tx_cond, &sc->esc_mtx);
1428                 }
1429                 sc->esc_tx_active = 1;
1430
1431                 /* Process some tx descriptors.  Lock dropped inside. */
1432                 e82545_tx_run(sc);
1433         }
1434 }
1435
1436 static void
1437 e82545_tx_start(struct e82545_softc *sc)
1438 {
1439
1440         if (sc->esc_tx_active == 0)
1441                 pthread_cond_signal(&sc->esc_tx_cond);
1442 }
1443
1444 static void
1445 e82545_tx_enable(struct e82545_softc *sc)
1446 {
1447
1448         sc->esc_tx_enabled = 1;
1449 }
1450
1451 static void
1452 e82545_tx_disable(struct e82545_softc *sc)
1453 {
1454
1455         sc->esc_tx_enabled = 0;
1456         while (sc->esc_tx_active)
1457                 pthread_cond_wait(&sc->esc_tx_cond, &sc->esc_mtx);
1458 }
1459
1460 static void
1461 e82545_rx_enable(struct e82545_softc *sc)
1462 {
1463
1464         sc->esc_rx_enabled = 1;
1465 }
1466
1467 static void
1468 e82545_rx_disable(struct e82545_softc *sc)
1469 {
1470
1471         sc->esc_rx_enabled = 0;
1472         while (sc->esc_rx_active)
1473                 pthread_cond_wait(&sc->esc_rx_cond, &sc->esc_mtx);
1474 }
1475
1476 static void
1477 e82545_write_ra(struct e82545_softc *sc, int reg, uint32_t wval)
1478 {
1479         struct eth_uni *eu;
1480         int idx;
1481
1482         idx = reg >> 1;
1483         assert(idx < 15);
1484
1485         eu = &sc->esc_uni[idx];
1486
1487         if (reg & 0x1) {
1488                 /* RAH */
1489                 eu->eu_valid = ((wval & E1000_RAH_AV) == E1000_RAH_AV);
1490                 eu->eu_addrsel = (wval >> 16) & 0x3;
1491                 eu->eu_eth.octet[5] = wval >> 8;
1492                 eu->eu_eth.octet[4] = wval;
1493         } else {
1494                 /* RAL */
1495                 eu->eu_eth.octet[3] = wval >> 24;
1496                 eu->eu_eth.octet[2] = wval >> 16;
1497                 eu->eu_eth.octet[1] = wval >> 8;
1498                 eu->eu_eth.octet[0] = wval;
1499         }
1500 }
1501
1502 static uint32_t
1503 e82545_read_ra(struct e82545_softc *sc, int reg)
1504 {
1505         struct eth_uni *eu;
1506         uint32_t retval;
1507         int idx;
1508
1509         idx = reg >> 1;
1510         assert(idx < 15);
1511
1512         eu = &sc->esc_uni[idx];
1513
1514         if (reg & 0x1) {
1515                 /* RAH */
1516                 retval = (eu->eu_valid << 31) |
1517                          (eu->eu_addrsel << 16) |
1518                          (eu->eu_eth.octet[5] << 8) |
1519                          eu->eu_eth.octet[4];
1520         } else {
1521                 /* RAL */
1522                 retval = (eu->eu_eth.octet[3] << 24) |
1523                          (eu->eu_eth.octet[2] << 16) |
1524                          (eu->eu_eth.octet[1] << 8) |
1525                          eu->eu_eth.octet[0];
1526         }
1527
1528         return (retval);        
1529 }
1530
1531 static void
1532 e82545_write_register(struct e82545_softc *sc, uint32_t offset, uint32_t value)
1533 {
1534         int ridx;
1535         
1536         if (offset & 0x3) {
1537                 DPRINTF("Unaligned register write offset:0x%x value:0x%x\r\n", offset, value);
1538                 return;
1539         }
1540         DPRINTF("Register write: 0x%x value: 0x%x\r\n", offset, value);
1541
1542         switch (offset) {
1543         case E1000_CTRL:
1544         case E1000_CTRL_DUP:
1545                 e82545_devctl(sc, value);
1546                 break;
1547         case E1000_FCAL:
1548                 sc->esc_FCAL = value;
1549                 break;
1550         case E1000_FCAH:
1551                 sc->esc_FCAH = value & ~0xFFFF0000;
1552                 break;
1553         case E1000_FCT:
1554                 sc->esc_FCT = value & ~0xFFFF0000;
1555                 break;
1556         case E1000_VET:
1557                 sc->esc_VET = value & ~0xFFFF0000;
1558                 break;
1559         case E1000_FCTTV:
1560                 sc->esc_FCTTV = value & ~0xFFFF0000;
1561                 break;
1562         case E1000_LEDCTL:
1563                 sc->esc_LEDCTL = value & ~0x30303000;
1564                 break;
1565         case E1000_PBA:
1566                 sc->esc_PBA = value & 0x0000FF80;
1567                 break;
1568         case E1000_ICR:
1569         case E1000_ITR:
1570         case E1000_ICS:
1571         case E1000_IMS:
1572         case E1000_IMC:
1573                 e82545_intr_write(sc, offset, value);
1574                 break;
1575         case E1000_RCTL:
1576                 e82545_rx_ctl(sc, value);
1577                 break;
1578         case E1000_FCRTL:
1579                 sc->esc_FCRTL = value & ~0xFFFF0007;
1580                 break;
1581         case E1000_FCRTH:
1582                 sc->esc_FCRTH = value & ~0xFFFF0007;
1583                 break;
1584         case E1000_RDBAL(0):
1585                 sc->esc_RDBAL = value & ~0xF;
1586                 if (sc->esc_rx_enabled) {
1587                         /* Apparently legal: update cached address */
1588                         e82545_rx_update_rdba(sc);
1589                 }
1590                 break;
1591         case E1000_RDBAH(0):
1592                 assert(!sc->esc_rx_enabled);
1593                 sc->esc_RDBAH = value;
1594                 break;
1595         case E1000_RDLEN(0):
1596                 assert(!sc->esc_rx_enabled);
1597                 sc->esc_RDLEN = value & ~0xFFF0007F;
1598                 break;
1599         case E1000_RDH(0):
1600                 /* XXX should only ever be zero ? Range check ? */
1601                 sc->esc_RDH = value;
1602                 break;
1603         case E1000_RDT(0):
1604                 /* XXX if this opens up the rx ring, do something ? */
1605                 sc->esc_RDT = value;
1606                 break;
1607         case E1000_RDTR:
1608                 /* ignore FPD bit 31 */
1609                 sc->esc_RDTR = value & ~0xFFFF0000;
1610                 break;
1611         case E1000_RXDCTL(0):
1612                 sc->esc_RXDCTL = value & ~0xFEC0C0C0;
1613                 break;
1614         case E1000_RADV:
1615                 sc->esc_RADV = value & ~0xFFFF0000;
1616                 break;
1617         case E1000_RSRPD:
1618                 sc->esc_RSRPD = value & ~0xFFFFF000;
1619                 break;
1620         case E1000_RXCSUM:
1621                 sc->esc_RXCSUM = value & ~0xFFFFF800;
1622                 break;
1623         case E1000_TXCW:
1624                 sc->esc_TXCW = value & ~0x3FFF0000;
1625                 break;
1626         case E1000_TCTL:
1627                 e82545_tx_ctl(sc, value);
1628                 break;
1629         case E1000_TIPG:
1630                 sc->esc_TIPG = value;
1631                 break;
1632         case E1000_AIT:
1633                 sc->esc_AIT = value;
1634                 break;
1635         case E1000_TDBAL(0):
1636                 sc->esc_TDBAL = value & ~0xF;
1637                 if (sc->esc_tx_enabled) {
1638                         /* Apparently legal */
1639                         e82545_tx_update_tdba(sc);
1640                 }
1641                 break;
1642         case E1000_TDBAH(0):
1643                 //assert(!sc->esc_tx_enabled);          
1644                 sc->esc_TDBAH = value;
1645                 break;
1646         case E1000_TDLEN(0):
1647                 //assert(!sc->esc_tx_enabled);
1648                 sc->esc_TDLEN = value & ~0xFFF0007F;
1649                 break;
1650         case E1000_TDH(0):
1651                 //assert(!sc->esc_tx_enabled);
1652                 /* XXX should only ever be zero ? Range check ? */
1653                 sc->esc_TDHr = sc->esc_TDH = value;
1654                 break;
1655         case E1000_TDT(0):
1656                 /* XXX range check ? */
1657                 sc->esc_TDT = value;
1658                 if (sc->esc_tx_enabled)
1659                         e82545_tx_start(sc);
1660                 break;
1661         case E1000_TIDV:
1662                 sc->esc_TIDV = value & ~0xFFFF0000;
1663                 break;
1664         case E1000_TXDCTL(0):
1665                 //assert(!sc->esc_tx_enabled);
1666                 sc->esc_TXDCTL = value & ~0xC0C0C0;
1667                 break;
1668         case E1000_TADV:
1669                 sc->esc_TADV = value & ~0xFFFF0000;
1670                 break;
1671         case E1000_RAL(0) ... E1000_RAH(15):
1672                 /* convert to u32 offset */
1673                 ridx = (offset - E1000_RAL(0)) >> 2;
1674                 e82545_write_ra(sc, ridx, value);
1675                 break;
1676         case E1000_MTA ... (E1000_MTA + (127*4)):
1677                 sc->esc_fmcast[(offset - E1000_MTA) >> 2] = value;
1678                 break;
1679         case E1000_VFTA ... (E1000_VFTA + (127*4)):
1680                 sc->esc_fvlan[(offset - E1000_VFTA) >> 2] = value;
1681                 break;          
1682         case E1000_EECD:
1683         {
1684                 //DPRINTF("EECD write 0x%x -> 0x%x\r\n", sc->eeprom_control, value);
1685                 /* edge triggered low->high */
1686                 uint32_t eecd_strobe = ((sc->eeprom_control & E1000_EECD_SK) ?
1687                         0 : (value & E1000_EECD_SK));
1688                 uint32_t eecd_mask = (E1000_EECD_SK|E1000_EECD_CS|
1689                                         E1000_EECD_DI|E1000_EECD_REQ);
1690                 sc->eeprom_control &= ~eecd_mask;
1691                 sc->eeprom_control |= (value & eecd_mask);
1692                 /* grant/revoke immediately */
1693                 if (value & E1000_EECD_REQ) {
1694                         sc->eeprom_control |= E1000_EECD_GNT;
1695                 } else {
1696                         sc->eeprom_control &= ~E1000_EECD_GNT;
1697                 }
1698                 if (eecd_strobe && (sc->eeprom_control & E1000_EECD_CS)) {
1699                         e82545_eecd_strobe(sc);
1700                 }
1701                 return;
1702         }
1703         case E1000_MDIC:
1704         {
1705                 uint8_t reg_addr = (uint8_t)((value & E1000_MDIC_REG_MASK) >>
1706                                                 E1000_MDIC_REG_SHIFT);
1707                 uint8_t phy_addr = (uint8_t)((value & E1000_MDIC_PHY_MASK) >>
1708                                                 E1000_MDIC_PHY_SHIFT);
1709                 sc->mdi_control =
1710                         (value & ~(E1000_MDIC_ERROR|E1000_MDIC_DEST));
1711                 if ((value & E1000_MDIC_READY) != 0) {
1712                         DPRINTF("Incorrect MDIC ready bit: 0x%x\r\n", value);
1713                         return;
1714                 }
1715                 switch (value & E82545_MDIC_OP_MASK) {
1716                 case E1000_MDIC_OP_READ:
1717                         sc->mdi_control &= ~E82545_MDIC_DATA_MASK;
1718                         sc->mdi_control |= e82545_read_mdi(sc, reg_addr, phy_addr);
1719                         break;
1720                 case E1000_MDIC_OP_WRITE:
1721                         e82545_write_mdi(sc, reg_addr, phy_addr,
1722                                 value & E82545_MDIC_DATA_MASK);
1723                         break;
1724                 default:
1725                         DPRINTF("Unknown MDIC op: 0x%x\r\n", value);
1726                         return;
1727                 }
1728                 /* TODO: barrier? */
1729                 sc->mdi_control |= E1000_MDIC_READY;
1730                 if (value & E82545_MDIC_IE) {
1731                         // TODO: generate interrupt
1732                 }
1733                 return;
1734         }
1735         case E1000_MANC:
1736         case E1000_STATUS: 
1737                 return;
1738         default:
1739                 DPRINTF("Unknown write register: 0x%x value:%x\r\n", offset, value);
1740                 return;
1741         }
1742 }
1743
1744 static uint32_t
1745 e82545_read_register(struct e82545_softc *sc, uint32_t offset)
1746 {
1747         uint32_t retval;
1748         int ridx;
1749
1750         if (offset & 0x3) {
1751                 DPRINTF("Unaligned register read offset:0x%x\r\n", offset);
1752                 return 0;
1753         }
1754
1755         DPRINTF("Register read: 0x%x\r\n", offset);
1756
1757         switch (offset) {
1758         case E1000_CTRL:
1759                 retval = sc->esc_CTRL;
1760                 break;
1761         case E1000_STATUS:
1762                 retval = E1000_STATUS_FD | E1000_STATUS_LU |
1763                     E1000_STATUS_SPEED_1000;
1764                 break;
1765         case E1000_FCAL:
1766                 retval = sc->esc_FCAL;
1767                 break;
1768         case E1000_FCAH:
1769                 retval = sc->esc_FCAH;
1770                 break;
1771         case E1000_FCT:
1772                 retval = sc->esc_FCT;
1773                 break;
1774         case E1000_VET:
1775                 retval = sc->esc_VET;
1776                 break;
1777         case E1000_FCTTV:
1778                 retval = sc->esc_FCTTV;
1779                 break;
1780         case E1000_LEDCTL:
1781                 retval = sc->esc_LEDCTL;
1782                 break;
1783         case E1000_PBA:
1784                 retval = sc->esc_PBA;
1785                 break;
1786         case E1000_ICR:
1787         case E1000_ITR:
1788         case E1000_ICS:
1789         case E1000_IMS:
1790         case E1000_IMC:
1791                 retval = e82545_intr_read(sc, offset);
1792                 break;
1793         case E1000_RCTL:
1794                 retval = sc->esc_RCTL;
1795                 break;
1796         case E1000_FCRTL:
1797                 retval = sc->esc_FCRTL;
1798                 break;
1799         case E1000_FCRTH:
1800                 retval = sc->esc_FCRTH;
1801                 break;
1802         case E1000_RDBAL(0):
1803                 retval = sc->esc_RDBAL;
1804                 break;
1805         case E1000_RDBAH(0):
1806                 retval = sc->esc_RDBAH;
1807                 break;
1808         case E1000_RDLEN(0):
1809                 retval = sc->esc_RDLEN;
1810                 break;
1811         case E1000_RDH(0):
1812                 retval = sc->esc_RDH;
1813                 break;
1814         case E1000_RDT(0):
1815                 retval = sc->esc_RDT;
1816                 break;
1817         case E1000_RDTR:
1818                 retval = sc->esc_RDTR;
1819                 break;
1820         case E1000_RXDCTL(0):
1821                 retval = sc->esc_RXDCTL;
1822                 break;
1823         case E1000_RADV:
1824                 retval = sc->esc_RADV;
1825                 break;
1826         case E1000_RSRPD:
1827                 retval = sc->esc_RSRPD;
1828                 break;
1829         case E1000_RXCSUM:             
1830                 retval = sc->esc_RXCSUM;
1831                 break;
1832         case E1000_TXCW:
1833                 retval = sc->esc_TXCW;
1834                 break;
1835         case E1000_TCTL:
1836                 retval = sc->esc_TCTL;
1837                 break;
1838         case E1000_TIPG:
1839                 retval = sc->esc_TIPG;
1840                 break;
1841         case E1000_AIT:
1842                 retval = sc->esc_AIT;
1843                 break;
1844         case E1000_TDBAL(0):
1845                 retval = sc->esc_TDBAL;
1846                 break;
1847         case E1000_TDBAH(0):
1848                 retval = sc->esc_TDBAH;
1849                 break;
1850         case E1000_TDLEN(0):
1851                 retval = sc->esc_TDLEN;
1852                 break;
1853         case E1000_TDH(0):
1854                 retval = sc->esc_TDH;
1855                 break;
1856         case E1000_TDT(0):
1857                 retval = sc->esc_TDT;
1858                 break;
1859         case E1000_TIDV:
1860                 retval = sc->esc_TIDV;
1861                 break;
1862         case E1000_TXDCTL(0):
1863                 retval = sc->esc_TXDCTL;
1864                 break;
1865         case E1000_TADV:
1866                 retval = sc->esc_TADV;
1867                 break;
1868         case E1000_RAL(0) ... E1000_RAH(15):
1869                 /* convert to u32 offset */
1870                 ridx = (offset - E1000_RAL(0)) >> 2;
1871                 retval = e82545_read_ra(sc, ridx);
1872                 break;
1873         case E1000_MTA ... (E1000_MTA + (127*4)):
1874                 retval = sc->esc_fmcast[(offset - E1000_MTA) >> 2];
1875                 break;
1876         case E1000_VFTA ... (E1000_VFTA + (127*4)):
1877                 retval = sc->esc_fvlan[(offset - E1000_VFTA) >> 2];
1878                 break;          
1879         case E1000_EECD:
1880                 //DPRINTF("EECD read %x\r\n", sc->eeprom_control);
1881                 retval = sc->eeprom_control;
1882                 break;
1883         case E1000_MDIC:
1884                 retval = sc->mdi_control;
1885                 break;
1886         case E1000_MANC:
1887                 retval = 0;
1888                 break;
1889         /* stats that we emulate. */
1890         case E1000_MPC:
1891                 retval = sc->missed_pkt_count;
1892                 break;
1893         case E1000_PRC64:
1894                 retval = sc->pkt_rx_by_size[0];
1895                 break;
1896         case E1000_PRC127:
1897                 retval = sc->pkt_rx_by_size[1];
1898                 break;
1899         case E1000_PRC255:
1900                 retval = sc->pkt_rx_by_size[2];
1901                 break;
1902         case E1000_PRC511:
1903                 retval = sc->pkt_rx_by_size[3];
1904                 break;
1905         case E1000_PRC1023:
1906                 retval = sc->pkt_rx_by_size[4];
1907                 break;
1908         case E1000_PRC1522:
1909                 retval = sc->pkt_rx_by_size[5];
1910                 break;
1911         case E1000_GPRC:
1912                 retval = sc->good_pkt_rx_count;
1913                 break;
1914         case E1000_BPRC:
1915                 retval = sc->bcast_pkt_rx_count;
1916                 break;
1917         case E1000_MPRC:
1918                 retval = sc->mcast_pkt_rx_count;
1919                 break;
1920         case E1000_GPTC:
1921         case E1000_TPT:
1922                 retval = sc->good_pkt_tx_count;
1923                 break;
1924         case E1000_GORCL:
1925                 retval = (uint32_t)sc->good_octets_rx;
1926                 break;
1927         case E1000_GORCH:
1928                 retval = (uint32_t)(sc->good_octets_rx >> 32);
1929                 break;
1930         case E1000_TOTL:
1931         case E1000_GOTCL:
1932                 retval = (uint32_t)sc->good_octets_tx;
1933                 break;
1934         case E1000_TOTH:
1935         case E1000_GOTCH:
1936                 retval = (uint32_t)(sc->good_octets_tx >> 32);
1937                 break;
1938         case E1000_ROC:
1939                 retval = sc->oversize_rx_count;
1940                 break;
1941         case E1000_TORL:
1942                 retval = (uint32_t)(sc->good_octets_rx + sc->missed_octets);
1943                 break;
1944         case E1000_TORH:
1945                 retval = (uint32_t)((sc->good_octets_rx +
1946                     sc->missed_octets) >> 32);
1947                 break;
1948         case E1000_TPR:
1949                 retval = sc->good_pkt_rx_count + sc->missed_pkt_count +
1950                     sc->oversize_rx_count;
1951                 break;
1952         case E1000_PTC64:
1953                 retval = sc->pkt_tx_by_size[0];
1954                 break;
1955         case E1000_PTC127:
1956                 retval = sc->pkt_tx_by_size[1];
1957                 break;
1958         case E1000_PTC255:
1959                 retval = sc->pkt_tx_by_size[2];
1960                 break;
1961         case E1000_PTC511:
1962                 retval = sc->pkt_tx_by_size[3];
1963                 break;
1964         case E1000_PTC1023:
1965                 retval = sc->pkt_tx_by_size[4];
1966                 break;
1967         case E1000_PTC1522:
1968                 retval = sc->pkt_tx_by_size[5];
1969                 break;
1970         case E1000_MPTC:
1971                 retval = sc->mcast_pkt_tx_count;
1972                 break;
1973         case E1000_BPTC:
1974                 retval = sc->bcast_pkt_tx_count;
1975                 break;
1976         case E1000_TSCTC:
1977                 retval = sc->tso_tx_count;
1978                 break;
1979         /* stats that are always 0. */
1980         case E1000_CRCERRS:
1981         case E1000_ALGNERRC:
1982         case E1000_SYMERRS:
1983         case E1000_RXERRC:
1984         case E1000_SCC:
1985         case E1000_ECOL:
1986         case E1000_MCC:
1987         case E1000_LATECOL:
1988         case E1000_COLC:
1989         case E1000_DC:
1990         case E1000_TNCRS:
1991         case E1000_SEC:
1992         case E1000_CEXTERR:
1993         case E1000_RLEC:
1994         case E1000_XONRXC:
1995         case E1000_XONTXC:
1996         case E1000_XOFFRXC:
1997         case E1000_XOFFTXC:
1998         case E1000_FCRUC:
1999         case E1000_RNBC:
2000         case E1000_RUC:
2001         case E1000_RFC:
2002         case E1000_RJC:
2003         case E1000_MGTPRC:
2004         case E1000_MGTPDC:
2005         case E1000_MGTPTC:
2006         case E1000_TSCTFC:
2007                 retval = 0;
2008                 break;
2009         default:
2010                 DPRINTF("Unknown read register: 0x%x\r\n", offset);
2011                 retval = 0;
2012                 break;
2013         }
2014
2015         return (retval);
2016 }
2017
2018 static void
2019 e82545_write(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct pci_devinst *pi, int baridx,
2020              uint64_t offset, int size, uint64_t value)
2021 {
2022         struct e82545_softc *sc;
2023
2024         //DPRINTF("Write bar:%d offset:0x%lx value:0x%lx size:%d\r\n", baridx, offset, value, size);
2025
2026         sc = pi->pi_arg;
2027
2028         pthread_mutex_lock(&sc->esc_mtx);
2029
2030         switch (baridx) {
2031         case E82545_BAR_IO:
2032                 switch (offset) {
2033                 case E82545_IOADDR:
2034                         if (size != 4) {
2035                                 DPRINTF("Wrong io addr write sz:%d value:0x%lx\r\n", size, value);
2036                         } else
2037                                 sc->io_addr = (uint32_t)value;
2038                         break;
2039                 case E82545_IODATA:
2040                         if (size != 4) {
2041                                 DPRINTF("Wrong io data write size:%d value:0x%lx\r\n", size, value);
2042                         } else if (sc->io_addr > E82545_IO_REGISTER_MAX) {
2043                                 DPRINTF("Non-register io write addr:0x%x value:0x%lx\r\n", sc->io_addr, value);
2044                         } else
2045                                 e82545_write_register(sc, sc->io_addr,
2046                                                       (uint32_t)value);
2047                         break;
2048                 default:
2049                         DPRINTF("Unknown io bar write offset:0x%lx value:0x%lx size:%d\r\n", offset, value, size);
2050                         break;
2051                 }
2052                 break;
2053         case E82545_BAR_REGISTER:
2054                 if (size != 4) {
2055                         DPRINTF("Wrong register write size:%d offset:0x%lx value:0x%lx\r\n", size, offset, value);
2056                 } else
2057                         e82545_write_register(sc, (uint32_t)offset,
2058                                               (uint32_t)value);
2059                 break;
2060         default:
2061                 DPRINTF("Unknown write bar:%d off:0x%lx val:0x%lx size:%d\r\n",
2062                         baridx, offset, value, size);
2063         }
2064
2065         pthread_mutex_unlock(&sc->esc_mtx);
2066 }
2067
2068 static uint64_t
2069 e82545_read(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct pci_devinst *pi, int baridx,
2070             uint64_t offset, int size)
2071 {
2072         struct e82545_softc *sc;
2073         uint64_t retval;
2074         
2075         //DPRINTF("Read  bar:%d offset:0x%lx size:%d\r\n", baridx, offset, size);
2076         sc = pi->pi_arg;
2077         retval = 0;
2078
2079         pthread_mutex_lock(&sc->esc_mtx);
2080
2081         switch (baridx) {
2082         case E82545_BAR_IO:
2083                 switch (offset) {
2084                 case E82545_IOADDR:
2085                         if (size != 4) {
2086                                 DPRINTF("Wrong io addr read sz:%d\r\n", size);
2087                         } else
2088                                 retval = sc->io_addr;
2089                         break;
2090                 case E82545_IODATA:
2091                         if (size != 4) {
2092                                 DPRINTF("Wrong io data read sz:%d\r\n", size);
2093                         }
2094                         if (sc->io_addr > E82545_IO_REGISTER_MAX) {
2095                                 DPRINTF("Non-register io read addr:0x%x\r\n",
2096                                         sc->io_addr);
2097                         } else
2098                                 retval = e82545_read_register(sc, sc->io_addr);
2099                         break;
2100                 default:
2101                         DPRINTF("Unknown io bar read offset:0x%lx size:%d\r\n",
2102                                 offset, size);
2103                         break;
2104                 }
2105                 break;
2106         case E82545_BAR_REGISTER:
2107                 if (size != 4) {
2108                         DPRINTF("Wrong register read size:%d offset:0x%lx\r\n",
2109                                 size, offset);
2110                 } else
2111                         retval = e82545_read_register(sc, (uint32_t)offset);
2112                 break;
2113         default:
2114                 DPRINTF("Unknown read bar:%d offset:0x%lx size:%d\r\n",
2115                         baridx, offset, size);
2116                 break;
2117         }
2118
2119         pthread_mutex_unlock(&sc->esc_mtx);
2120
2121         return (retval);
2122 }
2123
2124 static void
2125 e82545_reset(struct e82545_softc *sc, int drvr)
2126 {
2127         int i;
2128
2129         e82545_rx_disable(sc);
2130         e82545_tx_disable(sc);
2131
2132         /* clear outstanding interrupts */
2133         if (sc->esc_irq_asserted)
2134                 pci_lintr_deassert(sc->esc_pi);
2135
2136         /* misc */
2137         if (!drvr) {
2138                 sc->esc_FCAL = 0;
2139                 sc->esc_FCAH = 0;
2140                 sc->esc_FCT = 0;
2141                 sc->esc_VET = 0;
2142                 sc->esc_FCTTV = 0;
2143         }
2144         sc->esc_LEDCTL = 0x07061302;
2145         sc->esc_PBA = 0x00100030;
2146         
2147         /* start nvm in opcode mode. */
2148         sc->nvm_opaddr = 0;
2149         sc->nvm_mode = E82545_NVM_MODE_OPADDR;
2150         sc->nvm_bits = E82545_NVM_OPADDR_BITS;
2151         sc->eeprom_control = E1000_EECD_PRES | E82545_EECD_FWE_EN;
2152         e82545_init_eeprom(sc);
2153
2154         /* interrupt */
2155         sc->esc_ICR = 0;
2156         sc->esc_ITR = 250;
2157         sc->esc_ICS = 0;
2158         sc->esc_IMS = 0;
2159         sc->esc_IMC = 0;
2160                 
2161         /* L2 filters */
2162         if (!drvr) {
2163                 memset(sc->esc_fvlan, 0, sizeof(sc->esc_fvlan));
2164                 memset(sc->esc_fmcast, 0, sizeof(sc->esc_fmcast));
2165                 memset(sc->esc_uni, 0, sizeof(sc->esc_uni));
2166
2167                 /* XXX not necessary on 82545 ?? */
2168                 sc->esc_uni[0].eu_valid = 1;
2169                 memcpy(sc->esc_uni[0].eu_eth.octet, sc->esc_mac.octet,
2170                     ETHER_ADDR_LEN);
2171         } else {
2172                 /* Clear RAH valid bits */
2173                 for (i = 0; i < 16; i++)
2174                         sc->esc_uni[i].eu_valid = 0;
2175         }
2176         
2177         /* receive */
2178         if (!drvr) {
2179                 sc->esc_RDBAL = 0;
2180                 sc->esc_RDBAH = 0;
2181         }
2182         sc->esc_RCTL = 0;
2183         sc->esc_FCRTL = 0;
2184         sc->esc_FCRTH = 0;
2185         sc->esc_RDLEN = 0;
2186         sc->esc_RDH = 0;
2187         sc->esc_RDT = 0;
2188         sc->esc_RDTR = 0;
2189         sc->esc_RXDCTL = (1 << 24) | (1 << 16); /* default GRAN/WTHRESH */
2190         sc->esc_RADV = 0;
2191         sc->esc_RXCSUM = 0;
2192
2193         /* transmit */
2194         if (!drvr) {
2195                 sc->esc_TDBAL = 0;
2196                 sc->esc_TDBAH = 0;
2197                 sc->esc_TIPG = 0;
2198                 sc->esc_AIT = 0;
2199                 sc->esc_TIDV = 0;
2200                 sc->esc_TADV = 0;
2201         }
2202         sc->esc_tdba = 0;
2203         sc->esc_txdesc = NULL;
2204         sc->esc_TXCW = 0;
2205         sc->esc_TCTL = 0;
2206         sc->esc_TDLEN = 0;
2207         sc->esc_TDT = 0;
2208         sc->esc_TDHr = sc->esc_TDH = 0;
2209         sc->esc_TXDCTL = 0;
2210 }
2211
2212 static void
2213 e82545_open_tap(struct e82545_softc *sc, char *opts)
2214 {
2215         char tbuf[80];
2216 #ifndef WITHOUT_CAPSICUM
2217         cap_rights_t rights;
2218 #endif
2219         
2220         if (opts == NULL) {
2221                 sc->esc_tapfd = -1;
2222                 return;
2223         }
2224
2225         strcpy(tbuf, "/dev/");
2226         strlcat(tbuf, opts, sizeof(tbuf));
2227
2228         sc->esc_tapfd = open(tbuf, O_RDWR);
2229         if (sc->esc_tapfd == -1) {
2230                 DPRINTF("unable to open tap device %s\n", opts);
2231                 exit(4);
2232         }
2233
2234         /*
2235          * Set non-blocking and register for read
2236          * notifications with the event loop
2237          */
2238         int opt = 1;
2239         if (ioctl(sc->esc_tapfd, FIONBIO, &opt) < 0) {
2240                 WPRINTF("tap device O_NONBLOCK failed: %d\n", errno);
2241                 close(sc->esc_tapfd);
2242                 sc->esc_tapfd = -1;
2243         }
2244
2245 #ifndef WITHOUT_CAPSICUM
2246         cap_rights_init(&rights, CAP_EVENT, CAP_READ, CAP_WRITE);
2247         if (caph_rights_limit(sc->esc_tapfd, &rights) == -1)
2248                 errx(EX_OSERR, "Unable to apply rights for sandbox");
2249 #endif
2250         
2251         sc->esc_mevp = mevent_add(sc->esc_tapfd,
2252                                   EVF_READ,
2253                                   e82545_tap_callback,
2254                                   sc);
2255         if (sc->esc_mevp == NULL) {
2256                 DPRINTF("Could not register mevent %d\n", EVF_READ);
2257                 close(sc->esc_tapfd);
2258                 sc->esc_tapfd = -1;
2259         }
2260 }
2261
2262 static int
2263 e82545_init(struct vmctx *ctx, struct pci_devinst *pi, char *opts)
2264 {
2265         char nstr[80];
2266         struct e82545_softc *sc;
2267         char *devname;
2268         char *vtopts;
2269         int mac_provided;
2270
2271         DPRINTF("Loading with options: %s\r\n", opts);
2272
2273         /* Setup our softc */
2274         sc = calloc(1, sizeof(*sc));
2275
2276         pi->pi_arg = sc;
2277         sc->esc_pi = pi;
2278         sc->esc_ctx = ctx;
2279
2280         pthread_mutex_init(&sc->esc_mtx, NULL);
2281         pthread_cond_init(&sc->esc_rx_cond, NULL);
2282         pthread_cond_init(&sc->esc_tx_cond, NULL);
2283         pthread_create(&sc->esc_tx_tid, NULL, e82545_tx_thread, sc);
2284         snprintf(nstr, sizeof(nstr), "e82545-%d:%d tx", pi->pi_slot,
2285             pi->pi_func);
2286         pthread_set_name_np(sc->esc_tx_tid, nstr);
2287
2288         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_DEVICE, E82545_DEV_ID_82545EM_COPPER);
2289         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_VENDOR, E82545_VENDOR_ID_INTEL);
2290         pci_set_cfgdata8(pi,  PCIR_CLASS, PCIC_NETWORK);
2291         pci_set_cfgdata8(pi, PCIR_SUBCLASS, PCIS_NETWORK_ETHERNET);
2292         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_SUBDEV_0, E82545_SUBDEV_ID);
2293         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_SUBVEND_0, E82545_VENDOR_ID_INTEL);
2294
2295         pci_set_cfgdata8(pi,  PCIR_HDRTYPE, PCIM_HDRTYPE_NORMAL);
2296         pci_set_cfgdata8(pi,  PCIR_INTPIN, 0x1);
2297         
2298         /* TODO: this card also supports msi, but the freebsd driver for it
2299          * does not, so I have not implemented it. */
2300         pci_lintr_request(pi);
2301
2302         pci_emul_alloc_bar(pi, E82545_BAR_REGISTER, PCIBAR_MEM32,
2303                 E82545_BAR_REGISTER_LEN);
2304         pci_emul_alloc_bar(pi, E82545_BAR_FLASH, PCIBAR_MEM32,
2305                 E82545_BAR_FLASH_LEN);
2306         pci_emul_alloc_bar(pi, E82545_BAR_IO, PCIBAR_IO,
2307                 E82545_BAR_IO_LEN);
2308
2309         /*
2310          * Attempt to open the tap device and read the MAC address
2311          * if specified.  Copied from virtio-net, slightly modified.
2312          */
2313         mac_provided = 0;
2314         sc->esc_tapfd = -1;
2315         if (opts != NULL) {
2316                 int err;
2317
2318                 devname = vtopts = strdup(opts);
2319                 (void) strsep(&vtopts, ",");
2320
2321                 if (vtopts != NULL) {
2322                         err = net_parsemac(vtopts, sc->esc_mac.octet);
2323                         if (err != 0) {
2324                                 free(devname);
2325                                 return (err);
2326                         }
2327                         mac_provided = 1;
2328                 }
2329
2330                 if (strncmp(devname, "tap", 3) == 0 ||
2331                     strncmp(devname, "vmnet", 5) == 0)
2332                         e82545_open_tap(sc, devname);
2333
2334                 free(devname);
2335         }
2336
2337         if (!mac_provided) {
2338                 net_genmac(pi, sc->esc_mac.octet);
2339         }
2340
2341         /* H/w initiated reset */
2342         e82545_reset(sc, 0);
2343
2344         return (0);
2345 }
2346
2347 struct pci_devemu pci_de_e82545 = {
2348         .pe_emu =       "e1000",
2349         .pe_init =      e82545_init,
2350         .pe_barwrite =  e82545_write,
2351         .pe_barread =   e82545_read
2352 };
2353 PCI_EMUL_SET(pci_de_e82545);
2354