]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/net/ethernet/intel/i40evf/i40e_txrx.c
Merge tag 'powerpc-4.9-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/powerpc...
[karo-tx-linux.git] / drivers / net / ethernet / intel / i40evf / i40e_txrx.c
1 /*******************************************************************************
2  *
3  * Intel Ethernet Controller XL710 Family Linux Virtual Function Driver
4  * Copyright(c) 2013 - 2016 Intel Corporation.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
8  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
13  * more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
16  * with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17  *
18  * The full GNU General Public License is included in this distribution in
19  * the file called "COPYING".
20  *
21  * Contact Information:
22  * e1000-devel Mailing List <e1000-devel@lists.sourceforge.net>
23  * Intel Corporation, 5200 N.E. Elam Young Parkway, Hillsboro, OR 97124-6497
24  *
25  ******************************************************************************/
26
27 #include <linux/prefetch.h>
28 #include <net/busy_poll.h>
29
30 #include "i40evf.h"
31 #include "i40e_prototype.h"
32
33 static inline __le64 build_ctob(u32 td_cmd, u32 td_offset, unsigned int size,
34                                 u32 td_tag)
35 {
36         return cpu_to_le64(I40E_TX_DESC_DTYPE_DATA |
37                            ((u64)td_cmd  << I40E_TXD_QW1_CMD_SHIFT) |
38                            ((u64)td_offset << I40E_TXD_QW1_OFFSET_SHIFT) |
39                            ((u64)size  << I40E_TXD_QW1_TX_BUF_SZ_SHIFT) |
40                            ((u64)td_tag  << I40E_TXD_QW1_L2TAG1_SHIFT));
41 }
42
43 #define I40E_TXD_CMD (I40E_TX_DESC_CMD_EOP | I40E_TX_DESC_CMD_RS)
44
45 /**
46  * i40e_unmap_and_free_tx_resource - Release a Tx buffer
47  * @ring:      the ring that owns the buffer
48  * @tx_buffer: the buffer to free
49  **/
50 static void i40e_unmap_and_free_tx_resource(struct i40e_ring *ring,
51                                             struct i40e_tx_buffer *tx_buffer)
52 {
53         if (tx_buffer->skb) {
54                 if (tx_buffer->tx_flags & I40E_TX_FLAGS_FD_SB)
55                         kfree(tx_buffer->raw_buf);
56                 else
57                         dev_kfree_skb_any(tx_buffer->skb);
58                 if (dma_unmap_len(tx_buffer, len))
59                         dma_unmap_single(ring->dev,
60                                          dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
61                                          dma_unmap_len(tx_buffer, len),
62                                          DMA_TO_DEVICE);
63         } else if (dma_unmap_len(tx_buffer, len)) {
64                 dma_unmap_page(ring->dev,
65                                dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
66                                dma_unmap_len(tx_buffer, len),
67                                DMA_TO_DEVICE);
68         }
69
70         tx_buffer->next_to_watch = NULL;
71         tx_buffer->skb = NULL;
72         dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
73         /* tx_buffer must be completely set up in the transmit path */
74 }
75
76 /**
77  * i40evf_clean_tx_ring - Free any empty Tx buffers
78  * @tx_ring: ring to be cleaned
79  **/
80 void i40evf_clean_tx_ring(struct i40e_ring *tx_ring)
81 {
82         unsigned long bi_size;
83         u16 i;
84
85         /* ring already cleared, nothing to do */
86         if (!tx_ring->tx_bi)
87                 return;
88
89         /* Free all the Tx ring sk_buffs */
90         for (i = 0; i < tx_ring->count; i++)
91                 i40e_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, &tx_ring->tx_bi[i]);
92
93         bi_size = sizeof(struct i40e_tx_buffer) * tx_ring->count;
94         memset(tx_ring->tx_bi, 0, bi_size);
95
96         /* Zero out the descriptor ring */
97         memset(tx_ring->desc, 0, tx_ring->size);
98
99         tx_ring->next_to_use = 0;
100         tx_ring->next_to_clean = 0;
101
102         if (!tx_ring->netdev)
103                 return;
104
105         /* cleanup Tx queue statistics */
106         netdev_tx_reset_queue(txring_txq(tx_ring));
107 }
108
109 /**
110  * i40evf_free_tx_resources - Free Tx resources per queue
111  * @tx_ring: Tx descriptor ring for a specific queue
112  *
113  * Free all transmit software resources
114  **/
115 void i40evf_free_tx_resources(struct i40e_ring *tx_ring)
116 {
117         i40evf_clean_tx_ring(tx_ring);
118         kfree(tx_ring->tx_bi);
119         tx_ring->tx_bi = NULL;
120
121         if (tx_ring->desc) {
122                 dma_free_coherent(tx_ring->dev, tx_ring->size,
123                                   tx_ring->desc, tx_ring->dma);
124                 tx_ring->desc = NULL;
125         }
126 }
127
128 /**
129  * i40evf_get_tx_pending - how many Tx descriptors not processed
130  * @tx_ring: the ring of descriptors
131  * @in_sw: is tx_pending being checked in SW or HW
132  *
133  * Since there is no access to the ring head register
134  * in XL710, we need to use our local copies
135  **/
136 u32 i40evf_get_tx_pending(struct i40e_ring *ring, bool in_sw)
137 {
138         u32 head, tail;
139
140         if (!in_sw)
141                 head = i40e_get_head(ring);
142         else
143                 head = ring->next_to_clean;
144         tail = readl(ring->tail);
145
146         if (head != tail)
147                 return (head < tail) ?
148                         tail - head : (tail + ring->count - head);
149
150         return 0;
151 }
152
153 #define WB_STRIDE 0x3
154
155 /**
156  * i40e_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
157  * @vsi: the VSI we care about
158  * @tx_ring: Tx ring to clean
159  * @napi_budget: Used to determine if we are in netpoll
160  *
161  * Returns true if there's any budget left (e.g. the clean is finished)
162  **/
163 static bool i40e_clean_tx_irq(struct i40e_vsi *vsi,
164                               struct i40e_ring *tx_ring, int napi_budget)
165 {
166         u16 i = tx_ring->next_to_clean;
167         struct i40e_tx_buffer *tx_buf;
168         struct i40e_tx_desc *tx_head;
169         struct i40e_tx_desc *tx_desc;
170         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
171         unsigned int budget = vsi->work_limit;
172
173         tx_buf = &tx_ring->tx_bi[i];
174         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, i);
175         i -= tx_ring->count;
176
177         tx_head = I40E_TX_DESC(tx_ring, i40e_get_head(tx_ring));
178
179         do {
180                 struct i40e_tx_desc *eop_desc = tx_buf->next_to_watch;
181
182                 /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
183                 if (!eop_desc)
184                         break;
185
186                 /* prevent any other reads prior to eop_desc */
187                 read_barrier_depends();
188
189                 /* we have caught up to head, no work left to do */
190                 if (tx_head == tx_desc)
191                         break;
192
193                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
194                 tx_buf->next_to_watch = NULL;
195
196                 /* update the statistics for this packet */
197                 total_bytes += tx_buf->bytecount;
198                 total_packets += tx_buf->gso_segs;
199
200                 /* free the skb */
201                 napi_consume_skb(tx_buf->skb, napi_budget);
202
203                 /* unmap skb header data */
204                 dma_unmap_single(tx_ring->dev,
205                                  dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
206                                  dma_unmap_len(tx_buf, len),
207                                  DMA_TO_DEVICE);
208
209                 /* clear tx_buffer data */
210                 tx_buf->skb = NULL;
211                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
212
213                 /* unmap remaining buffers */
214                 while (tx_desc != eop_desc) {
215
216                         tx_buf++;
217                         tx_desc++;
218                         i++;
219                         if (unlikely(!i)) {
220                                 i -= tx_ring->count;
221                                 tx_buf = tx_ring->tx_bi;
222                                 tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
223                         }
224
225                         /* unmap any remaining paged data */
226                         if (dma_unmap_len(tx_buf, len)) {
227                                 dma_unmap_page(tx_ring->dev,
228                                                dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
229                                                dma_unmap_len(tx_buf, len),
230                                                DMA_TO_DEVICE);
231                                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
232                         }
233                 }
234
235                 /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
236                 tx_buf++;
237                 tx_desc++;
238                 i++;
239                 if (unlikely(!i)) {
240                         i -= tx_ring->count;
241                         tx_buf = tx_ring->tx_bi;
242                         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
243                 }
244
245                 prefetch(tx_desc);
246
247                 /* update budget accounting */
248                 budget--;
249         } while (likely(budget));
250
251         i += tx_ring->count;
252         tx_ring->next_to_clean = i;
253         u64_stats_update_begin(&tx_ring->syncp);
254         tx_ring->stats.bytes += total_bytes;
255         tx_ring->stats.packets += total_packets;
256         u64_stats_update_end(&tx_ring->syncp);
257         tx_ring->q_vector->tx.total_bytes += total_bytes;
258         tx_ring->q_vector->tx.total_packets += total_packets;
259
260         if (tx_ring->flags & I40E_TXR_FLAGS_WB_ON_ITR) {
261                 /* check to see if there are < 4 descriptors
262                  * waiting to be written back, then kick the hardware to force
263                  * them to be written back in case we stay in NAPI.
264                  * In this mode on X722 we do not enable Interrupt.
265                  */
266                 unsigned int j = i40evf_get_tx_pending(tx_ring, false);
267
268                 if (budget &&
269                     ((j / (WB_STRIDE + 1)) == 0) && (j > 0) &&
270                     !test_bit(__I40E_DOWN, &vsi->state) &&
271                     (I40E_DESC_UNUSED(tx_ring) != tx_ring->count))
272                         tx_ring->arm_wb = true;
273         }
274
275         /* notify netdev of completed buffers */
276         netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring),
277                                   total_packets, total_bytes);
278
279 #define TX_WAKE_THRESHOLD (DESC_NEEDED * 2)
280         if (unlikely(total_packets && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
281                      (I40E_DESC_UNUSED(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
282                 /* Make sure that anybody stopping the queue after this
283                  * sees the new next_to_clean.
284                  */
285                 smp_mb();
286                 if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
287                                              tx_ring->queue_index) &&
288                    !test_bit(__I40E_DOWN, &vsi->state)) {
289                         netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
290                                             tx_ring->queue_index);
291                         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
292                 }
293         }
294
295         return !!budget;
296 }
297
298 /**
299  * i40evf_enable_wb_on_itr - Arm hardware to do a wb, interrupts are not enabled
300  * @vsi: the VSI we care about
301  * @q_vector: the vector on which to enable writeback
302  *
303  **/
304 static void i40e_enable_wb_on_itr(struct i40e_vsi *vsi,
305                                   struct i40e_q_vector *q_vector)
306 {
307         u16 flags = q_vector->tx.ring[0].flags;
308         u32 val;
309
310         if (!(flags & I40E_TXR_FLAGS_WB_ON_ITR))
311                 return;
312
313         if (q_vector->arm_wb_state)
314                 return;
315
316         val = I40E_VFINT_DYN_CTLN1_WB_ON_ITR_MASK |
317               I40E_VFINT_DYN_CTLN1_ITR_INDX_MASK; /* set noitr */
318
319         wr32(&vsi->back->hw,
320              I40E_VFINT_DYN_CTLN1(q_vector->v_idx +
321                                   vsi->base_vector - 1), val);
322         q_vector->arm_wb_state = true;
323 }
324
325 /**
326  * i40evf_force_wb - Issue SW Interrupt so HW does a wb
327  * @vsi: the VSI we care about
328  * @q_vector: the vector  on which to force writeback
329  *
330  **/
331 void i40evf_force_wb(struct i40e_vsi *vsi, struct i40e_q_vector *q_vector)
332 {
333         u32 val = I40E_VFINT_DYN_CTLN1_INTENA_MASK |
334                   I40E_VFINT_DYN_CTLN1_ITR_INDX_MASK | /* set noitr */
335                   I40E_VFINT_DYN_CTLN1_SWINT_TRIG_MASK |
336                   I40E_VFINT_DYN_CTLN1_SW_ITR_INDX_ENA_MASK
337                   /* allow 00 to be written to the index */;
338
339         wr32(&vsi->back->hw,
340              I40E_VFINT_DYN_CTLN1(q_vector->v_idx + vsi->base_vector - 1),
341              val);
342 }
343
344 /**
345  * i40e_set_new_dynamic_itr - Find new ITR level
346  * @rc: structure containing ring performance data
347  *
348  * Returns true if ITR changed, false if not
349  *
350  * Stores a new ITR value based on packets and byte counts during
351  * the last interrupt.  The advantage of per interrupt computation
352  * is faster updates and more accurate ITR for the current traffic
353  * pattern.  Constants in this function were computed based on
354  * theoretical maximum wire speed and thresholds were set based on
355  * testing data as well as attempting to minimize response time
356  * while increasing bulk throughput.
357  **/
358 static bool i40e_set_new_dynamic_itr(struct i40e_ring_container *rc)
359 {
360         enum i40e_latency_range new_latency_range = rc->latency_range;
361         struct i40e_q_vector *qv = rc->ring->q_vector;
362         u32 new_itr = rc->itr;
363         int bytes_per_int;
364         int usecs;
365
366         if (rc->total_packets == 0 || !rc->itr)
367                 return false;
368
369         /* simple throttlerate management
370          *   0-10MB/s   lowest (50000 ints/s)
371          *  10-20MB/s   low    (20000 ints/s)
372          *  20-1249MB/s bulk   (18000 ints/s)
373          *  > 40000 Rx packets per second (8000 ints/s)
374          *
375          * The math works out because the divisor is in 10^(-6) which
376          * turns the bytes/us input value into MB/s values, but
377          * make sure to use usecs, as the register values written
378          * are in 2 usec increments in the ITR registers, and make sure
379          * to use the smoothed values that the countdown timer gives us.
380          */
381         usecs = (rc->itr << 1) * ITR_COUNTDOWN_START;
382         bytes_per_int = rc->total_bytes / usecs;
383
384         switch (new_latency_range) {
385         case I40E_LOWEST_LATENCY:
386                 if (bytes_per_int > 10)
387                         new_latency_range = I40E_LOW_LATENCY;
388                 break;
389         case I40E_LOW_LATENCY:
390                 if (bytes_per_int > 20)
391                         new_latency_range = I40E_BULK_LATENCY;
392                 else if (bytes_per_int <= 10)
393                         new_latency_range = I40E_LOWEST_LATENCY;
394                 break;
395         case I40E_BULK_LATENCY:
396         case I40E_ULTRA_LATENCY:
397         default:
398                 if (bytes_per_int <= 20)
399                         new_latency_range = I40E_LOW_LATENCY;
400                 break;
401         }
402
403         /* this is to adjust RX more aggressively when streaming small
404          * packets.  The value of 40000 was picked as it is just beyond
405          * what the hardware can receive per second if in low latency
406          * mode.
407          */
408 #define RX_ULTRA_PACKET_RATE 40000
409
410         if ((((rc->total_packets * 1000000) / usecs) > RX_ULTRA_PACKET_RATE) &&
411             (&qv->rx == rc))
412                 new_latency_range = I40E_ULTRA_LATENCY;
413
414         rc->latency_range = new_latency_range;
415
416         switch (new_latency_range) {
417         case I40E_LOWEST_LATENCY:
418                 new_itr = I40E_ITR_50K;
419                 break;
420         case I40E_LOW_LATENCY:
421                 new_itr = I40E_ITR_20K;
422                 break;
423         case I40E_BULK_LATENCY:
424                 new_itr = I40E_ITR_18K;
425                 break;
426         case I40E_ULTRA_LATENCY:
427                 new_itr = I40E_ITR_8K;
428                 break;
429         default:
430                 break;
431         }
432
433         rc->total_bytes = 0;
434         rc->total_packets = 0;
435
436         if (new_itr != rc->itr) {
437                 rc->itr = new_itr;
438                 return true;
439         }
440
441         return false;
442 }
443
444 /**
445  * i40evf_setup_tx_descriptors - Allocate the Tx descriptors
446  * @tx_ring: the tx ring to set up
447  *
448  * Return 0 on success, negative on error
449  **/
450 int i40evf_setup_tx_descriptors(struct i40e_ring *tx_ring)
451 {
452         struct device *dev = tx_ring->dev;
453         int bi_size;
454
455         if (!dev)
456                 return -ENOMEM;
457
458         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
459         WARN_ON(tx_ring->tx_bi);
460         bi_size = sizeof(struct i40e_tx_buffer) * tx_ring->count;
461         tx_ring->tx_bi = kzalloc(bi_size, GFP_KERNEL);
462         if (!tx_ring->tx_bi)
463                 goto err;
464
465         /* round up to nearest 4K */
466         tx_ring->size = tx_ring->count * sizeof(struct i40e_tx_desc);
467         /* add u32 for head writeback, align after this takes care of
468          * guaranteeing this is at least one cache line in size
469          */
470         tx_ring->size += sizeof(u32);
471         tx_ring->size = ALIGN(tx_ring->size, 4096);
472         tx_ring->desc = dma_alloc_coherent(dev, tx_ring->size,
473                                            &tx_ring->dma, GFP_KERNEL);
474         if (!tx_ring->desc) {
475                 dev_info(dev, "Unable to allocate memory for the Tx descriptor ring, size=%d\n",
476                          tx_ring->size);
477                 goto err;
478         }
479
480         tx_ring->next_to_use = 0;
481         tx_ring->next_to_clean = 0;
482         return 0;
483
484 err:
485         kfree(tx_ring->tx_bi);
486         tx_ring->tx_bi = NULL;
487         return -ENOMEM;
488 }
489
490 /**
491  * i40evf_clean_rx_ring - Free Rx buffers
492  * @rx_ring: ring to be cleaned
493  **/
494 void i40evf_clean_rx_ring(struct i40e_ring *rx_ring)
495 {
496         struct device *dev = rx_ring->dev;
497         unsigned long bi_size;
498         u16 i;
499
500         /* ring already cleared, nothing to do */
501         if (!rx_ring->rx_bi)
502                 return;
503
504         /* Free all the Rx ring sk_buffs */
505         for (i = 0; i < rx_ring->count; i++) {
506                 struct i40e_rx_buffer *rx_bi = &rx_ring->rx_bi[i];
507
508                 if (rx_bi->skb) {
509                         dev_kfree_skb(rx_bi->skb);
510                         rx_bi->skb = NULL;
511                 }
512                 if (!rx_bi->page)
513                         continue;
514
515                 dma_unmap_page(dev, rx_bi->dma, PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
516                 __free_pages(rx_bi->page, 0);
517
518                 rx_bi->page = NULL;
519                 rx_bi->page_offset = 0;
520         }
521
522         bi_size = sizeof(struct i40e_rx_buffer) * rx_ring->count;
523         memset(rx_ring->rx_bi, 0, bi_size);
524
525         /* Zero out the descriptor ring */
526         memset(rx_ring->desc, 0, rx_ring->size);
527
528         rx_ring->next_to_alloc = 0;
529         rx_ring->next_to_clean = 0;
530         rx_ring->next_to_use = 0;
531 }
532
533 /**
534  * i40evf_free_rx_resources - Free Rx resources
535  * @rx_ring: ring to clean the resources from
536  *
537  * Free all receive software resources
538  **/
539 void i40evf_free_rx_resources(struct i40e_ring *rx_ring)
540 {
541         i40evf_clean_rx_ring(rx_ring);
542         kfree(rx_ring->rx_bi);
543         rx_ring->rx_bi = NULL;
544
545         if (rx_ring->desc) {
546                 dma_free_coherent(rx_ring->dev, rx_ring->size,
547                                   rx_ring->desc, rx_ring->dma);
548                 rx_ring->desc = NULL;
549         }
550 }
551
552 /**
553  * i40evf_setup_rx_descriptors - Allocate Rx descriptors
554  * @rx_ring: Rx descriptor ring (for a specific queue) to setup
555  *
556  * Returns 0 on success, negative on failure
557  **/
558 int i40evf_setup_rx_descriptors(struct i40e_ring *rx_ring)
559 {
560         struct device *dev = rx_ring->dev;
561         int bi_size;
562
563         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
564         WARN_ON(rx_ring->rx_bi);
565         bi_size = sizeof(struct i40e_rx_buffer) * rx_ring->count;
566         rx_ring->rx_bi = kzalloc(bi_size, GFP_KERNEL);
567         if (!rx_ring->rx_bi)
568                 goto err;
569
570         u64_stats_init(&rx_ring->syncp);
571
572         /* Round up to nearest 4K */
573         rx_ring->size = rx_ring->count * sizeof(union i40e_32byte_rx_desc);
574         rx_ring->size = ALIGN(rx_ring->size, 4096);
575         rx_ring->desc = dma_alloc_coherent(dev, rx_ring->size,
576                                            &rx_ring->dma, GFP_KERNEL);
577
578         if (!rx_ring->desc) {
579                 dev_info(dev, "Unable to allocate memory for the Rx descriptor ring, size=%d\n",
580                          rx_ring->size);
581                 goto err;
582         }
583
584         rx_ring->next_to_alloc = 0;
585         rx_ring->next_to_clean = 0;
586         rx_ring->next_to_use = 0;
587
588         return 0;
589 err:
590         kfree(rx_ring->rx_bi);
591         rx_ring->rx_bi = NULL;
592         return -ENOMEM;
593 }
594
595 /**
596  * i40e_release_rx_desc - Store the new tail and head values
597  * @rx_ring: ring to bump
598  * @val: new head index
599  **/
600 static inline void i40e_release_rx_desc(struct i40e_ring *rx_ring, u32 val)
601 {
602         rx_ring->next_to_use = val;
603
604         /* update next to alloc since we have filled the ring */
605         rx_ring->next_to_alloc = val;
606
607         /* Force memory writes to complete before letting h/w
608          * know there are new descriptors to fetch.  (Only
609          * applicable for weak-ordered memory model archs,
610          * such as IA-64).
611          */
612         wmb();
613         writel(val, rx_ring->tail);
614 }
615
616 /**
617  * i40e_alloc_mapped_page - recycle or make a new page
618  * @rx_ring: ring to use
619  * @bi: rx_buffer struct to modify
620  *
621  * Returns true if the page was successfully allocated or
622  * reused.
623  **/
624 static bool i40e_alloc_mapped_page(struct i40e_ring *rx_ring,
625                                    struct i40e_rx_buffer *bi)
626 {
627         struct page *page = bi->page;
628         dma_addr_t dma;
629
630         /* since we are recycling buffers we should seldom need to alloc */
631         if (likely(page)) {
632                 rx_ring->rx_stats.page_reuse_count++;
633                 return true;
634         }
635
636         /* alloc new page for storage */
637         page = dev_alloc_page();
638         if (unlikely(!page)) {
639                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
640                 return false;
641         }
642
643         /* map page for use */
644         dma = dma_map_page(rx_ring->dev, page, 0, PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
645
646         /* if mapping failed free memory back to system since
647          * there isn't much point in holding memory we can't use
648          */
649         if (dma_mapping_error(rx_ring->dev, dma)) {
650                 __free_pages(page, 0);
651                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
652                 return false;
653         }
654
655         bi->dma = dma;
656         bi->page = page;
657         bi->page_offset = 0;
658
659         return true;
660 }
661
662 /**
663  * i40e_receive_skb - Send a completed packet up the stack
664  * @rx_ring:  rx ring in play
665  * @skb: packet to send up
666  * @vlan_tag: vlan tag for packet
667  **/
668 static void i40e_receive_skb(struct i40e_ring *rx_ring,
669                              struct sk_buff *skb, u16 vlan_tag)
670 {
671         struct i40e_q_vector *q_vector = rx_ring->q_vector;
672
673         if ((rx_ring->netdev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_RX) &&
674             (vlan_tag & VLAN_VID_MASK))
675                 __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), vlan_tag);
676
677         napi_gro_receive(&q_vector->napi, skb);
678 }
679
680 /**
681  * i40evf_alloc_rx_buffers - Replace used receive buffers
682  * @rx_ring: ring to place buffers on
683  * @cleaned_count: number of buffers to replace
684  *
685  * Returns false if all allocations were successful, true if any fail
686  **/
687 bool i40evf_alloc_rx_buffers(struct i40e_ring *rx_ring, u16 cleaned_count)
688 {
689         u16 ntu = rx_ring->next_to_use;
690         union i40e_rx_desc *rx_desc;
691         struct i40e_rx_buffer *bi;
692
693         /* do nothing if no valid netdev defined */
694         if (!rx_ring->netdev || !cleaned_count)
695                 return false;
696
697         rx_desc = I40E_RX_DESC(rx_ring, ntu);
698         bi = &rx_ring->rx_bi[ntu];
699
700         do {
701                 if (!i40e_alloc_mapped_page(rx_ring, bi))
702                         goto no_buffers;
703
704                 /* Refresh the desc even if buffer_addrs didn't change
705                  * because each write-back erases this info.
706                  */
707                 rx_desc->read.pkt_addr = cpu_to_le64(bi->dma + bi->page_offset);
708                 rx_desc->read.hdr_addr = 0;
709
710                 rx_desc++;
711                 bi++;
712                 ntu++;
713                 if (unlikely(ntu == rx_ring->count)) {
714                         rx_desc = I40E_RX_DESC(rx_ring, 0);
715                         bi = rx_ring->rx_bi;
716                         ntu = 0;
717                 }
718
719                 /* clear the status bits for the next_to_use descriptor */
720                 rx_desc->wb.qword1.status_error_len = 0;
721
722                 cleaned_count--;
723         } while (cleaned_count);
724
725         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
726                 i40e_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
727
728         return false;
729
730 no_buffers:
731         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
732                 i40e_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
733
734         /* make sure to come back via polling to try again after
735          * allocation failure
736          */
737         return true;
738 }
739
740 /**
741  * i40e_rx_checksum - Indicate in skb if hw indicated a good cksum
742  * @vsi: the VSI we care about
743  * @skb: skb currently being received and modified
744  * @rx_desc: the receive descriptor
745  *
746  * skb->protocol must be set before this function is called
747  **/
748 static inline void i40e_rx_checksum(struct i40e_vsi *vsi,
749                                     struct sk_buff *skb,
750                                     union i40e_rx_desc *rx_desc)
751 {
752         struct i40e_rx_ptype_decoded decoded;
753         u32 rx_error, rx_status;
754         bool ipv4, ipv6;
755         u8 ptype;
756         u64 qword;
757
758         qword = le64_to_cpu(rx_desc->wb.qword1.status_error_len);
759         ptype = (qword & I40E_RXD_QW1_PTYPE_MASK) >> I40E_RXD_QW1_PTYPE_SHIFT;
760         rx_error = (qword & I40E_RXD_QW1_ERROR_MASK) >>
761                    I40E_RXD_QW1_ERROR_SHIFT;
762         rx_status = (qword & I40E_RXD_QW1_STATUS_MASK) >>
763                     I40E_RXD_QW1_STATUS_SHIFT;
764         decoded = decode_rx_desc_ptype(ptype);
765
766         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
767
768         skb_checksum_none_assert(skb);
769
770         /* Rx csum enabled and ip headers found? */
771         if (!(vsi->netdev->features & NETIF_F_RXCSUM))
772                 return;
773
774         /* did the hardware decode the packet and checksum? */
775         if (!(rx_status & BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_L3L4P_SHIFT)))
776                 return;
777
778         /* both known and outer_ip must be set for the below code to work */
779         if (!(decoded.known && decoded.outer_ip))
780                 return;
781
782         ipv4 = (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP) &&
783                (decoded.outer_ip_ver == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IPV4);
784         ipv6 = (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP) &&
785                (decoded.outer_ip_ver == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IPV6);
786
787         if (ipv4 &&
788             (rx_error & (BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_IPE_SHIFT) |
789                          BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_EIPE_SHIFT))))
790                 goto checksum_fail;
791
792         /* likely incorrect csum if alternate IP extension headers found */
793         if (ipv6 &&
794             rx_status & BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_IPV6EXADD_SHIFT))
795                 /* don't increment checksum err here, non-fatal err */
796                 return;
797
798         /* there was some L4 error, count error and punt packet to the stack */
799         if (rx_error & BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_L4E_SHIFT))
800                 goto checksum_fail;
801
802         /* handle packets that were not able to be checksummed due
803          * to arrival speed, in this case the stack can compute
804          * the csum.
805          */
806         if (rx_error & BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_PPRS_SHIFT))
807                 return;
808
809         /* If there is an outer header present that might contain a checksum
810          * we need to bump the checksum level by 1 to reflect the fact that
811          * we are indicating we validated the inner checksum.
812          */
813         if (decoded.tunnel_type >= I40E_RX_PTYPE_TUNNEL_IP_GRENAT)
814                 skb->csum_level = 1;
815
816         /* Only report checksum unnecessary for TCP, UDP, or SCTP */
817         switch (decoded.inner_prot) {
818         case I40E_RX_PTYPE_INNER_PROT_TCP:
819         case I40E_RX_PTYPE_INNER_PROT_UDP:
820         case I40E_RX_PTYPE_INNER_PROT_SCTP:
821                 skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
822                 /* fall though */
823         default:
824                 break;
825         }
826
827         return;
828
829 checksum_fail:
830         vsi->back->hw_csum_rx_error++;
831 }
832
833 /**
834  * i40e_ptype_to_htype - get a hash type
835  * @ptype: the ptype value from the descriptor
836  *
837  * Returns a hash type to be used by skb_set_hash
838  **/
839 static inline int i40e_ptype_to_htype(u8 ptype)
840 {
841         struct i40e_rx_ptype_decoded decoded = decode_rx_desc_ptype(ptype);
842
843         if (!decoded.known)
844                 return PKT_HASH_TYPE_NONE;
845
846         if (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP &&
847             decoded.payload_layer == I40E_RX_PTYPE_PAYLOAD_LAYER_PAY4)
848                 return PKT_HASH_TYPE_L4;
849         else if (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP &&
850                  decoded.payload_layer == I40E_RX_PTYPE_PAYLOAD_LAYER_PAY3)
851                 return PKT_HASH_TYPE_L3;
852         else
853                 return PKT_HASH_TYPE_L2;
854 }
855
856 /**
857  * i40e_rx_hash - set the hash value in the skb
858  * @ring: descriptor ring
859  * @rx_desc: specific descriptor
860  **/
861 static inline void i40e_rx_hash(struct i40e_ring *ring,
862                                 union i40e_rx_desc *rx_desc,
863                                 struct sk_buff *skb,
864                                 u8 rx_ptype)
865 {
866         u32 hash;
867         const __le64 rss_mask =
868                 cpu_to_le64((u64)I40E_RX_DESC_FLTSTAT_RSS_HASH <<
869                             I40E_RX_DESC_STATUS_FLTSTAT_SHIFT);
870
871         if (ring->netdev->features & NETIF_F_RXHASH)
872                 return;
873
874         if ((rx_desc->wb.qword1.status_error_len & rss_mask) == rss_mask) {
875                 hash = le32_to_cpu(rx_desc->wb.qword0.hi_dword.rss);
876                 skb_set_hash(skb, hash, i40e_ptype_to_htype(rx_ptype));
877         }
878 }
879
880 /**
881  * i40evf_process_skb_fields - Populate skb header fields from Rx descriptor
882  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
883  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
884  * @skb: pointer to current skb being populated
885  * @rx_ptype: the packet type decoded by hardware
886  *
887  * This function checks the ring, descriptor, and packet information in
888  * order to populate the hash, checksum, VLAN, protocol, and
889  * other fields within the skb.
890  **/
891 static inline
892 void i40evf_process_skb_fields(struct i40e_ring *rx_ring,
893                                union i40e_rx_desc *rx_desc, struct sk_buff *skb,
894                                u8 rx_ptype)
895 {
896         i40e_rx_hash(rx_ring, rx_desc, skb, rx_ptype);
897
898         /* modifies the skb - consumes the enet header */
899         skb->protocol = eth_type_trans(skb, rx_ring->netdev);
900
901         i40e_rx_checksum(rx_ring->vsi, skb, rx_desc);
902
903         skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->queue_index);
904 }
905
906 /**
907  * i40e_pull_tail - i40e specific version of skb_pull_tail
908  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
909  * @skb: pointer to current skb being adjusted
910  *
911  * This function is an i40e specific version of __pskb_pull_tail.  The
912  * main difference between this version and the original function is that
913  * this function can make several assumptions about the state of things
914  * that allow for significant optimizations versus the standard function.
915  * As a result we can do things like drop a frag and maintain an accurate
916  * truesize for the skb.
917  */
918 static void i40e_pull_tail(struct i40e_ring *rx_ring, struct sk_buff *skb)
919 {
920         struct skb_frag_struct *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
921         unsigned char *va;
922         unsigned int pull_len;
923
924         /* it is valid to use page_address instead of kmap since we are
925          * working with pages allocated out of the lomem pool per
926          * alloc_page(GFP_ATOMIC)
927          */
928         va = skb_frag_address(frag);
929
930         /* we need the header to contain the greater of either ETH_HLEN or
931          * 60 bytes if the skb->len is less than 60 for skb_pad.
932          */
933         pull_len = eth_get_headlen(va, I40E_RX_HDR_SIZE);
934
935         /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
936         skb_copy_to_linear_data(skb, va, ALIGN(pull_len, sizeof(long)));
937
938         /* update all of the pointers */
939         skb_frag_size_sub(frag, pull_len);
940         frag->page_offset += pull_len;
941         skb->data_len -= pull_len;
942         skb->tail += pull_len;
943 }
944
945 /**
946  * i40e_cleanup_headers - Correct empty headers
947  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
948  * @skb: pointer to current skb being fixed
949  *
950  * Also address the case where we are pulling data in on pages only
951  * and as such no data is present in the skb header.
952  *
953  * In addition if skb is not at least 60 bytes we need to pad it so that
954  * it is large enough to qualify as a valid Ethernet frame.
955  *
956  * Returns true if an error was encountered and skb was freed.
957  **/
958 static bool i40e_cleanup_headers(struct i40e_ring *rx_ring, struct sk_buff *skb)
959 {
960         /* place header in linear portion of buffer */
961         if (skb_is_nonlinear(skb))
962                 i40e_pull_tail(rx_ring, skb);
963
964         /* if eth_skb_pad returns an error the skb was freed */
965         if (eth_skb_pad(skb))
966                 return true;
967
968         return false;
969 }
970
971 /**
972  * i40e_reuse_rx_page - page flip buffer and store it back on the ring
973  * @rx_ring: rx descriptor ring to store buffers on
974  * @old_buff: donor buffer to have page reused
975  *
976  * Synchronizes page for reuse by the adapter
977  **/
978 static void i40e_reuse_rx_page(struct i40e_ring *rx_ring,
979                                struct i40e_rx_buffer *old_buff)
980 {
981         struct i40e_rx_buffer *new_buff;
982         u16 nta = rx_ring->next_to_alloc;
983
984         new_buff = &rx_ring->rx_bi[nta];
985
986         /* update, and store next to alloc */
987         nta++;
988         rx_ring->next_to_alloc = (nta < rx_ring->count) ? nta : 0;
989
990         /* transfer page from old buffer to new buffer */
991         *new_buff = *old_buff;
992 }
993
994 /**
995  * i40e_page_is_reserved - check if reuse is possible
996  * @page: page struct to check
997  */
998 static inline bool i40e_page_is_reserved(struct page *page)
999 {
1000         return (page_to_nid(page) != numa_mem_id()) || page_is_pfmemalloc(page);
1001 }
1002
1003 /**
1004  * i40e_add_rx_frag - Add contents of Rx buffer to sk_buff
1005  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1006  * @rx_buffer: buffer containing page to add
1007  * @rx_desc: descriptor containing length of buffer written by hardware
1008  * @skb: sk_buff to place the data into
1009  *
1010  * This function will add the data contained in rx_buffer->page to the skb.
1011  * This is done either through a direct copy if the data in the buffer is
1012  * less than the skb header size, otherwise it will just attach the page as
1013  * a frag to the skb.
1014  *
1015  * The function will then update the page offset if necessary and return
1016  * true if the buffer can be reused by the adapter.
1017  **/
1018 static bool i40e_add_rx_frag(struct i40e_ring *rx_ring,
1019                              struct i40e_rx_buffer *rx_buffer,
1020                              union i40e_rx_desc *rx_desc,
1021                              struct sk_buff *skb)
1022 {
1023         struct page *page = rx_buffer->page;
1024         u64 qword = le64_to_cpu(rx_desc->wb.qword1.status_error_len);
1025         unsigned int size = (qword & I40E_RXD_QW1_LENGTH_PBUF_MASK) >>
1026                             I40E_RXD_QW1_LENGTH_PBUF_SHIFT;
1027 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1028         unsigned int truesize = I40E_RXBUFFER_2048;
1029 #else
1030         unsigned int truesize = ALIGN(size, L1_CACHE_BYTES);
1031         unsigned int last_offset = PAGE_SIZE - I40E_RXBUFFER_2048;
1032 #endif
1033
1034         /* will the data fit in the skb we allocated? if so, just
1035          * copy it as it is pretty small anyway
1036          */
1037         if ((size <= I40E_RX_HDR_SIZE) && !skb_is_nonlinear(skb)) {
1038                 unsigned char *va = page_address(page) + rx_buffer->page_offset;
1039
1040                 memcpy(__skb_put(skb, size), va, ALIGN(size, sizeof(long)));
1041
1042                 /* page is not reserved, we can reuse buffer as-is */
1043                 if (likely(!i40e_page_is_reserved(page)))
1044                         return true;
1045
1046                 /* this page cannot be reused so discard it */
1047                 __free_pages(page, 0);
1048                 return false;
1049         }
1050
1051         skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, page,
1052                         rx_buffer->page_offset, size, truesize);
1053
1054         /* avoid re-using remote pages */
1055         if (unlikely(i40e_page_is_reserved(page)))
1056                 return false;
1057
1058 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1059         /* if we are only owner of page we can reuse it */
1060         if (unlikely(page_count(page) != 1))
1061                 return false;
1062
1063         /* flip page offset to other buffer */
1064         rx_buffer->page_offset ^= truesize;
1065 #else
1066         /* move offset up to the next cache line */
1067         rx_buffer->page_offset += truesize;
1068
1069         if (rx_buffer->page_offset > last_offset)
1070                 return false;
1071 #endif
1072
1073         /* Even if we own the page, we are not allowed to use atomic_set()
1074          * This would break get_page_unless_zero() users.
1075          */
1076         get_page(rx_buffer->page);
1077
1078         return true;
1079 }
1080
1081 /**
1082  * i40evf_fetch_rx_buffer - Allocate skb and populate it
1083  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1084  * @rx_desc: descriptor containing info written by hardware
1085  *
1086  * This function allocates an skb on the fly, and populates it with the page
1087  * data from the current receive descriptor, taking care to set up the skb
1088  * correctly, as well as handling calling the page recycle function if
1089  * necessary.
1090  */
1091 static inline
1092 struct sk_buff *i40evf_fetch_rx_buffer(struct i40e_ring *rx_ring,
1093                                        union i40e_rx_desc *rx_desc)
1094 {
1095         struct i40e_rx_buffer *rx_buffer;
1096         struct sk_buff *skb;
1097         struct page *page;
1098
1099         rx_buffer = &rx_ring->rx_bi[rx_ring->next_to_clean];
1100         page = rx_buffer->page;
1101         prefetchw(page);
1102
1103         skb = rx_buffer->skb;
1104
1105         if (likely(!skb)) {
1106                 void *page_addr = page_address(page) + rx_buffer->page_offset;
1107
1108                 /* prefetch first cache line of first page */
1109                 prefetch(page_addr);
1110 #if L1_CACHE_BYTES < 128
1111                 prefetch(page_addr + L1_CACHE_BYTES);
1112 #endif
1113
1114                 /* allocate a skb to store the frags */
1115                 skb = __napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi,
1116                                        I40E_RX_HDR_SIZE,
1117                                        GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
1118                 if (unlikely(!skb)) {
1119                         rx_ring->rx_stats.alloc_buff_failed++;
1120                         return NULL;
1121                 }
1122
1123                 /* we will be copying header into skb->data in
1124                  * pskb_may_pull so it is in our interest to prefetch
1125                  * it now to avoid a possible cache miss
1126                  */
1127                 prefetchw(skb->data);
1128         } else {
1129                 rx_buffer->skb = NULL;
1130         }
1131
1132         /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
1133         dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev,
1134                                       rx_buffer->dma,
1135                                       rx_buffer->page_offset,
1136                                       I40E_RXBUFFER_2048,
1137                                       DMA_FROM_DEVICE);
1138
1139         /* pull page into skb */
1140         if (i40e_add_rx_frag(rx_ring, rx_buffer, rx_desc, skb)) {
1141                 /* hand second half of page back to the ring */
1142                 i40e_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buffer);
1143                 rx_ring->rx_stats.page_reuse_count++;
1144         } else {
1145                 /* we are not reusing the buffer so unmap it */
1146                 dma_unmap_page(rx_ring->dev, rx_buffer->dma, PAGE_SIZE,
1147                                DMA_FROM_DEVICE);
1148         }
1149
1150         /* clear contents of buffer_info */
1151         rx_buffer->page = NULL;
1152
1153         return skb;
1154 }
1155
1156 /**
1157  * i40e_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
1158  * @rx_ring: Rx ring being processed
1159  * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
1160  * @skb: Current socket buffer containing buffer in progress
1161  *
1162  * This function updates next to clean.  If the buffer is an EOP buffer
1163  * this function exits returning false, otherwise it will place the
1164  * sk_buff in the next buffer to be chained and return true indicating
1165  * that this is in fact a non-EOP buffer.
1166  **/
1167 static bool i40e_is_non_eop(struct i40e_ring *rx_ring,
1168                             union i40e_rx_desc *rx_desc,
1169                             struct sk_buff *skb)
1170 {
1171         u32 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;
1172
1173         /* fetch, update, and store next to clean */
1174         ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
1175         rx_ring->next_to_clean = ntc;
1176
1177         prefetch(I40E_RX_DESC(rx_ring, ntc));
1178
1179         /* if we are the last buffer then there is nothing else to do */
1180 #define I40E_RXD_EOF BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_EOF_SHIFT)
1181         if (likely(i40e_test_staterr(rx_desc, I40E_RXD_EOF)))
1182                 return false;
1183
1184         /* place skb in next buffer to be received */
1185         rx_ring->rx_bi[ntc].skb = skb;
1186         rx_ring->rx_stats.non_eop_descs++;
1187
1188         return true;
1189 }
1190
1191 /**
1192  * i40e_clean_rx_irq - Clean completed descriptors from Rx ring - bounce buf
1193  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1194  * @budget: Total limit on number of packets to process
1195  *
1196  * This function provides a "bounce buffer" approach to Rx interrupt
1197  * processing.  The advantage to this is that on systems that have
1198  * expensive overhead for IOMMU access this provides a means of avoiding
1199  * it by maintaining the mapping of the page to the system.
1200  *
1201  * Returns amount of work completed
1202  **/
1203 static int i40e_clean_rx_irq(struct i40e_ring *rx_ring, int budget)
1204 {
1205         unsigned int total_rx_bytes = 0, total_rx_packets = 0;
1206         u16 cleaned_count = I40E_DESC_UNUSED(rx_ring);
1207         bool failure = false;
1208
1209         while (likely(total_rx_packets < budget)) {
1210                 union i40e_rx_desc *rx_desc;
1211                 struct sk_buff *skb;
1212                 u32 rx_status;
1213                 u16 vlan_tag;
1214                 u8 rx_ptype;
1215                 u64 qword;
1216
1217                 /* return some buffers to hardware, one at a time is too slow */
1218                 if (cleaned_count >= I40E_RX_BUFFER_WRITE) {
1219                         failure = failure ||
1220                                   i40evf_alloc_rx_buffers(rx_ring, cleaned_count);
1221                         cleaned_count = 0;
1222                 }
1223
1224                 rx_desc = I40E_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);
1225
1226                 qword = le64_to_cpu(rx_desc->wb.qword1.status_error_len);
1227                 rx_ptype = (qword & I40E_RXD_QW1_PTYPE_MASK) >>
1228                            I40E_RXD_QW1_PTYPE_SHIFT;
1229                 rx_status = (qword & I40E_RXD_QW1_STATUS_MASK) >>
1230                             I40E_RXD_QW1_STATUS_SHIFT;
1231
1232                 if (!(rx_status & BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_DD_SHIFT)))
1233                         break;
1234
1235                 /* status_error_len will always be zero for unused descriptors
1236                  * because it's cleared in cleanup, and overlaps with hdr_addr
1237                  * which is always zero because packet split isn't used, if the
1238                  * hardware wrote DD then it will be non-zero
1239                  */
1240                 if (!rx_desc->wb.qword1.status_error_len)
1241                         break;
1242
1243                 /* This memory barrier is needed to keep us from reading
1244                  * any other fields out of the rx_desc until we know the
1245                  * DD bit is set.
1246                  */
1247                 dma_rmb();
1248
1249                 skb = i40evf_fetch_rx_buffer(rx_ring, rx_desc);
1250                 if (!skb)
1251                         break;
1252
1253                 cleaned_count++;
1254
1255                 if (i40e_is_non_eop(rx_ring, rx_desc, skb))
1256                         continue;
1257
1258                 /* ERR_MASK will only have valid bits if EOP set, and
1259                  * what we are doing here is actually checking
1260                  * I40E_RX_DESC_ERROR_RXE_SHIFT, since it is the zeroth bit in
1261                  * the error field
1262                  */
1263                 if (unlikely(i40e_test_staterr(rx_desc, BIT(I40E_RXD_QW1_ERROR_SHIFT)))) {
1264                         dev_kfree_skb_any(skb);
1265                         continue;
1266                 }
1267
1268                 if (i40e_cleanup_headers(rx_ring, skb))
1269                         continue;
1270
1271                 /* probably a little skewed due to removing CRC */
1272                 total_rx_bytes += skb->len;
1273
1274                 /* populate checksum, VLAN, and protocol */
1275                 i40evf_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb, rx_ptype);
1276
1277
1278                 vlan_tag = (qword & BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_L2TAG1P_SHIFT)) ?
1279                            le16_to_cpu(rx_desc->wb.qword0.lo_dword.l2tag1) : 0;
1280
1281                 i40e_receive_skb(rx_ring, skb, vlan_tag);
1282
1283                 /* update budget accounting */
1284                 total_rx_packets++;
1285         }
1286
1287         u64_stats_update_begin(&rx_ring->syncp);
1288         rx_ring->stats.packets += total_rx_packets;
1289         rx_ring->stats.bytes += total_rx_bytes;
1290         u64_stats_update_end(&rx_ring->syncp);
1291         rx_ring->q_vector->rx.total_packets += total_rx_packets;
1292         rx_ring->q_vector->rx.total_bytes += total_rx_bytes;
1293
1294         /* guarantee a trip back through this routine if there was a failure */
1295         return failure ? budget : total_rx_packets;
1296 }
1297
1298 static u32 i40e_buildreg_itr(const int type, const u16 itr)
1299 {
1300         u32 val;
1301
1302         val = I40E_VFINT_DYN_CTLN1_INTENA_MASK |
1303               /* Don't clear PBA because that can cause lost interrupts that
1304                * came in while we were cleaning/polling
1305                */
1306               (type << I40E_VFINT_DYN_CTLN1_ITR_INDX_SHIFT) |
1307               (itr << I40E_VFINT_DYN_CTLN1_INTERVAL_SHIFT);
1308
1309         return val;
1310 }
1311
1312 /* a small macro to shorten up some long lines */
1313 #define INTREG I40E_VFINT_DYN_CTLN1
1314 static inline int get_rx_itr_enabled(struct i40e_vsi *vsi, int idx)
1315 {
1316         struct i40evf_adapter *adapter = vsi->back;
1317
1318         return !!(adapter->rx_rings[idx].rx_itr_setting);
1319 }
1320
1321 static inline int get_tx_itr_enabled(struct i40e_vsi *vsi, int idx)
1322 {
1323         struct i40evf_adapter *adapter = vsi->back;
1324
1325         return !!(adapter->tx_rings[idx].tx_itr_setting);
1326 }
1327
1328 /**
1329  * i40e_update_enable_itr - Update itr and re-enable MSIX interrupt
1330  * @vsi: the VSI we care about
1331  * @q_vector: q_vector for which itr is being updated and interrupt enabled
1332  *
1333  **/
1334 static inline void i40e_update_enable_itr(struct i40e_vsi *vsi,
1335                                           struct i40e_q_vector *q_vector)
1336 {
1337         struct i40e_hw *hw = &vsi->back->hw;
1338         bool rx = false, tx = false;
1339         u32 rxval, txval;
1340         int vector;
1341         int idx = q_vector->v_idx;
1342         int rx_itr_setting, tx_itr_setting;
1343
1344         vector = (q_vector->v_idx + vsi->base_vector);
1345
1346         /* avoid dynamic calculation if in countdown mode OR if
1347          * all dynamic is disabled
1348          */
1349         rxval = txval = i40e_buildreg_itr(I40E_ITR_NONE, 0);
1350
1351         rx_itr_setting = get_rx_itr_enabled(vsi, idx);
1352         tx_itr_setting = get_tx_itr_enabled(vsi, idx);
1353
1354         if (q_vector->itr_countdown > 0 ||
1355             (!ITR_IS_DYNAMIC(rx_itr_setting) &&
1356              !ITR_IS_DYNAMIC(tx_itr_setting))) {
1357                 goto enable_int;
1358         }
1359
1360         if (ITR_IS_DYNAMIC(rx_itr_setting)) {
1361                 rx = i40e_set_new_dynamic_itr(&q_vector->rx);
1362                 rxval = i40e_buildreg_itr(I40E_RX_ITR, q_vector->rx.itr);
1363         }
1364
1365         if (ITR_IS_DYNAMIC(tx_itr_setting)) {
1366                 tx = i40e_set_new_dynamic_itr(&q_vector->tx);
1367                 txval = i40e_buildreg_itr(I40E_TX_ITR, q_vector->tx.itr);
1368         }
1369
1370         if (rx || tx) {
1371                 /* get the higher of the two ITR adjustments and
1372                  * use the same value for both ITR registers
1373                  * when in adaptive mode (Rx and/or Tx)
1374                  */
1375                 u16 itr = max(q_vector->tx.itr, q_vector->rx.itr);
1376
1377                 q_vector->tx.itr = q_vector->rx.itr = itr;
1378                 txval = i40e_buildreg_itr(I40E_TX_ITR, itr);
1379                 tx = true;
1380                 rxval = i40e_buildreg_itr(I40E_RX_ITR, itr);
1381                 rx = true;
1382         }
1383
1384         /* only need to enable the interrupt once, but need
1385          * to possibly update both ITR values
1386          */
1387         if (rx) {
1388                 /* set the INTENA_MSK_MASK so that this first write
1389                  * won't actually enable the interrupt, instead just
1390                  * updating the ITR (it's bit 31 PF and VF)
1391                  */
1392                 rxval |= BIT(31);
1393                 /* don't check _DOWN because interrupt isn't being enabled */
1394                 wr32(hw, INTREG(vector - 1), rxval);
1395         }
1396
1397 enable_int:
1398         if (!test_bit(__I40E_DOWN, &vsi->state))
1399                 wr32(hw, INTREG(vector - 1), txval);
1400
1401         if (q_vector->itr_countdown)
1402                 q_vector->itr_countdown--;
1403         else
1404                 q_vector->itr_countdown = ITR_COUNTDOWN_START;
1405 }
1406
1407 /**
1408  * i40evf_napi_poll - NAPI polling Rx/Tx cleanup routine
1409  * @napi: napi struct with our devices info in it
1410  * @budget: amount of work driver is allowed to do this pass, in packets
1411  *
1412  * This function will clean all queues associated with a q_vector.
1413  *
1414  * Returns the amount of work done
1415  **/
1416 int i40evf_napi_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
1417 {
1418         struct i40e_q_vector *q_vector =
1419                                container_of(napi, struct i40e_q_vector, napi);
1420         struct i40e_vsi *vsi = q_vector->vsi;
1421         struct i40e_ring *ring;
1422         bool clean_complete = true;
1423         bool arm_wb = false;
1424         int budget_per_ring;
1425         int work_done = 0;
1426
1427         if (test_bit(__I40E_DOWN, &vsi->state)) {
1428                 napi_complete(napi);
1429                 return 0;
1430         }
1431
1432         /* Since the actual Tx work is minimal, we can give the Tx a larger
1433          * budget and be more aggressive about cleaning up the Tx descriptors.
1434          */
1435         i40e_for_each_ring(ring, q_vector->tx) {
1436                 if (!i40e_clean_tx_irq(vsi, ring, budget)) {
1437                         clean_complete = false;
1438                         continue;
1439                 }
1440                 arm_wb |= ring->arm_wb;
1441                 ring->arm_wb = false;
1442         }
1443
1444         /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
1445         if (budget <= 0)
1446                 goto tx_only;
1447
1448         /* We attempt to distribute budget to each Rx queue fairly, but don't
1449          * allow the budget to go below 1 because that would exit polling early.
1450          */
1451         budget_per_ring = max(budget/q_vector->num_ringpairs, 1);
1452
1453         i40e_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1454                 int cleaned = i40e_clean_rx_irq(ring, budget_per_ring);
1455
1456                 work_done += cleaned;
1457                 /* if we clean as many as budgeted, we must not be done */
1458                 if (cleaned >= budget_per_ring)
1459                         clean_complete = false;
1460         }
1461
1462         /* If work not completed, return budget and polling will return */
1463         if (!clean_complete) {
1464 tx_only:
1465                 if (arm_wb) {
1466                         q_vector->tx.ring[0].tx_stats.tx_force_wb++;
1467                         i40e_enable_wb_on_itr(vsi, q_vector);
1468                 }
1469                 return budget;
1470         }
1471
1472         if (vsi->back->flags & I40E_TXR_FLAGS_WB_ON_ITR)
1473                 q_vector->arm_wb_state = false;
1474
1475         /* Work is done so exit the polling mode and re-enable the interrupt */
1476         napi_complete_done(napi, work_done);
1477         i40e_update_enable_itr(vsi, q_vector);
1478         return 0;
1479 }
1480
1481 /**
1482  * i40evf_tx_prepare_vlan_flags - prepare generic TX VLAN tagging flags for HW
1483  * @skb:     send buffer
1484  * @tx_ring: ring to send buffer on
1485  * @flags:   the tx flags to be set
1486  *
1487  * Checks the skb and set up correspondingly several generic transmit flags
1488  * related to VLAN tagging for the HW, such as VLAN, DCB, etc.
1489  *
1490  * Returns error code indicate the frame should be dropped upon error and the
1491  * otherwise  returns 0 to indicate the flags has been set properly.
1492  **/
1493 static inline int i40evf_tx_prepare_vlan_flags(struct sk_buff *skb,
1494                                                struct i40e_ring *tx_ring,
1495                                                u32 *flags)
1496 {
1497         __be16 protocol = skb->protocol;
1498         u32  tx_flags = 0;
1499
1500         if (protocol == htons(ETH_P_8021Q) &&
1501             !(tx_ring->netdev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_TX)) {
1502                 /* When HW VLAN acceleration is turned off by the user the
1503                  * stack sets the protocol to 8021q so that the driver
1504                  * can take any steps required to support the SW only
1505                  * VLAN handling.  In our case the driver doesn't need
1506                  * to take any further steps so just set the protocol
1507                  * to the encapsulated ethertype.
1508                  */
1509                 skb->protocol = vlan_get_protocol(skb);
1510                 goto out;
1511         }
1512
1513         /* if we have a HW VLAN tag being added, default to the HW one */
1514         if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
1515                 tx_flags |= skb_vlan_tag_get(skb) << I40E_TX_FLAGS_VLAN_SHIFT;
1516                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_HW_VLAN;
1517         /* else if it is a SW VLAN, check the next protocol and store the tag */
1518         } else if (protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
1519                 struct vlan_hdr *vhdr, _vhdr;
1520
1521                 vhdr = skb_header_pointer(skb, ETH_HLEN, sizeof(_vhdr), &_vhdr);
1522                 if (!vhdr)
1523                         return -EINVAL;
1524
1525                 protocol = vhdr->h_vlan_encapsulated_proto;
1526                 tx_flags |= ntohs(vhdr->h_vlan_TCI) << I40E_TX_FLAGS_VLAN_SHIFT;
1527                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_SW_VLAN;
1528         }
1529
1530 out:
1531         *flags = tx_flags;
1532         return 0;
1533 }
1534
1535 /**
1536  * i40e_tso - set up the tso context descriptor
1537  * @skb:      ptr to the skb we're sending
1538  * @hdr_len:  ptr to the size of the packet header
1539  * @cd_type_cmd_tso_mss: Quad Word 1
1540  *
1541  * Returns 0 if no TSO can happen, 1 if tso is going, or error
1542  **/
1543 static int i40e_tso(struct sk_buff *skb, u8 *hdr_len, u64 *cd_type_cmd_tso_mss)
1544 {
1545         u64 cd_cmd, cd_tso_len, cd_mss;
1546         union {
1547                 struct iphdr *v4;
1548                 struct ipv6hdr *v6;
1549                 unsigned char *hdr;
1550         } ip;
1551         union {
1552                 struct tcphdr *tcp;
1553                 struct udphdr *udp;
1554                 unsigned char *hdr;
1555         } l4;
1556         u32 paylen, l4_offset;
1557         int err;
1558
1559         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1560                 return 0;
1561
1562         if (!skb_is_gso(skb))
1563                 return 0;
1564
1565         err = skb_cow_head(skb, 0);
1566         if (err < 0)
1567                 return err;
1568
1569         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1570         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1571
1572         /* initialize outer IP header fields */
1573         if (ip.v4->version == 4) {
1574                 ip.v4->tot_len = 0;
1575                 ip.v4->check = 0;
1576         } else {
1577                 ip.v6->payload_len = 0;
1578         }
1579
1580         if (skb_shinfo(skb)->gso_type & (SKB_GSO_GRE |
1581                                          SKB_GSO_GRE_CSUM |
1582                                          SKB_GSO_IPXIP4 |
1583                                          SKB_GSO_IPXIP6 |
1584                                          SKB_GSO_UDP_TUNNEL |
1585                                          SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM)) {
1586                 if (!(skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_PARTIAL) &&
1587                     (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM)) {
1588                         l4.udp->len = 0;
1589
1590                         /* determine offset of outer transport header */
1591                         l4_offset = l4.hdr - skb->data;
1592
1593                         /* remove payload length from outer checksum */
1594                         paylen = skb->len - l4_offset;
1595                         csum_replace_by_diff(&l4.udp->check, htonl(paylen));
1596                 }
1597
1598                 /* reset pointers to inner headers */
1599                 ip.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1600                 l4.hdr = skb_inner_transport_header(skb);
1601
1602                 /* initialize inner IP header fields */
1603                 if (ip.v4->version == 4) {
1604                         ip.v4->tot_len = 0;
1605                         ip.v4->check = 0;
1606                 } else {
1607                         ip.v6->payload_len = 0;
1608                 }
1609         }
1610
1611         /* determine offset of inner transport header */
1612         l4_offset = l4.hdr - skb->data;
1613
1614         /* remove payload length from inner checksum */
1615         paylen = skb->len - l4_offset;
1616         csum_replace_by_diff(&l4.tcp->check, htonl(paylen));
1617
1618         /* compute length of segmentation header */
1619         *hdr_len = (l4.tcp->doff * 4) + l4_offset;
1620
1621         /* find the field values */
1622         cd_cmd = I40E_TX_CTX_DESC_TSO;
1623         cd_tso_len = skb->len - *hdr_len;
1624         cd_mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
1625         *cd_type_cmd_tso_mss |= (cd_cmd << I40E_TXD_CTX_QW1_CMD_SHIFT) |
1626                                 (cd_tso_len << I40E_TXD_CTX_QW1_TSO_LEN_SHIFT) |
1627                                 (cd_mss << I40E_TXD_CTX_QW1_MSS_SHIFT);
1628         return 1;
1629 }
1630
1631 /**
1632  * i40e_tx_enable_csum - Enable Tx checksum offloads
1633  * @skb: send buffer
1634  * @tx_flags: pointer to Tx flags currently set
1635  * @td_cmd: Tx descriptor command bits to set
1636  * @td_offset: Tx descriptor header offsets to set
1637  * @tx_ring: Tx descriptor ring
1638  * @cd_tunneling: ptr to context desc bits
1639  **/
1640 static int i40e_tx_enable_csum(struct sk_buff *skb, u32 *tx_flags,
1641                                u32 *td_cmd, u32 *td_offset,
1642                                struct i40e_ring *tx_ring,
1643                                u32 *cd_tunneling)
1644 {
1645         union {
1646                 struct iphdr *v4;
1647                 struct ipv6hdr *v6;
1648                 unsigned char *hdr;
1649         } ip;
1650         union {
1651                 struct tcphdr *tcp;
1652                 struct udphdr *udp;
1653                 unsigned char *hdr;
1654         } l4;
1655         unsigned char *exthdr;
1656         u32 offset, cmd = 0;
1657         __be16 frag_off;
1658         u8 l4_proto = 0;
1659
1660         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1661                 return 0;
1662
1663         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1664         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1665
1666         /* compute outer L2 header size */
1667         offset = ((ip.hdr - skb->data) / 2) << I40E_TX_DESC_LENGTH_MACLEN_SHIFT;
1668
1669         if (skb->encapsulation) {
1670                 u32 tunnel = 0;
1671                 /* define outer network header type */
1672                 if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV4) {
1673                         tunnel |= (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO) ?
1674                                   I40E_TX_CTX_EXT_IP_IPV4 :
1675                                   I40E_TX_CTX_EXT_IP_IPV4_NO_CSUM;
1676
1677                         l4_proto = ip.v4->protocol;
1678                 } else if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV6) {
1679                         tunnel |= I40E_TX_CTX_EXT_IP_IPV6;
1680
1681                         exthdr = ip.hdr + sizeof(*ip.v6);
1682                         l4_proto = ip.v6->nexthdr;
1683                         if (l4.hdr != exthdr)
1684                                 ipv6_skip_exthdr(skb, exthdr - skb->data,
1685                                                  &l4_proto, &frag_off);
1686                 }
1687
1688                 /* define outer transport */
1689                 switch (l4_proto) {
1690                 case IPPROTO_UDP:
1691                         tunnel |= I40E_TXD_CTX_UDP_TUNNELING;
1692                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_VXLAN_TUNNEL;
1693                         break;
1694                 case IPPROTO_GRE:
1695                         tunnel |= I40E_TXD_CTX_GRE_TUNNELING;
1696                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_VXLAN_TUNNEL;
1697                         break;
1698                 case IPPROTO_IPIP:
1699                 case IPPROTO_IPV6:
1700                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_VXLAN_TUNNEL;
1701                         l4.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1702                         break;
1703                 default:
1704                         if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO)
1705                                 return -1;
1706
1707                         skb_checksum_help(skb);
1708                         return 0;
1709                 }
1710
1711                 /* compute outer L3 header size */
1712                 tunnel |= ((l4.hdr - ip.hdr) / 4) <<
1713                           I40E_TXD_CTX_QW0_EXT_IPLEN_SHIFT;
1714
1715                 /* switch IP header pointer from outer to inner header */
1716                 ip.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1717
1718                 /* compute tunnel header size */
1719                 tunnel |= ((ip.hdr - l4.hdr) / 2) <<
1720                           I40E_TXD_CTX_QW0_NATLEN_SHIFT;
1721
1722                 /* indicate if we need to offload outer UDP header */
1723                 if ((*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO) &&
1724                     !(skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_PARTIAL) &&
1725                     (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM))
1726                         tunnel |= I40E_TXD_CTX_QW0_L4T_CS_MASK;
1727
1728                 /* record tunnel offload values */
1729                 *cd_tunneling |= tunnel;
1730
1731                 /* switch L4 header pointer from outer to inner */
1732                 l4.hdr = skb_inner_transport_header(skb);
1733                 l4_proto = 0;
1734
1735                 /* reset type as we transition from outer to inner headers */
1736                 *tx_flags &= ~(I40E_TX_FLAGS_IPV4 | I40E_TX_FLAGS_IPV6);
1737                 if (ip.v4->version == 4)
1738                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV4;
1739                 if (ip.v6->version == 6)
1740                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV6;
1741         }
1742
1743         /* Enable IP checksum offloads */
1744         if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV4) {
1745                 l4_proto = ip.v4->protocol;
1746                 /* the stack computes the IP header already, the only time we
1747                  * need the hardware to recompute it is in the case of TSO.
1748                  */
1749                 cmd |= (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO) ?
1750                        I40E_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4_CSUM :
1751                        I40E_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4;
1752         } else if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV6) {
1753                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV6;
1754
1755                 exthdr = ip.hdr + sizeof(*ip.v6);
1756                 l4_proto = ip.v6->nexthdr;
1757                 if (l4.hdr != exthdr)
1758                         ipv6_skip_exthdr(skb, exthdr - skb->data,
1759                                          &l4_proto, &frag_off);
1760         }
1761
1762         /* compute inner L3 header size */
1763         offset |= ((l4.hdr - ip.hdr) / 4) << I40E_TX_DESC_LENGTH_IPLEN_SHIFT;
1764
1765         /* Enable L4 checksum offloads */
1766         switch (l4_proto) {
1767         case IPPROTO_TCP:
1768                 /* enable checksum offloads */
1769                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_TCP;
1770                 offset |= l4.tcp->doff << I40E_TX_DESC_LENGTH_L4_FC_LEN_SHIFT;
1771                 break;
1772         case IPPROTO_SCTP:
1773                 /* enable SCTP checksum offload */
1774                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_SCTP;
1775                 offset |= (sizeof(struct sctphdr) >> 2) <<
1776                           I40E_TX_DESC_LENGTH_L4_FC_LEN_SHIFT;
1777                 break;
1778         case IPPROTO_UDP:
1779                 /* enable UDP checksum offload */
1780                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_UDP;
1781                 offset |= (sizeof(struct udphdr) >> 2) <<
1782                           I40E_TX_DESC_LENGTH_L4_FC_LEN_SHIFT;
1783                 break;
1784         default:
1785                 if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO)
1786                         return -1;
1787                 skb_checksum_help(skb);
1788                 return 0;
1789         }
1790
1791         *td_cmd |= cmd;
1792         *td_offset |= offset;
1793
1794         return 1;
1795 }
1796
1797 /**
1798  * i40e_create_tx_ctx Build the Tx context descriptor
1799  * @tx_ring:  ring to create the descriptor on
1800  * @cd_type_cmd_tso_mss: Quad Word 1
1801  * @cd_tunneling: Quad Word 0 - bits 0-31
1802  * @cd_l2tag2: Quad Word 0 - bits 32-63
1803  **/
1804 static void i40e_create_tx_ctx(struct i40e_ring *tx_ring,
1805                                const u64 cd_type_cmd_tso_mss,
1806                                const u32 cd_tunneling, const u32 cd_l2tag2)
1807 {
1808         struct i40e_tx_context_desc *context_desc;
1809         int i = tx_ring->next_to_use;
1810
1811         if ((cd_type_cmd_tso_mss == I40E_TX_DESC_DTYPE_CONTEXT) &&
1812             !cd_tunneling && !cd_l2tag2)
1813                 return;
1814
1815         /* grab the next descriptor */
1816         context_desc = I40E_TX_CTXTDESC(tx_ring, i);
1817
1818         i++;
1819         tx_ring->next_to_use = (i < tx_ring->count) ? i : 0;
1820
1821         /* cpu_to_le32 and assign to struct fields */
1822         context_desc->tunneling_params = cpu_to_le32(cd_tunneling);
1823         context_desc->l2tag2 = cpu_to_le16(cd_l2tag2);
1824         context_desc->rsvd = cpu_to_le16(0);
1825         context_desc->type_cmd_tso_mss = cpu_to_le64(cd_type_cmd_tso_mss);
1826 }
1827
1828 /**
1829  * __i40evf_chk_linearize - Check if there are more than 8 buffers per packet
1830  * @skb:      send buffer
1831  *
1832  * Note: Our HW can't DMA more than 8 buffers to build a packet on the wire
1833  * and so we need to figure out the cases where we need to linearize the skb.
1834  *
1835  * For TSO we need to count the TSO header and segment payload separately.
1836  * As such we need to check cases where we have 7 fragments or more as we
1837  * can potentially require 9 DMA transactions, 1 for the TSO header, 1 for
1838  * the segment payload in the first descriptor, and another 7 for the
1839  * fragments.
1840  **/
1841 bool __i40evf_chk_linearize(struct sk_buff *skb)
1842 {
1843         const struct skb_frag_struct *frag, *stale;
1844         int nr_frags, sum;
1845
1846         /* no need to check if number of frags is less than 7 */
1847         nr_frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1848         if (nr_frags < (I40E_MAX_BUFFER_TXD - 1))
1849                 return false;
1850
1851         /* We need to walk through the list and validate that each group
1852          * of 6 fragments totals at least gso_size.
1853          */
1854         nr_frags -= I40E_MAX_BUFFER_TXD - 2;
1855         frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
1856
1857         /* Initialize size to the negative value of gso_size minus 1.  We
1858          * use this as the worst case scenerio in which the frag ahead
1859          * of us only provides one byte which is why we are limited to 6
1860          * descriptors for a single transmit as the header and previous
1861          * fragment are already consuming 2 descriptors.
1862          */
1863         sum = 1 - skb_shinfo(skb)->gso_size;
1864
1865         /* Add size of frags 0 through 4 to create our initial sum */
1866         sum += skb_frag_size(frag++);
1867         sum += skb_frag_size(frag++);
1868         sum += skb_frag_size(frag++);
1869         sum += skb_frag_size(frag++);
1870         sum += skb_frag_size(frag++);
1871
1872         /* Walk through fragments adding latest fragment, testing it, and
1873          * then removing stale fragments from the sum.
1874          */
1875         stale = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
1876         for (;;) {
1877                 sum += skb_frag_size(frag++);
1878
1879                 /* if sum is negative we failed to make sufficient progress */
1880                 if (sum < 0)
1881                         return true;
1882
1883                 if (!nr_frags--)
1884                         break;
1885
1886                 sum -= skb_frag_size(stale++);
1887         }
1888
1889         return false;
1890 }
1891
1892 /**
1893  * __i40evf_maybe_stop_tx - 2nd level check for tx stop conditions
1894  * @tx_ring: the ring to be checked
1895  * @size:    the size buffer we want to assure is available
1896  *
1897  * Returns -EBUSY if a stop is needed, else 0
1898  **/
1899 int __i40evf_maybe_stop_tx(struct i40e_ring *tx_ring, int size)
1900 {
1901         netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
1902         /* Memory barrier before checking head and tail */
1903         smp_mb();
1904
1905         /* Check again in a case another CPU has just made room available. */
1906         if (likely(I40E_DESC_UNUSED(tx_ring) < size))
1907                 return -EBUSY;
1908
1909         /* A reprieve! - use start_queue because it doesn't call schedule */
1910         netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
1911         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
1912         return 0;
1913 }
1914
1915 /**
1916  * i40evf_tx_map - Build the Tx descriptor
1917  * @tx_ring:  ring to send buffer on
1918  * @skb:      send buffer
1919  * @first:    first buffer info buffer to use
1920  * @tx_flags: collected send information
1921  * @hdr_len:  size of the packet header
1922  * @td_cmd:   the command field in the descriptor
1923  * @td_offset: offset for checksum or crc
1924  **/
1925 static inline void i40evf_tx_map(struct i40e_ring *tx_ring, struct sk_buff *skb,
1926                                  struct i40e_tx_buffer *first, u32 tx_flags,
1927                                  const u8 hdr_len, u32 td_cmd, u32 td_offset)
1928 {
1929         unsigned int data_len = skb->data_len;
1930         unsigned int size = skb_headlen(skb);
1931         struct skb_frag_struct *frag;
1932         struct i40e_tx_buffer *tx_bi;
1933         struct i40e_tx_desc *tx_desc;
1934         u16 i = tx_ring->next_to_use;
1935         u32 td_tag = 0;
1936         dma_addr_t dma;
1937         u16 gso_segs;
1938         u16 desc_count = 0;
1939         bool tail_bump = true;
1940         bool do_rs = false;
1941
1942         if (tx_flags & I40E_TX_FLAGS_HW_VLAN) {
1943                 td_cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_IL2TAG1;
1944                 td_tag = (tx_flags & I40E_TX_FLAGS_VLAN_MASK) >>
1945                          I40E_TX_FLAGS_VLAN_SHIFT;
1946         }
1947
1948         if (tx_flags & (I40E_TX_FLAGS_TSO | I40E_TX_FLAGS_FSO))
1949                 gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
1950         else
1951                 gso_segs = 1;
1952
1953         /* multiply data chunks by size of headers */
1954         first->bytecount = skb->len - hdr_len + (gso_segs * hdr_len);
1955         first->gso_segs = gso_segs;
1956         first->skb = skb;
1957         first->tx_flags = tx_flags;
1958
1959         dma = dma_map_single(tx_ring->dev, skb->data, size, DMA_TO_DEVICE);
1960
1961         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, i);
1962         tx_bi = first;
1963
1964         for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
1965                 unsigned int max_data = I40E_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
1966
1967                 if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
1968                         goto dma_error;
1969
1970                 /* record length, and DMA address */
1971                 dma_unmap_len_set(tx_bi, len, size);
1972                 dma_unmap_addr_set(tx_bi, dma, dma);
1973
1974                 /* align size to end of page */
1975                 max_data += -dma & (I40E_MAX_READ_REQ_SIZE - 1);
1976                 tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
1977
1978                 while (unlikely(size > I40E_MAX_DATA_PER_TXD)) {
1979                         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
1980                                 build_ctob(td_cmd, td_offset,
1981                                            max_data, td_tag);
1982
1983                         tx_desc++;
1984                         i++;
1985                         desc_count++;
1986
1987                         if (i == tx_ring->count) {
1988                                 tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
1989                                 i = 0;
1990                         }
1991
1992                         dma += max_data;
1993                         size -= max_data;
1994
1995                         max_data = I40E_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
1996                         tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
1997                 }
1998
1999                 if (likely(!data_len))
2000                         break;
2001
2002                 tx_desc->cmd_type_offset_bsz = build_ctob(td_cmd, td_offset,
2003                                                           size, td_tag);
2004
2005                 tx_desc++;
2006                 i++;
2007                 desc_count++;
2008
2009                 if (i == tx_ring->count) {
2010                         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
2011                         i = 0;
2012                 }
2013
2014                 size = skb_frag_size(frag);
2015                 data_len -= size;
2016
2017                 dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
2018                                        DMA_TO_DEVICE);
2019
2020                 tx_bi = &tx_ring->tx_bi[i];
2021         }
2022
2023         /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
2024         first->next_to_watch = tx_desc;
2025
2026         i++;
2027         if (i == tx_ring->count)
2028                 i = 0;
2029
2030         tx_ring->next_to_use = i;
2031
2032         netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);
2033         i40e_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);
2034
2035         /* Algorithm to optimize tail and RS bit setting:
2036          * if xmit_more is supported
2037          *      if xmit_more is true
2038          *              do not update tail and do not mark RS bit.
2039          *      if xmit_more is false and last xmit_more was false
2040          *              if every packet spanned less than 4 desc
2041          *                      then set RS bit on 4th packet and update tail
2042          *                      on every packet
2043          *              else
2044          *                      update tail and set RS bit on every packet.
2045          *      if xmit_more is false and last_xmit_more was true
2046          *              update tail and set RS bit.
2047          *
2048          * Optimization: wmb to be issued only in case of tail update.
2049          * Also optimize the Descriptor WB path for RS bit with the same
2050          * algorithm.
2051          *
2052          * Note: If there are less than 4 packets
2053          * pending and interrupts were disabled the service task will
2054          * trigger a force WB.
2055          */
2056         if (skb->xmit_more  &&
2057             !netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring))) {
2058                 tx_ring->flags |= I40E_TXR_FLAGS_LAST_XMIT_MORE_SET;
2059                 tail_bump = false;
2060         } else if (!skb->xmit_more &&
2061                    !netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) &&
2062                    (!(tx_ring->flags & I40E_TXR_FLAGS_LAST_XMIT_MORE_SET)) &&
2063                    (tx_ring->packet_stride < WB_STRIDE) &&
2064                    (desc_count < WB_STRIDE)) {
2065                 tx_ring->packet_stride++;
2066         } else {
2067                 tx_ring->packet_stride = 0;
2068                 tx_ring->flags &= ~I40E_TXR_FLAGS_LAST_XMIT_MORE_SET;
2069                 do_rs = true;
2070         }
2071         if (do_rs)
2072                 tx_ring->packet_stride = 0;
2073
2074         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
2075                         build_ctob(td_cmd, td_offset, size, td_tag) |
2076                         cpu_to_le64((u64)(do_rs ? I40E_TXD_CMD :
2077                                                   I40E_TX_DESC_CMD_EOP) <<
2078                                                   I40E_TXD_QW1_CMD_SHIFT);
2079
2080         /* notify HW of packet */
2081         if (!tail_bump) {
2082                 prefetchw(tx_desc + 1);
2083         } else {
2084                 /* Force memory writes to complete before letting h/w
2085                  * know there are new descriptors to fetch.  (Only
2086                  * applicable for weak-ordered memory model archs,
2087                  * such as IA-64).
2088                  */
2089                 wmb();
2090                 writel(i, tx_ring->tail);
2091         }
2092         return;
2093
2094 dma_error:
2095         dev_info(tx_ring->dev, "TX DMA map failed\n");
2096
2097         /* clear dma mappings for failed tx_bi map */
2098         for (;;) {
2099                 tx_bi = &tx_ring->tx_bi[i];
2100                 i40e_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, tx_bi);
2101                 if (tx_bi == first)
2102                         break;
2103                 if (i == 0)
2104                         i = tx_ring->count;
2105                 i--;
2106         }
2107
2108         tx_ring->next_to_use = i;
2109 }
2110
2111 /**
2112  * i40e_xmit_frame_ring - Sends buffer on Tx ring
2113  * @skb:     send buffer
2114  * @tx_ring: ring to send buffer on
2115  *
2116  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
2117  **/
2118 static netdev_tx_t i40e_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb,
2119                                         struct i40e_ring *tx_ring)
2120 {
2121         u64 cd_type_cmd_tso_mss = I40E_TX_DESC_DTYPE_CONTEXT;
2122         u32 cd_tunneling = 0, cd_l2tag2 = 0;
2123         struct i40e_tx_buffer *first;
2124         u32 td_offset = 0;
2125         u32 tx_flags = 0;
2126         __be16 protocol;
2127         u32 td_cmd = 0;
2128         u8 hdr_len = 0;
2129         int tso, count;
2130
2131         /* prefetch the data, we'll need it later */
2132         prefetch(skb->data);
2133
2134         count = i40e_xmit_descriptor_count(skb);
2135         if (i40e_chk_linearize(skb, count)) {
2136                 if (__skb_linearize(skb))
2137                         goto out_drop;
2138                 count = i40e_txd_use_count(skb->len);
2139                 tx_ring->tx_stats.tx_linearize++;
2140         }
2141
2142         /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/I40E_MAX_DATA_PER_TXD,
2143          *       + 1 desc for skb_head_len/I40E_MAX_DATA_PER_TXD,
2144          *       + 4 desc gap to avoid the cache line where head is,
2145          *       + 1 desc for context descriptor,
2146          * otherwise try next time
2147          */
2148         if (i40e_maybe_stop_tx(tx_ring, count + 4 + 1)) {
2149                 tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
2150                 return NETDEV_TX_BUSY;
2151         }
2152
2153         /* prepare the xmit flags */
2154         if (i40evf_tx_prepare_vlan_flags(skb, tx_ring, &tx_flags))
2155                 goto out_drop;
2156
2157         /* obtain protocol of skb */
2158         protocol = vlan_get_protocol(skb);
2159
2160         /* record the location of the first descriptor for this packet */
2161         first = &tx_ring->tx_bi[tx_ring->next_to_use];
2162
2163         /* setup IPv4/IPv6 offloads */
2164         if (protocol == htons(ETH_P_IP))
2165                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV4;
2166         else if (protocol == htons(ETH_P_IPV6))
2167                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV6;
2168
2169         tso = i40e_tso(skb, &hdr_len, &cd_type_cmd_tso_mss);
2170
2171         if (tso < 0)
2172                 goto out_drop;
2173         else if (tso)
2174                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_TSO;
2175
2176         /* Always offload the checksum, since it's in the data descriptor */
2177         tso = i40e_tx_enable_csum(skb, &tx_flags, &td_cmd, &td_offset,
2178                                   tx_ring, &cd_tunneling);
2179         if (tso < 0)
2180                 goto out_drop;
2181
2182         skb_tx_timestamp(skb);
2183
2184         /* always enable CRC insertion offload */
2185         td_cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_ICRC;
2186
2187         i40e_create_tx_ctx(tx_ring, cd_type_cmd_tso_mss,
2188                            cd_tunneling, cd_l2tag2);
2189
2190         i40evf_tx_map(tx_ring, skb, first, tx_flags, hdr_len,
2191                       td_cmd, td_offset);
2192
2193         return NETDEV_TX_OK;
2194
2195 out_drop:
2196         dev_kfree_skb_any(skb);
2197         return NETDEV_TX_OK;
2198 }
2199
2200 /**
2201  * i40evf_xmit_frame - Selects the correct VSI and Tx queue to send buffer
2202  * @skb:    send buffer
2203  * @netdev: network interface device structure
2204  *
2205  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
2206  **/
2207 netdev_tx_t i40evf_xmit_frame(struct sk_buff *skb, struct net_device *netdev)
2208 {
2209         struct i40evf_adapter *adapter = netdev_priv(netdev);
2210         struct i40e_ring *tx_ring = &adapter->tx_rings[skb->queue_mapping];
2211
2212         /* hardware can't handle really short frames, hardware padding works
2213          * beyond this point
2214          */
2215         if (unlikely(skb->len < I40E_MIN_TX_LEN)) {
2216                 if (skb_pad(skb, I40E_MIN_TX_LEN - skb->len))
2217                         return NETDEV_TX_OK;
2218                 skb->len = I40E_MIN_TX_LEN;
2219                 skb_set_tail_pointer(skb, I40E_MIN_TX_LEN);
2220         }
2221
2222         return i40e_xmit_frame_ring(skb, tx_ring);
2223 }