drivers/net/ethernet/intel/fm10k/fm10k_main.c

   1 /* Intel(R) Ethernet Switch Host Interface Driver
   2  * Copyright(c) 2013 - 2016 Intel Corporation.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   6  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
   9  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  10  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  11  * more details.
  12  *
  13  * The full GNU General Public License is included in this distribution in
  14  * the file called "COPYING".
  15  *
  16  * Contact Information:
  17  * e1000-devel Mailing List <e1000-devel@lists.sourceforge.net>
  18  * Intel Corporation, 5200 N.E. Elam Young Parkway, Hillsboro, OR 97124-6497
  19  */
  20
  21 #include <linux/types.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <net/ipv6.h>
  24 #include <net/ip.h>
  25 #include <net/tcp.h>
  26 #include <linux/if_macvlan.h>
  27 #include <linux/prefetch.h>
  28
  29 #include "fm10k.h"
  30
  31 #define DRV_VERSION     "0.21.7-k"
  32 #define DRV_SUMMARY     "Intel(R) Ethernet Switch Host Interface Driver"
  33 const char fm10k_driver_version[] = DRV_VERSION;
  34 char fm10k_driver_name[] = "fm10k";
  35 static const char fm10k_driver_string[] = DRV_SUMMARY;
  36 static const char fm10k_copyright[] =
  37         "Copyright (c) 2013 - 2016 Intel Corporation.";
  38
  39 MODULE_AUTHOR("Intel Corporation, <linux.nics@intel.com>");
  40 MODULE_DESCRIPTION(DRV_SUMMARY);
  41 MODULE_LICENSE("GPL");
  42 MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
  43
  44 /* single workqueue for entire fm10k driver */
  45 struct workqueue_struct *fm10k_workqueue;
  46
  47 /**
  48  * fm10k_init_module - Driver Registration Routine
  49  *
  50  * fm10k_init_module is the first routine called when the driver is
  51  * loaded.  All it does is register with the PCI subsystem.
  52  **/
  53 static int __init fm10k_init_module(void)
  54 {
  55         pr_info("%s - version %s\n", fm10k_driver_string, fm10k_driver_version);
  56         pr_info("%s\n", fm10k_copyright);
  57
  58         /* create driver workqueue */
  59         fm10k_workqueue = alloc_workqueue("%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0,
  60                                           fm10k_driver_name);
  61
  62         fm10k_dbg_init();
  63
  64         return fm10k_register_pci_driver();
  65 }
  66 module_init(fm10k_init_module);
  67
  68 /**
  69  * fm10k_exit_module - Driver Exit Cleanup Routine
  70  *
  71  * fm10k_exit_module is called just before the driver is removed
  72  * from memory.
  73  **/
  74 static void __exit fm10k_exit_module(void)
  75 {
  76         fm10k_unregister_pci_driver();
  77
  78         fm10k_dbg_exit();
  79
  80         /* destroy driver workqueue */
  81         destroy_workqueue(fm10k_workqueue);
  82 }
  83 module_exit(fm10k_exit_module);
  84
  85 static bool fm10k_alloc_mapped_page(struct fm10k_ring *rx_ring,
  86                                     struct fm10k_rx_buffer *bi)
  87 {
  88         struct page *page = bi->page;
  89         dma_addr_t dma;
  90
  91         /* Only page will be NULL if buffer was consumed */
  92         if (likely(page))
  93                 return true;
  94
  95         /* alloc new page for storage */
  96         page = dev_alloc_page();
  97         if (unlikely(!page)) {
  98                 rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
  99                 return false;
 100         }
 101
 102         /* map page for use */
 103         dma = dma_map_page(rx_ring->dev, page, 0, PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
 104
 105         /* if mapping failed free memory back to system since
 106          * there isn't much point in holding memory we can't use
 107          */
 108         if (dma_mapping_error(rx_ring->dev, dma)) {
 109                 __free_page(page);
 110
 111                 rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
 112                 return false;
 113         }
 114
 115         bi->dma = dma;
 116         bi->page = page;
 117         bi->page_offset = 0;
 118
 119         return true;
 120 }
 121
 122 /**
 123  * fm10k_alloc_rx_buffers - Replace used receive buffers
 124  * @rx_ring: ring to place buffers on
 125  * @cleaned_count: number of buffers to replace
 126  **/
 127 void fm10k_alloc_rx_buffers(struct fm10k_ring *rx_ring, u16 cleaned_count)
 128 {
 129         union fm10k_rx_desc *rx_desc;
 130         struct fm10k_rx_buffer *bi;
 131         u16 i = rx_ring->next_to_use;
 132
 133         /* nothing to do */
 134         if (!cleaned_count)
 135                 return;
 136
 137         rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, i);
 138         bi = &rx_ring->rx_buffer[i];
 139         i -= rx_ring->count;
 140
 141         do {
 142                 if (!fm10k_alloc_mapped_page(rx_ring, bi))
 143                         break;
 144
 145                 /* Refresh the desc even if buffer_addrs didn't change
 146                  * because each write-back erases this info.
 147                  */
 148                 rx_desc->q.pkt_addr = cpu_to_le64(bi->dma + bi->page_offset);
 149
 150                 rx_desc++;
 151                 bi++;
 152                 i++;
 153                 if (unlikely(!i)) {
 154                         rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, 0);
 155                         bi = rx_ring->rx_buffer;
 156                         i -= rx_ring->count;
 157                 }
 158
 159                 /* clear the status bits for the next_to_use descriptor */
 160                 rx_desc->d.staterr = 0;
 161
 162                 cleaned_count--;
 163         } while (cleaned_count);
 164
 165         i += rx_ring->count;
 166
 167         if (rx_ring->next_to_use != i) {
 168                 /* record the next descriptor to use */
 169                 rx_ring->next_to_use = i;
 170
 171                 /* update next to alloc since we have filled the ring */
 172                 rx_ring->next_to_alloc = i;
 173
 174                 /* Force memory writes to complete before letting h/w
 175                  * know there are new descriptors to fetch.  (Only
 176                  * applicable for weak-ordered memory model archs,
 177                  * such as IA-64).
 178                  */
 179                 wmb();
 180
 181                 /* notify hardware of new descriptors */
 182                 writel(i, rx_ring->tail);
 183         }
 184 }
 185
 186 /**
 187  * fm10k_reuse_rx_page - page flip buffer and store it back on the ring
 188  * @rx_ring: rx descriptor ring to store buffers on
 189  * @old_buff: donor buffer to have page reused
 190  *
 191  * Synchronizes page for reuse by the interface
 192  **/
 193 static void fm10k_reuse_rx_page(struct fm10k_ring *rx_ring,
 194                                 struct fm10k_rx_buffer *old_buff)
 195 {
 196         struct fm10k_rx_buffer *new_buff;
 197         u16 nta = rx_ring->next_to_alloc;
 198
 199         new_buff = &rx_ring->rx_buffer[nta];
 200
 201         /* update, and store next to alloc */
 202         nta++;
 203         rx_ring->next_to_alloc = (nta < rx_ring->count) ? nta : 0;
 204
 205         /* transfer page from old buffer to new buffer */
 206         *new_buff = *old_buff;
 207
 208         /* sync the buffer for use by the device */
 209         dma_sync_single_range_for_device(rx_ring->dev, old_buff->dma,
 210                                          old_buff->page_offset,
 211                                          FM10K_RX_BUFSZ,
 212                                          DMA_FROM_DEVICE);
 213 }
 214
 215 static inline bool fm10k_page_is_reserved(struct page *page)
 216 {
 217         return (page_to_nid(page) != numa_mem_id()) || page_is_pfmemalloc(page);
 218 }
 219
 220 static bool fm10k_can_reuse_rx_page(struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer,
 221                                     struct page *page,
 222                                     unsigned int __maybe_unused truesize)
 223 {
 224         /* avoid re-using remote pages */
 225         if (unlikely(fm10k_page_is_reserved(page)))
 226                 return false;
 227
 228 #if (PAGE_SIZE < 8192)
 229         /* if we are only owner of page we can reuse it */
 230         if (unlikely(page_count(page) != 1))
 231                 return false;
 232
 233         /* flip page offset to other buffer */
 234         rx_buffer->page_offset ^= FM10K_RX_BUFSZ;
 235 #else
 236         /* move offset up to the next cache line */
 237         rx_buffer->page_offset += truesize;
 238
 239         if (rx_buffer->page_offset > (PAGE_SIZE - FM10K_RX_BUFSZ))
 240                 return false;
 241 #endif
 242
 243         /* Even if we own the page, we are not allowed to use atomic_set()
 244          * This would break get_page_unless_zero() users.
 245          */
 246         page_ref_inc(page);
 247
 248         return true;
 249 }
 250
 251 /**
 252  * fm10k_add_rx_frag - Add contents of Rx buffer to sk_buff
 253  * @rx_buffer: buffer containing page to add
 254  * @size: packet size from rx_desc
 255  * @rx_desc: descriptor containing length of buffer written by hardware
 256  * @skb: sk_buff to place the data into
 257  *
 258  * This function will add the data contained in rx_buffer->page to the skb.
 259  * This is done either through a direct copy if the data in the buffer is
 260  * less than the skb header size, otherwise it will just attach the page as
 261  * a frag to the skb.
 262  *
 263  * The function will then update the page offset if necessary and return
 264  * true if the buffer can be reused by the interface.
 265  **/
 266 static bool fm10k_add_rx_frag(struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer,
 267                               unsigned int size,
 268                               union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 269                               struct sk_buff *skb)
 270 {
 271         struct page *page = rx_buffer->page;
 272         unsigned char *va = page_address(page) + rx_buffer->page_offset;
 273 #if (PAGE_SIZE < 8192)
 274         unsigned int truesize = FM10K_RX_BUFSZ;
 275 #else
 276         unsigned int truesize = ALIGN(size, 512);
 277 #endif
 278         unsigned int pull_len;
 279
 280         if (unlikely(skb_is_nonlinear(skb)))
 281                 goto add_tail_frag;
 282
 283         if (likely(size <= FM10K_RX_HDR_LEN)) {
 284                 memcpy(__skb_put(skb, size), va, ALIGN(size, sizeof(long)));
 285
 286                 /* page is not reserved, we can reuse buffer as-is */
 287                 if (likely(!fm10k_page_is_reserved(page)))
 288                         return true;
 289
 290                 /* this page cannot be reused so discard it */
 291                 __free_page(page);
 292                 return false;
 293         }
 294
 295         /* we need the header to contain the greater of either ETH_HLEN or
 296          * 60 bytes if the skb->len is less than 60 for skb_pad.
 297          */
 298         pull_len = eth_get_headlen(va, FM10K_RX_HDR_LEN);
 299
 300         /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
 301         memcpy(__skb_put(skb, pull_len), va, ALIGN(pull_len, sizeof(long)));
 302
 303         /* update all of the pointers */
 304         va += pull_len;
 305         size -= pull_len;
 306
 307 add_tail_frag:
 308         skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, page,
 309                         (unsigned long)va & ~PAGE_MASK, size, truesize);
 310
 311         return fm10k_can_reuse_rx_page(rx_buffer, page, truesize);
 312 }
 313
 314 static struct sk_buff *fm10k_fetch_rx_buffer(struct fm10k_ring *rx_ring,
 315                                              union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 316                                              struct sk_buff *skb)
 317 {
 318         unsigned int size = le16_to_cpu(rx_desc->w.length);
 319         struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer;
 320         struct page *page;
 321
 322         rx_buffer = &rx_ring->rx_buffer[rx_ring->next_to_clean];
 323         page = rx_buffer->page;
 324         prefetchw(page);
 325
 326         if (likely(!skb)) {
 327                 void *page_addr = page_address(page) +
 328                                   rx_buffer->page_offset;
 329
 330                 /* prefetch first cache line of first page */
 331                 prefetch(page_addr);
 332 #if L1_CACHE_BYTES < 128
 333                 prefetch(page_addr + L1_CACHE_BYTES);
 334 #endif
 335
 336                 /* allocate a skb to store the frags */
 337                 skb = napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi,
 338                                      FM10K_RX_HDR_LEN);
 339                 if (unlikely(!skb)) {
 340                         rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
 341                         return NULL;
 342                 }
 343
 344                 /* we will be copying header into skb->data in
 345                  * pskb_may_pull so it is in our interest to prefetch
 346                  * it now to avoid a possible cache miss
 347                  */
 348                 prefetchw(skb->data);
 349         }
 350
 351         /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
 352         dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev,
 353                                       rx_buffer->dma,
 354                                       rx_buffer->page_offset,
 355                                       size,
 356                                       DMA_FROM_DEVICE);
 357
 358         /* pull page into skb */
 359         if (fm10k_add_rx_frag(rx_buffer, size, rx_desc, skb)) {
 360                 /* hand second half of page back to the ring */
 361                 fm10k_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buffer);
 362         } else {
 363                 /* we are not reusing the buffer so unmap it */
 364                 dma_unmap_page(rx_ring->dev, rx_buffer->dma,
 365                                PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
 366         }
 367
 368         /* clear contents of rx_buffer */
 369         rx_buffer->page = NULL;
 370
 371         return skb;
 372 }
 373
 374 static inline void fm10k_rx_checksum(struct fm10k_ring *ring,
 375                                      union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 376                                      struct sk_buff *skb)
 377 {
 378         skb_checksum_none_assert(skb);
 379
 380         /* Rx checksum disabled via ethtool */
 381         if (!(ring->netdev->features & NETIF_F_RXCSUM))
 382                 return;
 383
 384         /* TCP/UDP checksum error bit is set */
 385         if (fm10k_test_staterr(rx_desc,
 386                                FM10K_RXD_STATUS_L4E |
 387                                FM10K_RXD_STATUS_L4E2 |
 388                                FM10K_RXD_STATUS_IPE |
 389                                FM10K_RXD_STATUS_IPE2)) {
 390                 ring->rx_stats.csum_err++;
 391                 return;
 392         }
 393
 394         /* It must be a TCP or UDP packet with a valid checksum */
 395         if (fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_L4CS2))
 396                 skb->encapsulation = true;
 397         else if (!fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_L4CS))
 398                 return;
 399
 400         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 401
 402         ring->rx_stats.csum_good++;
 403 }
 404
 405 #define FM10K_RSS_L4_TYPES_MASK \
 406         (BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV4_TCP) | \
 407          BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV4_UDP) | \
 408          BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV6_TCP) | \
 409          BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV6_UDP))
 410
 411 static inline void fm10k_rx_hash(struct fm10k_ring *ring,
 412                                  union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 413                                  struct sk_buff *skb)
 414 {
 415         u16 rss_type;
 416
 417         if (!(ring->netdev->features & NETIF_F_RXHASH))
 418                 return;
 419
 420         rss_type = le16_to_cpu(rx_desc->w.pkt_info) & FM10K_RXD_RSSTYPE_MASK;
 421         if (!rss_type)
 422                 return;
 423
 424         skb_set_hash(skb, le32_to_cpu(rx_desc->d.rss),
 425                      (BIT(rss_type) & FM10K_RSS_L4_TYPES_MASK) ?
 426                      PKT_HASH_TYPE_L4 : PKT_HASH_TYPE_L3);
 427 }
 428
 429 static void fm10k_type_trans(struct fm10k_ring *rx_ring,
 430                              union fm10k_rx_desc __maybe_unused *rx_desc,
 431                              struct sk_buff *skb)
 432 {
 433         struct net_device *dev = rx_ring->netdev;
 434         struct fm10k_l2_accel *l2_accel = rcu_dereference_bh(rx_ring->l2_accel);
 435
 436         /* check to see if DGLORT belongs to a MACVLAN */
 437         if (l2_accel) {
 438                 u16 idx = le16_to_cpu(FM10K_CB(skb)->fi.w.dglort) - 1;
 439
 440                 idx -= l2_accel->dglort;
 441                 if (idx < l2_accel->size && l2_accel->macvlan[idx])
 442                         dev = l2_accel->macvlan[idx];
 443                 else
 444                         l2_accel = NULL;
 445         }
 446
 447         skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
 448
 449         if (!l2_accel)
 450                 return;
 451
 452         /* update MACVLAN statistics */
 453         macvlan_count_rx(netdev_priv(dev), skb->len + ETH_HLEN, 1,
 454                          !!(rx_desc->w.hdr_info &
 455                             cpu_to_le16(FM10K_RXD_HDR_INFO_XC_MASK)));
 456 }
 457
 458 /**
 459  * fm10k_process_skb_fields - Populate skb header fields from Rx descriptor
 460  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
 461  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
 462  * @skb: pointer to current skb being populated
 463  *
 464  * This function checks the ring, descriptor, and packet information in
 465  * order to populate the hash, checksum, VLAN, timestamp, protocol, and
 466  * other fields within the skb.
 467  **/
 468 static unsigned int fm10k_process_skb_fields(struct fm10k_ring *rx_ring,
 469                                              union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 470                                              struct sk_buff *skb)
 471 {
 472         unsigned int len = skb->len;
 473
 474         fm10k_rx_hash(rx_ring, rx_desc, skb);
 475
 476         fm10k_rx_checksum(rx_ring, rx_desc, skb);
 477
 478         FM10K_CB(skb)->tstamp = rx_desc->q.timestamp;
 479
 480         FM10K_CB(skb)->fi.w.vlan = rx_desc->w.vlan;
 481
 482         skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->queue_index);
 483
 484         FM10K_CB(skb)->fi.d.glort = rx_desc->d.glort;
 485
 486         if (rx_desc->w.vlan) {
 487                 u16 vid = le16_to_cpu(rx_desc->w.vlan);
 488
 489                 if ((vid & VLAN_VID_MASK) != rx_ring->vid)
 490                         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), vid);
 491                 else if (vid & VLAN_PRIO_MASK)
 492                         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q),
 493                                                vid & VLAN_PRIO_MASK);
 494         }
 495
 496         fm10k_type_trans(rx_ring, rx_desc, skb);
 497
 498         return len;
 499 }
 500
 501 /**
 502  * fm10k_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
 503  * @rx_ring: Rx ring being processed
 504  * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
 505  *
 506  * This function updates next to clean.  If the buffer is an EOP buffer
 507  * this function exits returning false, otherwise it will place the
 508  * sk_buff in the next buffer to be chained and return true indicating
 509  * that this is in fact a non-EOP buffer.
 510  **/
 511 static bool fm10k_is_non_eop(struct fm10k_ring *rx_ring,
 512                              union fm10k_rx_desc *rx_desc)
 513 {
 514         u32 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;
 515
 516         /* fetch, update, and store next to clean */
 517         ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
 518         rx_ring->next_to_clean = ntc;
 519
 520         prefetch(FM10K_RX_DESC(rx_ring, ntc));
 521
 522         if (likely(fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_EOP)))
 523                 return false;
 524
 525         return true;
 526 }
 527
 528 /**
 529  * fm10k_cleanup_headers - Correct corrupted or empty headers
 530  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
 531  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
 532  * @skb: pointer to current skb being fixed
 533  *
 534  * Address the case where we are pulling data in on pages only
 535  * and as such no data is present in the skb header.
 536  *
 537  * In addition if skb is not at least 60 bytes we need to pad it so that
 538  * it is large enough to qualify as a valid Ethernet frame.
 539  *
 540  * Returns true if an error was encountered and skb was freed.
 541  **/
 542 static bool fm10k_cleanup_headers(struct fm10k_ring *rx_ring,
 543                                   union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 544                                   struct sk_buff *skb)
 545 {
 546         if (unlikely((fm10k_test_staterr(rx_desc,
 547                                          FM10K_RXD_STATUS_RXE)))) {
 548 #define FM10K_TEST_RXD_BIT(rxd, bit) \
 549         ((rxd)->w.csum_err & cpu_to_le16(bit))
 550                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_SWITCH_ERROR))
 551                         rx_ring->rx_stats.switch_errors++;
 552                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_NO_DESCRIPTOR))
 553                         rx_ring->rx_stats.drops++;
 554                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_PP_ERROR))
 555                         rx_ring->rx_stats.pp_errors++;
 556                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_SWITCH_READY))
 557                         rx_ring->rx_stats.link_errors++;
 558                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_TOO_BIG))
 559                         rx_ring->rx_stats.length_errors++;
 560                 dev_kfree_skb_any(skb);
 561                 rx_ring->rx_stats.errors++;
 562                 return true;
 563         }
 564
 565         /* if eth_skb_pad returns an error the skb was freed */
 566         if (eth_skb_pad(skb))
 567                 return true;
 568
 569         return false;
 570 }
 571
 572 /**
 573  * fm10k_receive_skb - helper function to handle rx indications
 574  * @q_vector: structure containing interrupt and ring information
 575  * @skb: packet to send up
 576  **/
 577 static void fm10k_receive_skb(struct fm10k_q_vector *q_vector,
 578                               struct sk_buff *skb)
 579 {
 580         napi_gro_receive(&q_vector->napi, skb);
 581 }
 582
 583 static int fm10k_clean_rx_irq(struct fm10k_q_vector *q_vector,
 584                               struct fm10k_ring *rx_ring,
 585                               int budget)
 586 {
 587         struct sk_buff *skb = rx_ring->skb;
 588         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
 589         u16 cleaned_count = fm10k_desc_unused(rx_ring);
 590
 591         while (likely(total_packets < budget)) {
 592                 union fm10k_rx_desc *rx_desc;
 593
 594                 /* return some buffers to hardware, one at a time is too slow */
 595                 if (cleaned_count >= FM10K_RX_BUFFER_WRITE) {
 596                         fm10k_alloc_rx_buffers(rx_ring, cleaned_count);
 597                         cleaned_count = 0;
 598                 }
 599
 600                 rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);
 601
 602                 if (!rx_desc->d.staterr)
 603                         break;
 604
 605                 /* This memory barrier is needed to keep us from reading
 606                  * any other fields out of the rx_desc until we know the
 607                  * descriptor has been written back
 608                  */
 609                 dma_rmb();
 610
 611                 /* retrieve a buffer from the ring */
 612                 skb = fm10k_fetch_rx_buffer(rx_ring, rx_desc, skb);
 613
 614                 /* exit if we failed to retrieve a buffer */
 615                 if (!skb)
 616                         break;
 617
 618                 cleaned_count++;
 619
 620                 /* fetch next buffer in frame if non-eop */
 621                 if (fm10k_is_non_eop(rx_ring, rx_desc))
 622                         continue;
 623
 624                 /* verify the packet layout is correct */
 625                 if (fm10k_cleanup_headers(rx_ring, rx_desc, skb)) {
 626                         skb = NULL;
 627                         continue;
 628                 }
 629
 630                 /* populate checksum, timestamp, VLAN, and protocol */
 631                 total_bytes += fm10k_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb);
 632
 633                 fm10k_receive_skb(q_vector, skb);
 634
 635                 /* reset skb pointer */
 636                 skb = NULL;
 637
 638                 /* update budget accounting */
 639                 total_packets++;
 640         }
 641
 642         /* place incomplete frames back on ring for completion */
 643         rx_ring->skb = skb;
 644
 645         u64_stats_update_begin(&rx_ring->syncp);
 646         rx_ring->stats.packets += total_packets;
 647         rx_ring->stats.bytes += total_bytes;
 648         u64_stats_update_end(&rx_ring->syncp);
 649         q_vector->rx.total_packets += total_packets;
 650         q_vector->rx.total_bytes += total_bytes;
 651
 652         return total_packets;
 653 }
 654
 655 #define VXLAN_HLEN (sizeof(struct udphdr) + 8)
 656 static struct ethhdr *fm10k_port_is_vxlan(struct sk_buff *skb)
 657 {
 658         struct fm10k_intfc *interface = netdev_priv(skb->dev);
 659         struct fm10k_udp_port *vxlan_port;
 660
 661         /* we can only offload a vxlan if we recognize it as such */
 662         vxlan_port = list_first_entry_or_null(&interface->vxlan_port,
 663                                               struct fm10k_udp_port, list);
 664
 665         if (!vxlan_port)
 666                 return NULL;
 667         if (vxlan_port->port != udp_hdr(skb)->dest)
 668                 return NULL;
 669
 670         /* return offset of udp_hdr plus 8 bytes for VXLAN header */
 671         return (struct ethhdr *)(skb_transport_header(skb) + VXLAN_HLEN);
 672 }
 673
 674 #define FM10K_NVGRE_RESERVED0_FLAGS htons(0x9FFF)
 675 #define NVGRE_TNI htons(0x2000)
 676 struct fm10k_nvgre_hdr {
 677         __be16 flags;
 678         __be16 proto;
 679         __be32 tni;
 680 };
 681
 682 static struct ethhdr *fm10k_gre_is_nvgre(struct sk_buff *skb)
 683 {
 684         struct fm10k_nvgre_hdr *nvgre_hdr;
 685         int hlen = ip_hdrlen(skb);
 686
 687         /* currently only IPv4 is supported due to hlen above */
 688         if (vlan_get_protocol(skb) != htons(ETH_P_IP))
 689                 return NULL;
 690
 691         /* our transport header should be NVGRE */
 692         nvgre_hdr = (struct fm10k_nvgre_hdr *)(skb_network_header(skb) + hlen);
 693
 694         /* verify all reserved flags are 0 */
 695         if (nvgre_hdr->flags & FM10K_NVGRE_RESERVED0_FLAGS)
 696                 return NULL;
 697
 698         /* report start of ethernet header */
 699         if (nvgre_hdr->flags & NVGRE_TNI)
 700                 return (struct ethhdr *)(nvgre_hdr + 1);
 701
 702         return (struct ethhdr *)(&nvgre_hdr->tni);
 703 }
 704
 705 __be16 fm10k_tx_encap_offload(struct sk_buff *skb)
 706 {
 707         u8 l4_hdr = 0, inner_l4_hdr = 0, inner_l4_hlen;
 708         struct ethhdr *eth_hdr;
 709
 710         if (skb->inner_protocol_type != ENCAP_TYPE_ETHER ||
 711             skb->inner_protocol != htons(ETH_P_TEB))
 712                 return 0;
 713
 714         switch (vlan_get_protocol(skb)) {
 715         case htons(ETH_P_IP):
 716                 l4_hdr = ip_hdr(skb)->protocol;
 717                 break;
 718         case htons(ETH_P_IPV6):
 719                 l4_hdr = ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
 720                 break;
 721         default:
 722                 return 0;
 723         }
 724
 725         switch (l4_hdr) {
 726         case IPPROTO_UDP:
 727                 eth_hdr = fm10k_port_is_vxlan(skb);
 728                 break;
 729         case IPPROTO_GRE:
 730                 eth_hdr = fm10k_gre_is_nvgre(skb);
 731                 break;
 732         default:
 733                 return 0;
 734         }
 735
 736         if (!eth_hdr)
 737                 return 0;
 738
 739         switch (eth_hdr->h_proto) {
 740         case htons(ETH_P_IP):
 741                 inner_l4_hdr = inner_ip_hdr(skb)->protocol;
 742                 break;
 743         case htons(ETH_P_IPV6):
 744                 inner_l4_hdr = inner_ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
 745                 break;
 746         default:
 747                 return 0;
 748         }
 749
 750         switch (inner_l4_hdr) {
 751         case IPPROTO_TCP:
 752                 inner_l4_hlen = inner_tcp_hdrlen(skb);
 753                 break;
 754         case IPPROTO_UDP:
 755                 inner_l4_hlen = 8;
 756                 break;
 757         default:
 758                 return 0;
 759         }
 760
 761         /* The hardware allows tunnel offloads only if the combined inner and
 762          * outer header is 184 bytes or less
 763          */
 764         if (skb_inner_transport_header(skb) + inner_l4_hlen -
 765             skb_mac_header(skb) > FM10K_TUNNEL_HEADER_LENGTH)
 766                 return 0;
 767
 768         return eth_hdr->h_proto;
 769 }
 770
 771 static int fm10k_tso(struct fm10k_ring *tx_ring,
 772                      struct fm10k_tx_buffer *first)
 773 {
 774         struct sk_buff *skb = first->skb;
 775         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 776         unsigned char *th;
 777         u8 hdrlen;
 778
 779         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 780                 return 0;
 781
 782         if (!skb_is_gso(skb))
 783                 return 0;
 784
 785         /* compute header lengths */
 786         if (skb->encapsulation) {
 787                 if (!fm10k_tx_encap_offload(skb))
 788                         goto err_vxlan;
 789                 th = skb_inner_transport_header(skb);
 790         } else {
 791                 th = skb_transport_header(skb);
 792         }
 793
 794         /* compute offset from SOF to transport header and add header len */
 795         hdrlen = (th - skb->data) + (((struct tcphdr *)th)->doff << 2);
 796
 797         first->tx_flags |= FM10K_TX_FLAGS_CSUM;
 798
 799         /* update gso size and bytecount with header size */
 800         first->gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
 801         first->bytecount += (first->gso_segs - 1) * hdrlen;
 802
 803         /* populate Tx descriptor header size and mss */
 804         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, tx_ring->next_to_use);
 805         tx_desc->hdrlen = hdrlen;
 806         tx_desc->mss = cpu_to_le16(skb_shinfo(skb)->gso_size);
 807
 808         return 1;
 809 err_vxlan:
 810         tx_ring->netdev->features &= ~NETIF_F_GSO_UDP_TUNNEL;
 811         if (!net_ratelimit())
 812                 netdev_err(tx_ring->netdev,
 813                            "TSO requested for unsupported tunnel, disabling offload\n");
 814         return -1;
 815 }
 816
 817 static void fm10k_tx_csum(struct fm10k_ring *tx_ring,
 818                           struct fm10k_tx_buffer *first)
 819 {
 820         struct sk_buff *skb = first->skb;
 821         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 822         union {
 823                 struct iphdr *ipv4;
 824                 struct ipv6hdr *ipv6;
 825                 u8 *raw;
 826         } network_hdr;
 827         u8 *transport_hdr;
 828         __be16 frag_off;
 829         __be16 protocol;
 830         u8 l4_hdr = 0;
 831
 832         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 833                 goto no_csum;
 834
 835         if (skb->encapsulation) {
 836                 protocol = fm10k_tx_encap_offload(skb);
 837                 if (!protocol) {
 838                         if (skb_checksum_help(skb)) {
 839                                 dev_warn(tx_ring->dev,
 840                                          "failed to offload encap csum!\n");
 841                                 tx_ring->tx_stats.csum_err++;
 842                         }
 843                         goto no_csum;
 844                 }
 845                 network_hdr.raw = skb_inner_network_header(skb);
 846                 transport_hdr = skb_inner_transport_header(skb);
 847         } else {
 848                 protocol = vlan_get_protocol(skb);
 849                 network_hdr.raw = skb_network_header(skb);
 850                 transport_hdr = skb_transport_header(skb);
 851         }
 852
 853         switch (protocol) {
 854         case htons(ETH_P_IP):
 855                 l4_hdr = network_hdr.ipv4->protocol;
 856                 break;
 857         case htons(ETH_P_IPV6):
 858                 l4_hdr = network_hdr.ipv6->nexthdr;
 859                 if (likely((transport_hdr - network_hdr.raw) ==
 860                            sizeof(struct ipv6hdr)))
 861                         break;
 862                 ipv6_skip_exthdr(skb, network_hdr.raw - skb->data +
 863                                       sizeof(struct ipv6hdr),
 864                                  &l4_hdr, &frag_off);
 865                 if (unlikely(frag_off))
 866                         l4_hdr = NEXTHDR_FRAGMENT;
 867                 break;
 868         default:
 869                 break;
 870         }
 871
 872         switch (l4_hdr) {
 873         case IPPROTO_TCP:
 874         case IPPROTO_UDP:
 875                 break;
 876         case IPPROTO_GRE:
 877                 if (skb->encapsulation)
 878                         break;
 879         default:
 880                 if (unlikely(net_ratelimit())) {
 881                         dev_warn(tx_ring->dev,
 882                                  "partial checksum, version=%d l4 proto=%x\n",
 883                                  protocol, l4_hdr);
 884                 }
 885                 skb_checksum_help(skb);
 886                 tx_ring->tx_stats.csum_err++;
 887                 goto no_csum;
 888         }
 889
 890         /* update TX checksum flag */
 891         first->tx_flags |= FM10K_TX_FLAGS_CSUM;
 892         tx_ring->tx_stats.csum_good++;
 893
 894 no_csum:
 895         /* populate Tx descriptor header size and mss */
 896         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, tx_ring->next_to_use);
 897         tx_desc->hdrlen = 0;
 898         tx_desc->mss = 0;
 899 }
 900
 901 #define FM10K_SET_FLAG(_input, _flag, _result) \
 902         ((_flag <= _result) ? \
 903          ((u32)(_input & _flag) * (_result / _flag)) : \
 904          ((u32)(_input & _flag) / (_flag / _result)))
 905
 906 static u8 fm10k_tx_desc_flags(struct sk_buff *skb, u32 tx_flags)
 907 {
 908         /* set type for advanced descriptor with frame checksum insertion */
 909         u32 desc_flags = 0;
 910
 911         /* set checksum offload bits */
 912         desc_flags |= FM10K_SET_FLAG(tx_flags, FM10K_TX_FLAGS_CSUM,
 913                                      FM10K_TXD_FLAG_CSUM);
 914
 915         return desc_flags;
 916 }
 917
 918 static bool fm10k_tx_desc_push(struct fm10k_ring *tx_ring,
 919                                struct fm10k_tx_desc *tx_desc, u16 i,
 920                                dma_addr_t dma, unsigned int size, u8 desc_flags)
 921 {
 922         /* set RS and INT for last frame in a cache line */
 923         if ((++i & (FM10K_TXD_WB_FIFO_SIZE - 1)) == 0)
 924                 desc_flags |= FM10K_TXD_FLAG_RS | FM10K_TXD_FLAG_INT;
 925
 926         /* record values to descriptor */
 927         tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
 928         tx_desc->flags = desc_flags;
 929         tx_desc->buflen = cpu_to_le16(size);
 930
 931         /* return true if we just wrapped the ring */
 932         return i == tx_ring->count;
 933 }
 934
 935 static int __fm10k_maybe_stop_tx(struct fm10k_ring *tx_ring, u16 size)
 936 {
 937         netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
 938
 939         /* Memory barrier before checking head and tail */
 940         smp_mb();
 941
 942         /* Check again in a case another CPU has just made room available */
 943         if (likely(fm10k_desc_unused(tx_ring) < size))
 944                 return -EBUSY;
 945
 946         /* A reprieve! - use start_queue because it doesn't call schedule */
 947         netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
 948         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
 949         return 0;
 950 }
 951
 952 static inline int fm10k_maybe_stop_tx(struct fm10k_ring *tx_ring, u16 size)
 953 {
 954         if (likely(fm10k_desc_unused(tx_ring) >= size))
 955                 return 0;
 956         return __fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, size);
 957 }
 958
 959 static void fm10k_tx_map(struct fm10k_ring *tx_ring,
 960                          struct fm10k_tx_buffer *first)
 961 {
 962         struct sk_buff *skb = first->skb;
 963         struct fm10k_tx_buffer *tx_buffer;
 964         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 965         struct skb_frag_struct *frag;
 966         unsigned char *data;
 967         dma_addr_t dma;
 968         unsigned int data_len, size;
 969         u32 tx_flags = first->tx_flags;
 970         u16 i = tx_ring->next_to_use;
 971         u8 flags = fm10k_tx_desc_flags(skb, tx_flags);
 972
 973         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, i);
 974
 975         /* add HW VLAN tag */
 976         if (skb_vlan_tag_present(skb))
 977                 tx_desc->vlan = cpu_to_le16(skb_vlan_tag_get(skb));
 978         else
 979                 tx_desc->vlan = 0;
 980
 981         size = skb_headlen(skb);
 982         data = skb->data;
 983
 984         dma = dma_map_single(tx_ring->dev, data, size, DMA_TO_DEVICE);
 985
 986         data_len = skb->data_len;
 987         tx_buffer = first;
 988
 989         for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
 990                 if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
 991                         goto dma_error;
 992
 993                 /* record length, and DMA address */
 994                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, size);
 995                 dma_unmap_addr_set(tx_buffer, dma, dma);
 996
 997                 while (unlikely(size > FM10K_MAX_DATA_PER_TXD)) {
 998                         if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc++, i++, dma,
 999                                                FM10K_MAX_DATA_PER_TXD, flags)) {
1000                                 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1001                                 i = 0;
1002                         }
1003
1004                         dma += FM10K_MAX_DATA_PER_TXD;
1005                         size -= FM10K_MAX_DATA_PER_TXD;
1006                 }
1007
1008                 if (likely(!data_len))
1009                         break;
1010
1011                 if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc++, i++,
1012                                        dma, size, flags)) {
1013                         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1014                         i = 0;
1015                 }
1016
1017                 size = skb_frag_size(frag);
1018                 data_len -= size;
1019
1020                 dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
1021                                        DMA_TO_DEVICE);
1022
1023                 tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1024         }
1025
1026         /* write last descriptor with LAST bit set */
1027         flags |= FM10K_TXD_FLAG_LAST;
1028
1029         if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc, i++, dma, size, flags))
1030                 i = 0;
1031
1032         /* record bytecount for BQL */
1033         netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);
1034
1035         /* record SW timestamp if HW timestamp is not available */
1036         skb_tx_timestamp(first->skb);
1037
1038         /* Force memory writes to complete before letting h/w know there
1039          * are new descriptors to fetch.  (Only applicable for weak-ordered
1040          * memory model archs, such as IA-64).
1041          *
1042          * We also need this memory barrier to make certain all of the
1043          * status bits have been updated before next_to_watch is written.
1044          */
1045         wmb();
1046
1047         /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
1048         first->next_to_watch = tx_desc;
1049
1050         tx_ring->next_to_use = i;
1051
1052         /* Make sure there is space in the ring for the next send. */
1053         fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);
1054
1055         /* notify HW of packet */
1056         if (netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) || !skb->xmit_more) {
1057                 writel(i, tx_ring->tail);
1058
1059                 /* we need this if more than one processor can write to our tail
1060                  * at a time, it synchronizes IO on IA64/Altix systems
1061                  */
1062                 mmiowb();
1063         }
1064
1065         return;
1066 dma_error:
1067         dev_err(tx_ring->dev, "TX DMA map failed\n");
1068
1069         /* clear dma mappings for failed tx_buffer map */
1070         for (;;) {
1071                 tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1072                 fm10k_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, tx_buffer);
1073                 if (tx_buffer == first)
1074                         break;
1075                 if (i == 0)
1076                         i = tx_ring->count;
1077                 i--;
1078         }
1079
1080         tx_ring->next_to_use = i;
1081 }
1082
1083 netdev_tx_t fm10k_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb,
1084                                   struct fm10k_ring *tx_ring)
1085 {
1086         u16 count = TXD_USE_COUNT(skb_headlen(skb));
1087         struct fm10k_tx_buffer *first;
1088         unsigned short f;
1089         u32 tx_flags = 0;
1090         int tso;
1091
1092         /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/FM10K_MAX_DATA_PER_TXD,
1093          *       + 1 desc for skb_headlen/FM10K_MAX_DATA_PER_TXD,
1094          *       + 2 desc gap to keep tail from touching head
1095          * otherwise try next time
1096          */
1097         for (f = 0; f < skb_shinfo(skb)->nr_frags; f++)
1098                 count += TXD_USE_COUNT(skb_shinfo(skb)->frags[f].size);
1099
1100         if (fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, count + 3)) {
1101                 tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
1102                 return NETDEV_TX_BUSY;
1103         }
1104
1105         /* record the location of the first descriptor for this packet */
1106         first = &tx_ring->tx_buffer[tx_ring->next_to_use];
1107         first->skb = skb;
1108         first->bytecount = max_t(unsigned int, skb->len, ETH_ZLEN);
1109         first->gso_segs = 1;
1110
1111         /* record initial flags and protocol */
1112         first->tx_flags = tx_flags;
1113
1114         tso = fm10k_tso(tx_ring, first);
1115         if (tso < 0)
1116                 goto out_drop;
1117         else if (!tso)
1118                 fm10k_tx_csum(tx_ring, first);
1119
1120         fm10k_tx_map(tx_ring, first);
1121
1122         return NETDEV_TX_OK;
1123
1124 out_drop:
1125         dev_kfree_skb_any(first->skb);
1126         first->skb = NULL;
1127
1128         return NETDEV_TX_OK;
1129 }
1130
1131 static u64 fm10k_get_tx_completed(struct fm10k_ring *ring)
1132 {
1133         return ring->stats.packets;
1134 }
1135
1136 /**
1137  * fm10k_get_tx_pending - how many Tx descriptors not processed
1138  * @ring: the ring structure
1139  * @in_sw: is tx_pending being checked in SW or in HW?
1140  */
1141 u64 fm10k_get_tx_pending(struct fm10k_ring *ring, bool in_sw)
1142 {
1143         struct fm10k_intfc *interface = ring->q_vector->interface;
1144         struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1145         u32 head, tail;
1146
1147         if (likely(in_sw)) {
1148                 head = ring->next_to_clean;
1149                 tail = ring->next_to_use;
1150         } else {
1151                 head = fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDH(ring->reg_idx));
1152                 tail = fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDT(ring->reg_idx));
1153         }
1154
1155         return ((head <= tail) ? tail : tail + ring->count) - head;
1156 }
1157
1158 bool fm10k_check_tx_hang(struct fm10k_ring *tx_ring)
1159 {
1160         u32 tx_done = fm10k_get_tx_completed(tx_ring);
1161         u32 tx_done_old = tx_ring->tx_stats.tx_done_old;
1162         u32 tx_pending = fm10k_get_tx_pending(tx_ring, true);
1163
1164         clear_check_for_tx_hang(tx_ring);
1165
1166         /* Check for a hung queue, but be thorough. This verifies
1167          * that a transmit has been completed since the previous
1168          * check AND there is at least one packet pending. By
1169          * requiring this to fail twice we avoid races with
1170          * clearing the ARMED bit and conditions where we
1171          * run the check_tx_hang logic with a transmit completion
1172          * pending but without time to complete it yet.
1173          */
1174         if (!tx_pending || (tx_done_old != tx_done)) {
1175                 /* update completed stats and continue */
1176                 tx_ring->tx_stats.tx_done_old = tx_done;
1177                 /* reset the countdown */
1178                 clear_bit(__FM10K_HANG_CHECK_ARMED, &tx_ring->state);
1179
1180                 return false;
1181         }
1182
1183         /* make sure it is true for two checks in a row */
1184         return test_and_set_bit(__FM10K_HANG_CHECK_ARMED, &tx_ring->state);
1185 }
1186
1187 /**
1188  * fm10k_tx_timeout_reset - initiate reset due to Tx timeout
1189  * @interface: driver private struct
1190  **/
1191 void fm10k_tx_timeout_reset(struct fm10k_intfc *interface)
1192 {
1193         /* Do the reset outside of interrupt context */
1194         if (!test_bit(__FM10K_DOWN, &interface->state)) {
1195                 interface->tx_timeout_count++;
1196                 interface->flags |= FM10K_FLAG_RESET_REQUESTED;
1197                 fm10k_service_event_schedule(interface);
1198         }
1199 }
1200
1201 /**
1202  * fm10k_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
1203  * @q_vector: structure containing interrupt and ring information
1204  * @tx_ring: tx ring to clean
1205  * @napi_budget: Used to determine if we are in netpoll
1206  **/
1207 static bool fm10k_clean_tx_irq(struct fm10k_q_vector *q_vector,
1208                                struct fm10k_ring *tx_ring, int napi_budget)
1209 {
1210         struct fm10k_intfc *interface = q_vector->interface;
1211         struct fm10k_tx_buffer *tx_buffer;
1212         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
1213         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
1214         unsigned int budget = q_vector->tx.work_limit;
1215         unsigned int i = tx_ring->next_to_clean;
1216
1217         if (test_bit(__FM10K_DOWN, &interface->state))
1218                 return true;
1219
1220         tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1221         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, i);
1222         i -= tx_ring->count;
1223
1224         do {
1225                 struct fm10k_tx_desc *eop_desc = tx_buffer->next_to_watch;
1226
1227                 /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
1228                 if (!eop_desc)
1229                         break;
1230
1231                 /* prevent any other reads prior to eop_desc */
1232                 read_barrier_depends();
1233
1234                 /* if DD is not set pending work has not been completed */
1235                 if (!(eop_desc->flags & FM10K_TXD_FLAG_DONE))
1236                         break;
1237
1238                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
1239                 tx_buffer->next_to_watch = NULL;
1240
1241                 /* update the statistics for this packet */
1242                 total_bytes += tx_buffer->bytecount;
1243                 total_packets += tx_buffer->gso_segs;
1244
1245                 /* free the skb */
1246                 napi_consume_skb(tx_buffer->skb, napi_budget);
1247
1248                 /* unmap skb header data */
1249                 dma_unmap_single(tx_ring->dev,
1250                                  dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
1251                                  dma_unmap_len(tx_buffer, len),
1252                                  DMA_TO_DEVICE);
1253
1254                 /* clear tx_buffer data */
1255                 tx_buffer->skb = NULL;
1256                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
1257
1258                 /* unmap remaining buffers */
1259                 while (tx_desc != eop_desc) {
1260                         tx_buffer++;
1261                         tx_desc++;
1262                         i++;
1263                         if (unlikely(!i)) {
1264                                 i -= tx_ring->count;
1265                                 tx_buffer = tx_ring->tx_buffer;
1266                                 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1267                         }
1268
1269                         /* unmap any remaining paged data */
1270                         if (dma_unmap_len(tx_buffer, len)) {
1271                                 dma_unmap_page(tx_ring->dev,
1272                                                dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
1273                                                dma_unmap_len(tx_buffer, len),
1274                                                DMA_TO_DEVICE);
1275                                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
1276                         }
1277                 }
1278
1279                 /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
1280                 tx_buffer++;
1281                 tx_desc++;
1282                 i++;
1283                 if (unlikely(!i)) {
1284                         i -= tx_ring->count;
1285                         tx_buffer = tx_ring->tx_buffer;
1286                         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1287                 }
1288
1289                 /* issue prefetch for next Tx descriptor */
1290                 prefetch(tx_desc);
1291
1292                 /* update budget accounting */
1293                 budget--;
1294         } while (likely(budget));
1295
1296         i += tx_ring->count;
1297         tx_ring->next_to_clean = i;
1298         u64_stats_update_begin(&tx_ring->syncp);
1299         tx_ring->stats.bytes += total_bytes;
1300         tx_ring->stats.packets += total_packets;
1301         u64_stats_update_end(&tx_ring->syncp);
1302         q_vector->tx.total_bytes += total_bytes;
1303         q_vector->tx.total_packets += total_packets;
1304
1305         if (check_for_tx_hang(tx_ring) && fm10k_check_tx_hang(tx_ring)) {
1306                 /* schedule immediate reset if we believe we hung */
1307                 struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1308
1309                 netif_err(interface, drv, tx_ring->netdev,
1310                           "Detected Tx Unit Hang\n"
1311                           "  Tx Queue             <%d>\n"
1312                           "  TDH, TDT             <%x>, <%x>\n"
1313                           "  next_to_use          <%x>\n"
1314                           "  next_to_clean        <%x>\n",
1315                           tx_ring->queue_index,
1316                           fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDH(tx_ring->reg_idx)),
1317                           fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDT(tx_ring->reg_idx)),
1318                           tx_ring->next_to_use, i);
1319
1320                 netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev,
1321                                     tx_ring->queue_index);
1322
1323                 netif_info(interface, probe, tx_ring->netdev,
1324                            "tx hang %d detected on queue %d, resetting interface\n",
1325                            interface->tx_timeout_count + 1,
1326                            tx_ring->queue_index);
1327
1328                 fm10k_tx_timeout_reset(interface);
1329
1330                 /* the netdev is about to reset, no point in enabling stuff */
1331                 return true;
1332         }
1333
1334         /* notify netdev of completed buffers */
1335         netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring),
1336                                   total_packets, total_bytes);
1337
1338 #define TX_WAKE_THRESHOLD min_t(u16, FM10K_MIN_TXD - 1, DESC_NEEDED * 2)
1339         if (unlikely(total_packets && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
1340                      (fm10k_desc_unused(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
1341                 /* Make sure that anybody stopping the queue after this
1342                  * sees the new next_to_clean.
1343                  */
1344                 smp_mb();
1345                 if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
1346                                              tx_ring->queue_index) &&
1347                     !test_bit(__FM10K_DOWN, &interface->state)) {
1348                         netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
1349                                             tx_ring->queue_index);
1350                         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
1351                 }
1352         }
1353
1354         return !!budget;
1355 }
1356
1357 /**
1358  * fm10k_update_itr - update the dynamic ITR value based on packet size
1359  *
1360  *      Stores a new ITR value based on strictly on packet size.  The
1361  *      divisors and thresholds used by this function were determined based
1362  *      on theoretical maximum wire speed and testing data, in order to
1363  *      minimize response time while increasing bulk throughput.
1364  *
1365  * @ring_container: Container for rings to have ITR updated
1366  **/
1367 static void fm10k_update_itr(struct fm10k_ring_container *ring_container)
1368 {
1369         unsigned int avg_wire_size, packets, itr_round;
1370
1371         /* Only update ITR if we are using adaptive setting */
1372         if (!ITR_IS_ADAPTIVE(ring_container->itr))
1373                 goto clear_counts;
1374
1375         packets = ring_container->total_packets;
1376         if (!packets)
1377                 goto clear_counts;
1378
1379         avg_wire_size = ring_container->total_bytes / packets;
1380
1381         /* The following is a crude approximation of:
1382          *  wmem_default / (size + overhead) = desired_pkts_per_int
1383          *  rate / bits_per_byte / (size + ethernet overhead) = pkt_rate
1384          *  (desired_pkt_rate / pkt_rate) * usecs_per_sec = ITR value
1385          *
1386          * Assuming wmem_default is 212992 and overhead is 640 bytes per
1387          * packet, (256 skb, 64 headroom, 320 shared info), we can reduce the
1388          * formula down to
1389          *
1390          *  (34 * (size + 24)) / (size + 640) = ITR
1391          *
1392          * We first do some math on the packet size and then finally bitshift
1393          * by 8 after rounding up. We also have to account for PCIe link speed
1394          * difference as ITR scales based on this.
1395          */
1396         if (avg_wire_size <= 360) {
1397                 /* Start at 250K ints/sec and gradually drop to 77K ints/sec */
1398                 avg_wire_size *= 8;
1399                 avg_wire_size += 376;
1400         } else if (avg_wire_size <= 1152) {
1401                 /* 77K ints/sec to 45K ints/sec */
1402                 avg_wire_size *= 3;
1403                 avg_wire_size += 2176;
1404         } else if (avg_wire_size <= 1920) {
1405                 /* 45K ints/sec to 38K ints/sec */
1406                 avg_wire_size += 4480;
1407         } else {
1408                 /* plateau at a limit of 38K ints/sec */
1409                 avg_wire_size = 6656;
1410         }
1411
1412         /* Perform final bitshift for division after rounding up to ensure
1413          * that the calculation will never get below a 1. The bit shift
1414          * accounts for changes in the ITR due to PCIe link speed.
1415          */
1416         itr_round = READ_ONCE(ring_container->itr_scale) + 8;
1417         avg_wire_size += BIT(itr_round) - 1;
1418         avg_wire_size >>= itr_round;
1419
1420         /* write back value and retain adaptive flag */
1421         ring_container->itr = avg_wire_size | FM10K_ITR_ADAPTIVE;
1422
1423 clear_counts:
1424         ring_container->total_bytes = 0;
1425         ring_container->total_packets = 0;
1426 }
1427
1428 static void fm10k_qv_enable(struct fm10k_q_vector *q_vector)
1429 {
1430         /* Enable auto-mask and clear the current mask */
1431         u32 itr = FM10K_ITR_ENABLE;
1432
1433         /* Update Tx ITR */
1434         fm10k_update_itr(&q_vector->tx);
1435
1436         /* Update Rx ITR */
1437         fm10k_update_itr(&q_vector->rx);
1438
1439         /* Store Tx itr in timer slot 0 */
1440         itr |= (q_vector->tx.itr & FM10K_ITR_MAX);
1441
1442         /* Shift Rx itr to timer slot 1 */
1443         itr |= (q_vector->rx.itr & FM10K_ITR_MAX) << FM10K_ITR_INTERVAL1_SHIFT;
1444
1445         /* Write the final value to the ITR register */
1446         writel(itr, q_vector->itr);
1447 }
1448
1449 static int fm10k_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
1450 {
1451         struct fm10k_q_vector *q_vector =
1452                                container_of(napi, struct fm10k_q_vector, napi);
1453         struct fm10k_ring *ring;
1454         int per_ring_budget, work_done = 0;
1455         bool clean_complete = true;
1456
1457         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->tx) {
1458                 if (!fm10k_clean_tx_irq(q_vector, ring, budget))
1459                         clean_complete = false;
1460         }
1461
1462         /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
1463         if (budget <= 0)
1464                 return budget;
1465
1466         /* attempt to distribute budget to each queue fairly, but don't
1467          * allow the budget to go below 1 because we'll exit polling
1468          */
1469         if (q_vector->rx.count > 1)
1470                 per_ring_budget = max(budget / q_vector->rx.count, 1);
1471         else
1472                 per_ring_budget = budget;
1473
1474         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1475                 int work = fm10k_clean_rx_irq(q_vector, ring, per_ring_budget);
1476
1477                 work_done += work;
1478                 if (work >= per_ring_budget)
1479                         clean_complete = false;
1480         }
1481
1482         /* If all work not completed, return budget and keep polling */
1483         if (!clean_complete)
1484                 return budget;
1485
1486         /* all work done, exit the polling mode */
1487         napi_complete_done(napi, work_done);
1488
1489         /* re-enable the q_vector */
1490         fm10k_qv_enable(q_vector);
1491
1492         return min(work_done, budget - 1);
1493 }
1494
1495 /**
1496  * fm10k_set_qos_queues: Allocate queues for a QOS-enabled device
1497  * @interface: board private structure to initialize
1498  *
1499  * When QoS (Quality of Service) is enabled, allocate queues for
1500  * each traffic class.  If multiqueue isn't available,then abort QoS
1501  * initialization.
1502  *
1503  * This function handles all combinations of Qos and RSS.
1504  *
1505  **/
1506 static bool fm10k_set_qos_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1507 {
1508         struct net_device *dev = interface->netdev;
1509         struct fm10k_ring_feature *f;
1510         int rss_i, i;
1511         int pcs;
1512
1513         /* Map queue offset and counts onto allocated tx queues */
1514         pcs = netdev_get_num_tc(dev);
1515
1516         if (pcs <= 1)
1517                 return false;
1518
1519         /* set QoS mask and indices */
1520         f = &interface->ring_feature[RING_F_QOS];
1521         f->indices = pcs;
1522         f->mask = BIT(fls(pcs - 1)) - 1;
1523
1524         /* determine the upper limit for our current DCB mode */
1525         rss_i = interface->hw.mac.max_queues / pcs;
1526         rss_i = BIT(fls(rss_i) - 1);
1527
1528         /* set RSS mask and indices */
1529         f = &interface->ring_feature[RING_F_RSS];
1530         rss_i = min_t(u16, rss_i, f->limit);
1531         f->indices = rss_i;
1532         f->mask = BIT(fls(rss_i - 1)) - 1;
1533
1534         /* configure pause class to queue mapping */
1535         for (i = 0; i < pcs; i++)
1536                 netdev_set_tc_queue(dev, i, rss_i, rss_i * i);
1537
1538         interface->num_rx_queues = rss_i * pcs;
1539         interface->num_tx_queues = rss_i * pcs;
1540
1541         return true;
1542 }
1543
1544 /**
1545  * fm10k_set_rss_queues: Allocate queues for RSS
1546  * @interface: board private structure to initialize
1547  *
1548  * This is our "base" multiqueue mode.  RSS (Receive Side Scaling) will try
1549  * to allocate one Rx queue per CPU, and if available, one Tx queue per CPU.
1550  *
1551  **/
1552 static bool fm10k_set_rss_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1553 {
1554         struct fm10k_ring_feature *f;
1555         u16 rss_i;
1556
1557         f = &interface->ring_feature[RING_F_RSS];
1558         rss_i = min_t(u16, interface->hw.mac.max_queues, f->limit);
1559
1560         /* record indices and power of 2 mask for RSS */
1561         f->indices = rss_i;
1562         f->mask = BIT(fls(rss_i - 1)) - 1;
1563
1564         interface->num_rx_queues = rss_i;
1565         interface->num_tx_queues = rss_i;
1566
1567         return true;
1568 }
1569
1570 /**
1571  * fm10k_set_num_queues: Allocate queues for device, feature dependent
1572  * @interface: board private structure to initialize
1573  *
1574  * This is the top level queue allocation routine.  The order here is very
1575  * important, starting with the "most" number of features turned on at once,
1576  * and ending with the smallest set of features.  This way large combinations
1577  * can be allocated if they're turned on, and smaller combinations are the
1578  * fallthrough conditions.
1579  *
1580  **/
1581 static void fm10k_set_num_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1582 {
1583         /* Attempt to setup QoS and RSS first */
1584         if (fm10k_set_qos_queues(interface))
1585                 return;
1586
1587         /* If we don't have QoS, just fallback to only RSS. */
1588         fm10k_set_rss_queues(interface);
1589 }
1590
1591 /**
1592  * fm10k_reset_num_queues - Reset the number of queues to zero
1593  * @interface: board private structure
1594  *
1595  * This function should be called whenever we need to reset the number of
1596  * queues after an error condition.
1597  */
1598 static void fm10k_reset_num_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1599 {
1600         interface->num_tx_queues = 0;
1601         interface->num_rx_queues = 0;
1602         interface->num_q_vectors = 0;
1603 }
1604
1605 /**
1606  * fm10k_alloc_q_vector - Allocate memory for a single interrupt vector
1607  * @interface: board private structure to initialize
1608  * @v_count: q_vectors allocated on interface, used for ring interleaving
1609  * @v_idx: index of vector in interface struct
1610  * @txr_count: total number of Tx rings to allocate
1611  * @txr_idx: index of first Tx ring to allocate
1612  * @rxr_count: total number of Rx rings to allocate
1613  * @rxr_idx: index of first Rx ring to allocate
1614  *
1615  * We allocate one q_vector.  If allocation fails we return -ENOMEM.
1616  **/
1617 static int fm10k_alloc_q_vector(struct fm10k_intfc *interface,
1618                                 unsigned int v_count, unsigned int v_idx,
1619                                 unsigned int txr_count, unsigned int txr_idx,
1620                                 unsigned int rxr_count, unsigned int rxr_idx)
1621 {
1622         struct fm10k_q_vector *q_vector;
1623         struct fm10k_ring *ring;
1624         int ring_count, size;
1625
1626         ring_count = txr_count + rxr_count;
1627         size = sizeof(struct fm10k_q_vector) +
1628                (sizeof(struct fm10k_ring) * ring_count);
1629
1630         /* allocate q_vector and rings */
1631         q_vector = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
1632         if (!q_vector)
1633                 return -ENOMEM;
1634
1635         /* initialize NAPI */
1636         netif_napi_add(interface->netdev, &q_vector->napi,
1637                        fm10k_poll, NAPI_POLL_WEIGHT);
1638
1639         /* tie q_vector and interface together */
1640         interface->q_vector[v_idx] = q_vector;
1641         q_vector->interface = interface;
1642         q_vector->v_idx = v_idx;
1643
1644         /* initialize pointer to rings */
1645         ring = q_vector->ring;
1646
1647         /* save Tx ring container info */
1648         q_vector->tx.ring = ring;
1649         q_vector->tx.work_limit = FM10K_DEFAULT_TX_WORK;
1650         q_vector->tx.itr = interface->tx_itr;
1651         q_vector->tx.itr_scale = interface->hw.mac.itr_scale;
1652         q_vector->tx.count = txr_count;
1653
1654         while (txr_count) {
1655                 /* assign generic ring traits */
1656                 ring->dev = &interface->pdev->dev;
1657                 ring->netdev = interface->netdev;
1658
1659                 /* configure backlink on ring */
1660                 ring->q_vector = q_vector;
1661
1662                 /* apply Tx specific ring traits */
1663                 ring->count = interface->tx_ring_count;
1664                 ring->queue_index = txr_idx;
1665
1666                 /* assign ring to interface */
1667                 interface->tx_ring[txr_idx] = ring;
1668
1669                 /* update count and index */
1670                 txr_count--;
1671                 txr_idx += v_count;
1672
1673                 /* push pointer to next ring */
1674                 ring++;
1675         }
1676
1677         /* save Rx ring container info */
1678         q_vector->rx.ring = ring;
1679         q_vector->rx.itr = interface->rx_itr;
1680         q_vector->rx.itr_scale = interface->hw.mac.itr_scale;
1681         q_vector->rx.count = rxr_count;
1682
1683         while (rxr_count) {
1684                 /* assign generic ring traits */
1685                 ring->dev = &interface->pdev->dev;
1686                 ring->netdev = interface->netdev;
1687                 rcu_assign_pointer(ring->l2_accel, interface->l2_accel);
1688
1689                 /* configure backlink on ring */
1690                 ring->q_vector = q_vector;
1691
1692                 /* apply Rx specific ring traits */
1693                 ring->count = interface->rx_ring_count;
1694                 ring->queue_index = rxr_idx;
1695
1696                 /* assign ring to interface */
1697                 interface->rx_ring[rxr_idx] = ring;
1698
1699                 /* update count and index */
1700                 rxr_count--;
1701                 rxr_idx += v_count;
1702
1703                 /* push pointer to next ring */
1704                 ring++;
1705         }
1706
1707         fm10k_dbg_q_vector_init(q_vector);
1708
1709         return 0;
1710 }
1711
1712 /**
1713  * fm10k_free_q_vector - Free memory allocated for specific interrupt vector
1714  * @interface: board private structure to initialize
1715  * @v_idx: Index of vector to be freed
1716  *
1717  * This function frees the memory allocated to the q_vector.  In addition if
1718  * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
1719  * to freeing the q_vector.
1720  **/
1721 static void fm10k_free_q_vector(struct fm10k_intfc *interface, int v_idx)
1722 {
1723         struct fm10k_q_vector *q_vector = interface->q_vector[v_idx];
1724         struct fm10k_ring *ring;
1725
1726         fm10k_dbg_q_vector_exit(q_vector);
1727
1728         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->tx)
1729                 interface->tx_ring[ring->queue_index] = NULL;
1730
1731         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->rx)
1732                 interface->rx_ring[ring->queue_index] = NULL;
1733
1734         interface->q_vector[v_idx] = NULL;
1735         netif_napi_del(&q_vector->napi);
1736         kfree_rcu(q_vector, rcu);
1737 }
1738
1739 /**
1740  * fm10k_alloc_q_vectors - Allocate memory for interrupt vectors
1741  * @interface: board private structure to initialize
1742  *
1743  * We allocate one q_vector per queue interrupt.  If allocation fails we
1744  * return -ENOMEM.
1745  **/
1746 static int fm10k_alloc_q_vectors(struct fm10k_intfc *interface)
1747 {
1748         unsigned int q_vectors = interface->num_q_vectors;
1749         unsigned int rxr_remaining = interface->num_rx_queues;
1750         unsigned int txr_remaining = interface->num_tx_queues;
1751         unsigned int rxr_idx = 0, txr_idx = 0, v_idx = 0;
1752         int err;
1753
1754         if (q_vectors >= (rxr_remaining + txr_remaining)) {
1755                 for (; rxr_remaining; v_idx++) {
1756                         err = fm10k_alloc_q_vector(interface, q_vectors, v_idx,
1757                                                    0, 0, 1, rxr_idx);
1758                         if (err)
1759                                 goto err_out;
1760
1761                         /* update counts and index */
1762                         rxr_remaining--;
1763                         rxr_idx++;
1764                 }
1765         }
1766
1767         for (; v_idx < q_vectors; v_idx++) {
1768                 int rqpv = DIV_ROUND_UP(rxr_remaining, q_vectors - v_idx);
1769                 int tqpv = DIV_ROUND_UP(txr_remaining, q_vectors - v_idx);
1770
1771                 err = fm10k_alloc_q_vector(interface, q_vectors, v_idx,
1772                                            tqpv, txr_idx,
1773                                            rqpv, rxr_idx);
1774
1775                 if (err)
1776                         goto err_out;
1777
1778                 /* update counts and index */
1779                 rxr_remaining -= rqpv;
1780                 txr_remaining -= tqpv;
1781                 rxr_idx++;
1782                 txr_idx++;
1783         }
1784
1785         return 0;
1786
1787 err_out:
1788         fm10k_reset_num_queues(interface);
1789
1790         while (v_idx--)
1791                 fm10k_free_q_vector(interface, v_idx);
1792
1793         return -ENOMEM;
1794 }
1795
1796 /**
1797  * fm10k_free_q_vectors - Free memory allocated for interrupt vectors
1798  * @interface: board private structure to initialize
1799  *
1800  * This function frees the memory allocated to the q_vectors.  In addition if
1801  * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
1802  * to freeing the q_vector.
1803  **/
1804 static void fm10k_free_q_vectors(struct fm10k_intfc *interface)
1805 {
1806         int v_idx = interface->num_q_vectors;
1807
1808         fm10k_reset_num_queues(interface);
1809
1810         while (v_idx--)
1811                 fm10k_free_q_vector(interface, v_idx);
1812 }
1813
1814 /**
1815  * f10k_reset_msix_capability - reset MSI-X capability
1816  * @interface: board private structure to initialize
1817  *
1818  * Reset the MSI-X capability back to its starting state
1819  **/
1820 static void fm10k_reset_msix_capability(struct fm10k_intfc *interface)
1821 {
1822         pci_disable_msix(interface->pdev);
1823         kfree(interface->msix_entries);
1824         interface->msix_entries = NULL;
1825 }
1826
1827 /**
1828  * f10k_init_msix_capability - configure MSI-X capability
1829  * @interface: board private structure to initialize
1830  *
1831  * Attempt to configure the interrupts using the best available
1832  * capabilities of the hardware and the kernel.
1833  **/
1834 static int fm10k_init_msix_capability(struct fm10k_intfc *interface)
1835 {
1836         struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1837         int v_budget, vector;
1838
1839         /* It's easy to be greedy for MSI-X vectors, but it really
1840          * doesn't do us much good if we have a lot more vectors
1841          * than CPU's.  So let's be conservative and only ask for
1842          * (roughly) the same number of vectors as there are CPU's.
1843          * the default is to use pairs of vectors
1844          */
1845         v_budget = max(interface->num_rx_queues, interface->num_tx_queues);
1846         v_budget = min_t(u16, v_budget, num_online_cpus());
1847
1848         /* account for vectors not related to queues */
1849         v_budget += NON_Q_VECTORS(hw);
1850
1851         /* At the same time, hardware can only support a maximum of
1852          * hw.mac->max_msix_vectors vectors.  With features
1853          * such as RSS and VMDq, we can easily surpass the number of Rx and Tx
1854          * descriptor queues supported by our device.  Thus, we cap it off in
1855          * those rare cases where the cpu count also exceeds our vector limit.
1856          */
1857         v_budget = min_t(int, v_budget, hw->mac.max_msix_vectors);
1858
1859         /* A failure in MSI-X entry allocation is fatal. */
1860         interface->msix_entries = kcalloc(v_budget, sizeof(struct msix_entry),
1861                                           GFP_KERNEL);
1862         if (!interface->msix_entries)
1863                 return -ENOMEM;
1864
1865         /* populate entry values */
1866         for (vector = 0; vector < v_budget; vector++)
1867                 interface->msix_entries[vector].entry = vector;
1868
1869         /* Attempt to enable MSI-X with requested value */
1870         v_budget = pci_enable_msix_range(interface->pdev,
1871                                          interface->msix_entries,
1872                                          MIN_MSIX_COUNT(hw),
1873                                          v_budget);
1874         if (v_budget < 0) {
1875                 kfree(interface->msix_entries);
1876                 interface->msix_entries = NULL;
1877                 return v_budget;
1878         }
1879
1880         /* record the number of queues available for q_vectors */
1881         interface->num_q_vectors = v_budget - NON_Q_VECTORS(hw);
1882
1883         return 0;
1884 }
1885
1886 /**
1887  * fm10k_cache_ring_qos - Descriptor ring to register mapping for QoS
1888  * @interface: Interface structure continaining rings and devices
1889  *
1890  * Cache the descriptor ring offsets for Qos
1891  **/
1892 static bool fm10k_cache_ring_qos(struct fm10k_intfc *interface)
1893 {
1894         struct net_device *dev = interface->netdev;
1895         int pc, offset, rss_i, i, q_idx;
1896         u16 pc_stride = interface->ring_feature[RING_F_QOS].mask + 1;
1897         u8 num_pcs = netdev_get_num_tc(dev);
1898
1899         if (num_pcs <= 1)
1900                 return false;
1901
1902         rss_i = interface->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
1903
1904         for (pc = 0, offset = 0; pc < num_pcs; pc++, offset += rss_i) {
1905                 q_idx = pc;
1906                 for (i = 0; i < rss_i; i++) {
1907                         interface->tx_ring[offset + i]->reg_idx = q_idx;
1908                         interface->tx_ring[offset + i]->qos_pc = pc;
1909                         interface->rx_ring[offset + i]->reg_idx = q_idx;
1910                         interface->rx_ring[offset + i]->qos_pc = pc;
1911                         q_idx += pc_stride;
1912                 }
1913         }
1914
1915         return true;
1916 }
1917
1918 /**
1919  * fm10k_cache_ring_rss - Descriptor ring to register mapping for RSS
1920  * @interface: Interface structure continaining rings and devices
1921  *
1922  * Cache the descriptor ring offsets for RSS
1923  **/
1924 static void fm10k_cache_ring_rss(struct fm10k_intfc *interface)
1925 {
1926         int i;
1927
1928         for (i = 0; i < interface->num_rx_queues; i++)
1929                 interface->rx_ring[i]->reg_idx = i;
1930
1931         for (i = 0; i < interface->num_tx_queues; i++)
1932                 interface->tx_ring[i]->reg_idx = i;
1933 }
1934
1935 /**
1936  * fm10k_assign_rings - Map rings to network devices
1937  * @interface: Interface structure containing rings and devices
1938  *
1939  * This function is meant to go though and configure both the network
1940  * devices so that they contain rings, and configure the rings so that
1941  * they function with their network devices.
1942  **/
1943 static void fm10k_assign_rings(struct fm10k_intfc *interface)
1944 {
1945         if (fm10k_cache_ring_qos(interface))
1946                 return;
1947
1948         fm10k_cache_ring_rss(interface);
1949 }
1950
1951 static void fm10k_init_reta(struct fm10k_intfc *interface)
1952 {
1953         u16 i, rss_i = interface->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
1954         u32 reta;
1955
1956         /* If the Rx flow indirection table has been configured manually, we
1957          * need to maintain it when possible.
1958          */
1959         if (netif_is_rxfh_configured(interface->netdev)) {
1960                 for (i = FM10K_RETA_SIZE; i--;) {
1961                         reta = interface->reta[i];
1962                         if ((((reta << 24) >> 24) < rss_i) &&
1963                             (((reta << 16) >> 24) < rss_i) &&
1964                             (((reta <<  8) >> 24) < rss_i) &&
1965                             (((reta)       >> 24) < rss_i))
1966                                 continue;
1967
1968                         /* this should never happen */
1969                         dev_err(&interface->pdev->dev,
1970                                 "RSS indirection table assigned flows out of queue bounds. Reconfiguring.\n");
1971                         goto repopulate_reta;
1972                 }
1973
1974                 /* do nothing if all of the elements are in bounds */
1975                 return;
1976         }
1977
1978 repopulate_reta:
1979         fm10k_write_reta(interface, NULL);
1980 }
1981
1982 /**
1983  * fm10k_init_queueing_scheme - Determine proper queueing scheme
1984  * @interface: board private structure to initialize
1985  *
1986  * We determine which queueing scheme to use based on...
1987  * - Hardware queue count (num_*_queues)
1988  *   - defined by miscellaneous hardware support/features (RSS, etc.)
1989  **/
1990 int fm10k_init_queueing_scheme(struct fm10k_intfc *interface)
1991 {
1992         int err;
1993
1994         /* Number of supported queues */
1995         fm10k_set_num_queues(interface);
1996
1997         /* Configure MSI-X capability */
1998         err = fm10k_init_msix_capability(interface);
1999         if (err) {
2000                 dev_err(&interface->pdev->dev,
2001                         "Unable to initialize MSI-X capability\n");
2002                 goto err_init_msix;
2003         }
2004
2005         /* Allocate memory for queues */
2006         err = fm10k_alloc_q_vectors(interface);
2007         if (err) {
2008                 dev_err(&interface->pdev->dev,
2009                         "Unable to allocate queue vectors\n");
2010                 goto err_alloc_q_vectors;
2011         }
2012
2013         /* Map rings to devices, and map devices to physical queues */
2014         fm10k_assign_rings(interface);
2015
2016         /* Initialize RSS redirection table */
2017         fm10k_init_reta(interface);
2018
2019         return 0;
2020
2021 err_alloc_q_vectors:
2022         fm10k_reset_msix_capability(interface);
2023 err_init_msix:
2024         fm10k_reset_num_queues(interface);
2025         return err;
2026 }
2027
2028 /**
2029  * fm10k_clear_queueing_scheme - Clear the current queueing scheme settings
2030  * @interface: board private structure to clear queueing scheme on
2031  *
2032  * We go through and clear queueing specific resources and reset the structure
2033  * to pre-load conditions
2034  **/
2035 void fm10k_clear_queueing_scheme(struct fm10k_intfc *interface)
2036 {
2037         fm10k_free_q_vectors(interface);
2038         fm10k_reset_msix_capability(interface);
2039 }