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

   1 /* Intel Ethernet Switch Host Interface Driver
   2  * Copyright(c) 2013 - 2014 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     "0.19.3-k"
  32 const char fm10k_driver_version[] = DRV_VERSION;
  33 char fm10k_driver_name[] = "fm10k";
  34 static const char fm10k_driver_string[] =
  35         "Intel(R) Ethernet Switch Host Interface Driver";
  36 static const char fm10k_copyright[] =
  37         "Copyright (c) 2013 Intel Corporation.";
  38
  39 MODULE_AUTHOR("Intel Corporation, <linux.nics@intel.com>");
  40 MODULE_DESCRIPTION("Intel(R) Ethernet Switch Host Interface Driver");
  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 = create_workqueue("fm10k");
  60
  61         fm10k_dbg_init();
  62
  63         return fm10k_register_pci_driver();
  64 }
  65 module_init(fm10k_init_module);
  66
  67 /**
  68  * fm10k_exit_module - Driver Exit Cleanup Routine
  69  *
  70  * fm10k_exit_module is called just before the driver is removed
  71  * from memory.
  72  **/
  73 static void __exit fm10k_exit_module(void)
  74 {
  75         fm10k_unregister_pci_driver();
  76
  77         fm10k_dbg_exit();
  78
  79         /* destroy driver workqueue */
  80         flush_workqueue(fm10k_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  * @rx_desc: descriptor containing length of buffer written by hardware
 255  * @skb: sk_buff to place the data into
 256  *
 257  * This function will add the data contained in rx_buffer->page to the skb.
 258  * This is done either through a direct copy if the data in the buffer is
 259  * less than the skb header size, otherwise it will just attach the page as
 260  * a frag to the skb.
 261  *
 262  * The function will then update the page offset if necessary and return
 263  * true if the buffer can be reused by the interface.
 264  **/
 265 static bool fm10k_add_rx_frag(struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer,
 266                               union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 267                               struct sk_buff *skb)
 268 {
 269         struct page *page = rx_buffer->page;
 270         unsigned char *va = page_address(page) + rx_buffer->page_offset;
 271         unsigned int size = le16_to_cpu(rx_desc->w.length);
 272 #if (PAGE_SIZE < 8192)
 273         unsigned int truesize = FM10K_RX_BUFSZ;
 274 #else
 275         unsigned int truesize = SKB_DATA_ALIGN(size);
 276 #endif
 277         unsigned int pull_len;
 278
 279         if (unlikely(skb_is_nonlinear(skb)))
 280                 goto add_tail_frag;
 281
 282         if (likely(size <= FM10K_RX_HDR_LEN)) {
 283                 memcpy(__skb_put(skb, size), va, ALIGN(size, sizeof(long)));
 284
 285                 /* page is not reserved, we can reuse buffer as-is */
 286                 if (likely(!fm10k_page_is_reserved(page)))
 287                         return true;
 288
 289                 /* this page cannot be reused so discard it */
 290                 __free_page(page);
 291                 return false;
 292         }
 293
 294         /* we need the header to contain the greater of either ETH_HLEN or
 295          * 60 bytes if the skb->len is less than 60 for skb_pad.
 296          */
 297         pull_len = eth_get_headlen(va, FM10K_RX_HDR_LEN);
 298
 299         /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
 300         memcpy(__skb_put(skb, pull_len), va, ALIGN(pull_len, sizeof(long)));
 301
 302         /* update all of the pointers */
 303         va += pull_len;
 304         size -= pull_len;
 305
 306 add_tail_frag:
 307         skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, page,
 308                         (unsigned long)va & ~PAGE_MASK, size, truesize);
 309
 310         return fm10k_can_reuse_rx_page(rx_buffer, page, truesize);
 311 }
 312
 313 static struct sk_buff *fm10k_fetch_rx_buffer(struct fm10k_ring *rx_ring,
 314                                              union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 315                                              struct sk_buff *skb)
 316 {
 317         struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer;
 318         struct page *page;
 319
 320         rx_buffer = &rx_ring->rx_buffer[rx_ring->next_to_clean];
 321         page = rx_buffer->page;
 322         prefetchw(page);
 323
 324         if (likely(!skb)) {
 325                 void *page_addr = page_address(page) +
 326                                   rx_buffer->page_offset;
 327
 328                 /* prefetch first cache line of first page */
 329                 prefetch(page_addr);
 330 #if L1_CACHE_BYTES < 128
 331                 prefetch(page_addr + L1_CACHE_BYTES);
 332 #endif
 333
 334                 /* allocate a skb to store the frags */
 335                 skb = napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi,
 336                                      FM10K_RX_HDR_LEN);
 337                 if (unlikely(!skb)) {
 338                         rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
 339                         return NULL;
 340                 }
 341
 342                 /* we will be copying header into skb->data in
 343                  * pskb_may_pull so it is in our interest to prefetch
 344                  * it now to avoid a possible cache miss
 345                  */
 346                 prefetchw(skb->data);
 347         }
 348
 349         /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
 350         dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev,
 351                                       rx_buffer->dma,
 352                                       rx_buffer->page_offset,
 353                                       FM10K_RX_BUFSZ,
 354                                       DMA_FROM_DEVICE);
 355
 356         /* pull page into skb */
 357         if (fm10k_add_rx_frag(rx_buffer, rx_desc, skb)) {
 358                 /* hand second half of page back to the ring */
 359                 fm10k_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buffer);
 360         } else {
 361                 /* we are not reusing the buffer so unmap it */
 362                 dma_unmap_page(rx_ring->dev, rx_buffer->dma,
 363                                PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
 364         }
 365
 366         /* clear contents of rx_buffer */
 367         rx_buffer->page = NULL;
 368
 369         return skb;
 370 }
 371
 372 static inline void fm10k_rx_checksum(struct fm10k_ring *ring,
 373                                      union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 374                                      struct sk_buff *skb)
 375 {
 376         skb_checksum_none_assert(skb);
 377
 378         /* Rx checksum disabled via ethtool */
 379         if (!(ring->netdev->features & NETIF_F_RXCSUM))
 380                 return;
 381
 382         /* TCP/UDP checksum error bit is set */
 383         if (fm10k_test_staterr(rx_desc,
 384                                FM10K_RXD_STATUS_L4E |
 385                                FM10K_RXD_STATUS_L4E2 |
 386                                FM10K_RXD_STATUS_IPE |
 387                                FM10K_RXD_STATUS_IPE2)) {
 388                 ring->rx_stats.csum_err++;
 389                 return;
 390         }
 391
 392         /* It must be a TCP or UDP packet with a valid checksum */
 393         if (fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_L4CS2))
 394                 skb->encapsulation = true;
 395         else if (!fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_L4CS))
 396                 return;
 397
 398         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 399
 400         ring->rx_stats.csum_good++;
 401 }
 402
 403 #define FM10K_RSS_L4_TYPES_MASK \
 404         ((1ul << FM10K_RSSTYPE_IPV4_TCP) | \
 405          (1ul << FM10K_RSSTYPE_IPV4_UDP) | \
 406          (1ul << FM10K_RSSTYPE_IPV6_TCP) | \
 407          (1ul << FM10K_RSSTYPE_IPV6_UDP))
 408
 409 static inline void fm10k_rx_hash(struct fm10k_ring *ring,
 410                                  union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 411                                  struct sk_buff *skb)
 412 {
 413         u16 rss_type;
 414
 415         if (!(ring->netdev->features & NETIF_F_RXHASH))
 416                 return;
 417
 418         rss_type = le16_to_cpu(rx_desc->w.pkt_info) & FM10K_RXD_RSSTYPE_MASK;
 419         if (!rss_type)
 420                 return;
 421
 422         skb_set_hash(skb, le32_to_cpu(rx_desc->d.rss),
 423                      (FM10K_RSS_L4_TYPES_MASK & (1ul << rss_type)) ?
 424                      PKT_HASH_TYPE_L4 : PKT_HASH_TYPE_L3);
 425 }
 426
 427 static void fm10k_rx_hwtstamp(struct fm10k_ring *rx_ring,
 428                               union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 429                               struct sk_buff *skb)
 430 {
 431         struct fm10k_intfc *interface = rx_ring->q_vector->interface;
 432
 433         FM10K_CB(skb)->tstamp = rx_desc->q.timestamp;
 434
 435         if (unlikely(interface->flags & FM10K_FLAG_RX_TS_ENABLED))
 436                 fm10k_systime_to_hwtstamp(interface, skb_hwtstamps(skb),
 437                                           le64_to_cpu(rx_desc->q.timestamp));
 438 }
 439
 440 static void fm10k_type_trans(struct fm10k_ring *rx_ring,
 441                              union fm10k_rx_desc __maybe_unused *rx_desc,
 442                              struct sk_buff *skb)
 443 {
 444         struct net_device *dev = rx_ring->netdev;
 445         struct fm10k_l2_accel *l2_accel = rcu_dereference_bh(rx_ring->l2_accel);
 446
 447         /* check to see if DGLORT belongs to a MACVLAN */
 448         if (l2_accel) {
 449                 u16 idx = le16_to_cpu(FM10K_CB(skb)->fi.w.dglort) - 1;
 450
 451                 idx -= l2_accel->dglort;
 452                 if (idx < l2_accel->size && l2_accel->macvlan[idx])
 453                         dev = l2_accel->macvlan[idx];
 454                 else
 455                         l2_accel = NULL;
 456         }
 457
 458         skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
 459
 460         if (!l2_accel)
 461                 return;
 462
 463         /* update MACVLAN statistics */
 464         macvlan_count_rx(netdev_priv(dev), skb->len + ETH_HLEN, 1,
 465                          !!(rx_desc->w.hdr_info &
 466                             cpu_to_le16(FM10K_RXD_HDR_INFO_XC_MASK)));
 467 }
 468
 469 /**
 470  * fm10k_process_skb_fields - Populate skb header fields from Rx descriptor
 471  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
 472  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
 473  * @skb: pointer to current skb being populated
 474  *
 475  * This function checks the ring, descriptor, and packet information in
 476  * order to populate the hash, checksum, VLAN, timestamp, protocol, and
 477  * other fields within the skb.
 478  **/
 479 static unsigned int fm10k_process_skb_fields(struct fm10k_ring *rx_ring,
 480                                              union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 481                                              struct sk_buff *skb)
 482 {
 483         unsigned int len = skb->len;
 484
 485         fm10k_rx_hash(rx_ring, rx_desc, skb);
 486
 487         fm10k_rx_checksum(rx_ring, rx_desc, skb);
 488
 489         fm10k_rx_hwtstamp(rx_ring, rx_desc, skb);
 490
 491         FM10K_CB(skb)->fi.w.vlan = rx_desc->w.vlan;
 492
 493         skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->queue_index);
 494
 495         FM10K_CB(skb)->fi.d.glort = rx_desc->d.glort;
 496
 497         if (rx_desc->w.vlan) {
 498                 u16 vid = le16_to_cpu(rx_desc->w.vlan);
 499
 500                 if ((vid & VLAN_VID_MASK) != rx_ring->vid)
 501                         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), vid);
 502                 else if (vid & VLAN_PRIO_MASK)
 503                         __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q),
 504                                                vid & VLAN_PRIO_MASK);
 505         }
 506
 507         fm10k_type_trans(rx_ring, rx_desc, skb);
 508
 509         return len;
 510 }
 511
 512 /**
 513  * fm10k_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
 514  * @rx_ring: Rx ring being processed
 515  * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
 516  *
 517  * This function updates next to clean.  If the buffer is an EOP buffer
 518  * this function exits returning false, otherwise it will place the
 519  * sk_buff in the next buffer to be chained and return true indicating
 520  * that this is in fact a non-EOP buffer.
 521  **/
 522 static bool fm10k_is_non_eop(struct fm10k_ring *rx_ring,
 523                              union fm10k_rx_desc *rx_desc)
 524 {
 525         u32 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;
 526
 527         /* fetch, update, and store next to clean */
 528         ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
 529         rx_ring->next_to_clean = ntc;
 530
 531         prefetch(FM10K_RX_DESC(rx_ring, ntc));
 532
 533         if (likely(fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_EOP)))
 534                 return false;
 535
 536         return true;
 537 }
 538
 539 /**
 540  * fm10k_cleanup_headers - Correct corrupted or empty headers
 541  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
 542  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
 543  * @skb: pointer to current skb being fixed
 544  *
 545  * Address the case where we are pulling data in on pages only
 546  * and as such no data is present in the skb header.
 547  *
 548  * In addition if skb is not at least 60 bytes we need to pad it so that
 549  * it is large enough to qualify as a valid Ethernet frame.
 550  *
 551  * Returns true if an error was encountered and skb was freed.
 552  **/
 553 static bool fm10k_cleanup_headers(struct fm10k_ring *rx_ring,
 554                                   union fm10k_rx_desc *rx_desc,
 555                                   struct sk_buff *skb)
 556 {
 557         if (unlikely((fm10k_test_staterr(rx_desc,
 558                                          FM10K_RXD_STATUS_RXE)))) {
 559 #define FM10K_TEST_RXD_BIT(rxd, bit) \
 560         ((rxd)->w.csum_err & cpu_to_le16(bit))
 561                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_SWITCH_ERROR))
 562                         rx_ring->rx_stats.switch_errors++;
 563                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_NO_DESCRIPTOR))
 564                         rx_ring->rx_stats.drops++;
 565                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_PP_ERROR))
 566                         rx_ring->rx_stats.pp_errors++;
 567                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_SWITCH_READY))
 568                         rx_ring->rx_stats.link_errors++;
 569                 if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_TOO_BIG))
 570                         rx_ring->rx_stats.length_errors++;
 571                 dev_kfree_skb_any(skb);
 572                 rx_ring->rx_stats.errors++;
 573                 return true;
 574         }
 575
 576         /* if eth_skb_pad returns an error the skb was freed */
 577         if (eth_skb_pad(skb))
 578                 return true;
 579
 580         return false;
 581 }
 582
 583 /**
 584  * fm10k_receive_skb - helper function to handle rx indications
 585  * @q_vector: structure containing interrupt and ring information
 586  * @skb: packet to send up
 587  **/
 588 static void fm10k_receive_skb(struct fm10k_q_vector *q_vector,
 589                               struct sk_buff *skb)
 590 {
 591         napi_gro_receive(&q_vector->napi, skb);
 592 }
 593
 594 static int fm10k_clean_rx_irq(struct fm10k_q_vector *q_vector,
 595                               struct fm10k_ring *rx_ring,
 596                               int budget)
 597 {
 598         struct sk_buff *skb = rx_ring->skb;
 599         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
 600         u16 cleaned_count = fm10k_desc_unused(rx_ring);
 601
 602         while (likely(total_packets < budget)) {
 603                 union fm10k_rx_desc *rx_desc;
 604
 605                 /* return some buffers to hardware, one at a time is too slow */
 606                 if (cleaned_count >= FM10K_RX_BUFFER_WRITE) {
 607                         fm10k_alloc_rx_buffers(rx_ring, cleaned_count);
 608                         cleaned_count = 0;
 609                 }
 610
 611                 rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);
 612
 613                 if (!rx_desc->d.staterr)
 614                         break;
 615
 616                 /* This memory barrier is needed to keep us from reading
 617                  * any other fields out of the rx_desc until we know the
 618                  * descriptor has been written back
 619                  */
 620                 dma_rmb();
 621
 622                 /* retrieve a buffer from the ring */
 623                 skb = fm10k_fetch_rx_buffer(rx_ring, rx_desc, skb);
 624
 625                 /* exit if we failed to retrieve a buffer */
 626                 if (!skb)
 627                         break;
 628
 629                 cleaned_count++;
 630
 631                 /* fetch next buffer in frame if non-eop */
 632                 if (fm10k_is_non_eop(rx_ring, rx_desc))
 633                         continue;
 634
 635                 /* verify the packet layout is correct */
 636                 if (fm10k_cleanup_headers(rx_ring, rx_desc, skb)) {
 637                         skb = NULL;
 638                         continue;
 639                 }
 640
 641                 /* populate checksum, timestamp, VLAN, and protocol */
 642                 total_bytes += fm10k_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb);
 643
 644                 fm10k_receive_skb(q_vector, skb);
 645
 646                 /* reset skb pointer */
 647                 skb = NULL;
 648
 649                 /* update budget accounting */
 650                 total_packets++;
 651         }
 652
 653         /* place incomplete frames back on ring for completion */
 654         rx_ring->skb = skb;
 655
 656         u64_stats_update_begin(&rx_ring->syncp);
 657         rx_ring->stats.packets += total_packets;
 658         rx_ring->stats.bytes += total_bytes;
 659         u64_stats_update_end(&rx_ring->syncp);
 660         q_vector->rx.total_packets += total_packets;
 661         q_vector->rx.total_bytes += total_bytes;
 662
 663         return total_packets;
 664 }
 665
 666 #define VXLAN_HLEN (sizeof(struct udphdr) + 8)
 667 static struct ethhdr *fm10k_port_is_vxlan(struct sk_buff *skb)
 668 {
 669         struct fm10k_intfc *interface = netdev_priv(skb->dev);
 670         struct fm10k_vxlan_port *vxlan_port;
 671
 672         /* we can only offload a vxlan if we recognize it as such */
 673         vxlan_port = list_first_entry_or_null(&interface->vxlan_port,
 674                                               struct fm10k_vxlan_port, list);
 675
 676         if (!vxlan_port)
 677                 return NULL;
 678         if (vxlan_port->port != udp_hdr(skb)->dest)
 679                 return NULL;
 680
 681         /* return offset of udp_hdr plus 8 bytes for VXLAN header */
 682         return (struct ethhdr *)(skb_transport_header(skb) + VXLAN_HLEN);
 683 }
 684
 685 #define FM10K_NVGRE_RESERVED0_FLAGS htons(0x9FFF)
 686 #define NVGRE_TNI htons(0x2000)
 687 struct fm10k_nvgre_hdr {
 688         __be16 flags;
 689         __be16 proto;
 690         __be32 tni;
 691 };
 692
 693 static struct ethhdr *fm10k_gre_is_nvgre(struct sk_buff *skb)
 694 {
 695         struct fm10k_nvgre_hdr *nvgre_hdr;
 696         int hlen = ip_hdrlen(skb);
 697
 698         /* currently only IPv4 is supported due to hlen above */
 699         if (vlan_get_protocol(skb) != htons(ETH_P_IP))
 700                 return NULL;
 701
 702         /* our transport header should be NVGRE */
 703         nvgre_hdr = (struct fm10k_nvgre_hdr *)(skb_network_header(skb) + hlen);
 704
 705         /* verify all reserved flags are 0 */
 706         if (nvgre_hdr->flags & FM10K_NVGRE_RESERVED0_FLAGS)
 707                 return NULL;
 708
 709         /* report start of ethernet header */
 710         if (nvgre_hdr->flags & NVGRE_TNI)
 711                 return (struct ethhdr *)(nvgre_hdr + 1);
 712
 713         return (struct ethhdr *)(&nvgre_hdr->tni);
 714 }
 715
 716 __be16 fm10k_tx_encap_offload(struct sk_buff *skb)
 717 {
 718         u8 l4_hdr = 0, inner_l4_hdr = 0, inner_l4_hlen;
 719         struct ethhdr *eth_hdr;
 720
 721         if (skb->inner_protocol_type != ENCAP_TYPE_ETHER ||
 722             skb->inner_protocol != htons(ETH_P_TEB))
 723                 return 0;
 724
 725         switch (vlan_get_protocol(skb)) {
 726         case htons(ETH_P_IP):
 727                 l4_hdr = ip_hdr(skb)->protocol;
 728                 break;
 729         case htons(ETH_P_IPV6):
 730                 l4_hdr = ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
 731                 break;
 732         default:
 733                 return 0;
 734         }
 735
 736         switch (l4_hdr) {
 737         case IPPROTO_UDP:
 738                 eth_hdr = fm10k_port_is_vxlan(skb);
 739                 break;
 740         case IPPROTO_GRE:
 741                 eth_hdr = fm10k_gre_is_nvgre(skb);
 742                 break;
 743         default:
 744                 return 0;
 745         }
 746
 747         if (!eth_hdr)
 748                 return 0;
 749
 750         switch (eth_hdr->h_proto) {
 751         case htons(ETH_P_IP):
 752                 inner_l4_hdr = inner_ip_hdr(skb)->protocol;
 753                 break;
 754         case htons(ETH_P_IPV6):
 755                 inner_l4_hdr = inner_ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
 756                 break;
 757         default:
 758                 return 0;
 759         }
 760
 761         switch (inner_l4_hdr) {
 762         case IPPROTO_TCP:
 763                 inner_l4_hlen = inner_tcp_hdrlen(skb);
 764                 break;
 765         case IPPROTO_UDP:
 766                 inner_l4_hlen = 8;
 767                 break;
 768         default:
 769                 return 0;
 770         }
 771
 772         /* The hardware allows tunnel offloads only if the combined inner and
 773          * outer header is 184 bytes or less
 774          */
 775         if (skb_inner_transport_header(skb) + inner_l4_hlen -
 776             skb_mac_header(skb) > FM10K_TUNNEL_HEADER_LENGTH)
 777                 return 0;
 778
 779         return eth_hdr->h_proto;
 780 }
 781
 782 static int fm10k_tso(struct fm10k_ring *tx_ring,
 783                      struct fm10k_tx_buffer *first)
 784 {
 785         struct sk_buff *skb = first->skb;
 786         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 787         unsigned char *th;
 788         u8 hdrlen;
 789
 790         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 791                 return 0;
 792
 793         if (!skb_is_gso(skb))
 794                 return 0;
 795
 796         /* compute header lengths */
 797         if (skb->encapsulation) {
 798                 if (!fm10k_tx_encap_offload(skb))
 799                         goto err_vxlan;
 800                 th = skb_inner_transport_header(skb);
 801         } else {
 802                 th = skb_transport_header(skb);
 803         }
 804
 805         /* compute offset from SOF to transport header and add header len */
 806         hdrlen = (th - skb->data) + (((struct tcphdr *)th)->doff << 2);
 807
 808         first->tx_flags |= FM10K_TX_FLAGS_CSUM;
 809
 810         /* update gso size and bytecount with header size */
 811         first->gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
 812         first->bytecount += (first->gso_segs - 1) * hdrlen;
 813
 814         /* populate Tx descriptor header size and mss */
 815         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, tx_ring->next_to_use);
 816         tx_desc->hdrlen = hdrlen;
 817         tx_desc->mss = cpu_to_le16(skb_shinfo(skb)->gso_size);
 818
 819         return 1;
 820 err_vxlan:
 821         tx_ring->netdev->features &= ~NETIF_F_GSO_UDP_TUNNEL;
 822         if (!net_ratelimit())
 823                 netdev_err(tx_ring->netdev,
 824                            "TSO requested for unsupported tunnel, disabling offload\n");
 825         return -1;
 826 }
 827
 828 static void fm10k_tx_csum(struct fm10k_ring *tx_ring,
 829                           struct fm10k_tx_buffer *first)
 830 {
 831         struct sk_buff *skb = first->skb;
 832         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 833         union {
 834                 struct iphdr *ipv4;
 835                 struct ipv6hdr *ipv6;
 836                 u8 *raw;
 837         } network_hdr;
 838         __be16 protocol;
 839         u8 l4_hdr = 0;
 840
 841         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 842                 goto no_csum;
 843
 844         if (skb->encapsulation) {
 845                 protocol = fm10k_tx_encap_offload(skb);
 846                 if (!protocol) {
 847                         if (skb_checksum_help(skb)) {
 848                                 dev_warn(tx_ring->dev,
 849                                          "failed to offload encap csum!\n");
 850                                 tx_ring->tx_stats.csum_err++;
 851                         }
 852                         goto no_csum;
 853                 }
 854                 network_hdr.raw = skb_inner_network_header(skb);
 855         } else {
 856                 protocol = vlan_get_protocol(skb);
 857                 network_hdr.raw = skb_network_header(skb);
 858         }
 859
 860         switch (protocol) {
 861         case htons(ETH_P_IP):
 862                 l4_hdr = network_hdr.ipv4->protocol;
 863                 break;
 864         case htons(ETH_P_IPV6):
 865                 l4_hdr = network_hdr.ipv6->nexthdr;
 866                 break;
 867         default:
 868                 if (unlikely(net_ratelimit())) {
 869                         dev_warn(tx_ring->dev,
 870                                  "partial checksum but ip version=%x!\n",
 871                                  protocol);
 872                 }
 873                 tx_ring->tx_stats.csum_err++;
 874                 goto no_csum;
 875         }
 876
 877         switch (l4_hdr) {
 878         case IPPROTO_TCP:
 879         case IPPROTO_UDP:
 880                 break;
 881         case IPPROTO_GRE:
 882                 if (skb->encapsulation)
 883                         break;
 884         default:
 885                 if (unlikely(net_ratelimit())) {
 886                         dev_warn(tx_ring->dev,
 887                                  "partial checksum but l4 proto=%x!\n",
 888                                  l4_hdr);
 889                 }
 890                 tx_ring->tx_stats.csum_err++;
 891                 goto no_csum;
 892         }
 893
 894         /* update TX checksum flag */
 895         first->tx_flags |= FM10K_TX_FLAGS_CSUM;
 896         tx_ring->tx_stats.csum_good++;
 897
 898 no_csum:
 899         /* populate Tx descriptor header size and mss */
 900         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, tx_ring->next_to_use);
 901         tx_desc->hdrlen = 0;
 902         tx_desc->mss = 0;
 903 }
 904
 905 #define FM10K_SET_FLAG(_input, _flag, _result) \
 906         ((_flag <= _result) ? \
 907          ((u32)(_input & _flag) * (_result / _flag)) : \
 908          ((u32)(_input & _flag) / (_flag / _result)))
 909
 910 static u8 fm10k_tx_desc_flags(struct sk_buff *skb, u32 tx_flags)
 911 {
 912         /* set type for advanced descriptor with frame checksum insertion */
 913         u32 desc_flags = 0;
 914
 915         /* set timestamping bits */
 916         if (unlikely(skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_HW_TSTAMP) &&
 917             likely(skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_IN_PROGRESS))
 918                 desc_flags |= FM10K_TXD_FLAG_TIME;
 919
 920         /* set checksum offload bits */
 921         desc_flags |= FM10K_SET_FLAG(tx_flags, FM10K_TX_FLAGS_CSUM,
 922                                      FM10K_TXD_FLAG_CSUM);
 923
 924         return desc_flags;
 925 }
 926
 927 static bool fm10k_tx_desc_push(struct fm10k_ring *tx_ring,
 928                                struct fm10k_tx_desc *tx_desc, u16 i,
 929                                dma_addr_t dma, unsigned int size, u8 desc_flags)
 930 {
 931         /* set RS and INT for last frame in a cache line */
 932         if ((++i & (FM10K_TXD_WB_FIFO_SIZE - 1)) == 0)
 933                 desc_flags |= FM10K_TXD_FLAG_RS | FM10K_TXD_FLAG_INT;
 934
 935         /* record values to descriptor */
 936         tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
 937         tx_desc->flags = desc_flags;
 938         tx_desc->buflen = cpu_to_le16(size);
 939
 940         /* return true if we just wrapped the ring */
 941         return i == tx_ring->count;
 942 }
 943
 944 static int __fm10k_maybe_stop_tx(struct fm10k_ring *tx_ring, u16 size)
 945 {
 946         netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
 947
 948         /* Memory barrier before checking head and tail */
 949         smp_mb();
 950
 951         /* Check again in a case another CPU has just made room available */
 952         if (likely(fm10k_desc_unused(tx_ring) < size))
 953                 return -EBUSY;
 954
 955         /* A reprieve! - use start_queue because it doesn't call schedule */
 956         netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
 957         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
 958         return 0;
 959 }
 960
 961 static inline int fm10k_maybe_stop_tx(struct fm10k_ring *tx_ring, u16 size)
 962 {
 963         if (likely(fm10k_desc_unused(tx_ring) >= size))
 964                 return 0;
 965         return __fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, size);
 966 }
 967
 968 static void fm10k_tx_map(struct fm10k_ring *tx_ring,
 969                          struct fm10k_tx_buffer *first)
 970 {
 971         struct sk_buff *skb = first->skb;
 972         struct fm10k_tx_buffer *tx_buffer;
 973         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 974         struct skb_frag_struct *frag;
 975         unsigned char *data;
 976         dma_addr_t dma;
 977         unsigned int data_len, size;
 978         u32 tx_flags = first->tx_flags;
 979         u16 i = tx_ring->next_to_use;
 980         u8 flags = fm10k_tx_desc_flags(skb, tx_flags);
 981
 982         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, i);
 983
 984         /* add HW VLAN tag */
 985         if (skb_vlan_tag_present(skb))
 986                 tx_desc->vlan = cpu_to_le16(skb_vlan_tag_get(skb));
 987         else
 988                 tx_desc->vlan = 0;
 989
 990         size = skb_headlen(skb);
 991         data = skb->data;
 992
 993         dma = dma_map_single(tx_ring->dev, data, size, DMA_TO_DEVICE);
 994
 995         data_len = skb->data_len;
 996         tx_buffer = first;
 997
 998         for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
 999                 if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
1000                         goto dma_error;
1001
1002                 /* record length, and DMA address */
1003                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, size);
1004                 dma_unmap_addr_set(tx_buffer, dma, dma);
1005
1006                 while (unlikely(size > FM10K_MAX_DATA_PER_TXD)) {
1007                         if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc++, i++, dma,
1008                                                FM10K_MAX_DATA_PER_TXD, flags)) {
1009                                 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1010                                 i = 0;
1011                         }
1012
1013                         dma += FM10K_MAX_DATA_PER_TXD;
1014                         size -= FM10K_MAX_DATA_PER_TXD;
1015                 }
1016
1017                 if (likely(!data_len))
1018                         break;
1019
1020                 if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc++, i++,
1021                                        dma, size, flags)) {
1022                         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1023                         i = 0;
1024                 }
1025
1026                 size = skb_frag_size(frag);
1027                 data_len -= size;
1028
1029                 dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
1030                                        DMA_TO_DEVICE);
1031
1032                 tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1033         }
1034
1035         /* write last descriptor with LAST bit set */
1036         flags |= FM10K_TXD_FLAG_LAST;
1037
1038         if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc, i++, dma, size, flags))
1039                 i = 0;
1040
1041         /* record bytecount for BQL */
1042         netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);
1043
1044         /* record SW timestamp if HW timestamp is not available */
1045         skb_tx_timestamp(first->skb);
1046
1047         /* Force memory writes to complete before letting h/w know there
1048          * are new descriptors to fetch.  (Only applicable for weak-ordered
1049          * memory model archs, such as IA-64).
1050          *
1051          * We also need this memory barrier to make certain all of the
1052          * status bits have been updated before next_to_watch is written.
1053          */
1054         wmb();
1055
1056         /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
1057         first->next_to_watch = tx_desc;
1058
1059         tx_ring->next_to_use = i;
1060
1061         /* Make sure there is space in the ring for the next send. */
1062         fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);
1063
1064         /* notify HW of packet */
1065         if (netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) || !skb->xmit_more) {
1066                 writel(i, tx_ring->tail);
1067
1068                 /* we need this if more than one processor can write to our tail
1069                  * at a time, it synchronizes IO on IA64/Altix systems
1070                  */
1071                 mmiowb();
1072         }
1073
1074         return;
1075 dma_error:
1076         dev_err(tx_ring->dev, "TX DMA map failed\n");
1077
1078         /* clear dma mappings for failed tx_buffer map */
1079         for (;;) {
1080                 tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1081                 fm10k_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, tx_buffer);
1082                 if (tx_buffer == first)
1083                         break;
1084                 if (i == 0)
1085                         i = tx_ring->count;
1086                 i--;
1087         }
1088
1089         tx_ring->next_to_use = i;
1090 }
1091
1092 netdev_tx_t fm10k_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb,
1093                                   struct fm10k_ring *tx_ring)
1094 {
1095         u16 count = TXD_USE_COUNT(skb_headlen(skb));
1096         struct fm10k_tx_buffer *first;
1097         unsigned short f;
1098         u32 tx_flags = 0;
1099         int tso;
1100
1101         /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/FM10K_MAX_DATA_PER_TXD,
1102          *       + 1 desc for skb_headlen/FM10K_MAX_DATA_PER_TXD,
1103          *       + 2 desc gap to keep tail from touching head
1104          * otherwise try next time
1105          */
1106         for (f = 0; f < skb_shinfo(skb)->nr_frags; f++)
1107                 count += TXD_USE_COUNT(skb_shinfo(skb)->frags[f].size);
1108
1109         if (fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, count + 3)) {
1110                 tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
1111                 return NETDEV_TX_BUSY;
1112         }
1113
1114         /* record the location of the first descriptor for this packet */
1115         first = &tx_ring->tx_buffer[tx_ring->next_to_use];
1116         first->skb = skb;
1117         first->bytecount = max_t(unsigned int, skb->len, ETH_ZLEN);
1118         first->gso_segs = 1;
1119
1120         /* record initial flags and protocol */
1121         first->tx_flags = tx_flags;
1122
1123         tso = fm10k_tso(tx_ring, first);
1124         if (tso < 0)
1125                 goto out_drop;
1126         else if (!tso)
1127                 fm10k_tx_csum(tx_ring, first);
1128
1129         fm10k_tx_map(tx_ring, first);
1130
1131         return NETDEV_TX_OK;
1132
1133 out_drop:
1134         dev_kfree_skb_any(first->skb);
1135         first->skb = NULL;
1136
1137         return NETDEV_TX_OK;
1138 }
1139
1140 static u64 fm10k_get_tx_completed(struct fm10k_ring *ring)
1141 {
1142         return ring->stats.packets;
1143 }
1144
1145 static u64 fm10k_get_tx_pending(struct fm10k_ring *ring)
1146 {
1147         /* use SW head and tail until we have real hardware */
1148         u32 head = ring->next_to_clean;
1149         u32 tail = ring->next_to_use;
1150
1151         return ((head <= tail) ? tail : tail + ring->count) - head;
1152 }
1153
1154 bool fm10k_check_tx_hang(struct fm10k_ring *tx_ring)
1155 {
1156         u32 tx_done = fm10k_get_tx_completed(tx_ring);
1157         u32 tx_done_old = tx_ring->tx_stats.tx_done_old;
1158         u32 tx_pending = fm10k_get_tx_pending(tx_ring);
1159
1160         clear_check_for_tx_hang(tx_ring);
1161
1162         /* Check for a hung queue, but be thorough. This verifies
1163          * that a transmit has been completed since the previous
1164          * check AND there is at least one packet pending. By
1165          * requiring this to fail twice we avoid races with
1166          * clearing the ARMED bit and conditions where we
1167          * run the check_tx_hang logic with a transmit completion
1168          * pending but without time to complete it yet.
1169          */
1170         if (!tx_pending || (tx_done_old != tx_done)) {
1171                 /* update completed stats and continue */
1172                 tx_ring->tx_stats.tx_done_old = tx_done;
1173                 /* reset the countdown */
1174                 clear_bit(__FM10K_HANG_CHECK_ARMED, &tx_ring->state);
1175
1176                 return false;
1177         }
1178
1179         /* make sure it is true for two checks in a row */
1180         return test_and_set_bit(__FM10K_HANG_CHECK_ARMED, &tx_ring->state);
1181 }
1182
1183 /**
1184  * fm10k_tx_timeout_reset - initiate reset due to Tx timeout
1185  * @interface: driver private struct
1186  **/
1187 void fm10k_tx_timeout_reset(struct fm10k_intfc *interface)
1188 {
1189         /* Do the reset outside of interrupt context */
1190         if (!test_bit(__FM10K_DOWN, &interface->state)) {
1191                 interface->tx_timeout_count++;
1192                 interface->flags |= FM10K_FLAG_RESET_REQUESTED;
1193                 fm10k_service_event_schedule(interface);
1194         }
1195 }
1196
1197 /**
1198  * fm10k_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
1199  * @q_vector: structure containing interrupt and ring information
1200  * @tx_ring: tx ring to clean
1201  **/
1202 static bool fm10k_clean_tx_irq(struct fm10k_q_vector *q_vector,
1203                                struct fm10k_ring *tx_ring)
1204 {
1205         struct fm10k_intfc *interface = q_vector->interface;
1206         struct fm10k_tx_buffer *tx_buffer;
1207         struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
1208         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
1209         unsigned int budget = q_vector->tx.work_limit;
1210         unsigned int i = tx_ring->next_to_clean;
1211
1212         if (test_bit(__FM10K_DOWN, &interface->state))
1213                 return true;
1214
1215         tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
1216         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, i);
1217         i -= tx_ring->count;
1218
1219         do {
1220                 struct fm10k_tx_desc *eop_desc = tx_buffer->next_to_watch;
1221
1222                 /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
1223                 if (!eop_desc)
1224                         break;
1225
1226                 /* prevent any other reads prior to eop_desc */
1227                 read_barrier_depends();
1228
1229                 /* if DD is not set pending work has not been completed */
1230                 if (!(eop_desc->flags & FM10K_TXD_FLAG_DONE))
1231                         break;
1232
1233                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
1234                 tx_buffer->next_to_watch = NULL;
1235
1236                 /* update the statistics for this packet */
1237                 total_bytes += tx_buffer->bytecount;
1238                 total_packets += tx_buffer->gso_segs;
1239
1240                 /* free the skb */
1241                 dev_consume_skb_any(tx_buffer->skb);
1242
1243                 /* unmap skb header data */
1244                 dma_unmap_single(tx_ring->dev,
1245                                  dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
1246                                  dma_unmap_len(tx_buffer, len),
1247                                  DMA_TO_DEVICE);
1248
1249                 /* clear tx_buffer data */
1250                 tx_buffer->skb = NULL;
1251                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
1252
1253                 /* unmap remaining buffers */
1254                 while (tx_desc != eop_desc) {
1255                         tx_buffer++;
1256                         tx_desc++;
1257                         i++;
1258                         if (unlikely(!i)) {
1259                                 i -= tx_ring->count;
1260                                 tx_buffer = tx_ring->tx_buffer;
1261                                 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1262                         }
1263
1264                         /* unmap any remaining paged data */
1265                         if (dma_unmap_len(tx_buffer, len)) {
1266                                 dma_unmap_page(tx_ring->dev,
1267                                                dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
1268                                                dma_unmap_len(tx_buffer, len),
1269                                                DMA_TO_DEVICE);
1270                                 dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
1271                         }
1272                 }
1273
1274                 /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
1275                 tx_buffer++;
1276                 tx_desc++;
1277                 i++;
1278                 if (unlikely(!i)) {
1279                         i -= tx_ring->count;
1280                         tx_buffer = tx_ring->tx_buffer;
1281                         tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
1282                 }
1283
1284                 /* issue prefetch for next Tx descriptor */
1285                 prefetch(tx_desc);
1286
1287                 /* update budget accounting */
1288                 budget--;
1289         } while (likely(budget));
1290
1291         i += tx_ring->count;
1292         tx_ring->next_to_clean = i;
1293         u64_stats_update_begin(&tx_ring->syncp);
1294         tx_ring->stats.bytes += total_bytes;
1295         tx_ring->stats.packets += total_packets;
1296         u64_stats_update_end(&tx_ring->syncp);
1297         q_vector->tx.total_bytes += total_bytes;
1298         q_vector->tx.total_packets += total_packets;
1299
1300         if (check_for_tx_hang(tx_ring) && fm10k_check_tx_hang(tx_ring)) {
1301                 /* schedule immediate reset if we believe we hung */
1302                 struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1303
1304                 netif_err(interface, drv, tx_ring->netdev,
1305                           "Detected Tx Unit Hang\n"
1306                           "  Tx Queue             <%d>\n"
1307                           "  TDH, TDT             <%x>, <%x>\n"
1308                           "  next_to_use          <%x>\n"
1309                           "  next_to_clean        <%x>\n",
1310                           tx_ring->queue_index,
1311                           fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDH(tx_ring->reg_idx)),
1312                           fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDT(tx_ring->reg_idx)),
1313                           tx_ring->next_to_use, i);
1314
1315                 netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev,
1316                                     tx_ring->queue_index);
1317
1318                 netif_info(interface, probe, tx_ring->netdev,
1319                            "tx hang %d detected on queue %d, resetting interface\n",
1320                            interface->tx_timeout_count + 1,
1321                            tx_ring->queue_index);
1322
1323                 fm10k_tx_timeout_reset(interface);
1324
1325                 /* the netdev is about to reset, no point in enabling stuff */
1326                 return true;
1327         }
1328
1329         /* notify netdev of completed buffers */
1330         netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring),
1331                                   total_packets, total_bytes);
1332
1333 #define TX_WAKE_THRESHOLD min_t(u16, FM10K_MIN_TXD - 1, DESC_NEEDED * 2)
1334         if (unlikely(total_packets && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
1335                      (fm10k_desc_unused(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
1336                 /* Make sure that anybody stopping the queue after this
1337                  * sees the new next_to_clean.
1338                  */
1339                 smp_mb();
1340                 if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
1341                                              tx_ring->queue_index) &&
1342                     !test_bit(__FM10K_DOWN, &interface->state)) {
1343                         netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
1344                                             tx_ring->queue_index);
1345                         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
1346                 }
1347         }
1348
1349         return !!budget;
1350 }
1351
1352 /**
1353  * fm10k_update_itr - update the dynamic ITR value based on packet size
1354  *
1355  *      Stores a new ITR value based on strictly on packet size.  The
1356  *      divisors and thresholds used by this function were determined based
1357  *      on theoretical maximum wire speed and testing data, in order to
1358  *      minimize response time while increasing bulk throughput.
1359  *
1360  * @ring_container: Container for rings to have ITR updated
1361  **/
1362 static void fm10k_update_itr(struct fm10k_ring_container *ring_container)
1363 {
1364         unsigned int avg_wire_size, packets, itr_round;
1365
1366         /* Only update ITR if we are using adaptive setting */
1367         if (!ITR_IS_ADAPTIVE(ring_container->itr))
1368                 goto clear_counts;
1369
1370         packets = ring_container->total_packets;
1371         if (!packets)
1372                 goto clear_counts;
1373
1374         avg_wire_size = ring_container->total_bytes / packets;
1375
1376         /* The following is a crude approximation of:
1377          *  wmem_default / (size + overhead) = desired_pkts_per_int
1378          *  rate / bits_per_byte / (size + ethernet overhead) = pkt_rate
1379          *  (desired_pkt_rate / pkt_rate) * usecs_per_sec = ITR value
1380          *
1381          * Assuming wmem_default is 212992 and overhead is 640 bytes per
1382          * packet, (256 skb, 64 headroom, 320 shared info), we can reduce the
1383          * formula down to
1384          *
1385          *  (34 * (size + 24)) / (size + 640) = ITR
1386          *
1387          * We first do some math on the packet size and then finally bitshift
1388          * by 8 after rounding up. We also have to account for PCIe link speed
1389          * difference as ITR scales based on this.
1390          */
1391         if (avg_wire_size <= 360) {
1392                 /* Start at 250K ints/sec and gradually drop to 77K ints/sec */
1393                 avg_wire_size *= 8;
1394                 avg_wire_size += 376;
1395         } else if (avg_wire_size <= 1152) {
1396                 /* 77K ints/sec to 45K ints/sec */
1397                 avg_wire_size *= 3;
1398                 avg_wire_size += 2176;
1399         } else if (avg_wire_size <= 1920) {
1400                 /* 45K ints/sec to 38K ints/sec */
1401                 avg_wire_size += 4480;
1402         } else {
1403                 /* plateau at a limit of 38K ints/sec */
1404                 avg_wire_size = 6656;
1405         }
1406
1407         /* Perform final bitshift for division after rounding up to ensure
1408          * that the calculation will never get below a 1. The bit shift
1409          * accounts for changes in the ITR due to PCIe link speed.
1410          */
1411         itr_round = ACCESS_ONCE(ring_container->itr_scale) + 8;
1412         avg_wire_size += (1 << itr_round) - 1;
1413         avg_wire_size >>= itr_round;
1414
1415         /* write back value and retain adaptive flag */
1416         ring_container->itr = avg_wire_size | FM10K_ITR_ADAPTIVE;
1417
1418 clear_counts:
1419         ring_container->total_bytes = 0;
1420         ring_container->total_packets = 0;
1421 }
1422
1423 static void fm10k_qv_enable(struct fm10k_q_vector *q_vector)
1424 {
1425         /* Enable auto-mask and clear the current mask */
1426         u32 itr = FM10K_ITR_ENABLE;
1427
1428         /* Update Tx ITR */
1429         fm10k_update_itr(&q_vector->tx);
1430
1431         /* Update Rx ITR */
1432         fm10k_update_itr(&q_vector->rx);
1433
1434         /* Store Tx itr in timer slot 0 */
1435         itr |= (q_vector->tx.itr & FM10K_ITR_MAX);
1436
1437         /* Shift Rx itr to timer slot 1 */
1438         itr |= (q_vector->rx.itr & FM10K_ITR_MAX) << FM10K_ITR_INTERVAL1_SHIFT;
1439
1440         /* Write the final value to the ITR register */
1441         writel(itr, q_vector->itr);
1442 }
1443
1444 static int fm10k_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
1445 {
1446         struct fm10k_q_vector *q_vector =
1447                                container_of(napi, struct fm10k_q_vector, napi);
1448         struct fm10k_ring *ring;
1449         int per_ring_budget, work_done = 0;
1450         bool clean_complete = true;
1451
1452         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->tx)
1453                 clean_complete &= fm10k_clean_tx_irq(q_vector, ring);
1454
1455         /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
1456         if (budget <= 0)
1457                 return budget;
1458
1459         /* attempt to distribute budget to each queue fairly, but don't
1460          * allow the budget to go below 1 because we'll exit polling
1461          */
1462         if (q_vector->rx.count > 1)
1463                 per_ring_budget = max(budget / q_vector->rx.count, 1);
1464         else
1465                 per_ring_budget = budget;
1466
1467         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1468                 int work = fm10k_clean_rx_irq(q_vector, ring, per_ring_budget);
1469
1470                 work_done += work;
1471                 clean_complete &= !!(work < per_ring_budget);
1472         }
1473
1474         /* If all work not completed, return budget and keep polling */
1475         if (!clean_complete)
1476                 return budget;
1477
1478         /* all work done, exit the polling mode */
1479         napi_complete_done(napi, work_done);
1480
1481         /* re-enable the q_vector */
1482         fm10k_qv_enable(q_vector);
1483
1484         return 0;
1485 }
1486
1487 /**
1488  * fm10k_set_qos_queues: Allocate queues for a QOS-enabled device
1489  * @interface: board private structure to initialize
1490  *
1491  * When QoS (Quality of Service) is enabled, allocate queues for
1492  * each traffic class.  If multiqueue isn't available,then abort QoS
1493  * initialization.
1494  *
1495  * This function handles all combinations of Qos and RSS.
1496  *
1497  **/
1498 static bool fm10k_set_qos_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1499 {
1500         struct net_device *dev = interface->netdev;
1501         struct fm10k_ring_feature *f;
1502         int rss_i, i;
1503         int pcs;
1504
1505         /* Map queue offset and counts onto allocated tx queues */
1506         pcs = netdev_get_num_tc(dev);
1507
1508         if (pcs <= 1)
1509                 return false;
1510
1511         /* set QoS mask and indices */
1512         f = &interface->ring_feature[RING_F_QOS];
1513         f->indices = pcs;
1514         f->mask = (1 << fls(pcs - 1)) - 1;
1515
1516         /* determine the upper limit for our current DCB mode */
1517         rss_i = interface->hw.mac.max_queues / pcs;
1518         rss_i = 1 << (fls(rss_i) - 1);
1519
1520         /* set RSS mask and indices */
1521         f = &interface->ring_feature[RING_F_RSS];
1522         rss_i = min_t(u16, rss_i, f->limit);
1523         f->indices = rss_i;
1524         f->mask = (1 << fls(rss_i - 1)) - 1;
1525
1526         /* configure pause class to queue mapping */
1527         for (i = 0; i < pcs; i++)
1528                 netdev_set_tc_queue(dev, i, rss_i, rss_i * i);
1529
1530         interface->num_rx_queues = rss_i * pcs;
1531         interface->num_tx_queues = rss_i * pcs;
1532
1533         return true;
1534 }
1535
1536 /**
1537  * fm10k_set_rss_queues: Allocate queues for RSS
1538  * @interface: board private structure to initialize
1539  *
1540  * This is our "base" multiqueue mode.  RSS (Receive Side Scaling) will try
1541  * to allocate one Rx queue per CPU, and if available, one Tx queue per CPU.
1542  *
1543  **/
1544 static bool fm10k_set_rss_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1545 {
1546         struct fm10k_ring_feature *f;
1547         u16 rss_i;
1548
1549         f = &interface->ring_feature[RING_F_RSS];
1550         rss_i = min_t(u16, interface->hw.mac.max_queues, f->limit);
1551
1552         /* record indices and power of 2 mask for RSS */
1553         f->indices = rss_i;
1554         f->mask = (1 << fls(rss_i - 1)) - 1;
1555
1556         interface->num_rx_queues = rss_i;
1557         interface->num_tx_queues = rss_i;
1558
1559         return true;
1560 }
1561
1562 /**
1563  * fm10k_set_num_queues: Allocate queues for device, feature dependent
1564  * @interface: board private structure to initialize
1565  *
1566  * This is the top level queue allocation routine.  The order here is very
1567  * important, starting with the "most" number of features turned on at once,
1568  * and ending with the smallest set of features.  This way large combinations
1569  * can be allocated if they're turned on, and smaller combinations are the
1570  * fallthrough conditions.
1571  *
1572  **/
1573 static void fm10k_set_num_queues(struct fm10k_intfc *interface)
1574 {
1575         /* Start with base case */
1576         interface->num_rx_queues = 1;
1577         interface->num_tx_queues = 1;
1578
1579         if (fm10k_set_qos_queues(interface))
1580                 return;
1581
1582         fm10k_set_rss_queues(interface);
1583 }
1584
1585 /**
1586  * fm10k_alloc_q_vector - Allocate memory for a single interrupt vector
1587  * @interface: board private structure to initialize
1588  * @v_count: q_vectors allocated on interface, used for ring interleaving
1589  * @v_idx: index of vector in interface struct
1590  * @txr_count: total number of Tx rings to allocate
1591  * @txr_idx: index of first Tx ring to allocate
1592  * @rxr_count: total number of Rx rings to allocate
1593  * @rxr_idx: index of first Rx ring to allocate
1594  *
1595  * We allocate one q_vector.  If allocation fails we return -ENOMEM.
1596  **/
1597 static int fm10k_alloc_q_vector(struct fm10k_intfc *interface,
1598                                 unsigned int v_count, unsigned int v_idx,
1599                                 unsigned int txr_count, unsigned int txr_idx,
1600                                 unsigned int rxr_count, unsigned int rxr_idx)
1601 {
1602         struct fm10k_q_vector *q_vector;
1603         struct fm10k_ring *ring;
1604         int ring_count, size;
1605
1606         ring_count = txr_count + rxr_count;
1607         size = sizeof(struct fm10k_q_vector) +
1608                (sizeof(struct fm10k_ring) * ring_count);
1609
1610         /* allocate q_vector and rings */
1611         q_vector = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
1612         if (!q_vector)
1613                 return -ENOMEM;
1614
1615         /* initialize NAPI */
1616         netif_napi_add(interface->netdev, &q_vector->napi,
1617                        fm10k_poll, NAPI_POLL_WEIGHT);
1618
1619         /* tie q_vector and interface together */
1620         interface->q_vector[v_idx] = q_vector;
1621         q_vector->interface = interface;
1622         q_vector->v_idx = v_idx;
1623
1624         /* initialize pointer to rings */
1625         ring = q_vector->ring;
1626
1627         /* save Tx ring container info */
1628         q_vector->tx.ring = ring;
1629         q_vector->tx.work_limit = FM10K_DEFAULT_TX_WORK;
1630         q_vector->tx.itr = interface->tx_itr;
1631         q_vector->tx.itr_scale = interface->hw.mac.itr_scale;
1632         q_vector->tx.count = txr_count;
1633
1634         while (txr_count) {
1635                 /* assign generic ring traits */
1636                 ring->dev = &interface->pdev->dev;
1637                 ring->netdev = interface->netdev;
1638
1639                 /* configure backlink on ring */
1640                 ring->q_vector = q_vector;
1641
1642                 /* apply Tx specific ring traits */
1643                 ring->count = interface->tx_ring_count;
1644                 ring->queue_index = txr_idx;
1645
1646                 /* assign ring to interface */
1647                 interface->tx_ring[txr_idx] = ring;
1648
1649                 /* update count and index */
1650                 txr_count--;
1651                 txr_idx += v_count;
1652
1653                 /* push pointer to next ring */
1654                 ring++;
1655         }
1656
1657         /* save Rx ring container info */
1658         q_vector->rx.ring = ring;
1659         q_vector->rx.itr = interface->rx_itr;
1660         q_vector->rx.itr_scale = interface->hw.mac.itr_scale;
1661         q_vector->rx.count = rxr_count;
1662
1663         while (rxr_count) {
1664                 /* assign generic ring traits */
1665                 ring->dev = &interface->pdev->dev;
1666                 ring->netdev = interface->netdev;
1667                 rcu_assign_pointer(ring->l2_accel, interface->l2_accel);
1668
1669                 /* configure backlink on ring */
1670                 ring->q_vector = q_vector;
1671
1672                 /* apply Rx specific ring traits */
1673                 ring->count = interface->rx_ring_count;
1674                 ring->queue_index = rxr_idx;
1675
1676                 /* assign ring to interface */
1677                 interface->rx_ring[rxr_idx] = ring;
1678
1679                 /* update count and index */
1680                 rxr_count--;
1681                 rxr_idx += v_count;
1682
1683                 /* push pointer to next ring */
1684                 ring++;
1685         }
1686
1687         fm10k_dbg_q_vector_init(q_vector);
1688
1689         return 0;
1690 }
1691
1692 /**
1693  * fm10k_free_q_vector - Free memory allocated for specific interrupt vector
1694  * @interface: board private structure to initialize
1695  * @v_idx: Index of vector to be freed
1696  *
1697  * This function frees the memory allocated to the q_vector.  In addition if
1698  * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
1699  * to freeing the q_vector.
1700  **/
1701 static void fm10k_free_q_vector(struct fm10k_intfc *interface, int v_idx)
1702 {
1703         struct fm10k_q_vector *q_vector = interface->q_vector[v_idx];
1704         struct fm10k_ring *ring;
1705
1706         fm10k_dbg_q_vector_exit(q_vector);
1707
1708         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->tx)
1709                 interface->tx_ring[ring->queue_index] = NULL;
1710
1711         fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->rx)
1712                 interface->rx_ring[ring->queue_index] = NULL;
1713
1714         interface->q_vector[v_idx] = NULL;
1715         netif_napi_del(&q_vector->napi);
1716         kfree_rcu(q_vector, rcu);
1717 }
1718
1719 /**
1720  * fm10k_alloc_q_vectors - Allocate memory for interrupt vectors
1721  * @interface: board private structure to initialize
1722  *
1723  * We allocate one q_vector per queue interrupt.  If allocation fails we
1724  * return -ENOMEM.
1725  **/
1726 static int fm10k_alloc_q_vectors(struct fm10k_intfc *interface)
1727 {
1728         unsigned int q_vectors = interface->num_q_vectors;
1729         unsigned int rxr_remaining = interface->num_rx_queues;
1730         unsigned int txr_remaining = interface->num_tx_queues;
1731         unsigned int rxr_idx = 0, txr_idx = 0, v_idx = 0;
1732         int err;
1733
1734         if (q_vectors >= (rxr_remaining + txr_remaining)) {
1735                 for (; rxr_remaining; v_idx++) {
1736                         err = fm10k_alloc_q_vector(interface, q_vectors, v_idx,
1737                                                    0, 0, 1, rxr_idx);
1738                         if (err)
1739                                 goto err_out;
1740
1741                         /* update counts and index */
1742                         rxr_remaining--;
1743                         rxr_idx++;
1744                 }
1745         }
1746
1747         for (; v_idx < q_vectors; v_idx++) {
1748                 int rqpv = DIV_ROUND_UP(rxr_remaining, q_vectors - v_idx);
1749                 int tqpv = DIV_ROUND_UP(txr_remaining, q_vectors - v_idx);
1750
1751                 err = fm10k_alloc_q_vector(interface, q_vectors, v_idx,
1752                                            tqpv, txr_idx,
1753                                            rqpv, rxr_idx);
1754
1755                 if (err)
1756                         goto err_out;
1757
1758                 /* update counts and index */
1759                 rxr_remaining -= rqpv;
1760                 txr_remaining -= tqpv;
1761                 rxr_idx++;
1762                 txr_idx++;
1763         }
1764
1765         return 0;
1766
1767 err_out:
1768         interface->num_tx_queues = 0;
1769         interface->num_rx_queues = 0;
1770         interface->num_q_vectors = 0;
1771
1772         while (v_idx--)
1773                 fm10k_free_q_vector(interface, v_idx);
1774
1775         return -ENOMEM;
1776 }
1777
1778 /**
1779  * fm10k_free_q_vectors - Free memory allocated for interrupt vectors
1780  * @interface: board private structure to initialize
1781  *
1782  * This function frees the memory allocated to the q_vectors.  In addition if
1783  * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
1784  * to freeing the q_vector.
1785  **/
1786 static void fm10k_free_q_vectors(struct fm10k_intfc *interface)
1787 {
1788         int v_idx = interface->num_q_vectors;
1789
1790         interface->num_tx_queues = 0;
1791         interface->num_rx_queues = 0;
1792         interface->num_q_vectors = 0;
1793
1794         while (v_idx--)
1795                 fm10k_free_q_vector(interface, v_idx);
1796 }
1797
1798 /**
1799  * f10k_reset_msix_capability - reset MSI-X capability
1800  * @interface: board private structure to initialize
1801  *
1802  * Reset the MSI-X capability back to its starting state
1803  **/
1804 static void fm10k_reset_msix_capability(struct fm10k_intfc *interface)
1805 {
1806         pci_disable_msix(interface->pdev);
1807         kfree(interface->msix_entries);
1808         interface->msix_entries = NULL;
1809 }
1810
1811 /**
1812  * f10k_init_msix_capability - configure MSI-X capability
1813  * @interface: board private structure to initialize
1814  *
1815  * Attempt to configure the interrupts using the best available
1816  * capabilities of the hardware and the kernel.
1817  **/
1818 static int fm10k_init_msix_capability(struct fm10k_intfc *interface)
1819 {
1820         struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
1821         int v_budget, vector;
1822
1823         /* It's easy to be greedy for MSI-X vectors, but it really
1824          * doesn't do us much good if we have a lot more vectors
1825          * than CPU's.  So let's be conservative and only ask for
1826          * (roughly) the same number of vectors as there are CPU's.
1827          * the default is to use pairs of vectors
1828          */
1829         v_budget = max(interface->num_rx_queues, interface->num_tx_queues);
1830         v_budget = min_t(u16, v_budget, num_online_cpus());
1831
1832         /* account for vectors not related to queues */
1833         v_budget += NON_Q_VECTORS(hw);
1834
1835         /* At the same time, hardware can only support a maximum of
1836          * hw.mac->max_msix_vectors vectors.  With features
1837          * such as RSS and VMDq, we can easily surpass the number of Rx and Tx
1838          * descriptor queues supported by our device.  Thus, we cap it off in
1839          * those rare cases where the cpu count also exceeds our vector limit.
1840          */
1841         v_budget = min_t(int, v_budget, hw->mac.max_msix_vectors);
1842
1843         /* A failure in MSI-X entry allocation is fatal. */
1844         interface->msix_entries = kcalloc(v_budget, sizeof(struct msix_entry),
1845                                           GFP_KERNEL);
1846         if (!interface->msix_entries)
1847                 return -ENOMEM;
1848
1849         /* populate entry values */
1850         for (vector = 0; vector < v_budget; vector++)
1851                 interface->msix_entries[vector].entry = vector;
1852
1853         /* Attempt to enable MSI-X with requested value */
1854         v_budget = pci_enable_msix_range(interface->pdev,
1855                                          interface->msix_entries,
1856                                          MIN_MSIX_COUNT(hw),
1857                                          v_budget);
1858         if (v_budget < 0) {
1859                 kfree(interface->msix_entries);
1860                 interface->msix_entries = NULL;
1861                 return -ENOMEM;
1862         }
1863
1864         /* record the number of queues available for q_vectors */
1865         interface->num_q_vectors = v_budget - NON_Q_VECTORS(hw);
1866
1867         return 0;
1868 }
1869
1870 /**
1871  * fm10k_cache_ring_qos - Descriptor ring to register mapping for QoS
1872  * @interface: Interface structure continaining rings and devices
1873  *
1874  * Cache the descriptor ring offsets for Qos
1875  **/
1876 static bool fm10k_cache_ring_qos(struct fm10k_intfc *interface)
1877 {
1878         struct net_device *dev = interface->netdev;
1879         int pc, offset, rss_i, i, q_idx;
1880         u16 pc_stride = interface->ring_feature[RING_F_QOS].mask + 1;
1881         u8 num_pcs = netdev_get_num_tc(dev);
1882
1883         if (num_pcs <= 1)
1884                 return false;
1885
1886         rss_i = interface->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
1887
1888         for (pc = 0, offset = 0; pc < num_pcs; pc++, offset += rss_i) {
1889                 q_idx = pc;
1890                 for (i = 0; i < rss_i; i++) {
1891                         interface->tx_ring[offset + i]->reg_idx = q_idx;
1892                         interface->tx_ring[offset + i]->qos_pc = pc;
1893                         interface->rx_ring[offset + i]->reg_idx = q_idx;
1894                         interface->rx_ring[offset + i]->qos_pc = pc;
1895                         q_idx += pc_stride;
1896                 }
1897         }
1898
1899         return true;
1900 }
1901
1902 /**
1903  * fm10k_cache_ring_rss - Descriptor ring to register mapping for RSS
1904  * @interface: Interface structure continaining rings and devices
1905  *
1906  * Cache the descriptor ring offsets for RSS
1907  **/
1908 static void fm10k_cache_ring_rss(struct fm10k_intfc *interface)
1909 {
1910         int i;
1911
1912         for (i = 0; i < interface->num_rx_queues; i++)
1913                 interface->rx_ring[i]->reg_idx = i;
1914
1915         for (i = 0; i < interface->num_tx_queues; i++)
1916                 interface->tx_ring[i]->reg_idx = i;
1917 }
1918
1919 /**
1920  * fm10k_assign_rings - Map rings to network devices
1921  * @interface: Interface structure containing rings and devices
1922  *
1923  * This function is meant to go though and configure both the network
1924  * devices so that they contain rings, and configure the rings so that
1925  * they function with their network devices.
1926  **/
1927 static void fm10k_assign_rings(struct fm10k_intfc *interface)
1928 {
1929         if (fm10k_cache_ring_qos(interface))
1930                 return;
1931
1932         fm10k_cache_ring_rss(interface);
1933 }
1934
1935 static void fm10k_init_reta(struct fm10k_intfc *interface)
1936 {
1937         u16 i, rss_i = interface->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
1938         u32 reta, base;
1939
1940         /* If the Rx flow indirection table has been configured manually, we
1941          * need to maintain it when possible.
1942          */
1943         if (netif_is_rxfh_configured(interface->netdev)) {
1944                 for (i = FM10K_RETA_SIZE; i--;) {
1945                         reta = interface->reta[i];
1946                         if ((((reta << 24) >> 24) < rss_i) &&
1947                             (((reta << 16) >> 24) < rss_i) &&
1948                             (((reta <<  8) >> 24) < rss_i) &&
1949                             (((reta)       >> 24) < rss_i))
1950                                 continue;
1951
1952                         /* this should never happen */
1953                         dev_err(&interface->pdev->dev,
1954                                 "RSS indirection table assigned flows out of queue bounds. Reconfiguring.\n");
1955                         goto repopulate_reta;
1956                 }
1957
1958                 /* do nothing if all of the elements are in bounds */
1959                 return;
1960         }
1961
1962 repopulate_reta:
1963         /* Populate the redirection table 4 entries at a time.  To do this
1964          * we are generating the results for n and n+2 and then interleaving
1965          * those with the results with n+1 and n+3.
1966          */
1967         for (i = FM10K_RETA_SIZE; i--;) {
1968                 /* first pass generates n and n+2 */
1969                 base = ((i * 0x00040004) + 0x00020000) * rss_i;
1970                 reta = (base & 0x3F803F80) >> 7;
1971
1972                 /* second pass generates n+1 and n+3 */
1973                 base += 0x00010001 * rss_i;
1974                 reta |= (base & 0x3F803F80) << 1;
1975
1976                 interface->reta[i] = reta;
1977         }
1978 }
1979
1980 /**
1981  * fm10k_init_queueing_scheme - Determine proper queueing scheme
1982  * @interface: board private structure to initialize
1983  *
1984  * We determine which queueing scheme to use based on...
1985  * - Hardware queue count (num_*_queues)
1986  *   - defined by miscellaneous hardware support/features (RSS, etc.)
1987  **/
1988 int fm10k_init_queueing_scheme(struct fm10k_intfc *interface)
1989 {
1990         int err;
1991
1992         /* Number of supported queues */
1993         fm10k_set_num_queues(interface);
1994
1995         /* Configure MSI-X capability */
1996         err = fm10k_init_msix_capability(interface);
1997         if (err) {
1998                 dev_err(&interface->pdev->dev,
1999                         "Unable to initialize MSI-X capability\n");
2000                 return err;
2001         }
2002
2003         /* Allocate memory for queues */
2004         err = fm10k_alloc_q_vectors(interface);
2005         if (err) {
2006                 fm10k_reset_msix_capability(interface);
2007                 return err;
2008         }
2009
2010         /* Map rings to devices, and map devices to physical queues */
2011         fm10k_assign_rings(interface);
2012
2013         /* Initialize RSS redirection table */
2014         fm10k_init_reta(interface);
2015
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 /**
2020  * fm10k_clear_queueing_scheme - Clear the current queueing scheme settings
2021  * @interface: board private structure to clear queueing scheme on
2022  *
2023  * We go through and clear queueing specific resources and reset the structure
2024  * to pre-load conditions
2025  **/
2026 void fm10k_clear_queueing_scheme(struct fm10k_intfc *interface)
2027 {
2028         fm10k_free_q_vectors(interface);
2029         fm10k_reset_msix_capability(interface);
2030 }