Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/netdev/net
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / net / ethernet / intel / ice / ice_txrx.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2018, Intel Corporation. */
3
4 /* The driver transmit and receive code */
5
6 #include <linux/prefetch.h>
7 #include <linux/mm.h>
8 #include <linux/bpf_trace.h>
9 #include <net/xdp.h>
10 #include "ice_txrx_lib.h"
11 #include "ice_lib.h"
12 #include "ice.h"
13 #include "ice_trace.h"
14 #include "ice_dcb_lib.h"
15 #include "ice_xsk.h"
16
17 #define ICE_RX_HDR_SIZE         256
18
19 #define FDIR_DESC_RXDID 0x40
20 #define ICE_FDIR_CLEAN_DELAY 10
21
22 /**
23  * ice_prgm_fdir_fltr - Program a Flow Director filter
24  * @vsi: VSI to send dummy packet
25  * @fdir_desc: flow director descriptor
26  * @raw_packet: allocated buffer for flow director
27  */
28 int
29 ice_prgm_fdir_fltr(struct ice_vsi *vsi, struct ice_fltr_desc *fdir_desc,
30                    u8 *raw_packet)
31 {
32         struct ice_tx_buf *tx_buf, *first;
33         struct ice_fltr_desc *f_desc;
34         struct ice_tx_desc *tx_desc;
35         struct ice_ring *tx_ring;
36         struct device *dev;
37         dma_addr_t dma;
38         u32 td_cmd;
39         u16 i;
40
41         /* VSI and Tx ring */
42         if (!vsi)
43                 return -ENOENT;
44         tx_ring = vsi->tx_rings[0];
45         if (!tx_ring || !tx_ring->desc)
46                 return -ENOENT;
47         dev = tx_ring->dev;
48
49         /* we are using two descriptors to add/del a filter and we can wait */
50         for (i = ICE_FDIR_CLEAN_DELAY; ICE_DESC_UNUSED(tx_ring) < 2; i--) {
51                 if (!i)
52                         return -EAGAIN;
53                 msleep_interruptible(1);
54         }
55
56         dma = dma_map_single(dev, raw_packet, ICE_FDIR_MAX_RAW_PKT_SIZE,
57                              DMA_TO_DEVICE);
58
59         if (dma_mapping_error(dev, dma))
60                 return -EINVAL;
61
62         /* grab the next descriptor */
63         i = tx_ring->next_to_use;
64         first = &tx_ring->tx_buf[i];
65         f_desc = ICE_TX_FDIRDESC(tx_ring, i);
66         memcpy(f_desc, fdir_desc, sizeof(*f_desc));
67
68         i++;
69         i = (i < tx_ring->count) ? i : 0;
70         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, i);
71         tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
72
73         i++;
74         tx_ring->next_to_use = (i < tx_ring->count) ? i : 0;
75
76         memset(tx_buf, 0, sizeof(*tx_buf));
77         dma_unmap_len_set(tx_buf, len, ICE_FDIR_MAX_RAW_PKT_SIZE);
78         dma_unmap_addr_set(tx_buf, dma, dma);
79
80         tx_desc->buf_addr = cpu_to_le64(dma);
81         td_cmd = ICE_TXD_LAST_DESC_CMD | ICE_TX_DESC_CMD_DUMMY |
82                  ICE_TX_DESC_CMD_RE;
83
84         tx_buf->tx_flags = ICE_TX_FLAGS_DUMMY_PKT;
85         tx_buf->raw_buf = raw_packet;
86
87         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
88                 ice_build_ctob(td_cmd, 0, ICE_FDIR_MAX_RAW_PKT_SIZE, 0);
89
90         /* Force memory write to complete before letting h/w know
91          * there are new descriptors to fetch.
92          */
93         wmb();
94
95         /* mark the data descriptor to be watched */
96         first->next_to_watch = tx_desc;
97
98         writel(tx_ring->next_to_use, tx_ring->tail);
99
100         return 0;
101 }
102
103 /**
104  * ice_unmap_and_free_tx_buf - Release a Tx buffer
105  * @ring: the ring that owns the buffer
106  * @tx_buf: the buffer to free
107  */
108 static void
109 ice_unmap_and_free_tx_buf(struct ice_ring *ring, struct ice_tx_buf *tx_buf)
110 {
111         if (tx_buf->skb) {
112                 if (tx_buf->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_DUMMY_PKT)
113                         devm_kfree(ring->dev, tx_buf->raw_buf);
114                 else if (ice_ring_is_xdp(ring))
115                         page_frag_free(tx_buf->raw_buf);
116                 else
117                         dev_kfree_skb_any(tx_buf->skb);
118                 if (dma_unmap_len(tx_buf, len))
119                         dma_unmap_single(ring->dev,
120                                          dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
121                                          dma_unmap_len(tx_buf, len),
122                                          DMA_TO_DEVICE);
123         } else if (dma_unmap_len(tx_buf, len)) {
124                 dma_unmap_page(ring->dev,
125                                dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
126                                dma_unmap_len(tx_buf, len),
127                                DMA_TO_DEVICE);
128         }
129
130         tx_buf->next_to_watch = NULL;
131         tx_buf->skb = NULL;
132         dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
133         /* tx_buf must be completely set up in the transmit path */
134 }
135
136 static struct netdev_queue *txring_txq(const struct ice_ring *ring)
137 {
138         return netdev_get_tx_queue(ring->netdev, ring->q_index);
139 }
140
141 /**
142  * ice_clean_tx_ring - Free any empty Tx buffers
143  * @tx_ring: ring to be cleaned
144  */
145 void ice_clean_tx_ring(struct ice_ring *tx_ring)
146 {
147         u16 i;
148
149         if (ice_ring_is_xdp(tx_ring) && tx_ring->xsk_pool) {
150                 ice_xsk_clean_xdp_ring(tx_ring);
151                 goto tx_skip_free;
152         }
153
154         /* ring already cleared, nothing to do */
155         if (!tx_ring->tx_buf)
156                 return;
157
158         /* Free all the Tx ring sk_buffs */
159         for (i = 0; i < tx_ring->count; i++)
160                 ice_unmap_and_free_tx_buf(tx_ring, &tx_ring->tx_buf[i]);
161
162 tx_skip_free:
163         memset(tx_ring->tx_buf, 0, sizeof(*tx_ring->tx_buf) * tx_ring->count);
164
165         /* Zero out the descriptor ring */
166         memset(tx_ring->desc, 0, tx_ring->size);
167
168         tx_ring->next_to_use = 0;
169         tx_ring->next_to_clean = 0;
170
171         if (!tx_ring->netdev)
172                 return;
173
174         /* cleanup Tx queue statistics */
175         netdev_tx_reset_queue(txring_txq(tx_ring));
176 }
177
178 /**
179  * ice_free_tx_ring - Free Tx resources per queue
180  * @tx_ring: Tx descriptor ring for a specific queue
181  *
182  * Free all transmit software resources
183  */
184 void ice_free_tx_ring(struct ice_ring *tx_ring)
185 {
186         ice_clean_tx_ring(tx_ring);
187         devm_kfree(tx_ring->dev, tx_ring->tx_buf);
188         tx_ring->tx_buf = NULL;
189
190         if (tx_ring->desc) {
191                 dmam_free_coherent(tx_ring->dev, tx_ring->size,
192                                    tx_ring->desc, tx_ring->dma);
193                 tx_ring->desc = NULL;
194         }
195 }
196
197 /**
198  * ice_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
199  * @tx_ring: Tx ring to clean
200  * @napi_budget: Used to determine if we are in netpoll
201  *
202  * Returns true if there's any budget left (e.g. the clean is finished)
203  */
204 static bool ice_clean_tx_irq(struct ice_ring *tx_ring, int napi_budget)
205 {
206         unsigned int total_bytes = 0, total_pkts = 0;
207         unsigned int budget = ICE_DFLT_IRQ_WORK;
208         struct ice_vsi *vsi = tx_ring->vsi;
209         s16 i = tx_ring->next_to_clean;
210         struct ice_tx_desc *tx_desc;
211         struct ice_tx_buf *tx_buf;
212
213         tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
214         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, i);
215         i -= tx_ring->count;
216
217         prefetch(&vsi->state);
218
219         do {
220                 struct ice_tx_desc *eop_desc = tx_buf->next_to_watch;
221
222                 /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
223                 if (!eop_desc)
224                         break;
225
226                 smp_rmb();      /* prevent any other reads prior to eop_desc */
227
228                 ice_trace(clean_tx_irq, tx_ring, tx_desc, tx_buf);
229                 /* if the descriptor isn't done, no work yet to do */
230                 if (!(eop_desc->cmd_type_offset_bsz &
231                       cpu_to_le64(ICE_TX_DESC_DTYPE_DESC_DONE)))
232                         break;
233
234                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
235                 tx_buf->next_to_watch = NULL;
236
237                 /* update the statistics for this packet */
238                 total_bytes += tx_buf->bytecount;
239                 total_pkts += tx_buf->gso_segs;
240
241                 if (ice_ring_is_xdp(tx_ring))
242                         page_frag_free(tx_buf->raw_buf);
243                 else
244                         /* free the skb */
245                         napi_consume_skb(tx_buf->skb, napi_budget);
246
247                 /* unmap skb header data */
248                 dma_unmap_single(tx_ring->dev,
249                                  dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
250                                  dma_unmap_len(tx_buf, len),
251                                  DMA_TO_DEVICE);
252
253                 /* clear tx_buf data */
254                 tx_buf->skb = NULL;
255                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
256
257                 /* unmap remaining buffers */
258                 while (tx_desc != eop_desc) {
259                         ice_trace(clean_tx_irq_unmap, tx_ring, tx_desc, tx_buf);
260                         tx_buf++;
261                         tx_desc++;
262                         i++;
263                         if (unlikely(!i)) {
264                                 i -= tx_ring->count;
265                                 tx_buf = tx_ring->tx_buf;
266                                 tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
267                         }
268
269                         /* unmap any remaining paged data */
270                         if (dma_unmap_len(tx_buf, len)) {
271                                 dma_unmap_page(tx_ring->dev,
272                                                dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
273                                                dma_unmap_len(tx_buf, len),
274                                                DMA_TO_DEVICE);
275                                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
276                         }
277                 }
278                 ice_trace(clean_tx_irq_unmap_eop, tx_ring, tx_desc, tx_buf);
279
280                 /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
281                 tx_buf++;
282                 tx_desc++;
283                 i++;
284                 if (unlikely(!i)) {
285                         i -= tx_ring->count;
286                         tx_buf = tx_ring->tx_buf;
287                         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
288                 }
289
290                 prefetch(tx_desc);
291
292                 /* update budget accounting */
293                 budget--;
294         } while (likely(budget));
295
296         i += tx_ring->count;
297         tx_ring->next_to_clean = i;
298
299         ice_update_tx_ring_stats(tx_ring, total_pkts, total_bytes);
300
301         if (ice_ring_is_xdp(tx_ring))
302                 return !!budget;
303
304         netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring), total_pkts,
305                                   total_bytes);
306
307 #define TX_WAKE_THRESHOLD ((s16)(DESC_NEEDED * 2))
308         if (unlikely(total_pkts && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
309                      (ICE_DESC_UNUSED(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
310                 /* Make sure that anybody stopping the queue after this
311                  * sees the new next_to_clean.
312                  */
313                 smp_mb();
314                 if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
315                                              tx_ring->q_index) &&
316                     !test_bit(ICE_VSI_DOWN, vsi->state)) {
317                         netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
318                                             tx_ring->q_index);
319                         ++tx_ring->tx_stats.restart_q;
320                 }
321         }
322
323         return !!budget;
324 }
325
326 /**
327  * ice_setup_tx_ring - Allocate the Tx descriptors
328  * @tx_ring: the Tx ring to set up
329  *
330  * Return 0 on success, negative on error
331  */
332 int ice_setup_tx_ring(struct ice_ring *tx_ring)
333 {
334         struct device *dev = tx_ring->dev;
335
336         if (!dev)
337                 return -ENOMEM;
338
339         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
340         WARN_ON(tx_ring->tx_buf);
341         tx_ring->tx_buf =
342                 devm_kzalloc(dev, sizeof(*tx_ring->tx_buf) * tx_ring->count,
343                              GFP_KERNEL);
344         if (!tx_ring->tx_buf)
345                 return -ENOMEM;
346
347         /* round up to nearest page */
348         tx_ring->size = ALIGN(tx_ring->count * sizeof(struct ice_tx_desc),
349                               PAGE_SIZE);
350         tx_ring->desc = dmam_alloc_coherent(dev, tx_ring->size, &tx_ring->dma,
351                                             GFP_KERNEL);
352         if (!tx_ring->desc) {
353                 dev_err(dev, "Unable to allocate memory for the Tx descriptor ring, size=%d\n",
354                         tx_ring->size);
355                 goto err;
356         }
357
358         tx_ring->next_to_use = 0;
359         tx_ring->next_to_clean = 0;
360         tx_ring->tx_stats.prev_pkt = -1;
361         return 0;
362
363 err:
364         devm_kfree(dev, tx_ring->tx_buf);
365         tx_ring->tx_buf = NULL;
366         return -ENOMEM;
367 }
368
369 /**
370  * ice_clean_rx_ring - Free Rx buffers
371  * @rx_ring: ring to be cleaned
372  */
373 void ice_clean_rx_ring(struct ice_ring *rx_ring)
374 {
375         struct device *dev = rx_ring->dev;
376         u16 i;
377
378         /* ring already cleared, nothing to do */
379         if (!rx_ring->rx_buf)
380                 return;
381
382         if (rx_ring->skb) {
383                 dev_kfree_skb(rx_ring->skb);
384                 rx_ring->skb = NULL;
385         }
386
387         if (rx_ring->xsk_pool) {
388                 ice_xsk_clean_rx_ring(rx_ring);
389                 goto rx_skip_free;
390         }
391
392         /* Free all the Rx ring sk_buffs */
393         for (i = 0; i < rx_ring->count; i++) {
394                 struct ice_rx_buf *rx_buf = &rx_ring->rx_buf[i];
395
396                 if (!rx_buf->page)
397                         continue;
398
399                 /* Invalidate cache lines that may have been written to by
400                  * device so that we avoid corrupting memory.
401                  */
402                 dma_sync_single_range_for_cpu(dev, rx_buf->dma,
403                                               rx_buf->page_offset,
404                                               rx_ring->rx_buf_len,
405                                               DMA_FROM_DEVICE);
406
407                 /* free resources associated with mapping */
408                 dma_unmap_page_attrs(dev, rx_buf->dma, ice_rx_pg_size(rx_ring),
409                                      DMA_FROM_DEVICE, ICE_RX_DMA_ATTR);
410                 __page_frag_cache_drain(rx_buf->page, rx_buf->pagecnt_bias);
411
412                 rx_buf->page = NULL;
413                 rx_buf->page_offset = 0;
414         }
415
416 rx_skip_free:
417         memset(rx_ring->rx_buf, 0, sizeof(*rx_ring->rx_buf) * rx_ring->count);
418
419         /* Zero out the descriptor ring */
420         memset(rx_ring->desc, 0, rx_ring->size);
421
422         rx_ring->next_to_alloc = 0;
423         rx_ring->next_to_clean = 0;
424         rx_ring->next_to_use = 0;
425 }
426
427 /**
428  * ice_free_rx_ring - Free Rx resources
429  * @rx_ring: ring to clean the resources from
430  *
431  * Free all receive software resources
432  */
433 void ice_free_rx_ring(struct ice_ring *rx_ring)
434 {
435         ice_clean_rx_ring(rx_ring);
436         if (rx_ring->vsi->type == ICE_VSI_PF)
437                 if (xdp_rxq_info_is_reg(&rx_ring->xdp_rxq))
438                         xdp_rxq_info_unreg(&rx_ring->xdp_rxq);
439         rx_ring->xdp_prog = NULL;
440         devm_kfree(rx_ring->dev, rx_ring->rx_buf);
441         rx_ring->rx_buf = NULL;
442
443         if (rx_ring->desc) {
444                 dmam_free_coherent(rx_ring->dev, rx_ring->size,
445                                    rx_ring->desc, rx_ring->dma);
446                 rx_ring->desc = NULL;
447         }
448 }
449
450 /**
451  * ice_setup_rx_ring - Allocate the Rx descriptors
452  * @rx_ring: the Rx ring to set up
453  *
454  * Return 0 on success, negative on error
455  */
456 int ice_setup_rx_ring(struct ice_ring *rx_ring)
457 {
458         struct device *dev = rx_ring->dev;
459
460         if (!dev)
461                 return -ENOMEM;
462
463         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
464         WARN_ON(rx_ring->rx_buf);
465         rx_ring->rx_buf =
466                 devm_kzalloc(dev, sizeof(*rx_ring->rx_buf) * rx_ring->count,
467                              GFP_KERNEL);
468         if (!rx_ring->rx_buf)
469                 return -ENOMEM;
470
471         /* round up to nearest page */
472         rx_ring->size = ALIGN(rx_ring->count * sizeof(union ice_32byte_rx_desc),
473                               PAGE_SIZE);
474         rx_ring->desc = dmam_alloc_coherent(dev, rx_ring->size, &rx_ring->dma,
475                                             GFP_KERNEL);
476         if (!rx_ring->desc) {
477                 dev_err(dev, "Unable to allocate memory for the Rx descriptor ring, size=%d\n",
478                         rx_ring->size);
479                 goto err;
480         }
481
482         rx_ring->next_to_use = 0;
483         rx_ring->next_to_clean = 0;
484
485         if (ice_is_xdp_ena_vsi(rx_ring->vsi))
486                 WRITE_ONCE(rx_ring->xdp_prog, rx_ring->vsi->xdp_prog);
487
488         if (rx_ring->vsi->type == ICE_VSI_PF &&
489             !xdp_rxq_info_is_reg(&rx_ring->xdp_rxq))
490                 if (xdp_rxq_info_reg(&rx_ring->xdp_rxq, rx_ring->netdev,
491                                      rx_ring->q_index, rx_ring->q_vector->napi.napi_id))
492                         goto err;
493         return 0;
494
495 err:
496         devm_kfree(dev, rx_ring->rx_buf);
497         rx_ring->rx_buf = NULL;
498         return -ENOMEM;
499 }
500
501 static unsigned int
502 ice_rx_frame_truesize(struct ice_ring *rx_ring, unsigned int __maybe_unused size)
503 {
504         unsigned int truesize;
505
506 #if (PAGE_SIZE < 8192)
507         truesize = ice_rx_pg_size(rx_ring) / 2; /* Must be power-of-2 */
508 #else
509         truesize = rx_ring->rx_offset ?
510                 SKB_DATA_ALIGN(rx_ring->rx_offset + size) +
511                 SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info)) :
512                 SKB_DATA_ALIGN(size);
513 #endif
514         return truesize;
515 }
516
517 /**
518  * ice_run_xdp - Executes an XDP program on initialized xdp_buff
519  * @rx_ring: Rx ring
520  * @xdp: xdp_buff used as input to the XDP program
521  * @xdp_prog: XDP program to run
522  *
523  * Returns any of ICE_XDP_{PASS, CONSUMED, TX, REDIR}
524  */
525 static int
526 ice_run_xdp(struct ice_ring *rx_ring, struct xdp_buff *xdp,
527             struct bpf_prog *xdp_prog)
528 {
529         struct ice_ring *xdp_ring;
530         int err, result;
531         u32 act;
532
533         act = bpf_prog_run_xdp(xdp_prog, xdp);
534         switch (act) {
535         case XDP_PASS:
536                 return ICE_XDP_PASS;
537         case XDP_TX:
538                 xdp_ring = rx_ring->vsi->xdp_rings[smp_processor_id()];
539                 result = ice_xmit_xdp_buff(xdp, xdp_ring);
540                 if (result == ICE_XDP_CONSUMED)
541                         goto out_failure;
542                 return result;
543         case XDP_REDIRECT:
544                 err = xdp_do_redirect(rx_ring->netdev, xdp, xdp_prog);
545                 if (err)
546                         goto out_failure;
547                 return ICE_XDP_REDIR;
548         default:
549                 bpf_warn_invalid_xdp_action(act);
550                 fallthrough;
551         case XDP_ABORTED:
552 out_failure:
553                 trace_xdp_exception(rx_ring->netdev, xdp_prog, act);
554                 fallthrough;
555         case XDP_DROP:
556                 return ICE_XDP_CONSUMED;
557         }
558 }
559
560 /**
561  * ice_xdp_xmit - submit packets to XDP ring for transmission
562  * @dev: netdev
563  * @n: number of XDP frames to be transmitted
564  * @frames: XDP frames to be transmitted
565  * @flags: transmit flags
566  *
567  * Returns number of frames successfully sent. Failed frames
568  * will be free'ed by XDP core.
569  * For error cases, a negative errno code is returned and no-frames
570  * are transmitted (caller must handle freeing frames).
571  */
572 int
573 ice_xdp_xmit(struct net_device *dev, int n, struct xdp_frame **frames,
574              u32 flags)
575 {
576         struct ice_netdev_priv *np = netdev_priv(dev);
577         unsigned int queue_index = smp_processor_id();
578         struct ice_vsi *vsi = np->vsi;
579         struct ice_ring *xdp_ring;
580         int nxmit = 0, i;
581
582         if (test_bit(ICE_VSI_DOWN, vsi->state))
583                 return -ENETDOWN;
584
585         if (!ice_is_xdp_ena_vsi(vsi) || queue_index >= vsi->num_xdp_txq)
586                 return -ENXIO;
587
588         if (unlikely(flags & ~XDP_XMIT_FLAGS_MASK))
589                 return -EINVAL;
590
591         xdp_ring = vsi->xdp_rings[queue_index];
592         for (i = 0; i < n; i++) {
593                 struct xdp_frame *xdpf = frames[i];
594                 int err;
595
596                 err = ice_xmit_xdp_ring(xdpf->data, xdpf->len, xdp_ring);
597                 if (err != ICE_XDP_TX)
598                         break;
599                 nxmit++;
600         }
601
602         if (unlikely(flags & XDP_XMIT_FLUSH))
603                 ice_xdp_ring_update_tail(xdp_ring);
604
605         return nxmit;
606 }
607
608 /**
609  * ice_alloc_mapped_page - recycle or make a new page
610  * @rx_ring: ring to use
611  * @bi: rx_buf struct to modify
612  *
613  * Returns true if the page was successfully allocated or
614  * reused.
615  */
616 static bool
617 ice_alloc_mapped_page(struct ice_ring *rx_ring, struct ice_rx_buf *bi)
618 {
619         struct page *page = bi->page;
620         dma_addr_t dma;
621
622         /* since we are recycling buffers we should seldom need to alloc */
623         if (likely(page))
624                 return true;
625
626         /* alloc new page for storage */
627         page = dev_alloc_pages(ice_rx_pg_order(rx_ring));
628         if (unlikely(!page)) {
629                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
630                 return false;
631         }
632
633         /* map page for use */
634         dma = dma_map_page_attrs(rx_ring->dev, page, 0, ice_rx_pg_size(rx_ring),
635                                  DMA_FROM_DEVICE, ICE_RX_DMA_ATTR);
636
637         /* if mapping failed free memory back to system since
638          * there isn't much point in holding memory we can't use
639          */
640         if (dma_mapping_error(rx_ring->dev, dma)) {
641                 __free_pages(page, ice_rx_pg_order(rx_ring));
642                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
643                 return false;
644         }
645
646         bi->dma = dma;
647         bi->page = page;
648         bi->page_offset = rx_ring->rx_offset;
649         page_ref_add(page, USHRT_MAX - 1);
650         bi->pagecnt_bias = USHRT_MAX;
651
652         return true;
653 }
654
655 /**
656  * ice_alloc_rx_bufs - Replace used receive buffers
657  * @rx_ring: ring to place buffers on
658  * @cleaned_count: number of buffers to replace
659  *
660  * Returns false if all allocations were successful, true if any fail. Returning
661  * true signals to the caller that we didn't replace cleaned_count buffers and
662  * there is more work to do.
663  *
664  * First, try to clean "cleaned_count" Rx buffers. Then refill the cleaned Rx
665  * buffers. Then bump tail at most one time. Grouping like this lets us avoid
666  * multiple tail writes per call.
667  */
668 bool ice_alloc_rx_bufs(struct ice_ring *rx_ring, u16 cleaned_count)
669 {
670         union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc;
671         u16 ntu = rx_ring->next_to_use;
672         struct ice_rx_buf *bi;
673
674         /* do nothing if no valid netdev defined */
675         if ((!rx_ring->netdev && rx_ring->vsi->type != ICE_VSI_CTRL) ||
676             !cleaned_count)
677                 return false;
678
679         /* get the Rx descriptor and buffer based on next_to_use */
680         rx_desc = ICE_RX_DESC(rx_ring, ntu);
681         bi = &rx_ring->rx_buf[ntu];
682
683         do {
684                 /* if we fail here, we have work remaining */
685                 if (!ice_alloc_mapped_page(rx_ring, bi))
686                         break;
687
688                 /* sync the buffer for use by the device */
689                 dma_sync_single_range_for_device(rx_ring->dev, bi->dma,
690                                                  bi->page_offset,
691                                                  rx_ring->rx_buf_len,
692                                                  DMA_FROM_DEVICE);
693
694                 /* Refresh the desc even if buffer_addrs didn't change
695                  * because each write-back erases this info.
696                  */
697                 rx_desc->read.pkt_addr = cpu_to_le64(bi->dma + bi->page_offset);
698
699                 rx_desc++;
700                 bi++;
701                 ntu++;
702                 if (unlikely(ntu == rx_ring->count)) {
703                         rx_desc = ICE_RX_DESC(rx_ring, 0);
704                         bi = rx_ring->rx_buf;
705                         ntu = 0;
706                 }
707
708                 /* clear the status bits for the next_to_use descriptor */
709                 rx_desc->wb.status_error0 = 0;
710
711                 cleaned_count--;
712         } while (cleaned_count);
713
714         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
715                 ice_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
716
717         return !!cleaned_count;
718 }
719
720 /**
721  * ice_rx_buf_adjust_pg_offset - Prepare Rx buffer for reuse
722  * @rx_buf: Rx buffer to adjust
723  * @size: Size of adjustment
724  *
725  * Update the offset within page so that Rx buf will be ready to be reused.
726  * For systems with PAGE_SIZE < 8192 this function will flip the page offset
727  * so the second half of page assigned to Rx buffer will be used, otherwise
728  * the offset is moved by "size" bytes
729  */
730 static void
731 ice_rx_buf_adjust_pg_offset(struct ice_rx_buf *rx_buf, unsigned int size)
732 {
733 #if (PAGE_SIZE < 8192)
734         /* flip page offset to other buffer */
735         rx_buf->page_offset ^= size;
736 #else
737         /* move offset up to the next cache line */
738         rx_buf->page_offset += size;
739 #endif
740 }
741
742 /**
743  * ice_can_reuse_rx_page - Determine if page can be reused for another Rx
744  * @rx_buf: buffer containing the page
745  * @rx_buf_pgcnt: rx_buf page refcount pre xdp_do_redirect() call
746  *
747  * If page is reusable, we have a green light for calling ice_reuse_rx_page,
748  * which will assign the current buffer to the buffer that next_to_alloc is
749  * pointing to; otherwise, the DMA mapping needs to be destroyed and
750  * page freed
751  */
752 static bool
753 ice_can_reuse_rx_page(struct ice_rx_buf *rx_buf, int rx_buf_pgcnt)
754 {
755         unsigned int pagecnt_bias = rx_buf->pagecnt_bias;
756         struct page *page = rx_buf->page;
757
758         /* avoid re-using remote and pfmemalloc pages */
759         if (!dev_page_is_reusable(page))
760                 return false;
761
762 #if (PAGE_SIZE < 8192)
763         /* if we are only owner of page we can reuse it */
764         if (unlikely((rx_buf_pgcnt - pagecnt_bias) > 1))
765                 return false;
766 #else
767 #define ICE_LAST_OFFSET \
768         (SKB_WITH_OVERHEAD(PAGE_SIZE) - ICE_RXBUF_2048)
769         if (rx_buf->page_offset > ICE_LAST_OFFSET)
770                 return false;
771 #endif /* PAGE_SIZE < 8192) */
772
773         /* If we have drained the page fragment pool we need to update
774          * the pagecnt_bias and page count so that we fully restock the
775          * number of references the driver holds.
776          */
777         if (unlikely(pagecnt_bias == 1)) {
778                 page_ref_add(page, USHRT_MAX - 1);
779                 rx_buf->pagecnt_bias = USHRT_MAX;
780         }
781
782         return true;
783 }
784
785 /**
786  * ice_add_rx_frag - Add contents of Rx buffer to sk_buff as a frag
787  * @rx_ring: Rx descriptor ring to transact packets on
788  * @rx_buf: buffer containing page to add
789  * @skb: sk_buff to place the data into
790  * @size: packet length from rx_desc
791  *
792  * This function will add the data contained in rx_buf->page to the skb.
793  * It will just attach the page as a frag to the skb.
794  * The function will then update the page offset.
795  */
796 static void
797 ice_add_rx_frag(struct ice_ring *rx_ring, struct ice_rx_buf *rx_buf,
798                 struct sk_buff *skb, unsigned int size)
799 {
800 #if (PAGE_SIZE >= 8192)
801         unsigned int truesize = SKB_DATA_ALIGN(size + rx_ring->rx_offset);
802 #else
803         unsigned int truesize = ice_rx_pg_size(rx_ring) / 2;
804 #endif
805
806         if (!size)
807                 return;
808         skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, rx_buf->page,
809                         rx_buf->page_offset, size, truesize);
810
811         /* page is being used so we must update the page offset */
812         ice_rx_buf_adjust_pg_offset(rx_buf, truesize);
813 }
814
815 /**
816  * ice_reuse_rx_page - page flip buffer and store it back on the ring
817  * @rx_ring: Rx descriptor ring to store buffers on
818  * @old_buf: donor buffer to have page reused
819  *
820  * Synchronizes page for reuse by the adapter
821  */
822 static void
823 ice_reuse_rx_page(struct ice_ring *rx_ring, struct ice_rx_buf *old_buf)
824 {
825         u16 nta = rx_ring->next_to_alloc;
826         struct ice_rx_buf *new_buf;
827
828         new_buf = &rx_ring->rx_buf[nta];
829
830         /* update, and store next to alloc */
831         nta++;
832         rx_ring->next_to_alloc = (nta < rx_ring->count) ? nta : 0;
833
834         /* Transfer page from old buffer to new buffer.
835          * Move each member individually to avoid possible store
836          * forwarding stalls and unnecessary copy of skb.
837          */
838         new_buf->dma = old_buf->dma;
839         new_buf->page = old_buf->page;
840         new_buf->page_offset = old_buf->page_offset;
841         new_buf->pagecnt_bias = old_buf->pagecnt_bias;
842 }
843
844 /**
845  * ice_get_rx_buf - Fetch Rx buffer and synchronize data for use
846  * @rx_ring: Rx descriptor ring to transact packets on
847  * @size: size of buffer to add to skb
848  * @rx_buf_pgcnt: rx_buf page refcount
849  *
850  * This function will pull an Rx buffer from the ring and synchronize it
851  * for use by the CPU.
852  */
853 static struct ice_rx_buf *
854 ice_get_rx_buf(struct ice_ring *rx_ring, const unsigned int size,
855                int *rx_buf_pgcnt)
856 {
857         struct ice_rx_buf *rx_buf;
858
859         rx_buf = &rx_ring->rx_buf[rx_ring->next_to_clean];
860         *rx_buf_pgcnt =
861 #if (PAGE_SIZE < 8192)
862                 page_count(rx_buf->page);
863 #else
864                 0;
865 #endif
866         prefetchw(rx_buf->page);
867
868         if (!size)
869                 return rx_buf;
870         /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
871         dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev, rx_buf->dma,
872                                       rx_buf->page_offset, size,
873                                       DMA_FROM_DEVICE);
874
875         /* We have pulled a buffer for use, so decrement pagecnt_bias */
876         rx_buf->pagecnt_bias--;
877
878         return rx_buf;
879 }
880
881 /**
882  * ice_build_skb - Build skb around an existing buffer
883  * @rx_ring: Rx descriptor ring to transact packets on
884  * @rx_buf: Rx buffer to pull data from
885  * @xdp: xdp_buff pointing to the data
886  *
887  * This function builds an skb around an existing Rx buffer, taking care
888  * to set up the skb correctly and avoid any memcpy overhead.
889  */
890 static struct sk_buff *
891 ice_build_skb(struct ice_ring *rx_ring, struct ice_rx_buf *rx_buf,
892               struct xdp_buff *xdp)
893 {
894         u8 metasize = xdp->data - xdp->data_meta;
895 #if (PAGE_SIZE < 8192)
896         unsigned int truesize = ice_rx_pg_size(rx_ring) / 2;
897 #else
898         unsigned int truesize = SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info)) +
899                                 SKB_DATA_ALIGN(xdp->data_end -
900                                                xdp->data_hard_start);
901 #endif
902         struct sk_buff *skb;
903
904         /* Prefetch first cache line of first page. If xdp->data_meta
905          * is unused, this points exactly as xdp->data, otherwise we
906          * likely have a consumer accessing first few bytes of meta
907          * data, and then actual data.
908          */
909         net_prefetch(xdp->data_meta);
910         /* build an skb around the page buffer */
911         skb = build_skb(xdp->data_hard_start, truesize);
912         if (unlikely(!skb))
913                 return NULL;
914
915         /* must to record Rx queue, otherwise OS features such as
916          * symmetric queue won't work
917          */
918         skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->q_index);
919
920         /* update pointers within the skb to store the data */
921         skb_reserve(skb, xdp->data - xdp->data_hard_start);
922         __skb_put(skb, xdp->data_end - xdp->data);
923         if (metasize)
924                 skb_metadata_set(skb, metasize);
925
926         /* buffer is used by skb, update page_offset */
927         ice_rx_buf_adjust_pg_offset(rx_buf, truesize);
928
929         return skb;
930 }
931
932 /**
933  * ice_construct_skb - Allocate skb and populate it
934  * @rx_ring: Rx descriptor ring to transact packets on
935  * @rx_buf: Rx buffer to pull data from
936  * @xdp: xdp_buff pointing to the data
937  *
938  * This function allocates an skb. It then populates it with the page
939  * data from the current receive descriptor, taking care to set up the
940  * skb correctly.
941  */
942 static struct sk_buff *
943 ice_construct_skb(struct ice_ring *rx_ring, struct ice_rx_buf *rx_buf,
944                   struct xdp_buff *xdp)
945 {
946         unsigned int size = xdp->data_end - xdp->data;
947         unsigned int headlen;
948         struct sk_buff *skb;
949
950         /* prefetch first cache line of first page */
951         net_prefetch(xdp->data);
952
953         /* allocate a skb to store the frags */
954         skb = __napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi, ICE_RX_HDR_SIZE,
955                                GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
956         if (unlikely(!skb))
957                 return NULL;
958
959         skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->q_index);
960         /* Determine available headroom for copy */
961         headlen = size;
962         if (headlen > ICE_RX_HDR_SIZE)
963                 headlen = eth_get_headlen(skb->dev, xdp->data, ICE_RX_HDR_SIZE);
964
965         /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
966         memcpy(__skb_put(skb, headlen), xdp->data, ALIGN(headlen,
967                                                          sizeof(long)));
968
969         /* if we exhaust the linear part then add what is left as a frag */
970         size -= headlen;
971         if (size) {
972 #if (PAGE_SIZE >= 8192)
973                 unsigned int truesize = SKB_DATA_ALIGN(size);
974 #else
975                 unsigned int truesize = ice_rx_pg_size(rx_ring) / 2;
976 #endif
977                 skb_add_rx_frag(skb, 0, rx_buf->page,
978                                 rx_buf->page_offset + headlen, size, truesize);
979                 /* buffer is used by skb, update page_offset */
980                 ice_rx_buf_adjust_pg_offset(rx_buf, truesize);
981         } else {
982                 /* buffer is unused, reset bias back to rx_buf; data was copied
983                  * onto skb's linear part so there's no need for adjusting
984                  * page offset and we can reuse this buffer as-is
985                  */
986                 rx_buf->pagecnt_bias++;
987         }
988
989         return skb;
990 }
991
992 /**
993  * ice_put_rx_buf - Clean up used buffer and either recycle or free
994  * @rx_ring: Rx descriptor ring to transact packets on
995  * @rx_buf: Rx buffer to pull data from
996  * @rx_buf_pgcnt: Rx buffer page count pre xdp_do_redirect()
997  *
998  * This function will update next_to_clean and then clean up the contents
999  * of the rx_buf. It will either recycle the buffer or unmap it and free
1000  * the associated resources.
1001  */
1002 static void
1003 ice_put_rx_buf(struct ice_ring *rx_ring, struct ice_rx_buf *rx_buf,
1004                int rx_buf_pgcnt)
1005 {
1006         u16 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;
1007
1008         /* fetch, update, and store next to clean */
1009         ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
1010         rx_ring->next_to_clean = ntc;
1011
1012         if (!rx_buf)
1013                 return;
1014
1015         if (ice_can_reuse_rx_page(rx_buf, rx_buf_pgcnt)) {
1016                 /* hand second half of page back to the ring */
1017                 ice_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buf);
1018         } else {
1019                 /* we are not reusing the buffer so unmap it */
1020                 dma_unmap_page_attrs(rx_ring->dev, rx_buf->dma,
1021                                      ice_rx_pg_size(rx_ring), DMA_FROM_DEVICE,
1022                                      ICE_RX_DMA_ATTR);
1023                 __page_frag_cache_drain(rx_buf->page, rx_buf->pagecnt_bias);
1024         }
1025
1026         /* clear contents of buffer_info */
1027         rx_buf->page = NULL;
1028 }
1029
1030 /**
1031  * ice_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
1032  * @rx_ring: Rx ring being processed
1033  * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
1034  *
1035  * If the buffer is an EOP buffer, this function exits returning false,
1036  * otherwise return true indicating that this is in fact a non-EOP buffer.
1037  */
1038 static bool
1039 ice_is_non_eop(struct ice_ring *rx_ring, union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc)
1040 {
1041         /* if we are the last buffer then there is nothing else to do */
1042 #define ICE_RXD_EOF BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_EOF_S)
1043         if (likely(ice_test_staterr(rx_desc, ICE_RXD_EOF)))
1044                 return false;
1045
1046         rx_ring->rx_stats.non_eop_descs++;
1047
1048         return true;
1049 }
1050
1051 /**
1052  * ice_clean_rx_irq - Clean completed descriptors from Rx ring - bounce buf
1053  * @rx_ring: Rx descriptor ring to transact packets on
1054  * @budget: Total limit on number of packets to process
1055  *
1056  * This function provides a "bounce buffer" approach to Rx interrupt
1057  * processing. The advantage to this is that on systems that have
1058  * expensive overhead for IOMMU access this provides a means of avoiding
1059  * it by maintaining the mapping of the page to the system.
1060  *
1061  * Returns amount of work completed
1062  */
1063 int ice_clean_rx_irq(struct ice_ring *rx_ring, int budget)
1064 {
1065         unsigned int total_rx_bytes = 0, total_rx_pkts = 0, frame_sz = 0;
1066         u16 cleaned_count = ICE_DESC_UNUSED(rx_ring);
1067         unsigned int offset = rx_ring->rx_offset;
1068         unsigned int xdp_res, xdp_xmit = 0;
1069         struct sk_buff *skb = rx_ring->skb;
1070         struct bpf_prog *xdp_prog = NULL;
1071         struct xdp_buff xdp;
1072         bool failure;
1073
1074         /* Frame size depend on rx_ring setup when PAGE_SIZE=4K */
1075 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1076         frame_sz = ice_rx_frame_truesize(rx_ring, 0);
1077 #endif
1078         xdp_init_buff(&xdp, frame_sz, &rx_ring->xdp_rxq);
1079
1080         /* start the loop to process Rx packets bounded by 'budget' */
1081         while (likely(total_rx_pkts < (unsigned int)budget)) {
1082                 union ice_32b_rx_flex_desc *rx_desc;
1083                 struct ice_rx_buf *rx_buf;
1084                 unsigned char *hard_start;
1085                 unsigned int size;
1086                 u16 stat_err_bits;
1087                 int rx_buf_pgcnt;
1088                 u16 vlan_tag = 0;
1089                 u16 rx_ptype;
1090
1091                 /* get the Rx desc from Rx ring based on 'next_to_clean' */
1092                 rx_desc = ICE_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);
1093
1094                 /* status_error_len will always be zero for unused descriptors
1095                  * because it's cleared in cleanup, and overlaps with hdr_addr
1096                  * which is always zero because packet split isn't used, if the
1097                  * hardware wrote DD then it will be non-zero
1098                  */
1099                 stat_err_bits = BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_DD_S);
1100                 if (!ice_test_staterr(rx_desc, stat_err_bits))
1101                         break;
1102
1103                 /* This memory barrier is needed to keep us from reading
1104                  * any other fields out of the rx_desc until we know the
1105                  * DD bit is set.
1106                  */
1107                 dma_rmb();
1108
1109                 ice_trace(clean_rx_irq, rx_ring, rx_desc);
1110                 if (rx_desc->wb.rxdid == FDIR_DESC_RXDID || !rx_ring->netdev) {
1111                         struct ice_vsi *ctrl_vsi = rx_ring->vsi;
1112
1113                         if (rx_desc->wb.rxdid == FDIR_DESC_RXDID &&
1114                             ctrl_vsi->vf_id != ICE_INVAL_VFID)
1115                                 ice_vc_fdir_irq_handler(ctrl_vsi, rx_desc);
1116                         ice_put_rx_buf(rx_ring, NULL, 0);
1117                         cleaned_count++;
1118                         continue;
1119                 }
1120
1121                 size = le16_to_cpu(rx_desc->wb.pkt_len) &
1122                         ICE_RX_FLX_DESC_PKT_LEN_M;
1123
1124                 /* retrieve a buffer from the ring */
1125                 rx_buf = ice_get_rx_buf(rx_ring, size, &rx_buf_pgcnt);
1126
1127                 if (!size) {
1128                         xdp.data = NULL;
1129                         xdp.data_end = NULL;
1130                         xdp.data_hard_start = NULL;
1131                         xdp.data_meta = NULL;
1132                         goto construct_skb;
1133                 }
1134
1135                 hard_start = page_address(rx_buf->page) + rx_buf->page_offset -
1136                              offset;
1137                 xdp_prepare_buff(&xdp, hard_start, offset, size, true);
1138 #if (PAGE_SIZE > 4096)
1139                 /* At larger PAGE_SIZE, frame_sz depend on len size */
1140                 xdp.frame_sz = ice_rx_frame_truesize(rx_ring, size);
1141 #endif
1142
1143                 xdp_prog = READ_ONCE(rx_ring->xdp_prog);
1144                 if (!xdp_prog)
1145                         goto construct_skb;
1146
1147                 xdp_res = ice_run_xdp(rx_ring, &xdp, xdp_prog);
1148                 if (!xdp_res)
1149                         goto construct_skb;
1150                 if (xdp_res & (ICE_XDP_TX | ICE_XDP_REDIR)) {
1151                         xdp_xmit |= xdp_res;
1152                         ice_rx_buf_adjust_pg_offset(rx_buf, xdp.frame_sz);
1153                 } else {
1154                         rx_buf->pagecnt_bias++;
1155                 }
1156                 total_rx_bytes += size;
1157                 total_rx_pkts++;
1158
1159                 cleaned_count++;
1160                 ice_put_rx_buf(rx_ring, rx_buf, rx_buf_pgcnt);
1161                 continue;
1162 construct_skb:
1163                 if (skb) {
1164                         ice_add_rx_frag(rx_ring, rx_buf, skb, size);
1165                 } else if (likely(xdp.data)) {
1166                         if (ice_ring_uses_build_skb(rx_ring))
1167                                 skb = ice_build_skb(rx_ring, rx_buf, &xdp);
1168                         else
1169                                 skb = ice_construct_skb(rx_ring, rx_buf, &xdp);
1170                 }
1171                 /* exit if we failed to retrieve a buffer */
1172                 if (!skb) {
1173                         rx_ring->rx_stats.alloc_buf_failed++;
1174                         if (rx_buf)
1175                                 rx_buf->pagecnt_bias++;
1176                         break;
1177                 }
1178
1179                 ice_put_rx_buf(rx_ring, rx_buf, rx_buf_pgcnt);
1180                 cleaned_count++;
1181
1182                 /* skip if it is NOP desc */
1183                 if (ice_is_non_eop(rx_ring, rx_desc))
1184                         continue;
1185
1186                 stat_err_bits = BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_RXE_S);
1187                 if (unlikely(ice_test_staterr(rx_desc, stat_err_bits))) {
1188                         dev_kfree_skb_any(skb);
1189                         continue;
1190                 }
1191
1192                 stat_err_bits = BIT(ICE_RX_FLEX_DESC_STATUS0_L2TAG1P_S);
1193                 if (ice_test_staterr(rx_desc, stat_err_bits))
1194                         vlan_tag = le16_to_cpu(rx_desc->wb.l2tag1);
1195
1196                 /* pad the skb if needed, to make a valid ethernet frame */
1197                 if (eth_skb_pad(skb)) {
1198                         skb = NULL;
1199                         continue;
1200                 }
1201
1202                 /* probably a little skewed due to removing CRC */
1203                 total_rx_bytes += skb->len;
1204
1205                 /* populate checksum, VLAN, and protocol */
1206                 rx_ptype = le16_to_cpu(rx_desc->wb.ptype_flex_flags0) &
1207                         ICE_RX_FLEX_DESC_PTYPE_M;
1208
1209                 ice_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb, rx_ptype);
1210
1211                 ice_trace(clean_rx_irq_indicate, rx_ring, rx_desc, skb);
1212                 /* send completed skb up the stack */
1213                 ice_receive_skb(rx_ring, skb, vlan_tag);
1214                 skb = NULL;
1215
1216                 /* update budget accounting */
1217                 total_rx_pkts++;
1218         }
1219
1220         /* return up to cleaned_count buffers to hardware */
1221         failure = ice_alloc_rx_bufs(rx_ring, cleaned_count);
1222
1223         if (xdp_prog)
1224                 ice_finalize_xdp_rx(rx_ring, xdp_xmit);
1225         rx_ring->skb = skb;
1226
1227         ice_update_rx_ring_stats(rx_ring, total_rx_pkts, total_rx_bytes);
1228
1229         /* guarantee a trip back through this routine if there was a failure */
1230         return failure ? budget : (int)total_rx_pkts;
1231 }
1232
1233 /**
1234  * ice_net_dim - Update net DIM algorithm
1235  * @q_vector: the vector associated with the interrupt
1236  *
1237  * Create a DIM sample and notify net_dim() so that it can possibly decide
1238  * a new ITR value based on incoming packets, bytes, and interrupts.
1239  *
1240  * This function is a no-op if the ring is not configured to dynamic ITR.
1241  */
1242 static void ice_net_dim(struct ice_q_vector *q_vector)
1243 {
1244         struct ice_ring_container *tx = &q_vector->tx;
1245         struct ice_ring_container *rx = &q_vector->rx;
1246
1247         if (ITR_IS_DYNAMIC(tx)) {
1248                 struct dim_sample dim_sample = {};
1249                 u64 packets = 0, bytes = 0;
1250                 struct ice_ring *ring;
1251
1252                 ice_for_each_ring(ring, q_vector->tx) {
1253                         packets += ring->stats.pkts;
1254                         bytes += ring->stats.bytes;
1255                 }
1256
1257                 dim_update_sample(q_vector->total_events, packets, bytes,
1258                                   &dim_sample);
1259
1260                 net_dim(&tx->dim, dim_sample);
1261         }
1262
1263         if (ITR_IS_DYNAMIC(rx)) {
1264                 struct dim_sample dim_sample = {};
1265                 u64 packets = 0, bytes = 0;
1266                 struct ice_ring *ring;
1267
1268                 ice_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1269                         packets += ring->stats.pkts;
1270                         bytes += ring->stats.bytes;
1271                 }
1272
1273                 dim_update_sample(q_vector->total_events, packets, bytes,
1274                                   &dim_sample);
1275
1276                 net_dim(&rx->dim, dim_sample);
1277         }
1278 }
1279
1280 /**
1281  * ice_buildreg_itr - build value for writing to the GLINT_DYN_CTL register
1282  * @itr_idx: interrupt throttling index
1283  * @itr: interrupt throttling value in usecs
1284  */
1285 static u32 ice_buildreg_itr(u16 itr_idx, u16 itr)
1286 {
1287         /* The ITR value is reported in microseconds, and the register value is
1288          * recorded in 2 microsecond units. For this reason we only need to
1289          * shift by the GLINT_DYN_CTL_INTERVAL_S - ICE_ITR_GRAN_S to apply this
1290          * granularity as a shift instead of division. The mask makes sure the
1291          * ITR value is never odd so we don't accidentally write into the field
1292          * prior to the ITR field.
1293          */
1294         itr &= ICE_ITR_MASK;
1295
1296         return GLINT_DYN_CTL_INTENA_M | GLINT_DYN_CTL_CLEARPBA_M |
1297                 (itr_idx << GLINT_DYN_CTL_ITR_INDX_S) |
1298                 (itr << (GLINT_DYN_CTL_INTERVAL_S - ICE_ITR_GRAN_S));
1299 }
1300
1301 /**
1302  * ice_update_ena_itr - Update ITR moderation and re-enable MSI-X interrupt
1303  * @q_vector: the vector associated with the interrupt to enable
1304  *
1305  * Update the net_dim() algorithm and re-enable the interrupt associated with
1306  * this vector.
1307  *
1308  * If the VSI is down, the interrupt will not be re-enabled.
1309  */
1310 static void ice_update_ena_itr(struct ice_q_vector *q_vector)
1311 {
1312         struct ice_vsi *vsi = q_vector->vsi;
1313         bool wb_en = q_vector->wb_on_itr;
1314         u32 itr_val;
1315
1316         if (test_bit(ICE_DOWN, vsi->state))
1317                 return;
1318
1319         /* When exiting WB_ON_ITR, let ITR resume its normal
1320          * interrupts-enabled path.
1321          */
1322         if (wb_en)
1323                 q_vector->wb_on_itr = false;
1324
1325         /* This will do nothing if dynamic updates are not enabled. */
1326         ice_net_dim(q_vector);
1327
1328         /* net_dim() updates ITR out-of-band using a work item */
1329         itr_val = ice_buildreg_itr(ICE_ITR_NONE, 0);
1330         /* trigger an immediate software interrupt when exiting
1331          * busy poll, to make sure to catch any pending cleanups
1332          * that might have been missed due to interrupt state
1333          * transition.
1334          */
1335         if (wb_en) {
1336                 itr_val |= GLINT_DYN_CTL_SWINT_TRIG_M |
1337                            GLINT_DYN_CTL_SW_ITR_INDX_M |
1338                            GLINT_DYN_CTL_SW_ITR_INDX_ENA_M;
1339         }
1340         wr32(&vsi->back->hw, GLINT_DYN_CTL(q_vector->reg_idx), itr_val);
1341 }
1342
1343 /**
1344  * ice_set_wb_on_itr - set WB_ON_ITR for this q_vector
1345  * @q_vector: q_vector to set WB_ON_ITR on
1346  *
1347  * We need to tell hardware to write-back completed descriptors even when
1348  * interrupts are disabled. Descriptors will be written back on cache line
1349  * boundaries without WB_ON_ITR enabled, but if we don't enable WB_ON_ITR
1350  * descriptors may not be written back if they don't fill a cache line until
1351  * the next interrupt.
1352  *
1353  * This sets the write-back frequency to whatever was set previously for the
1354  * ITR indices. Also, set the INTENA_MSK bit to make sure hardware knows we
1355  * aren't meddling with the INTENA_M bit.
1356  */
1357 static void ice_set_wb_on_itr(struct ice_q_vector *q_vector)
1358 {
1359         struct ice_vsi *vsi = q_vector->vsi;
1360
1361         /* already in wb_on_itr mode no need to change it */
1362         if (q_vector->wb_on_itr)
1363                 return;
1364
1365         /* use previously set ITR values for all of the ITR indices by
1366          * specifying ICE_ITR_NONE, which will vary in adaptive (AIM) mode and
1367          * be static in non-adaptive mode (user configured)
1368          */
1369         wr32(&vsi->back->hw, GLINT_DYN_CTL(q_vector->reg_idx),
1370              ((ICE_ITR_NONE << GLINT_DYN_CTL_ITR_INDX_S) &
1371               GLINT_DYN_CTL_ITR_INDX_M) | GLINT_DYN_CTL_INTENA_MSK_M |
1372              GLINT_DYN_CTL_WB_ON_ITR_M);
1373
1374         q_vector->wb_on_itr = true;
1375 }
1376
1377 /**
1378  * ice_napi_poll - NAPI polling Rx/Tx cleanup routine
1379  * @napi: napi struct with our devices info in it
1380  * @budget: amount of work driver is allowed to do this pass, in packets
1381  *
1382  * This function will clean all queues associated with a q_vector.
1383  *
1384  * Returns the amount of work done
1385  */
1386 int ice_napi_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
1387 {
1388         struct ice_q_vector *q_vector =
1389                                 container_of(napi, struct ice_q_vector, napi);
1390         bool clean_complete = true;
1391         struct ice_ring *ring;
1392         int budget_per_ring;
1393         int work_done = 0;
1394
1395         /* Since the actual Tx work is minimal, we can give the Tx a larger
1396          * budget and be more aggressive about cleaning up the Tx descriptors.
1397          */
1398         ice_for_each_ring(ring, q_vector->tx) {
1399                 bool wd = ring->xsk_pool ?
1400                           ice_clean_tx_irq_zc(ring, budget) :
1401                           ice_clean_tx_irq(ring, budget);
1402
1403                 if (!wd)
1404                         clean_complete = false;
1405         }
1406
1407         /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
1408         if (unlikely(budget <= 0))
1409                 return budget;
1410
1411         /* normally we have 1 Rx ring per q_vector */
1412         if (unlikely(q_vector->num_ring_rx > 1))
1413                 /* We attempt to distribute budget to each Rx queue fairly, but
1414                  * don't allow the budget to go below 1 because that would exit
1415                  * polling early.
1416                  */
1417                 budget_per_ring = max_t(int, budget / q_vector->num_ring_rx, 1);
1418         else
1419                 /* Max of 1 Rx ring in this q_vector so give it the budget */
1420                 budget_per_ring = budget;
1421
1422         ice_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1423                 int cleaned;
1424
1425                 /* A dedicated path for zero-copy allows making a single
1426                  * comparison in the irq context instead of many inside the
1427                  * ice_clean_rx_irq function and makes the codebase cleaner.
1428                  */
1429                 cleaned = ring->xsk_pool ?
1430                           ice_clean_rx_irq_zc(ring, budget_per_ring) :
1431                           ice_clean_rx_irq(ring, budget_per_ring);
1432                 work_done += cleaned;
1433                 /* if we clean as many as budgeted, we must not be done */
1434                 if (cleaned >= budget_per_ring)
1435                         clean_complete = false;
1436         }
1437
1438         /* If work not completed, return budget and polling will return */
1439         if (!clean_complete) {
1440                 /* Set the writeback on ITR so partial completions of
1441                  * cache-lines will still continue even if we're polling.
1442                  */
1443                 ice_set_wb_on_itr(q_vector);
1444                 return budget;
1445         }
1446
1447         /* Exit the polling mode, but don't re-enable interrupts if stack might
1448          * poll us due to busy-polling
1449          */
1450         if (likely(napi_complete_done(napi, work_done)))
1451                 ice_update_ena_itr(q_vector);
1452         else
1453                 ice_set_wb_on_itr(q_vector);
1454
1455         return min_t(int, work_done, budget - 1);
1456 }
1457
1458 /**
1459  * __ice_maybe_stop_tx - 2nd level check for Tx stop conditions
1460  * @tx_ring: the ring to be checked
1461  * @size: the size buffer we want to assure is available
1462  *
1463  * Returns -EBUSY if a stop is needed, else 0
1464  */
1465 static int __ice_maybe_stop_tx(struct ice_ring *tx_ring, unsigned int size)
1466 {
1467         netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->q_index);
1468         /* Memory barrier before checking head and tail */
1469         smp_mb();
1470
1471         /* Check again in a case another CPU has just made room available. */
1472         if (likely(ICE_DESC_UNUSED(tx_ring) < size))
1473                 return -EBUSY;
1474
1475         /* A reprieve! - use start_subqueue because it doesn't call schedule */
1476         netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->q_index);
1477         ++tx_ring->tx_stats.restart_q;
1478         return 0;
1479 }
1480
1481 /**
1482  * ice_maybe_stop_tx - 1st level check for Tx stop conditions
1483  * @tx_ring: the ring to be checked
1484  * @size:    the size buffer we want to assure is available
1485  *
1486  * Returns 0 if stop is not needed
1487  */
1488 static int ice_maybe_stop_tx(struct ice_ring *tx_ring, unsigned int size)
1489 {
1490         if (likely(ICE_DESC_UNUSED(tx_ring) >= size))
1491                 return 0;
1492
1493         return __ice_maybe_stop_tx(tx_ring, size);
1494 }
1495
1496 /**
1497  * ice_tx_map - Build the Tx descriptor
1498  * @tx_ring: ring to send buffer on
1499  * @first: first buffer info buffer to use
1500  * @off: pointer to struct that holds offload parameters
1501  *
1502  * This function loops over the skb data pointed to by *first
1503  * and gets a physical address for each memory location and programs
1504  * it and the length into the transmit descriptor.
1505  */
1506 static void
1507 ice_tx_map(struct ice_ring *tx_ring, struct ice_tx_buf *first,
1508            struct ice_tx_offload_params *off)
1509 {
1510         u64 td_offset, td_tag, td_cmd;
1511         u16 i = tx_ring->next_to_use;
1512         unsigned int data_len, size;
1513         struct ice_tx_desc *tx_desc;
1514         struct ice_tx_buf *tx_buf;
1515         struct sk_buff *skb;
1516         skb_frag_t *frag;
1517         dma_addr_t dma;
1518
1519         td_tag = off->td_l2tag1;
1520         td_cmd = off->td_cmd;
1521         td_offset = off->td_offset;
1522         skb = first->skb;
1523
1524         data_len = skb->data_len;
1525         size = skb_headlen(skb);
1526
1527         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, i);
1528
1529         if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_HW_VLAN) {
1530                 td_cmd |= (u64)ICE_TX_DESC_CMD_IL2TAG1;
1531                 td_tag = (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_VLAN_M) >>
1532                           ICE_TX_FLAGS_VLAN_S;
1533         }
1534
1535         dma = dma_map_single(tx_ring->dev, skb->data, size, DMA_TO_DEVICE);
1536
1537         tx_buf = first;
1538
1539         for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
1540                 unsigned int max_data = ICE_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
1541
1542                 if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
1543                         goto dma_error;
1544
1545                 /* record length, and DMA address */
1546                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, size);
1547                 dma_unmap_addr_set(tx_buf, dma, dma);
1548
1549                 /* align size to end of page */
1550                 max_data += -dma & (ICE_MAX_READ_REQ_SIZE - 1);
1551                 tx_desc->buf_addr = cpu_to_le64(dma);
1552
1553                 /* account for data chunks larger than the hardware
1554                  * can handle
1555                  */
1556                 while (unlikely(size > ICE_MAX_DATA_PER_TXD)) {
1557                         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
1558                                 ice_build_ctob(td_cmd, td_offset, max_data,
1559                                                td_tag);
1560
1561                         tx_desc++;
1562                         i++;
1563
1564                         if (i == tx_ring->count) {
1565                                 tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
1566                                 i = 0;
1567                         }
1568
1569                         dma += max_data;
1570                         size -= max_data;
1571
1572                         max_data = ICE_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
1573                         tx_desc->buf_addr = cpu_to_le64(dma);
1574                 }
1575
1576                 if (likely(!data_len))
1577                         break;
1578
1579                 tx_desc->cmd_type_offset_bsz = ice_build_ctob(td_cmd, td_offset,
1580                                                               size, td_tag);
1581
1582                 tx_desc++;
1583                 i++;
1584
1585                 if (i == tx_ring->count) {
1586                         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
1587                         i = 0;
1588                 }
1589
1590                 size = skb_frag_size(frag);
1591                 data_len -= size;
1592
1593                 dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
1594                                        DMA_TO_DEVICE);
1595
1596                 tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
1597         }
1598
1599         /* record bytecount for BQL */
1600         netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);
1601
1602         /* record SW timestamp if HW timestamp is not available */
1603         skb_tx_timestamp(first->skb);
1604
1605         i++;
1606         if (i == tx_ring->count)
1607                 i = 0;
1608
1609         /* write last descriptor with RS and EOP bits */
1610         td_cmd |= (u64)ICE_TXD_LAST_DESC_CMD;
1611         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
1612                         ice_build_ctob(td_cmd, td_offset, size, td_tag);
1613
1614         /* Force memory writes to complete before letting h/w know there
1615          * are new descriptors to fetch.
1616          *
1617          * We also use this memory barrier to make certain all of the
1618          * status bits have been updated before next_to_watch is written.
1619          */
1620         wmb();
1621
1622         /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
1623         first->next_to_watch = tx_desc;
1624
1625         tx_ring->next_to_use = i;
1626
1627         ice_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);
1628
1629         /* notify HW of packet */
1630         if (netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) || !netdev_xmit_more())
1631                 writel(i, tx_ring->tail);
1632
1633         return;
1634
1635 dma_error:
1636         /* clear DMA mappings for failed tx_buf map */
1637         for (;;) {
1638                 tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
1639                 ice_unmap_and_free_tx_buf(tx_ring, tx_buf);
1640                 if (tx_buf == first)
1641                         break;
1642                 if (i == 0)
1643                         i = tx_ring->count;
1644                 i--;
1645         }
1646
1647         tx_ring->next_to_use = i;
1648 }
1649
1650 /**
1651  * ice_tx_csum - Enable Tx checksum offloads
1652  * @first: pointer to the first descriptor
1653  * @off: pointer to struct that holds offload parameters
1654  *
1655  * Returns 0 or error (negative) if checksum offload can't happen, 1 otherwise.
1656  */
1657 static
1658 int ice_tx_csum(struct ice_tx_buf *first, struct ice_tx_offload_params *off)
1659 {
1660         u32 l4_len = 0, l3_len = 0, l2_len = 0;
1661         struct sk_buff *skb = first->skb;
1662         union {
1663                 struct iphdr *v4;
1664                 struct ipv6hdr *v6;
1665                 unsigned char *hdr;
1666         } ip;
1667         union {
1668                 struct tcphdr *tcp;
1669                 unsigned char *hdr;
1670         } l4;
1671         __be16 frag_off, protocol;
1672         unsigned char *exthdr;
1673         u32 offset, cmd = 0;
1674         u8 l4_proto = 0;
1675
1676         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1677                 return 0;
1678
1679         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1680         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1681
1682         /* compute outer L2 header size */
1683         l2_len = ip.hdr - skb->data;
1684         offset = (l2_len / 2) << ICE_TX_DESC_LEN_MACLEN_S;
1685
1686         protocol = vlan_get_protocol(skb);
1687
1688         if (protocol == htons(ETH_P_IP))
1689                 first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_IPV4;
1690         else if (protocol == htons(ETH_P_IPV6))
1691                 first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_IPV6;
1692
1693         if (skb->encapsulation) {
1694                 bool gso_ena = false;
1695                 u32 tunnel = 0;
1696
1697                 /* define outer network header type */
1698                 if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_IPV4) {
1699                         tunnel |= (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_TSO) ?
1700                                   ICE_TX_CTX_EIPT_IPV4 :
1701                                   ICE_TX_CTX_EIPT_IPV4_NO_CSUM;
1702                         l4_proto = ip.v4->protocol;
1703                 } else if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_IPV6) {
1704                         int ret;
1705
1706                         tunnel |= ICE_TX_CTX_EIPT_IPV6;
1707                         exthdr = ip.hdr + sizeof(*ip.v6);
1708                         l4_proto = ip.v6->nexthdr;
1709                         ret = ipv6_skip_exthdr(skb, exthdr - skb->data,
1710                                                &l4_proto, &frag_off);
1711                         if (ret < 0)
1712                                 return -1;
1713                 }
1714
1715                 /* define outer transport */
1716                 switch (l4_proto) {
1717                 case IPPROTO_UDP:
1718                         tunnel |= ICE_TXD_CTX_UDP_TUNNELING;
1719                         first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_TUNNEL;
1720                         break;
1721                 case IPPROTO_GRE:
1722                         tunnel |= ICE_TXD_CTX_GRE_TUNNELING;
1723                         first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_TUNNEL;
1724                         break;
1725                 case IPPROTO_IPIP:
1726                 case IPPROTO_IPV6:
1727                         first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_TUNNEL;
1728                         l4.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1729                         break;
1730                 default:
1731                         if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_TSO)
1732                                 return -1;
1733
1734                         skb_checksum_help(skb);
1735                         return 0;
1736                 }
1737
1738                 /* compute outer L3 header size */
1739                 tunnel |= ((l4.hdr - ip.hdr) / 4) <<
1740                           ICE_TXD_CTX_QW0_EIPLEN_S;
1741
1742                 /* switch IP header pointer from outer to inner header */
1743                 ip.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1744
1745                 /* compute tunnel header size */
1746                 tunnel |= ((ip.hdr - l4.hdr) / 2) <<
1747                            ICE_TXD_CTX_QW0_NATLEN_S;
1748
1749                 gso_ena = skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_PARTIAL;
1750                 /* indicate if we need to offload outer UDP header */
1751                 if ((first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_TSO) && !gso_ena &&
1752                     (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM))
1753                         tunnel |= ICE_TXD_CTX_QW0_L4T_CS_M;
1754
1755                 /* record tunnel offload values */
1756                 off->cd_tunnel_params |= tunnel;
1757
1758                 /* set DTYP=1 to indicate that it's an Tx context descriptor
1759                  * in IPsec tunnel mode with Tx offloads in Quad word 1
1760                  */
1761                 off->cd_qw1 |= (u64)ICE_TX_DESC_DTYPE_CTX;
1762
1763                 /* switch L4 header pointer from outer to inner */
1764                 l4.hdr = skb_inner_transport_header(skb);
1765                 l4_proto = 0;
1766
1767                 /* reset type as we transition from outer to inner headers */
1768                 first->tx_flags &= ~(ICE_TX_FLAGS_IPV4 | ICE_TX_FLAGS_IPV6);
1769                 if (ip.v4->version == 4)
1770                         first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_IPV4;
1771                 if (ip.v6->version == 6)
1772                         first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_IPV6;
1773         }
1774
1775         /* Enable IP checksum offloads */
1776         if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_IPV4) {
1777                 l4_proto = ip.v4->protocol;
1778                 /* the stack computes the IP header already, the only time we
1779                  * need the hardware to recompute it is in the case of TSO.
1780                  */
1781                 if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_TSO)
1782                         cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4_CSUM;
1783                 else
1784                         cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4;
1785
1786         } else if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_IPV6) {
1787                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV6;
1788                 exthdr = ip.hdr + sizeof(*ip.v6);
1789                 l4_proto = ip.v6->nexthdr;
1790                 if (l4.hdr != exthdr)
1791                         ipv6_skip_exthdr(skb, exthdr - skb->data, &l4_proto,
1792                                          &frag_off);
1793         } else {
1794                 return -1;
1795         }
1796
1797         /* compute inner L3 header size */
1798         l3_len = l4.hdr - ip.hdr;
1799         offset |= (l3_len / 4) << ICE_TX_DESC_LEN_IPLEN_S;
1800
1801         /* Enable L4 checksum offloads */
1802         switch (l4_proto) {
1803         case IPPROTO_TCP:
1804                 /* enable checksum offloads */
1805                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_TCP;
1806                 l4_len = l4.tcp->doff;
1807                 offset |= l4_len << ICE_TX_DESC_LEN_L4_LEN_S;
1808                 break;
1809         case IPPROTO_UDP:
1810                 /* enable UDP checksum offload */
1811                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_UDP;
1812                 l4_len = (sizeof(struct udphdr) >> 2);
1813                 offset |= l4_len << ICE_TX_DESC_LEN_L4_LEN_S;
1814                 break;
1815         case IPPROTO_SCTP:
1816                 /* enable SCTP checksum offload */
1817                 cmd |= ICE_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_SCTP;
1818                 l4_len = sizeof(struct sctphdr) >> 2;
1819                 offset |= l4_len << ICE_TX_DESC_LEN_L4_LEN_S;
1820                 break;
1821
1822         default:
1823                 if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_TSO)
1824                         return -1;
1825                 skb_checksum_help(skb);
1826                 return 0;
1827         }
1828
1829         off->td_cmd |= cmd;
1830         off->td_offset |= offset;
1831         return 1;
1832 }
1833
1834 /**
1835  * ice_tx_prepare_vlan_flags - prepare generic Tx VLAN tagging flags for HW
1836  * @tx_ring: ring to send buffer on
1837  * @first: pointer to struct ice_tx_buf
1838  *
1839  * Checks the skb and set up correspondingly several generic transmit flags
1840  * related to VLAN tagging for the HW, such as VLAN, DCB, etc.
1841  */
1842 static void
1843 ice_tx_prepare_vlan_flags(struct ice_ring *tx_ring, struct ice_tx_buf *first)
1844 {
1845         struct sk_buff *skb = first->skb;
1846
1847         /* nothing left to do, software offloaded VLAN */
1848         if (!skb_vlan_tag_present(skb) && eth_type_vlan(skb->protocol))
1849                 return;
1850
1851         /* currently, we always assume 802.1Q for VLAN insertion as VLAN
1852          * insertion for 802.1AD is not supported
1853          */
1854         if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
1855                 first->tx_flags |= skb_vlan_tag_get(skb) << ICE_TX_FLAGS_VLAN_S;
1856                 first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_HW_VLAN;
1857         }
1858
1859         ice_tx_prepare_vlan_flags_dcb(tx_ring, first);
1860 }
1861
1862 /**
1863  * ice_tso - computes mss and TSO length to prepare for TSO
1864  * @first: pointer to struct ice_tx_buf
1865  * @off: pointer to struct that holds offload parameters
1866  *
1867  * Returns 0 or error (negative) if TSO can't happen, 1 otherwise.
1868  */
1869 static
1870 int ice_tso(struct ice_tx_buf *first, struct ice_tx_offload_params *off)
1871 {
1872         struct sk_buff *skb = first->skb;
1873         union {
1874                 struct iphdr *v4;
1875                 struct ipv6hdr *v6;
1876                 unsigned char *hdr;
1877         } ip;
1878         union {
1879                 struct tcphdr *tcp;
1880                 struct udphdr *udp;
1881                 unsigned char *hdr;
1882         } l4;
1883         u64 cd_mss, cd_tso_len;
1884         u32 paylen;
1885         u8 l4_start;
1886         int err;
1887
1888         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1889                 return 0;
1890
1891         if (!skb_is_gso(skb))
1892                 return 0;
1893
1894         err = skb_cow_head(skb, 0);
1895         if (err < 0)
1896                 return err;
1897
1898         /* cppcheck-suppress unreadVariable */
1899         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1900         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1901
1902         /* initialize outer IP header fields */
1903         if (ip.v4->version == 4) {
1904                 ip.v4->tot_len = 0;
1905                 ip.v4->check = 0;
1906         } else {
1907                 ip.v6->payload_len = 0;
1908         }
1909
1910         if (skb_shinfo(skb)->gso_type & (SKB_GSO_GRE |
1911                                          SKB_GSO_GRE_CSUM |
1912                                          SKB_GSO_IPXIP4 |
1913                                          SKB_GSO_IPXIP6 |
1914                                          SKB_GSO_UDP_TUNNEL |
1915                                          SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM)) {
1916                 if (!(skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_PARTIAL) &&
1917                     (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM)) {
1918                         l4.udp->len = 0;
1919
1920                         /* determine offset of outer transport header */
1921                         l4_start = (u8)(l4.hdr - skb->data);
1922
1923                         /* remove payload length from outer checksum */
1924                         paylen = skb->len - l4_start;
1925                         csum_replace_by_diff(&l4.udp->check,
1926                                              (__force __wsum)htonl(paylen));
1927                 }
1928
1929                 /* reset pointers to inner headers */
1930
1931                 /* cppcheck-suppress unreadVariable */
1932                 ip.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1933                 l4.hdr = skb_inner_transport_header(skb);
1934
1935                 /* initialize inner IP header fields */
1936                 if (ip.v4->version == 4) {
1937                         ip.v4->tot_len = 0;
1938                         ip.v4->check = 0;
1939                 } else {
1940                         ip.v6->payload_len = 0;
1941                 }
1942         }
1943
1944         /* determine offset of transport header */
1945         l4_start = (u8)(l4.hdr - skb->data);
1946
1947         /* remove payload length from checksum */
1948         paylen = skb->len - l4_start;
1949
1950         if (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_L4) {
1951                 csum_replace_by_diff(&l4.udp->check,
1952                                      (__force __wsum)htonl(paylen));
1953                 /* compute length of UDP segmentation header */
1954                 off->header_len = (u8)sizeof(l4.udp) + l4_start;
1955         } else {
1956                 csum_replace_by_diff(&l4.tcp->check,
1957                                      (__force __wsum)htonl(paylen));
1958                 /* compute length of TCP segmentation header */
1959                 off->header_len = (u8)((l4.tcp->doff * 4) + l4_start);
1960         }
1961
1962         /* update gso_segs and bytecount */
1963         first->gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
1964         first->bytecount += (first->gso_segs - 1) * off->header_len;
1965
1966         cd_tso_len = skb->len - off->header_len;
1967         cd_mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
1968
1969         /* record cdesc_qw1 with TSO parameters */
1970         off->cd_qw1 |= (u64)(ICE_TX_DESC_DTYPE_CTX |
1971                              (ICE_TX_CTX_DESC_TSO << ICE_TXD_CTX_QW1_CMD_S) |
1972                              (cd_tso_len << ICE_TXD_CTX_QW1_TSO_LEN_S) |
1973                              (cd_mss << ICE_TXD_CTX_QW1_MSS_S));
1974         first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_TSO;
1975         return 1;
1976 }
1977
1978 /**
1979  * ice_txd_use_count  - estimate the number of descriptors needed for Tx
1980  * @size: transmit request size in bytes
1981  *
1982  * Due to hardware alignment restrictions (4K alignment), we need to
1983  * assume that we can have no more than 12K of data per descriptor, even
1984  * though each descriptor can take up to 16K - 1 bytes of aligned memory.
1985  * Thus, we need to divide by 12K. But division is slow! Instead,
1986  * we decompose the operation into shifts and one relatively cheap
1987  * multiply operation.
1988  *
1989  * To divide by 12K, we first divide by 4K, then divide by 3:
1990  *     To divide by 4K, shift right by 12 bits
1991  *     To divide by 3, multiply by 85, then divide by 256
1992  *     (Divide by 256 is done by shifting right by 8 bits)
1993  * Finally, we add one to round up. Because 256 isn't an exact multiple of
1994  * 3, we'll underestimate near each multiple of 12K. This is actually more
1995  * accurate as we have 4K - 1 of wiggle room that we can fit into the last
1996  * segment. For our purposes this is accurate out to 1M which is orders of
1997  * magnitude greater than our largest possible GSO size.
1998  *
1999  * This would then be implemented as:
2000  *     return (((size >> 12) * 85) >> 8) + ICE_DESCS_FOR_SKB_DATA_PTR;
2001  *
2002  * Since multiplication and division are commutative, we can reorder
2003  * operations into:
2004  *     return ((size * 85) >> 20) + ICE_DESCS_FOR_SKB_DATA_PTR;
2005  */
2006 static unsigned int ice_txd_use_count(unsigned int size)
2007 {
2008         return ((size * 85) >> 20) + ICE_DESCS_FOR_SKB_DATA_PTR;
2009 }
2010
2011 /**
2012  * ice_xmit_desc_count - calculate number of Tx descriptors needed
2013  * @skb: send buffer
2014  *
2015  * Returns number of data descriptors needed for this skb.
2016  */
2017 static unsigned int ice_xmit_desc_count(struct sk_buff *skb)
2018 {
2019         const skb_frag_t *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
2020         unsigned int nr_frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
2021         unsigned int count = 0, size = skb_headlen(skb);
2022
2023         for (;;) {
2024                 count += ice_txd_use_count(size);
2025
2026                 if (!nr_frags--)
2027                         break;
2028
2029                 size = skb_frag_size(frag++);
2030         }
2031
2032         return count;
2033 }
2034
2035 /**
2036  * __ice_chk_linearize - Check if there are more than 8 buffers per packet
2037  * @skb: send buffer
2038  *
2039  * Note: This HW can't DMA more than 8 buffers to build a packet on the wire
2040  * and so we need to figure out the cases where we need to linearize the skb.
2041  *
2042  * For TSO we need to count the TSO header and segment payload separately.
2043  * As such we need to check cases where we have 7 fragments or more as we
2044  * can potentially require 9 DMA transactions, 1 for the TSO header, 1 for
2045  * the segment payload in the first descriptor, and another 7 for the
2046  * fragments.
2047  */
2048 static bool __ice_chk_linearize(struct sk_buff *skb)
2049 {
2050         const skb_frag_t *frag, *stale;
2051         int nr_frags, sum;
2052
2053         /* no need to check if number of frags is less than 7 */
2054         nr_frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
2055         if (nr_frags < (ICE_MAX_BUF_TXD - 1))
2056                 return false;
2057
2058         /* We need to walk through the list and validate that each group
2059          * of 6 fragments totals at least gso_size.
2060          */
2061         nr_frags -= ICE_MAX_BUF_TXD - 2;
2062         frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
2063
2064         /* Initialize size to the negative value of gso_size minus 1. We
2065          * use this as the worst case scenario in which the frag ahead
2066          * of us only provides one byte which is why we are limited to 6
2067          * descriptors for a single transmit as the header and previous
2068          * fragment are already consuming 2 descriptors.
2069          */
2070         sum = 1 - skb_shinfo(skb)->gso_size;
2071
2072         /* Add size of frags 0 through 4 to create our initial sum */
2073         sum += skb_frag_size(frag++);
2074         sum += skb_frag_size(frag++);
2075         sum += skb_frag_size(frag++);
2076         sum += skb_frag_size(frag++);
2077         sum += skb_frag_size(frag++);
2078
2079         /* Walk through fragments adding latest fragment, testing it, and
2080          * then removing stale fragments from the sum.
2081          */
2082         for (stale = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; stale++) {
2083                 int stale_size = skb_frag_size(stale);
2084
2085                 sum += skb_frag_size(frag++);
2086
2087                 /* The stale fragment may present us with a smaller
2088                  * descriptor than the actual fragment size. To account
2089                  * for that we need to remove all the data on the front and
2090                  * figure out what the remainder would be in the last
2091                  * descriptor associated with the fragment.
2092                  */
2093                 if (stale_size > ICE_MAX_DATA_PER_TXD) {
2094                         int align_pad = -(skb_frag_off(stale)) &
2095                                         (ICE_MAX_READ_REQ_SIZE - 1);
2096
2097                         sum -= align_pad;
2098                         stale_size -= align_pad;
2099
2100                         do {
2101                                 sum -= ICE_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
2102                                 stale_size -= ICE_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
2103                         } while (stale_size > ICE_MAX_DATA_PER_TXD);
2104                 }
2105
2106                 /* if sum is negative we failed to make sufficient progress */
2107                 if (sum < 0)
2108                         return true;
2109
2110                 if (!nr_frags--)
2111                         break;
2112
2113                 sum -= stale_size;
2114         }
2115
2116         return false;
2117 }
2118
2119 /**
2120  * ice_chk_linearize - Check if there are more than 8 fragments per packet
2121  * @skb:      send buffer
2122  * @count:    number of buffers used
2123  *
2124  * Note: Our HW can't scatter-gather more than 8 fragments to build
2125  * a packet on the wire and so we need to figure out the cases where we
2126  * need to linearize the skb.
2127  */
2128 static bool ice_chk_linearize(struct sk_buff *skb, unsigned int count)
2129 {
2130         /* Both TSO and single send will work if count is less than 8 */
2131         if (likely(count < ICE_MAX_BUF_TXD))
2132                 return false;
2133
2134         if (skb_is_gso(skb))
2135                 return __ice_chk_linearize(skb);
2136
2137         /* we can support up to 8 data buffers for a single send */
2138         return count != ICE_MAX_BUF_TXD;
2139 }
2140
2141 /**
2142  * ice_tstamp - set up context descriptor for hardware timestamp
2143  * @tx_ring: pointer to the Tx ring to send buffer on
2144  * @skb: pointer to the SKB we're sending
2145  * @first: Tx buffer
2146  * @off: Tx offload parameters
2147  */
2148 static void
2149 ice_tstamp(struct ice_ring *tx_ring, struct sk_buff *skb,
2150            struct ice_tx_buf *first, struct ice_tx_offload_params *off)
2151 {
2152         s8 idx;
2153
2154         /* only timestamp the outbound packet if the user has requested it */
2155         if (likely(!(skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_HW_TSTAMP)))
2156                 return;
2157
2158         if (!tx_ring->ptp_tx)
2159                 return;
2160
2161         /* Tx timestamps cannot be sampled when doing TSO */
2162         if (first->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_TSO)
2163                 return;
2164
2165         /* Grab an open timestamp slot */
2166         idx = ice_ptp_request_ts(tx_ring->tx_tstamps, skb);
2167         if (idx < 0)
2168                 return;
2169
2170         off->cd_qw1 |= (u64)(ICE_TX_DESC_DTYPE_CTX |
2171                              (ICE_TX_CTX_DESC_TSYN << ICE_TXD_CTX_QW1_CMD_S) |
2172                              ((u64)idx << ICE_TXD_CTX_QW1_TSO_LEN_S));
2173         first->tx_flags |= ICE_TX_FLAGS_TSYN;
2174 }
2175
2176 /**
2177  * ice_xmit_frame_ring - Sends buffer on Tx ring
2178  * @skb: send buffer
2179  * @tx_ring: ring to send buffer on
2180  *
2181  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
2182  */
2183 static netdev_tx_t
2184 ice_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb, struct ice_ring *tx_ring)
2185 {
2186         struct ice_tx_offload_params offload = { 0 };
2187         struct ice_vsi *vsi = tx_ring->vsi;
2188         struct ice_tx_buf *first;
2189         struct ethhdr *eth;
2190         unsigned int count;
2191         int tso, csum;
2192
2193         ice_trace(xmit_frame_ring, tx_ring, skb);
2194
2195         count = ice_xmit_desc_count(skb);
2196         if (ice_chk_linearize(skb, count)) {
2197                 if (__skb_linearize(skb))
2198                         goto out_drop;
2199                 count = ice_txd_use_count(skb->len);
2200                 tx_ring->tx_stats.tx_linearize++;
2201         }
2202
2203         /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/ICE_MAX_DATA_PER_TXD,
2204          *       + 1 desc for skb_head_len/ICE_MAX_DATA_PER_TXD,
2205          *       + 4 desc gap to avoid the cache line where head is,
2206          *       + 1 desc for context descriptor,
2207          * otherwise try next time
2208          */
2209         if (ice_maybe_stop_tx(tx_ring, count + ICE_DESCS_PER_CACHE_LINE +
2210                               ICE_DESCS_FOR_CTX_DESC)) {
2211                 tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
2212                 return NETDEV_TX_BUSY;
2213         }
2214
2215         offload.tx_ring = tx_ring;
2216
2217         /* record the location of the first descriptor for this packet */
2218         first = &tx_ring->tx_buf[tx_ring->next_to_use];
2219         first->skb = skb;
2220         first->bytecount = max_t(unsigned int, skb->len, ETH_ZLEN);
2221         first->gso_segs = 1;
2222         first->tx_flags = 0;
2223
2224         /* prepare the VLAN tagging flags for Tx */
2225         ice_tx_prepare_vlan_flags(tx_ring, first);
2226
2227         /* set up TSO offload */
2228         tso = ice_tso(first, &offload);
2229         if (tso < 0)
2230                 goto out_drop;
2231
2232         /* always set up Tx checksum offload */
2233         csum = ice_tx_csum(first, &offload);
2234         if (csum < 0)
2235                 goto out_drop;
2236
2237         /* allow CONTROL frames egress from main VSI if FW LLDP disabled */
2238         eth = (struct ethhdr *)skb_mac_header(skb);
2239         if (unlikely((skb->priority == TC_PRIO_CONTROL ||
2240                       eth->h_proto == htons(ETH_P_LLDP)) &&
2241                      vsi->type == ICE_VSI_PF &&
2242                      vsi->port_info->qos_cfg.is_sw_lldp))
2243                 offload.cd_qw1 |= (u64)(ICE_TX_DESC_DTYPE_CTX |
2244                                         ICE_TX_CTX_DESC_SWTCH_UPLINK <<
2245                                         ICE_TXD_CTX_QW1_CMD_S);
2246
2247         ice_tstamp(tx_ring, skb, first, &offload);
2248
2249         if (offload.cd_qw1 & ICE_TX_DESC_DTYPE_CTX) {
2250                 struct ice_tx_ctx_desc *cdesc;
2251                 u16 i = tx_ring->next_to_use;
2252
2253                 /* grab the next descriptor */
2254                 cdesc = ICE_TX_CTX_DESC(tx_ring, i);
2255                 i++;
2256                 tx_ring->next_to_use = (i < tx_ring->count) ? i : 0;
2257
2258                 /* setup context descriptor */
2259                 cdesc->tunneling_params = cpu_to_le32(offload.cd_tunnel_params);
2260                 cdesc->l2tag2 = cpu_to_le16(offload.cd_l2tag2);
2261                 cdesc->rsvd = cpu_to_le16(0);
2262                 cdesc->qw1 = cpu_to_le64(offload.cd_qw1);
2263         }
2264
2265         ice_tx_map(tx_ring, first, &offload);
2266         return NETDEV_TX_OK;
2267
2268 out_drop:
2269         ice_trace(xmit_frame_ring_drop, tx_ring, skb);
2270         dev_kfree_skb_any(skb);
2271         return NETDEV_TX_OK;
2272 }
2273
2274 /**
2275  * ice_start_xmit - Selects the correct VSI and Tx queue to send buffer
2276  * @skb: send buffer
2277  * @netdev: network interface device structure
2278  *
2279  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
2280  */
2281 netdev_tx_t ice_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *netdev)
2282 {
2283         struct ice_netdev_priv *np = netdev_priv(netdev);
2284         struct ice_vsi *vsi = np->vsi;
2285         struct ice_ring *tx_ring;
2286
2287         tx_ring = vsi->tx_rings[skb->queue_mapping];
2288
2289         /* hardware can't handle really short frames, hardware padding works
2290          * beyond this point
2291          */
2292         if (skb_put_padto(skb, ICE_MIN_TX_LEN))
2293                 return NETDEV_TX_OK;
2294
2295         return ice_xmit_frame_ring(skb, tx_ring);
2296 }
2297
2298 /**
2299  * ice_clean_ctrl_tx_irq - interrupt handler for flow director Tx queue
2300  * @tx_ring: tx_ring to clean
2301  */
2302 void ice_clean_ctrl_tx_irq(struct ice_ring *tx_ring)
2303 {
2304         struct ice_vsi *vsi = tx_ring->vsi;
2305         s16 i = tx_ring->next_to_clean;
2306         int budget = ICE_DFLT_IRQ_WORK;
2307         struct ice_tx_desc *tx_desc;
2308         struct ice_tx_buf *tx_buf;
2309
2310         tx_buf = &tx_ring->tx_buf[i];
2311         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, i);
2312         i -= tx_ring->count;
2313
2314         do {
2315                 struct ice_tx_desc *eop_desc = tx_buf->next_to_watch;
2316
2317                 /* if next_to_watch is not set then there is no pending work */
2318                 if (!eop_desc)
2319                         break;
2320
2321                 /* prevent any other reads prior to eop_desc */
2322                 smp_rmb();
2323
2324                 /* if the descriptor isn't done, no work to do */
2325                 if (!(eop_desc->cmd_type_offset_bsz &
2326                       cpu_to_le64(ICE_TX_DESC_DTYPE_DESC_DONE)))
2327                         break;
2328
2329                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
2330                 tx_buf->next_to_watch = NULL;
2331                 tx_desc->buf_addr = 0;
2332                 tx_desc->cmd_type_offset_bsz = 0;
2333
2334                 /* move past filter desc */
2335                 tx_buf++;
2336                 tx_desc++;
2337                 i++;
2338                 if (unlikely(!i)) {
2339                         i -= tx_ring->count;
2340                         tx_buf = tx_ring->tx_buf;
2341                         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
2342                 }
2343
2344                 /* unmap the data header */
2345                 if (dma_unmap_len(tx_buf, len))
2346                         dma_unmap_single(tx_ring->dev,
2347                                          dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
2348                                          dma_unmap_len(tx_buf, len),
2349                                          DMA_TO_DEVICE);
2350                 if (tx_buf->tx_flags & ICE_TX_FLAGS_DUMMY_PKT)
2351                         devm_kfree(tx_ring->dev, tx_buf->raw_buf);
2352
2353                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
2354                 tx_buf->raw_buf = NULL;
2355                 tx_buf->tx_flags = 0;
2356                 tx_buf->next_to_watch = NULL;
2357                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
2358                 tx_desc->buf_addr = 0;
2359                 tx_desc->cmd_type_offset_bsz = 0;
2360
2361                 /* move past eop_desc for start of next FD desc */
2362                 tx_buf++;
2363                 tx_desc++;
2364                 i++;
2365                 if (unlikely(!i)) {
2366                         i -= tx_ring->count;
2367                         tx_buf = tx_ring->tx_buf;
2368                         tx_desc = ICE_TX_DESC(tx_ring, 0);
2369                 }
2370
2371                 budget--;
2372         } while (likely(budget));
2373
2374         i += tx_ring->count;
2375         tx_ring->next_to_clean = i;
2376
2377         /* re-enable interrupt if needed */
2378         ice_irq_dynamic_ena(&vsi->back->hw, vsi, vsi->q_vectors[0]);
2379 }