]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/net/ethernet/intel/i40evf/i40e_txrx.c
i40e/i40evf: Use build_skb to build frames
[karo-tx-linux.git] / drivers / net / ethernet / intel / i40evf / i40e_txrx.c
1 /*******************************************************************************
2  *
3  * Intel Ethernet Controller XL710 Family Linux Virtual Function Driver
4  * Copyright(c) 2013 - 2016 Intel Corporation.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
8  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
13  * more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
16  * with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17  *
18  * The full GNU General Public License is included in this distribution in
19  * the file called "COPYING".
20  *
21  * Contact Information:
22  * e1000-devel Mailing List <e1000-devel@lists.sourceforge.net>
23  * Intel Corporation, 5200 N.E. Elam Young Parkway, Hillsboro, OR 97124-6497
24  *
25  ******************************************************************************/
26
27 #include <linux/prefetch.h>
28 #include <net/busy_poll.h>
29
30 #include "i40evf.h"
31 #include "i40e_prototype.h"
32
33 static inline __le64 build_ctob(u32 td_cmd, u32 td_offset, unsigned int size,
34                                 u32 td_tag)
35 {
36         return cpu_to_le64(I40E_TX_DESC_DTYPE_DATA |
37                            ((u64)td_cmd  << I40E_TXD_QW1_CMD_SHIFT) |
38                            ((u64)td_offset << I40E_TXD_QW1_OFFSET_SHIFT) |
39                            ((u64)size  << I40E_TXD_QW1_TX_BUF_SZ_SHIFT) |
40                            ((u64)td_tag  << I40E_TXD_QW1_L2TAG1_SHIFT));
41 }
42
43 #define I40E_TXD_CMD (I40E_TX_DESC_CMD_EOP | I40E_TX_DESC_CMD_RS)
44
45 /**
46  * i40e_unmap_and_free_tx_resource - Release a Tx buffer
47  * @ring:      the ring that owns the buffer
48  * @tx_buffer: the buffer to free
49  **/
50 static void i40e_unmap_and_free_tx_resource(struct i40e_ring *ring,
51                                             struct i40e_tx_buffer *tx_buffer)
52 {
53         if (tx_buffer->skb) {
54                 if (tx_buffer->tx_flags & I40E_TX_FLAGS_FD_SB)
55                         kfree(tx_buffer->raw_buf);
56                 else
57                         dev_kfree_skb_any(tx_buffer->skb);
58                 if (dma_unmap_len(tx_buffer, len))
59                         dma_unmap_single(ring->dev,
60                                          dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
61                                          dma_unmap_len(tx_buffer, len),
62                                          DMA_TO_DEVICE);
63         } else if (dma_unmap_len(tx_buffer, len)) {
64                 dma_unmap_page(ring->dev,
65                                dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
66                                dma_unmap_len(tx_buffer, len),
67                                DMA_TO_DEVICE);
68         }
69
70         tx_buffer->next_to_watch = NULL;
71         tx_buffer->skb = NULL;
72         dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
73         /* tx_buffer must be completely set up in the transmit path */
74 }
75
76 /**
77  * i40evf_clean_tx_ring - Free any empty Tx buffers
78  * @tx_ring: ring to be cleaned
79  **/
80 void i40evf_clean_tx_ring(struct i40e_ring *tx_ring)
81 {
82         unsigned long bi_size;
83         u16 i;
84
85         /* ring already cleared, nothing to do */
86         if (!tx_ring->tx_bi)
87                 return;
88
89         /* Free all the Tx ring sk_buffs */
90         for (i = 0; i < tx_ring->count; i++)
91                 i40e_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, &tx_ring->tx_bi[i]);
92
93         bi_size = sizeof(struct i40e_tx_buffer) * tx_ring->count;
94         memset(tx_ring->tx_bi, 0, bi_size);
95
96         /* Zero out the descriptor ring */
97         memset(tx_ring->desc, 0, tx_ring->size);
98
99         tx_ring->next_to_use = 0;
100         tx_ring->next_to_clean = 0;
101
102         if (!tx_ring->netdev)
103                 return;
104
105         /* cleanup Tx queue statistics */
106         netdev_tx_reset_queue(txring_txq(tx_ring));
107 }
108
109 /**
110  * i40evf_free_tx_resources - Free Tx resources per queue
111  * @tx_ring: Tx descriptor ring for a specific queue
112  *
113  * Free all transmit software resources
114  **/
115 void i40evf_free_tx_resources(struct i40e_ring *tx_ring)
116 {
117         i40evf_clean_tx_ring(tx_ring);
118         kfree(tx_ring->tx_bi);
119         tx_ring->tx_bi = NULL;
120
121         if (tx_ring->desc) {
122                 dma_free_coherent(tx_ring->dev, tx_ring->size,
123                                   tx_ring->desc, tx_ring->dma);
124                 tx_ring->desc = NULL;
125         }
126 }
127
128 /**
129  * i40evf_get_tx_pending - how many Tx descriptors not processed
130  * @tx_ring: the ring of descriptors
131  * @in_sw: is tx_pending being checked in SW or HW
132  *
133  * Since there is no access to the ring head register
134  * in XL710, we need to use our local copies
135  **/
136 u32 i40evf_get_tx_pending(struct i40e_ring *ring, bool in_sw)
137 {
138         u32 head, tail;
139
140         head = ring->next_to_clean;
141         tail = readl(ring->tail);
142
143         if (head != tail)
144                 return (head < tail) ?
145                         tail - head : (tail + ring->count - head);
146
147         return 0;
148 }
149
150 #define WB_STRIDE 4
151
152 /**
153  * i40e_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
154  * @vsi: the VSI we care about
155  * @tx_ring: Tx ring to clean
156  * @napi_budget: Used to determine if we are in netpoll
157  *
158  * Returns true if there's any budget left (e.g. the clean is finished)
159  **/
160 static bool i40e_clean_tx_irq(struct i40e_vsi *vsi,
161                               struct i40e_ring *tx_ring, int napi_budget)
162 {
163         u16 i = tx_ring->next_to_clean;
164         struct i40e_tx_buffer *tx_buf;
165         struct i40e_tx_desc *tx_desc;
166         unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
167         unsigned int budget = vsi->work_limit;
168
169         tx_buf = &tx_ring->tx_bi[i];
170         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, i);
171         i -= tx_ring->count;
172
173         do {
174                 struct i40e_tx_desc *eop_desc = tx_buf->next_to_watch;
175
176                 /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
177                 if (!eop_desc)
178                         break;
179
180                 /* prevent any other reads prior to eop_desc */
181                 read_barrier_depends();
182
183                 /* if the descriptor isn't done, no work yet to do */
184                 if (!(eop_desc->cmd_type_offset_bsz &
185                       cpu_to_le64(I40E_TX_DESC_DTYPE_DESC_DONE)))
186                         break;
187
188                 /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
189                 tx_buf->next_to_watch = NULL;
190
191                 /* update the statistics for this packet */
192                 total_bytes += tx_buf->bytecount;
193                 total_packets += tx_buf->gso_segs;
194
195                 /* free the skb */
196                 napi_consume_skb(tx_buf->skb, napi_budget);
197
198                 /* unmap skb header data */
199                 dma_unmap_single(tx_ring->dev,
200                                  dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
201                                  dma_unmap_len(tx_buf, len),
202                                  DMA_TO_DEVICE);
203
204                 /* clear tx_buffer data */
205                 tx_buf->skb = NULL;
206                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
207
208                 /* unmap remaining buffers */
209                 while (tx_desc != eop_desc) {
210
211                         tx_buf++;
212                         tx_desc++;
213                         i++;
214                         if (unlikely(!i)) {
215                                 i -= tx_ring->count;
216                                 tx_buf = tx_ring->tx_bi;
217                                 tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
218                         }
219
220                         /* unmap any remaining paged data */
221                         if (dma_unmap_len(tx_buf, len)) {
222                                 dma_unmap_page(tx_ring->dev,
223                                                dma_unmap_addr(tx_buf, dma),
224                                                dma_unmap_len(tx_buf, len),
225                                                DMA_TO_DEVICE);
226                                 dma_unmap_len_set(tx_buf, len, 0);
227                         }
228                 }
229
230                 /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
231                 tx_buf++;
232                 tx_desc++;
233                 i++;
234                 if (unlikely(!i)) {
235                         i -= tx_ring->count;
236                         tx_buf = tx_ring->tx_bi;
237                         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
238                 }
239
240                 prefetch(tx_desc);
241
242                 /* update budget accounting */
243                 budget--;
244         } while (likely(budget));
245
246         i += tx_ring->count;
247         tx_ring->next_to_clean = i;
248         u64_stats_update_begin(&tx_ring->syncp);
249         tx_ring->stats.bytes += total_bytes;
250         tx_ring->stats.packets += total_packets;
251         u64_stats_update_end(&tx_ring->syncp);
252         tx_ring->q_vector->tx.total_bytes += total_bytes;
253         tx_ring->q_vector->tx.total_packets += total_packets;
254
255         if (tx_ring->flags & I40E_TXR_FLAGS_WB_ON_ITR) {
256                 /* check to see if there are < 4 descriptors
257                  * waiting to be written back, then kick the hardware to force
258                  * them to be written back in case we stay in NAPI.
259                  * In this mode on X722 we do not enable Interrupt.
260                  */
261                 unsigned int j = i40evf_get_tx_pending(tx_ring, false);
262
263                 if (budget &&
264                     ((j / WB_STRIDE) == 0) && (j > 0) &&
265                     !test_bit(__I40E_DOWN, &vsi->state) &&
266                     (I40E_DESC_UNUSED(tx_ring) != tx_ring->count))
267                         tx_ring->arm_wb = true;
268         }
269
270         /* notify netdev of completed buffers */
271         netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring),
272                                   total_packets, total_bytes);
273
274 #define TX_WAKE_THRESHOLD (DESC_NEEDED * 2)
275         if (unlikely(total_packets && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
276                      (I40E_DESC_UNUSED(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
277                 /* Make sure that anybody stopping the queue after this
278                  * sees the new next_to_clean.
279                  */
280                 smp_mb();
281                 if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
282                                              tx_ring->queue_index) &&
283                    !test_bit(__I40E_DOWN, &vsi->state)) {
284                         netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
285                                             tx_ring->queue_index);
286                         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
287                 }
288         }
289
290         return !!budget;
291 }
292
293 /**
294  * i40evf_enable_wb_on_itr - Arm hardware to do a wb, interrupts are not enabled
295  * @vsi: the VSI we care about
296  * @q_vector: the vector on which to enable writeback
297  *
298  **/
299 static void i40e_enable_wb_on_itr(struct i40e_vsi *vsi,
300                                   struct i40e_q_vector *q_vector)
301 {
302         u16 flags = q_vector->tx.ring[0].flags;
303         u32 val;
304
305         if (!(flags & I40E_TXR_FLAGS_WB_ON_ITR))
306                 return;
307
308         if (q_vector->arm_wb_state)
309                 return;
310
311         val = I40E_VFINT_DYN_CTLN1_WB_ON_ITR_MASK |
312               I40E_VFINT_DYN_CTLN1_ITR_INDX_MASK; /* set noitr */
313
314         wr32(&vsi->back->hw,
315              I40E_VFINT_DYN_CTLN1(q_vector->v_idx +
316                                   vsi->base_vector - 1), val);
317         q_vector->arm_wb_state = true;
318 }
319
320 /**
321  * i40evf_force_wb - Issue SW Interrupt so HW does a wb
322  * @vsi: the VSI we care about
323  * @q_vector: the vector  on which to force writeback
324  *
325  **/
326 void i40evf_force_wb(struct i40e_vsi *vsi, struct i40e_q_vector *q_vector)
327 {
328         u32 val = I40E_VFINT_DYN_CTLN1_INTENA_MASK |
329                   I40E_VFINT_DYN_CTLN1_ITR_INDX_MASK | /* set noitr */
330                   I40E_VFINT_DYN_CTLN1_SWINT_TRIG_MASK |
331                   I40E_VFINT_DYN_CTLN1_SW_ITR_INDX_ENA_MASK
332                   /* allow 00 to be written to the index */;
333
334         wr32(&vsi->back->hw,
335              I40E_VFINT_DYN_CTLN1(q_vector->v_idx + vsi->base_vector - 1),
336              val);
337 }
338
339 /**
340  * i40e_set_new_dynamic_itr - Find new ITR level
341  * @rc: structure containing ring performance data
342  *
343  * Returns true if ITR changed, false if not
344  *
345  * Stores a new ITR value based on packets and byte counts during
346  * the last interrupt.  The advantage of per interrupt computation
347  * is faster updates and more accurate ITR for the current traffic
348  * pattern.  Constants in this function were computed based on
349  * theoretical maximum wire speed and thresholds were set based on
350  * testing data as well as attempting to minimize response time
351  * while increasing bulk throughput.
352  **/
353 static bool i40e_set_new_dynamic_itr(struct i40e_ring_container *rc)
354 {
355         enum i40e_latency_range new_latency_range = rc->latency_range;
356         struct i40e_q_vector *qv = rc->ring->q_vector;
357         u32 new_itr = rc->itr;
358         int bytes_per_int;
359         int usecs;
360
361         if (rc->total_packets == 0 || !rc->itr)
362                 return false;
363
364         /* simple throttlerate management
365          *   0-10MB/s   lowest (50000 ints/s)
366          *  10-20MB/s   low    (20000 ints/s)
367          *  20-1249MB/s bulk   (18000 ints/s)
368          *  > 40000 Rx packets per second (8000 ints/s)
369          *
370          * The math works out because the divisor is in 10^(-6) which
371          * turns the bytes/us input value into MB/s values, but
372          * make sure to use usecs, as the register values written
373          * are in 2 usec increments in the ITR registers, and make sure
374          * to use the smoothed values that the countdown timer gives us.
375          */
376         usecs = (rc->itr << 1) * ITR_COUNTDOWN_START;
377         bytes_per_int = rc->total_bytes / usecs;
378
379         switch (new_latency_range) {
380         case I40E_LOWEST_LATENCY:
381                 if (bytes_per_int > 10)
382                         new_latency_range = I40E_LOW_LATENCY;
383                 break;
384         case I40E_LOW_LATENCY:
385                 if (bytes_per_int > 20)
386                         new_latency_range = I40E_BULK_LATENCY;
387                 else if (bytes_per_int <= 10)
388                         new_latency_range = I40E_LOWEST_LATENCY;
389                 break;
390         case I40E_BULK_LATENCY:
391         case I40E_ULTRA_LATENCY:
392         default:
393                 if (bytes_per_int <= 20)
394                         new_latency_range = I40E_LOW_LATENCY;
395                 break;
396         }
397
398         /* this is to adjust RX more aggressively when streaming small
399          * packets.  The value of 40000 was picked as it is just beyond
400          * what the hardware can receive per second if in low latency
401          * mode.
402          */
403 #define RX_ULTRA_PACKET_RATE 40000
404
405         if ((((rc->total_packets * 1000000) / usecs) > RX_ULTRA_PACKET_RATE) &&
406             (&qv->rx == rc))
407                 new_latency_range = I40E_ULTRA_LATENCY;
408
409         rc->latency_range = new_latency_range;
410
411         switch (new_latency_range) {
412         case I40E_LOWEST_LATENCY:
413                 new_itr = I40E_ITR_50K;
414                 break;
415         case I40E_LOW_LATENCY:
416                 new_itr = I40E_ITR_20K;
417                 break;
418         case I40E_BULK_LATENCY:
419                 new_itr = I40E_ITR_18K;
420                 break;
421         case I40E_ULTRA_LATENCY:
422                 new_itr = I40E_ITR_8K;
423                 break;
424         default:
425                 break;
426         }
427
428         rc->total_bytes = 0;
429         rc->total_packets = 0;
430
431         if (new_itr != rc->itr) {
432                 rc->itr = new_itr;
433                 return true;
434         }
435
436         return false;
437 }
438
439 /**
440  * i40evf_setup_tx_descriptors - Allocate the Tx descriptors
441  * @tx_ring: the tx ring to set up
442  *
443  * Return 0 on success, negative on error
444  **/
445 int i40evf_setup_tx_descriptors(struct i40e_ring *tx_ring)
446 {
447         struct device *dev = tx_ring->dev;
448         int bi_size;
449
450         if (!dev)
451                 return -ENOMEM;
452
453         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
454         WARN_ON(tx_ring->tx_bi);
455         bi_size = sizeof(struct i40e_tx_buffer) * tx_ring->count;
456         tx_ring->tx_bi = kzalloc(bi_size, GFP_KERNEL);
457         if (!tx_ring->tx_bi)
458                 goto err;
459
460         /* round up to nearest 4K */
461         tx_ring->size = tx_ring->count * sizeof(struct i40e_tx_desc);
462         tx_ring->size = ALIGN(tx_ring->size, 4096);
463         tx_ring->desc = dma_alloc_coherent(dev, tx_ring->size,
464                                            &tx_ring->dma, GFP_KERNEL);
465         if (!tx_ring->desc) {
466                 dev_info(dev, "Unable to allocate memory for the Tx descriptor ring, size=%d\n",
467                          tx_ring->size);
468                 goto err;
469         }
470
471         tx_ring->next_to_use = 0;
472         tx_ring->next_to_clean = 0;
473         return 0;
474
475 err:
476         kfree(tx_ring->tx_bi);
477         tx_ring->tx_bi = NULL;
478         return -ENOMEM;
479 }
480
481 /**
482  * i40evf_clean_rx_ring - Free Rx buffers
483  * @rx_ring: ring to be cleaned
484  **/
485 void i40evf_clean_rx_ring(struct i40e_ring *rx_ring)
486 {
487         unsigned long bi_size;
488         u16 i;
489
490         /* ring already cleared, nothing to do */
491         if (!rx_ring->rx_bi)
492                 return;
493
494         if (rx_ring->skb) {
495                 dev_kfree_skb(rx_ring->skb);
496                 rx_ring->skb = NULL;
497         }
498
499         /* Free all the Rx ring sk_buffs */
500         for (i = 0; i < rx_ring->count; i++) {
501                 struct i40e_rx_buffer *rx_bi = &rx_ring->rx_bi[i];
502
503                 if (!rx_bi->page)
504                         continue;
505
506                 /* Invalidate cache lines that may have been written to by
507                  * device so that we avoid corrupting memory.
508                  */
509                 dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev,
510                                               rx_bi->dma,
511                                               rx_bi->page_offset,
512                                               rx_ring->rx_buf_len,
513                                               DMA_FROM_DEVICE);
514
515                 /* free resources associated with mapping */
516                 dma_unmap_page_attrs(rx_ring->dev, rx_bi->dma,
517                                      i40e_rx_pg_size(rx_ring),
518                                      DMA_FROM_DEVICE,
519                                      I40E_RX_DMA_ATTR);
520
521                 __page_frag_cache_drain(rx_bi->page, rx_bi->pagecnt_bias);
522
523                 rx_bi->page = NULL;
524                 rx_bi->page_offset = 0;
525         }
526
527         bi_size = sizeof(struct i40e_rx_buffer) * rx_ring->count;
528         memset(rx_ring->rx_bi, 0, bi_size);
529
530         /* Zero out the descriptor ring */
531         memset(rx_ring->desc, 0, rx_ring->size);
532
533         rx_ring->next_to_alloc = 0;
534         rx_ring->next_to_clean = 0;
535         rx_ring->next_to_use = 0;
536 }
537
538 /**
539  * i40evf_free_rx_resources - Free Rx resources
540  * @rx_ring: ring to clean the resources from
541  *
542  * Free all receive software resources
543  **/
544 void i40evf_free_rx_resources(struct i40e_ring *rx_ring)
545 {
546         i40evf_clean_rx_ring(rx_ring);
547         kfree(rx_ring->rx_bi);
548         rx_ring->rx_bi = NULL;
549
550         if (rx_ring->desc) {
551                 dma_free_coherent(rx_ring->dev, rx_ring->size,
552                                   rx_ring->desc, rx_ring->dma);
553                 rx_ring->desc = NULL;
554         }
555 }
556
557 /**
558  * i40evf_setup_rx_descriptors - Allocate Rx descriptors
559  * @rx_ring: Rx descriptor ring (for a specific queue) to setup
560  *
561  * Returns 0 on success, negative on failure
562  **/
563 int i40evf_setup_rx_descriptors(struct i40e_ring *rx_ring)
564 {
565         struct device *dev = rx_ring->dev;
566         int bi_size;
567
568         /* warn if we are about to overwrite the pointer */
569         WARN_ON(rx_ring->rx_bi);
570         bi_size = sizeof(struct i40e_rx_buffer) * rx_ring->count;
571         rx_ring->rx_bi = kzalloc(bi_size, GFP_KERNEL);
572         if (!rx_ring->rx_bi)
573                 goto err;
574
575         u64_stats_init(&rx_ring->syncp);
576
577         /* Round up to nearest 4K */
578         rx_ring->size = rx_ring->count * sizeof(union i40e_32byte_rx_desc);
579         rx_ring->size = ALIGN(rx_ring->size, 4096);
580         rx_ring->desc = dma_alloc_coherent(dev, rx_ring->size,
581                                            &rx_ring->dma, GFP_KERNEL);
582
583         if (!rx_ring->desc) {
584                 dev_info(dev, "Unable to allocate memory for the Rx descriptor ring, size=%d\n",
585                          rx_ring->size);
586                 goto err;
587         }
588
589         rx_ring->next_to_alloc = 0;
590         rx_ring->next_to_clean = 0;
591         rx_ring->next_to_use = 0;
592
593         return 0;
594 err:
595         kfree(rx_ring->rx_bi);
596         rx_ring->rx_bi = NULL;
597         return -ENOMEM;
598 }
599
600 /**
601  * i40e_release_rx_desc - Store the new tail and head values
602  * @rx_ring: ring to bump
603  * @val: new head index
604  **/
605 static inline void i40e_release_rx_desc(struct i40e_ring *rx_ring, u32 val)
606 {
607         rx_ring->next_to_use = val;
608
609         /* update next to alloc since we have filled the ring */
610         rx_ring->next_to_alloc = val;
611
612         /* Force memory writes to complete before letting h/w
613          * know there are new descriptors to fetch.  (Only
614          * applicable for weak-ordered memory model archs,
615          * such as IA-64).
616          */
617         wmb();
618         writel(val, rx_ring->tail);
619 }
620
621 /**
622  * i40e_rx_offset - Return expected offset into page to access data
623  * @rx_ring: Ring we are requesting offset of
624  *
625  * Returns the offset value for ring into the data buffer.
626  */
627 static inline unsigned int i40e_rx_offset(struct i40e_ring *rx_ring)
628 {
629         return ring_uses_build_skb(rx_ring) ? I40E_SKB_PAD : 0;
630 }
631
632 /**
633  * i40e_alloc_mapped_page - recycle or make a new page
634  * @rx_ring: ring to use
635  * @bi: rx_buffer struct to modify
636  *
637  * Returns true if the page was successfully allocated or
638  * reused.
639  **/
640 static bool i40e_alloc_mapped_page(struct i40e_ring *rx_ring,
641                                    struct i40e_rx_buffer *bi)
642 {
643         struct page *page = bi->page;
644         dma_addr_t dma;
645
646         /* since we are recycling buffers we should seldom need to alloc */
647         if (likely(page)) {
648                 rx_ring->rx_stats.page_reuse_count++;
649                 return true;
650         }
651
652         /* alloc new page for storage */
653         page = dev_alloc_pages(i40e_rx_pg_order(rx_ring));
654         if (unlikely(!page)) {
655                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
656                 return false;
657         }
658
659         /* map page for use */
660         dma = dma_map_page_attrs(rx_ring->dev, page, 0,
661                                  i40e_rx_pg_size(rx_ring),
662                                  DMA_FROM_DEVICE,
663                                  I40E_RX_DMA_ATTR);
664
665         /* if mapping failed free memory back to system since
666          * there isn't much point in holding memory we can't use
667          */
668         if (dma_mapping_error(rx_ring->dev, dma)) {
669                 __free_pages(page, i40e_rx_pg_order(rx_ring));
670                 rx_ring->rx_stats.alloc_page_failed++;
671                 return false;
672         }
673
674         bi->dma = dma;
675         bi->page = page;
676         bi->page_offset = i40e_rx_offset(rx_ring);
677
678         /* initialize pagecnt_bias to 1 representing we fully own page */
679         bi->pagecnt_bias = 1;
680
681         return true;
682 }
683
684 /**
685  * i40e_receive_skb - Send a completed packet up the stack
686  * @rx_ring:  rx ring in play
687  * @skb: packet to send up
688  * @vlan_tag: vlan tag for packet
689  **/
690 static void i40e_receive_skb(struct i40e_ring *rx_ring,
691                              struct sk_buff *skb, u16 vlan_tag)
692 {
693         struct i40e_q_vector *q_vector = rx_ring->q_vector;
694
695         if ((rx_ring->netdev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_RX) &&
696             (vlan_tag & VLAN_VID_MASK))
697                 __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), vlan_tag);
698
699         napi_gro_receive(&q_vector->napi, skb);
700 }
701
702 /**
703  * i40evf_alloc_rx_buffers - Replace used receive buffers
704  * @rx_ring: ring to place buffers on
705  * @cleaned_count: number of buffers to replace
706  *
707  * Returns false if all allocations were successful, true if any fail
708  **/
709 bool i40evf_alloc_rx_buffers(struct i40e_ring *rx_ring, u16 cleaned_count)
710 {
711         u16 ntu = rx_ring->next_to_use;
712         union i40e_rx_desc *rx_desc;
713         struct i40e_rx_buffer *bi;
714
715         /* do nothing if no valid netdev defined */
716         if (!rx_ring->netdev || !cleaned_count)
717                 return false;
718
719         rx_desc = I40E_RX_DESC(rx_ring, ntu);
720         bi = &rx_ring->rx_bi[ntu];
721
722         do {
723                 if (!i40e_alloc_mapped_page(rx_ring, bi))
724                         goto no_buffers;
725
726                 /* sync the buffer for use by the device */
727                 dma_sync_single_range_for_device(rx_ring->dev, bi->dma,
728                                                  bi->page_offset,
729                                                  rx_ring->rx_buf_len,
730                                                  DMA_FROM_DEVICE);
731
732                 /* Refresh the desc even if buffer_addrs didn't change
733                  * because each write-back erases this info.
734                  */
735                 rx_desc->read.pkt_addr = cpu_to_le64(bi->dma + bi->page_offset);
736
737                 rx_desc++;
738                 bi++;
739                 ntu++;
740                 if (unlikely(ntu == rx_ring->count)) {
741                         rx_desc = I40E_RX_DESC(rx_ring, 0);
742                         bi = rx_ring->rx_bi;
743                         ntu = 0;
744                 }
745
746                 /* clear the status bits for the next_to_use descriptor */
747                 rx_desc->wb.qword1.status_error_len = 0;
748
749                 cleaned_count--;
750         } while (cleaned_count);
751
752         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
753                 i40e_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
754
755         return false;
756
757 no_buffers:
758         if (rx_ring->next_to_use != ntu)
759                 i40e_release_rx_desc(rx_ring, ntu);
760
761         /* make sure to come back via polling to try again after
762          * allocation failure
763          */
764         return true;
765 }
766
767 /**
768  * i40e_rx_checksum - Indicate in skb if hw indicated a good cksum
769  * @vsi: the VSI we care about
770  * @skb: skb currently being received and modified
771  * @rx_desc: the receive descriptor
772  **/
773 static inline void i40e_rx_checksum(struct i40e_vsi *vsi,
774                                     struct sk_buff *skb,
775                                     union i40e_rx_desc *rx_desc)
776 {
777         struct i40e_rx_ptype_decoded decoded;
778         u32 rx_error, rx_status;
779         bool ipv4, ipv6;
780         u8 ptype;
781         u64 qword;
782
783         qword = le64_to_cpu(rx_desc->wb.qword1.status_error_len);
784         ptype = (qword & I40E_RXD_QW1_PTYPE_MASK) >> I40E_RXD_QW1_PTYPE_SHIFT;
785         rx_error = (qword & I40E_RXD_QW1_ERROR_MASK) >>
786                    I40E_RXD_QW1_ERROR_SHIFT;
787         rx_status = (qword & I40E_RXD_QW1_STATUS_MASK) >>
788                     I40E_RXD_QW1_STATUS_SHIFT;
789         decoded = decode_rx_desc_ptype(ptype);
790
791         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
792
793         skb_checksum_none_assert(skb);
794
795         /* Rx csum enabled and ip headers found? */
796         if (!(vsi->netdev->features & NETIF_F_RXCSUM))
797                 return;
798
799         /* did the hardware decode the packet and checksum? */
800         if (!(rx_status & BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_L3L4P_SHIFT)))
801                 return;
802
803         /* both known and outer_ip must be set for the below code to work */
804         if (!(decoded.known && decoded.outer_ip))
805                 return;
806
807         ipv4 = (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP) &&
808                (decoded.outer_ip_ver == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IPV4);
809         ipv6 = (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP) &&
810                (decoded.outer_ip_ver == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IPV6);
811
812         if (ipv4 &&
813             (rx_error & (BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_IPE_SHIFT) |
814                          BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_EIPE_SHIFT))))
815                 goto checksum_fail;
816
817         /* likely incorrect csum if alternate IP extension headers found */
818         if (ipv6 &&
819             rx_status & BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_IPV6EXADD_SHIFT))
820                 /* don't increment checksum err here, non-fatal err */
821                 return;
822
823         /* there was some L4 error, count error and punt packet to the stack */
824         if (rx_error & BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_L4E_SHIFT))
825                 goto checksum_fail;
826
827         /* handle packets that were not able to be checksummed due
828          * to arrival speed, in this case the stack can compute
829          * the csum.
830          */
831         if (rx_error & BIT(I40E_RX_DESC_ERROR_PPRS_SHIFT))
832                 return;
833
834         /* If there is an outer header present that might contain a checksum
835          * we need to bump the checksum level by 1 to reflect the fact that
836          * we are indicating we validated the inner checksum.
837          */
838         if (decoded.tunnel_type >= I40E_RX_PTYPE_TUNNEL_IP_GRENAT)
839                 skb->csum_level = 1;
840
841         /* Only report checksum unnecessary for TCP, UDP, or SCTP */
842         switch (decoded.inner_prot) {
843         case I40E_RX_PTYPE_INNER_PROT_TCP:
844         case I40E_RX_PTYPE_INNER_PROT_UDP:
845         case I40E_RX_PTYPE_INNER_PROT_SCTP:
846                 skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
847                 /* fall though */
848         default:
849                 break;
850         }
851
852         return;
853
854 checksum_fail:
855         vsi->back->hw_csum_rx_error++;
856 }
857
858 /**
859  * i40e_ptype_to_htype - get a hash type
860  * @ptype: the ptype value from the descriptor
861  *
862  * Returns a hash type to be used by skb_set_hash
863  **/
864 static inline int i40e_ptype_to_htype(u8 ptype)
865 {
866         struct i40e_rx_ptype_decoded decoded = decode_rx_desc_ptype(ptype);
867
868         if (!decoded.known)
869                 return PKT_HASH_TYPE_NONE;
870
871         if (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP &&
872             decoded.payload_layer == I40E_RX_PTYPE_PAYLOAD_LAYER_PAY4)
873                 return PKT_HASH_TYPE_L4;
874         else if (decoded.outer_ip == I40E_RX_PTYPE_OUTER_IP &&
875                  decoded.payload_layer == I40E_RX_PTYPE_PAYLOAD_LAYER_PAY3)
876                 return PKT_HASH_TYPE_L3;
877         else
878                 return PKT_HASH_TYPE_L2;
879 }
880
881 /**
882  * i40e_rx_hash - set the hash value in the skb
883  * @ring: descriptor ring
884  * @rx_desc: specific descriptor
885  **/
886 static inline void i40e_rx_hash(struct i40e_ring *ring,
887                                 union i40e_rx_desc *rx_desc,
888                                 struct sk_buff *skb,
889                                 u8 rx_ptype)
890 {
891         u32 hash;
892         const __le64 rss_mask =
893                 cpu_to_le64((u64)I40E_RX_DESC_FLTSTAT_RSS_HASH <<
894                             I40E_RX_DESC_STATUS_FLTSTAT_SHIFT);
895
896         if (ring->netdev->features & NETIF_F_RXHASH)
897                 return;
898
899         if ((rx_desc->wb.qword1.status_error_len & rss_mask) == rss_mask) {
900                 hash = le32_to_cpu(rx_desc->wb.qword0.hi_dword.rss);
901                 skb_set_hash(skb, hash, i40e_ptype_to_htype(rx_ptype));
902         }
903 }
904
905 /**
906  * i40evf_process_skb_fields - Populate skb header fields from Rx descriptor
907  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
908  * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
909  * @skb: pointer to current skb being populated
910  * @rx_ptype: the packet type decoded by hardware
911  *
912  * This function checks the ring, descriptor, and packet information in
913  * order to populate the hash, checksum, VLAN, protocol, and
914  * other fields within the skb.
915  **/
916 static inline
917 void i40evf_process_skb_fields(struct i40e_ring *rx_ring,
918                                union i40e_rx_desc *rx_desc, struct sk_buff *skb,
919                                u8 rx_ptype)
920 {
921         i40e_rx_hash(rx_ring, rx_desc, skb, rx_ptype);
922
923         i40e_rx_checksum(rx_ring->vsi, skb, rx_desc);
924
925         skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->queue_index);
926
927         /* modifies the skb - consumes the enet header */
928         skb->protocol = eth_type_trans(skb, rx_ring->netdev);
929 }
930
931 /**
932  * i40e_cleanup_headers - Correct empty headers
933  * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
934  * @skb: pointer to current skb being fixed
935  *
936  * Also address the case where we are pulling data in on pages only
937  * and as such no data is present in the skb header.
938  *
939  * In addition if skb is not at least 60 bytes we need to pad it so that
940  * it is large enough to qualify as a valid Ethernet frame.
941  *
942  * Returns true if an error was encountered and skb was freed.
943  **/
944 static bool i40e_cleanup_headers(struct i40e_ring *rx_ring, struct sk_buff *skb)
945 {
946         /* if eth_skb_pad returns an error the skb was freed */
947         if (eth_skb_pad(skb))
948                 return true;
949
950         return false;
951 }
952
953 /**
954  * i40e_reuse_rx_page - page flip buffer and store it back on the ring
955  * @rx_ring: rx descriptor ring to store buffers on
956  * @old_buff: donor buffer to have page reused
957  *
958  * Synchronizes page for reuse by the adapter
959  **/
960 static void i40e_reuse_rx_page(struct i40e_ring *rx_ring,
961                                struct i40e_rx_buffer *old_buff)
962 {
963         struct i40e_rx_buffer *new_buff;
964         u16 nta = rx_ring->next_to_alloc;
965
966         new_buff = &rx_ring->rx_bi[nta];
967
968         /* update, and store next to alloc */
969         nta++;
970         rx_ring->next_to_alloc = (nta < rx_ring->count) ? nta : 0;
971
972         /* transfer page from old buffer to new buffer */
973         new_buff->dma           = old_buff->dma;
974         new_buff->page          = old_buff->page;
975         new_buff->page_offset   = old_buff->page_offset;
976         new_buff->pagecnt_bias  = old_buff->pagecnt_bias;
977 }
978
979 /**
980  * i40e_page_is_reusable - check if any reuse is possible
981  * @page: page struct to check
982  *
983  * A page is not reusable if it was allocated under low memory
984  * conditions, or it's not in the same NUMA node as this CPU.
985  */
986 static inline bool i40e_page_is_reusable(struct page *page)
987 {
988         return (page_to_nid(page) == numa_mem_id()) &&
989                 !page_is_pfmemalloc(page);
990 }
991
992 /**
993  * i40e_can_reuse_rx_page - Determine if this page can be reused by
994  * the adapter for another receive
995  *
996  * @rx_buffer: buffer containing the page
997  *
998  * If page is reusable, rx_buffer->page_offset is adjusted to point to
999  * an unused region in the page.
1000  *
1001  * For small pages, @truesize will be a constant value, half the size
1002  * of the memory at page.  We'll attempt to alternate between high and
1003  * low halves of the page, with one half ready for use by the hardware
1004  * and the other half being consumed by the stack.  We use the page
1005  * ref count to determine whether the stack has finished consuming the
1006  * portion of this page that was passed up with a previous packet.  If
1007  * the page ref count is >1, we'll assume the "other" half page is
1008  * still busy, and this page cannot be reused.
1009  *
1010  * For larger pages, @truesize will be the actual space used by the
1011  * received packet (adjusted upward to an even multiple of the cache
1012  * line size).  This will advance through the page by the amount
1013  * actually consumed by the received packets while there is still
1014  * space for a buffer.  Each region of larger pages will be used at
1015  * most once, after which the page will not be reused.
1016  *
1017  * In either case, if the page is reusable its refcount is increased.
1018  **/
1019 static bool i40e_can_reuse_rx_page(struct i40e_rx_buffer *rx_buffer)
1020 {
1021         unsigned int pagecnt_bias = rx_buffer->pagecnt_bias;
1022         struct page *page = rx_buffer->page;
1023
1024         /* Is any reuse possible? */
1025         if (unlikely(!i40e_page_is_reusable(page)))
1026                 return false;
1027
1028 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1029         /* if we are only owner of page we can reuse it */
1030         if (unlikely((page_count(page) - pagecnt_bias) > 1))
1031                 return false;
1032 #else
1033 #define I40E_LAST_OFFSET \
1034         (SKB_WITH_OVERHEAD(PAGE_SIZE) - I40E_RXBUFFER_2048)
1035         if (rx_buffer->page_offset > I40E_LAST_OFFSET)
1036                 return false;
1037 #endif
1038
1039         /* If we have drained the page fragment pool we need to update
1040          * the pagecnt_bias and page count so that we fully restock the
1041          * number of references the driver holds.
1042          */
1043         if (unlikely(!pagecnt_bias)) {
1044                 page_ref_add(page, USHRT_MAX);
1045                 rx_buffer->pagecnt_bias = USHRT_MAX;
1046         }
1047
1048         return true;
1049 }
1050
1051 /**
1052  * i40e_add_rx_frag - Add contents of Rx buffer to sk_buff
1053  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1054  * @rx_buffer: buffer containing page to add
1055  * @skb: sk_buff to place the data into
1056  * @size: packet length from rx_desc
1057  *
1058  * This function will add the data contained in rx_buffer->page to the skb.
1059  * It will just attach the page as a frag to the skb.
1060  *
1061  * The function will then update the page offset.
1062  **/
1063 static void i40e_add_rx_frag(struct i40e_ring *rx_ring,
1064                              struct i40e_rx_buffer *rx_buffer,
1065                              struct sk_buff *skb,
1066                              unsigned int size)
1067 {
1068 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1069         unsigned int truesize = i40e_rx_pg_size(rx_ring) / 2;
1070 #else
1071         unsigned int truesize = SKB_DATA_ALIGN(size + i40e_rx_offset(rx_ring));
1072 #endif
1073
1074         skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, rx_buffer->page,
1075                         rx_buffer->page_offset, size, truesize);
1076
1077         /* page is being used so we must update the page offset */
1078 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1079         rx_buffer->page_offset ^= truesize;
1080 #else
1081         rx_buffer->page_offset += truesize;
1082 #endif
1083 }
1084
1085 /**
1086  * i40e_get_rx_buffer - Fetch Rx buffer and synchronize data for use
1087  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1088  * @size: size of buffer to add to skb
1089  *
1090  * This function will pull an Rx buffer from the ring and synchronize it
1091  * for use by the CPU.
1092  */
1093 static struct i40e_rx_buffer *i40e_get_rx_buffer(struct i40e_ring *rx_ring,
1094                                                  const unsigned int size)
1095 {
1096         struct i40e_rx_buffer *rx_buffer;
1097
1098         rx_buffer = &rx_ring->rx_bi[rx_ring->next_to_clean];
1099         prefetchw(rx_buffer->page);
1100
1101         /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
1102         dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev,
1103                                       rx_buffer->dma,
1104                                       rx_buffer->page_offset,
1105                                       size,
1106                                       DMA_FROM_DEVICE);
1107
1108         /* We have pulled a buffer for use, so decrement pagecnt_bias */
1109         rx_buffer->pagecnt_bias--;
1110
1111         return rx_buffer;
1112 }
1113
1114 /**
1115  * i40e_construct_skb - Allocate skb and populate it
1116  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1117  * @rx_buffer: rx buffer to pull data from
1118  * @size: size of buffer to add to skb
1119  *
1120  * This function allocates an skb.  It then populates it with the page
1121  * data from the current receive descriptor, taking care to set up the
1122  * skb correctly.
1123  */
1124 static struct sk_buff *i40e_construct_skb(struct i40e_ring *rx_ring,
1125                                           struct i40e_rx_buffer *rx_buffer,
1126                                           unsigned int size)
1127 {
1128         void *va = page_address(rx_buffer->page) + rx_buffer->page_offset;
1129 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1130         unsigned int truesize = i40e_rx_pg_size(rx_ring) / 2;
1131 #else
1132         unsigned int truesize = SKB_DATA_ALIGN(size);
1133 #endif
1134         unsigned int headlen;
1135         struct sk_buff *skb;
1136
1137         /* prefetch first cache line of first page */
1138         prefetch(va);
1139 #if L1_CACHE_BYTES < 128
1140         prefetch(va + L1_CACHE_BYTES);
1141 #endif
1142
1143         /* allocate a skb to store the frags */
1144         skb = __napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi,
1145                                I40E_RX_HDR_SIZE,
1146                                GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN);
1147         if (unlikely(!skb))
1148                 return NULL;
1149
1150         /* Determine available headroom for copy */
1151         headlen = size;
1152         if (headlen > I40E_RX_HDR_SIZE)
1153                 headlen = eth_get_headlen(va, I40E_RX_HDR_SIZE);
1154
1155         /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
1156         memcpy(__skb_put(skb, headlen), va, ALIGN(headlen, sizeof(long)));
1157
1158         /* update all of the pointers */
1159         size -= headlen;
1160         if (size) {
1161                 skb_add_rx_frag(skb, 0, rx_buffer->page,
1162                                 rx_buffer->page_offset + headlen,
1163                                 size, truesize);
1164
1165                 /* buffer is used by skb, update page_offset */
1166 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1167                 rx_buffer->page_offset ^= truesize;
1168 #else
1169                 rx_buffer->page_offset += truesize;
1170 #endif
1171         } else {
1172                 /* buffer is unused, reset bias back to rx_buffer */
1173                 rx_buffer->pagecnt_bias++;
1174         }
1175
1176         return skb;
1177 }
1178
1179 /**
1180  * i40e_build_skb - Build skb around an existing buffer
1181  * @rx_ring: Rx descriptor ring to transact packets on
1182  * @rx_buffer: Rx buffer to pull data from
1183  * @size: size of buffer to add to skb
1184  *
1185  * This function builds an skb around an existing Rx buffer, taking care
1186  * to set up the skb correctly and avoid any memcpy overhead.
1187  */
1188 static struct sk_buff *i40e_build_skb(struct i40e_ring *rx_ring,
1189                                       struct i40e_rx_buffer *rx_buffer,
1190                                       unsigned int size)
1191 {
1192         void *va = page_address(rx_buffer->page) + rx_buffer->page_offset;
1193 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1194         unsigned int truesize = i40e_rx_pg_size(rx_ring) / 2;
1195 #else
1196         unsigned int truesize = SKB_DATA_ALIGN(size);
1197 #endif
1198         struct sk_buff *skb;
1199
1200         /* prefetch first cache line of first page */
1201         prefetch(va);
1202 #if L1_CACHE_BYTES < 128
1203         prefetch(va + L1_CACHE_BYTES);
1204 #endif
1205         /* build an skb around the page buffer */
1206         skb = build_skb(va - I40E_SKB_PAD, truesize);
1207         if (unlikely(!skb))
1208                 return NULL;
1209
1210         /* update pointers within the skb to store the data */
1211         skb_reserve(skb, I40E_SKB_PAD);
1212         __skb_put(skb, size);
1213
1214         /* buffer is used by skb, update page_offset */
1215 #if (PAGE_SIZE < 8192)
1216         rx_buffer->page_offset ^= truesize;
1217 #else
1218         rx_buffer->page_offset += truesize;
1219 #endif
1220
1221         return skb;
1222 }
1223
1224 /**
1225  * i40e_put_rx_buffer - Clean up used buffer and either recycle or free
1226  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1227  * @rx_buffer: rx buffer to pull data from
1228  *
1229  * This function will clean up the contents of the rx_buffer.  It will
1230  * either recycle the bufer or unmap it and free the associated resources.
1231  */
1232 static void i40e_put_rx_buffer(struct i40e_ring *rx_ring,
1233                                struct i40e_rx_buffer *rx_buffer)
1234 {
1235         if (i40e_can_reuse_rx_page(rx_buffer)) {
1236                 /* hand second half of page back to the ring */
1237                 i40e_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buffer);
1238                 rx_ring->rx_stats.page_reuse_count++;
1239         } else {
1240                 /* we are not reusing the buffer so unmap it */
1241                 dma_unmap_page_attrs(rx_ring->dev, rx_buffer->dma,
1242                                      i40e_rx_pg_size(rx_ring),
1243                                      DMA_FROM_DEVICE, I40E_RX_DMA_ATTR);
1244                 __page_frag_cache_drain(rx_buffer->page,
1245                                         rx_buffer->pagecnt_bias);
1246         }
1247
1248         /* clear contents of buffer_info */
1249         rx_buffer->page = NULL;
1250 }
1251
1252 /**
1253  * i40e_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
1254  * @rx_ring: Rx ring being processed
1255  * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
1256  * @skb: Current socket buffer containing buffer in progress
1257  *
1258  * This function updates next to clean.  If the buffer is an EOP buffer
1259  * this function exits returning false, otherwise it will place the
1260  * sk_buff in the next buffer to be chained and return true indicating
1261  * that this is in fact a non-EOP buffer.
1262  **/
1263 static bool i40e_is_non_eop(struct i40e_ring *rx_ring,
1264                             union i40e_rx_desc *rx_desc,
1265                             struct sk_buff *skb)
1266 {
1267         u32 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;
1268
1269         /* fetch, update, and store next to clean */
1270         ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
1271         rx_ring->next_to_clean = ntc;
1272
1273         prefetch(I40E_RX_DESC(rx_ring, ntc));
1274
1275         /* if we are the last buffer then there is nothing else to do */
1276 #define I40E_RXD_EOF BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_EOF_SHIFT)
1277         if (likely(i40e_test_staterr(rx_desc, I40E_RXD_EOF)))
1278                 return false;
1279
1280         rx_ring->rx_stats.non_eop_descs++;
1281
1282         return true;
1283 }
1284
1285 /**
1286  * i40e_clean_rx_irq - Clean completed descriptors from Rx ring - bounce buf
1287  * @rx_ring: rx descriptor ring to transact packets on
1288  * @budget: Total limit on number of packets to process
1289  *
1290  * This function provides a "bounce buffer" approach to Rx interrupt
1291  * processing.  The advantage to this is that on systems that have
1292  * expensive overhead for IOMMU access this provides a means of avoiding
1293  * it by maintaining the mapping of the page to the system.
1294  *
1295  * Returns amount of work completed
1296  **/
1297 static int i40e_clean_rx_irq(struct i40e_ring *rx_ring, int budget)
1298 {
1299         unsigned int total_rx_bytes = 0, total_rx_packets = 0;
1300         struct sk_buff *skb = rx_ring->skb;
1301         u16 cleaned_count = I40E_DESC_UNUSED(rx_ring);
1302         bool failure = false;
1303
1304         while (likely(total_rx_packets < budget)) {
1305                 struct i40e_rx_buffer *rx_buffer;
1306                 union i40e_rx_desc *rx_desc;
1307                 unsigned int size;
1308                 u16 vlan_tag;
1309                 u8 rx_ptype;
1310                 u64 qword;
1311
1312                 /* return some buffers to hardware, one at a time is too slow */
1313                 if (cleaned_count >= I40E_RX_BUFFER_WRITE) {
1314                         failure = failure ||
1315                                   i40evf_alloc_rx_buffers(rx_ring, cleaned_count);
1316                         cleaned_count = 0;
1317                 }
1318
1319                 rx_desc = I40E_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);
1320
1321                 /* status_error_len will always be zero for unused descriptors
1322                  * because it's cleared in cleanup, and overlaps with hdr_addr
1323                  * which is always zero because packet split isn't used, if the
1324                  * hardware wrote DD then the length will be non-zero
1325                  */
1326                 qword = le64_to_cpu(rx_desc->wb.qword1.status_error_len);
1327                 size = (qword & I40E_RXD_QW1_LENGTH_PBUF_MASK) >>
1328                        I40E_RXD_QW1_LENGTH_PBUF_SHIFT;
1329                 if (!size)
1330                         break;
1331
1332                 /* This memory barrier is needed to keep us from reading
1333                  * any other fields out of the rx_desc until we have
1334                  * verified the descriptor has been written back.
1335                  */
1336                 dma_rmb();
1337
1338                 rx_buffer = i40e_get_rx_buffer(rx_ring, size);
1339
1340                 /* retrieve a buffer from the ring */
1341                 if (skb)
1342                         i40e_add_rx_frag(rx_ring, rx_buffer, skb, size);
1343                 else if (ring_uses_build_skb(rx_ring))
1344                         skb = i40e_build_skb(rx_ring, rx_buffer, size);
1345                 else
1346                         skb = i40e_construct_skb(rx_ring, rx_buffer, size);
1347
1348                 /* exit if we failed to retrieve a buffer */
1349                 if (!skb) {
1350                         rx_ring->rx_stats.alloc_buff_failed++;
1351                         rx_buffer->pagecnt_bias++;
1352                         break;
1353                 }
1354
1355                 i40e_put_rx_buffer(rx_ring, rx_buffer);
1356                 cleaned_count++;
1357
1358                 if (i40e_is_non_eop(rx_ring, rx_desc, skb))
1359                         continue;
1360
1361                 /* ERR_MASK will only have valid bits if EOP set, and
1362                  * what we are doing here is actually checking
1363                  * I40E_RX_DESC_ERROR_RXE_SHIFT, since it is the zeroth bit in
1364                  * the error field
1365                  */
1366                 if (unlikely(i40e_test_staterr(rx_desc, BIT(I40E_RXD_QW1_ERROR_SHIFT)))) {
1367                         dev_kfree_skb_any(skb);
1368                         skb = NULL;
1369                         continue;
1370                 }
1371
1372                 if (i40e_cleanup_headers(rx_ring, skb)) {
1373                         skb = NULL;
1374                         continue;
1375                 }
1376
1377                 /* probably a little skewed due to removing CRC */
1378                 total_rx_bytes += skb->len;
1379
1380                 qword = le64_to_cpu(rx_desc->wb.qword1.status_error_len);
1381                 rx_ptype = (qword & I40E_RXD_QW1_PTYPE_MASK) >>
1382                            I40E_RXD_QW1_PTYPE_SHIFT;
1383
1384                 /* populate checksum, VLAN, and protocol */
1385                 i40evf_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb, rx_ptype);
1386
1387
1388                 vlan_tag = (qword & BIT(I40E_RX_DESC_STATUS_L2TAG1P_SHIFT)) ?
1389                            le16_to_cpu(rx_desc->wb.qword0.lo_dword.l2tag1) : 0;
1390
1391                 i40e_receive_skb(rx_ring, skb, vlan_tag);
1392                 skb = NULL;
1393
1394                 /* update budget accounting */
1395                 total_rx_packets++;
1396         }
1397
1398         rx_ring->skb = skb;
1399
1400         u64_stats_update_begin(&rx_ring->syncp);
1401         rx_ring->stats.packets += total_rx_packets;
1402         rx_ring->stats.bytes += total_rx_bytes;
1403         u64_stats_update_end(&rx_ring->syncp);
1404         rx_ring->q_vector->rx.total_packets += total_rx_packets;
1405         rx_ring->q_vector->rx.total_bytes += total_rx_bytes;
1406
1407         /* guarantee a trip back through this routine if there was a failure */
1408         return failure ? budget : total_rx_packets;
1409 }
1410
1411 static u32 i40e_buildreg_itr(const int type, const u16 itr)
1412 {
1413         u32 val;
1414
1415         val = I40E_VFINT_DYN_CTLN1_INTENA_MASK |
1416               /* Don't clear PBA because that can cause lost interrupts that
1417                * came in while we were cleaning/polling
1418                */
1419               (type << I40E_VFINT_DYN_CTLN1_ITR_INDX_SHIFT) |
1420               (itr << I40E_VFINT_DYN_CTLN1_INTERVAL_SHIFT);
1421
1422         return val;
1423 }
1424
1425 /* a small macro to shorten up some long lines */
1426 #define INTREG I40E_VFINT_DYN_CTLN1
1427 static inline int get_rx_itr(struct i40e_vsi *vsi, int idx)
1428 {
1429         struct i40evf_adapter *adapter = vsi->back;
1430
1431         return adapter->rx_rings[idx].rx_itr_setting;
1432 }
1433
1434 static inline int get_tx_itr(struct i40e_vsi *vsi, int idx)
1435 {
1436         struct i40evf_adapter *adapter = vsi->back;
1437
1438         return adapter->tx_rings[idx].tx_itr_setting;
1439 }
1440
1441 /**
1442  * i40e_update_enable_itr - Update itr and re-enable MSIX interrupt
1443  * @vsi: the VSI we care about
1444  * @q_vector: q_vector for which itr is being updated and interrupt enabled
1445  *
1446  **/
1447 static inline void i40e_update_enable_itr(struct i40e_vsi *vsi,
1448                                           struct i40e_q_vector *q_vector)
1449 {
1450         struct i40e_hw *hw = &vsi->back->hw;
1451         bool rx = false, tx = false;
1452         u32 rxval, txval;
1453         int vector;
1454         int idx = q_vector->v_idx;
1455         int rx_itr_setting, tx_itr_setting;
1456
1457         vector = (q_vector->v_idx + vsi->base_vector);
1458
1459         /* avoid dynamic calculation if in countdown mode OR if
1460          * all dynamic is disabled
1461          */
1462         rxval = txval = i40e_buildreg_itr(I40E_ITR_NONE, 0);
1463
1464         rx_itr_setting = get_rx_itr(vsi, idx);
1465         tx_itr_setting = get_tx_itr(vsi, idx);
1466
1467         if (q_vector->itr_countdown > 0 ||
1468             (!ITR_IS_DYNAMIC(rx_itr_setting) &&
1469              !ITR_IS_DYNAMIC(tx_itr_setting))) {
1470                 goto enable_int;
1471         }
1472
1473         if (ITR_IS_DYNAMIC(rx_itr_setting)) {
1474                 rx = i40e_set_new_dynamic_itr(&q_vector->rx);
1475                 rxval = i40e_buildreg_itr(I40E_RX_ITR, q_vector->rx.itr);
1476         }
1477
1478         if (ITR_IS_DYNAMIC(tx_itr_setting)) {
1479                 tx = i40e_set_new_dynamic_itr(&q_vector->tx);
1480                 txval = i40e_buildreg_itr(I40E_TX_ITR, q_vector->tx.itr);
1481         }
1482
1483         if (rx || tx) {
1484                 /* get the higher of the two ITR adjustments and
1485                  * use the same value for both ITR registers
1486                  * when in adaptive mode (Rx and/or Tx)
1487                  */
1488                 u16 itr = max(q_vector->tx.itr, q_vector->rx.itr);
1489
1490                 q_vector->tx.itr = q_vector->rx.itr = itr;
1491                 txval = i40e_buildreg_itr(I40E_TX_ITR, itr);
1492                 tx = true;
1493                 rxval = i40e_buildreg_itr(I40E_RX_ITR, itr);
1494                 rx = true;
1495         }
1496
1497         /* only need to enable the interrupt once, but need
1498          * to possibly update both ITR values
1499          */
1500         if (rx) {
1501                 /* set the INTENA_MSK_MASK so that this first write
1502                  * won't actually enable the interrupt, instead just
1503                  * updating the ITR (it's bit 31 PF and VF)
1504                  */
1505                 rxval |= BIT(31);
1506                 /* don't check _DOWN because interrupt isn't being enabled */
1507                 wr32(hw, INTREG(vector - 1), rxval);
1508         }
1509
1510 enable_int:
1511         if (!test_bit(__I40E_DOWN, &vsi->state))
1512                 wr32(hw, INTREG(vector - 1), txval);
1513
1514         if (q_vector->itr_countdown)
1515                 q_vector->itr_countdown--;
1516         else
1517                 q_vector->itr_countdown = ITR_COUNTDOWN_START;
1518 }
1519
1520 /**
1521  * i40evf_napi_poll - NAPI polling Rx/Tx cleanup routine
1522  * @napi: napi struct with our devices info in it
1523  * @budget: amount of work driver is allowed to do this pass, in packets
1524  *
1525  * This function will clean all queues associated with a q_vector.
1526  *
1527  * Returns the amount of work done
1528  **/
1529 int i40evf_napi_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
1530 {
1531         struct i40e_q_vector *q_vector =
1532                                container_of(napi, struct i40e_q_vector, napi);
1533         struct i40e_vsi *vsi = q_vector->vsi;
1534         struct i40e_ring *ring;
1535         bool clean_complete = true;
1536         bool arm_wb = false;
1537         int budget_per_ring;
1538         int work_done = 0;
1539
1540         if (test_bit(__I40E_DOWN, &vsi->state)) {
1541                 napi_complete(napi);
1542                 return 0;
1543         }
1544
1545         /* Since the actual Tx work is minimal, we can give the Tx a larger
1546          * budget and be more aggressive about cleaning up the Tx descriptors.
1547          */
1548         i40e_for_each_ring(ring, q_vector->tx) {
1549                 if (!i40e_clean_tx_irq(vsi, ring, budget)) {
1550                         clean_complete = false;
1551                         continue;
1552                 }
1553                 arm_wb |= ring->arm_wb;
1554                 ring->arm_wb = false;
1555         }
1556
1557         /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
1558         if (budget <= 0)
1559                 goto tx_only;
1560
1561         /* We attempt to distribute budget to each Rx queue fairly, but don't
1562          * allow the budget to go below 1 because that would exit polling early.
1563          */
1564         budget_per_ring = max(budget/q_vector->num_ringpairs, 1);
1565
1566         i40e_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
1567                 int cleaned = i40e_clean_rx_irq(ring, budget_per_ring);
1568
1569                 work_done += cleaned;
1570                 /* if we clean as many as budgeted, we must not be done */
1571                 if (cleaned >= budget_per_ring)
1572                         clean_complete = false;
1573         }
1574
1575         /* If work not completed, return budget and polling will return */
1576         if (!clean_complete) {
1577                 const cpumask_t *aff_mask = &q_vector->affinity_mask;
1578                 int cpu_id = smp_processor_id();
1579
1580                 /* It is possible that the interrupt affinity has changed but,
1581                  * if the cpu is pegged at 100%, polling will never exit while
1582                  * traffic continues and the interrupt will be stuck on this
1583                  * cpu.  We check to make sure affinity is correct before we
1584                  * continue to poll, otherwise we must stop polling so the
1585                  * interrupt can move to the correct cpu.
1586                  */
1587                 if (likely(cpumask_test_cpu(cpu_id, aff_mask))) {
1588 tx_only:
1589                         if (arm_wb) {
1590                                 q_vector->tx.ring[0].tx_stats.tx_force_wb++;
1591                                 i40e_enable_wb_on_itr(vsi, q_vector);
1592                         }
1593                         return budget;
1594                 }
1595         }
1596
1597         if (vsi->back->flags & I40E_TXR_FLAGS_WB_ON_ITR)
1598                 q_vector->arm_wb_state = false;
1599
1600         /* Work is done so exit the polling mode and re-enable the interrupt */
1601         napi_complete_done(napi, work_done);
1602
1603         /* If we're prematurely stopping polling to fix the interrupt
1604          * affinity we want to make sure polling starts back up so we
1605          * issue a call to i40evf_force_wb which triggers a SW interrupt.
1606          */
1607         if (!clean_complete)
1608                 i40evf_force_wb(vsi, q_vector);
1609         else
1610                 i40e_update_enable_itr(vsi, q_vector);
1611
1612         return min(work_done, budget - 1);
1613 }
1614
1615 /**
1616  * i40evf_tx_prepare_vlan_flags - prepare generic TX VLAN tagging flags for HW
1617  * @skb:     send buffer
1618  * @tx_ring: ring to send buffer on
1619  * @flags:   the tx flags to be set
1620  *
1621  * Checks the skb and set up correspondingly several generic transmit flags
1622  * related to VLAN tagging for the HW, such as VLAN, DCB, etc.
1623  *
1624  * Returns error code indicate the frame should be dropped upon error and the
1625  * otherwise  returns 0 to indicate the flags has been set properly.
1626  **/
1627 static inline int i40evf_tx_prepare_vlan_flags(struct sk_buff *skb,
1628                                                struct i40e_ring *tx_ring,
1629                                                u32 *flags)
1630 {
1631         __be16 protocol = skb->protocol;
1632         u32  tx_flags = 0;
1633
1634         if (protocol == htons(ETH_P_8021Q) &&
1635             !(tx_ring->netdev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_TX)) {
1636                 /* When HW VLAN acceleration is turned off by the user the
1637                  * stack sets the protocol to 8021q so that the driver
1638                  * can take any steps required to support the SW only
1639                  * VLAN handling.  In our case the driver doesn't need
1640                  * to take any further steps so just set the protocol
1641                  * to the encapsulated ethertype.
1642                  */
1643                 skb->protocol = vlan_get_protocol(skb);
1644                 goto out;
1645         }
1646
1647         /* if we have a HW VLAN tag being added, default to the HW one */
1648         if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
1649                 tx_flags |= skb_vlan_tag_get(skb) << I40E_TX_FLAGS_VLAN_SHIFT;
1650                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_HW_VLAN;
1651         /* else if it is a SW VLAN, check the next protocol and store the tag */
1652         } else if (protocol == htons(ETH_P_8021Q)) {
1653                 struct vlan_hdr *vhdr, _vhdr;
1654
1655                 vhdr = skb_header_pointer(skb, ETH_HLEN, sizeof(_vhdr), &_vhdr);
1656                 if (!vhdr)
1657                         return -EINVAL;
1658
1659                 protocol = vhdr->h_vlan_encapsulated_proto;
1660                 tx_flags |= ntohs(vhdr->h_vlan_TCI) << I40E_TX_FLAGS_VLAN_SHIFT;
1661                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_SW_VLAN;
1662         }
1663
1664 out:
1665         *flags = tx_flags;
1666         return 0;
1667 }
1668
1669 /**
1670  * i40e_tso - set up the tso context descriptor
1671  * @first:    pointer to first Tx buffer for xmit
1672  * @hdr_len:  ptr to the size of the packet header
1673  * @cd_type_cmd_tso_mss: Quad Word 1
1674  *
1675  * Returns 0 if no TSO can happen, 1 if tso is going, or error
1676  **/
1677 static int i40e_tso(struct i40e_tx_buffer *first, u8 *hdr_len,
1678                     u64 *cd_type_cmd_tso_mss)
1679 {
1680         struct sk_buff *skb = first->skb;
1681         u64 cd_cmd, cd_tso_len, cd_mss;
1682         union {
1683                 struct iphdr *v4;
1684                 struct ipv6hdr *v6;
1685                 unsigned char *hdr;
1686         } ip;
1687         union {
1688                 struct tcphdr *tcp;
1689                 struct udphdr *udp;
1690                 unsigned char *hdr;
1691         } l4;
1692         u32 paylen, l4_offset;
1693         u16 gso_segs, gso_size;
1694         int err;
1695
1696         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1697                 return 0;
1698
1699         if (!skb_is_gso(skb))
1700                 return 0;
1701
1702         err = skb_cow_head(skb, 0);
1703         if (err < 0)
1704                 return err;
1705
1706         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1707         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1708
1709         /* initialize outer IP header fields */
1710         if (ip.v4->version == 4) {
1711                 ip.v4->tot_len = 0;
1712                 ip.v4->check = 0;
1713         } else {
1714                 ip.v6->payload_len = 0;
1715         }
1716
1717         if (skb_shinfo(skb)->gso_type & (SKB_GSO_GRE |
1718                                          SKB_GSO_GRE_CSUM |
1719                                          SKB_GSO_IPXIP4 |
1720                                          SKB_GSO_IPXIP6 |
1721                                          SKB_GSO_UDP_TUNNEL |
1722                                          SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM)) {
1723                 if (!(skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_PARTIAL) &&
1724                     (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM)) {
1725                         l4.udp->len = 0;
1726
1727                         /* determine offset of outer transport header */
1728                         l4_offset = l4.hdr - skb->data;
1729
1730                         /* remove payload length from outer checksum */
1731                         paylen = skb->len - l4_offset;
1732                         csum_replace_by_diff(&l4.udp->check,
1733                                              (__force __wsum)htonl(paylen));
1734                 }
1735
1736                 /* reset pointers to inner headers */
1737                 ip.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1738                 l4.hdr = skb_inner_transport_header(skb);
1739
1740                 /* initialize inner IP header fields */
1741                 if (ip.v4->version == 4) {
1742                         ip.v4->tot_len = 0;
1743                         ip.v4->check = 0;
1744                 } else {
1745                         ip.v6->payload_len = 0;
1746                 }
1747         }
1748
1749         /* determine offset of inner transport header */
1750         l4_offset = l4.hdr - skb->data;
1751
1752         /* remove payload length from inner checksum */
1753         paylen = skb->len - l4_offset;
1754         csum_replace_by_diff(&l4.tcp->check, (__force __wsum)htonl(paylen));
1755
1756         /* compute length of segmentation header */
1757         *hdr_len = (l4.tcp->doff * 4) + l4_offset;
1758
1759         /* pull values out of skb_shinfo */
1760         gso_size = skb_shinfo(skb)->gso_size;
1761         gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
1762
1763         /* update GSO size and bytecount with header size */
1764         first->gso_segs = gso_segs;
1765         first->bytecount += (first->gso_segs - 1) * *hdr_len;
1766
1767         /* find the field values */
1768         cd_cmd = I40E_TX_CTX_DESC_TSO;
1769         cd_tso_len = skb->len - *hdr_len;
1770         cd_mss = gso_size;
1771         *cd_type_cmd_tso_mss |= (cd_cmd << I40E_TXD_CTX_QW1_CMD_SHIFT) |
1772                                 (cd_tso_len << I40E_TXD_CTX_QW1_TSO_LEN_SHIFT) |
1773                                 (cd_mss << I40E_TXD_CTX_QW1_MSS_SHIFT);
1774         return 1;
1775 }
1776
1777 /**
1778  * i40e_tx_enable_csum - Enable Tx checksum offloads
1779  * @skb: send buffer
1780  * @tx_flags: pointer to Tx flags currently set
1781  * @td_cmd: Tx descriptor command bits to set
1782  * @td_offset: Tx descriptor header offsets to set
1783  * @tx_ring: Tx descriptor ring
1784  * @cd_tunneling: ptr to context desc bits
1785  **/
1786 static int i40e_tx_enable_csum(struct sk_buff *skb, u32 *tx_flags,
1787                                u32 *td_cmd, u32 *td_offset,
1788                                struct i40e_ring *tx_ring,
1789                                u32 *cd_tunneling)
1790 {
1791         union {
1792                 struct iphdr *v4;
1793                 struct ipv6hdr *v6;
1794                 unsigned char *hdr;
1795         } ip;
1796         union {
1797                 struct tcphdr *tcp;
1798                 struct udphdr *udp;
1799                 unsigned char *hdr;
1800         } l4;
1801         unsigned char *exthdr;
1802         u32 offset, cmd = 0;
1803         __be16 frag_off;
1804         u8 l4_proto = 0;
1805
1806         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1807                 return 0;
1808
1809         ip.hdr = skb_network_header(skb);
1810         l4.hdr = skb_transport_header(skb);
1811
1812         /* compute outer L2 header size */
1813         offset = ((ip.hdr - skb->data) / 2) << I40E_TX_DESC_LENGTH_MACLEN_SHIFT;
1814
1815         if (skb->encapsulation) {
1816                 u32 tunnel = 0;
1817                 /* define outer network header type */
1818                 if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV4) {
1819                         tunnel |= (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO) ?
1820                                   I40E_TX_CTX_EXT_IP_IPV4 :
1821                                   I40E_TX_CTX_EXT_IP_IPV4_NO_CSUM;
1822
1823                         l4_proto = ip.v4->protocol;
1824                 } else if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV6) {
1825                         tunnel |= I40E_TX_CTX_EXT_IP_IPV6;
1826
1827                         exthdr = ip.hdr + sizeof(*ip.v6);
1828                         l4_proto = ip.v6->nexthdr;
1829                         if (l4.hdr != exthdr)
1830                                 ipv6_skip_exthdr(skb, exthdr - skb->data,
1831                                                  &l4_proto, &frag_off);
1832                 }
1833
1834                 /* define outer transport */
1835                 switch (l4_proto) {
1836                 case IPPROTO_UDP:
1837                         tunnel |= I40E_TXD_CTX_UDP_TUNNELING;
1838                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_VXLAN_TUNNEL;
1839                         break;
1840                 case IPPROTO_GRE:
1841                         tunnel |= I40E_TXD_CTX_GRE_TUNNELING;
1842                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_VXLAN_TUNNEL;
1843                         break;
1844                 case IPPROTO_IPIP:
1845                 case IPPROTO_IPV6:
1846                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_VXLAN_TUNNEL;
1847                         l4.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1848                         break;
1849                 default:
1850                         if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO)
1851                                 return -1;
1852
1853                         skb_checksum_help(skb);
1854                         return 0;
1855                 }
1856
1857                 /* compute outer L3 header size */
1858                 tunnel |= ((l4.hdr - ip.hdr) / 4) <<
1859                           I40E_TXD_CTX_QW0_EXT_IPLEN_SHIFT;
1860
1861                 /* switch IP header pointer from outer to inner header */
1862                 ip.hdr = skb_inner_network_header(skb);
1863
1864                 /* compute tunnel header size */
1865                 tunnel |= ((ip.hdr - l4.hdr) / 2) <<
1866                           I40E_TXD_CTX_QW0_NATLEN_SHIFT;
1867
1868                 /* indicate if we need to offload outer UDP header */
1869                 if ((*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO) &&
1870                     !(skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_PARTIAL) &&
1871                     (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM))
1872                         tunnel |= I40E_TXD_CTX_QW0_L4T_CS_MASK;
1873
1874                 /* record tunnel offload values */
1875                 *cd_tunneling |= tunnel;
1876
1877                 /* switch L4 header pointer from outer to inner */
1878                 l4.hdr = skb_inner_transport_header(skb);
1879                 l4_proto = 0;
1880
1881                 /* reset type as we transition from outer to inner headers */
1882                 *tx_flags &= ~(I40E_TX_FLAGS_IPV4 | I40E_TX_FLAGS_IPV6);
1883                 if (ip.v4->version == 4)
1884                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV4;
1885                 if (ip.v6->version == 6)
1886                         *tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV6;
1887         }
1888
1889         /* Enable IP checksum offloads */
1890         if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV4) {
1891                 l4_proto = ip.v4->protocol;
1892                 /* the stack computes the IP header already, the only time we
1893                  * need the hardware to recompute it is in the case of TSO.
1894                  */
1895                 cmd |= (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO) ?
1896                        I40E_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4_CSUM :
1897                        I40E_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV4;
1898         } else if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_IPV6) {
1899                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_IIPT_IPV6;
1900
1901                 exthdr = ip.hdr + sizeof(*ip.v6);
1902                 l4_proto = ip.v6->nexthdr;
1903                 if (l4.hdr != exthdr)
1904                         ipv6_skip_exthdr(skb, exthdr - skb->data,
1905                                          &l4_proto, &frag_off);
1906         }
1907
1908         /* compute inner L3 header size */
1909         offset |= ((l4.hdr - ip.hdr) / 4) << I40E_TX_DESC_LENGTH_IPLEN_SHIFT;
1910
1911         /* Enable L4 checksum offloads */
1912         switch (l4_proto) {
1913         case IPPROTO_TCP:
1914                 /* enable checksum offloads */
1915                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_TCP;
1916                 offset |= l4.tcp->doff << I40E_TX_DESC_LENGTH_L4_FC_LEN_SHIFT;
1917                 break;
1918         case IPPROTO_SCTP:
1919                 /* enable SCTP checksum offload */
1920                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_SCTP;
1921                 offset |= (sizeof(struct sctphdr) >> 2) <<
1922                           I40E_TX_DESC_LENGTH_L4_FC_LEN_SHIFT;
1923                 break;
1924         case IPPROTO_UDP:
1925                 /* enable UDP checksum offload */
1926                 cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_L4T_EOFT_UDP;
1927                 offset |= (sizeof(struct udphdr) >> 2) <<
1928                           I40E_TX_DESC_LENGTH_L4_FC_LEN_SHIFT;
1929                 break;
1930         default:
1931                 if (*tx_flags & I40E_TX_FLAGS_TSO)
1932                         return -1;
1933                 skb_checksum_help(skb);
1934                 return 0;
1935         }
1936
1937         *td_cmd |= cmd;
1938         *td_offset |= offset;
1939
1940         return 1;
1941 }
1942
1943 /**
1944  * i40e_create_tx_ctx Build the Tx context descriptor
1945  * @tx_ring:  ring to create the descriptor on
1946  * @cd_type_cmd_tso_mss: Quad Word 1
1947  * @cd_tunneling: Quad Word 0 - bits 0-31
1948  * @cd_l2tag2: Quad Word 0 - bits 32-63
1949  **/
1950 static void i40e_create_tx_ctx(struct i40e_ring *tx_ring,
1951                                const u64 cd_type_cmd_tso_mss,
1952                                const u32 cd_tunneling, const u32 cd_l2tag2)
1953 {
1954         struct i40e_tx_context_desc *context_desc;
1955         int i = tx_ring->next_to_use;
1956
1957         if ((cd_type_cmd_tso_mss == I40E_TX_DESC_DTYPE_CONTEXT) &&
1958             !cd_tunneling && !cd_l2tag2)
1959                 return;
1960
1961         /* grab the next descriptor */
1962         context_desc = I40E_TX_CTXTDESC(tx_ring, i);
1963
1964         i++;
1965         tx_ring->next_to_use = (i < tx_ring->count) ? i : 0;
1966
1967         /* cpu_to_le32 and assign to struct fields */
1968         context_desc->tunneling_params = cpu_to_le32(cd_tunneling);
1969         context_desc->l2tag2 = cpu_to_le16(cd_l2tag2);
1970         context_desc->rsvd = cpu_to_le16(0);
1971         context_desc->type_cmd_tso_mss = cpu_to_le64(cd_type_cmd_tso_mss);
1972 }
1973
1974 /**
1975  * __i40evf_chk_linearize - Check if there are more than 8 buffers per packet
1976  * @skb:      send buffer
1977  *
1978  * Note: Our HW can't DMA more than 8 buffers to build a packet on the wire
1979  * and so we need to figure out the cases where we need to linearize the skb.
1980  *
1981  * For TSO we need to count the TSO header and segment payload separately.
1982  * As such we need to check cases where we have 7 fragments or more as we
1983  * can potentially require 9 DMA transactions, 1 for the TSO header, 1 for
1984  * the segment payload in the first descriptor, and another 7 for the
1985  * fragments.
1986  **/
1987 bool __i40evf_chk_linearize(struct sk_buff *skb)
1988 {
1989         const struct skb_frag_struct *frag, *stale;
1990         int nr_frags, sum;
1991
1992         /* no need to check if number of frags is less than 7 */
1993         nr_frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
1994         if (nr_frags < (I40E_MAX_BUFFER_TXD - 1))
1995                 return false;
1996
1997         /* We need to walk through the list and validate that each group
1998          * of 6 fragments totals at least gso_size.
1999          */
2000         nr_frags -= I40E_MAX_BUFFER_TXD - 2;
2001         frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
2002
2003         /* Initialize size to the negative value of gso_size minus 1.  We
2004          * use this as the worst case scenerio in which the frag ahead
2005          * of us only provides one byte which is why we are limited to 6
2006          * descriptors for a single transmit as the header and previous
2007          * fragment are already consuming 2 descriptors.
2008          */
2009         sum = 1 - skb_shinfo(skb)->gso_size;
2010
2011         /* Add size of frags 0 through 4 to create our initial sum */
2012         sum += skb_frag_size(frag++);
2013         sum += skb_frag_size(frag++);
2014         sum += skb_frag_size(frag++);
2015         sum += skb_frag_size(frag++);
2016         sum += skb_frag_size(frag++);
2017
2018         /* Walk through fragments adding latest fragment, testing it, and
2019          * then removing stale fragments from the sum.
2020          */
2021         stale = &skb_shinfo(skb)->frags[0];
2022         for (;;) {
2023                 sum += skb_frag_size(frag++);
2024
2025                 /* if sum is negative we failed to make sufficient progress */
2026                 if (sum < 0)
2027                         return true;
2028
2029                 if (!nr_frags--)
2030                         break;
2031
2032                 sum -= skb_frag_size(stale++);
2033         }
2034
2035         return false;
2036 }
2037
2038 /**
2039  * __i40evf_maybe_stop_tx - 2nd level check for tx stop conditions
2040  * @tx_ring: the ring to be checked
2041  * @size:    the size buffer we want to assure is available
2042  *
2043  * Returns -EBUSY if a stop is needed, else 0
2044  **/
2045 int __i40evf_maybe_stop_tx(struct i40e_ring *tx_ring, int size)
2046 {
2047         netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
2048         /* Memory barrier before checking head and tail */
2049         smp_mb();
2050
2051         /* Check again in a case another CPU has just made room available. */
2052         if (likely(I40E_DESC_UNUSED(tx_ring) < size))
2053                 return -EBUSY;
2054
2055         /* A reprieve! - use start_queue because it doesn't call schedule */
2056         netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
2057         ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
2058         return 0;
2059 }
2060
2061 /**
2062  * i40evf_tx_map - Build the Tx descriptor
2063  * @tx_ring:  ring to send buffer on
2064  * @skb:      send buffer
2065  * @first:    first buffer info buffer to use
2066  * @tx_flags: collected send information
2067  * @hdr_len:  size of the packet header
2068  * @td_cmd:   the command field in the descriptor
2069  * @td_offset: offset for checksum or crc
2070  **/
2071 static inline void i40evf_tx_map(struct i40e_ring *tx_ring, struct sk_buff *skb,
2072                                  struct i40e_tx_buffer *first, u32 tx_flags,
2073                                  const u8 hdr_len, u32 td_cmd, u32 td_offset)
2074 {
2075         unsigned int data_len = skb->data_len;
2076         unsigned int size = skb_headlen(skb);
2077         struct skb_frag_struct *frag;
2078         struct i40e_tx_buffer *tx_bi;
2079         struct i40e_tx_desc *tx_desc;
2080         u16 i = tx_ring->next_to_use;
2081         u32 td_tag = 0;
2082         dma_addr_t dma;
2083
2084         if (tx_flags & I40E_TX_FLAGS_HW_VLAN) {
2085                 td_cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_IL2TAG1;
2086                 td_tag = (tx_flags & I40E_TX_FLAGS_VLAN_MASK) >>
2087                          I40E_TX_FLAGS_VLAN_SHIFT;
2088         }
2089
2090         first->tx_flags = tx_flags;
2091
2092         dma = dma_map_single(tx_ring->dev, skb->data, size, DMA_TO_DEVICE);
2093
2094         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, i);
2095         tx_bi = first;
2096
2097         for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
2098                 unsigned int max_data = I40E_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
2099
2100                 if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
2101                         goto dma_error;
2102
2103                 /* record length, and DMA address */
2104                 dma_unmap_len_set(tx_bi, len, size);
2105                 dma_unmap_addr_set(tx_bi, dma, dma);
2106
2107                 /* align size to end of page */
2108                 max_data += -dma & (I40E_MAX_READ_REQ_SIZE - 1);
2109                 tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
2110
2111                 while (unlikely(size > I40E_MAX_DATA_PER_TXD)) {
2112                         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
2113                                 build_ctob(td_cmd, td_offset,
2114                                            max_data, td_tag);
2115
2116                         tx_desc++;
2117                         i++;
2118
2119                         if (i == tx_ring->count) {
2120                                 tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
2121                                 i = 0;
2122                         }
2123
2124                         dma += max_data;
2125                         size -= max_data;
2126
2127                         max_data = I40E_MAX_DATA_PER_TXD_ALIGNED;
2128                         tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
2129                 }
2130
2131                 if (likely(!data_len))
2132                         break;
2133
2134                 tx_desc->cmd_type_offset_bsz = build_ctob(td_cmd, td_offset,
2135                                                           size, td_tag);
2136
2137                 tx_desc++;
2138                 i++;
2139
2140                 if (i == tx_ring->count) {
2141                         tx_desc = I40E_TX_DESC(tx_ring, 0);
2142                         i = 0;
2143                 }
2144
2145                 size = skb_frag_size(frag);
2146                 data_len -= size;
2147
2148                 dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
2149                                        DMA_TO_DEVICE);
2150
2151                 tx_bi = &tx_ring->tx_bi[i];
2152         }
2153
2154         netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);
2155
2156         i++;
2157         if (i == tx_ring->count)
2158                 i = 0;
2159
2160         tx_ring->next_to_use = i;
2161
2162         i40e_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);
2163
2164         /* write last descriptor with RS and EOP bits */
2165         td_cmd |= I40E_TXD_CMD;
2166         tx_desc->cmd_type_offset_bsz =
2167                         build_ctob(td_cmd, td_offset, size, td_tag);
2168
2169         /* Force memory writes to complete before letting h/w know there
2170          * are new descriptors to fetch.
2171          *
2172          * We also use this memory barrier to make certain all of the
2173          * status bits have been updated before next_to_watch is written.
2174          */
2175         wmb();
2176
2177         /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
2178         first->next_to_watch = tx_desc;
2179
2180         /* notify HW of packet */
2181         if (netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) || !skb->xmit_more) {
2182                 writel(i, tx_ring->tail);
2183
2184                 /* we need this if more than one processor can write to our tail
2185                  * at a time, it synchronizes IO on IA64/Altix systems
2186                  */
2187                 mmiowb();
2188         }
2189
2190         return;
2191
2192 dma_error:
2193         dev_info(tx_ring->dev, "TX DMA map failed\n");
2194
2195         /* clear dma mappings for failed tx_bi map */
2196         for (;;) {
2197                 tx_bi = &tx_ring->tx_bi[i];
2198                 i40e_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, tx_bi);
2199                 if (tx_bi == first)
2200                         break;
2201                 if (i == 0)
2202                         i = tx_ring->count;
2203                 i--;
2204         }
2205
2206         tx_ring->next_to_use = i;
2207 }
2208
2209 /**
2210  * i40e_xmit_frame_ring - Sends buffer on Tx ring
2211  * @skb:     send buffer
2212  * @tx_ring: ring to send buffer on
2213  *
2214  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
2215  **/
2216 static netdev_tx_t i40e_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb,
2217                                         struct i40e_ring *tx_ring)
2218 {
2219         u64 cd_type_cmd_tso_mss = I40E_TX_DESC_DTYPE_CONTEXT;
2220         u32 cd_tunneling = 0, cd_l2tag2 = 0;
2221         struct i40e_tx_buffer *first;
2222         u32 td_offset = 0;
2223         u32 tx_flags = 0;
2224         __be16 protocol;
2225         u32 td_cmd = 0;
2226         u8 hdr_len = 0;
2227         int tso, count;
2228
2229         /* prefetch the data, we'll need it later */
2230         prefetch(skb->data);
2231
2232         count = i40e_xmit_descriptor_count(skb);
2233         if (i40e_chk_linearize(skb, count)) {
2234                 if (__skb_linearize(skb)) {
2235                         dev_kfree_skb_any(skb);
2236                         return NETDEV_TX_OK;
2237                 }
2238                 count = i40e_txd_use_count(skb->len);
2239                 tx_ring->tx_stats.tx_linearize++;
2240         }
2241
2242         /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/I40E_MAX_DATA_PER_TXD,
2243          *       + 1 desc for skb_head_len/I40E_MAX_DATA_PER_TXD,
2244          *       + 4 desc gap to avoid the cache line where head is,
2245          *       + 1 desc for context descriptor,
2246          * otherwise try next time
2247          */
2248         if (i40e_maybe_stop_tx(tx_ring, count + 4 + 1)) {
2249                 tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
2250                 return NETDEV_TX_BUSY;
2251         }
2252
2253         /* record the location of the first descriptor for this packet */
2254         first = &tx_ring->tx_bi[tx_ring->next_to_use];
2255         first->skb = skb;
2256         first->bytecount = skb->len;
2257         first->gso_segs = 1;
2258
2259         /* prepare the xmit flags */
2260         if (i40evf_tx_prepare_vlan_flags(skb, tx_ring, &tx_flags))
2261                 goto out_drop;
2262
2263         /* obtain protocol of skb */
2264         protocol = vlan_get_protocol(skb);
2265
2266         /* setup IPv4/IPv6 offloads */
2267         if (protocol == htons(ETH_P_IP))
2268                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV4;
2269         else if (protocol == htons(ETH_P_IPV6))
2270                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_IPV6;
2271
2272         tso = i40e_tso(first, &hdr_len, &cd_type_cmd_tso_mss);
2273
2274         if (tso < 0)
2275                 goto out_drop;
2276         else if (tso)
2277                 tx_flags |= I40E_TX_FLAGS_TSO;
2278
2279         /* Always offload the checksum, since it's in the data descriptor */
2280         tso = i40e_tx_enable_csum(skb, &tx_flags, &td_cmd, &td_offset,
2281                                   tx_ring, &cd_tunneling);
2282         if (tso < 0)
2283                 goto out_drop;
2284
2285         skb_tx_timestamp(skb);
2286
2287         /* always enable CRC insertion offload */
2288         td_cmd |= I40E_TX_DESC_CMD_ICRC;
2289
2290         i40e_create_tx_ctx(tx_ring, cd_type_cmd_tso_mss,
2291                            cd_tunneling, cd_l2tag2);
2292
2293         i40evf_tx_map(tx_ring, skb, first, tx_flags, hdr_len,
2294                       td_cmd, td_offset);
2295
2296         return NETDEV_TX_OK;
2297
2298 out_drop:
2299         dev_kfree_skb_any(first->skb);
2300         first->skb = NULL;
2301         return NETDEV_TX_OK;
2302 }
2303
2304 /**
2305  * i40evf_xmit_frame - Selects the correct VSI and Tx queue to send buffer
2306  * @skb:    send buffer
2307  * @netdev: network interface device structure
2308  *
2309  * Returns NETDEV_TX_OK if sent, else an error code
2310  **/
2311 netdev_tx_t i40evf_xmit_frame(struct sk_buff *skb, struct net_device *netdev)
2312 {
2313         struct i40evf_adapter *adapter = netdev_priv(netdev);
2314         struct i40e_ring *tx_ring = &adapter->tx_rings[skb->queue_mapping];
2315
2316         /* hardware can't handle really short frames, hardware padding works
2317          * beyond this point
2318          */
2319         if (unlikely(skb->len < I40E_MIN_TX_LEN)) {
2320                 if (skb_pad(skb, I40E_MIN_TX_LEN - skb->len))
2321                         return NETDEV_TX_OK;
2322                 skb->len = I40E_MIN_TX_LEN;
2323                 skb_set_tail_pointer(skb, I40E_MIN_TX_LEN);
2324         }
2325
2326         return i40e_xmit_frame_ring(skb, tx_ring);
2327 }