Quelle  ef100_tx.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/****************************************************************************
 * Driver for Solarflare network controllers and boards
 * Copyright 2018 Solarflare Communications Inc.
 * Copyright 2019-2020 Xilinx Inc.
 *
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
 * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
 * by the Free Software Foundation, incorporated herein by reference.
 */

#include <net/ip6_checksum.h>

#include "net_driver.h"
#include "tx_common.h"
#include "nic_common.h"
#include "mcdi_functions.h"
#include "ef100_regs.h"
#include "io.h"
#include "ef100_tx.h"
#include "ef100_nic.h"

int ef100_tx_probe(struct efx_tx_queue *tx_queue)
{
 /* Allocate an extra descriptor for the QMDA status completion entry */
 return efx_nic_alloc_buffer(tx_queue->efx, &tx_queue->txd,
        (tx_queue->ptr_mask + 2) *
        sizeof(efx_oword_t),
        GFP_KERNEL);
}

void ef100_tx_init(struct efx_tx_queue *tx_queue)
{
 /* must be the inverse of lookup in efx_get_tx_channel */
 tx_queue->core_txq =
  netdev_get_tx_queue(tx_queue->efx->net_dev,
        tx_queue->channel->channel -
        tx_queue->efx->tx_channel_offset);

 /* This value is purely documentational; as EF100 never passes through
 * the switch statement in tx.c:__efx_enqueue_skb(), that switch does
 * not handle case 3.  EF100's TSOv3 descriptors are generated by
 * ef100_make_tso_desc().
 * Meanwhile, all efx_mcdi_tx_init() cares about is that it's not 2.
 */
 tx_queue->tso_version = 3;
 if (efx_mcdi_tx_init(tx_queue))
  netdev_WARN(tx_queue->efx->net_dev,
       "failed to initialise TXQ %d\n", tx_queue->queue);
}

static bool ef100_tx_can_tso(struct efx_tx_queue *tx_queue, struct sk_buff *skb)
{
 struct efx_nic *efx = tx_queue->efx;
 struct ef100_nic_data *nic_data;
 struct efx_tx_buffer *buffer;
 size_t header_len;
 u32 mss;

 nic_data = efx->nic_data;

 if (!skb_is_gso_tcp(skb))
  return false;
 if (!(efx->net_dev->features & NETIF_F_TSO))
  return false;

 mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
 if (unlikely(mss < 4)) {
  WARN_ONCE(1, "MSS of %u is too small for TSO\n", mss);
  return false;
 }

 header_len = efx_tx_tso_header_length(skb);
 if (header_len > nic_data->tso_max_hdr_len)
  return false;

 if (skb_shinfo(skb)->gso_segs > nic_data->tso_max_payload_num_segs) {
  /* net_dev->gso_max_segs should've caught this */
  WARN_ON_ONCE(1);
  return false;
 }

 if (skb->data_len / mss > nic_data->tso_max_frames)
  return false;

 /* net_dev->gso_max_size should've caught this */
 if (WARN_ON_ONCE(skb->data_len > nic_data->tso_max_payload_len))
  return false;

 /* Reserve an empty buffer for the TSO V3 descriptor.
 * Convey the length of the header since we already know it.
 */
 buffer = efx_tx_queue_get_insert_buffer(tx_queue);
 buffer->flags = EFX_TX_BUF_TSO_V3 | EFX_TX_BUF_CONT;
 buffer->len = header_len;
 buffer->unmap_len = 0;
 buffer->skb = skb;
 ++tx_queue->insert_count;
 return true;
}

static efx_oword_t *ef100_tx_desc(struct efx_tx_queue *tx_queue, unsigned int index)
{
 if (likely(tx_queue->txd.addr))
  return ((efx_oword_t *)tx_queue->txd.addr) + index;
 else
  return NULL;
}

static void ef100_notify_tx_desc(struct efx_tx_queue *tx_queue)
{
 unsigned int write_ptr;
 efx_dword_t reg;

 tx_queue->xmit_pending = false;

 if (unlikely(tx_queue->notify_count == tx_queue->write_count))
  return;

 write_ptr = tx_queue->write_count & tx_queue->ptr_mask;
 /* The write pointer goes into the high word */
 EFX_POPULATE_DWORD_1(reg, ERF_GZ_TX_RING_PIDX, write_ptr);
 efx_writed_page(tx_queue->efx, ®,
   ER_GZ_TX_RING_DOORBELL, tx_queue->queue);
 tx_queue->notify_count = tx_queue->write_count;
}

static void ef100_tx_push_buffers(struct efx_tx_queue *tx_queue)
{
 ef100_notify_tx_desc(tx_queue);
 ++tx_queue->pushes;
}

static void ef100_set_tx_csum_partial(const struct sk_buff *skb,
          struct efx_tx_buffer *buffer, efx_oword_t *txd)
{
 efx_oword_t csum;
 int csum_start;

 if (!skb || skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
  return;

 /* skb->csum_start has the offset from head, but we need the offset
 * from data.
 */
 csum_start = skb_checksum_start_offset(skb);
 EFX_POPULATE_OWORD_3(csum,
        ESF_GZ_TX_SEND_CSO_PARTIAL_EN, 1,
        ESF_GZ_TX_SEND_CSO_PARTIAL_START_W,
        csum_start >> 1,
        ESF_GZ_TX_SEND_CSO_PARTIAL_CSUM_W,
        skb->csum_offset >> 1);
 EFX_OR_OWORD(*txd, *txd, csum);
}

static void ef100_set_tx_hw_vlan(const struct sk_buff *skb, efx_oword_t *txd)
{
 u16 vlan_tci = skb_vlan_tag_get(skb);
 efx_oword_t vlan;

 EFX_POPULATE_OWORD_2(vlan,
        ESF_GZ_TX_SEND_VLAN_INSERT_EN, 1,
        ESF_GZ_TX_SEND_VLAN_INSERT_TCI, vlan_tci);
 EFX_OR_OWORD(*txd, *txd, vlan);
}

static void ef100_make_send_desc(struct efx_nic *efx,
     const struct sk_buff *skb,
     struct efx_tx_buffer *buffer, efx_oword_t *txd,
     unsigned int segment_count)
{
 /* TX send descriptor */
 EFX_POPULATE_OWORD_3(*txd,
        ESF_GZ_TX_SEND_NUM_SEGS, segment_count,
        ESF_GZ_TX_SEND_LEN, buffer->len,
        ESF_GZ_TX_SEND_ADDR, buffer->dma_addr);

 if (likely(efx->net_dev->features & NETIF_F_HW_CSUM))
  ef100_set_tx_csum_partial(skb, buffer, txd);
 if (efx->net_dev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_TX &&
     skb && skb_vlan_tag_present(skb))
  ef100_set_tx_hw_vlan(skb, txd);
}

static void ef100_make_tso_desc(struct efx_nic *efx,
    const struct sk_buff *skb,
    struct efx_tx_buffer *buffer, efx_oword_t *txd,
    unsigned int segment_count)
{
 bool gso_partial = skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_PARTIAL;
 unsigned int len, ip_offset, tcp_offset, payload_segs;
 u32 mangleid = ESE_GZ_TX_DESC_IP4_ID_INC_MOD16;
 unsigned int outer_ip_offset, outer_l4_offset;
 u16 vlan_tci = skb_vlan_tag_get(skb);
 u32 mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
 bool encap = skb->encapsulation;
 bool udp_encap = false;
 u16 vlan_enable = 0;
 struct tcphdr *tcp;
 bool outer_csum;
 u32 paylen;

 if (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_TCP_FIXEDID)
  mangleid = ESE_GZ_TX_DESC_IP4_ID_NO_OP;
 if (efx->net_dev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_TX)
  vlan_enable = skb_vlan_tag_present(skb);

 len = skb->len - buffer->len;
 /* We use 1 for the TSO descriptor and 1 for the header */
 payload_segs = segment_count - 2;
 if (encap) {
  outer_ip_offset = skb_network_offset(skb);
  outer_l4_offset = skb_transport_offset(skb);
  ip_offset = skb_inner_network_offset(skb);
  tcp_offset = skb_inner_transport_offset(skb);
  if (skb_shinfo(skb)->gso_type &
      (SKB_GSO_UDP_TUNNEL | SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM))
   udp_encap = true;
 } else {
  ip_offset =  skb_network_offset(skb);
  tcp_offset = skb_transport_offset(skb);
  outer_ip_offset = outer_l4_offset = 0;
 }
 outer_csum = skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM;

 /* subtract TCP payload length from inner checksum */
 tcp = (void *)skb->data + tcp_offset;
 paylen = skb->len - tcp_offset;
 csum_replace_by_diff(&tcp->check, (__force __wsum)htonl(paylen));

 EFX_POPULATE_OWORD_19(*txd,
         ESF_GZ_TX_DESC_TYPE, ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_TSO,
         ESF_GZ_TX_TSO_MSS, mss,
         ESF_GZ_TX_TSO_HDR_NUM_SEGS, 1,
         ESF_GZ_TX_TSO_PAYLOAD_NUM_SEGS, payload_segs,
         ESF_GZ_TX_TSO_HDR_LEN_W, buffer->len >> 1,
         ESF_GZ_TX_TSO_PAYLOAD_LEN, len,
         ESF_GZ_TX_TSO_CSO_OUTER_L4, outer_csum,
         ESF_GZ_TX_TSO_CSO_INNER_L4, 1,
         ESF_GZ_TX_TSO_INNER_L3_OFF_W, ip_offset >> 1,
         ESF_GZ_TX_TSO_INNER_L4_OFF_W, tcp_offset >> 1,
         ESF_GZ_TX_TSO_ED_INNER_IP4_ID, mangleid,
         ESF_GZ_TX_TSO_ED_INNER_IP_LEN, 1,
         ESF_GZ_TX_TSO_OUTER_L3_OFF_W, outer_ip_offset >> 1,
         ESF_GZ_TX_TSO_OUTER_L4_OFF_W, outer_l4_offset >> 1,
         ESF_GZ_TX_TSO_ED_OUTER_UDP_LEN, udp_encap && !gso_partial,
         ESF_GZ_TX_TSO_ED_OUTER_IP_LEN, encap && !gso_partial,
         ESF_GZ_TX_TSO_ED_OUTER_IP4_ID, encap ? mangleid :
             ESE_GZ_TX_DESC_IP4_ID_NO_OP,
         ESF_GZ_TX_TSO_VLAN_INSERT_EN, vlan_enable,
         ESF_GZ_TX_TSO_VLAN_INSERT_TCI, vlan_tci
  );
}

static void ef100_tx_make_descriptors(struct efx_tx_queue *tx_queue,
          const struct sk_buff *skb,
          unsigned int segment_count,
          struct efx_rep *efv)
{
 unsigned int old_write_count = tx_queue->write_count;
 unsigned int new_write_count = old_write_count;
 struct efx_tx_buffer *buffer;
 unsigned int next_desc_type;
 unsigned int write_ptr;
 efx_oword_t *txd;
 unsigned int nr_descs = tx_queue->insert_count - old_write_count;

 if (unlikely(nr_descs == 0))
  return;

 if (segment_count)
  next_desc_type = ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_TSO;
 else
  next_desc_type = ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_SEND;

 if (unlikely(efv)) {
  /* Create TX override descriptor */
  write_ptr = new_write_count & tx_queue->ptr_mask;
  txd = ef100_tx_desc(tx_queue, write_ptr);
  ++new_write_count;

  tx_queue->packet_write_count = new_write_count;
  EFX_POPULATE_OWORD_3(*txd,
         ESF_GZ_TX_DESC_TYPE, ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_PREFIX,
         ESF_GZ_TX_PREFIX_EGRESS_MPORT, efv->mport,
         ESF_GZ_TX_PREFIX_EGRESS_MPORT_EN, 1);
  nr_descs--;
 }

 /* if it's a raw write (such as XDP) then always SEND single frames */
 if (!skb)
  nr_descs = 1;

 do {
  write_ptr = new_write_count & tx_queue->ptr_mask;
  buffer = &tx_queue->buffer[write_ptr];
  txd = ef100_tx_desc(tx_queue, write_ptr);
  ++new_write_count;

  /* Create TX descriptor ring entry */
  tx_queue->packet_write_count = new_write_count;

  switch (next_desc_type) {
  case ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_SEND:
   ef100_make_send_desc(tx_queue->efx, skb,
          buffer, txd, nr_descs);
   break;
  case ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_TSO:
   /* TX TSO descriptor */
   WARN_ON_ONCE(!(buffer->flags & EFX_TX_BUF_TSO_V3));
   ef100_make_tso_desc(tx_queue->efx, skb,
         buffer, txd, nr_descs);
   break;
  default:
   /* TX segment descriptor */
   EFX_POPULATE_OWORD_3(*txd,
          ESF_GZ_TX_DESC_TYPE, ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_SEG,
          ESF_GZ_TX_SEG_LEN, buffer->len,
          ESF_GZ_TX_SEG_ADDR, buffer->dma_addr);
  }
  /* if it's a raw write (such as XDP) then always SEND */
  next_desc_type = skb ? ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_SEG :
           ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_SEND;
  /* mark as an EFV buffer if applicable */
  if (unlikely(efv))
   buffer->flags |= EFX_TX_BUF_EFV;

 } while (new_write_count != tx_queue->insert_count);

 wmb(); /* Ensure descriptors are written before they are fetched */

 tx_queue->write_count = new_write_count;

 /* The write_count above must be updated before reading
 * channel->holdoff_doorbell to avoid a race with the
 * completion path, so ensure these operations are not
 * re-ordered.  This also flushes the update of write_count
 * back into the cache.
 */
 smp_mb();
}

void ef100_tx_write(struct efx_tx_queue *tx_queue)
{
 ef100_tx_make_descriptors(tx_queue, NULL, 0, NULL);
 ef100_tx_push_buffers(tx_queue);
}

int ef100_ev_tx(struct efx_channel *channel, const efx_qword_t *p_event)
{
 unsigned int tx_done =
  EFX_QWORD_FIELD(*p_event, ESF_GZ_EV_TXCMPL_NUM_DESC);
 unsigned int qlabel =
  EFX_QWORD_FIELD(*p_event, ESF_GZ_EV_TXCMPL_Q_LABEL);
 struct efx_tx_queue *tx_queue =
  efx_channel_get_tx_queue(channel, qlabel);
 unsigned int tx_index = (tx_queue->read_count + tx_done - 1) &
    tx_queue->ptr_mask;

 return efx_xmit_done(tx_queue, tx_index);
}

/* Add a socket buffer to a TX queue
 *
 * You must hold netif_tx_lock() to call this function.
 *
 * Returns 0 on success, error code otherwise. In case of an error this
 * function will free the SKB.
 */
netdev_tx_t ef100_enqueue_skb(struct efx_tx_queue *tx_queue,
         struct sk_buff *skb)
{
 return __ef100_enqueue_skb(tx_queue, skb, NULL);
}

int __ef100_enqueue_skb(struct efx_tx_queue *tx_queue, struct sk_buff *skb,
   struct efx_rep *efv)
{
 unsigned int old_insert_count = tx_queue->insert_count;
 struct efx_nic *efx = tx_queue->efx;
 bool xmit_more = netdev_xmit_more();
 unsigned int fill_level;
 unsigned int segments;
 int rc;

 if (!tx_queue->buffer || !tx_queue->ptr_mask) {
  netif_stop_queue(efx->net_dev);
  dev_kfree_skb_any(skb);
  return -ENODEV;
 }

 segments = skb_is_gso(skb) ? skb_shinfo(skb)->gso_segs : 0;
 if (segments == 1)
  segments = 0; /* Don't use TSO/GSO for a single segment. */
 if (segments && !ef100_tx_can_tso(tx_queue, skb)) {
  rc = efx_tx_tso_fallback(tx_queue, skb);
  tx_queue->tso_fallbacks++;
  if (rc)
   goto err;
  else
   return 0;
 }

 if (unlikely(efv)) {
  struct efx_tx_buffer *buffer = __efx_tx_queue_get_insert_buffer(tx_queue);

  /* Drop representor packets if the queue is stopped.
 * We currently don't assert backoff to representors so this is
 * to make sure representor traffic can't starve the main
 * net device.
 * And, of course, if there are no TX descriptors left.
 */
  if (netif_tx_queue_stopped(tx_queue->core_txq) ||
      unlikely(efx_tx_buffer_in_use(buffer))) {
   atomic64_inc(&efv->stats.tx_errors);
   rc = -ENOSPC;
   goto err;
  }

  /* Also drop representor traffic if it could cause us to
 * stop the queue. If we assert backoff and we haven't
 * received traffic on the main net device recently then the
 * TX watchdog can go off erroneously.
 */
  fill_level = efx_channel_tx_old_fill_level(tx_queue->channel);
  fill_level += efx_tx_max_skb_descs(efx);
  if (fill_level > efx->txq_stop_thresh) {
   struct efx_tx_queue *txq2;

   /* Refresh cached fill level and re-check */
   efx_for_each_channel_tx_queue(txq2, tx_queue->channel)
    txq2->old_read_count = READ_ONCE(txq2->read_count);

   fill_level = efx_channel_tx_old_fill_level(tx_queue->channel);
   fill_level += efx_tx_max_skb_descs(efx);
   if (fill_level > efx->txq_stop_thresh) {
    atomic64_inc(&efv->stats.tx_errors);
    rc = -ENOSPC;
    goto err;
   }
  }

  buffer->flags = EFX_TX_BUF_OPTION | EFX_TX_BUF_EFV;
  tx_queue->insert_count++;
 }

 /* Map for DMA and create descriptors */
 rc = efx_tx_map_data(tx_queue, skb, segments);
 if (rc)
  goto err;
 ef100_tx_make_descriptors(tx_queue, skb, segments, efv);

 fill_level = efx_channel_tx_old_fill_level(tx_queue->channel);
 if (fill_level > efx->txq_stop_thresh) {
  struct efx_tx_queue *txq2;

  /* Because of checks above, representor traffic should
 * not be able to stop the queue.
 */
  WARN_ON(efv);

  netif_tx_stop_queue(tx_queue->core_txq);
  /* Re-read after a memory barrier in case we've raced with
 * the completion path. Otherwise there's a danger we'll never
 * restart the queue if all completions have just happened.
 */
  smp_mb();
  efx_for_each_channel_tx_queue(txq2, tx_queue->channel)
   txq2->old_read_count = READ_ONCE(txq2->read_count);
  fill_level = efx_channel_tx_old_fill_level(tx_queue->channel);
  if (fill_level < efx->txq_stop_thresh)
   netif_tx_start_queue(tx_queue->core_txq);
 }

 tx_queue->xmit_pending = true;

 /* If xmit_more then we don't need to push the doorbell, unless there
 * are 256 descriptors already queued in which case we have to push to
 * ensure we never push more than 256 at once.
 *
 * Always push for representor traffic, and don't account it to parent
 * PF netdevice's BQL.
 */
 if (unlikely(efv) ||
     __netdev_tx_sent_queue(tx_queue->core_txq, skb->len, xmit_more) ||
     tx_queue->write_count - tx_queue->notify_count > 255)
  ef100_tx_push_buffers(tx_queue);

 if (segments) {
  tx_queue->tso_bursts++;
  tx_queue->tso_packets += segments;
  tx_queue->tx_packets  += segments;
 } else {
  tx_queue->tx_packets++;
 }
 return 0;

err:
 efx_enqueue_unwind(tx_queue, old_insert_count);
 if (!IS_ERR_OR_NULL(skb))
  dev_kfree_skb_any(skb);

 /* If we're not expecting another transmit and we had something to push
 * on this queue then we need to push here to get the previous packets
 * out.  We only enter this branch from before the xmit_more handling
 * above, so xmit_pending still refers to the old state.
 */
 if (tx_queue->xmit_pending && !xmit_more)
  ef100_tx_push_buffers(tx_queue);
 return rc;
}