Home | History | Annotate | Line # | Download | only in pci
if_vioif.c revision 1.46
      1 /*	$NetBSD: if_vioif.c,v 1.46 2019/01/14 15:00:27 yamaguchi Exp $	*/
      2 
      3 /*
      4  * Copyright (c) 2010 Minoura Makoto.
      5  * All rights reserved.
      6  *
      7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      8  * modification, are permitted provided that the following conditions
      9  * are met:
     10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     15  *
     16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
     17  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
     18  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
     19  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
     20  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
     21  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
     22  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
     23  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
     24  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
     25  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     26  */
     27 
     28 #include <sys/cdefs.h>
     29 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: if_vioif.c,v 1.46 2019/01/14 15:00:27 yamaguchi Exp $");
     30 
     31 #ifdef _KERNEL_OPT
     32 #include "opt_net_mpsafe.h"
     33 #endif
     34 
     35 #include <sys/param.h>
     36 #include <sys/systm.h>
     37 #include <sys/kernel.h>
     38 #include <sys/bus.h>
     39 #include <sys/condvar.h>
     40 #include <sys/device.h>
     41 #include <sys/intr.h>
     42 #include <sys/kmem.h>
     43 #include <sys/mbuf.h>
     44 #include <sys/mutex.h>
     45 #include <sys/sockio.h>
     46 #include <sys/cpu.h>
     47 #include <sys/module.h>
     48 #include <sys/pcq.h>
     49 
     50 #include <dev/pci/virtioreg.h>
     51 #include <dev/pci/virtiovar.h>
     52 
     53 #include <net/if.h>
     54 #include <net/if_media.h>
     55 #include <net/if_ether.h>
     56 
     57 #include <net/bpf.h>
     58 
     59 #include "ioconf.h"
     60 
     61 #ifdef NET_MPSAFE
     62 #define VIOIF_MPSAFE	1
     63 #define VIOIF_MULTIQ	1
     64 #endif
     65 
     66 #ifdef SOFTINT_INTR
     67 #define VIOIF_SOFTINT_INTR	1
     68 #endif
     69 
     70 /*
     71  * if_vioifreg.h:
     72  */
     73 /* Configuration registers */
     74 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAC		0 /* 8bit x 6byte */
     75 #define VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS	6 /* 16bit */
     76 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS	8 /* 16bit */
     77 
     78 /* Feature bits */
     79 #define VIRTIO_NET_F_CSUM		__BIT(0)
     80 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM		__BIT(1)
     81 #define VIRTIO_NET_F_MAC		__BIT(5)
     82 #define VIRTIO_NET_F_GSO		__BIT(6)
     83 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4		__BIT(7)
     84 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6		__BIT(8)
     85 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN		__BIT(9)
     86 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO		__BIT(10)
     87 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4		__BIT(11)
     88 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6		__BIT(12)
     89 #define VIRTIO_NET_F_HOST_ECN		__BIT(13)
     90 #define VIRTIO_NET_F_HOST_UFO		__BIT(14)
     91 #define VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF		__BIT(15)
     92 #define VIRTIO_NET_F_STATUS		__BIT(16)
     93 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ		__BIT(17)
     94 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX		__BIT(18)
     95 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN		__BIT(19)
     96 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX_EXTRA	__BIT(20)
     97 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ANNOUNCE	__BIT(21)
     98 #define VIRTIO_NET_F_MQ			__BIT(22)
     99 
    100 #define VIRTIO_NET_FLAG_BITS \
    101 	VIRTIO_COMMON_FLAG_BITS \
    102 	"\x17""MQ" \
    103 	"\x16""GUEST_ANNOUNCE" \
    104 	"\x15""CTRL_RX_EXTRA" \
    105 	"\x14""CTRL_VLAN" \
    106 	"\x13""CTRL_RX" \
    107 	"\x12""CTRL_VQ" \
    108 	"\x11""STATUS" \
    109 	"\x10""MRG_RXBUF" \
    110 	"\x0f""HOST_UFO" \
    111 	"\x0e""HOST_ECN" \
    112 	"\x0d""HOST_TSO6" \
    113 	"\x0c""HOST_TSO4" \
    114 	"\x0b""GUEST_UFO" \
    115 	"\x0a""GUEST_ECN" \
    116 	"\x09""GUEST_TSO6" \
    117 	"\x08""GUEST_TSO4" \
    118 	"\x07""GSO" \
    119 	"\x06""MAC" \
    120 	"\x02""GUEST_CSUM" \
    121 	"\x01""CSUM"
    122 
    123 /* Status */
    124 #define VIRTIO_NET_S_LINK_UP	1
    125 
    126 /* Packet header structure */
    127 struct virtio_net_hdr {
    128 	uint8_t		flags;
    129 	uint8_t		gso_type;
    130 	uint16_t	hdr_len;
    131 	uint16_t	gso_size;
    132 	uint16_t	csum_start;
    133 	uint16_t	csum_offset;
    134 #if 0
    135 	uint16_t	num_buffers; /* if VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF enabled */
    136 #endif
    137 } __packed;
    138 
    139 #define VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM	1 /* flags */
    140 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE		0 /* gso_type */
    141 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4	1 /* gso_type */
    142 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP		3 /* gso_type */
    143 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6	4 /* gso_type */
    144 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN		0x80 /* gso_type, |'ed */
    145 
    146 #define VIRTIO_NET_MAX_GSO_LEN		(65536+ETHER_HDR_LEN)
    147 
    148 /* Control virtqueue */
    149 struct virtio_net_ctrl_cmd {
    150 	uint8_t	class;
    151 	uint8_t	command;
    152 } __packed;
    153 #define VIRTIO_NET_CTRL_RX		0
    154 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC	0
    155 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI	1
    156 
    157 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC		1
    158 # define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET	0
    159 
    160 #define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN		2
    161 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_ADD	0
    162 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_DEL	1
    163 
    164 #define VIRTIO_NET_CTRL_MQ			4
    165 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET	0
    166 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MIN	1
    167 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX	0x8000
    168 
    169 struct virtio_net_ctrl_status {
    170 	uint8_t	ack;
    171 } __packed;
    172 #define VIRTIO_NET_OK			0
    173 #define VIRTIO_NET_ERR			1
    174 
    175 struct virtio_net_ctrl_rx {
    176 	uint8_t	onoff;
    177 } __packed;
    178 
    179 struct virtio_net_ctrl_mac_tbl {
    180 	uint32_t nentries;
    181 	uint8_t macs[][ETHER_ADDR_LEN];
    182 } __packed;
    183 
    184 struct virtio_net_ctrl_vlan {
    185 	uint16_t id;
    186 } __packed;
    187 
    188 struct virtio_net_ctrl_mq {
    189 	uint16_t virtqueue_pairs;
    190 } __packed;
    191 
    192 struct vioif_ctrl_cmdspec {
    193 	bus_dmamap_t	dmamap;
    194 	void		*buf;
    195 	bus_size_t	bufsize;
    196 };
    197 
    198 /*
    199  * if_vioifvar.h:
    200  */
    201 
    202 /*
    203  * Locking notes:
    204  * + a field in vioif_txqueue is protected by txq_lock (a spin mutex), and
    205  *   a filds in vioif_rxqueue is protected by rxq_lock (a spin mutex).
    206  *      - more than one lock cannot be held at onece
    207  * + ctrlq_inuse is protected by ctrlq_wait_lock.
    208  *      - other fields in vioif_ctrlqueue are protected by ctrlq_inuse
    209  *      - txq_lock or rxq_lock cannot be held along with ctrlq_wait_lock
    210  */
    211 
    212 struct vioif_txqueue {
    213 	kmutex_t		*txq_lock;	/* lock for tx operations */
    214 
    215 	struct virtqueue	*txq_vq;
    216 	bool			txq_stopping;
    217 	bool			txq_link_active;
    218 	pcq_t			*txq_intrq;
    219 
    220 	struct virtio_net_hdr	*txq_hdrs;
    221 	bus_dmamap_t		*txq_hdr_dmamaps;
    222 
    223 	struct mbuf		**txq_mbufs;
    224 	bus_dmamap_t		*txq_dmamaps;
    225 
    226 	void			*txq_deferred_transmit;
    227 };
    228 
    229 struct vioif_rxqueue {
    230 	kmutex_t		*rxq_lock;	/* lock for rx operations */
    231 
    232 	struct virtqueue	*rxq_vq;
    233 	bool			rxq_stopping;
    234 
    235 	struct virtio_net_hdr	*rxq_hdrs;
    236 	bus_dmamap_t		*rxq_hdr_dmamaps;
    237 
    238 	struct mbuf		**rxq_mbufs;
    239 	bus_dmamap_t		*rxq_dmamaps;
    240 
    241 	void			*rxq_softint;
    242 };
    243 
    244 struct vioif_ctrlqueue {
    245 	struct virtqueue		*ctrlq_vq;
    246 	enum {
    247 		FREE, INUSE, DONE
    248 	}				ctrlq_inuse;
    249 	kcondvar_t			ctrlq_wait;
    250 	kmutex_t			ctrlq_wait_lock;
    251 	struct lwp			*ctrlq_owner;
    252 
    253 	struct virtio_net_ctrl_cmd	*ctrlq_cmd;
    254 	struct virtio_net_ctrl_status	*ctrlq_status;
    255 	struct virtio_net_ctrl_rx	*ctrlq_rx;
    256 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_uc;
    257 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_mc;
    258 	struct virtio_net_ctrl_mq	*ctrlq_mq;
    259 
    260 	bus_dmamap_t			ctrlq_cmd_dmamap;
    261 	bus_dmamap_t			ctrlq_status_dmamap;
    262 	bus_dmamap_t			ctrlq_rx_dmamap;
    263 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_uc_dmamap;
    264 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_mc_dmamap;
    265 	bus_dmamap_t			ctrlq_mq_dmamap;
    266 };
    267 
    268 struct vioif_softc {
    269 	device_t		sc_dev;
    270 
    271 	struct virtio_softc	*sc_virtio;
    272 	struct virtqueue	*sc_vqs;
    273 
    274 	int			sc_max_nvq_pairs;
    275 	int			sc_req_nvq_pairs;
    276 	int			sc_act_nvq_pairs;
    277 
    278 	uint8_t			sc_mac[ETHER_ADDR_LEN];
    279 	struct ethercom		sc_ethercom;
    280 	short			sc_deferred_init_done;
    281 	bool			sc_link_active;
    282 
    283 	struct vioif_txqueue	*sc_txq;
    284 	struct vioif_rxqueue	*sc_rxq;
    285 
    286 	bool			sc_has_ctrl;
    287 	struct vioif_ctrlqueue	sc_ctrlq;
    288 
    289 	bus_dma_segment_t	sc_hdr_segs[1];
    290 	void			*sc_dmamem;
    291 	void			*sc_kmem;
    292 
    293 	void			*sc_ctl_softint;
    294 };
    295 #define VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS		(16) /* XXX */
    296 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES	(64) /* XXX */
    297 
    298 /* cfattach interface functions */
    299 static int	vioif_match(device_t, cfdata_t, void *);
    300 static void	vioif_attach(device_t, device_t, void *);
    301 static void	vioif_deferred_init(device_t);
    302 
    303 /* ifnet interface functions */
    304 static int	vioif_init(struct ifnet *);
    305 static void	vioif_stop(struct ifnet *, int);
    306 static void	vioif_start(struct ifnet *);
    307 static void	vioif_start_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    308 static int	vioif_transmit(struct ifnet *, struct mbuf *);
    309 static void	vioif_transmit_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    310 static int	vioif_ioctl(struct ifnet *, u_long, void *);
    311 static void	vioif_watchdog(struct ifnet *);
    312 
    313 /* rx */
    314 static int	vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    315 static void	vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    316 static void	vioif_populate_rx_mbufs(struct vioif_rxqueue *);
    317 static void	vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *);
    318 static int	vioif_rx_deq(struct vioif_rxqueue *);
    319 static int	vioif_rx_deq_locked(struct vioif_rxqueue *);
    320 static int	vioif_rx_vq_done(struct virtqueue *);
    321 static void	vioif_rx_softint(void *);
    322 static void	vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *);
    323 
    324 /* tx */
    325 static int	vioif_tx_vq_done(struct virtqueue *);
    326 static int	vioif_tx_vq_done_locked(struct virtqueue *);
    327 static void	vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *);
    328 static void	vioif_deferred_transmit(void *);
    329 
    330 /* other control */
    331 static bool	vioif_is_link_up(struct vioif_softc *);
    332 static void	vioif_update_link_status(struct vioif_softc *);
    333 static int	vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *, int, bool);
    334 static int	vioif_set_promisc(struct vioif_softc *, bool);
    335 static int	vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *, bool);
    336 static int	vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *);
    337 static int	vioif_rx_filter(struct vioif_softc *);
    338 static int	vioif_ctrl_vq_done(struct virtqueue *);
    339 static int	vioif_config_change(struct virtio_softc *);
    340 static void	vioif_ctl_softint(void *);
    341 static int	vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *, int);
    342 static void	vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    343 static void	vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    344 
    345 CFATTACH_DECL_NEW(vioif, sizeof(struct vioif_softc),
    346 		  vioif_match, vioif_attach, NULL, NULL);
    347 
    348 static int
    349 vioif_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
    350 {
    351 	struct virtio_attach_args *va = aux;
    352 
    353 	if (va->sc_childdevid == PCI_PRODUCT_VIRTIO_NETWORK)
    354 		return 1;
    355 
    356 	return 0;
    357 }
    358 
    359 static int
    360 vioif_alloc_queues(struct vioif_softc *sc)
    361 {
    362 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    363 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    364 	int i;
    365 
    366 	KASSERT(nvq_pairs <= VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX);
    367 
    368 	sc->sc_rxq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs,
    369 	    KM_NOSLEEP);
    370 	if (sc->sc_rxq == NULL)
    371 		return -1;
    372 
    373 	sc->sc_txq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs,
    374 	    KM_NOSLEEP);
    375 	if (sc->sc_txq == NULL)
    376 		return -1;
    377 
    378 	if (sc->sc_has_ctrl)
    379 		nvqs++;
    380 
    381 	sc->sc_vqs = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs, KM_NOSLEEP);
    382 	if (sc->sc_vqs == NULL)
    383 		return -1;
    384 
    385 	nvqs = 0;
    386 	for (i = 0; i < nvq_pairs; i++) {
    387 		sc->sc_rxq[i].rxq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    388 		sc->sc_txq[i].txq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    389 	}
    390 
    391 	if (sc->sc_has_ctrl)
    392 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    393 
    394 	return 0;
    395 }
    396 
    397 static void
    398 vioif_free_queues(struct vioif_softc *sc)
    399 {
    400 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    401 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    402 
    403 	if (sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq)
    404 		nvqs++;
    405 
    406 	if (sc->sc_txq) {
    407 		kmem_free(sc->sc_txq, sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs);
    408 		sc->sc_txq = NULL;
    409 	}
    410 
    411 	if (sc->sc_rxq) {
    412 		kmem_free(sc->sc_rxq, sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs);
    413 		sc->sc_rxq = NULL;
    414 	}
    415 
    416 	if (sc->sc_vqs) {
    417 		kmem_free(sc->sc_vqs, sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs);
    418 		sc->sc_vqs = NULL;
    419 	}
    420 }
    421 
    422 /* allocate memory */
    423 /*
    424  * dma memory is used for:
    425  *   rxq_hdrs[slot]:	 metadata array for received frames (READ)
    426  *   txq_hdrs[slot]:	 metadata array for frames to be sent (WRITE)
    427  *   ctrlq_cmd:		 command to be sent via ctrl vq (WRITE)
    428  *   ctrlq_status:	 return value for a command via ctrl vq (READ)
    429  *   ctrlq_rx:		 parameter for a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command
    430  *			 (WRITE)
    431  *   ctrlq_mac_tbl_uc:	 unicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    432  *			 class command (WRITE)
    433  *   ctrlq_mac_tbl_mc:	 multicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    434  *			 class command (WRITE)
    435  * ctrlq_* structures are allocated only one each; they are protected by
    436  * ctrlq_inuse variable and ctrlq_wait condvar.
    437  */
    438 /*
    439  * dynamically allocated memory is used for:
    440  *   rxq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_rx_hdrs[slot]
    441  *   txq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_tx_hdrs[slot]
    442  *   rxq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for received payload
    443  *   txq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for sent payload
    444  *   rxq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for received frames
    445  *   txq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for sent frames
    446  */
    447 static int
    448 vioif_alloc_mems(struct vioif_softc *sc)
    449 {
    450 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    451 	struct vioif_txqueue *txq;
    452 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    453 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    454 	int allocsize, allocsize2, r, rsegs, i, qid;
    455 	void *vaddr;
    456 	intptr_t p;
    457 
    458 	allocsize = 0;
    459 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    460 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    461 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    462 
    463 		allocsize +=
    464 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * rxq->rxq_vq->vq_num;
    465 		allocsize +=
    466 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * txq->txq_vq->vq_num;
    467 	}
    468 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    469 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd) * 1;
    470 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_status) * 1;
    471 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_rx) * 1;
    472 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    473 			+ sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    474 			+ ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES;
    475 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mq) * 1;
    476 	}
    477 	r = bus_dmamem_alloc(virtio_dmat(vsc), allocsize, 0, 0,
    478 			     &sc->sc_hdr_segs[0], 1, &rsegs, BUS_DMA_NOWAIT);
    479 	if (r != 0) {
    480 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    481 				 "DMA memory allocation failed, size %d, "
    482 				 "error code %d\n", allocsize, r);
    483 		goto err_none;
    484 	}
    485 	r = bus_dmamem_map(virtio_dmat(vsc),
    486 			   &sc->sc_hdr_segs[0], 1, allocsize,
    487 			   &vaddr, BUS_DMA_NOWAIT);
    488 	if (r != 0) {
    489 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    490 				 "DMA memory map failed, "
    491 				 "error code %d\n", r);
    492 		goto err_dmamem_alloc;
    493 	}
    494 
    495 #define P(p, p0, p0size)	do { p0 = (void *) p;		\
    496 				     p += p0size; } while (0)
    497 	memset(vaddr, 0, allocsize);
    498 	sc->sc_dmamem = vaddr;
    499 	p = (intptr_t) vaddr;
    500 
    501 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    502 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    503 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    504 
    505 		P(p, rxq->rxq_hdrs,
    506 		    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]) * rxq->rxq_vq->vq_num);
    507 		P(p, txq->txq_hdrs,
    508 		    sizeof(txq->txq_hdrs[0]) * txq->txq_vq->vq_num);
    509 	}
    510 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    511 		P(p, ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd));
    512 		P(p, ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status));
    513 		P(p, ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx));
    514 		P(p, ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc) + 0);
    515 		P(p, ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc,
    516 		    (sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    517 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES));
    518 		P(p, ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq));
    519 	}
    520 
    521 	allocsize2 = 0;
    522 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    523 		int rxqsize, txqsize;
    524 
    525 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    526 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    527 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    528 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    529 
    530 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize;
    531 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize;
    532 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize;
    533 
    534 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize;
    535 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize;
    536 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize;
    537 	}
    538 	vaddr = kmem_zalloc(allocsize2, KM_SLEEP);
    539 	sc->sc_kmem = vaddr;
    540 	p = (intptr_t) vaddr;
    541 
    542 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    543 		int rxqsize, txqsize;
    544 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    545 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    546 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    547 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    548 
    549 		P(p, rxq->rxq_hdr_dmamaps, sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize);
    550 		P(p, txq->txq_hdr_dmamaps, sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize);
    551 		P(p, rxq->rxq_dmamaps, sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize);
    552 		P(p, txq->txq_dmamaps, sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize);
    553 		P(p, rxq->rxq_mbufs, sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize);
    554 		P(p, txq->txq_mbufs, sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize);
    555 	}
    556 #undef P
    557 
    558 #define C(map, size, nsegs, usage)						\
    559 	do {									\
    560 		r = bus_dmamap_create(virtio_dmat(vsc), size, nsegs, size, 0,	\
    561 				      BUS_DMA_NOWAIT|BUS_DMA_ALLOCNOW,		\
    562 				      &map);					\
    563 		if (r != 0) {							\
    564 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,				\
    565 			    "%s dmamap creation failed, "			\
    566 			    "error code %d\n", usage, r);			\
    567 			goto err_reqs;						\
    568 		}								\
    569 	} while (0)
    570 #define C_L(map, buf, size, nsegs, rw, usage)				\
    571 	C(map, size, nsegs, usage);					\
    572 	do {								\
    573 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc), map,		\
    574 				    buf, size, NULL,			\
    575 				    rw | BUS_DMA_NOWAIT);		\
    576 		if (r != 0) {						\
    577 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,			\
    578 					 usage " dmamap load failed, "	\
    579 					 "error code %d\n", r);		\
    580 			goto err_reqs;					\
    581 		}							\
    582 	} while (0)
    583 
    584 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    585 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    586 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    587 
    588 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    589 			C_L(rxq->rxq_hdr_dmamaps[i], &rxq->rxq_hdrs[i],
    590 			    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]), 1,
    591 			    BUS_DMA_READ, "rx header");
    592 			C(rxq->rxq_dmamaps[i], MCLBYTES, 1, "rx payload");
    593 		}
    594 
    595 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    596 			C_L(txq->txq_hdr_dmamaps[i], &txq->txq_hdrs[i],
    597 			    sizeof(txq->txq_hdrs[0]), 1,
    598 			    BUS_DMA_READ, "tx header");
    599 			C(txq->txq_dmamaps[i], ETHER_MAX_LEN,
    600 			    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS, "tx payload");
    601 		}
    602 	}
    603 
    604 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    605 		/* control vq class & command */
    606 		C_L(ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
    607 		    ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd), 1,
    608 		    BUS_DMA_WRITE, "control command");
    609 		C_L(ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
    610 		    ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status), 1,
    611 		    BUS_DMA_READ, "control status");
    612 
    613 		/* control vq rx mode command parameter */
    614 		C_L(ctrlq->ctrlq_rx_dmamap,
    615 		    ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx), 1,
    616 		    BUS_DMA_WRITE, "rx mode control command");
    617 
    618 		/* multiqueue set command */
    619 		C_L(ctrlq->ctrlq_mq_dmamap,
    620 		    ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq), 1,
    621 		    BUS_DMA_WRITE, "multiqueue set command");
    622 
    623 		/* control vq MAC filter table for unicast */
    624 		/* do not load now since its length is variable */
    625 		C(ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap,
    626 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc) + 0, 1,
    627 		    "unicast MAC address filter command");
    628 
    629 		/* control vq MAC filter table for multicast */
    630 		C(ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap,
    631 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    632 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES, 1,
    633 		    "multicast MAC address filter command");
    634 	}
    635 #undef C_L
    636 #undef C
    637 
    638 	return 0;
    639 
    640 err_reqs:
    641 #define D(map)								\
    642 	do {								\
    643 		if (map) {						\
    644 			bus_dmamap_destroy(virtio_dmat(vsc), map);	\
    645 			map = NULL;					\
    646 		}							\
    647 	} while (0)
    648 	D(ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap);
    649 	D(ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap);
    650 	D(ctrlq->ctrlq_rx_dmamap);
    651 	D(ctrlq->ctrlq_status_dmamap);
    652 	D(ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap);
    653 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    654 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    655 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    656 
    657 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    658 			D(txq->txq_dmamaps[i]);
    659 			D(txq->txq_hdr_dmamaps[i]);
    660 		}
    661 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    662 			D(rxq->rxq_dmamaps[i]);
    663 			D(rxq->rxq_hdr_dmamaps[i]);
    664 		}
    665 	}
    666 #undef D
    667 	if (sc->sc_kmem) {
    668 		kmem_free(sc->sc_kmem, allocsize2);
    669 		sc->sc_kmem = NULL;
    670 	}
    671 	bus_dmamem_unmap(virtio_dmat(vsc), sc->sc_dmamem, allocsize);
    672 err_dmamem_alloc:
    673 	bus_dmamem_free(virtio_dmat(vsc), &sc->sc_hdr_segs[0], 1);
    674 err_none:
    675 	return -1;
    676 }
    677 
    678 static void
    679 vioif_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    680 {
    681 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    682 	struct virtio_softc *vsc = device_private(parent);
    683 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    684 	struct vioif_txqueue *txq;
    685 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    686 	uint32_t features, req_features;
    687 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    688 	u_int softint_flags;
    689 	int r, i, nvqs=0, req_flags;
    690 
    691 	if (virtio_child(vsc) != NULL) {
    692 		aprint_normal(": child already attached for %s; "
    693 			      "something wrong...\n",
    694 			      device_xname(parent));
    695 		return;
    696 	}
    697 
    698 	sc->sc_dev = self;
    699 	sc->sc_virtio = vsc;
    700 	sc->sc_link_active = false;
    701 
    702 	sc->sc_max_nvq_pairs = 1;
    703 	sc->sc_req_nvq_pairs = 1;
    704 	sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
    705 
    706 	req_flags = 0;
    707 
    708 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    709 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MPSAFE;
    710 #endif
    711 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
    712 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_SOFTINT;
    713 #endif
    714 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MSIX;
    715 
    716 	req_features =
    717 	    VIRTIO_NET_F_MAC | VIRTIO_NET_F_STATUS | VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ |
    718 	    VIRTIO_NET_F_CTRL_RX | VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY;
    719 #ifdef VIOIF_MULTIQ
    720 	req_features |= VIRTIO_NET_F_MQ;
    721 #endif
    722 	virtio_child_attach_start(vsc, self, IPL_NET, NULL,
    723 	    vioif_config_change, virtio_vq_intr, req_flags,
    724 	    req_features, VIRTIO_NET_FLAG_BITS);
    725 
    726 	features = virtio_features(vsc);
    727 
    728 	if (features & VIRTIO_NET_F_MAC) {
    729 		sc->sc_mac[0] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    730 						    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+0);
    731 		sc->sc_mac[1] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    732 						    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+1);
    733 		sc->sc_mac[2] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    734 						    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+2);
    735 		sc->sc_mac[3] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    736 						    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+3);
    737 		sc->sc_mac[4] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    738 						    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+4);
    739 		sc->sc_mac[5] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    740 						    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+5);
    741 	} else {
    742 		/* code stolen from sys/net/if_tap.c */
    743 		struct timeval tv;
    744 		uint32_t ui;
    745 		getmicrouptime(&tv);
    746 		ui = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0xffffff;
    747 		memcpy(sc->sc_mac+3, (uint8_t *)&ui, 3);
    748 		virtio_write_device_config_1(vsc,
    749 					     VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+0,
    750 					     sc->sc_mac[0]);
    751 		virtio_write_device_config_1(vsc,
    752 					     VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+1,
    753 					     sc->sc_mac[1]);
    754 		virtio_write_device_config_1(vsc,
    755 					     VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+2,
    756 					     sc->sc_mac[2]);
    757 		virtio_write_device_config_1(vsc,
    758 					     VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+3,
    759 					     sc->sc_mac[3]);
    760 		virtio_write_device_config_1(vsc,
    761 					     VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+4,
    762 					     sc->sc_mac[4]);
    763 		virtio_write_device_config_1(vsc,
    764 					     VIRTIO_NET_CONFIG_MAC+5,
    765 					     sc->sc_mac[5]);
    766 	}
    767 
    768 	aprint_normal_dev(self, "Ethernet address %s\n", ether_sprintf(sc->sc_mac));
    769 
    770 	if ((features & VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) &&
    771 	    (features & VIRTIO_NET_F_CTRL_RX)) {
    772 		sc->sc_has_ctrl = true;
    773 
    774 		cv_init(&ctrlq->ctrlq_wait, "ctrl_vq");
    775 		mutex_init(&ctrlq->ctrlq_wait_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    776 		ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
    777 	} else {
    778 		sc->sc_has_ctrl = false;
    779 	}
    780 
    781 	if (sc->sc_has_ctrl && (features & VIRTIO_NET_F_MQ)) {
    782 		sc->sc_max_nvq_pairs = virtio_read_device_config_2(vsc,
    783 		    VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS);
    784 
    785 		if (sc->sc_max_nvq_pairs > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX)
    786 			goto err;
    787 
    788 		/* Limit the number of queue pairs to use */
    789 		sc->sc_req_nvq_pairs = MIN(sc->sc_max_nvq_pairs, ncpu);
    790 	}
    791 
    792 	r = vioif_alloc_queues(sc);
    793 	if (r != 0)
    794 		goto err;
    795 
    796 	virtio_child_attach_set_vqs(vsc, sc->sc_vqs, sc->sc_req_nvq_pairs);
    797 
    798 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    799 	softint_flags = SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE;
    800 #else
    801 	softint_flags = SOFTINT_NET;
    802 #endif
    803 
    804 	/*
    805 	 * Allocating a virtqueues
    806 	 */
    807 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    808 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    809 		txq = &sc->sc_txq[i];
    810 		char qname[32];
    811 
    812 		rxq->rxq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    813 
    814 		rxq->rxq_softint = softint_establish(softint_flags, vioif_rx_softint, rxq);
    815 		if (rxq->rxq_softint == NULL) {
    816 			aprint_error_dev(self, "cannot establish rx softint\n");
    817 			goto err;
    818 		}
    819 		snprintf(qname, sizeof(qname), "rx%d", i);
    820 		r = virtio_alloc_vq(vsc, rxq->rxq_vq, nvqs,
    821 		    MCLBYTES+sizeof(struct virtio_net_hdr), nvqs, qname);
    822 		if (r != 0)
    823 			goto err;
    824 		nvqs++;
    825 		rxq->rxq_vq->vq_done = vioif_rx_vq_done;
    826 		rxq->rxq_vq->vq_done_ctx = (void *)rxq;
    827 		rxq->rxq_stopping = true;
    828 
    829 		txq->txq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    830 		txq->txq_deferred_transmit = softint_establish(softint_flags,
    831 		    vioif_deferred_transmit, txq);
    832 		if (txq->txq_deferred_transmit == NULL) {
    833 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    834 			goto err;
    835 		}
    836 		snprintf(qname, sizeof(qname), "tx%d", i);
    837 		r = virtio_alloc_vq(vsc, txq->txq_vq, nvqs,
    838 		    (sizeof(struct virtio_net_hdr) + (ETHER_MAX_LEN - ETHER_HDR_LEN)),
    839 		    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS + 1, qname);
    840 		if (r != 0)
    841 			goto err;
    842 		nvqs++;
    843 		txq->txq_vq->vq_done = vioif_tx_vq_done;
    844 		txq->txq_vq->vq_done_ctx = (void *)txq;
    845 		txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
    846 		txq->txq_stopping = false;
    847 		txq->txq_intrq = pcq_create(txq->txq_vq->vq_num, KM_NOSLEEP);
    848 		if (txq->txq_intrq == NULL)
    849 			goto err;
    850 	}
    851 
    852 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    853 		/*
    854 		 * Allocating a virtqueue for control channel
    855 		 */
    856 		r = virtio_alloc_vq(vsc, ctrlq->ctrlq_vq, nvqs,
    857 		    NBPG, 1, "control");
    858 		if (r != 0) {
    859 			aprint_error_dev(self, "failed to allocate "
    860 			    "a virtqueue for control channel\n");
    861 
    862 			sc->sc_has_ctrl = false;
    863 			cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    864 			mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    865 		} else {
    866 			nvqs++;
    867 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_done = vioif_ctrl_vq_done;
    868 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_done_ctx = (void *) ctrlq;
    869 		}
    870 	}
    871 
    872 	sc->sc_ctl_softint = softint_establish(softint_flags, vioif_ctl_softint, sc);
    873 	if (sc->sc_ctl_softint == NULL) {
    874 		aprint_error_dev(self, "cannot establish ctl softint\n");
    875 		goto err;
    876 	}
    877 
    878 	if (vioif_alloc_mems(sc) < 0)
    879 		goto err;
    880 
    881 	if (virtio_child_attach_finish(vsc) != 0)
    882 		goto err;
    883 
    884 	strlcpy(ifp->if_xname, device_xname(self), IFNAMSIZ);
    885 	ifp->if_softc = sc;
    886 	ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
    887 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    888 	ifp->if_extflags = IFEF_MPSAFE;
    889 #endif
    890 	ifp->if_start = vioif_start;
    891 	if (sc->sc_req_nvq_pairs > 1)
    892 		ifp->if_transmit = vioif_transmit;
    893 	ifp->if_ioctl = vioif_ioctl;
    894 	ifp->if_init = vioif_init;
    895 	ifp->if_stop = vioif_stop;
    896 	ifp->if_capabilities = 0;
    897 	ifp->if_watchdog = vioif_watchdog;
    898 	txq = &sc->sc_txq[0];
    899 	IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, MAX(txq->txq_vq->vq_num, IFQ_MAXLEN));
    900 	IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
    901 
    902 	sc->sc_ethercom.ec_capabilities |= ETHERCAP_VLAN_MTU;
    903 
    904 	if_attach(ifp);
    905 	if_deferred_start_init(ifp, NULL);
    906 	ether_ifattach(ifp, sc->sc_mac);
    907 
    908 	return;
    909 
    910 err:
    911 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    912 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    913 		txq = &sc->sc_txq[i];
    914 
    915 		if (rxq->rxq_lock) {
    916 			mutex_obj_free(rxq->rxq_lock);
    917 			rxq->rxq_lock = NULL;
    918 		}
    919 
    920 		if (rxq->rxq_softint) {
    921 			softint_disestablish(rxq->rxq_softint);
    922 			rxq->rxq_softint = NULL;
    923 		}
    924 
    925 		if (txq->txq_lock) {
    926 			mutex_obj_free(txq->txq_lock);
    927 			txq->txq_lock = NULL;
    928 		}
    929 
    930 		if (txq->txq_deferred_transmit) {
    931 			softint_disestablish(txq->txq_deferred_transmit);
    932 			txq->txq_deferred_transmit = NULL;
    933 		}
    934 
    935 		if (txq->txq_intrq) {
    936 			pcq_destroy(txq->txq_intrq);
    937 			txq->txq_intrq = NULL;
    938 		}
    939 	}
    940 
    941 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    942 		cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    943 		mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    944 	}
    945 
    946 	while (nvqs > 0)
    947 		virtio_free_vq(vsc, &sc->sc_vqs[--nvqs]);
    948 
    949 	vioif_free_queues(sc);
    950 
    951 	virtio_child_attach_failed(vsc);
    952 	return;
    953 }
    954 
    955 /* we need interrupts to make promiscuous mode off */
    956 static void
    957 vioif_deferred_init(device_t self)
    958 {
    959 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    960 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    961 	int r;
    962 
    963 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC)
    964 		return;
    965 
    966 	r =  vioif_set_promisc(sc, false);
    967 	if (r != 0)
    968 		aprint_error_dev(self, "resetting promisc mode failed, "
    969 				 "errror code %d\n", r);
    970 }
    971 
    972 static void
    973 vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
    974 {
    975 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    976 	struct vioif_txqueue *txq;
    977 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    978 	int i;
    979 
    980 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
    981 		txq = &sc->sc_txq[i];
    982 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    983 
    984 		virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
    985 		virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
    986 	}
    987 }
    988 
    989 static void
    990 vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
    991 {
    992 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    993 	struct vioif_txqueue *txq;
    994 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    995 	int i;
    996 
    997 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
    998 		txq = &sc->sc_txq[i];
    999 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1000 
   1001 		virtio_stop_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1002 		virtio_stop_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1003 	}
   1004 }
   1005 
   1006 /*
   1007  * Interface functions for ifnet
   1008  */
   1009 static int
   1010 vioif_init(struct ifnet *ifp)
   1011 {
   1012 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1013 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1014 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1015 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1016 	int r, i;
   1017 
   1018 	vioif_stop(ifp, 0);
   1019 
   1020 	virtio_reinit_start(vsc);
   1021 	virtio_negotiate_features(vsc, virtio_features(vsc));
   1022 
   1023 	for (i = 0; i < sc->sc_req_nvq_pairs; i++) {
   1024 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1025 
   1026 		/* Have to set false before vioif_populate_rx_mbufs */
   1027 		rxq->rxq_stopping = false;
   1028 		vioif_populate_rx_mbufs(rxq);
   1029 	}
   1030 
   1031 	virtio_reinit_end(vsc);
   1032 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1033 
   1034 	r = vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(sc, sc->sc_req_nvq_pairs);
   1035 	if (r == 0)
   1036 		sc->sc_act_nvq_pairs = sc->sc_req_nvq_pairs;
   1037 	else
   1038 		sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
   1039 
   1040 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1041 		sc->sc_txq[i].txq_stopping = false;
   1042 
   1043 	vioif_enable_interrupt_vqpairs(sc);
   1044 
   1045 	if (!sc->sc_deferred_init_done) {
   1046 		sc->sc_deferred_init_done = 1;
   1047 		if (sc->sc_has_ctrl)
   1048 			vioif_deferred_init(sc->sc_dev);
   1049 	}
   1050 
   1051 	vioif_update_link_status(sc);
   1052 	ifp->if_flags |= IFF_RUNNING;
   1053 	ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1054 	vioif_rx_filter(sc);
   1055 
   1056 	return 0;
   1057 }
   1058 
   1059 static void
   1060 vioif_stop(struct ifnet *ifp, int disable)
   1061 {
   1062 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1063 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1064 	struct vioif_txqueue *txq;
   1065 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1066 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1067 	int i;
   1068 
   1069 	/* Take the locks to ensure that ongoing TX/RX finish */
   1070 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1071 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1072 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1073 
   1074 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1075 		txq->txq_stopping = true;
   1076 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1077 
   1078 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1079 		rxq->rxq_stopping = true;
   1080 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1081 	}
   1082 
   1083 	/* disable interrupts */
   1084 	vioif_disable_interrupt_vqpairs(sc);
   1085 
   1086 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1087 		virtio_stop_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1088 
   1089 	/* only way to stop I/O and DMA is resetting... */
   1090 	virtio_reset(vsc);
   1091 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1092 		vioif_rx_deq(&sc->sc_rxq[i]);
   1093 
   1094 	ifp->if_flags &= ~(IFF_RUNNING | IFF_OACTIVE);
   1095 	sc->sc_link_active = false;
   1096 
   1097 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1098 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1099 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1100 
   1101 		txq->txq_link_active = false;
   1102 
   1103 		if (disable)
   1104 			vioif_rx_drain(rxq);
   1105 
   1106 		vioif_tx_drain(txq);
   1107 	}
   1108 }
   1109 
   1110 static void
   1111 vioif_send_common_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq, bool is_transmit)
   1112 {
   1113 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1114 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1115 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1116 	struct mbuf *m;
   1117 	int queued = 0;
   1118 
   1119 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1120 
   1121 	if ((ifp->if_flags & IFF_RUNNING) == 0)
   1122 		return;
   1123 
   1124 	if (!txq->txq_link_active || txq->txq_stopping)
   1125 		return;
   1126 
   1127 	if ((ifp->if_flags & IFF_OACTIVE) != 0 && !is_transmit)
   1128 		return;
   1129 
   1130 	for (;;) {
   1131 		int slot, r;
   1132 
   1133 		if (is_transmit)
   1134 			m = pcq_get(txq->txq_intrq);
   1135 		else
   1136 			IFQ_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
   1137 
   1138 		if (m == NULL)
   1139 			break;
   1140 
   1141 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1142 		if (r == EAGAIN) {
   1143 			ifp->if_flags |= IFF_OACTIVE;
   1144 			m_freem(m);
   1145 			break;
   1146 		}
   1147 		if (r != 0)
   1148 			panic("enqueue_prep for a tx buffer");
   1149 
   1150 		r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1151 					 txq->txq_dmamaps[slot],
   1152 					 m, BUS_DMA_WRITE|BUS_DMA_NOWAIT);
   1153 		if (r != 0) {
   1154 			/* maybe just too fragmented */
   1155 			struct mbuf *newm;
   1156 
   1157 			newm = m_defrag(m, M_NOWAIT);
   1158 			if (newm == NULL) {
   1159 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1160 				    "m_defrag() failed\n");
   1161 				goto skip;
   1162 			}
   1163 
   1164 			m = newm;
   1165 			r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1166 					 txq->txq_dmamaps[slot],
   1167 					 m, BUS_DMA_WRITE|BUS_DMA_NOWAIT);
   1168 			if (r != 0) {
   1169 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1170 	   			    "tx dmamap load failed, error code %d\n",
   1171 				    r);
   1172 skip:
   1173 				m_freem(m);
   1174 				virtio_enqueue_abort(vsc, vq, slot);
   1175 				continue;
   1176 			}
   1177 		}
   1178 
   1179 		/* This should actually never fail */
   1180 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1181 					txq->txq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1182 		if (r != 0) {
   1183 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1184 	   		    "virtio_enqueue_reserve failed, error code %d\n",
   1185 			    r);
   1186 			bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc),
   1187 					  txq->txq_dmamaps[slot]);
   1188 			/* slot already freed by virtio_enqueue_reserve */
   1189 			m_freem(m);
   1190 			continue;
   1191 		}
   1192 
   1193 		txq->txq_mbufs[slot] = m;
   1194 
   1195 		memset(&txq->txq_hdrs[slot], 0, sizeof(struct virtio_net_hdr));
   1196 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1197 				0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1198 				BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1199 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1200 				0, txq->txq_hdr_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1201 				BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1202 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_hdr_dmamaps[slot], true);
   1203 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_dmamaps[slot], true);
   1204 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1205 
   1206 		queued++;
   1207 		bpf_mtap(ifp, m, BPF_D_OUT);
   1208 	}
   1209 
   1210 	if (queued > 0) {
   1211 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1212 		ifp->if_timer = 5;
   1213 	}
   1214 }
   1215 
   1216 static void
   1217 vioif_start_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1218 {
   1219 
   1220 	/*
   1221 	 * ifp->if_obytes and ifp->if_omcasts are added in if_transmit()@if.c.
   1222 	 */
   1223 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, false);
   1224 
   1225 }
   1226 
   1227 static void
   1228 vioif_start(struct ifnet *ifp)
   1229 {
   1230 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1231 	struct vioif_txqueue *txq = &sc->sc_txq[0];
   1232 
   1233 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1234 	KASSERT(if_is_mpsafe(ifp));
   1235 #endif
   1236 
   1237 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1238 	if (!txq->txq_stopping)
   1239 		vioif_start_locked(ifp, txq);
   1240 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1241 }
   1242 
   1243 static inline int
   1244 vioif_select_txqueue(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1245 {
   1246 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1247 	u_int cpuid = cpu_index(curcpu());
   1248 
   1249 	return cpuid % sc->sc_act_nvq_pairs;
   1250 }
   1251 
   1252 static void
   1253 vioif_transmit_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1254 {
   1255 
   1256 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1257 }
   1258 
   1259 static int
   1260 vioif_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1261 {
   1262 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1263 	struct vioif_txqueue *txq;
   1264 	int qid;
   1265 
   1266 	qid = vioif_select_txqueue(ifp, m);
   1267 	txq = &sc->sc_txq[qid];
   1268 
   1269 	if (__predict_false(!pcq_put(txq->txq_intrq, m))) {
   1270 		m_freem(m);
   1271 		return ENOBUFS;
   1272 	}
   1273 
   1274 	ifp->if_obytes += m->m_pkthdr.len;
   1275 	if (m->m_flags & M_MCAST)
   1276 		ifp->if_omcasts++;
   1277 
   1278 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1279 		if (!txq->txq_stopping)
   1280 			vioif_transmit_locked(ifp, txq);
   1281 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1282 	}
   1283 
   1284 	return 0;
   1285 }
   1286 
   1287 static void
   1288 vioif_deferred_transmit(void *arg)
   1289 {
   1290 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1291 	struct virtio_softc *vsc = txq->txq_vq->vq_owner;
   1292 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1293 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1294 
   1295 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1296 		vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1297 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1298 	}
   1299 }
   1300 
   1301 static int
   1302 vioif_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, void *data)
   1303 {
   1304 	int s, r;
   1305 
   1306 	s = splnet();
   1307 
   1308 	r = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
   1309 	if ((r == 0 && cmd == SIOCSIFFLAGS) ||
   1310 	    (r == ENETRESET && (cmd == SIOCADDMULTI || cmd == SIOCDELMULTI))) {
   1311 		if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING)
   1312 			r = vioif_rx_filter(ifp->if_softc);
   1313 		else
   1314 			r = 0;
   1315 	}
   1316 
   1317 	splx(s);
   1318 
   1319 	return r;
   1320 }
   1321 
   1322 void
   1323 vioif_watchdog(struct ifnet *ifp)
   1324 {
   1325 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1326 	int i;
   1327 
   1328 	if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING) {
   1329 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1330 			vioif_tx_vq_done(sc->sc_txq[i].txq_vq);
   1331 	}
   1332 }
   1333 
   1334 
   1335 /*
   1336  * Receive implementation
   1337  */
   1338 /* allocate and initialize a mbuf for receive */
   1339 static int
   1340 vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1341 {
   1342 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1343 	struct mbuf *m;
   1344 	int r;
   1345 
   1346 	MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
   1347 	if (m == NULL)
   1348 		return ENOBUFS;
   1349 	MCLGET(m, M_DONTWAIT);
   1350 	if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
   1351 		m_freem(m);
   1352 		return ENOBUFS;
   1353 	}
   1354 	rxq->rxq_mbufs[i] = m;
   1355 	m->m_len = m->m_pkthdr.len = m->m_ext.ext_size;
   1356 	r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1357 				 rxq->rxq_dmamaps[i],
   1358 				 m, BUS_DMA_READ|BUS_DMA_NOWAIT);
   1359 	if (r) {
   1360 		m_freem(m);
   1361 		rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1362 		return r;
   1363 	}
   1364 
   1365 	return 0;
   1366 }
   1367 
   1368 /* free a mbuf for receive */
   1369 static void
   1370 vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1371 {
   1372 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1373 
   1374 	bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[i]);
   1375 	m_freem(rxq->rxq_mbufs[i]);
   1376 	rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1377 }
   1378 
   1379 /* add mbufs for all the empty receive slots */
   1380 static void
   1381 vioif_populate_rx_mbufs(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1382 {
   1383 
   1384 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1385 	vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1386 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1387 }
   1388 
   1389 static void
   1390 vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1391 {
   1392 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1393 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1394 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1395 	int i, r, ndone = 0;
   1396 
   1397 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1398 
   1399 	if (rxq->rxq_stopping)
   1400 		return;
   1401 
   1402 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1403 		int slot;
   1404 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1405 		if (r == EAGAIN)
   1406 			break;
   1407 		if (r != 0)
   1408 			panic("enqueue_prep for rx buffers");
   1409 		if (rxq->rxq_mbufs[slot] == NULL) {
   1410 			r = vioif_add_rx_mbuf(rxq, slot);
   1411 			if (r != 0) {
   1412 				printf("%s: rx mbuf allocation failed, "
   1413 				       "error code %d\n",
   1414 				       device_xname(sc->sc_dev), r);
   1415 				break;
   1416 			}
   1417 		}
   1418 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1419 					rxq->rxq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1420 		if (r != 0) {
   1421 			vioif_free_rx_mbuf(rxq, slot);
   1422 			break;
   1423 		}
   1424 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1425 			0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1426 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1427 			0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1428 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot], false);
   1429 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_dmamaps[slot], false);
   1430 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1431 		ndone++;
   1432 	}
   1433 	if (ndone > 0)
   1434 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1435 }
   1436 
   1437 /* dequeue received packets */
   1438 static int
   1439 vioif_rx_deq(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1440 {
   1441 	int r;
   1442 
   1443 	KASSERT(rxq->rxq_stopping);
   1444 
   1445 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1446 	r = vioif_rx_deq_locked(rxq);
   1447 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1448 
   1449 	return r;
   1450 }
   1451 
   1452 /* dequeue received packets */
   1453 static int
   1454 vioif_rx_deq_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1455 {
   1456 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1457 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1458 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1459 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1460 	struct mbuf *m;
   1461 	int r = 0;
   1462 	int slot, len;
   1463 
   1464 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1465 
   1466 	while (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) == 0) {
   1467 		len -= sizeof(struct virtio_net_hdr);
   1468 		r = 1;
   1469 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1470 				0, sizeof(struct virtio_net_hdr),
   1471 				BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1472 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1473 				0, MCLBYTES,
   1474 				BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1475 		m = rxq->rxq_mbufs[slot];
   1476 		KASSERT(m != NULL);
   1477 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot]);
   1478 		rxq->rxq_mbufs[slot] = NULL;
   1479 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1480 		m_set_rcvif(m, ifp);
   1481 		m->m_len = m->m_pkthdr.len = len;
   1482 
   1483 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1484 		if_percpuq_enqueue(ifp->if_percpuq, m);
   1485 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1486 
   1487 		if (rxq->rxq_stopping)
   1488 			break;
   1489 	}
   1490 
   1491 	return r;
   1492 }
   1493 
   1494 /* rx interrupt; call _dequeue above and schedule a softint */
   1495 static int
   1496 vioif_rx_vq_done(struct virtqueue *vq)
   1497 {
   1498 	struct vioif_rxqueue *rxq = vq->vq_done_ctx;
   1499 	int r = 0;
   1500 
   1501 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   1502 	KASSERT(!cpu_intr_p());
   1503 #endif
   1504 
   1505 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1506 
   1507 	if (rxq->rxq_stopping)
   1508 		goto out;
   1509 
   1510 	r = vioif_rx_deq_locked(rxq);
   1511 	if (r)
   1512 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   1513 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1514 #else
   1515 		softint_schedule(rxq->rxq_softint);
   1516 #endif
   1517 
   1518 out:
   1519 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1520 	return r;
   1521 }
   1522 
   1523 /* softint: enqueue receive requests for new incoming packets */
   1524 static void
   1525 vioif_rx_softint(void *arg)
   1526 {
   1527 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1528 
   1529 	vioif_populate_rx_mbufs(rxq);
   1530 }
   1531 
   1532 /* free all the mbufs; called from if_stop(disable) */
   1533 static void
   1534 vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1535 {
   1536 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1537 	int i;
   1538 
   1539 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1540 		if (rxq->rxq_mbufs[i] == NULL)
   1541 			continue;
   1542 		vioif_free_rx_mbuf(rxq, i);
   1543 	}
   1544 }
   1545 
   1546 
   1547 /*
   1548  * Transmition implementation
   1549  */
   1550 /* actual transmission is done in if_start */
   1551 /* tx interrupt; dequeue and free mbufs */
   1552 /*
   1553  * tx interrupt is actually disabled; this should be called upon
   1554  * tx vq full and watchdog
   1555  */
   1556 static int
   1557 vioif_tx_vq_done(struct virtqueue *vq)
   1558 {
   1559 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1560 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1561 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1562 	struct vioif_txqueue *txq = vq->vq_done_ctx;
   1563 	int r = 0;
   1564 
   1565 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1566 
   1567 	if (txq->txq_stopping)
   1568 		goto out;
   1569 
   1570 	r = vioif_tx_vq_done_locked(vq);
   1571 
   1572 out:
   1573 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1574 	if (r) {
   1575 		if_schedule_deferred_start(ifp);
   1576 
   1577 		KASSERT(txq->txq_deferred_transmit != NULL);
   1578 		softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1579 	}
   1580 	return r;
   1581 }
   1582 
   1583 static int
   1584 vioif_tx_vq_done_locked(struct virtqueue *vq)
   1585 {
   1586 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1587 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1588 	struct vioif_txqueue *txq = vq->vq_done_ctx;
   1589 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1590 	struct mbuf *m;
   1591 	int r = 0;
   1592 	int slot, len;
   1593 
   1594 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1595 
   1596 	while (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) == 0) {
   1597 		r++;
   1598 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1599 				0, sizeof(struct virtio_net_hdr),
   1600 				BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1601 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1602 				0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1603 				BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1604 		m = txq->txq_mbufs[slot];
   1605 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot]);
   1606 		txq->txq_mbufs[slot] = NULL;
   1607 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1608 		ifp->if_opackets++;
   1609 		m_freem(m);
   1610 	}
   1611 
   1612 	if (r)
   1613 		ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1614 	return r;
   1615 }
   1616 
   1617 /* free all the mbufs already put on vq; called from if_stop(disable) */
   1618 static void
   1619 vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *txq)
   1620 {
   1621 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1622 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1623 	int i;
   1624 
   1625 	KASSERT(txq->txq_stopping);
   1626 
   1627 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1628 		if (txq->txq_mbufs[i] == NULL)
   1629 			continue;
   1630 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[i]);
   1631 		m_freem(txq->txq_mbufs[i]);
   1632 		txq->txq_mbufs[i] = NULL;
   1633 	}
   1634 }
   1635 
   1636 /*
   1637  * Control vq
   1638  */
   1639 /* issue a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command and wait for completion */
   1640 static void
   1641 vioif_ctrl_acquire(struct vioif_softc *sc)
   1642 {
   1643 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1644 
   1645 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1646 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != FREE)
   1647 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1648 	ctrlq->ctrlq_inuse = INUSE;
   1649 	ctrlq->ctrlq_owner = curlwp;
   1650 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1651 }
   1652 
   1653 static void
   1654 vioif_ctrl_release(struct vioif_softc *sc)
   1655 {
   1656 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1657 
   1658 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_inuse != FREE);
   1659 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_owner == curlwp);
   1660 
   1661 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1662 	ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
   1663 	ctrlq->ctrlq_owner = NULL;
   1664 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1665 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1666 }
   1667 
   1668 static int
   1669 vioif_ctrl_load_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1670     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1671 {
   1672 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1673 	int i, r, loaded;
   1674 
   1675 	loaded = 0;
   1676 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1677 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc),
   1678 		    specs[i].dmamap, specs[i].buf, specs[i].bufsize,
   1679 		    NULL, BUS_DMA_WRITE|BUS_DMA_NOWAIT);
   1680 		if (r) {
   1681 			printf("%s: control command dmamap load failed, "
   1682 			       "error code %d\n", device_xname(sc->sc_dev), r);
   1683 			goto err;
   1684 		}
   1685 		loaded++;
   1686 
   1687 	}
   1688 
   1689 	return r;
   1690 
   1691 err:
   1692 	for (i = 0; i < loaded; i++) {
   1693 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1694 	}
   1695 
   1696 	return r;
   1697 }
   1698 
   1699 static void
   1700 vioif_ctrl_unload_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1701     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1702 {
   1703 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1704 	int i;
   1705 
   1706 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1707 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1708 	}
   1709 }
   1710 
   1711 static int
   1712 vioif_ctrl_send_command(struct vioif_softc *sc, uint8_t class, uint8_t cmd,
   1713     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1714 {
   1715 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1716 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   1717 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1718 	int i, r, slot;
   1719 
   1720 	ctrlq->ctrlq_cmd->class = class;
   1721 	ctrlq->ctrlq_cmd->command = cmd;
   1722 
   1723 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
   1724 			0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd),
   1725 			BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1726 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1727 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap,
   1728 				0, specs[i].bufsize,
   1729 				BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1730 	}
   1731 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
   1732 			0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_status),
   1733 			BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1734 
   1735 	r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1736 	if (r != 0)
   1737 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   1738 	r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot, nspecs + 2);
   1739 	if (r != 0)
   1740 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   1741 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, true);
   1742 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1743 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, specs[i].dmamap, true);
   1744 	}
   1745 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_status_dmamap, false);
   1746 	virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, true);
   1747 
   1748 	/* wait for done */
   1749 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1750 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != DONE)
   1751 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1752 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1753 	/* already dequeueued */
   1754 
   1755 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, 0,
   1756 			sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd),
   1757 			BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1758 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1759 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap, 0,
   1760 				specs[i].bufsize,
   1761 				BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1762 	}
   1763 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap, 0,
   1764 			sizeof(struct virtio_net_ctrl_status),
   1765 			BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1766 
   1767 	if (ctrlq->ctrlq_status->ack == VIRTIO_NET_OK)
   1768 		r = 0;
   1769 	else {
   1770 		printf("%s: failed setting rx mode\n",
   1771 		       device_xname(sc->sc_dev));
   1772 		r = EIO;
   1773 	}
   1774 
   1775 	return r;
   1776 }
   1777 
   1778 static int
   1779 vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *sc, int cmd, bool onoff)
   1780 {
   1781 	struct virtio_net_ctrl_rx *rx = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx;
   1782 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   1783 	int r;
   1784 
   1785 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1786 		return ENOTSUP;
   1787 
   1788 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1789 
   1790 	rx->onoff = onoff;
   1791 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx_dmamap;
   1792 	specs[0].buf = rx;
   1793 	specs[0].bufsize = sizeof(*rx);
   1794 
   1795 	r = vioif_ctrl_send_command(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX, cmd,
   1796 	    specs, __arraycount(specs));
   1797 
   1798 	vioif_ctrl_release(sc);
   1799 	return r;
   1800 }
   1801 
   1802 static int
   1803 vioif_set_promisc(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   1804 {
   1805 	int r;
   1806 
   1807 	r = vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC, onoff);
   1808 
   1809 	return r;
   1810 }
   1811 
   1812 static int
   1813 vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   1814 {
   1815 	int r;
   1816 
   1817 	r = vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI, onoff);
   1818 
   1819 	return r;
   1820 }
   1821 
   1822 /* issue VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET command and wait for completion */
   1823 static int
   1824 vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   1825 {
   1826 	/* filter already set in ctrlq->ctrlq_mac_tbl */
   1827 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl *mac_tbl_uc, *mac_tbl_mc;
   1828 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[2];
   1829 	int nspecs = __arraycount(specs);
   1830 	int r;
   1831 
   1832 	mac_tbl_uc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_uc;
   1833 	mac_tbl_mc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_mc;
   1834 
   1835 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1836 		return ENOTSUP;
   1837 
   1838 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1839 
   1840 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_uc_dmamap;
   1841 	specs[0].buf = mac_tbl_uc;
   1842 	specs[0].bufsize = sizeof(*mac_tbl_uc)
   1843 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_uc->nentries);
   1844 
   1845 	specs[1].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_mc_dmamap;
   1846 	specs[1].buf = mac_tbl_mc;
   1847 	specs[1].bufsize = sizeof(*mac_tbl_mc)
   1848 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_mc->nentries);
   1849 
   1850 	r = vioif_ctrl_load_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   1851 	if (r != 0)
   1852 		goto out;
   1853 
   1854 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   1855 	    VIRTIO_NET_CTRL_MAC, VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET,
   1856 	    specs, nspecs);
   1857 
   1858 	vioif_ctrl_unload_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   1859 
   1860 out:
   1861 	vioif_ctrl_release(sc);
   1862 
   1863 	return r;
   1864 }
   1865 
   1866 static int
   1867 vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *sc, int nvq_pairs)
   1868 {
   1869 	struct virtio_net_ctrl_mq *mq = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq;
   1870 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   1871 	int r;
   1872 
   1873 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1874 		return ENOTSUP;
   1875 
   1876 	if (nvq_pairs <= 1)
   1877 		return EINVAL;
   1878 
   1879 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1880 
   1881 	mq->virtqueue_pairs = nvq_pairs;
   1882 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq_dmamap;
   1883 	specs[0].buf = mq;
   1884 	specs[0].bufsize = sizeof(*mq);
   1885 
   1886 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   1887 	    VIRTIO_NET_CTRL_MQ, VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET,
   1888 	    specs, __arraycount(specs));
   1889 
   1890 	vioif_ctrl_release(sc);
   1891 
   1892 	return r;
   1893 }
   1894 
   1895 /* ctrl vq interrupt; wake up the command issuer */
   1896 static int
   1897 vioif_ctrl_vq_done(struct virtqueue *vq)
   1898 {
   1899 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1900 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = vq->vq_done_ctx;
   1901 	int r, slot;
   1902 
   1903 	r = virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, NULL);
   1904 	if (r == ENOENT)
   1905 		return 0;
   1906 	virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1907 
   1908 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1909 	ctrlq->ctrlq_inuse = DONE;
   1910 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1911 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1912 
   1913 	return 1;
   1914 }
   1915 
   1916 /*
   1917  * If IFF_PROMISC requested,  set promiscuous
   1918  * If multicast filter small enough (<=MAXENTRIES) set rx filter
   1919  * If large multicast filter exist use ALLMULTI
   1920  */
   1921 /*
   1922  * If setting rx filter fails fall back to ALLMULTI
   1923  * If ALLMULTI fails fall back to PROMISC
   1924  */
   1925 static int
   1926 vioif_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   1927 {
   1928 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1929 	struct ether_multi *enm;
   1930 	struct ether_multistep step;
   1931 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1932 	int nentries;
   1933 	int promisc = 0, allmulti = 0, rxfilter = 0;
   1934 	int r;
   1935 
   1936 	if (!sc->sc_has_ctrl) {	/* no ctrl vq; always promisc */
   1937 		ifp->if_flags |= IFF_PROMISC;
   1938 		return 0;
   1939 	}
   1940 
   1941 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC) {
   1942 		promisc = 1;
   1943 		goto set;
   1944 	}
   1945 
   1946 	nentries = -1;
   1947 	ETHER_LOCK(&sc->sc_ethercom);
   1948 	ETHER_FIRST_MULTI(step, &sc->sc_ethercom, enm);
   1949 	while (nentries++, enm != NULL) {
   1950 		if (nentries >= VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES) {
   1951 			allmulti = 1;
   1952 			goto set_unlock;
   1953 		}
   1954 		if (memcmp(enm->enm_addrlo, enm->enm_addrhi,
   1955 			   ETHER_ADDR_LEN)) {
   1956 			allmulti = 1;
   1957 			goto set_unlock;
   1958 		}
   1959 		memcpy(ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->macs[nentries],
   1960 		       enm->enm_addrlo, ETHER_ADDR_LEN);
   1961 		ETHER_NEXT_MULTI(step, enm);
   1962 	}
   1963 	rxfilter = 1;
   1964 
   1965 set_unlock:
   1966 	ETHER_UNLOCK(&sc->sc_ethercom);
   1967 
   1968 set:
   1969 	if (rxfilter) {
   1970 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   1971 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = nentries;
   1972 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   1973 		if (r != 0) {
   1974 			rxfilter = 0;
   1975 			allmulti = 1; /* fallback */
   1976 		}
   1977 	} else {
   1978 		/* remove rx filter */
   1979 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   1980 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = 0;
   1981 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   1982 		/* what to do on failure? */
   1983 	}
   1984 	if (allmulti) {
   1985 		r = vioif_set_allmulti(sc, true);
   1986 		if (r != 0) {
   1987 			allmulti = 0;
   1988 			promisc = 1; /* fallback */
   1989 		}
   1990 	} else {
   1991 		r = vioif_set_allmulti(sc, false);
   1992 		/* what to do on failure? */
   1993 	}
   1994 	if (promisc) {
   1995 		r = vioif_set_promisc(sc, true);
   1996 	} else {
   1997 		r = vioif_set_promisc(sc, false);
   1998 	}
   1999 
   2000 	return r;
   2001 }
   2002 
   2003 static bool
   2004 vioif_is_link_up(struct vioif_softc *sc)
   2005 {
   2006 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2007 	uint16_t status;
   2008 
   2009 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_NET_F_STATUS)
   2010 		status = virtio_read_device_config_2(vsc,
   2011 		    VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS);
   2012 	else
   2013 		status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
   2014 
   2015 	return ((status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) != 0);
   2016 }
   2017 
   2018 /* change link status */
   2019 static void
   2020 vioif_update_link_status(struct vioif_softc *sc)
   2021 {
   2022 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2023 	struct vioif_txqueue *txq;
   2024 	bool active, changed;
   2025 	int link, i;
   2026 
   2027 	active = vioif_is_link_up(sc);
   2028 	changed = false;
   2029 
   2030 	if (active) {
   2031 		if (!sc->sc_link_active)
   2032 			changed = true;
   2033 
   2034 		link = LINK_STATE_UP;
   2035 		sc->sc_link_active = true;
   2036 	} else {
   2037 		if (sc->sc_link_active)
   2038 			changed = true;
   2039 
   2040 		link = LINK_STATE_DOWN;
   2041 		sc->sc_link_active = false;
   2042 	}
   2043 
   2044 	if (changed) {
   2045 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   2046 			txq = &sc->sc_txq[i];
   2047 
   2048 			mutex_enter(txq->txq_lock);
   2049 			txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
   2050 			mutex_exit(txq->txq_lock);
   2051 		}
   2052 
   2053 		if_link_state_change(ifp, link);
   2054 	}
   2055 }
   2056 
   2057 static int
   2058 vioif_config_change(struct virtio_softc *vsc)
   2059 {
   2060 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   2061 
   2062 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   2063 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2064 #endif
   2065 
   2066 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   2067 	KASSERT(!cpu_intr_p());
   2068 	vioif_update_link_status(sc);
   2069 	vioif_start(ifp);
   2070 #else
   2071 	softint_schedule(sc->sc_ctl_softint);
   2072 #endif
   2073 
   2074 	return 0;
   2075 }
   2076 
   2077 static void
   2078 vioif_ctl_softint(void *arg)
   2079 {
   2080 	struct vioif_softc *sc = arg;
   2081 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2082 
   2083 	vioif_update_link_status(sc);
   2084 	vioif_start(ifp);
   2085 }
   2086 
   2087 MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, if_vioif, "virtio");
   2088 
   2089 #ifdef _MODULE
   2090 #include "ioconf.c"
   2091 #endif
   2092 
   2093 static int
   2094 if_vioif_modcmd(modcmd_t cmd, void *opaque)
   2095 {
   2096 	int error = 0;
   2097 
   2098 #ifdef _MODULE
   2099 	switch (cmd) {
   2100 	case MODULE_CMD_INIT:
   2101 		error = config_init_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2102 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2103 		break;
   2104 	case MODULE_CMD_FINI:
   2105 		error = config_fini_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2106 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2107 		break;
   2108 	default:
   2109 		error = ENOTTY;
   2110 		break;
   2111 	}
   2112 #endif
   2113 
   2114 	return error;
   2115 }
   2116