Home | History | Annotate | Line # | Download | only in pci
if_vioif.c revision 1.50
      1 /*	$NetBSD: if_vioif.c,v 1.50 2019/09/14 21:09:00 christos 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 1.50 2019/09/14 21:09:00 christos 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, &vaddr, BUS_DMA_NOWAIT);
    487 	if (r != 0) {
    488 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    489 		    "DMA memory map failed, error code %d\n", r);
    490 		goto err_dmamem_alloc;
    491 	}
    492 
    493 #define P(p, p0, p0size)	do { p0 = (void *) p;		\
    494 				     p += p0size; } while (0)
    495 	memset(vaddr, 0, allocsize);
    496 	sc->sc_dmamem = vaddr;
    497 	p = (intptr_t) vaddr;
    498 
    499 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    500 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    501 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    502 
    503 		P(p, rxq->rxq_hdrs,
    504 		    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]) * rxq->rxq_vq->vq_num);
    505 		P(p, txq->txq_hdrs,
    506 		    sizeof(txq->txq_hdrs[0]) * txq->txq_vq->vq_num);
    507 	}
    508 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    509 		P(p, ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd));
    510 		P(p, ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status));
    511 		P(p, ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx));
    512 		P(p, ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc));
    513 		P(p, ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    514 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES);
    515 		P(p, ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq));
    516 	}
    517 
    518 	allocsize2 = 0;
    519 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    520 		int rxqsize, txqsize;
    521 
    522 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    523 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    524 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    525 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    526 
    527 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize;
    528 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize;
    529 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize;
    530 
    531 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize;
    532 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize;
    533 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize;
    534 	}
    535 	vaddr = kmem_zalloc(allocsize2, KM_SLEEP);
    536 	sc->sc_kmem = vaddr;
    537 	p = (intptr_t) vaddr;
    538 
    539 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    540 		int rxqsize, txqsize;
    541 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    542 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    543 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    544 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    545 
    546 		P(p, rxq->rxq_hdr_dmamaps,
    547 		    sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize);
    548 		P(p, txq->txq_hdr_dmamaps,
    549 		    sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize);
    550 		P(p, rxq->rxq_dmamaps, sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize);
    551 		P(p, txq->txq_dmamaps, sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize);
    552 		P(p, rxq->rxq_mbufs, sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize);
    553 		P(p, txq->txq_mbufs, sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize);
    554 	}
    555 #undef P
    556 
    557 #define C(map, size, nsegs, usage)					      \
    558 	do {								      \
    559 		r = bus_dmamap_create(virtio_dmat(vsc), size, nsegs, size, 0, \
    560 		    BUS_DMA_NOWAIT | BUS_DMA_ALLOCNOW,			      \
    561 		    &map);						      \
    562 		if (r != 0) {						      \
    563 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,			      \
    564 			    usage " dmamap creation failed, "		      \
    565 			    "error code %d\n", r);			      \
    566 			goto err_reqs;					      \
    567 		}							      \
    568 	} while (0)
    569 #define C_L(map, buf, size, nsegs, rw, usage)				\
    570 	C(map, size, nsegs, usage);					\
    571 	do {								\
    572 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc), map,		\
    573 				    buf, size, NULL,			\
    574 				    rw | BUS_DMA_NOWAIT);		\
    575 		if (r != 0) {						\
    576 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,			\
    577 			    usage " dmamap load failed, "		\
    578 			    "error code %d\n", r);			\
    579 			goto err_reqs;					\
    580 		}							\
    581 	} while (0)
    582 
    583 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    584 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    585 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    586 
    587 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    588 			C_L(rxq->rxq_hdr_dmamaps[i], &rxq->rxq_hdrs[i],
    589 			    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]), 1,
    590 			    BUS_DMA_READ, "rx header");
    591 			C(rxq->rxq_dmamaps[i], MCLBYTES, 1, "rx payload");
    592 		}
    593 
    594 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    595 			C_L(txq->txq_hdr_dmamaps[i], &txq->txq_hdrs[i],
    596 			    sizeof(txq->txq_hdrs[0]), 1,
    597 			    BUS_DMA_READ, "tx header");
    598 			C(txq->txq_dmamaps[i], ETHER_MAX_LEN,
    599 			    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS, "tx payload");
    600 		}
    601 	}
    602 
    603 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    604 		/* control vq class & command */
    605 		C_L(ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
    606 		    ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd), 1,
    607 		    BUS_DMA_WRITE, "control command");
    608 		C_L(ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
    609 		    ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status), 1,
    610 		    BUS_DMA_READ, "control status");
    611 
    612 		/* control vq rx mode command parameter */
    613 		C_L(ctrlq->ctrlq_rx_dmamap,
    614 		    ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx), 1,
    615 		    BUS_DMA_WRITE, "rx mode control command");
    616 
    617 		/* multiqueue set command */
    618 		C_L(ctrlq->ctrlq_mq_dmamap,
    619 		    ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq), 1,
    620 		    BUS_DMA_WRITE, "multiqueue set command");
    621 
    622 		/* control vq MAC filter table for unicast */
    623 		/* do not load now since its length is variable */
    624 		C(ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap,
    625 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc) + 0, 1,
    626 		    "unicast MAC address filter command");
    627 
    628 		/* control vq MAC filter table for multicast */
    629 		C(ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap,
    630 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    631 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES, 1,
    632 		    "multicast MAC address filter command");
    633 	}
    634 #undef C_L
    635 #undef C
    636 
    637 	return 0;
    638 
    639 err_reqs:
    640 #define D(map)								\
    641 	do {								\
    642 		if (map) {						\
    643 			bus_dmamap_destroy(virtio_dmat(vsc), map);	\
    644 			map = NULL;					\
    645 		}							\
    646 	} while (0)
    647 	D(ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap);
    648 	D(ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap);
    649 	D(ctrlq->ctrlq_rx_dmamap);
    650 	D(ctrlq->ctrlq_status_dmamap);
    651 	D(ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap);
    652 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    653 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    654 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    655 
    656 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    657 			D(txq->txq_dmamaps[i]);
    658 			D(txq->txq_hdr_dmamaps[i]);
    659 		}
    660 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    661 			D(rxq->rxq_dmamaps[i]);
    662 			D(rxq->rxq_hdr_dmamaps[i]);
    663 		}
    664 	}
    665 #undef D
    666 	if (sc->sc_kmem) {
    667 		kmem_free(sc->sc_kmem, allocsize2);
    668 		sc->sc_kmem = NULL;
    669 	}
    670 	bus_dmamem_unmap(virtio_dmat(vsc), sc->sc_dmamem, allocsize);
    671 err_dmamem_alloc:
    672 	bus_dmamem_free(virtio_dmat(vsc), &sc->sc_hdr_segs[0], 1);
    673 err_none:
    674 	return -1;
    675 }
    676 
    677 static void
    678 vioif_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    679 {
    680 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    681 	struct virtio_softc *vsc = device_private(parent);
    682 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    683 	struct vioif_txqueue *txq;
    684 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    685 	uint32_t features, req_features;
    686 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    687 	u_int softint_flags;
    688 	int r, i, nvqs=0, req_flags;
    689 
    690 	if (virtio_child(vsc) != NULL) {
    691 		aprint_normal(": child already attached for %s; "
    692 		    "something wrong...\n", device_xname(parent));
    693 		return;
    694 	}
    695 
    696 	sc->sc_dev = self;
    697 	sc->sc_virtio = vsc;
    698 	sc->sc_link_active = false;
    699 
    700 	sc->sc_max_nvq_pairs = 1;
    701 	sc->sc_req_nvq_pairs = 1;
    702 	sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
    703 
    704 	req_flags = 0;
    705 
    706 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    707 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MPSAFE;
    708 #endif
    709 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
    710 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_SOFTINT;
    711 #endif
    712 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MSIX;
    713 
    714 	req_features =
    715 	    VIRTIO_NET_F_MAC | VIRTIO_NET_F_STATUS | VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ |
    716 	    VIRTIO_NET_F_CTRL_RX | VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY;
    717 #ifdef VIOIF_MULTIQ
    718 	req_features |= VIRTIO_NET_F_MQ;
    719 #endif
    720 	virtio_child_attach_start(vsc, self, IPL_NET, NULL,
    721 	    vioif_config_change, virtio_vq_intr, req_flags,
    722 	    req_features, VIRTIO_NET_FLAG_BITS);
    723 
    724 	features = virtio_features(vsc);
    725 
    726 	if (features & VIRTIO_NET_F_MAC) {
    727 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    728 			sc->sc_mac[i] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    729 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i);
    730 		}
    731 	} else {
    732 		/* code stolen from sys/net/if_tap.c */
    733 		struct timeval tv;
    734 		uint32_t ui;
    735 		getmicrouptime(&tv);
    736 		ui = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0xffffff;
    737 		memcpy(sc->sc_mac+3, (uint8_t *)&ui, 3);
    738 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    739 			virtio_write_device_config_1(vsc,
    740 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i, sc->sc_mac[i]);
    741 		}
    742 	}
    743 
    744 	aprint_normal_dev(self, "Ethernet address %s\n",
    745 	    ether_sprintf(sc->sc_mac));
    746 
    747 	if ((features & VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) &&
    748 	    (features & VIRTIO_NET_F_CTRL_RX)) {
    749 		sc->sc_has_ctrl = true;
    750 
    751 		cv_init(&ctrlq->ctrlq_wait, "ctrl_vq");
    752 		mutex_init(&ctrlq->ctrlq_wait_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    753 		ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
    754 	} else {
    755 		sc->sc_has_ctrl = false;
    756 	}
    757 
    758 	if (sc->sc_has_ctrl && (features & VIRTIO_NET_F_MQ)) {
    759 		sc->sc_max_nvq_pairs = virtio_read_device_config_2(vsc,
    760 		    VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS);
    761 
    762 		if (sc->sc_max_nvq_pairs > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX)
    763 			goto err;
    764 
    765 		/* Limit the number of queue pairs to use */
    766 		sc->sc_req_nvq_pairs = MIN(sc->sc_max_nvq_pairs, ncpu);
    767 	}
    768 
    769 	r = vioif_alloc_queues(sc);
    770 	if (r != 0)
    771 		goto err;
    772 
    773 	virtio_child_attach_set_vqs(vsc, sc->sc_vqs, sc->sc_req_nvq_pairs);
    774 
    775 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    776 	softint_flags = SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE;
    777 #else
    778 	softint_flags = SOFTINT_NET;
    779 #endif
    780 
    781 	/*
    782 	 * Allocating a virtqueues
    783 	 */
    784 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    785 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    786 		txq = &sc->sc_txq[i];
    787 		char qname[32];
    788 
    789 		rxq->rxq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    790 
    791 		rxq->rxq_softint = softint_establish(softint_flags,
    792 		    vioif_rx_softint, rxq);
    793 		if (rxq->rxq_softint == NULL) {
    794 			aprint_error_dev(self, "cannot establish rx softint\n");
    795 			goto err;
    796 		}
    797 		snprintf(qname, sizeof(qname), "rx%d", i);
    798 		r = virtio_alloc_vq(vsc, rxq->rxq_vq, nvqs,
    799 		    MCLBYTES+sizeof(struct virtio_net_hdr), nvqs, qname);
    800 		if (r != 0)
    801 			goto err;
    802 		nvqs++;
    803 		rxq->rxq_vq->vq_done = vioif_rx_vq_done;
    804 		rxq->rxq_vq->vq_done_ctx = (void *)rxq;
    805 		rxq->rxq_stopping = true;
    806 
    807 		txq->txq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    808 		txq->txq_deferred_transmit = softint_establish(softint_flags,
    809 		    vioif_deferred_transmit, txq);
    810 		if (txq->txq_deferred_transmit == NULL) {
    811 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    812 			goto err;
    813 		}
    814 		snprintf(qname, sizeof(qname), "tx%d", i);
    815 		r = virtio_alloc_vq(vsc, txq->txq_vq, nvqs,
    816 		    sizeof(struct virtio_net_hdr)
    817 		    + (ETHER_MAX_LEN - ETHER_HDR_LEN),
    818 		    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS + 1, qname);
    819 		if (r != 0)
    820 			goto err;
    821 		nvqs++;
    822 		txq->txq_vq->vq_done = vioif_tx_vq_done;
    823 		txq->txq_vq->vq_done_ctx = (void *)txq;
    824 		txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
    825 		txq->txq_stopping = false;
    826 		txq->txq_intrq = pcq_create(txq->txq_vq->vq_num, KM_NOSLEEP);
    827 		if (txq->txq_intrq == NULL)
    828 			goto err;
    829 	}
    830 
    831 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    832 		/*
    833 		 * Allocating a virtqueue for control channel
    834 		 */
    835 		r = virtio_alloc_vq(vsc, ctrlq->ctrlq_vq, nvqs,
    836 		    NBPG, 1, "control");
    837 		if (r != 0) {
    838 			aprint_error_dev(self, "failed to allocate "
    839 			    "a virtqueue for control channel, error code %d\n",
    840 			    r);
    841 
    842 			sc->sc_has_ctrl = false;
    843 			cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    844 			mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    845 		} else {
    846 			nvqs++;
    847 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_done = vioif_ctrl_vq_done;
    848 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_done_ctx = (void *) ctrlq;
    849 		}
    850 	}
    851 
    852 	sc->sc_ctl_softint = softint_establish(softint_flags,
    853 	    vioif_ctl_softint, sc);
    854 	if (sc->sc_ctl_softint == NULL) {
    855 		aprint_error_dev(self, "cannot establish ctl softint\n");
    856 		goto err;
    857 	}
    858 
    859 	if (vioif_alloc_mems(sc) < 0)
    860 		goto err;
    861 
    862 	if (virtio_child_attach_finish(vsc) != 0)
    863 		goto err;
    864 
    865 	strlcpy(ifp->if_xname, device_xname(self), IFNAMSIZ);
    866 	ifp->if_softc = sc;
    867 	ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
    868 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    869 	ifp->if_extflags = IFEF_MPSAFE;
    870 #endif
    871 	ifp->if_start = vioif_start;
    872 	if (sc->sc_req_nvq_pairs > 1)
    873 		ifp->if_transmit = vioif_transmit;
    874 	ifp->if_ioctl = vioif_ioctl;
    875 	ifp->if_init = vioif_init;
    876 	ifp->if_stop = vioif_stop;
    877 	ifp->if_capabilities = 0;
    878 	ifp->if_watchdog = vioif_watchdog;
    879 	txq = &sc->sc_txq[0];
    880 	IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, MAX(txq->txq_vq->vq_num, IFQ_MAXLEN));
    881 	IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
    882 
    883 	sc->sc_ethercom.ec_capabilities |= ETHERCAP_VLAN_MTU;
    884 
    885 	if_attach(ifp);
    886 	if_deferred_start_init(ifp, NULL);
    887 	ether_ifattach(ifp, sc->sc_mac);
    888 
    889 	return;
    890 
    891 err:
    892 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    893 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    894 		txq = &sc->sc_txq[i];
    895 
    896 		if (rxq->rxq_lock) {
    897 			mutex_obj_free(rxq->rxq_lock);
    898 			rxq->rxq_lock = NULL;
    899 		}
    900 
    901 		if (rxq->rxq_softint) {
    902 			softint_disestablish(rxq->rxq_softint);
    903 			rxq->rxq_softint = NULL;
    904 		}
    905 
    906 		if (txq->txq_lock) {
    907 			mutex_obj_free(txq->txq_lock);
    908 			txq->txq_lock = NULL;
    909 		}
    910 
    911 		if (txq->txq_deferred_transmit) {
    912 			softint_disestablish(txq->txq_deferred_transmit);
    913 			txq->txq_deferred_transmit = NULL;
    914 		}
    915 
    916 		if (txq->txq_intrq) {
    917 			pcq_destroy(txq->txq_intrq);
    918 			txq->txq_intrq = NULL;
    919 		}
    920 	}
    921 
    922 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    923 		cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    924 		mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    925 	}
    926 
    927 	while (nvqs > 0)
    928 		virtio_free_vq(vsc, &sc->sc_vqs[--nvqs]);
    929 
    930 	vioif_free_queues(sc);
    931 
    932 	virtio_child_attach_failed(vsc);
    933 	return;
    934 }
    935 
    936 /* we need interrupts to make promiscuous mode off */
    937 static void
    938 vioif_deferred_init(device_t self)
    939 {
    940 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    941 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    942 	int r;
    943 
    944 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC)
    945 		return;
    946 
    947 	r =  vioif_set_promisc(sc, false);
    948 	if (r != 0)
    949 		aprint_error_dev(self, "resetting promisc mode failed, "
    950 		    "error code %d\n", r);
    951 }
    952 
    953 static void
    954 vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
    955 {
    956 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    957 	struct vioif_txqueue *txq;
    958 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    959 	int i;
    960 
    961 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
    962 		txq = &sc->sc_txq[i];
    963 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    964 
    965 		virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
    966 		virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
    967 	}
    968 }
    969 
    970 static void
    971 vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
    972 {
    973 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    974 	struct vioif_txqueue *txq;
    975 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    976 	int i;
    977 
    978 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
    979 		txq = &sc->sc_txq[i];
    980 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    981 
    982 		virtio_stop_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
    983 		virtio_stop_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
    984 	}
    985 }
    986 
    987 /*
    988  * Interface functions for ifnet
    989  */
    990 static int
    991 vioif_init(struct ifnet *ifp)
    992 {
    993 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
    994 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    995 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    996 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    997 	int r, i;
    998 
    999 	vioif_stop(ifp, 0);
   1000 
   1001 	virtio_reinit_start(vsc);
   1002 	virtio_negotiate_features(vsc, virtio_features(vsc));
   1003 
   1004 	for (i = 0; i < sc->sc_req_nvq_pairs; i++) {
   1005 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1006 
   1007 		/* Have to set false before vioif_populate_rx_mbufs */
   1008 		rxq->rxq_stopping = false;
   1009 		vioif_populate_rx_mbufs(rxq);
   1010 	}
   1011 
   1012 	virtio_reinit_end(vsc);
   1013 
   1014 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1015 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1016 
   1017 	r = vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(sc, sc->sc_req_nvq_pairs);
   1018 	if (r == 0)
   1019 		sc->sc_act_nvq_pairs = sc->sc_req_nvq_pairs;
   1020 	else
   1021 		sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
   1022 
   1023 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1024 		sc->sc_txq[i].txq_stopping = false;
   1025 
   1026 	vioif_enable_interrupt_vqpairs(sc);
   1027 
   1028 	if (!sc->sc_deferred_init_done) {
   1029 		sc->sc_deferred_init_done = 1;
   1030 		if (sc->sc_has_ctrl)
   1031 			vioif_deferred_init(sc->sc_dev);
   1032 	}
   1033 
   1034 	vioif_update_link_status(sc);
   1035 	ifp->if_flags |= IFF_RUNNING;
   1036 	ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1037 	vioif_rx_filter(sc);
   1038 
   1039 	return 0;
   1040 }
   1041 
   1042 static void
   1043 vioif_stop(struct ifnet *ifp, int disable)
   1044 {
   1045 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1046 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1047 	struct vioif_txqueue *txq;
   1048 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1049 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1050 	int i;
   1051 
   1052 	/* Take the locks to ensure that ongoing TX/RX finish */
   1053 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1054 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1055 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1056 
   1057 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1058 		txq->txq_stopping = true;
   1059 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1060 
   1061 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1062 		rxq->rxq_stopping = true;
   1063 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1064 	}
   1065 
   1066 	/* disable interrupts */
   1067 	vioif_disable_interrupt_vqpairs(sc);
   1068 
   1069 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1070 		virtio_stop_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1071 
   1072 	/* only way to stop I/O and DMA is resetting... */
   1073 	virtio_reset(vsc);
   1074 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1075 		vioif_rx_deq(&sc->sc_rxq[i]);
   1076 
   1077 	ifp->if_flags &= ~(IFF_RUNNING | IFF_OACTIVE);
   1078 	sc->sc_link_active = false;
   1079 
   1080 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1081 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1082 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1083 
   1084 		txq->txq_link_active = false;
   1085 
   1086 		if (disable)
   1087 			vioif_rx_drain(rxq);
   1088 
   1089 		vioif_tx_drain(txq);
   1090 	}
   1091 }
   1092 
   1093 static void
   1094 vioif_send_common_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq,
   1095     bool is_transmit)
   1096 {
   1097 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1098 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1099 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1100 	struct mbuf *m;
   1101 	int queued = 0;
   1102 
   1103 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1104 
   1105 	if ((ifp->if_flags & IFF_RUNNING) == 0)
   1106 		return;
   1107 
   1108 	if (!txq->txq_link_active || txq->txq_stopping)
   1109 		return;
   1110 
   1111 	if ((ifp->if_flags & IFF_OACTIVE) != 0 && !is_transmit)
   1112 		return;
   1113 
   1114 	for (;;) {
   1115 		int slot, r;
   1116 
   1117 		if (is_transmit)
   1118 			m = pcq_get(txq->txq_intrq);
   1119 		else
   1120 			IFQ_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
   1121 
   1122 		if (m == NULL)
   1123 			break;
   1124 
   1125 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1126 		if (r == EAGAIN) {
   1127 			ifp->if_flags |= IFF_OACTIVE;
   1128 			m_freem(m);
   1129 			break;
   1130 		}
   1131 		if (r != 0)
   1132 			panic("enqueue_prep for a tx buffer");
   1133 
   1134 		r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1135 		    txq->txq_dmamaps[slot], m, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1136 		if (r != 0) {
   1137 			/* maybe just too fragmented */
   1138 			struct mbuf *newm;
   1139 
   1140 			newm = m_defrag(m, M_NOWAIT);
   1141 			if (newm == NULL) {
   1142 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1143 				    "m_defrag() failed\n");
   1144 				goto skip;
   1145 			}
   1146 
   1147 			m = newm;
   1148 			r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1149 			    txq->txq_dmamaps[slot], m,
   1150 			    BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1151 			if (r != 0) {
   1152 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1153 				    "tx dmamap load failed, error code %d\n",
   1154 				    r);
   1155 skip:
   1156 				m_freem(m);
   1157 				virtio_enqueue_abort(vsc, vq, slot);
   1158 				continue;
   1159 			}
   1160 		}
   1161 
   1162 		/* This should actually never fail */
   1163 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1164 					txq->txq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1165 		if (r != 0) {
   1166 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1167 			    "virtio_enqueue_reserve failed, error code %d\n",
   1168 			    r);
   1169 			bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc),
   1170 					  txq->txq_dmamaps[slot]);
   1171 			/* slot already freed by virtio_enqueue_reserve */
   1172 			m_freem(m);
   1173 			continue;
   1174 		}
   1175 
   1176 		txq->txq_mbufs[slot] = m;
   1177 
   1178 		memset(&txq->txq_hdrs[slot], 0, sizeof(struct virtio_net_hdr));
   1179 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1180 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1181 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1182 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1183 		    0, txq->txq_hdr_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1184 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1185 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_hdr_dmamaps[slot], true);
   1186 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_dmamaps[slot], true);
   1187 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1188 
   1189 		queued++;
   1190 		bpf_mtap(ifp, m, BPF_D_OUT);
   1191 	}
   1192 
   1193 	if (queued > 0) {
   1194 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1195 		ifp->if_timer = 5;
   1196 	}
   1197 }
   1198 
   1199 static void
   1200 vioif_start_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1201 {
   1202 
   1203 	/*
   1204 	 * ifp->if_obytes and ifp->if_omcasts are added in if_transmit()@if.c.
   1205 	 */
   1206 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, false);
   1207 
   1208 }
   1209 
   1210 static void
   1211 vioif_start(struct ifnet *ifp)
   1212 {
   1213 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1214 	struct vioif_txqueue *txq = &sc->sc_txq[0];
   1215 
   1216 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1217 	KASSERT(if_is_mpsafe(ifp));
   1218 #endif
   1219 
   1220 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1221 	if (!txq->txq_stopping)
   1222 		vioif_start_locked(ifp, txq);
   1223 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1224 }
   1225 
   1226 static inline int
   1227 vioif_select_txqueue(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1228 {
   1229 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1230 	u_int cpuid = cpu_index(curcpu());
   1231 
   1232 	return cpuid % sc->sc_act_nvq_pairs;
   1233 }
   1234 
   1235 static void
   1236 vioif_transmit_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1237 {
   1238 
   1239 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1240 }
   1241 
   1242 static int
   1243 vioif_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1244 {
   1245 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1246 	struct vioif_txqueue *txq;
   1247 	int qid;
   1248 
   1249 	qid = vioif_select_txqueue(ifp, m);
   1250 	txq = &sc->sc_txq[qid];
   1251 
   1252 	if (__predict_false(!pcq_put(txq->txq_intrq, m))) {
   1253 		m_freem(m);
   1254 		return ENOBUFS;
   1255 	}
   1256 
   1257 	ifp->if_obytes += m->m_pkthdr.len;
   1258 	if (m->m_flags & M_MCAST)
   1259 		ifp->if_omcasts++;
   1260 
   1261 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1262 		if (!txq->txq_stopping)
   1263 			vioif_transmit_locked(ifp, txq);
   1264 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1265 	}
   1266 
   1267 	return 0;
   1268 }
   1269 
   1270 static void
   1271 vioif_deferred_transmit(void *arg)
   1272 {
   1273 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1274 	struct virtio_softc *vsc = txq->txq_vq->vq_owner;
   1275 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1276 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1277 
   1278 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1279 		vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1280 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1281 	}
   1282 }
   1283 
   1284 static int
   1285 vioif_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, void *data)
   1286 {
   1287 	int s, r;
   1288 
   1289 	s = splnet();
   1290 
   1291 	r = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
   1292 	if ((r == 0 && cmd == SIOCSIFFLAGS) ||
   1293 	    (r == ENETRESET && (cmd == SIOCADDMULTI || cmd == SIOCDELMULTI))) {
   1294 		if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING)
   1295 			r = vioif_rx_filter(ifp->if_softc);
   1296 		else
   1297 			r = 0;
   1298 	}
   1299 
   1300 	splx(s);
   1301 
   1302 	return r;
   1303 }
   1304 
   1305 void
   1306 vioif_watchdog(struct ifnet *ifp)
   1307 {
   1308 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1309 	int i;
   1310 
   1311 	if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING) {
   1312 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1313 			vioif_tx_vq_done(sc->sc_txq[i].txq_vq);
   1314 	}
   1315 }
   1316 
   1317 
   1318 /*
   1319  * Receive implementation
   1320  */
   1321 /* allocate and initialize a mbuf for receive */
   1322 static int
   1323 vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1324 {
   1325 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1326 	struct mbuf *m;
   1327 	int r;
   1328 
   1329 	MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
   1330 	if (m == NULL)
   1331 		return ENOBUFS;
   1332 	MCLGET(m, M_DONTWAIT);
   1333 	if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
   1334 		m_freem(m);
   1335 		return ENOBUFS;
   1336 	}
   1337 	rxq->rxq_mbufs[i] = m;
   1338 	m->m_len = m->m_pkthdr.len = m->m_ext.ext_size;
   1339 	r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1340 	    rxq->rxq_dmamaps[i], m, BUS_DMA_READ | BUS_DMA_NOWAIT);
   1341 	if (r) {
   1342 		m_freem(m);
   1343 		rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1344 		return r;
   1345 	}
   1346 
   1347 	return 0;
   1348 }
   1349 
   1350 /* free a mbuf for receive */
   1351 static void
   1352 vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1353 {
   1354 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1355 
   1356 	bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[i]);
   1357 	m_freem(rxq->rxq_mbufs[i]);
   1358 	rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1359 }
   1360 
   1361 /* add mbufs for all the empty receive slots */
   1362 static void
   1363 vioif_populate_rx_mbufs(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1364 {
   1365 
   1366 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1367 	vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1368 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1369 }
   1370 
   1371 static void
   1372 vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1373 {
   1374 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1375 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1376 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1377 	int i, r, ndone = 0;
   1378 
   1379 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1380 
   1381 	if (rxq->rxq_stopping)
   1382 		return;
   1383 
   1384 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1385 		int slot;
   1386 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1387 		if (r == EAGAIN)
   1388 			break;
   1389 		if (r != 0)
   1390 			panic("enqueue_prep for rx buffers");
   1391 		if (rxq->rxq_mbufs[slot] == NULL) {
   1392 			r = vioif_add_rx_mbuf(rxq, slot);
   1393 			if (r != 0) {
   1394 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1395 				    "rx mbuf allocation failed, "
   1396 				    "error code %d\n", r);
   1397 				break;
   1398 			}
   1399 		}
   1400 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1401 		    rxq->rxq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1402 		if (r != 0) {
   1403 			vioif_free_rx_mbuf(rxq, slot);
   1404 			break;
   1405 		}
   1406 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1407 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1408 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1409 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1410 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1411 		    false);
   1412 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_dmamaps[slot], false);
   1413 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1414 		ndone++;
   1415 	}
   1416 	if (ndone > 0)
   1417 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1418 }
   1419 
   1420 /* dequeue received packets */
   1421 static int
   1422 vioif_rx_deq(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1423 {
   1424 	int r;
   1425 
   1426 	KASSERT(rxq->rxq_stopping);
   1427 
   1428 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1429 	r = vioif_rx_deq_locked(rxq);
   1430 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1431 
   1432 	return r;
   1433 }
   1434 
   1435 /* dequeue received packets */
   1436 static int
   1437 vioif_rx_deq_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1438 {
   1439 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1440 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1441 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1442 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1443 	struct mbuf *m;
   1444 	int r = 0;
   1445 	int slot, len;
   1446 
   1447 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1448 
   1449 	while (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) == 0) {
   1450 		len -= sizeof(struct virtio_net_hdr);
   1451 		r = 1;
   1452 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1453 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1454 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1455 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1456 		m = rxq->rxq_mbufs[slot];
   1457 		KASSERT(m != NULL);
   1458 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot]);
   1459 		rxq->rxq_mbufs[slot] = NULL;
   1460 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1461 		m_set_rcvif(m, ifp);
   1462 		m->m_len = m->m_pkthdr.len = len;
   1463 
   1464 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1465 		if_percpuq_enqueue(ifp->if_percpuq, m);
   1466 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1467 
   1468 		if (rxq->rxq_stopping)
   1469 			break;
   1470 	}
   1471 
   1472 	return r;
   1473 }
   1474 
   1475 /* rx interrupt; call _dequeue above and schedule a softint */
   1476 static int
   1477 vioif_rx_vq_done(struct virtqueue *vq)
   1478 {
   1479 	struct vioif_rxqueue *rxq = vq->vq_done_ctx;
   1480 	int r = 0;
   1481 
   1482 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   1483 	KASSERT(!cpu_intr_p());
   1484 #endif
   1485 
   1486 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1487 
   1488 	if (rxq->rxq_stopping)
   1489 		goto out;
   1490 
   1491 	r = vioif_rx_deq_locked(rxq);
   1492 	if (r)
   1493 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   1494 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1495 #else
   1496 		softint_schedule(rxq->rxq_softint);
   1497 #endif
   1498 
   1499 out:
   1500 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1501 	return r;
   1502 }
   1503 
   1504 /* softint: enqueue receive requests for new incoming packets */
   1505 static void
   1506 vioif_rx_softint(void *arg)
   1507 {
   1508 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1509 
   1510 	vioif_populate_rx_mbufs(rxq);
   1511 }
   1512 
   1513 /* free all the mbufs; called from if_stop(disable) */
   1514 static void
   1515 vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1516 {
   1517 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1518 	int i;
   1519 
   1520 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1521 		if (rxq->rxq_mbufs[i] == NULL)
   1522 			continue;
   1523 		vioif_free_rx_mbuf(rxq, i);
   1524 	}
   1525 }
   1526 
   1527 
   1528 /*
   1529  * Transmition implementation
   1530  */
   1531 /* actual transmission is done in if_start */
   1532 /* tx interrupt; dequeue and free mbufs */
   1533 /*
   1534  * tx interrupt is actually disabled; this should be called upon
   1535  * tx vq full and watchdog
   1536  */
   1537 static int
   1538 vioif_tx_vq_done(struct virtqueue *vq)
   1539 {
   1540 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1541 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1542 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1543 	struct vioif_txqueue *txq = vq->vq_done_ctx;
   1544 	int r = 0;
   1545 
   1546 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1547 
   1548 	if (txq->txq_stopping)
   1549 		goto out;
   1550 
   1551 	r = vioif_tx_vq_done_locked(vq);
   1552 
   1553 out:
   1554 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1555 	if (r) {
   1556 		if_schedule_deferred_start(ifp);
   1557 
   1558 		KASSERT(txq->txq_deferred_transmit != NULL);
   1559 		softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1560 	}
   1561 	return r;
   1562 }
   1563 
   1564 static int
   1565 vioif_tx_vq_done_locked(struct virtqueue *vq)
   1566 {
   1567 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1568 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1569 	struct vioif_txqueue *txq = vq->vq_done_ctx;
   1570 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1571 	struct mbuf *m;
   1572 	int r = 0;
   1573 	int slot, len;
   1574 
   1575 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1576 
   1577 	while (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) == 0) {
   1578 		r++;
   1579 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1580 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1581 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1582 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1583 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1584 		m = txq->txq_mbufs[slot];
   1585 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot]);
   1586 		txq->txq_mbufs[slot] = NULL;
   1587 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1588 		ifp->if_opackets++;
   1589 		m_freem(m);
   1590 	}
   1591 
   1592 	if (r)
   1593 		ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1594 	return r;
   1595 }
   1596 
   1597 /* free all the mbufs already put on vq; called from if_stop(disable) */
   1598 static void
   1599 vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *txq)
   1600 {
   1601 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1602 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1603 	int i;
   1604 
   1605 	KASSERT(txq->txq_stopping);
   1606 
   1607 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1608 		if (txq->txq_mbufs[i] == NULL)
   1609 			continue;
   1610 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[i]);
   1611 		m_freem(txq->txq_mbufs[i]);
   1612 		txq->txq_mbufs[i] = NULL;
   1613 	}
   1614 }
   1615 
   1616 /*
   1617  * Control vq
   1618  */
   1619 /* issue a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command and wait for completion */
   1620 static void
   1621 vioif_ctrl_acquire(struct vioif_softc *sc)
   1622 {
   1623 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1624 
   1625 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1626 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != FREE)
   1627 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1628 	ctrlq->ctrlq_inuse = INUSE;
   1629 	ctrlq->ctrlq_owner = curlwp;
   1630 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1631 }
   1632 
   1633 static void
   1634 vioif_ctrl_release(struct vioif_softc *sc)
   1635 {
   1636 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1637 
   1638 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_inuse != FREE);
   1639 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_owner == curlwp);
   1640 
   1641 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1642 	ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
   1643 	ctrlq->ctrlq_owner = NULL;
   1644 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1645 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1646 }
   1647 
   1648 static int
   1649 vioif_ctrl_load_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1650     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1651 {
   1652 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1653 	int i, r, loaded;
   1654 
   1655 	loaded = 0;
   1656 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1657 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc),
   1658 		    specs[i].dmamap, specs[i].buf, specs[i].bufsize,
   1659 		    NULL, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1660 		if (r) {
   1661 			aprint_error_dev(sc->sc_dev, "control command dmamap"
   1662 			    " load failed, error code %d\n", r);
   1663 			goto err;
   1664 		}
   1665 		loaded++;
   1666 
   1667 	}
   1668 
   1669 	return r;
   1670 
   1671 err:
   1672 	for (i = 0; i < loaded; i++) {
   1673 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1674 	}
   1675 
   1676 	return r;
   1677 }
   1678 
   1679 static void
   1680 vioif_ctrl_unload_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1681     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1682 {
   1683 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1684 	int i;
   1685 
   1686 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1687 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1688 	}
   1689 }
   1690 
   1691 static int
   1692 vioif_ctrl_send_command(struct vioif_softc *sc, uint8_t class, uint8_t cmd,
   1693     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1694 {
   1695 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1696 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   1697 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1698 	int i, r, slot;
   1699 
   1700 	ctrlq->ctrlq_cmd->class = class;
   1701 	ctrlq->ctrlq_cmd->command = cmd;
   1702 
   1703 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
   1704 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1705 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1706 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap,
   1707 		    0, specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1708 	}
   1709 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
   1710 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1711 
   1712 	r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1713 	if (r != 0)
   1714 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   1715 	r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot, nspecs + 2);
   1716 	if (r != 0)
   1717 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   1718 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, true);
   1719 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1720 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, specs[i].dmamap, true);
   1721 	}
   1722 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_status_dmamap, false);
   1723 	virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, true);
   1724 
   1725 	/* wait for done */
   1726 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1727 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != DONE)
   1728 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1729 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1730 	/* already dequeueued */
   1731 
   1732 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, 0,
   1733 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1734 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1735 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap, 0,
   1736 		    specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1737 	}
   1738 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap, 0,
   1739 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1740 
   1741 	if (ctrlq->ctrlq_status->ack == VIRTIO_NET_OK)
   1742 		r = 0;
   1743 	else {
   1744 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "failed setting rx mode\n");
   1745 		r = EIO;
   1746 	}
   1747 
   1748 	return r;
   1749 }
   1750 
   1751 static int
   1752 vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *sc, int cmd, bool onoff)
   1753 {
   1754 	struct virtio_net_ctrl_rx *rx = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx;
   1755 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   1756 	int r;
   1757 
   1758 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1759 		return ENOTSUP;
   1760 
   1761 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1762 
   1763 	rx->onoff = onoff;
   1764 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx_dmamap;
   1765 	specs[0].buf = rx;
   1766 	specs[0].bufsize = sizeof(*rx);
   1767 
   1768 	r = vioif_ctrl_send_command(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX, cmd,
   1769 	    specs, __arraycount(specs));
   1770 
   1771 	vioif_ctrl_release(sc);
   1772 	return r;
   1773 }
   1774 
   1775 static int
   1776 vioif_set_promisc(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   1777 {
   1778 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC, onoff);
   1779 }
   1780 
   1781 static int
   1782 vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   1783 {
   1784 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI, onoff);
   1785 }
   1786 
   1787 /* issue VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET command and wait for completion */
   1788 static int
   1789 vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   1790 {
   1791 	/* filter already set in ctrlq->ctrlq_mac_tbl */
   1792 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl *mac_tbl_uc, *mac_tbl_mc;
   1793 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[2];
   1794 	int nspecs = __arraycount(specs);
   1795 	int r;
   1796 
   1797 	mac_tbl_uc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_uc;
   1798 	mac_tbl_mc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_mc;
   1799 
   1800 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1801 		return ENOTSUP;
   1802 
   1803 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1804 
   1805 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_uc_dmamap;
   1806 	specs[0].buf = mac_tbl_uc;
   1807 	specs[0].bufsize = sizeof(*mac_tbl_uc)
   1808 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_uc->nentries);
   1809 
   1810 	specs[1].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_mc_dmamap;
   1811 	specs[1].buf = mac_tbl_mc;
   1812 	specs[1].bufsize = sizeof(*mac_tbl_mc)
   1813 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_mc->nentries);
   1814 
   1815 	r = vioif_ctrl_load_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   1816 	if (r != 0)
   1817 		goto out;
   1818 
   1819 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   1820 	    VIRTIO_NET_CTRL_MAC, VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET,
   1821 	    specs, nspecs);
   1822 
   1823 	vioif_ctrl_unload_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   1824 
   1825 out:
   1826 	vioif_ctrl_release(sc);
   1827 
   1828 	return r;
   1829 }
   1830 
   1831 static int
   1832 vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *sc, int nvq_pairs)
   1833 {
   1834 	struct virtio_net_ctrl_mq *mq = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq;
   1835 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   1836 	int r;
   1837 
   1838 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1839 		return ENOTSUP;
   1840 
   1841 	if (nvq_pairs <= 1)
   1842 		return EINVAL;
   1843 
   1844 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1845 
   1846 	mq->virtqueue_pairs = nvq_pairs;
   1847 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq_dmamap;
   1848 	specs[0].buf = mq;
   1849 	specs[0].bufsize = sizeof(*mq);
   1850 
   1851 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   1852 	    VIRTIO_NET_CTRL_MQ, VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET,
   1853 	    specs, __arraycount(specs));
   1854 
   1855 	vioif_ctrl_release(sc);
   1856 
   1857 	return r;
   1858 }
   1859 
   1860 /* ctrl vq interrupt; wake up the command issuer */
   1861 static int
   1862 vioif_ctrl_vq_done(struct virtqueue *vq)
   1863 {
   1864 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1865 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = vq->vq_done_ctx;
   1866 	int r, slot;
   1867 
   1868 	r = virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, NULL);
   1869 	if (r == ENOENT)
   1870 		return 0;
   1871 	virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1872 
   1873 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1874 	ctrlq->ctrlq_inuse = DONE;
   1875 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1876 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1877 
   1878 	return 1;
   1879 }
   1880 
   1881 /*
   1882  * If IFF_PROMISC requested,  set promiscuous
   1883  * If multicast filter small enough (<=MAXENTRIES) set rx filter
   1884  * If large multicast filter exist use ALLMULTI
   1885  */
   1886 /*
   1887  * If setting rx filter fails fall back to ALLMULTI
   1888  * If ALLMULTI fails fall back to PROMISC
   1889  */
   1890 static int
   1891 vioif_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   1892 {
   1893 	struct ethercom *ec = &sc->sc_ethercom;
   1894 	struct ifnet *ifp = &ec->ec_if;
   1895 	struct ether_multi *enm;
   1896 	struct ether_multistep step;
   1897 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1898 	int nentries;
   1899 	int promisc = 0, allmulti = 0, rxfilter = 0;
   1900 	int r;
   1901 
   1902 	if (!sc->sc_has_ctrl) {	/* no ctrl vq; always promisc */
   1903 		ifp->if_flags |= IFF_PROMISC;
   1904 		return 0;
   1905 	}
   1906 
   1907 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC) {
   1908 		promisc = 1;
   1909 		goto set;
   1910 	}
   1911 
   1912 	nentries = -1;
   1913 	ETHER_LOCK(ec);
   1914 	ETHER_FIRST_MULTI(step, ec, enm);
   1915 	while (nentries++, enm != NULL) {
   1916 		if (nentries >= VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES) {
   1917 			allmulti = 1;
   1918 			goto set_unlock;
   1919 		}
   1920 		if (memcmp(enm->enm_addrlo, enm->enm_addrhi, ETHER_ADDR_LEN)) {
   1921 			allmulti = 1;
   1922 			goto set_unlock;
   1923 		}
   1924 		memcpy(ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->macs[nentries],
   1925 		    enm->enm_addrlo, ETHER_ADDR_LEN);
   1926 		ETHER_NEXT_MULTI(step, enm);
   1927 	}
   1928 	rxfilter = 1;
   1929 
   1930 set_unlock:
   1931 	ETHER_UNLOCK(ec);
   1932 
   1933 set:
   1934 	if (rxfilter) {
   1935 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   1936 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = nentries;
   1937 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   1938 		if (r != 0) {
   1939 			rxfilter = 0;
   1940 			allmulti = 1; /* fallback */
   1941 		}
   1942 	} else {
   1943 		/* remove rx filter */
   1944 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   1945 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = 0;
   1946 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   1947 		/* what to do on failure? */
   1948 	}
   1949 	if (allmulti) {
   1950 		r = vioif_set_allmulti(sc, true);
   1951 		if (r != 0) {
   1952 			allmulti = 0;
   1953 			promisc = 1; /* fallback */
   1954 		}
   1955 	} else {
   1956 		r = vioif_set_allmulti(sc, false);
   1957 		/* what to do on failure? */
   1958 	}
   1959 	if (promisc) {
   1960 		r = vioif_set_promisc(sc, true);
   1961 	} else {
   1962 		r = vioif_set_promisc(sc, false);
   1963 	}
   1964 
   1965 	return r;
   1966 }
   1967 
   1968 static bool
   1969 vioif_is_link_up(struct vioif_softc *sc)
   1970 {
   1971 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1972 	uint16_t status;
   1973 
   1974 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_NET_F_STATUS)
   1975 		status = virtio_read_device_config_2(vsc,
   1976 		    VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS);
   1977 	else
   1978 		status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
   1979 
   1980 	return ((status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) != 0);
   1981 }
   1982 
   1983 /* change link status */
   1984 static void
   1985 vioif_update_link_status(struct vioif_softc *sc)
   1986 {
   1987 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1988 	struct vioif_txqueue *txq;
   1989 	bool active, changed;
   1990 	int link, i;
   1991 
   1992 	active = vioif_is_link_up(sc);
   1993 	changed = false;
   1994 
   1995 	if (active) {
   1996 		if (!sc->sc_link_active)
   1997 			changed = true;
   1998 
   1999 		link = LINK_STATE_UP;
   2000 		sc->sc_link_active = true;
   2001 	} else {
   2002 		if (sc->sc_link_active)
   2003 			changed = true;
   2004 
   2005 		link = LINK_STATE_DOWN;
   2006 		sc->sc_link_active = false;
   2007 	}
   2008 
   2009 	if (changed) {
   2010 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   2011 			txq = &sc->sc_txq[i];
   2012 
   2013 			mutex_enter(txq->txq_lock);
   2014 			txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
   2015 			mutex_exit(txq->txq_lock);
   2016 		}
   2017 
   2018 		if_link_state_change(ifp, link);
   2019 	}
   2020 }
   2021 
   2022 static int
   2023 vioif_config_change(struct virtio_softc *vsc)
   2024 {
   2025 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   2026 
   2027 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   2028 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2029 #endif
   2030 
   2031 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   2032 	KASSERT(!cpu_intr_p());
   2033 	vioif_update_link_status(sc);
   2034 	vioif_start(ifp);
   2035 #else
   2036 	softint_schedule(sc->sc_ctl_softint);
   2037 #endif
   2038 
   2039 	return 0;
   2040 }
   2041 
   2042 static void
   2043 vioif_ctl_softint(void *arg)
   2044 {
   2045 	struct vioif_softc *sc = arg;
   2046 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2047 
   2048 	vioif_update_link_status(sc);
   2049 	vioif_start(ifp);
   2050 }
   2051 
   2052 MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, if_vioif, "virtio");
   2053 
   2054 #ifdef _MODULE
   2055 #include "ioconf.c"
   2056 #endif
   2057 
   2058 static int
   2059 if_vioif_modcmd(modcmd_t cmd, void *opaque)
   2060 {
   2061 	int error = 0;
   2062 
   2063 #ifdef _MODULE
   2064 	switch (cmd) {
   2065 	case MODULE_CMD_INIT:
   2066 		error = config_init_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2067 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2068 		break;
   2069 	case MODULE_CMD_FINI:
   2070 		error = config_fini_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2071 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2072 		break;
   2073 	default:
   2074 		error = ENOTTY;
   2075 		break;
   2076 	}
   2077 #endif
   2078 
   2079 	return error;
   2080 }
   2081