Home | History | Annotate | Line # | Download | only in pci
if_vioif.c revision 1.51
      1 /*	$NetBSD: if_vioif.c,v 1.51 2019/10/01 18:00:08 chs 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 1.51 2019/10/01 18:00:08 chs 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 void
    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_SLEEP);
    370 	sc->sc_txq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs,
    371 	    KM_SLEEP);
    372 
    373 	if (sc->sc_has_ctrl)
    374 		nvqs++;
    375 
    376 	sc->sc_vqs = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs, KM_SLEEP);
    377 	nvqs = 0;
    378 	for (i = 0; i < nvq_pairs; i++) {
    379 		sc->sc_rxq[i].rxq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    380 		sc->sc_txq[i].txq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    381 	}
    382 
    383 	if (sc->sc_has_ctrl)
    384 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    385 }
    386 
    387 static void
    388 vioif_free_queues(struct vioif_softc *sc)
    389 {
    390 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    391 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    392 
    393 	if (sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq)
    394 		nvqs++;
    395 
    396 	if (sc->sc_txq) {
    397 		kmem_free(sc->sc_txq, sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs);
    398 		sc->sc_txq = NULL;
    399 	}
    400 
    401 	if (sc->sc_rxq) {
    402 		kmem_free(sc->sc_rxq, sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs);
    403 		sc->sc_rxq = NULL;
    404 	}
    405 
    406 	if (sc->sc_vqs) {
    407 		kmem_free(sc->sc_vqs, sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs);
    408 		sc->sc_vqs = NULL;
    409 	}
    410 }
    411 
    412 /* allocate memory */
    413 /*
    414  * dma memory is used for:
    415  *   rxq_hdrs[slot]:	 metadata array for received frames (READ)
    416  *   txq_hdrs[slot]:	 metadata array for frames to be sent (WRITE)
    417  *   ctrlq_cmd:		 command to be sent via ctrl vq (WRITE)
    418  *   ctrlq_status:	 return value for a command via ctrl vq (READ)
    419  *   ctrlq_rx:		 parameter for a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command
    420  *			 (WRITE)
    421  *   ctrlq_mac_tbl_uc:	 unicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    422  *			 class command (WRITE)
    423  *   ctrlq_mac_tbl_mc:	 multicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    424  *			 class command (WRITE)
    425  * ctrlq_* structures are allocated only one each; they are protected by
    426  * ctrlq_inuse variable and ctrlq_wait condvar.
    427  */
    428 /*
    429  * dynamically allocated memory is used for:
    430  *   rxq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_rx_hdrs[slot]
    431  *   txq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_tx_hdrs[slot]
    432  *   rxq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for received payload
    433  *   txq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for sent payload
    434  *   rxq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for received frames
    435  *   txq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for sent frames
    436  */
    437 static int
    438 vioif_alloc_mems(struct vioif_softc *sc)
    439 {
    440 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    441 	struct vioif_txqueue *txq;
    442 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    443 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    444 	int allocsize, allocsize2, r, rsegs, i, qid;
    445 	void *vaddr;
    446 	intptr_t p;
    447 
    448 	allocsize = 0;
    449 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    450 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    451 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    452 
    453 		allocsize +=
    454 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * rxq->rxq_vq->vq_num;
    455 		allocsize +=
    456 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * txq->txq_vq->vq_num;
    457 	}
    458 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    459 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd) * 1;
    460 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_status) * 1;
    461 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_rx) * 1;
    462 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    463 		    + sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    464 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES;
    465 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mq) * 1;
    466 	}
    467 	r = bus_dmamem_alloc(virtio_dmat(vsc), allocsize, 0, 0,
    468 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, &rsegs, BUS_DMA_NOWAIT);
    469 	if (r != 0) {
    470 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    471 		    "DMA memory allocation failed, size %d, "
    472 		    "error code %d\n", allocsize, r);
    473 		goto err_none;
    474 	}
    475 	r = bus_dmamem_map(virtio_dmat(vsc),
    476 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, allocsize, &vaddr, BUS_DMA_NOWAIT);
    477 	if (r != 0) {
    478 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    479 		    "DMA memory map failed, error code %d\n", r);
    480 		goto err_dmamem_alloc;
    481 	}
    482 
    483 #define P(p, p0, p0size)	do { p0 = (void *) p;		\
    484 				     p += p0size; } while (0)
    485 	memset(vaddr, 0, allocsize);
    486 	sc->sc_dmamem = vaddr;
    487 	p = (intptr_t) vaddr;
    488 
    489 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    490 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    491 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    492 
    493 		P(p, rxq->rxq_hdrs,
    494 		    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]) * rxq->rxq_vq->vq_num);
    495 		P(p, txq->txq_hdrs,
    496 		    sizeof(txq->txq_hdrs[0]) * txq->txq_vq->vq_num);
    497 	}
    498 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    499 		P(p, ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd));
    500 		P(p, ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status));
    501 		P(p, ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx));
    502 		P(p, ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc));
    503 		P(p, ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    504 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES);
    505 		P(p, ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq));
    506 	}
    507 
    508 	allocsize2 = 0;
    509 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    510 		int rxqsize, txqsize;
    511 
    512 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    513 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    514 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    515 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    516 
    517 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize;
    518 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize;
    519 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize;
    520 
    521 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize;
    522 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize;
    523 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize;
    524 	}
    525 	vaddr = kmem_zalloc(allocsize2, KM_SLEEP);
    526 	sc->sc_kmem = vaddr;
    527 	p = (intptr_t) vaddr;
    528 
    529 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    530 		int rxqsize, txqsize;
    531 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    532 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    533 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    534 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    535 
    536 		P(p, rxq->rxq_hdr_dmamaps,
    537 		    sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize);
    538 		P(p, txq->txq_hdr_dmamaps,
    539 		    sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize);
    540 		P(p, rxq->rxq_dmamaps, sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize);
    541 		P(p, txq->txq_dmamaps, sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize);
    542 		P(p, rxq->rxq_mbufs, sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize);
    543 		P(p, txq->txq_mbufs, sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize);
    544 	}
    545 #undef P
    546 
    547 #define C(map, size, nsegs, usage)					      \
    548 	do {								      \
    549 		r = bus_dmamap_create(virtio_dmat(vsc), size, nsegs, size, 0, \
    550 		    BUS_DMA_NOWAIT | BUS_DMA_ALLOCNOW,			      \
    551 		    &map);						      \
    552 		if (r != 0) {						      \
    553 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,			      \
    554 			    usage " dmamap creation failed, "		      \
    555 			    "error code %d\n", r);			      \
    556 			goto err_reqs;					      \
    557 		}							      \
    558 	} while (0)
    559 #define C_L(map, buf, size, nsegs, rw, usage)				\
    560 	C(map, size, nsegs, usage);					\
    561 	do {								\
    562 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc), map,		\
    563 				    buf, size, NULL,			\
    564 				    rw | BUS_DMA_NOWAIT);		\
    565 		if (r != 0) {						\
    566 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,			\
    567 			    usage " dmamap load failed, "		\
    568 			    "error code %d\n", r);			\
    569 			goto err_reqs;					\
    570 		}							\
    571 	} while (0)
    572 
    573 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    574 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    575 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    576 
    577 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    578 			C_L(rxq->rxq_hdr_dmamaps[i], &rxq->rxq_hdrs[i],
    579 			    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]), 1,
    580 			    BUS_DMA_READ, "rx header");
    581 			C(rxq->rxq_dmamaps[i], MCLBYTES, 1, "rx payload");
    582 		}
    583 
    584 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    585 			C_L(txq->txq_hdr_dmamaps[i], &txq->txq_hdrs[i],
    586 			    sizeof(txq->txq_hdrs[0]), 1,
    587 			    BUS_DMA_READ, "tx header");
    588 			C(txq->txq_dmamaps[i], ETHER_MAX_LEN,
    589 			    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS, "tx payload");
    590 		}
    591 	}
    592 
    593 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    594 		/* control vq class & command */
    595 		C_L(ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
    596 		    ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd), 1,
    597 		    BUS_DMA_WRITE, "control command");
    598 		C_L(ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
    599 		    ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status), 1,
    600 		    BUS_DMA_READ, "control status");
    601 
    602 		/* control vq rx mode command parameter */
    603 		C_L(ctrlq->ctrlq_rx_dmamap,
    604 		    ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx), 1,
    605 		    BUS_DMA_WRITE, "rx mode control command");
    606 
    607 		/* multiqueue set command */
    608 		C_L(ctrlq->ctrlq_mq_dmamap,
    609 		    ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq), 1,
    610 		    BUS_DMA_WRITE, "multiqueue set command");
    611 
    612 		/* control vq MAC filter table for unicast */
    613 		/* do not load now since its length is variable */
    614 		C(ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap,
    615 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc) + 0, 1,
    616 		    "unicast MAC address filter command");
    617 
    618 		/* control vq MAC filter table for multicast */
    619 		C(ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap,
    620 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    621 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES, 1,
    622 		    "multicast MAC address filter command");
    623 	}
    624 #undef C_L
    625 #undef C
    626 
    627 	return 0;
    628 
    629 err_reqs:
    630 #define D(map)								\
    631 	do {								\
    632 		if (map) {						\
    633 			bus_dmamap_destroy(virtio_dmat(vsc), map);	\
    634 			map = NULL;					\
    635 		}							\
    636 	} while (0)
    637 	D(ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap);
    638 	D(ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap);
    639 	D(ctrlq->ctrlq_rx_dmamap);
    640 	D(ctrlq->ctrlq_status_dmamap);
    641 	D(ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap);
    642 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    643 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    644 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    645 
    646 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    647 			D(txq->txq_dmamaps[i]);
    648 			D(txq->txq_hdr_dmamaps[i]);
    649 		}
    650 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    651 			D(rxq->rxq_dmamaps[i]);
    652 			D(rxq->rxq_hdr_dmamaps[i]);
    653 		}
    654 	}
    655 #undef D
    656 	if (sc->sc_kmem) {
    657 		kmem_free(sc->sc_kmem, allocsize2);
    658 		sc->sc_kmem = NULL;
    659 	}
    660 	bus_dmamem_unmap(virtio_dmat(vsc), sc->sc_dmamem, allocsize);
    661 err_dmamem_alloc:
    662 	bus_dmamem_free(virtio_dmat(vsc), &sc->sc_hdr_segs[0], 1);
    663 err_none:
    664 	return -1;
    665 }
    666 
    667 static void
    668 vioif_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    669 {
    670 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    671 	struct virtio_softc *vsc = device_private(parent);
    672 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    673 	struct vioif_txqueue *txq;
    674 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    675 	uint32_t features, req_features;
    676 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    677 	u_int softint_flags;
    678 	int r, i, nvqs=0, req_flags;
    679 
    680 	if (virtio_child(vsc) != NULL) {
    681 		aprint_normal(": child already attached for %s; "
    682 		    "something wrong...\n", device_xname(parent));
    683 		return;
    684 	}
    685 
    686 	sc->sc_dev = self;
    687 	sc->sc_virtio = vsc;
    688 	sc->sc_link_active = false;
    689 
    690 	sc->sc_max_nvq_pairs = 1;
    691 	sc->sc_req_nvq_pairs = 1;
    692 	sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
    693 
    694 	req_flags = 0;
    695 
    696 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    697 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MPSAFE;
    698 #endif
    699 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
    700 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_SOFTINT;
    701 #endif
    702 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MSIX;
    703 
    704 	req_features =
    705 	    VIRTIO_NET_F_MAC | VIRTIO_NET_F_STATUS | VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ |
    706 	    VIRTIO_NET_F_CTRL_RX | VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY;
    707 #ifdef VIOIF_MULTIQ
    708 	req_features |= VIRTIO_NET_F_MQ;
    709 #endif
    710 	virtio_child_attach_start(vsc, self, IPL_NET, NULL,
    711 	    vioif_config_change, virtio_vq_intr, req_flags,
    712 	    req_features, VIRTIO_NET_FLAG_BITS);
    713 
    714 	features = virtio_features(vsc);
    715 
    716 	if (features & VIRTIO_NET_F_MAC) {
    717 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    718 			sc->sc_mac[i] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    719 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i);
    720 		}
    721 	} else {
    722 		/* code stolen from sys/net/if_tap.c */
    723 		struct timeval tv;
    724 		uint32_t ui;
    725 		getmicrouptime(&tv);
    726 		ui = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0xffffff;
    727 		memcpy(sc->sc_mac+3, (uint8_t *)&ui, 3);
    728 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    729 			virtio_write_device_config_1(vsc,
    730 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i, sc->sc_mac[i]);
    731 		}
    732 	}
    733 
    734 	aprint_normal_dev(self, "Ethernet address %s\n",
    735 	    ether_sprintf(sc->sc_mac));
    736 
    737 	if ((features & VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) &&
    738 	    (features & VIRTIO_NET_F_CTRL_RX)) {
    739 		sc->sc_has_ctrl = true;
    740 
    741 		cv_init(&ctrlq->ctrlq_wait, "ctrl_vq");
    742 		mutex_init(&ctrlq->ctrlq_wait_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    743 		ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
    744 	} else {
    745 		sc->sc_has_ctrl = false;
    746 	}
    747 
    748 	if (sc->sc_has_ctrl && (features & VIRTIO_NET_F_MQ)) {
    749 		sc->sc_max_nvq_pairs = virtio_read_device_config_2(vsc,
    750 		    VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS);
    751 
    752 		if (sc->sc_max_nvq_pairs > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX)
    753 			goto err;
    754 
    755 		/* Limit the number of queue pairs to use */
    756 		sc->sc_req_nvq_pairs = MIN(sc->sc_max_nvq_pairs, ncpu);
    757 	}
    758 
    759 	vioif_alloc_queues(sc);
    760 	virtio_child_attach_set_vqs(vsc, sc->sc_vqs, sc->sc_req_nvq_pairs);
    761 
    762 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    763 	softint_flags = SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE;
    764 #else
    765 	softint_flags = SOFTINT_NET;
    766 #endif
    767 
    768 	/*
    769 	 * Allocating a virtqueues
    770 	 */
    771 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    772 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    773 		txq = &sc->sc_txq[i];
    774 		char qname[32];
    775 
    776 		rxq->rxq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    777 
    778 		rxq->rxq_softint = softint_establish(softint_flags,
    779 		    vioif_rx_softint, rxq);
    780 		if (rxq->rxq_softint == NULL) {
    781 			aprint_error_dev(self, "cannot establish rx softint\n");
    782 			goto err;
    783 		}
    784 		snprintf(qname, sizeof(qname), "rx%d", i);
    785 		r = virtio_alloc_vq(vsc, rxq->rxq_vq, nvqs,
    786 		    MCLBYTES+sizeof(struct virtio_net_hdr), nvqs, qname);
    787 		if (r != 0)
    788 			goto err;
    789 		nvqs++;
    790 		rxq->rxq_vq->vq_done = vioif_rx_vq_done;
    791 		rxq->rxq_vq->vq_done_ctx = (void *)rxq;
    792 		rxq->rxq_stopping = true;
    793 
    794 		txq->txq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    795 		txq->txq_deferred_transmit = softint_establish(softint_flags,
    796 		    vioif_deferred_transmit, txq);
    797 		if (txq->txq_deferred_transmit == NULL) {
    798 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    799 			goto err;
    800 		}
    801 		snprintf(qname, sizeof(qname), "tx%d", i);
    802 		r = virtio_alloc_vq(vsc, txq->txq_vq, nvqs,
    803 		    sizeof(struct virtio_net_hdr)
    804 		    + (ETHER_MAX_LEN - ETHER_HDR_LEN),
    805 		    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS + 1, qname);
    806 		if (r != 0)
    807 			goto err;
    808 		nvqs++;
    809 		txq->txq_vq->vq_done = vioif_tx_vq_done;
    810 		txq->txq_vq->vq_done_ctx = (void *)txq;
    811 		txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
    812 		txq->txq_stopping = false;
    813 		txq->txq_intrq = pcq_create(txq->txq_vq->vq_num, KM_SLEEP);
    814 	}
    815 
    816 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    817 		/*
    818 		 * Allocating a virtqueue for control channel
    819 		 */
    820 		r = virtio_alloc_vq(vsc, ctrlq->ctrlq_vq, nvqs,
    821 		    NBPG, 1, "control");
    822 		if (r != 0) {
    823 			aprint_error_dev(self, "failed to allocate "
    824 			    "a virtqueue for control channel, error code %d\n",
    825 			    r);
    826 
    827 			sc->sc_has_ctrl = false;
    828 			cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    829 			mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    830 		} else {
    831 			nvqs++;
    832 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_done = vioif_ctrl_vq_done;
    833 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_done_ctx = (void *) ctrlq;
    834 		}
    835 	}
    836 
    837 	sc->sc_ctl_softint = softint_establish(softint_flags,
    838 	    vioif_ctl_softint, sc);
    839 	if (sc->sc_ctl_softint == NULL) {
    840 		aprint_error_dev(self, "cannot establish ctl softint\n");
    841 		goto err;
    842 	}
    843 
    844 	if (vioif_alloc_mems(sc) < 0)
    845 		goto err;
    846 
    847 	if (virtio_child_attach_finish(vsc) != 0)
    848 		goto err;
    849 
    850 	strlcpy(ifp->if_xname, device_xname(self), IFNAMSIZ);
    851 	ifp->if_softc = sc;
    852 	ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
    853 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    854 	ifp->if_extflags = IFEF_MPSAFE;
    855 #endif
    856 	ifp->if_start = vioif_start;
    857 	if (sc->sc_req_nvq_pairs > 1)
    858 		ifp->if_transmit = vioif_transmit;
    859 	ifp->if_ioctl = vioif_ioctl;
    860 	ifp->if_init = vioif_init;
    861 	ifp->if_stop = vioif_stop;
    862 	ifp->if_capabilities = 0;
    863 	ifp->if_watchdog = vioif_watchdog;
    864 	txq = &sc->sc_txq[0];
    865 	IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, MAX(txq->txq_vq->vq_num, IFQ_MAXLEN));
    866 	IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
    867 
    868 	sc->sc_ethercom.ec_capabilities |= ETHERCAP_VLAN_MTU;
    869 
    870 	if_attach(ifp);
    871 	if_deferred_start_init(ifp, NULL);
    872 	ether_ifattach(ifp, sc->sc_mac);
    873 
    874 	return;
    875 
    876 err:
    877 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    878 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    879 		txq = &sc->sc_txq[i];
    880 
    881 		if (rxq->rxq_lock) {
    882 			mutex_obj_free(rxq->rxq_lock);
    883 			rxq->rxq_lock = NULL;
    884 		}
    885 
    886 		if (rxq->rxq_softint) {
    887 			softint_disestablish(rxq->rxq_softint);
    888 			rxq->rxq_softint = NULL;
    889 		}
    890 
    891 		if (txq->txq_lock) {
    892 			mutex_obj_free(txq->txq_lock);
    893 			txq->txq_lock = NULL;
    894 		}
    895 
    896 		if (txq->txq_deferred_transmit) {
    897 			softint_disestablish(txq->txq_deferred_transmit);
    898 			txq->txq_deferred_transmit = NULL;
    899 		}
    900 
    901 		if (txq->txq_intrq) {
    902 			pcq_destroy(txq->txq_intrq);
    903 			txq->txq_intrq = NULL;
    904 		}
    905 	}
    906 
    907 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    908 		cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    909 		mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    910 	}
    911 
    912 	while (nvqs > 0)
    913 		virtio_free_vq(vsc, &sc->sc_vqs[--nvqs]);
    914 
    915 	vioif_free_queues(sc);
    916 
    917 	virtio_child_attach_failed(vsc);
    918 	return;
    919 }
    920 
    921 /* we need interrupts to make promiscuous mode off */
    922 static void
    923 vioif_deferred_init(device_t self)
    924 {
    925 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    926 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    927 	int r;
    928 
    929 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC)
    930 		return;
    931 
    932 	r =  vioif_set_promisc(sc, false);
    933 	if (r != 0)
    934 		aprint_error_dev(self, "resetting promisc mode failed, "
    935 		    "error code %d\n", r);
    936 }
    937 
    938 static void
    939 vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
    940 {
    941 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    942 	struct vioif_txqueue *txq;
    943 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    944 	int i;
    945 
    946 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
    947 		txq = &sc->sc_txq[i];
    948 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    949 
    950 		virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
    951 		virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
    952 	}
    953 }
    954 
    955 static void
    956 vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
    957 {
    958 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    959 	struct vioif_txqueue *txq;
    960 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    961 	int i;
    962 
    963 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
    964 		txq = &sc->sc_txq[i];
    965 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    966 
    967 		virtio_stop_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
    968 		virtio_stop_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
    969 	}
    970 }
    971 
    972 /*
    973  * Interface functions for ifnet
    974  */
    975 static int
    976 vioif_init(struct ifnet *ifp)
    977 {
    978 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
    979 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    980 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    981 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    982 	int r, i;
    983 
    984 	vioif_stop(ifp, 0);
    985 
    986 	virtio_reinit_start(vsc);
    987 	virtio_negotiate_features(vsc, virtio_features(vsc));
    988 
    989 	for (i = 0; i < sc->sc_req_nvq_pairs; i++) {
    990 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    991 
    992 		/* Have to set false before vioif_populate_rx_mbufs */
    993 		rxq->rxq_stopping = false;
    994 		vioif_populate_rx_mbufs(rxq);
    995 	}
    996 
    997 	virtio_reinit_end(vsc);
    998 
    999 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1000 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1001 
   1002 	r = vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(sc, sc->sc_req_nvq_pairs);
   1003 	if (r == 0)
   1004 		sc->sc_act_nvq_pairs = sc->sc_req_nvq_pairs;
   1005 	else
   1006 		sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
   1007 
   1008 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1009 		sc->sc_txq[i].txq_stopping = false;
   1010 
   1011 	vioif_enable_interrupt_vqpairs(sc);
   1012 
   1013 	if (!sc->sc_deferred_init_done) {
   1014 		sc->sc_deferred_init_done = 1;
   1015 		if (sc->sc_has_ctrl)
   1016 			vioif_deferred_init(sc->sc_dev);
   1017 	}
   1018 
   1019 	vioif_update_link_status(sc);
   1020 	ifp->if_flags |= IFF_RUNNING;
   1021 	ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1022 	vioif_rx_filter(sc);
   1023 
   1024 	return 0;
   1025 }
   1026 
   1027 static void
   1028 vioif_stop(struct ifnet *ifp, int disable)
   1029 {
   1030 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1031 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1032 	struct vioif_txqueue *txq;
   1033 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1034 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1035 	int i;
   1036 
   1037 	/* Take the locks to ensure that ongoing TX/RX finish */
   1038 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1039 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1040 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1041 
   1042 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1043 		txq->txq_stopping = true;
   1044 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1045 
   1046 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1047 		rxq->rxq_stopping = true;
   1048 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1049 	}
   1050 
   1051 	/* disable interrupts */
   1052 	vioif_disable_interrupt_vqpairs(sc);
   1053 
   1054 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1055 		virtio_stop_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1056 
   1057 	/* only way to stop I/O and DMA is resetting... */
   1058 	virtio_reset(vsc);
   1059 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1060 		vioif_rx_deq(&sc->sc_rxq[i]);
   1061 
   1062 	ifp->if_flags &= ~(IFF_RUNNING | IFF_OACTIVE);
   1063 	sc->sc_link_active = false;
   1064 
   1065 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1066 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1067 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1068 
   1069 		txq->txq_link_active = false;
   1070 
   1071 		if (disable)
   1072 			vioif_rx_drain(rxq);
   1073 
   1074 		vioif_tx_drain(txq);
   1075 	}
   1076 }
   1077 
   1078 static void
   1079 vioif_send_common_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq,
   1080     bool is_transmit)
   1081 {
   1082 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1083 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1084 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1085 	struct mbuf *m;
   1086 	int queued = 0;
   1087 
   1088 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1089 
   1090 	if ((ifp->if_flags & IFF_RUNNING) == 0)
   1091 		return;
   1092 
   1093 	if (!txq->txq_link_active || txq->txq_stopping)
   1094 		return;
   1095 
   1096 	if ((ifp->if_flags & IFF_OACTIVE) != 0 && !is_transmit)
   1097 		return;
   1098 
   1099 	for (;;) {
   1100 		int slot, r;
   1101 
   1102 		if (is_transmit)
   1103 			m = pcq_get(txq->txq_intrq);
   1104 		else
   1105 			IFQ_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
   1106 
   1107 		if (m == NULL)
   1108 			break;
   1109 
   1110 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1111 		if (r == EAGAIN) {
   1112 			ifp->if_flags |= IFF_OACTIVE;
   1113 			m_freem(m);
   1114 			break;
   1115 		}
   1116 		if (r != 0)
   1117 			panic("enqueue_prep for a tx buffer");
   1118 
   1119 		r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1120 		    txq->txq_dmamaps[slot], m, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1121 		if (r != 0) {
   1122 			/* maybe just too fragmented */
   1123 			struct mbuf *newm;
   1124 
   1125 			newm = m_defrag(m, M_NOWAIT);
   1126 			if (newm == NULL) {
   1127 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1128 				    "m_defrag() failed\n");
   1129 				goto skip;
   1130 			}
   1131 
   1132 			m = newm;
   1133 			r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1134 			    txq->txq_dmamaps[slot], m,
   1135 			    BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1136 			if (r != 0) {
   1137 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1138 				    "tx dmamap load failed, error code %d\n",
   1139 				    r);
   1140 skip:
   1141 				m_freem(m);
   1142 				virtio_enqueue_abort(vsc, vq, slot);
   1143 				continue;
   1144 			}
   1145 		}
   1146 
   1147 		/* This should actually never fail */
   1148 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1149 					txq->txq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1150 		if (r != 0) {
   1151 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1152 			    "virtio_enqueue_reserve failed, error code %d\n",
   1153 			    r);
   1154 			bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc),
   1155 					  txq->txq_dmamaps[slot]);
   1156 			/* slot already freed by virtio_enqueue_reserve */
   1157 			m_freem(m);
   1158 			continue;
   1159 		}
   1160 
   1161 		txq->txq_mbufs[slot] = m;
   1162 
   1163 		memset(&txq->txq_hdrs[slot], 0, sizeof(struct virtio_net_hdr));
   1164 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1165 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1166 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1167 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1168 		    0, txq->txq_hdr_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1169 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1170 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_hdr_dmamaps[slot], true);
   1171 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_dmamaps[slot], true);
   1172 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1173 
   1174 		queued++;
   1175 		bpf_mtap(ifp, m, BPF_D_OUT);
   1176 	}
   1177 
   1178 	if (queued > 0) {
   1179 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1180 		ifp->if_timer = 5;
   1181 	}
   1182 }
   1183 
   1184 static void
   1185 vioif_start_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1186 {
   1187 
   1188 	/*
   1189 	 * ifp->if_obytes and ifp->if_omcasts are added in if_transmit()@if.c.
   1190 	 */
   1191 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, false);
   1192 
   1193 }
   1194 
   1195 static void
   1196 vioif_start(struct ifnet *ifp)
   1197 {
   1198 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1199 	struct vioif_txqueue *txq = &sc->sc_txq[0];
   1200 
   1201 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1202 	KASSERT(if_is_mpsafe(ifp));
   1203 #endif
   1204 
   1205 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1206 	if (!txq->txq_stopping)
   1207 		vioif_start_locked(ifp, txq);
   1208 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1209 }
   1210 
   1211 static inline int
   1212 vioif_select_txqueue(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1213 {
   1214 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1215 	u_int cpuid = cpu_index(curcpu());
   1216 
   1217 	return cpuid % sc->sc_act_nvq_pairs;
   1218 }
   1219 
   1220 static void
   1221 vioif_transmit_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1222 {
   1223 
   1224 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1225 }
   1226 
   1227 static int
   1228 vioif_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1229 {
   1230 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1231 	struct vioif_txqueue *txq;
   1232 	int qid;
   1233 
   1234 	qid = vioif_select_txqueue(ifp, m);
   1235 	txq = &sc->sc_txq[qid];
   1236 
   1237 	if (__predict_false(!pcq_put(txq->txq_intrq, m))) {
   1238 		m_freem(m);
   1239 		return ENOBUFS;
   1240 	}
   1241 
   1242 	ifp->if_obytes += m->m_pkthdr.len;
   1243 	if (m->m_flags & M_MCAST)
   1244 		ifp->if_omcasts++;
   1245 
   1246 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1247 		if (!txq->txq_stopping)
   1248 			vioif_transmit_locked(ifp, txq);
   1249 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1250 	}
   1251 
   1252 	return 0;
   1253 }
   1254 
   1255 static void
   1256 vioif_deferred_transmit(void *arg)
   1257 {
   1258 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1259 	struct virtio_softc *vsc = txq->txq_vq->vq_owner;
   1260 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1261 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1262 
   1263 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1264 		vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1265 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1266 	}
   1267 }
   1268 
   1269 static int
   1270 vioif_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, void *data)
   1271 {
   1272 	int s, r;
   1273 
   1274 	s = splnet();
   1275 
   1276 	r = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
   1277 	if ((r == 0 && cmd == SIOCSIFFLAGS) ||
   1278 	    (r == ENETRESET && (cmd == SIOCADDMULTI || cmd == SIOCDELMULTI))) {
   1279 		if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING)
   1280 			r = vioif_rx_filter(ifp->if_softc);
   1281 		else
   1282 			r = 0;
   1283 	}
   1284 
   1285 	splx(s);
   1286 
   1287 	return r;
   1288 }
   1289 
   1290 void
   1291 vioif_watchdog(struct ifnet *ifp)
   1292 {
   1293 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1294 	int i;
   1295 
   1296 	if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING) {
   1297 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1298 			vioif_tx_vq_done(sc->sc_txq[i].txq_vq);
   1299 	}
   1300 }
   1301 
   1302 
   1303 /*
   1304  * Receive implementation
   1305  */
   1306 /* allocate and initialize a mbuf for receive */
   1307 static int
   1308 vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1309 {
   1310 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1311 	struct mbuf *m;
   1312 	int r;
   1313 
   1314 	MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
   1315 	if (m == NULL)
   1316 		return ENOBUFS;
   1317 	MCLGET(m, M_DONTWAIT);
   1318 	if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
   1319 		m_freem(m);
   1320 		return ENOBUFS;
   1321 	}
   1322 	rxq->rxq_mbufs[i] = m;
   1323 	m->m_len = m->m_pkthdr.len = m->m_ext.ext_size;
   1324 	r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1325 	    rxq->rxq_dmamaps[i], m, BUS_DMA_READ | BUS_DMA_NOWAIT);
   1326 	if (r) {
   1327 		m_freem(m);
   1328 		rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1329 		return r;
   1330 	}
   1331 
   1332 	return 0;
   1333 }
   1334 
   1335 /* free a mbuf for receive */
   1336 static void
   1337 vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1338 {
   1339 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1340 
   1341 	bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[i]);
   1342 	m_freem(rxq->rxq_mbufs[i]);
   1343 	rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1344 }
   1345 
   1346 /* add mbufs for all the empty receive slots */
   1347 static void
   1348 vioif_populate_rx_mbufs(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1349 {
   1350 
   1351 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1352 	vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1353 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1354 }
   1355 
   1356 static void
   1357 vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1358 {
   1359 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1360 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1361 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1362 	int i, r, ndone = 0;
   1363 
   1364 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1365 
   1366 	if (rxq->rxq_stopping)
   1367 		return;
   1368 
   1369 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1370 		int slot;
   1371 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1372 		if (r == EAGAIN)
   1373 			break;
   1374 		if (r != 0)
   1375 			panic("enqueue_prep for rx buffers");
   1376 		if (rxq->rxq_mbufs[slot] == NULL) {
   1377 			r = vioif_add_rx_mbuf(rxq, slot);
   1378 			if (r != 0) {
   1379 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1380 				    "rx mbuf allocation failed, "
   1381 				    "error code %d\n", r);
   1382 				break;
   1383 			}
   1384 		}
   1385 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1386 		    rxq->rxq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1387 		if (r != 0) {
   1388 			vioif_free_rx_mbuf(rxq, slot);
   1389 			break;
   1390 		}
   1391 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1392 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1393 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1394 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1395 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1396 		    false);
   1397 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_dmamaps[slot], false);
   1398 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1399 		ndone++;
   1400 	}
   1401 	if (ndone > 0)
   1402 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1403 }
   1404 
   1405 /* dequeue received packets */
   1406 static int
   1407 vioif_rx_deq(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1408 {
   1409 	int r;
   1410 
   1411 	KASSERT(rxq->rxq_stopping);
   1412 
   1413 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1414 	r = vioif_rx_deq_locked(rxq);
   1415 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1416 
   1417 	return r;
   1418 }
   1419 
   1420 /* dequeue received packets */
   1421 static int
   1422 vioif_rx_deq_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1423 {
   1424 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1425 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1426 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1427 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1428 	struct mbuf *m;
   1429 	int r = 0;
   1430 	int slot, len;
   1431 
   1432 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1433 
   1434 	while (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) == 0) {
   1435 		len -= sizeof(struct virtio_net_hdr);
   1436 		r = 1;
   1437 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1438 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1439 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1440 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1441 		m = rxq->rxq_mbufs[slot];
   1442 		KASSERT(m != NULL);
   1443 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot]);
   1444 		rxq->rxq_mbufs[slot] = NULL;
   1445 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1446 		m_set_rcvif(m, ifp);
   1447 		m->m_len = m->m_pkthdr.len = len;
   1448 
   1449 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1450 		if_percpuq_enqueue(ifp->if_percpuq, m);
   1451 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1452 
   1453 		if (rxq->rxq_stopping)
   1454 			break;
   1455 	}
   1456 
   1457 	return r;
   1458 }
   1459 
   1460 /* rx interrupt; call _dequeue above and schedule a softint */
   1461 static int
   1462 vioif_rx_vq_done(struct virtqueue *vq)
   1463 {
   1464 	struct vioif_rxqueue *rxq = vq->vq_done_ctx;
   1465 	int r = 0;
   1466 
   1467 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   1468 	KASSERT(!cpu_intr_p());
   1469 #endif
   1470 
   1471 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1472 
   1473 	if (rxq->rxq_stopping)
   1474 		goto out;
   1475 
   1476 	r = vioif_rx_deq_locked(rxq);
   1477 	if (r)
   1478 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   1479 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1480 #else
   1481 		softint_schedule(rxq->rxq_softint);
   1482 #endif
   1483 
   1484 out:
   1485 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1486 	return r;
   1487 }
   1488 
   1489 /* softint: enqueue receive requests for new incoming packets */
   1490 static void
   1491 vioif_rx_softint(void *arg)
   1492 {
   1493 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1494 
   1495 	vioif_populate_rx_mbufs(rxq);
   1496 }
   1497 
   1498 /* free all the mbufs; called from if_stop(disable) */
   1499 static void
   1500 vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1501 {
   1502 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1503 	int i;
   1504 
   1505 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1506 		if (rxq->rxq_mbufs[i] == NULL)
   1507 			continue;
   1508 		vioif_free_rx_mbuf(rxq, i);
   1509 	}
   1510 }
   1511 
   1512 
   1513 /*
   1514  * Transmition implementation
   1515  */
   1516 /* actual transmission is done in if_start */
   1517 /* tx interrupt; dequeue and free mbufs */
   1518 /*
   1519  * tx interrupt is actually disabled; this should be called upon
   1520  * tx vq full and watchdog
   1521  */
   1522 static int
   1523 vioif_tx_vq_done(struct virtqueue *vq)
   1524 {
   1525 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1526 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1527 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1528 	struct vioif_txqueue *txq = vq->vq_done_ctx;
   1529 	int r = 0;
   1530 
   1531 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1532 
   1533 	if (txq->txq_stopping)
   1534 		goto out;
   1535 
   1536 	r = vioif_tx_vq_done_locked(vq);
   1537 
   1538 out:
   1539 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1540 	if (r) {
   1541 		if_schedule_deferred_start(ifp);
   1542 
   1543 		KASSERT(txq->txq_deferred_transmit != NULL);
   1544 		softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1545 	}
   1546 	return r;
   1547 }
   1548 
   1549 static int
   1550 vioif_tx_vq_done_locked(struct virtqueue *vq)
   1551 {
   1552 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1553 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1554 	struct vioif_txqueue *txq = vq->vq_done_ctx;
   1555 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1556 	struct mbuf *m;
   1557 	int r = 0;
   1558 	int slot, len;
   1559 
   1560 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1561 
   1562 	while (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) == 0) {
   1563 		r++;
   1564 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1565 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1566 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1567 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1568 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1569 		m = txq->txq_mbufs[slot];
   1570 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot]);
   1571 		txq->txq_mbufs[slot] = NULL;
   1572 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1573 		ifp->if_opackets++;
   1574 		m_freem(m);
   1575 	}
   1576 
   1577 	if (r)
   1578 		ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1579 	return r;
   1580 }
   1581 
   1582 /* free all the mbufs already put on vq; called from if_stop(disable) */
   1583 static void
   1584 vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *txq)
   1585 {
   1586 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1587 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1588 	int i;
   1589 
   1590 	KASSERT(txq->txq_stopping);
   1591 
   1592 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1593 		if (txq->txq_mbufs[i] == NULL)
   1594 			continue;
   1595 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[i]);
   1596 		m_freem(txq->txq_mbufs[i]);
   1597 		txq->txq_mbufs[i] = NULL;
   1598 	}
   1599 }
   1600 
   1601 /*
   1602  * Control vq
   1603  */
   1604 /* issue a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command and wait for completion */
   1605 static void
   1606 vioif_ctrl_acquire(struct vioif_softc *sc)
   1607 {
   1608 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1609 
   1610 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1611 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != FREE)
   1612 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1613 	ctrlq->ctrlq_inuse = INUSE;
   1614 	ctrlq->ctrlq_owner = curlwp;
   1615 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1616 }
   1617 
   1618 static void
   1619 vioif_ctrl_release(struct vioif_softc *sc)
   1620 {
   1621 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1622 
   1623 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_inuse != FREE);
   1624 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_owner == curlwp);
   1625 
   1626 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1627 	ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
   1628 	ctrlq->ctrlq_owner = NULL;
   1629 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1630 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1631 }
   1632 
   1633 static int
   1634 vioif_ctrl_load_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1635     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1636 {
   1637 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1638 	int i, r, loaded;
   1639 
   1640 	loaded = 0;
   1641 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1642 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc),
   1643 		    specs[i].dmamap, specs[i].buf, specs[i].bufsize,
   1644 		    NULL, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1645 		if (r) {
   1646 			aprint_error_dev(sc->sc_dev, "control command dmamap"
   1647 			    " load failed, error code %d\n", r);
   1648 			goto err;
   1649 		}
   1650 		loaded++;
   1651 
   1652 	}
   1653 
   1654 	return r;
   1655 
   1656 err:
   1657 	for (i = 0; i < loaded; i++) {
   1658 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1659 	}
   1660 
   1661 	return r;
   1662 }
   1663 
   1664 static void
   1665 vioif_ctrl_unload_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1666     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1667 {
   1668 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1669 	int i;
   1670 
   1671 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1672 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1673 	}
   1674 }
   1675 
   1676 static int
   1677 vioif_ctrl_send_command(struct vioif_softc *sc, uint8_t class, uint8_t cmd,
   1678     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1679 {
   1680 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1681 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   1682 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1683 	int i, r, slot;
   1684 
   1685 	ctrlq->ctrlq_cmd->class = class;
   1686 	ctrlq->ctrlq_cmd->command = cmd;
   1687 
   1688 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
   1689 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1690 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1691 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap,
   1692 		    0, specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1693 	}
   1694 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
   1695 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1696 
   1697 	r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1698 	if (r != 0)
   1699 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   1700 	r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot, nspecs + 2);
   1701 	if (r != 0)
   1702 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   1703 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, true);
   1704 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1705 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, specs[i].dmamap, true);
   1706 	}
   1707 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_status_dmamap, false);
   1708 	virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, true);
   1709 
   1710 	/* wait for done */
   1711 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1712 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != DONE)
   1713 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1714 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1715 	/* already dequeueued */
   1716 
   1717 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, 0,
   1718 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1719 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1720 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap, 0,
   1721 		    specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1722 	}
   1723 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap, 0,
   1724 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1725 
   1726 	if (ctrlq->ctrlq_status->ack == VIRTIO_NET_OK)
   1727 		r = 0;
   1728 	else {
   1729 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "failed setting rx mode\n");
   1730 		r = EIO;
   1731 	}
   1732 
   1733 	return r;
   1734 }
   1735 
   1736 static int
   1737 vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *sc, int cmd, bool onoff)
   1738 {
   1739 	struct virtio_net_ctrl_rx *rx = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx;
   1740 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   1741 	int r;
   1742 
   1743 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1744 		return ENOTSUP;
   1745 
   1746 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1747 
   1748 	rx->onoff = onoff;
   1749 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx_dmamap;
   1750 	specs[0].buf = rx;
   1751 	specs[0].bufsize = sizeof(*rx);
   1752 
   1753 	r = vioif_ctrl_send_command(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX, cmd,
   1754 	    specs, __arraycount(specs));
   1755 
   1756 	vioif_ctrl_release(sc);
   1757 	return r;
   1758 }
   1759 
   1760 static int
   1761 vioif_set_promisc(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   1762 {
   1763 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC, onoff);
   1764 }
   1765 
   1766 static int
   1767 vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   1768 {
   1769 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI, onoff);
   1770 }
   1771 
   1772 /* issue VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET command and wait for completion */
   1773 static int
   1774 vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   1775 {
   1776 	/* filter already set in ctrlq->ctrlq_mac_tbl */
   1777 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl *mac_tbl_uc, *mac_tbl_mc;
   1778 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[2];
   1779 	int nspecs = __arraycount(specs);
   1780 	int r;
   1781 
   1782 	mac_tbl_uc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_uc;
   1783 	mac_tbl_mc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_mc;
   1784 
   1785 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1786 		return ENOTSUP;
   1787 
   1788 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1789 
   1790 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_uc_dmamap;
   1791 	specs[0].buf = mac_tbl_uc;
   1792 	specs[0].bufsize = sizeof(*mac_tbl_uc)
   1793 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_uc->nentries);
   1794 
   1795 	specs[1].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_mc_dmamap;
   1796 	specs[1].buf = mac_tbl_mc;
   1797 	specs[1].bufsize = sizeof(*mac_tbl_mc)
   1798 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_mc->nentries);
   1799 
   1800 	r = vioif_ctrl_load_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   1801 	if (r != 0)
   1802 		goto out;
   1803 
   1804 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   1805 	    VIRTIO_NET_CTRL_MAC, VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET,
   1806 	    specs, nspecs);
   1807 
   1808 	vioif_ctrl_unload_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   1809 
   1810 out:
   1811 	vioif_ctrl_release(sc);
   1812 
   1813 	return r;
   1814 }
   1815 
   1816 static int
   1817 vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *sc, int nvq_pairs)
   1818 {
   1819 	struct virtio_net_ctrl_mq *mq = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq;
   1820 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   1821 	int r;
   1822 
   1823 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1824 		return ENOTSUP;
   1825 
   1826 	if (nvq_pairs <= 1)
   1827 		return EINVAL;
   1828 
   1829 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1830 
   1831 	mq->virtqueue_pairs = nvq_pairs;
   1832 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq_dmamap;
   1833 	specs[0].buf = mq;
   1834 	specs[0].bufsize = sizeof(*mq);
   1835 
   1836 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   1837 	    VIRTIO_NET_CTRL_MQ, VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET,
   1838 	    specs, __arraycount(specs));
   1839 
   1840 	vioif_ctrl_release(sc);
   1841 
   1842 	return r;
   1843 }
   1844 
   1845 /* ctrl vq interrupt; wake up the command issuer */
   1846 static int
   1847 vioif_ctrl_vq_done(struct virtqueue *vq)
   1848 {
   1849 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1850 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = vq->vq_done_ctx;
   1851 	int r, slot;
   1852 
   1853 	r = virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, NULL);
   1854 	if (r == ENOENT)
   1855 		return 0;
   1856 	virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1857 
   1858 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1859 	ctrlq->ctrlq_inuse = DONE;
   1860 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1861 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1862 
   1863 	return 1;
   1864 }
   1865 
   1866 /*
   1867  * If IFF_PROMISC requested,  set promiscuous
   1868  * If multicast filter small enough (<=MAXENTRIES) set rx filter
   1869  * If large multicast filter exist use ALLMULTI
   1870  */
   1871 /*
   1872  * If setting rx filter fails fall back to ALLMULTI
   1873  * If ALLMULTI fails fall back to PROMISC
   1874  */
   1875 static int
   1876 vioif_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   1877 {
   1878 	struct ethercom *ec = &sc->sc_ethercom;
   1879 	struct ifnet *ifp = &ec->ec_if;
   1880 	struct ether_multi *enm;
   1881 	struct ether_multistep step;
   1882 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1883 	int nentries;
   1884 	int promisc = 0, allmulti = 0, rxfilter = 0;
   1885 	int r;
   1886 
   1887 	if (!sc->sc_has_ctrl) {	/* no ctrl vq; always promisc */
   1888 		ifp->if_flags |= IFF_PROMISC;
   1889 		return 0;
   1890 	}
   1891 
   1892 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC) {
   1893 		promisc = 1;
   1894 		goto set;
   1895 	}
   1896 
   1897 	nentries = -1;
   1898 	ETHER_LOCK(ec);
   1899 	ETHER_FIRST_MULTI(step, ec, enm);
   1900 	while (nentries++, enm != NULL) {
   1901 		if (nentries >= VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES) {
   1902 			allmulti = 1;
   1903 			goto set_unlock;
   1904 		}
   1905 		if (memcmp(enm->enm_addrlo, enm->enm_addrhi, ETHER_ADDR_LEN)) {
   1906 			allmulti = 1;
   1907 			goto set_unlock;
   1908 		}
   1909 		memcpy(ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->macs[nentries],
   1910 		    enm->enm_addrlo, ETHER_ADDR_LEN);
   1911 		ETHER_NEXT_MULTI(step, enm);
   1912 	}
   1913 	rxfilter = 1;
   1914 
   1915 set_unlock:
   1916 	ETHER_UNLOCK(ec);
   1917 
   1918 set:
   1919 	if (rxfilter) {
   1920 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   1921 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = nentries;
   1922 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   1923 		if (r != 0) {
   1924 			rxfilter = 0;
   1925 			allmulti = 1; /* fallback */
   1926 		}
   1927 	} else {
   1928 		/* remove rx filter */
   1929 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   1930 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = 0;
   1931 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   1932 		/* what to do on failure? */
   1933 	}
   1934 	if (allmulti) {
   1935 		r = vioif_set_allmulti(sc, true);
   1936 		if (r != 0) {
   1937 			allmulti = 0;
   1938 			promisc = 1; /* fallback */
   1939 		}
   1940 	} else {
   1941 		r = vioif_set_allmulti(sc, false);
   1942 		/* what to do on failure? */
   1943 	}
   1944 	if (promisc) {
   1945 		r = vioif_set_promisc(sc, true);
   1946 	} else {
   1947 		r = vioif_set_promisc(sc, false);
   1948 	}
   1949 
   1950 	return r;
   1951 }
   1952 
   1953 static bool
   1954 vioif_is_link_up(struct vioif_softc *sc)
   1955 {
   1956 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1957 	uint16_t status;
   1958 
   1959 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_NET_F_STATUS)
   1960 		status = virtio_read_device_config_2(vsc,
   1961 		    VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS);
   1962 	else
   1963 		status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
   1964 
   1965 	return ((status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) != 0);
   1966 }
   1967 
   1968 /* change link status */
   1969 static void
   1970 vioif_update_link_status(struct vioif_softc *sc)
   1971 {
   1972 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1973 	struct vioif_txqueue *txq;
   1974 	bool active, changed;
   1975 	int link, i;
   1976 
   1977 	active = vioif_is_link_up(sc);
   1978 	changed = false;
   1979 
   1980 	if (active) {
   1981 		if (!sc->sc_link_active)
   1982 			changed = true;
   1983 
   1984 		link = LINK_STATE_UP;
   1985 		sc->sc_link_active = true;
   1986 	} else {
   1987 		if (sc->sc_link_active)
   1988 			changed = true;
   1989 
   1990 		link = LINK_STATE_DOWN;
   1991 		sc->sc_link_active = false;
   1992 	}
   1993 
   1994 	if (changed) {
   1995 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1996 			txq = &sc->sc_txq[i];
   1997 
   1998 			mutex_enter(txq->txq_lock);
   1999 			txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
   2000 			mutex_exit(txq->txq_lock);
   2001 		}
   2002 
   2003 		if_link_state_change(ifp, link);
   2004 	}
   2005 }
   2006 
   2007 static int
   2008 vioif_config_change(struct virtio_softc *vsc)
   2009 {
   2010 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   2011 
   2012 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   2013 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2014 #endif
   2015 
   2016 #ifdef VIOIF_SOFTINT_INTR
   2017 	KASSERT(!cpu_intr_p());
   2018 	vioif_update_link_status(sc);
   2019 	vioif_start(ifp);
   2020 #else
   2021 	softint_schedule(sc->sc_ctl_softint);
   2022 #endif
   2023 
   2024 	return 0;
   2025 }
   2026 
   2027 static void
   2028 vioif_ctl_softint(void *arg)
   2029 {
   2030 	struct vioif_softc *sc = arg;
   2031 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2032 
   2033 	vioif_update_link_status(sc);
   2034 	vioif_start(ifp);
   2035 }
   2036 
   2037 MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, if_vioif, "virtio");
   2038 
   2039 #ifdef _MODULE
   2040 #include "ioconf.c"
   2041 #endif
   2042 
   2043 static int
   2044 if_vioif_modcmd(modcmd_t cmd, void *opaque)
   2045 {
   2046 	int error = 0;
   2047 
   2048 #ifdef _MODULE
   2049 	switch (cmd) {
   2050 	case MODULE_CMD_INIT:
   2051 		error = config_init_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2052 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2053 		break;
   2054 	case MODULE_CMD_FINI:
   2055 		error = config_fini_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2056 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2057 		break;
   2058 	default:
   2059 		error = ENOTTY;
   2060 		break;
   2061 	}
   2062 #endif
   2063 
   2064 	return error;
   2065 }
   2066