Home | History | Annotate | Line # | Download | only in pci
if_vioif.c revision 1.54
      1 /*	$NetBSD: if_vioif.c,v 1.54 2020/05/25 07:52:16 yamaguchi Exp $	*/
      2 
      3 /*
      4  * Copyright (c) 2010 Minoura Makoto.
      5  * All rights reserved.
      6  *
      7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      8  * modification, are permitted provided that the following conditions
      9  * are met:
     10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     15  *
     16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
     17  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
     18  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
     19  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
     20  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
     21  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
     22  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
     23  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
     24  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
     25  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     26  */
     27 
     28 #include <sys/cdefs.h>
     29 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: if_vioif.c,v 1.54 2020/05/25 07:52:16 yamaguchi Exp $");
     30 
     31 #ifdef _KERNEL_OPT
     32 #include "opt_net_mpsafe.h"
     33 #endif
     34 
     35 #include <sys/param.h>
     36 #include <sys/systm.h>
     37 #include <sys/kernel.h>
     38 #include <sys/bus.h>
     39 #include <sys/condvar.h>
     40 #include <sys/device.h>
     41 #include <sys/intr.h>
     42 #include <sys/kmem.h>
     43 #include <sys/mbuf.h>
     44 #include <sys/mutex.h>
     45 #include <sys/sockio.h>
     46 #include <sys/cpu.h>
     47 #include <sys/module.h>
     48 #include <sys/pcq.h>
     49 
     50 #include <dev/pci/virtioreg.h>
     51 #include <dev/pci/virtiovar.h>
     52 
     53 #include <net/if.h>
     54 #include <net/if_media.h>
     55 #include <net/if_ether.h>
     56 
     57 #include <net/bpf.h>
     58 
     59 #include "ioconf.h"
     60 
     61 #ifdef NET_MPSAFE
     62 #define VIOIF_MPSAFE	1
     63 #define VIOIF_MULTIQ	1
     64 #endif
     65 
     66 /*
     67  * if_vioifreg.h:
     68  */
     69 /* Configuration registers */
     70 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAC		0 /* 8bit x 6byte */
     71 #define VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS	6 /* 16bit */
     72 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS	8 /* 16bit */
     73 
     74 /* Feature bits */
     75 #define VIRTIO_NET_F_CSUM		__BIT(0)
     76 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM		__BIT(1)
     77 #define VIRTIO_NET_F_MAC		__BIT(5)
     78 #define VIRTIO_NET_F_GSO		__BIT(6)
     79 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4		__BIT(7)
     80 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6		__BIT(8)
     81 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN		__BIT(9)
     82 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO		__BIT(10)
     83 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4		__BIT(11)
     84 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6		__BIT(12)
     85 #define VIRTIO_NET_F_HOST_ECN		__BIT(13)
     86 #define VIRTIO_NET_F_HOST_UFO		__BIT(14)
     87 #define VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF		__BIT(15)
     88 #define VIRTIO_NET_F_STATUS		__BIT(16)
     89 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ		__BIT(17)
     90 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX		__BIT(18)
     91 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN		__BIT(19)
     92 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX_EXTRA	__BIT(20)
     93 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ANNOUNCE	__BIT(21)
     94 #define VIRTIO_NET_F_MQ			__BIT(22)
     95 
     96 #define VIRTIO_NET_FLAG_BITS \
     97 	VIRTIO_COMMON_FLAG_BITS \
     98 	"\x17""MQ" \
     99 	"\x16""GUEST_ANNOUNCE" \
    100 	"\x15""CTRL_RX_EXTRA" \
    101 	"\x14""CTRL_VLAN" \
    102 	"\x13""CTRL_RX" \
    103 	"\x12""CTRL_VQ" \
    104 	"\x11""STATUS" \
    105 	"\x10""MRG_RXBUF" \
    106 	"\x0f""HOST_UFO" \
    107 	"\x0e""HOST_ECN" \
    108 	"\x0d""HOST_TSO6" \
    109 	"\x0c""HOST_TSO4" \
    110 	"\x0b""GUEST_UFO" \
    111 	"\x0a""GUEST_ECN" \
    112 	"\x09""GUEST_TSO6" \
    113 	"\x08""GUEST_TSO4" \
    114 	"\x07""GSO" \
    115 	"\x06""MAC" \
    116 	"\x02""GUEST_CSUM" \
    117 	"\x01""CSUM"
    118 
    119 /* Status */
    120 #define VIRTIO_NET_S_LINK_UP	1
    121 
    122 /* Packet header structure */
    123 struct virtio_net_hdr {
    124 	uint8_t		flags;
    125 	uint8_t		gso_type;
    126 	uint16_t	hdr_len;
    127 	uint16_t	gso_size;
    128 	uint16_t	csum_start;
    129 	uint16_t	csum_offset;
    130 #if 0
    131 	uint16_t	num_buffers; /* if VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF enabled */
    132 #endif
    133 } __packed;
    134 
    135 #define VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM	1 /* flags */
    136 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE		0 /* gso_type */
    137 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4	1 /* gso_type */
    138 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP		3 /* gso_type */
    139 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6	4 /* gso_type */
    140 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN		0x80 /* gso_type, |'ed */
    141 
    142 #define VIRTIO_NET_MAX_GSO_LEN		(65536+ETHER_HDR_LEN)
    143 
    144 /* Control virtqueue */
    145 struct virtio_net_ctrl_cmd {
    146 	uint8_t	class;
    147 	uint8_t	command;
    148 } __packed;
    149 #define VIRTIO_NET_CTRL_RX		0
    150 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC	0
    151 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI	1
    152 
    153 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC		1
    154 # define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET	0
    155 
    156 #define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN		2
    157 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_ADD	0
    158 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_DEL	1
    159 
    160 #define VIRTIO_NET_CTRL_MQ			4
    161 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET	0
    162 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MIN	1
    163 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX	0x8000
    164 
    165 struct virtio_net_ctrl_status {
    166 	uint8_t	ack;
    167 } __packed;
    168 #define VIRTIO_NET_OK			0
    169 #define VIRTIO_NET_ERR			1
    170 
    171 struct virtio_net_ctrl_rx {
    172 	uint8_t	onoff;
    173 } __packed;
    174 
    175 struct virtio_net_ctrl_mac_tbl {
    176 	uint32_t nentries;
    177 	uint8_t macs[][ETHER_ADDR_LEN];
    178 } __packed;
    179 
    180 struct virtio_net_ctrl_vlan {
    181 	uint16_t id;
    182 } __packed;
    183 
    184 struct virtio_net_ctrl_mq {
    185 	uint16_t virtqueue_pairs;
    186 } __packed;
    187 
    188 struct vioif_ctrl_cmdspec {
    189 	bus_dmamap_t	dmamap;
    190 	void		*buf;
    191 	bus_size_t	bufsize;
    192 };
    193 
    194 /*
    195  * if_vioifvar.h:
    196  */
    197 
    198 /*
    199  * Locking notes:
    200  * + a field in vioif_txqueue is protected by txq_lock (a spin mutex), and
    201  *   a filds in vioif_rxqueue is protected by rxq_lock (a spin mutex).
    202  *      - more than one lock cannot be held at onece
    203  * + ctrlq_inuse is protected by ctrlq_wait_lock.
    204  *      - other fields in vioif_ctrlqueue are protected by ctrlq_inuse
    205  *      - txq_lock or rxq_lock cannot be held along with ctrlq_wait_lock
    206  */
    207 
    208 struct vioif_txqueue {
    209 	kmutex_t		*txq_lock;	/* lock for tx operations */
    210 
    211 	struct virtqueue	*txq_vq;
    212 	bool			txq_stopping;
    213 	bool			txq_link_active;
    214 	pcq_t			*txq_intrq;
    215 
    216 	struct virtio_net_hdr	*txq_hdrs;
    217 	bus_dmamap_t		*txq_hdr_dmamaps;
    218 
    219 	struct mbuf		**txq_mbufs;
    220 	bus_dmamap_t		*txq_dmamaps;
    221 
    222 	void			*txq_deferred_transmit;
    223 };
    224 
    225 struct vioif_rxqueue {
    226 	kmutex_t		*rxq_lock;	/* lock for rx operations */
    227 
    228 	struct virtqueue	*rxq_vq;
    229 	bool			rxq_stopping;
    230 
    231 	struct virtio_net_hdr	*rxq_hdrs;
    232 	bus_dmamap_t		*rxq_hdr_dmamaps;
    233 
    234 	struct mbuf		**rxq_mbufs;
    235 	bus_dmamap_t		*rxq_dmamaps;
    236 
    237 	void			*rxq_softint;
    238 };
    239 
    240 struct vioif_ctrlqueue {
    241 	struct virtqueue		*ctrlq_vq;
    242 	enum {
    243 		FREE, INUSE, DONE
    244 	}				ctrlq_inuse;
    245 	kcondvar_t			ctrlq_wait;
    246 	kmutex_t			ctrlq_wait_lock;
    247 	struct lwp			*ctrlq_owner;
    248 
    249 	struct virtio_net_ctrl_cmd	*ctrlq_cmd;
    250 	struct virtio_net_ctrl_status	*ctrlq_status;
    251 	struct virtio_net_ctrl_rx	*ctrlq_rx;
    252 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_uc;
    253 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_mc;
    254 	struct virtio_net_ctrl_mq	*ctrlq_mq;
    255 
    256 	bus_dmamap_t			ctrlq_cmd_dmamap;
    257 	bus_dmamap_t			ctrlq_status_dmamap;
    258 	bus_dmamap_t			ctrlq_rx_dmamap;
    259 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_uc_dmamap;
    260 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_mc_dmamap;
    261 	bus_dmamap_t			ctrlq_mq_dmamap;
    262 };
    263 
    264 struct vioif_softc {
    265 	device_t		sc_dev;
    266 
    267 	struct virtio_softc	*sc_virtio;
    268 	struct virtqueue	*sc_vqs;
    269 
    270 	int			sc_max_nvq_pairs;
    271 	int			sc_req_nvq_pairs;
    272 	int			sc_act_nvq_pairs;
    273 
    274 	uint8_t			sc_mac[ETHER_ADDR_LEN];
    275 	struct ethercom		sc_ethercom;
    276 	short			sc_deferred_init_done;
    277 	bool			sc_link_active;
    278 
    279 	struct vioif_txqueue	*sc_txq;
    280 	struct vioif_rxqueue	*sc_rxq;
    281 
    282 	bool			sc_has_ctrl;
    283 	struct vioif_ctrlqueue	sc_ctrlq;
    284 
    285 	bus_dma_segment_t	sc_hdr_segs[1];
    286 	void			*sc_dmamem;
    287 	void			*sc_kmem;
    288 
    289 	void			*sc_ctl_softint;
    290 };
    291 #define VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS		(16) /* XXX */
    292 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES	(64) /* XXX */
    293 
    294 /* cfattach interface functions */
    295 static int	vioif_match(device_t, cfdata_t, void *);
    296 static void	vioif_attach(device_t, device_t, void *);
    297 static void	vioif_deferred_init(device_t);
    298 
    299 /* ifnet interface functions */
    300 static int	vioif_init(struct ifnet *);
    301 static void	vioif_stop(struct ifnet *, int);
    302 static void	vioif_start(struct ifnet *);
    303 static void	vioif_start_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    304 static int	vioif_transmit(struct ifnet *, struct mbuf *);
    305 static void	vioif_transmit_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    306 static int	vioif_ioctl(struct ifnet *, u_long, void *);
    307 static void	vioif_watchdog(struct ifnet *);
    308 
    309 /* rx */
    310 static int	vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    311 static void	vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    312 static void	vioif_populate_rx_mbufs(struct vioif_rxqueue *);
    313 static void	vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *);
    314 static int	vioif_rx_deq(struct vioif_rxqueue *);
    315 static int	vioif_rx_deq_locked(struct vioif_rxqueue *);
    316 static int	vioif_rx_intr(void *);
    317 static void	vioif_rx_softint(void *);
    318 static void	vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *);
    319 
    320 /* tx */
    321 static int	vioif_tx_intr(void *);
    322 static int	vioif_tx_deq_locked(struct virtqueue *);
    323 static void	vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *);
    324 static void	vioif_deferred_transmit(void *);
    325 
    326 /* other control */
    327 static bool	vioif_is_link_up(struct vioif_softc *);
    328 static void	vioif_update_link_status(struct vioif_softc *);
    329 static int	vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *, int, bool);
    330 static int	vioif_set_promisc(struct vioif_softc *, bool);
    331 static int	vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *, bool);
    332 static int	vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *);
    333 static int	vioif_rx_filter(struct vioif_softc *);
    334 static int	vioif_ctrl_intr(void *);
    335 static int	vioif_config_change(struct virtio_softc *);
    336 static void	vioif_ctl_softint(void *);
    337 static int	vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *, int);
    338 static void	vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    339 static void	vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    340 
    341 CFATTACH_DECL_NEW(vioif, sizeof(struct vioif_softc),
    342 		  vioif_match, vioif_attach, NULL, NULL);
    343 
    344 static int
    345 vioif_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
    346 {
    347 	struct virtio_attach_args *va = aux;
    348 
    349 	if (va->sc_childdevid == PCI_PRODUCT_VIRTIO_NETWORK)
    350 		return 1;
    351 
    352 	return 0;
    353 }
    354 
    355 static void
    356 vioif_alloc_queues(struct vioif_softc *sc)
    357 {
    358 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    359 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    360 	int i;
    361 
    362 	KASSERT(nvq_pairs <= VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX);
    363 
    364 	sc->sc_rxq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs,
    365 	    KM_SLEEP);
    366 	sc->sc_txq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs,
    367 	    KM_SLEEP);
    368 
    369 	if (sc->sc_has_ctrl)
    370 		nvqs++;
    371 
    372 	sc->sc_vqs = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs, KM_SLEEP);
    373 	nvqs = 0;
    374 	for (i = 0; i < nvq_pairs; i++) {
    375 		sc->sc_rxq[i].rxq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    376 		sc->sc_txq[i].txq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    377 	}
    378 
    379 	if (sc->sc_has_ctrl)
    380 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    381 }
    382 
    383 static void
    384 vioif_free_queues(struct vioif_softc *sc)
    385 {
    386 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    387 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    388 
    389 	if (sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq)
    390 		nvqs++;
    391 
    392 	if (sc->sc_txq) {
    393 		kmem_free(sc->sc_txq, sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs);
    394 		sc->sc_txq = NULL;
    395 	}
    396 
    397 	if (sc->sc_rxq) {
    398 		kmem_free(sc->sc_rxq, sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs);
    399 		sc->sc_rxq = NULL;
    400 	}
    401 
    402 	if (sc->sc_vqs) {
    403 		kmem_free(sc->sc_vqs, sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs);
    404 		sc->sc_vqs = NULL;
    405 	}
    406 }
    407 
    408 /* allocate memory */
    409 /*
    410  * dma memory is used for:
    411  *   rxq_hdrs[slot]:	 metadata array for received frames (READ)
    412  *   txq_hdrs[slot]:	 metadata array for frames to be sent (WRITE)
    413  *   ctrlq_cmd:		 command to be sent via ctrl vq (WRITE)
    414  *   ctrlq_status:	 return value for a command via ctrl vq (READ)
    415  *   ctrlq_rx:		 parameter for a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command
    416  *			 (WRITE)
    417  *   ctrlq_mac_tbl_uc:	 unicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    418  *			 class command (WRITE)
    419  *   ctrlq_mac_tbl_mc:	 multicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    420  *			 class command (WRITE)
    421  * ctrlq_* structures are allocated only one each; they are protected by
    422  * ctrlq_inuse variable and ctrlq_wait condvar.
    423  */
    424 /*
    425  * dynamically allocated memory is used for:
    426  *   rxq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_rx_hdrs[slot]
    427  *   txq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_tx_hdrs[slot]
    428  *   rxq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for received payload
    429  *   txq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for sent payload
    430  *   rxq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for received frames
    431  *   txq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for sent frames
    432  */
    433 static int
    434 vioif_alloc_mems(struct vioif_softc *sc)
    435 {
    436 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    437 	struct vioif_txqueue *txq;
    438 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    439 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    440 	int allocsize, allocsize2, r, rsegs, i, qid;
    441 	void *vaddr;
    442 	intptr_t p;
    443 
    444 	allocsize = 0;
    445 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    446 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    447 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    448 
    449 		allocsize +=
    450 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * rxq->rxq_vq->vq_num;
    451 		allocsize +=
    452 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * txq->txq_vq->vq_num;
    453 	}
    454 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    455 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd) * 1;
    456 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_status) * 1;
    457 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_rx) * 1;
    458 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    459 		    + sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    460 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES;
    461 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mq) * 1;
    462 	}
    463 	r = bus_dmamem_alloc(virtio_dmat(vsc), allocsize, 0, 0,
    464 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, &rsegs, BUS_DMA_NOWAIT);
    465 	if (r != 0) {
    466 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    467 		    "DMA memory allocation failed, size %d, "
    468 		    "error code %d\n", allocsize, r);
    469 		goto err_none;
    470 	}
    471 	r = bus_dmamem_map(virtio_dmat(vsc),
    472 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, allocsize, &vaddr, BUS_DMA_NOWAIT);
    473 	if (r != 0) {
    474 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    475 		    "DMA memory map failed, error code %d\n", r);
    476 		goto err_dmamem_alloc;
    477 	}
    478 
    479 #define P(p, p0, p0size)	do { p0 = (void *) p;		\
    480 				     p += p0size; } while (0)
    481 	memset(vaddr, 0, allocsize);
    482 	sc->sc_dmamem = vaddr;
    483 	p = (intptr_t) vaddr;
    484 
    485 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    486 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    487 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    488 
    489 		P(p, rxq->rxq_hdrs,
    490 		    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]) * rxq->rxq_vq->vq_num);
    491 		P(p, txq->txq_hdrs,
    492 		    sizeof(txq->txq_hdrs[0]) * txq->txq_vq->vq_num);
    493 	}
    494 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    495 		P(p, ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd));
    496 		P(p, ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status));
    497 		P(p, ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx));
    498 		P(p, ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc));
    499 		P(p, ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    500 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES);
    501 		P(p, ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq));
    502 	}
    503 
    504 	allocsize2 = 0;
    505 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    506 		int rxqsize, txqsize;
    507 
    508 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    509 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    510 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    511 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    512 
    513 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize;
    514 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize;
    515 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize;
    516 
    517 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize;
    518 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize;
    519 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize;
    520 	}
    521 	vaddr = kmem_zalloc(allocsize2, KM_SLEEP);
    522 	sc->sc_kmem = vaddr;
    523 	p = (intptr_t) vaddr;
    524 
    525 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    526 		int rxqsize, txqsize;
    527 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    528 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    529 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    530 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    531 
    532 		P(p, rxq->rxq_hdr_dmamaps,
    533 		    sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize);
    534 		P(p, txq->txq_hdr_dmamaps,
    535 		    sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize);
    536 		P(p, rxq->rxq_dmamaps, sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize);
    537 		P(p, txq->txq_dmamaps, sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize);
    538 		P(p, rxq->rxq_mbufs, sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize);
    539 		P(p, txq->txq_mbufs, sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize);
    540 	}
    541 #undef P
    542 
    543 #define C(map, size, nsegs, usage)					      \
    544 	do {								      \
    545 		r = bus_dmamap_create(virtio_dmat(vsc), size, nsegs, size, 0, \
    546 		    BUS_DMA_NOWAIT | BUS_DMA_ALLOCNOW,			      \
    547 		    &map);						      \
    548 		if (r != 0) {						      \
    549 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,			      \
    550 			    usage " dmamap creation failed, "		      \
    551 			    "error code %d\n", r);			      \
    552 			goto err_reqs;					      \
    553 		}							      \
    554 	} while (0)
    555 #define C_L(map, buf, size, nsegs, rw, usage)				\
    556 	C(map, size, nsegs, usage);					\
    557 	do {								\
    558 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc), map,		\
    559 				    buf, size, NULL,			\
    560 				    rw | BUS_DMA_NOWAIT);		\
    561 		if (r != 0) {						\
    562 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,			\
    563 			    usage " dmamap load failed, "		\
    564 			    "error code %d\n", r);			\
    565 			goto err_reqs;					\
    566 		}							\
    567 	} while (0)
    568 
    569 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    570 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    571 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    572 
    573 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    574 			C_L(rxq->rxq_hdr_dmamaps[i], &rxq->rxq_hdrs[i],
    575 			    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]), 1,
    576 			    BUS_DMA_READ, "rx header");
    577 			C(rxq->rxq_dmamaps[i], MCLBYTES, 1, "rx payload");
    578 		}
    579 
    580 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    581 			C_L(txq->txq_hdr_dmamaps[i], &txq->txq_hdrs[i],
    582 			    sizeof(txq->txq_hdrs[0]), 1,
    583 			    BUS_DMA_READ, "tx header");
    584 			C(txq->txq_dmamaps[i], ETHER_MAX_LEN,
    585 			    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS, "tx payload");
    586 		}
    587 	}
    588 
    589 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    590 		/* control vq class & command */
    591 		C_L(ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
    592 		    ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd), 1,
    593 		    BUS_DMA_WRITE, "control command");
    594 		C_L(ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
    595 		    ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status), 1,
    596 		    BUS_DMA_READ, "control status");
    597 
    598 		/* control vq rx mode command parameter */
    599 		C_L(ctrlq->ctrlq_rx_dmamap,
    600 		    ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx), 1,
    601 		    BUS_DMA_WRITE, "rx mode control command");
    602 
    603 		/* multiqueue set command */
    604 		C_L(ctrlq->ctrlq_mq_dmamap,
    605 		    ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq), 1,
    606 		    BUS_DMA_WRITE, "multiqueue set command");
    607 
    608 		/* control vq MAC filter table for unicast */
    609 		/* do not load now since its length is variable */
    610 		C(ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap,
    611 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc) + 0, 1,
    612 		    "unicast MAC address filter command");
    613 
    614 		/* control vq MAC filter table for multicast */
    615 		C(ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap,
    616 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    617 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES, 1,
    618 		    "multicast MAC address filter command");
    619 	}
    620 #undef C_L
    621 #undef C
    622 
    623 	return 0;
    624 
    625 err_reqs:
    626 #define D(map)								\
    627 	do {								\
    628 		if (map) {						\
    629 			bus_dmamap_destroy(virtio_dmat(vsc), map);	\
    630 			map = NULL;					\
    631 		}							\
    632 	} while (0)
    633 	D(ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap);
    634 	D(ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap);
    635 	D(ctrlq->ctrlq_rx_dmamap);
    636 	D(ctrlq->ctrlq_status_dmamap);
    637 	D(ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap);
    638 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    639 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    640 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    641 
    642 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    643 			D(txq->txq_dmamaps[i]);
    644 			D(txq->txq_hdr_dmamaps[i]);
    645 		}
    646 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    647 			D(rxq->rxq_dmamaps[i]);
    648 			D(rxq->rxq_hdr_dmamaps[i]);
    649 		}
    650 	}
    651 #undef D
    652 	if (sc->sc_kmem) {
    653 		kmem_free(sc->sc_kmem, allocsize2);
    654 		sc->sc_kmem = NULL;
    655 	}
    656 	bus_dmamem_unmap(virtio_dmat(vsc), sc->sc_dmamem, allocsize);
    657 err_dmamem_alloc:
    658 	bus_dmamem_free(virtio_dmat(vsc), &sc->sc_hdr_segs[0], 1);
    659 err_none:
    660 	return -1;
    661 }
    662 
    663 static void
    664 vioif_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    665 {
    666 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    667 	struct virtio_softc *vsc = device_private(parent);
    668 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    669 	struct vioif_txqueue *txq;
    670 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    671 	uint32_t features, req_features;
    672 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    673 	u_int softint_flags;
    674 	int r, i, nvqs=0, req_flags;
    675 
    676 	if (virtio_child(vsc) != NULL) {
    677 		aprint_normal(": child already attached for %s; "
    678 		    "something wrong...\n", device_xname(parent));
    679 		return;
    680 	}
    681 
    682 	sc->sc_dev = self;
    683 	sc->sc_virtio = vsc;
    684 	sc->sc_link_active = false;
    685 
    686 	sc->sc_max_nvq_pairs = 1;
    687 	sc->sc_req_nvq_pairs = 1;
    688 	sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
    689 
    690 	req_flags = 0;
    691 
    692 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    693 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MPSAFE;
    694 #endif
    695 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MSIX;
    696 
    697 	req_features =
    698 	    VIRTIO_NET_F_MAC | VIRTIO_NET_F_STATUS | VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ |
    699 	    VIRTIO_NET_F_CTRL_RX | VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY;
    700 #ifdef VIOIF_MULTIQ
    701 	req_features |= VIRTIO_NET_F_MQ;
    702 #endif
    703 	virtio_child_attach_start(vsc, self, IPL_NET, NULL,
    704 	    vioif_config_change, virtio_vq_intrhand, req_flags,
    705 	    req_features, VIRTIO_NET_FLAG_BITS);
    706 
    707 	features = virtio_features(vsc);
    708 
    709 	if (features & VIRTIO_NET_F_MAC) {
    710 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    711 			sc->sc_mac[i] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    712 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i);
    713 		}
    714 	} else {
    715 		/* code stolen from sys/net/if_tap.c */
    716 		struct timeval tv;
    717 		uint32_t ui;
    718 		getmicrouptime(&tv);
    719 		ui = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0xffffff;
    720 		memcpy(sc->sc_mac+3, (uint8_t *)&ui, 3);
    721 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    722 			virtio_write_device_config_1(vsc,
    723 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i, sc->sc_mac[i]);
    724 		}
    725 	}
    726 
    727 	aprint_normal_dev(self, "Ethernet address %s\n",
    728 	    ether_sprintf(sc->sc_mac));
    729 
    730 	if ((features & VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) &&
    731 	    (features & VIRTIO_NET_F_CTRL_RX)) {
    732 		sc->sc_has_ctrl = true;
    733 
    734 		cv_init(&ctrlq->ctrlq_wait, "ctrl_vq");
    735 		mutex_init(&ctrlq->ctrlq_wait_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    736 		ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
    737 	} else {
    738 		sc->sc_has_ctrl = false;
    739 	}
    740 
    741 	if (sc->sc_has_ctrl && (features & VIRTIO_NET_F_MQ)) {
    742 		sc->sc_max_nvq_pairs = virtio_read_device_config_2(vsc,
    743 		    VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS);
    744 
    745 		if (sc->sc_max_nvq_pairs > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX)
    746 			goto err;
    747 
    748 		/* Limit the number of queue pairs to use */
    749 		sc->sc_req_nvq_pairs = MIN(sc->sc_max_nvq_pairs, ncpu);
    750 	}
    751 
    752 	vioif_alloc_queues(sc);
    753 	virtio_child_attach_set_vqs(vsc, sc->sc_vqs, sc->sc_req_nvq_pairs);
    754 
    755 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    756 	softint_flags = SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE;
    757 #else
    758 	softint_flags = SOFTINT_NET;
    759 #endif
    760 
    761 	/*
    762 	 * Allocating a virtqueues
    763 	 */
    764 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    765 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    766 		txq = &sc->sc_txq[i];
    767 		char qname[32];
    768 
    769 		rxq->rxq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    770 
    771 		rxq->rxq_softint = softint_establish(softint_flags,
    772 		    vioif_rx_softint, rxq);
    773 		if (rxq->rxq_softint == NULL) {
    774 			aprint_error_dev(self, "cannot establish rx softint\n");
    775 			goto err;
    776 		}
    777 		snprintf(qname, sizeof(qname), "rx%d", i);
    778 		r = virtio_alloc_vq(vsc, rxq->rxq_vq, nvqs,
    779 		    MCLBYTES+sizeof(struct virtio_net_hdr), nvqs, qname);
    780 		if (r != 0)
    781 			goto err;
    782 		nvqs++;
    783 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand = vioif_rx_intr;
    784 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)rxq;
    785 		rxq->rxq_stopping = true;
    786 
    787 		txq->txq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    788 		txq->txq_deferred_transmit = softint_establish(softint_flags,
    789 		    vioif_deferred_transmit, txq);
    790 		if (txq->txq_deferred_transmit == NULL) {
    791 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    792 			goto err;
    793 		}
    794 		snprintf(qname, sizeof(qname), "tx%d", i);
    795 		r = virtio_alloc_vq(vsc, txq->txq_vq, nvqs,
    796 		    sizeof(struct virtio_net_hdr)
    797 		    + (ETHER_MAX_LEN - ETHER_HDR_LEN),
    798 		    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS + 1, qname);
    799 		if (r != 0)
    800 			goto err;
    801 		nvqs++;
    802 		txq->txq_vq->vq_intrhand = vioif_tx_intr;
    803 		txq->txq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)txq;
    804 		txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
    805 		txq->txq_stopping = false;
    806 		txq->txq_intrq = pcq_create(txq->txq_vq->vq_num, KM_SLEEP);
    807 	}
    808 
    809 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    810 		/*
    811 		 * Allocating a virtqueue for control channel
    812 		 */
    813 		r = virtio_alloc_vq(vsc, ctrlq->ctrlq_vq, nvqs,
    814 		    NBPG, 1, "control");
    815 		if (r != 0) {
    816 			aprint_error_dev(self, "failed to allocate "
    817 			    "a virtqueue for control channel, error code %d\n",
    818 			    r);
    819 
    820 			sc->sc_has_ctrl = false;
    821 			cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    822 			mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    823 		} else {
    824 			nvqs++;
    825 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand = vioif_ctrl_intr;
    826 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand_arg = (void *) ctrlq;
    827 		}
    828 	}
    829 
    830 	sc->sc_ctl_softint = softint_establish(softint_flags,
    831 	    vioif_ctl_softint, sc);
    832 	if (sc->sc_ctl_softint == NULL) {
    833 		aprint_error_dev(self, "cannot establish ctl softint\n");
    834 		goto err;
    835 	}
    836 
    837 	if (vioif_alloc_mems(sc) < 0)
    838 		goto err;
    839 
    840 	if (virtio_child_attach_finish(vsc) != 0)
    841 		goto err;
    842 
    843 	strlcpy(ifp->if_xname, device_xname(self), IFNAMSIZ);
    844 	ifp->if_softc = sc;
    845 	ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
    846 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    847 	ifp->if_extflags = IFEF_MPSAFE;
    848 #endif
    849 	ifp->if_start = vioif_start;
    850 	if (sc->sc_req_nvq_pairs > 1)
    851 		ifp->if_transmit = vioif_transmit;
    852 	ifp->if_ioctl = vioif_ioctl;
    853 	ifp->if_init = vioif_init;
    854 	ifp->if_stop = vioif_stop;
    855 	ifp->if_capabilities = 0;
    856 	ifp->if_watchdog = vioif_watchdog;
    857 	txq = &sc->sc_txq[0];
    858 	IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, MAX(txq->txq_vq->vq_num, IFQ_MAXLEN));
    859 	IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
    860 
    861 	sc->sc_ethercom.ec_capabilities |= ETHERCAP_VLAN_MTU;
    862 
    863 	if_attach(ifp);
    864 	if_deferred_start_init(ifp, NULL);
    865 	ether_ifattach(ifp, sc->sc_mac);
    866 
    867 	return;
    868 
    869 err:
    870 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    871 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    872 		txq = &sc->sc_txq[i];
    873 
    874 		if (rxq->rxq_lock) {
    875 			mutex_obj_free(rxq->rxq_lock);
    876 			rxq->rxq_lock = NULL;
    877 		}
    878 
    879 		if (rxq->rxq_softint) {
    880 			softint_disestablish(rxq->rxq_softint);
    881 			rxq->rxq_softint = NULL;
    882 		}
    883 
    884 		if (txq->txq_lock) {
    885 			mutex_obj_free(txq->txq_lock);
    886 			txq->txq_lock = NULL;
    887 		}
    888 
    889 		if (txq->txq_deferred_transmit) {
    890 			softint_disestablish(txq->txq_deferred_transmit);
    891 			txq->txq_deferred_transmit = NULL;
    892 		}
    893 
    894 		if (txq->txq_intrq) {
    895 			pcq_destroy(txq->txq_intrq);
    896 			txq->txq_intrq = NULL;
    897 		}
    898 	}
    899 
    900 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    901 		cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    902 		mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    903 	}
    904 
    905 	while (nvqs > 0)
    906 		virtio_free_vq(vsc, &sc->sc_vqs[--nvqs]);
    907 
    908 	vioif_free_queues(sc);
    909 
    910 	virtio_child_attach_failed(vsc);
    911 	return;
    912 }
    913 
    914 /* we need interrupts to make promiscuous mode off */
    915 static void
    916 vioif_deferred_init(device_t self)
    917 {
    918 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    919 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    920 	int r;
    921 
    922 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC)
    923 		return;
    924 
    925 	r =  vioif_set_promisc(sc, false);
    926 	if (r != 0)
    927 		aprint_error_dev(self, "resetting promisc mode failed, "
    928 		    "error code %d\n", r);
    929 }
    930 
    931 static void
    932 vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
    933 {
    934 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    935 	struct vioif_txqueue *txq;
    936 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    937 	int i;
    938 
    939 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
    940 		txq = &sc->sc_txq[i];
    941 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    942 
    943 		virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
    944 		virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
    945 	}
    946 }
    947 
    948 static void
    949 vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
    950 {
    951 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    952 	struct vioif_txqueue *txq;
    953 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    954 	int i;
    955 
    956 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
    957 		txq = &sc->sc_txq[i];
    958 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    959 
    960 		virtio_stop_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
    961 		virtio_stop_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
    962 	}
    963 }
    964 
    965 /*
    966  * Interface functions for ifnet
    967  */
    968 static int
    969 vioif_init(struct ifnet *ifp)
    970 {
    971 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
    972 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    973 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    974 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    975 	int r, i;
    976 
    977 	vioif_stop(ifp, 0);
    978 
    979 	virtio_reinit_start(vsc);
    980 	virtio_negotiate_features(vsc, virtio_features(vsc));
    981 
    982 	for (i = 0; i < sc->sc_req_nvq_pairs; i++) {
    983 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    984 
    985 		/* Have to set false before vioif_populate_rx_mbufs */
    986 		rxq->rxq_stopping = false;
    987 		vioif_populate_rx_mbufs(rxq);
    988 	}
    989 
    990 	virtio_reinit_end(vsc);
    991 
    992 	if (sc->sc_has_ctrl)
    993 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
    994 
    995 	r = vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(sc, sc->sc_req_nvq_pairs);
    996 	if (r == 0)
    997 		sc->sc_act_nvq_pairs = sc->sc_req_nvq_pairs;
    998 	else
    999 		sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
   1000 
   1001 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1002 		sc->sc_txq[i].txq_stopping = false;
   1003 
   1004 	vioif_enable_interrupt_vqpairs(sc);
   1005 
   1006 	if (!sc->sc_deferred_init_done) {
   1007 		sc->sc_deferred_init_done = 1;
   1008 		if (sc->sc_has_ctrl)
   1009 			vioif_deferred_init(sc->sc_dev);
   1010 	}
   1011 
   1012 	vioif_update_link_status(sc);
   1013 	ifp->if_flags |= IFF_RUNNING;
   1014 	ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1015 	vioif_rx_filter(sc);
   1016 
   1017 	return 0;
   1018 }
   1019 
   1020 static void
   1021 vioif_stop(struct ifnet *ifp, int disable)
   1022 {
   1023 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1024 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1025 	struct vioif_txqueue *txq;
   1026 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1027 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1028 	int i;
   1029 
   1030 	/* Take the locks to ensure that ongoing TX/RX finish */
   1031 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1032 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1033 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1034 
   1035 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1036 		txq->txq_stopping = true;
   1037 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1038 
   1039 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1040 		rxq->rxq_stopping = true;
   1041 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1042 	}
   1043 
   1044 	/* disable interrupts */
   1045 	vioif_disable_interrupt_vqpairs(sc);
   1046 
   1047 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1048 		virtio_stop_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1049 
   1050 	/* only way to stop I/O and DMA is resetting... */
   1051 	virtio_reset(vsc);
   1052 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1053 		vioif_rx_deq(&sc->sc_rxq[i]);
   1054 
   1055 	ifp->if_flags &= ~(IFF_RUNNING | IFF_OACTIVE);
   1056 	sc->sc_link_active = false;
   1057 
   1058 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1059 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1060 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1061 
   1062 		txq->txq_link_active = false;
   1063 
   1064 		if (disable)
   1065 			vioif_rx_drain(rxq);
   1066 
   1067 		vioif_tx_drain(txq);
   1068 	}
   1069 }
   1070 
   1071 static void
   1072 vioif_send_common_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq,
   1073     bool is_transmit)
   1074 {
   1075 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1076 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1077 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1078 	struct mbuf *m;
   1079 	int queued = 0;
   1080 
   1081 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1082 
   1083 	if ((ifp->if_flags & IFF_RUNNING) == 0)
   1084 		return;
   1085 
   1086 	if (!txq->txq_link_active || txq->txq_stopping)
   1087 		return;
   1088 
   1089 	if ((ifp->if_flags & IFF_OACTIVE) != 0 && !is_transmit)
   1090 		return;
   1091 
   1092 	for (;;) {
   1093 		int slot, r;
   1094 
   1095 		if (is_transmit)
   1096 			m = pcq_get(txq->txq_intrq);
   1097 		else
   1098 			IFQ_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
   1099 
   1100 		if (m == NULL)
   1101 			break;
   1102 
   1103 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1104 		if (r == EAGAIN) {
   1105 			ifp->if_flags |= IFF_OACTIVE;
   1106 			m_freem(m);
   1107 			break;
   1108 		}
   1109 		if (r != 0)
   1110 			panic("enqueue_prep for a tx buffer");
   1111 
   1112 		r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1113 		    txq->txq_dmamaps[slot], m, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1114 		if (r != 0) {
   1115 			/* maybe just too fragmented */
   1116 			struct mbuf *newm;
   1117 
   1118 			newm = m_defrag(m, M_NOWAIT);
   1119 			if (newm == NULL) {
   1120 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1121 				    "m_defrag() failed\n");
   1122 				goto skip;
   1123 			}
   1124 
   1125 			m = newm;
   1126 			r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1127 			    txq->txq_dmamaps[slot], m,
   1128 			    BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1129 			if (r != 0) {
   1130 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1131 				    "tx dmamap load failed, error code %d\n",
   1132 				    r);
   1133 skip:
   1134 				m_freem(m);
   1135 				virtio_enqueue_abort(vsc, vq, slot);
   1136 				continue;
   1137 			}
   1138 		}
   1139 
   1140 		/* This should actually never fail */
   1141 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1142 					txq->txq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1143 		if (r != 0) {
   1144 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1145 			    "virtio_enqueue_reserve failed, error code %d\n",
   1146 			    r);
   1147 			bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc),
   1148 					  txq->txq_dmamaps[slot]);
   1149 			/* slot already freed by virtio_enqueue_reserve */
   1150 			m_freem(m);
   1151 			continue;
   1152 		}
   1153 
   1154 		txq->txq_mbufs[slot] = m;
   1155 
   1156 		memset(&txq->txq_hdrs[slot], 0, sizeof(struct virtio_net_hdr));
   1157 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1158 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1159 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1160 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1161 		    0, txq->txq_hdr_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1162 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1163 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_hdr_dmamaps[slot], true);
   1164 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_dmamaps[slot], true);
   1165 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1166 
   1167 		queued++;
   1168 		bpf_mtap(ifp, m, BPF_D_OUT);
   1169 	}
   1170 
   1171 	if (queued > 0) {
   1172 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1173 		ifp->if_timer = 5;
   1174 	}
   1175 }
   1176 
   1177 static void
   1178 vioif_start_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1179 {
   1180 
   1181 	/*
   1182 	 * ifp->if_obytes and ifp->if_omcasts are added in if_transmit()@if.c.
   1183 	 */
   1184 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, false);
   1185 
   1186 }
   1187 
   1188 static void
   1189 vioif_start(struct ifnet *ifp)
   1190 {
   1191 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1192 	struct vioif_txqueue *txq = &sc->sc_txq[0];
   1193 
   1194 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1195 	KASSERT(if_is_mpsafe(ifp));
   1196 #endif
   1197 
   1198 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1199 	if (!txq->txq_stopping)
   1200 		vioif_start_locked(ifp, txq);
   1201 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1202 }
   1203 
   1204 static inline int
   1205 vioif_select_txqueue(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1206 {
   1207 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1208 	u_int cpuid = cpu_index(curcpu());
   1209 
   1210 	return cpuid % sc->sc_act_nvq_pairs;
   1211 }
   1212 
   1213 static void
   1214 vioif_transmit_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1215 {
   1216 
   1217 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1218 }
   1219 
   1220 static int
   1221 vioif_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1222 {
   1223 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1224 	struct vioif_txqueue *txq;
   1225 	int qid;
   1226 
   1227 	qid = vioif_select_txqueue(ifp, m);
   1228 	txq = &sc->sc_txq[qid];
   1229 
   1230 	if (__predict_false(!pcq_put(txq->txq_intrq, m))) {
   1231 		m_freem(m);
   1232 		return ENOBUFS;
   1233 	}
   1234 
   1235 	net_stat_ref_t nsr = IF_STAT_GETREF(ifp);
   1236 	if_statadd_ref(nsr, if_obytes, m->m_pkthdr.len);
   1237 	if (m->m_flags & M_MCAST)
   1238 		if_statinc_ref(nsr, if_omcasts);
   1239 	IF_STAT_PUTREF(ifp);
   1240 
   1241 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1242 		if (!txq->txq_stopping)
   1243 			vioif_transmit_locked(ifp, txq);
   1244 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1245 	}
   1246 
   1247 	return 0;
   1248 }
   1249 
   1250 static void
   1251 vioif_deferred_transmit(void *arg)
   1252 {
   1253 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1254 	struct virtio_softc *vsc = txq->txq_vq->vq_owner;
   1255 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1256 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1257 
   1258 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1259 		vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1260 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1261 	}
   1262 }
   1263 
   1264 static int
   1265 vioif_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, void *data)
   1266 {
   1267 	int s, r;
   1268 
   1269 	s = splnet();
   1270 
   1271 	r = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
   1272 	if ((r == 0 && cmd == SIOCSIFFLAGS) ||
   1273 	    (r == ENETRESET && (cmd == SIOCADDMULTI || cmd == SIOCDELMULTI))) {
   1274 		if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING)
   1275 			r = vioif_rx_filter(ifp->if_softc);
   1276 		else
   1277 			r = 0;
   1278 	}
   1279 
   1280 	splx(s);
   1281 
   1282 	return r;
   1283 }
   1284 
   1285 void
   1286 vioif_watchdog(struct ifnet *ifp)
   1287 {
   1288 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1289 	int i;
   1290 
   1291 	if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING) {
   1292 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1293 			vioif_tx_intr(sc->sc_txq[i].txq_vq);
   1294 	}
   1295 }
   1296 
   1297 /*
   1298  * Receive implementation
   1299  */
   1300 /* allocate and initialize a mbuf for receive */
   1301 static int
   1302 vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1303 {
   1304 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1305 	struct mbuf *m;
   1306 	int r;
   1307 
   1308 	MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
   1309 	if (m == NULL)
   1310 		return ENOBUFS;
   1311 	MCLGET(m, M_DONTWAIT);
   1312 	if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
   1313 		m_freem(m);
   1314 		return ENOBUFS;
   1315 	}
   1316 	rxq->rxq_mbufs[i] = m;
   1317 	m->m_len = m->m_pkthdr.len = m->m_ext.ext_size;
   1318 	r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1319 	    rxq->rxq_dmamaps[i], m, BUS_DMA_READ | BUS_DMA_NOWAIT);
   1320 	if (r) {
   1321 		m_freem(m);
   1322 		rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1323 		return r;
   1324 	}
   1325 
   1326 	return 0;
   1327 }
   1328 
   1329 /* free a mbuf for receive */
   1330 static void
   1331 vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1332 {
   1333 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1334 
   1335 	bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[i]);
   1336 	m_freem(rxq->rxq_mbufs[i]);
   1337 	rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1338 }
   1339 
   1340 /* add mbufs for all the empty receive slots */
   1341 static void
   1342 vioif_populate_rx_mbufs(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1343 {
   1344 
   1345 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1346 	vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1347 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1348 }
   1349 
   1350 static void
   1351 vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1352 {
   1353 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1354 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1355 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1356 	int i, r, ndone = 0;
   1357 
   1358 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1359 
   1360 	if (rxq->rxq_stopping)
   1361 		return;
   1362 
   1363 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1364 		int slot;
   1365 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1366 		if (r == EAGAIN)
   1367 			break;
   1368 		if (r != 0)
   1369 			panic("enqueue_prep for rx buffers");
   1370 		if (rxq->rxq_mbufs[slot] == NULL) {
   1371 			r = vioif_add_rx_mbuf(rxq, slot);
   1372 			if (r != 0) {
   1373 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1374 				    "rx mbuf allocation failed, "
   1375 				    "error code %d\n", r);
   1376 				break;
   1377 			}
   1378 		}
   1379 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1380 		    rxq->rxq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1381 		if (r != 0) {
   1382 			vioif_free_rx_mbuf(rxq, slot);
   1383 			break;
   1384 		}
   1385 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1386 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1387 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1388 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1389 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1390 		    false);
   1391 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_dmamaps[slot], false);
   1392 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1393 		ndone++;
   1394 	}
   1395 	if (ndone > 0)
   1396 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1397 }
   1398 
   1399 /* dequeue received packets */
   1400 static int
   1401 vioif_rx_deq(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1402 {
   1403 	int r;
   1404 
   1405 	KASSERT(rxq->rxq_stopping);
   1406 
   1407 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1408 	r = vioif_rx_deq_locked(rxq);
   1409 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1410 
   1411 	return r;
   1412 }
   1413 
   1414 /* dequeue received packets */
   1415 static int
   1416 vioif_rx_deq_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1417 {
   1418 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1419 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1420 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1421 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1422 	struct mbuf *m;
   1423 	int r = 0;
   1424 	int slot, len;
   1425 
   1426 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1427 
   1428 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1429 		return r;
   1430 
   1431 	while (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) == 0) {
   1432 		len -= sizeof(struct virtio_net_hdr);
   1433 		r = 1;
   1434 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1435 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1436 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1437 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1438 		m = rxq->rxq_mbufs[slot];
   1439 		KASSERT(m != NULL);
   1440 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot]);
   1441 		rxq->rxq_mbufs[slot] = NULL;
   1442 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1443 		m_set_rcvif(m, ifp);
   1444 		m->m_len = m->m_pkthdr.len = len;
   1445 
   1446 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1447 		if_percpuq_enqueue(ifp->if_percpuq, m);
   1448 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1449 
   1450 		if (rxq->rxq_stopping)
   1451 			break;
   1452 	}
   1453 
   1454 	return r;
   1455 }
   1456 
   1457 /* rx interrupt; call _dequeue above and schedule a softint */
   1458 static int
   1459 vioif_rx_intr(void *arg)
   1460 {
   1461 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1462 	int r = 0;
   1463 
   1464 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1465 
   1466 	if (rxq->rxq_stopping)
   1467 		goto out;
   1468 
   1469 	r = vioif_rx_deq_locked(rxq);
   1470 	if (r)
   1471 		softint_schedule(rxq->rxq_softint);
   1472 
   1473 out:
   1474 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1475 	return r;
   1476 }
   1477 
   1478 /* softint: enqueue receive requests for new incoming packets */
   1479 static void
   1480 vioif_rx_softint(void *arg)
   1481 {
   1482 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1483 
   1484 	vioif_populate_rx_mbufs(rxq);
   1485 }
   1486 
   1487 /* free all the mbufs; called from if_stop(disable) */
   1488 static void
   1489 vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1490 {
   1491 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1492 	int i;
   1493 
   1494 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1495 		if (rxq->rxq_mbufs[i] == NULL)
   1496 			continue;
   1497 		vioif_free_rx_mbuf(rxq, i);
   1498 	}
   1499 }
   1500 
   1501 /*
   1502  * Transmition implementation
   1503  */
   1504 /* actual transmission is done in if_start */
   1505 /* tx interrupt; dequeue and free mbufs */
   1506 /*
   1507  * tx interrupt is actually disabled; this should be called upon
   1508  * tx vq full and watchdog
   1509  */
   1510 static int
   1511 vioif_tx_intr(void *arg)
   1512 {
   1513 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1514 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1515 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1516 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1517 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1518 	int r = 0;
   1519 
   1520 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1521 
   1522 	if (txq->txq_stopping)
   1523 		goto out;
   1524 
   1525 	r = vioif_tx_deq_locked(vq);
   1526 
   1527 out:
   1528 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1529 	if (r) {
   1530 		if_schedule_deferred_start(ifp);
   1531 
   1532 		KASSERT(txq->txq_deferred_transmit != NULL);
   1533 		softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1534 	}
   1535 	return r;
   1536 }
   1537 
   1538 static int
   1539 vioif_tx_deq_locked(struct virtqueue *vq)
   1540 {
   1541 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1542 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1543 	struct vioif_txqueue *txq = vq->vq_intrhand_arg;
   1544 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1545 	struct mbuf *m;
   1546 	int r = 0;
   1547 	int slot, len;
   1548 
   1549 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1550 
   1551 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1552 		return r;
   1553 
   1554 	while (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) == 0) {
   1555 		r++;
   1556 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1557 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1558 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1559 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1560 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1561 		m = txq->txq_mbufs[slot];
   1562 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot]);
   1563 		txq->txq_mbufs[slot] = NULL;
   1564 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1565 		if_statinc(ifp, if_opackets);
   1566 		m_freem(m);
   1567 	}
   1568 
   1569 	if (r)
   1570 		ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1571 	return r;
   1572 }
   1573 
   1574 /* free all the mbufs already put on vq; called from if_stop(disable) */
   1575 static void
   1576 vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *txq)
   1577 {
   1578 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1579 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1580 	int i;
   1581 
   1582 	KASSERT(txq->txq_stopping);
   1583 
   1584 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1585 		if (txq->txq_mbufs[i] == NULL)
   1586 			continue;
   1587 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[i]);
   1588 		m_freem(txq->txq_mbufs[i]);
   1589 		txq->txq_mbufs[i] = NULL;
   1590 	}
   1591 }
   1592 
   1593 /*
   1594  * Control vq
   1595  */
   1596 /* issue a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command and wait for completion */
   1597 static void
   1598 vioif_ctrl_acquire(struct vioif_softc *sc)
   1599 {
   1600 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1601 
   1602 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1603 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != FREE)
   1604 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1605 	ctrlq->ctrlq_inuse = INUSE;
   1606 	ctrlq->ctrlq_owner = curlwp;
   1607 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1608 }
   1609 
   1610 static void
   1611 vioif_ctrl_release(struct vioif_softc *sc)
   1612 {
   1613 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1614 
   1615 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_inuse != FREE);
   1616 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_owner == curlwp);
   1617 
   1618 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1619 	ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
   1620 	ctrlq->ctrlq_owner = NULL;
   1621 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1622 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1623 }
   1624 
   1625 static int
   1626 vioif_ctrl_load_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1627     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1628 {
   1629 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1630 	int i, r, loaded;
   1631 
   1632 	loaded = 0;
   1633 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1634 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc),
   1635 		    specs[i].dmamap, specs[i].buf, specs[i].bufsize,
   1636 		    NULL, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1637 		if (r) {
   1638 			aprint_error_dev(sc->sc_dev, "control command dmamap"
   1639 			    " load failed, error code %d\n", r);
   1640 			goto err;
   1641 		}
   1642 		loaded++;
   1643 
   1644 	}
   1645 
   1646 	return r;
   1647 
   1648 err:
   1649 	for (i = 0; i < loaded; i++) {
   1650 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1651 	}
   1652 
   1653 	return r;
   1654 }
   1655 
   1656 static void
   1657 vioif_ctrl_unload_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1658     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1659 {
   1660 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1661 	int i;
   1662 
   1663 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1664 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1665 	}
   1666 }
   1667 
   1668 static int
   1669 vioif_ctrl_send_command(struct vioif_softc *sc, uint8_t class, uint8_t cmd,
   1670     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1671 {
   1672 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1673 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   1674 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1675 	int i, r, slot;
   1676 
   1677 	ctrlq->ctrlq_cmd->class = class;
   1678 	ctrlq->ctrlq_cmd->command = cmd;
   1679 
   1680 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
   1681 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1682 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1683 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap,
   1684 		    0, specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1685 	}
   1686 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
   1687 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1688 
   1689 	r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1690 	if (r != 0)
   1691 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   1692 	r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot, nspecs + 2);
   1693 	if (r != 0)
   1694 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   1695 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, true);
   1696 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1697 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, specs[i].dmamap, true);
   1698 	}
   1699 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_status_dmamap, false);
   1700 	virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, true);
   1701 
   1702 	/* wait for done */
   1703 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1704 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != DONE)
   1705 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1706 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1707 	/* already dequeueued */
   1708 
   1709 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, 0,
   1710 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1711 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1712 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap, 0,
   1713 		    specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1714 	}
   1715 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap, 0,
   1716 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1717 
   1718 	if (ctrlq->ctrlq_status->ack == VIRTIO_NET_OK)
   1719 		r = 0;
   1720 	else {
   1721 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "failed setting rx mode\n");
   1722 		r = EIO;
   1723 	}
   1724 
   1725 	return r;
   1726 }
   1727 
   1728 static int
   1729 vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *sc, int cmd, bool onoff)
   1730 {
   1731 	struct virtio_net_ctrl_rx *rx = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx;
   1732 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   1733 	int r;
   1734 
   1735 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1736 		return ENOTSUP;
   1737 
   1738 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1739 
   1740 	rx->onoff = onoff;
   1741 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx_dmamap;
   1742 	specs[0].buf = rx;
   1743 	specs[0].bufsize = sizeof(*rx);
   1744 
   1745 	r = vioif_ctrl_send_command(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX, cmd,
   1746 	    specs, __arraycount(specs));
   1747 
   1748 	vioif_ctrl_release(sc);
   1749 	return r;
   1750 }
   1751 
   1752 static int
   1753 vioif_set_promisc(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   1754 {
   1755 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC, onoff);
   1756 }
   1757 
   1758 static int
   1759 vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   1760 {
   1761 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI, onoff);
   1762 }
   1763 
   1764 /* issue VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET command and wait for completion */
   1765 static int
   1766 vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   1767 {
   1768 	/* filter already set in ctrlq->ctrlq_mac_tbl */
   1769 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl *mac_tbl_uc, *mac_tbl_mc;
   1770 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[2];
   1771 	int nspecs = __arraycount(specs);
   1772 	int r;
   1773 
   1774 	mac_tbl_uc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_uc;
   1775 	mac_tbl_mc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_mc;
   1776 
   1777 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1778 		return ENOTSUP;
   1779 
   1780 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1781 
   1782 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_uc_dmamap;
   1783 	specs[0].buf = mac_tbl_uc;
   1784 	specs[0].bufsize = sizeof(*mac_tbl_uc)
   1785 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_uc->nentries);
   1786 
   1787 	specs[1].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_mc_dmamap;
   1788 	specs[1].buf = mac_tbl_mc;
   1789 	specs[1].bufsize = sizeof(*mac_tbl_mc)
   1790 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_mc->nentries);
   1791 
   1792 	r = vioif_ctrl_load_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   1793 	if (r != 0)
   1794 		goto out;
   1795 
   1796 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   1797 	    VIRTIO_NET_CTRL_MAC, VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET,
   1798 	    specs, nspecs);
   1799 
   1800 	vioif_ctrl_unload_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   1801 
   1802 out:
   1803 	vioif_ctrl_release(sc);
   1804 
   1805 	return r;
   1806 }
   1807 
   1808 static int
   1809 vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *sc, int nvq_pairs)
   1810 {
   1811 	struct virtio_net_ctrl_mq *mq = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq;
   1812 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   1813 	int r;
   1814 
   1815 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   1816 		return ENOTSUP;
   1817 
   1818 	if (nvq_pairs <= 1)
   1819 		return EINVAL;
   1820 
   1821 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   1822 
   1823 	mq->virtqueue_pairs = nvq_pairs;
   1824 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq_dmamap;
   1825 	specs[0].buf = mq;
   1826 	specs[0].bufsize = sizeof(*mq);
   1827 
   1828 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   1829 	    VIRTIO_NET_CTRL_MQ, VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET,
   1830 	    specs, __arraycount(specs));
   1831 
   1832 	vioif_ctrl_release(sc);
   1833 
   1834 	return r;
   1835 }
   1836 
   1837 /* ctrl vq interrupt; wake up the command issuer */
   1838 static int
   1839 vioif_ctrl_intr(void *arg)
   1840 {
   1841 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = arg;
   1842 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   1843 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1844 	int r, slot;
   1845 
   1846 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1847 		return 0;
   1848 
   1849 	r = virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, NULL);
   1850 	if (r == ENOENT)
   1851 		return 0;
   1852 	virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1853 
   1854 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1855 	ctrlq->ctrlq_inuse = DONE;
   1856 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1857 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1858 
   1859 	return 1;
   1860 }
   1861 
   1862 /*
   1863  * If IFF_PROMISC requested,  set promiscuous
   1864  * If multicast filter small enough (<=MAXENTRIES) set rx filter
   1865  * If large multicast filter exist use ALLMULTI
   1866  */
   1867 /*
   1868  * If setting rx filter fails fall back to ALLMULTI
   1869  * If ALLMULTI fails fall back to PROMISC
   1870  */
   1871 static int
   1872 vioif_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   1873 {
   1874 	struct ethercom *ec = &sc->sc_ethercom;
   1875 	struct ifnet *ifp = &ec->ec_if;
   1876 	struct ether_multi *enm;
   1877 	struct ether_multistep step;
   1878 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1879 	int nentries;
   1880 	int promisc = 0, allmulti = 0, rxfilter = 0;
   1881 	int r;
   1882 
   1883 	if (!sc->sc_has_ctrl) {	/* no ctrl vq; always promisc */
   1884 		ifp->if_flags |= IFF_PROMISC;
   1885 		return 0;
   1886 	}
   1887 
   1888 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC) {
   1889 		promisc = 1;
   1890 		goto set;
   1891 	}
   1892 
   1893 	nentries = -1;
   1894 	ETHER_LOCK(ec);
   1895 	ETHER_FIRST_MULTI(step, ec, enm);
   1896 	while (nentries++, enm != NULL) {
   1897 		if (nentries >= VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES) {
   1898 			allmulti = 1;
   1899 			goto set_unlock;
   1900 		}
   1901 		if (memcmp(enm->enm_addrlo, enm->enm_addrhi, ETHER_ADDR_LEN)) {
   1902 			allmulti = 1;
   1903 			goto set_unlock;
   1904 		}
   1905 		memcpy(ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->macs[nentries],
   1906 		    enm->enm_addrlo, ETHER_ADDR_LEN);
   1907 		ETHER_NEXT_MULTI(step, enm);
   1908 	}
   1909 	rxfilter = 1;
   1910 
   1911 set_unlock:
   1912 	ETHER_UNLOCK(ec);
   1913 
   1914 set:
   1915 	if (rxfilter) {
   1916 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   1917 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = nentries;
   1918 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   1919 		if (r != 0) {
   1920 			rxfilter = 0;
   1921 			allmulti = 1; /* fallback */
   1922 		}
   1923 	} else {
   1924 		/* remove rx filter */
   1925 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   1926 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = 0;
   1927 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   1928 		/* what to do on failure? */
   1929 	}
   1930 	if (allmulti) {
   1931 		r = vioif_set_allmulti(sc, true);
   1932 		if (r != 0) {
   1933 			allmulti = 0;
   1934 			promisc = 1; /* fallback */
   1935 		}
   1936 	} else {
   1937 		r = vioif_set_allmulti(sc, false);
   1938 		/* what to do on failure? */
   1939 	}
   1940 	if (promisc) {
   1941 		r = vioif_set_promisc(sc, true);
   1942 	} else {
   1943 		r = vioif_set_promisc(sc, false);
   1944 	}
   1945 
   1946 	return r;
   1947 }
   1948 
   1949 static bool
   1950 vioif_is_link_up(struct vioif_softc *sc)
   1951 {
   1952 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1953 	uint16_t status;
   1954 
   1955 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_NET_F_STATUS)
   1956 		status = virtio_read_device_config_2(vsc,
   1957 		    VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS);
   1958 	else
   1959 		status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
   1960 
   1961 	return ((status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) != 0);
   1962 }
   1963 
   1964 /* change link status */
   1965 static void
   1966 vioif_update_link_status(struct vioif_softc *sc)
   1967 {
   1968 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1969 	struct vioif_txqueue *txq;
   1970 	bool active, changed;
   1971 	int link, i;
   1972 
   1973 	active = vioif_is_link_up(sc);
   1974 	changed = false;
   1975 
   1976 	if (active) {
   1977 		if (!sc->sc_link_active)
   1978 			changed = true;
   1979 
   1980 		link = LINK_STATE_UP;
   1981 		sc->sc_link_active = true;
   1982 	} else {
   1983 		if (sc->sc_link_active)
   1984 			changed = true;
   1985 
   1986 		link = LINK_STATE_DOWN;
   1987 		sc->sc_link_active = false;
   1988 	}
   1989 
   1990 	if (changed) {
   1991 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1992 			txq = &sc->sc_txq[i];
   1993 
   1994 			mutex_enter(txq->txq_lock);
   1995 			txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
   1996 			mutex_exit(txq->txq_lock);
   1997 		}
   1998 
   1999 		if_link_state_change(ifp, link);
   2000 	}
   2001 }
   2002 
   2003 static int
   2004 vioif_config_change(struct virtio_softc *vsc)
   2005 {
   2006 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   2007 
   2008 	softint_schedule(sc->sc_ctl_softint);
   2009 	return 0;
   2010 }
   2011 
   2012 static void
   2013 vioif_ctl_softint(void *arg)
   2014 {
   2015 	struct vioif_softc *sc = arg;
   2016 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2017 
   2018 	vioif_update_link_status(sc);
   2019 	vioif_start(ifp);
   2020 }
   2021 
   2022 MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, if_vioif, "virtio");
   2023 
   2024 #ifdef _MODULE
   2025 #include "ioconf.c"
   2026 #endif
   2027 
   2028 static int
   2029 if_vioif_modcmd(modcmd_t cmd, void *opaque)
   2030 {
   2031 	int error = 0;
   2032 
   2033 #ifdef _MODULE
   2034 	switch (cmd) {
   2035 	case MODULE_CMD_INIT:
   2036 		error = config_init_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2037 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2038 		break;
   2039 	case MODULE_CMD_FINI:
   2040 		error = config_fini_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2041 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2042 		break;
   2043 	default:
   2044 		error = ENOTTY;
   2045 		break;
   2046 	}
   2047 #endif
   2048 
   2049 	return error;
   2050 }
   2051