Home | History | Annotate | Line # | Download | only in pci
if_vioif.c revision 1.58
      1 /*	$NetBSD: if_vioif.c,v 1.58 2020/05/25 08:41:13 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 1.58 2020/05/25 08:41:13 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/atomic.h>
     39 #include <sys/bus.h>
     40 #include <sys/condvar.h>
     41 #include <sys/device.h>
     42 #include <sys/intr.h>
     43 #include <sys/kmem.h>
     44 #include <sys/mbuf.h>
     45 #include <sys/mutex.h>
     46 #include <sys/sockio.h>
     47 #include <sys/cpu.h>
     48 #include <sys/module.h>
     49 #include <sys/pcq.h>
     50 #include <sys/workqueue.h>
     51 
     52 #include <dev/pci/virtioreg.h>
     53 #include <dev/pci/virtiovar.h>
     54 
     55 #include <net/if.h>
     56 #include <net/if_media.h>
     57 #include <net/if_ether.h>
     58 
     59 #include <net/bpf.h>
     60 
     61 #include "ioconf.h"
     62 
     63 #ifdef NET_MPSAFE
     64 #define VIOIF_MPSAFE	1
     65 #define VIOIF_MULTIQ	1
     66 #endif
     67 
     68 /*
     69  * if_vioifreg.h:
     70  */
     71 /* Configuration registers */
     72 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAC		0 /* 8bit x 6byte */
     73 #define VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS	6 /* 16bit */
     74 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS	8 /* 16bit */
     75 
     76 /* Feature bits */
     77 #define VIRTIO_NET_F_CSUM		__BIT(0)
     78 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM		__BIT(1)
     79 #define VIRTIO_NET_F_MAC		__BIT(5)
     80 #define VIRTIO_NET_F_GSO		__BIT(6)
     81 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4		__BIT(7)
     82 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6		__BIT(8)
     83 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN		__BIT(9)
     84 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO		__BIT(10)
     85 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4		__BIT(11)
     86 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6		__BIT(12)
     87 #define VIRTIO_NET_F_HOST_ECN		__BIT(13)
     88 #define VIRTIO_NET_F_HOST_UFO		__BIT(14)
     89 #define VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF		__BIT(15)
     90 #define VIRTIO_NET_F_STATUS		__BIT(16)
     91 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ		__BIT(17)
     92 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX		__BIT(18)
     93 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN		__BIT(19)
     94 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX_EXTRA	__BIT(20)
     95 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ANNOUNCE	__BIT(21)
     96 #define VIRTIO_NET_F_MQ			__BIT(22)
     97 
     98 #define VIRTIO_NET_FLAG_BITS \
     99 	VIRTIO_COMMON_FLAG_BITS \
    100 	"\x17""MQ" \
    101 	"\x16""GUEST_ANNOUNCE" \
    102 	"\x15""CTRL_RX_EXTRA" \
    103 	"\x14""CTRL_VLAN" \
    104 	"\x13""CTRL_RX" \
    105 	"\x12""CTRL_VQ" \
    106 	"\x11""STATUS" \
    107 	"\x10""MRG_RXBUF" \
    108 	"\x0f""HOST_UFO" \
    109 	"\x0e""HOST_ECN" \
    110 	"\x0d""HOST_TSO6" \
    111 	"\x0c""HOST_TSO4" \
    112 	"\x0b""GUEST_UFO" \
    113 	"\x0a""GUEST_ECN" \
    114 	"\x09""GUEST_TSO6" \
    115 	"\x08""GUEST_TSO4" \
    116 	"\x07""GSO" \
    117 	"\x06""MAC" \
    118 	"\x02""GUEST_CSUM" \
    119 	"\x01""CSUM"
    120 
    121 /* Status */
    122 #define VIRTIO_NET_S_LINK_UP	1
    123 
    124 /* Packet header structure */
    125 struct virtio_net_hdr {
    126 	uint8_t		flags;
    127 	uint8_t		gso_type;
    128 	uint16_t	hdr_len;
    129 	uint16_t	gso_size;
    130 	uint16_t	csum_start;
    131 	uint16_t	csum_offset;
    132 #if 0
    133 	uint16_t	num_buffers; /* if VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF enabled */
    134 #endif
    135 } __packed;
    136 
    137 #define VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM	1 /* flags */
    138 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE		0 /* gso_type */
    139 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4	1 /* gso_type */
    140 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP		3 /* gso_type */
    141 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6	4 /* gso_type */
    142 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN		0x80 /* gso_type, |'ed */
    143 
    144 #define VIRTIO_NET_MAX_GSO_LEN		(65536+ETHER_HDR_LEN)
    145 
    146 /* Control virtqueue */
    147 struct virtio_net_ctrl_cmd {
    148 	uint8_t	class;
    149 	uint8_t	command;
    150 } __packed;
    151 #define VIRTIO_NET_CTRL_RX		0
    152 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC	0
    153 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI	1
    154 
    155 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC		1
    156 # define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET	0
    157 
    158 #define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN		2
    159 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_ADD	0
    160 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_DEL	1
    161 
    162 #define VIRTIO_NET_CTRL_MQ			4
    163 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET	0
    164 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MIN	1
    165 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX	0x8000
    166 
    167 struct virtio_net_ctrl_status {
    168 	uint8_t	ack;
    169 } __packed;
    170 #define VIRTIO_NET_OK			0
    171 #define VIRTIO_NET_ERR			1
    172 
    173 struct virtio_net_ctrl_rx {
    174 	uint8_t	onoff;
    175 } __packed;
    176 
    177 struct virtio_net_ctrl_mac_tbl {
    178 	uint32_t nentries;
    179 	uint8_t macs[][ETHER_ADDR_LEN];
    180 } __packed;
    181 
    182 struct virtio_net_ctrl_vlan {
    183 	uint16_t id;
    184 } __packed;
    185 
    186 struct virtio_net_ctrl_mq {
    187 	uint16_t virtqueue_pairs;
    188 } __packed;
    189 
    190 struct vioif_ctrl_cmdspec {
    191 	bus_dmamap_t	dmamap;
    192 	void		*buf;
    193 	bus_size_t	bufsize;
    194 };
    195 
    196 /*
    197  * if_vioifvar.h:
    198  */
    199 
    200 /*
    201  * Locking notes:
    202  * + a field in vioif_txqueue is protected by txq_lock (a spin mutex), and
    203  *   a field in vioif_rxqueue is protected by rxq_lock (a spin mutex).
    204  *      - more than one lock cannot be held at onece
    205  * + ctrlq_inuse is protected by ctrlq_wait_lock.
    206  *      - other fields in vioif_ctrlqueue are protected by ctrlq_inuse
    207  *      - txq_lock or rxq_lock cannot be held along with ctrlq_wait_lock
    208  */
    209 
    210 struct vioif_work {
    211 	struct work	 cookie;
    212 	void		(*func)(void *);
    213 	void		*arg;
    214 	unsigned int	 added;
    215 };
    216 
    217 struct vioif_txqueue {
    218 	kmutex_t		*txq_lock;	/* lock for tx operations */
    219 
    220 	struct virtqueue	*txq_vq;
    221 	bool			txq_stopping;
    222 	bool			txq_link_active;
    223 	pcq_t			*txq_intrq;
    224 
    225 	struct virtio_net_hdr	*txq_hdrs;
    226 	bus_dmamap_t		*txq_hdr_dmamaps;
    227 
    228 	struct mbuf		**txq_mbufs;
    229 	bus_dmamap_t		*txq_dmamaps;
    230 
    231 	void			*txq_deferred_transmit;
    232 	void			*txq_handle_si;
    233 	struct vioif_work	 txq_work;
    234 	bool			 txq_workqueue;
    235 	bool			 txq_active;
    236 };
    237 
    238 struct vioif_rxqueue {
    239 	kmutex_t		*rxq_lock;	/* lock for rx operations */
    240 
    241 	struct virtqueue	*rxq_vq;
    242 	bool			rxq_stopping;
    243 
    244 	struct virtio_net_hdr	*rxq_hdrs;
    245 	bus_dmamap_t		*rxq_hdr_dmamaps;
    246 
    247 	struct mbuf		**rxq_mbufs;
    248 	bus_dmamap_t		*rxq_dmamaps;
    249 
    250 	void			*rxq_softint;
    251 	void			*rxq_handle_si;
    252 	struct vioif_work	 rxq_work;
    253 	bool			 rxq_workqueue;
    254 	bool			 rxq_active;
    255 };
    256 
    257 struct vioif_ctrlqueue {
    258 	struct virtqueue		*ctrlq_vq;
    259 	enum {
    260 		FREE, INUSE, DONE
    261 	}				ctrlq_inuse;
    262 	kcondvar_t			ctrlq_wait;
    263 	kmutex_t			ctrlq_wait_lock;
    264 	struct lwp			*ctrlq_owner;
    265 
    266 	struct virtio_net_ctrl_cmd	*ctrlq_cmd;
    267 	struct virtio_net_ctrl_status	*ctrlq_status;
    268 	struct virtio_net_ctrl_rx	*ctrlq_rx;
    269 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_uc;
    270 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_mc;
    271 	struct virtio_net_ctrl_mq	*ctrlq_mq;
    272 
    273 	bus_dmamap_t			ctrlq_cmd_dmamap;
    274 	bus_dmamap_t			ctrlq_status_dmamap;
    275 	bus_dmamap_t			ctrlq_rx_dmamap;
    276 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_uc_dmamap;
    277 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_mc_dmamap;
    278 	bus_dmamap_t			ctrlq_mq_dmamap;
    279 };
    280 
    281 struct vioif_softc {
    282 	device_t		sc_dev;
    283 	struct sysctllog	*sc_sysctllog;
    284 
    285 	struct virtio_softc	*sc_virtio;
    286 	struct virtqueue	*sc_vqs;
    287 
    288 	int			sc_max_nvq_pairs;
    289 	int			sc_req_nvq_pairs;
    290 	int			sc_act_nvq_pairs;
    291 
    292 	uint8_t			sc_mac[ETHER_ADDR_LEN];
    293 	struct ethercom		sc_ethercom;
    294 	short			sc_deferred_init_done;
    295 	bool			sc_link_active;
    296 
    297 	struct vioif_txqueue	*sc_txq;
    298 	struct vioif_rxqueue	*sc_rxq;
    299 
    300 	bool			sc_has_ctrl;
    301 	struct vioif_ctrlqueue	sc_ctrlq;
    302 
    303 	bus_dma_segment_t	sc_hdr_segs[1];
    304 	void			*sc_dmamem;
    305 	void			*sc_kmem;
    306 
    307 	void			*sc_ctl_softint;
    308 
    309 	struct workqueue	*sc_txrx_workqueue;
    310 	bool			 sc_txrx_workqueue_sysctl;
    311 	u_int			 sc_tx_intr_process_limit;
    312 	u_int			 sc_tx_process_limit;
    313 	u_int			 sc_rx_intr_process_limit;
    314 	u_int			 sc_rx_process_limit;
    315 };
    316 #define VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS		(16) /* XXX */
    317 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES	(64) /* XXX */
    318 
    319 #define VIOIF_TX_INTR_PROCESS_LIMIT	256
    320 #define VIOIF_TX_PROCESS_LIMIT		256
    321 #define VIOIF_RX_INTR_PROCESS_LIMIT	0U
    322 #define VIOIF_RX_PROCESS_LIMIT		256
    323 
    324 #define VIOIF_WORKQUEUE_PRI		PRI_SOFTNET
    325 
    326 /* cfattach interface functions */
    327 static int	vioif_match(device_t, cfdata_t, void *);
    328 static void	vioif_attach(device_t, device_t, void *);
    329 static void	vioif_deferred_init(device_t);
    330 static int	vioif_finalize_teardown(device_t);
    331 
    332 /* ifnet interface functions */
    333 static int	vioif_init(struct ifnet *);
    334 static void	vioif_stop(struct ifnet *, int);
    335 static void	vioif_start(struct ifnet *);
    336 static void	vioif_start_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    337 static int	vioif_transmit(struct ifnet *, struct mbuf *);
    338 static void	vioif_transmit_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    339 static int	vioif_ioctl(struct ifnet *, u_long, void *);
    340 static void	vioif_watchdog(struct ifnet *);
    341 
    342 /* rx */
    343 static int	vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    344 static void	vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    345 static void	vioif_populate_rx_mbufs(struct vioif_rxqueue *);
    346 static void	vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *);
    347 static void	vioif_rx_queue_clear(struct vioif_rxqueue *);
    348 static bool	vioif_rx_deq_locked(struct vioif_softc *, struct virtio_softc *,
    349 		    struct vioif_rxqueue *, u_int);
    350 static int	vioif_rx_intr(void *);
    351 static void	vioif_rx_handle(void *);
    352 static void	vioif_rx_sched_handle(struct vioif_softc *,
    353 		    struct vioif_rxqueue *);
    354 static void	vioif_rx_softint(void *);
    355 static void	vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *);
    356 
    357 /* tx */
    358 static int	vioif_tx_intr(void *);
    359 static void	vioif_tx_handle(void *);
    360 static void	vioif_tx_sched_handle(struct vioif_softc *,
    361 		    struct vioif_txqueue *);
    362 static void	vioif_tx_queue_clear(struct vioif_txqueue *);
    363 static bool	vioif_tx_deq_locked(struct vioif_softc *, struct virtio_softc *,
    364 		    struct vioif_txqueue *, u_int);
    365 static void	vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *);
    366 static void	vioif_deferred_transmit(void *);
    367 
    368 /* workqueue */
    369 static struct workqueue*
    370 		vioif_workq_create(const char *, pri_t, int, int);
    371 static void	vioif_workq_destroy(struct workqueue *);
    372 static void	vioif_workq_work(struct work *, void *);
    373 static void	vioif_work_set(struct vioif_work *, void(*)(void *), void *);
    374 static void	vioif_work_add(struct workqueue *, struct vioif_work *);
    375 static void	vioif_work_wait(struct workqueue *, struct vioif_work *);
    376 
    377 /* other control */
    378 static bool	vioif_is_link_up(struct vioif_softc *);
    379 static void	vioif_update_link_status(struct vioif_softc *);
    380 static int	vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *, int, bool);
    381 static int	vioif_set_promisc(struct vioif_softc *, bool);
    382 static int	vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *, bool);
    383 static int	vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *);
    384 static int	vioif_rx_filter(struct vioif_softc *);
    385 static int	vioif_ctrl_intr(void *);
    386 static int	vioif_config_change(struct virtio_softc *);
    387 static void	vioif_ctl_softint(void *);
    388 static int	vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *, int);
    389 static void	vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    390 static void	vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    391 static int	vioif_setup_sysctl(struct vioif_softc *);
    392 
    393 CFATTACH_DECL_NEW(vioif, sizeof(struct vioif_softc),
    394 		  vioif_match, vioif_attach, NULL, NULL);
    395 
    396 static int
    397 vioif_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
    398 {
    399 	struct virtio_attach_args *va = aux;
    400 
    401 	if (va->sc_childdevid == PCI_PRODUCT_VIRTIO_NETWORK)
    402 		return 1;
    403 
    404 	return 0;
    405 }
    406 
    407 static int
    408 vioif_dmamap_create(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map,
    409     bus_size_t size, int nsegs, const char *usage)
    410 {
    411 	int r;
    412 
    413 	r = bus_dmamap_create(virtio_dmat(sc->sc_virtio), size,
    414 	    nsegs, size, 0, BUS_DMA_NOWAIT | BUS_DMA_ALLOCNOW, map);
    415 
    416 	if (r != 0) {
    417 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "%s dmamap creation failed, "
    418 		    "error code %d\n", usage, r);
    419 	}
    420 
    421 	return r;
    422 }
    423 
    424 static void
    425 vioif_dmamap_destroy(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map)
    426 {
    427 
    428 	if (*map) {
    429 		bus_dmamap_destroy(virtio_dmat(sc->sc_virtio), *map);
    430 		*map = NULL;
    431 	}
    432 }
    433 
    434 static int
    435 vioif_dmamap_create_load(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map,
    436     void *buf, bus_size_t size, int nsegs, int rw, const char *usage)
    437 {
    438 	int r;
    439 
    440 	r = vioif_dmamap_create(sc, map, size, nsegs, usage);
    441 	if (r != 0)
    442 		return 1;
    443 
    444 	r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(sc->sc_virtio), *map, buf,
    445 	    size, NULL, rw | BUS_DMA_NOWAIT);
    446 	if (r != 0) {
    447 		vioif_dmamap_destroy(sc, map);
    448 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "%s dmamap load failed. "
    449 		    "error code %d\n", usage, r);
    450 	}
    451 
    452 	return r;
    453 }
    454 
    455 static void *
    456 vioif_assign_mem(intptr_t *p, size_t size)
    457 {
    458 	intptr_t rv;
    459 
    460 	rv = *p;
    461 	*p += size;
    462 
    463 	return (void *)rv;
    464 }
    465 
    466 static void
    467 vioif_alloc_queues(struct vioif_softc *sc)
    468 {
    469 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    470 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    471 	int i;
    472 
    473 	KASSERT(nvq_pairs <= VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX);
    474 
    475 	sc->sc_rxq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs,
    476 	    KM_SLEEP);
    477 	sc->sc_txq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs,
    478 	    KM_SLEEP);
    479 
    480 	if (sc->sc_has_ctrl)
    481 		nvqs++;
    482 
    483 	sc->sc_vqs = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs, KM_SLEEP);
    484 	nvqs = 0;
    485 	for (i = 0; i < nvq_pairs; i++) {
    486 		sc->sc_rxq[i].rxq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    487 		sc->sc_txq[i].txq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    488 	}
    489 
    490 	if (sc->sc_has_ctrl)
    491 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    492 }
    493 
    494 static void
    495 vioif_free_queues(struct vioif_softc *sc)
    496 {
    497 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    498 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    499 
    500 	if (sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq)
    501 		nvqs++;
    502 
    503 	if (sc->sc_txq) {
    504 		kmem_free(sc->sc_txq, sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs);
    505 		sc->sc_txq = NULL;
    506 	}
    507 
    508 	if (sc->sc_rxq) {
    509 		kmem_free(sc->sc_rxq, sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs);
    510 		sc->sc_rxq = NULL;
    511 	}
    512 
    513 	if (sc->sc_vqs) {
    514 		kmem_free(sc->sc_vqs, sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs);
    515 		sc->sc_vqs = NULL;
    516 	}
    517 }
    518 
    519 /* allocate memory */
    520 /*
    521  * dma memory is used for:
    522  *   rxq_hdrs[slot]:	 metadata array for received frames (READ)
    523  *   txq_hdrs[slot]:	 metadata array for frames to be sent (WRITE)
    524  *   ctrlq_cmd:		 command to be sent via ctrl vq (WRITE)
    525  *   ctrlq_status:	 return value for a command via ctrl vq (READ)
    526  *   ctrlq_rx:		 parameter for a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command
    527  *			 (WRITE)
    528  *   ctrlq_mac_tbl_uc:	 unicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    529  *			 class command (WRITE)
    530  *   ctrlq_mac_tbl_mc:	 multicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    531  *			 class command (WRITE)
    532  * ctrlq_* structures are allocated only one each; they are protected by
    533  * ctrlq_inuse variable and ctrlq_wait condvar.
    534  */
    535 /*
    536  * dynamically allocated memory is used for:
    537  *   rxq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_rx_hdrs[slot]
    538  *   txq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_tx_hdrs[slot]
    539  *   rxq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for received payload
    540  *   txq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for sent payload
    541  *   rxq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for received frames
    542  *   txq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for sent frames
    543  */
    544 static int
    545 vioif_alloc_mems(struct vioif_softc *sc)
    546 {
    547 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    548 	struct vioif_txqueue *txq;
    549 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    550 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    551 	int allocsize, allocsize2, r, rsegs, i, qid;
    552 	void *vaddr;
    553 	intptr_t p;
    554 
    555 	allocsize = 0;
    556 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    557 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    558 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    559 
    560 		allocsize +=
    561 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * rxq->rxq_vq->vq_num;
    562 		allocsize +=
    563 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * txq->txq_vq->vq_num;
    564 	}
    565 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    566 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd) * 1;
    567 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_status) * 1;
    568 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_rx) * 1;
    569 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    570 		    + sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    571 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES;
    572 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mq) * 1;
    573 	}
    574 	r = bus_dmamem_alloc(virtio_dmat(vsc), allocsize, 0, 0,
    575 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, &rsegs, BUS_DMA_NOWAIT);
    576 	if (r != 0) {
    577 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    578 		    "DMA memory allocation failed, size %d, "
    579 		    "error code %d\n", allocsize, r);
    580 		goto err_none;
    581 	}
    582 	r = bus_dmamem_map(virtio_dmat(vsc),
    583 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, allocsize, &vaddr, BUS_DMA_NOWAIT);
    584 	if (r != 0) {
    585 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    586 		    "DMA memory map failed, error code %d\n", r);
    587 		goto err_dmamem_alloc;
    588 	}
    589 
    590 	memset(vaddr, 0, allocsize);
    591 	sc->sc_dmamem = vaddr;
    592 	p = (intptr_t) vaddr;
    593 
    594 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    595 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    596 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    597 
    598 		rxq->rxq_hdrs = vioif_assign_mem(&p,
    599 		    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]) * rxq->rxq_vq->vq_num);
    600 		txq->txq_hdrs = vioif_assign_mem(&p,
    601 		    sizeof(txq->txq_hdrs[0]) * txq->txq_vq->vq_num);
    602 	}
    603 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    604 		ctrlq->ctrlq_cmd = vioif_assign_mem(&p,
    605 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd));
    606 		ctrlq->ctrlq_status = vioif_assign_mem(&p,
    607 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_status));
    608 		ctrlq->ctrlq_rx = vioif_assign_mem(&p,
    609 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx));
    610 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc = vioif_assign_mem(&p,
    611 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc));
    612 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc = vioif_assign_mem(&p,
    613 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    614 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES);
    615 		ctrlq->ctrlq_mq = vioif_assign_mem(&p, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq));
    616 	}
    617 
    618 	allocsize2 = 0;
    619 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    620 		int rxqsize, txqsize;
    621 
    622 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    623 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    624 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    625 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    626 
    627 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize;
    628 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize;
    629 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize;
    630 
    631 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize;
    632 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize;
    633 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize;
    634 	}
    635 	vaddr = kmem_zalloc(allocsize2, KM_SLEEP);
    636 	sc->sc_kmem = vaddr;
    637 	p = (intptr_t) vaddr;
    638 
    639 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    640 		int rxqsize, txqsize;
    641 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    642 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    643 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    644 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    645 
    646 		rxq->rxq_hdr_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    647 		    sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize);
    648 		txq->txq_hdr_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    649 		    sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize);
    650 		rxq->rxq_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    651 		    sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize);
    652 		txq->txq_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    653 		    sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize);
    654 		rxq->rxq_mbufs = vioif_assign_mem(&p,
    655 		    sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize);
    656 		txq->txq_mbufs = vioif_assign_mem(&p,
    657 		    sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize);
    658 	}
    659 
    660 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    661 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    662 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    663 
    664 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    665 			r = vioif_dmamap_create_load(sc, &rxq->rxq_hdr_dmamaps[i],
    666 			    &rxq->rxq_hdrs[i], sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]), 1,
    667 			    BUS_DMA_READ, "rx header");
    668 			if (r != 0)
    669 				goto err_reqs;
    670 
    671 			r = vioif_dmamap_create(sc, &rxq->rxq_dmamaps[i],
    672 			    MCLBYTES, 1, "rx payload");
    673 			if (r != 0)
    674 				goto err_reqs;
    675 		}
    676 
    677 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    678 			r = vioif_dmamap_create_load(sc, &txq->txq_hdr_dmamaps[i],
    679 			    &txq->txq_hdrs[i], sizeof(txq->txq_hdrs[0]), 1,
    680 			    BUS_DMA_READ, "tx header");
    681 			if (r != 0)
    682 				goto err_reqs;
    683 
    684 			r = vioif_dmamap_create(sc, &txq->txq_dmamaps[i], ETHER_MAX_LEN,
    685 			    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS, "tx payload");
    686 			if (r != 0)
    687 				goto err_reqs;
    688 		}
    689 	}
    690 
    691 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    692 		/* control vq class & command */
    693 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
    694 		    ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd), 1,
    695 		    BUS_DMA_WRITE, "control command");
    696 		if (r != 0)
    697 			goto err_reqs;
    698 
    699 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
    700 		    ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status), 1,
    701 		    BUS_DMA_READ, "control status");
    702 		if (r != 0)
    703 			goto err_reqs;
    704 
    705 		/* control vq rx mode command parameter */
    706 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_rx_dmamap,
    707 		    ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx), 1,
    708 		    BUS_DMA_WRITE, "rx mode control command");
    709 		if (r != 0)
    710 			goto err_reqs;
    711 
    712 		/* multiqueue set command */
    713 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_mq_dmamap,
    714 		    ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq), 1,
    715 		    BUS_DMA_WRITE, "multiqueue set command");
    716 		if (r != 0)
    717 			goto err_reqs;
    718 
    719 		/* control vq MAC filter table for unicast */
    720 		/* do not load now since its length is variable */
    721 		r = vioif_dmamap_create(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap,
    722 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc) + 0, 1,
    723 		    "unicast MAC address filter command");
    724 		if (r != 0)
    725 			goto err_reqs;
    726 
    727 		/* control vq MAC filter table for multicast */
    728 		r = vioif_dmamap_create(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap,
    729 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    730 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES, 1,
    731 		    "multicast MAC address filter command");
    732 	}
    733 
    734 	return 0;
    735 
    736 err_reqs:
    737 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap);
    738 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap);
    739 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_rx_dmamap);
    740 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_status_dmamap);
    741 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap);
    742 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    743 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    744 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    745 
    746 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    747 			vioif_dmamap_destroy(sc, &txq->txq_dmamaps[i]);
    748 			vioif_dmamap_destroy(sc, &txq->txq_hdr_dmamaps[i]);
    749 		}
    750 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    751 			vioif_dmamap_destroy(sc, &rxq->rxq_dmamaps[i]);
    752 			vioif_dmamap_destroy(sc, &rxq->rxq_hdr_dmamaps[i]);
    753 		}
    754 	}
    755 	if (sc->sc_kmem) {
    756 		kmem_free(sc->sc_kmem, allocsize2);
    757 		sc->sc_kmem = NULL;
    758 	}
    759 	bus_dmamem_unmap(virtio_dmat(vsc), sc->sc_dmamem, allocsize);
    760 err_dmamem_alloc:
    761 	bus_dmamem_free(virtio_dmat(vsc), &sc->sc_hdr_segs[0], 1);
    762 err_none:
    763 	return -1;
    764 }
    765 
    766 static void
    767 vioif_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    768 {
    769 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    770 	struct virtio_softc *vsc = device_private(parent);
    771 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    772 	struct vioif_txqueue *txq;
    773 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    774 	uint32_t features, req_features;
    775 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    776 	u_int softint_flags;
    777 	int r, i, nvqs=0, req_flags;
    778 	char xnamebuf[MAXCOMLEN];
    779 
    780 	if (virtio_child(vsc) != NULL) {
    781 		aprint_normal(": child already attached for %s; "
    782 		    "something wrong...\n", device_xname(parent));
    783 		return;
    784 	}
    785 
    786 	sc->sc_dev = self;
    787 	sc->sc_virtio = vsc;
    788 	sc->sc_link_active = false;
    789 
    790 	sc->sc_max_nvq_pairs = 1;
    791 	sc->sc_req_nvq_pairs = 1;
    792 	sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
    793 	sc->sc_txrx_workqueue_sysctl = true;
    794 	sc->sc_tx_intr_process_limit = VIOIF_TX_INTR_PROCESS_LIMIT;
    795 	sc->sc_tx_process_limit = VIOIF_TX_PROCESS_LIMIT;
    796 	sc->sc_rx_intr_process_limit = VIOIF_RX_INTR_PROCESS_LIMIT;
    797 	sc->sc_rx_process_limit = VIOIF_RX_PROCESS_LIMIT;
    798 
    799 	snprintf(xnamebuf, sizeof(xnamebuf), "%s_txrx", device_xname(self));
    800 	sc->sc_txrx_workqueue = vioif_workq_create(xnamebuf, VIOIF_WORKQUEUE_PRI,
    801 	    IPL_NET, WQ_PERCPU | WQ_MPSAFE);
    802 	if (sc->sc_txrx_workqueue == NULL)
    803 		goto err;
    804 
    805 	req_flags = 0;
    806 
    807 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    808 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MPSAFE;
    809 #endif
    810 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MSIX;
    811 
    812 	req_features =
    813 	    VIRTIO_NET_F_MAC | VIRTIO_NET_F_STATUS | VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ |
    814 	    VIRTIO_NET_F_CTRL_RX | VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY;
    815 #ifdef VIOIF_MULTIQ
    816 	req_features |= VIRTIO_NET_F_MQ;
    817 #endif
    818 	virtio_child_attach_start(vsc, self, IPL_NET, NULL,
    819 	    vioif_config_change, virtio_vq_intrhand, req_flags,
    820 	    req_features, VIRTIO_NET_FLAG_BITS);
    821 
    822 	features = virtio_features(vsc);
    823 
    824 	if (features & VIRTIO_NET_F_MAC) {
    825 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    826 			sc->sc_mac[i] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    827 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i);
    828 		}
    829 	} else {
    830 		/* code stolen from sys/net/if_tap.c */
    831 		struct timeval tv;
    832 		uint32_t ui;
    833 		getmicrouptime(&tv);
    834 		ui = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0xffffff;
    835 		memcpy(sc->sc_mac+3, (uint8_t *)&ui, 3);
    836 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    837 			virtio_write_device_config_1(vsc,
    838 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i, sc->sc_mac[i]);
    839 		}
    840 	}
    841 
    842 	aprint_normal_dev(self, "Ethernet address %s\n",
    843 	    ether_sprintf(sc->sc_mac));
    844 
    845 	if ((features & VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) &&
    846 	    (features & VIRTIO_NET_F_CTRL_RX)) {
    847 		sc->sc_has_ctrl = true;
    848 
    849 		cv_init(&ctrlq->ctrlq_wait, "ctrl_vq");
    850 		mutex_init(&ctrlq->ctrlq_wait_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    851 		ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
    852 	} else {
    853 		sc->sc_has_ctrl = false;
    854 	}
    855 
    856 	if (sc->sc_has_ctrl && (features & VIRTIO_NET_F_MQ)) {
    857 		sc->sc_max_nvq_pairs = virtio_read_device_config_2(vsc,
    858 		    VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS);
    859 
    860 		if (sc->sc_max_nvq_pairs > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX)
    861 			goto err;
    862 
    863 		/* Limit the number of queue pairs to use */
    864 		sc->sc_req_nvq_pairs = MIN(sc->sc_max_nvq_pairs, ncpu);
    865 	}
    866 
    867 	vioif_alloc_queues(sc);
    868 	virtio_child_attach_set_vqs(vsc, sc->sc_vqs, sc->sc_req_nvq_pairs);
    869 
    870 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    871 	softint_flags = SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE;
    872 #else
    873 	softint_flags = SOFTINT_NET;
    874 #endif
    875 
    876 	/*
    877 	 * Allocating virtqueues
    878 	 */
    879 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    880 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    881 		txq = &sc->sc_txq[i];
    882 		char qname[32];
    883 
    884 		rxq->rxq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    885 
    886 		rxq->rxq_softint = softint_establish(softint_flags,
    887 		    vioif_rx_softint, rxq);
    888 		if (rxq->rxq_softint == NULL) {
    889 			aprint_error_dev(self, "cannot establish rx softint\n");
    890 			goto err;
    891 		}
    892 		rxq->rxq_handle_si = softint_establish(softint_flags,
    893 		    vioif_rx_handle, rxq);
    894 		if (rxq->rxq_handle_si == NULL) {
    895 			aprint_error_dev(self, "cannot establish rx softint\n");
    896 			goto err;
    897 		}
    898 
    899 		snprintf(qname, sizeof(qname), "rx%d", i);
    900 		r = virtio_alloc_vq(vsc, rxq->rxq_vq, nvqs,
    901 		    MCLBYTES+sizeof(struct virtio_net_hdr), 2, qname);
    902 		if (r != 0)
    903 			goto err;
    904 		nvqs++;
    905 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand = vioif_rx_intr;
    906 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)rxq;
    907 		rxq->rxq_stopping = true;
    908 		vioif_work_set(&rxq->rxq_work, vioif_rx_handle, rxq);
    909 
    910 		txq->txq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    911 
    912 		txq->txq_deferred_transmit = softint_establish(softint_flags,
    913 		    vioif_deferred_transmit, txq);
    914 		if (txq->txq_deferred_transmit == NULL) {
    915 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    916 			goto err;
    917 		}
    918 		txq->txq_handle_si = softint_establish(softint_flags,
    919 		    vioif_tx_handle, txq);
    920 		if (txq->txq_handle_si == NULL) {
    921 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    922 			goto err;
    923 		}
    924 
    925 		snprintf(qname, sizeof(qname), "tx%d", i);
    926 		r = virtio_alloc_vq(vsc, txq->txq_vq, nvqs,
    927 		    sizeof(struct virtio_net_hdr)
    928 		    + (ETHER_MAX_LEN - ETHER_HDR_LEN),
    929 		    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS + 1, qname);
    930 		if (r != 0)
    931 			goto err;
    932 		nvqs++;
    933 		txq->txq_vq->vq_intrhand = vioif_tx_intr;
    934 		txq->txq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)txq;
    935 		txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
    936 		txq->txq_stopping = false;
    937 		txq->txq_intrq = pcq_create(txq->txq_vq->vq_num, KM_SLEEP);
    938 		vioif_work_set(&txq->txq_work, vioif_tx_handle, txq);
    939 	}
    940 
    941 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    942 		/*
    943 		 * Allocating a virtqueue for control channel
    944 		 */
    945 		r = virtio_alloc_vq(vsc, ctrlq->ctrlq_vq, nvqs,
    946 		    NBPG, 1, "control");
    947 		if (r != 0) {
    948 			aprint_error_dev(self, "failed to allocate "
    949 			    "a virtqueue for control channel, error code %d\n",
    950 			    r);
    951 
    952 			sc->sc_has_ctrl = false;
    953 			cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    954 			mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    955 		} else {
    956 			nvqs++;
    957 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand = vioif_ctrl_intr;
    958 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand_arg = (void *) ctrlq;
    959 		}
    960 	}
    961 
    962 	sc->sc_ctl_softint = softint_establish(softint_flags,
    963 	    vioif_ctl_softint, sc);
    964 	if (sc->sc_ctl_softint == NULL) {
    965 		aprint_error_dev(self, "cannot establish ctl softint\n");
    966 		goto err;
    967 	}
    968 
    969 	if (vioif_alloc_mems(sc) < 0)
    970 		goto err;
    971 
    972 	if (virtio_child_attach_finish(vsc) != 0)
    973 		goto err;
    974 
    975 	if (vioif_setup_sysctl(sc) != 0) {
    976 		aprint_error_dev(self, "unable to create sysctl node\n");
    977 		/* continue */
    978 	}
    979 
    980 	strlcpy(ifp->if_xname, device_xname(self), IFNAMSIZ);
    981 	ifp->if_softc = sc;
    982 	ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
    983 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    984 	ifp->if_extflags = IFEF_MPSAFE;
    985 #endif
    986 	ifp->if_start = vioif_start;
    987 	if (sc->sc_req_nvq_pairs > 1)
    988 		ifp->if_transmit = vioif_transmit;
    989 	ifp->if_ioctl = vioif_ioctl;
    990 	ifp->if_init = vioif_init;
    991 	ifp->if_stop = vioif_stop;
    992 	ifp->if_capabilities = 0;
    993 	ifp->if_watchdog = vioif_watchdog;
    994 	txq = &sc->sc_txq[0];
    995 	IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, MAX(txq->txq_vq->vq_num, IFQ_MAXLEN));
    996 	IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
    997 
    998 	sc->sc_ethercom.ec_capabilities |= ETHERCAP_VLAN_MTU;
    999 
   1000 	if_attach(ifp);
   1001 	if_deferred_start_init(ifp, NULL);
   1002 	ether_ifattach(ifp, sc->sc_mac);
   1003 
   1004 	return;
   1005 
   1006 err:
   1007 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
   1008 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1009 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1010 
   1011 		if (rxq->rxq_lock) {
   1012 			mutex_obj_free(rxq->rxq_lock);
   1013 			rxq->rxq_lock = NULL;
   1014 		}
   1015 
   1016 		if (rxq->rxq_softint) {
   1017 			softint_disestablish(rxq->rxq_softint);
   1018 			rxq->rxq_softint = NULL;
   1019 		}
   1020 
   1021 		if (rxq->rxq_handle_si) {
   1022 			softint_disestablish(rxq->rxq_handle_si);
   1023 			rxq->rxq_handle_si = NULL;
   1024 		}
   1025 
   1026 		if (txq->txq_lock) {
   1027 			mutex_obj_free(txq->txq_lock);
   1028 			txq->txq_lock = NULL;
   1029 		}
   1030 
   1031 		if (txq->txq_handle_si) {
   1032 			softint_disestablish(txq->txq_handle_si);
   1033 			txq->txq_handle_si = NULL;
   1034 		}
   1035 
   1036 		if (txq->txq_deferred_transmit) {
   1037 			softint_disestablish(txq->txq_deferred_transmit);
   1038 			txq->txq_deferred_transmit = NULL;
   1039 		}
   1040 
   1041 		if (txq->txq_intrq) {
   1042 			pcq_destroy(txq->txq_intrq);
   1043 			txq->txq_intrq = NULL;
   1044 		}
   1045 	}
   1046 
   1047 	if (sc->sc_has_ctrl) {
   1048 		cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1049 		mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1050 	}
   1051 
   1052 	while (nvqs > 0)
   1053 		virtio_free_vq(vsc, &sc->sc_vqs[--nvqs]);
   1054 
   1055 	vioif_free_queues(sc);
   1056 	virtio_child_attach_failed(vsc);
   1057 	config_finalize_register(self, vioif_finalize_teardown);
   1058 
   1059 	return;
   1060 }
   1061 
   1062 static int
   1063 vioif_finalize_teardown(device_t self)
   1064 {
   1065 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
   1066 
   1067 	if (sc->sc_txrx_workqueue != NULL) {
   1068 		vioif_workq_destroy(sc->sc_txrx_workqueue);
   1069 		sc->sc_txrx_workqueue = NULL;
   1070 	}
   1071 
   1072 	return 0;
   1073 }
   1074 
   1075 /* we need interrupts to make promiscuous mode off */
   1076 static void
   1077 vioif_deferred_init(device_t self)
   1078 {
   1079 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
   1080 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1081 	int r;
   1082 
   1083 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC)
   1084 		return;
   1085 
   1086 	r =  vioif_set_promisc(sc, false);
   1087 	if (r != 0)
   1088 		aprint_error_dev(self, "resetting promisc mode failed, "
   1089 		    "error code %d\n", r);
   1090 }
   1091 
   1092 static void
   1093 vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
   1094 {
   1095 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1096 	struct vioif_txqueue *txq;
   1097 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1098 	int i;
   1099 
   1100 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1101 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1102 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1103 
   1104 		virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1105 		virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1106 	}
   1107 }
   1108 
   1109 static void
   1110 vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
   1111 {
   1112 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1113 	struct vioif_txqueue *txq;
   1114 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1115 	int i;
   1116 
   1117 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1118 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1119 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1120 
   1121 		virtio_stop_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1122 		virtio_stop_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1123 	}
   1124 }
   1125 
   1126 /*
   1127  * Interface functions for ifnet
   1128  */
   1129 static int
   1130 vioif_init(struct ifnet *ifp)
   1131 {
   1132 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1133 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1134 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1135 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1136 	int r, i;
   1137 
   1138 	vioif_stop(ifp, 0);
   1139 
   1140 	virtio_reinit_start(vsc);
   1141 	virtio_negotiate_features(vsc, virtio_features(vsc));
   1142 
   1143 	for (i = 0; i < sc->sc_req_nvq_pairs; i++) {
   1144 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1145 
   1146 		/* Have to set false before vioif_populate_rx_mbufs */
   1147 		rxq->rxq_stopping = false;
   1148 		vioif_populate_rx_mbufs(rxq);
   1149 	}
   1150 
   1151 	virtio_reinit_end(vsc);
   1152 
   1153 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1154 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1155 
   1156 	r = vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(sc, sc->sc_req_nvq_pairs);
   1157 	if (r == 0)
   1158 		sc->sc_act_nvq_pairs = sc->sc_req_nvq_pairs;
   1159 	else
   1160 		sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
   1161 
   1162 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1163 		sc->sc_txq[i].txq_stopping = false;
   1164 
   1165 	vioif_enable_interrupt_vqpairs(sc);
   1166 
   1167 	if (!sc->sc_deferred_init_done) {
   1168 		sc->sc_deferred_init_done = 1;
   1169 		if (sc->sc_has_ctrl)
   1170 			vioif_deferred_init(sc->sc_dev);
   1171 	}
   1172 
   1173 	vioif_update_link_status(sc);
   1174 	ifp->if_flags |= IFF_RUNNING;
   1175 	ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1176 	vioif_rx_filter(sc);
   1177 
   1178 	return 0;
   1179 }
   1180 
   1181 static void
   1182 vioif_stop(struct ifnet *ifp, int disable)
   1183 {
   1184 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1185 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1186 	struct vioif_txqueue *txq;
   1187 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1188 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1189 	int i;
   1190 
   1191 	/* Take the locks to ensure that ongoing TX/RX finish */
   1192 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1193 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1194 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1195 
   1196 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1197 		txq->txq_stopping = true;
   1198 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1199 
   1200 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1201 		rxq->rxq_stopping = true;
   1202 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1203 	}
   1204 
   1205 	/* disable interrupts */
   1206 	vioif_disable_interrupt_vqpairs(sc);
   1207 
   1208 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1209 		virtio_stop_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1210 
   1211 	/* only way to stop I/O and DMA is resetting... */
   1212 	virtio_reset(vsc);
   1213 
   1214 	/* rendezvous for finish of handlers */
   1215 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1216 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1217 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1218 
   1219 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1220 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1221 
   1222 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1223 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1224 
   1225 		vioif_work_wait(sc->sc_txrx_workqueue, &txq->txq_work);
   1226 		vioif_work_wait(sc->sc_txrx_workqueue, &rxq->rxq_work);
   1227 	}
   1228 
   1229 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1230 		vioif_rx_queue_clear(&sc->sc_rxq[i]);
   1231 		vioif_tx_queue_clear(&sc->sc_txq[i]);
   1232 	}
   1233 
   1234 	ifp->if_flags &= ~(IFF_RUNNING | IFF_OACTIVE);
   1235 	sc->sc_link_active = false;
   1236 
   1237 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1238 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1239 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1240 
   1241 		txq->txq_link_active = false;
   1242 
   1243 		if (disable)
   1244 			vioif_rx_drain(rxq);
   1245 
   1246 		vioif_tx_drain(txq);
   1247 	}
   1248 }
   1249 
   1250 static void
   1251 vioif_send_common_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq,
   1252     bool is_transmit)
   1253 {
   1254 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1255 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1256 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1257 	struct mbuf *m;
   1258 	int queued = 0;
   1259 
   1260 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1261 
   1262 	if ((ifp->if_flags & IFF_RUNNING) == 0)
   1263 		return;
   1264 
   1265 	if (!txq->txq_link_active || txq->txq_stopping)
   1266 		return;
   1267 
   1268 	if ((ifp->if_flags & IFF_OACTIVE) != 0 && !is_transmit)
   1269 		return;
   1270 
   1271 	for (;;) {
   1272 		int slot, r;
   1273 
   1274 		if (is_transmit)
   1275 			m = pcq_get(txq->txq_intrq);
   1276 		else
   1277 			IFQ_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
   1278 
   1279 		if (m == NULL)
   1280 			break;
   1281 
   1282 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1283 		if (r == EAGAIN) {
   1284 			ifp->if_flags |= IFF_OACTIVE;
   1285 			m_freem(m);
   1286 			break;
   1287 		}
   1288 		if (r != 0)
   1289 			panic("enqueue_prep for a tx buffer");
   1290 
   1291 		r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1292 		    txq->txq_dmamaps[slot], m, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1293 		if (r != 0) {
   1294 			/* maybe just too fragmented */
   1295 			struct mbuf *newm;
   1296 
   1297 			newm = m_defrag(m, M_NOWAIT);
   1298 			if (newm == NULL) {
   1299 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1300 				    "m_defrag() failed\n");
   1301 				goto skip;
   1302 			}
   1303 
   1304 			m = newm;
   1305 			r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1306 			    txq->txq_dmamaps[slot], m,
   1307 			    BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1308 			if (r != 0) {
   1309 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1310 				    "tx dmamap load failed, error code %d\n",
   1311 				    r);
   1312 skip:
   1313 				m_freem(m);
   1314 				virtio_enqueue_abort(vsc, vq, slot);
   1315 				continue;
   1316 			}
   1317 		}
   1318 
   1319 		/* This should actually never fail */
   1320 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1321 					txq->txq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1322 		if (r != 0) {
   1323 			aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1324 			    "virtio_enqueue_reserve failed, error code %d\n",
   1325 			    r);
   1326 			bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc),
   1327 					  txq->txq_dmamaps[slot]);
   1328 			/* slot already freed by virtio_enqueue_reserve */
   1329 			m_freem(m);
   1330 			continue;
   1331 		}
   1332 
   1333 		txq->txq_mbufs[slot] = m;
   1334 
   1335 		memset(&txq->txq_hdrs[slot], 0, sizeof(struct virtio_net_hdr));
   1336 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1337 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1338 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1339 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1340 		    0, txq->txq_hdr_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1341 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1342 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_hdr_dmamaps[slot], true);
   1343 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_dmamaps[slot], true);
   1344 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1345 
   1346 		queued++;
   1347 		bpf_mtap(ifp, m, BPF_D_OUT);
   1348 	}
   1349 
   1350 	if (queued > 0) {
   1351 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1352 		ifp->if_timer = 5;
   1353 	}
   1354 }
   1355 
   1356 static void
   1357 vioif_start_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1358 {
   1359 
   1360 	/*
   1361 	 * ifp->if_obytes and ifp->if_omcasts are added in if_transmit()@if.c.
   1362 	 */
   1363 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, false);
   1364 
   1365 }
   1366 
   1367 static void
   1368 vioif_start(struct ifnet *ifp)
   1369 {
   1370 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1371 	struct vioif_txqueue *txq = &sc->sc_txq[0];
   1372 
   1373 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1374 	KASSERT(if_is_mpsafe(ifp));
   1375 #endif
   1376 
   1377 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1378 	if (!txq->txq_stopping)
   1379 		vioif_start_locked(ifp, txq);
   1380 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1381 }
   1382 
   1383 static inline int
   1384 vioif_select_txqueue(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1385 {
   1386 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1387 	u_int cpuid = cpu_index(curcpu());
   1388 
   1389 	return cpuid % sc->sc_act_nvq_pairs;
   1390 }
   1391 
   1392 static void
   1393 vioif_transmit_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1394 {
   1395 
   1396 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1397 }
   1398 
   1399 static int
   1400 vioif_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1401 {
   1402 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1403 	struct vioif_txqueue *txq;
   1404 	int qid;
   1405 
   1406 	qid = vioif_select_txqueue(ifp, m);
   1407 	txq = &sc->sc_txq[qid];
   1408 
   1409 	if (__predict_false(!pcq_put(txq->txq_intrq, m))) {
   1410 		m_freem(m);
   1411 		return ENOBUFS;
   1412 	}
   1413 
   1414 	net_stat_ref_t nsr = IF_STAT_GETREF(ifp);
   1415 	if_statadd_ref(nsr, if_obytes, m->m_pkthdr.len);
   1416 	if (m->m_flags & M_MCAST)
   1417 		if_statinc_ref(nsr, if_omcasts);
   1418 	IF_STAT_PUTREF(ifp);
   1419 
   1420 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1421 		if (!txq->txq_stopping)
   1422 			vioif_transmit_locked(ifp, txq);
   1423 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1424 	}
   1425 
   1426 	return 0;
   1427 }
   1428 
   1429 static void
   1430 vioif_deferred_transmit(void *arg)
   1431 {
   1432 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1433 	struct virtio_softc *vsc = txq->txq_vq->vq_owner;
   1434 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1435 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1436 
   1437 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1438 		vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1439 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1440 	}
   1441 }
   1442 
   1443 static int
   1444 vioif_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, void *data)
   1445 {
   1446 	int s, r;
   1447 
   1448 	s = splnet();
   1449 
   1450 	r = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
   1451 	if ((r == 0 && cmd == SIOCSIFFLAGS) ||
   1452 	    (r == ENETRESET && (cmd == SIOCADDMULTI || cmd == SIOCDELMULTI))) {
   1453 		if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING)
   1454 			r = vioif_rx_filter(ifp->if_softc);
   1455 		else
   1456 			r = 0;
   1457 	}
   1458 
   1459 	splx(s);
   1460 
   1461 	return r;
   1462 }
   1463 
   1464 void
   1465 vioif_watchdog(struct ifnet *ifp)
   1466 {
   1467 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1468 	int i;
   1469 
   1470 	if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING) {
   1471 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1472 			vioif_tx_queue_clear(&sc->sc_txq[i]);
   1473 		}
   1474 	}
   1475 }
   1476 
   1477 /*
   1478  * Receive implementation
   1479  */
   1480 /* allocate and initialize a mbuf for receive */
   1481 static int
   1482 vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1483 {
   1484 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1485 	struct mbuf *m;
   1486 	int r;
   1487 
   1488 	MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
   1489 	if (m == NULL)
   1490 		return ENOBUFS;
   1491 	MCLGET(m, M_DONTWAIT);
   1492 	if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
   1493 		m_freem(m);
   1494 		return ENOBUFS;
   1495 	}
   1496 	rxq->rxq_mbufs[i] = m;
   1497 	m->m_len = m->m_pkthdr.len = m->m_ext.ext_size;
   1498 	r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1499 	    rxq->rxq_dmamaps[i], m, BUS_DMA_READ | BUS_DMA_NOWAIT);
   1500 	if (r) {
   1501 		m_freem(m);
   1502 		rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1503 		return r;
   1504 	}
   1505 
   1506 	return 0;
   1507 }
   1508 
   1509 /* free a mbuf for receive */
   1510 static void
   1511 vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1512 {
   1513 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1514 
   1515 	bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[i]);
   1516 	m_freem(rxq->rxq_mbufs[i]);
   1517 	rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1518 }
   1519 
   1520 /* add mbufs for all the empty receive slots */
   1521 static void
   1522 vioif_populate_rx_mbufs(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1523 {
   1524 
   1525 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1526 	vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1527 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1528 }
   1529 
   1530 static void
   1531 vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1532 {
   1533 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1534 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1535 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1536 	int i, r, ndone = 0;
   1537 
   1538 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1539 
   1540 	if (rxq->rxq_stopping)
   1541 		return;
   1542 
   1543 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1544 		int slot;
   1545 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1546 		if (r == EAGAIN)
   1547 			break;
   1548 		if (r != 0)
   1549 			panic("enqueue_prep for rx buffers");
   1550 		if (rxq->rxq_mbufs[slot] == NULL) {
   1551 			r = vioif_add_rx_mbuf(rxq, slot);
   1552 			if (r != 0) {
   1553 				aprint_error_dev(sc->sc_dev,
   1554 				    "rx mbuf allocation failed, "
   1555 				    "error code %d\n", r);
   1556 				break;
   1557 			}
   1558 		}
   1559 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1560 		    rxq->rxq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1561 		if (r != 0) {
   1562 			vioif_free_rx_mbuf(rxq, slot);
   1563 			break;
   1564 		}
   1565 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1566 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1567 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1568 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1569 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1570 		    false);
   1571 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_dmamaps[slot], false);
   1572 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1573 		ndone++;
   1574 	}
   1575 	if (ndone > 0)
   1576 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1577 }
   1578 
   1579 static void
   1580 vioif_rx_queue_clear(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1581 {
   1582 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1583 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1584 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1585 	u_int limit = UINT_MAX;
   1586 	bool more;
   1587 
   1588 	KASSERT(rxq->rxq_stopping);
   1589 
   1590 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1591 	for (;;) {
   1592 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1593 		if (more == false)
   1594 			break;
   1595 	}
   1596 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1597 }
   1598 
   1599 /* dequeue received packets */
   1600 static bool
   1601 vioif_rx_deq_locked(struct vioif_softc *sc, struct virtio_softc *vsc,
   1602     struct vioif_rxqueue *rxq, u_int limit)
   1603 {
   1604 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1605 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1606 	struct mbuf *m;
   1607 	int slot, len;
   1608 	bool more = false, dequeued = false;
   1609 
   1610 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1611 
   1612 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1613 		return false;
   1614 
   1615 	for (;;) {
   1616 		if (limit-- == 0) {
   1617 			more = true;
   1618 			break;
   1619 		}
   1620 
   1621 		if (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) != 0)
   1622 			break;
   1623 
   1624 		dequeued = true;
   1625 
   1626 		len -= sizeof(struct virtio_net_hdr);
   1627 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1628 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1629 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1630 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1631 		m = rxq->rxq_mbufs[slot];
   1632 		KASSERT(m != NULL);
   1633 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot]);
   1634 		rxq->rxq_mbufs[slot] = NULL;
   1635 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1636 		m_set_rcvif(m, ifp);
   1637 		m->m_len = m->m_pkthdr.len = len;
   1638 
   1639 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1640 		if_percpuq_enqueue(ifp->if_percpuq, m);
   1641 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1642 
   1643 		if (rxq->rxq_stopping)
   1644 			break;
   1645 	}
   1646 
   1647 	if (dequeued)
   1648 		softint_schedule(rxq->rxq_softint);
   1649 
   1650 	return more;
   1651 }
   1652 
   1653 /* rx interrupt; call _dequeue above and schedule a softint */
   1654 static int
   1655 vioif_rx_intr(void *arg)
   1656 {
   1657 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1658 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1659 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1660 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1661 	u_int limit;
   1662 	bool more;
   1663 
   1664 	limit = sc->sc_rx_intr_process_limit;
   1665 
   1666 	if (atomic_load_relaxed(&rxq->rxq_active) == true)
   1667 		return 1;
   1668 
   1669 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1670 
   1671 	if (!rxq->rxq_stopping) {
   1672 		rxq->rxq_workqueue = sc->sc_txrx_workqueue_sysctl;
   1673 
   1674 		virtio_stop_vq_intr(vsc, vq);
   1675 		atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, true);
   1676 
   1677 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1678 		if (more) {
   1679 			vioif_rx_sched_handle(sc, rxq);
   1680 		} else {
   1681 			atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, false);
   1682 			virtio_start_vq_intr(vsc, vq);
   1683 		}
   1684 	}
   1685 
   1686 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1687 	return 1;
   1688 }
   1689 
   1690 static void
   1691 vioif_rx_handle(void *xrxq)
   1692 {
   1693 	struct vioif_rxqueue *rxq = xrxq;
   1694 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1695 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1696 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1697 	u_int limit;
   1698 	bool more;
   1699 
   1700 	limit = sc->sc_rx_process_limit;
   1701 
   1702 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1703 
   1704 	if (!rxq->rxq_stopping) {
   1705 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1706 		if (more) {
   1707 			vioif_rx_sched_handle(sc, rxq);
   1708 		} else {
   1709 			atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, false);
   1710 			virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1711 		}
   1712 	}
   1713 
   1714 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1715 }
   1716 
   1717 static void
   1718 vioif_rx_sched_handle(struct vioif_softc *sc, struct vioif_rxqueue *rxq)
   1719 {
   1720 
   1721 	if (rxq->rxq_workqueue)
   1722 		vioif_work_add(sc->sc_txrx_workqueue, &rxq->rxq_work);
   1723 	else
   1724 		softint_schedule(rxq->rxq_handle_si);
   1725 }
   1726 
   1727 /* softint: enqueue receive requests for new incoming packets */
   1728 static void
   1729 vioif_rx_softint(void *arg)
   1730 {
   1731 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1732 
   1733 	vioif_populate_rx_mbufs(rxq);
   1734 }
   1735 
   1736 /* free all the mbufs; called from if_stop(disable) */
   1737 static void
   1738 vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1739 {
   1740 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1741 	int i;
   1742 
   1743 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1744 		if (rxq->rxq_mbufs[i] == NULL)
   1745 			continue;
   1746 		vioif_free_rx_mbuf(rxq, i);
   1747 	}
   1748 }
   1749 
   1750 /*
   1751  * Transmition implementation
   1752  */
   1753 /* actual transmission is done in if_start */
   1754 /* tx interrupt; dequeue and free mbufs */
   1755 /*
   1756  * tx interrupt is actually disabled; this should be called upon
   1757  * tx vq full and watchdog
   1758  */
   1759 
   1760 static int
   1761 vioif_tx_intr(void *arg)
   1762 {
   1763 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1764 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1765 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1766 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1767 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1768 	bool more;
   1769 	u_int limit;
   1770 
   1771 	limit = sc->sc_tx_intr_process_limit;
   1772 
   1773 	if (atomic_load_relaxed(&txq->txq_active) == true)
   1774 		return 1;
   1775 
   1776 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1777 
   1778 	if (!txq->txq_stopping) {
   1779 		txq->txq_workqueue = sc->sc_txrx_workqueue_sysctl;
   1780 
   1781 		virtio_stop_vq_intr(vsc, vq);
   1782 		atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, true);
   1783 
   1784 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1785 		if (more) {
   1786 			vioif_tx_sched_handle(sc, txq);
   1787 		} else {
   1788 			atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, false);
   1789 
   1790 			/* for ALTQ */
   1791 			if (txq == &sc->sc_txq[0]) {
   1792 				if_schedule_deferred_start(ifp);
   1793 				ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1794 			}
   1795 			softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1796 
   1797 			virtio_start_vq_intr(vsc, vq);
   1798 		}
   1799 	}
   1800 
   1801 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1802 
   1803 	return 1;
   1804 }
   1805 
   1806 static void
   1807 vioif_tx_handle(void *xtxq)
   1808 {
   1809 	struct vioif_txqueue *txq = xtxq;
   1810 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1811 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1812 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1813 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1814 	u_int limit;
   1815 	bool more;
   1816 
   1817 	limit = sc->sc_tx_process_limit;
   1818 
   1819 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1820 
   1821 	if (!txq->txq_stopping) {
   1822 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1823 		if (more) {
   1824 			vioif_tx_sched_handle(sc, txq);
   1825 		} else {
   1826 			atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, false);
   1827 
   1828 			/* for ALTQ */
   1829 			if (txq == &sc->sc_txq[0]) {
   1830 				if_schedule_deferred_start(ifp);
   1831 				ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1832 			}
   1833 			softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1834 
   1835 			virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1836 		}
   1837 	}
   1838 
   1839 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1840 }
   1841 
   1842 static void
   1843 vioif_tx_sched_handle(struct vioif_softc *sc, struct vioif_txqueue *txq)
   1844 {
   1845 
   1846 	if (txq->txq_workqueue)
   1847 		vioif_work_add(sc->sc_txrx_workqueue, &txq->txq_work);
   1848 	else
   1849 		softint_schedule(txq->txq_handle_si);
   1850 }
   1851 
   1852 static void
   1853 vioif_tx_queue_clear(struct vioif_txqueue *txq)
   1854 {
   1855 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1856 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1857 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1858 	u_int limit = UINT_MAX;
   1859 	bool more;
   1860 
   1861 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1862 	for (;;) {
   1863 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1864 		if (more == false)
   1865 			break;
   1866 	}
   1867 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1868 }
   1869 
   1870 static bool
   1871 vioif_tx_deq_locked(struct vioif_softc *sc, struct virtio_softc *vsc,
   1872     struct vioif_txqueue *txq, u_int limit)
   1873 {
   1874 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1875 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1876 	struct mbuf *m;
   1877 	int slot, len;
   1878 	bool more = false;
   1879 
   1880 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1881 
   1882 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1883 		return false;
   1884 
   1885 	for (;;) {
   1886 		if (limit-- == 0) {
   1887 			more = true;
   1888 			break;
   1889 		}
   1890 
   1891 		if (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) != 0)
   1892 			break;
   1893 
   1894 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1895 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1896 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1897 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1898 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1899 		m = txq->txq_mbufs[slot];
   1900 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot]);
   1901 		txq->txq_mbufs[slot] = NULL;
   1902 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1903 		if_statinc(ifp, if_opackets);
   1904 		m_freem(m);
   1905 	}
   1906 
   1907 	return more;
   1908 }
   1909 
   1910 /* free all the mbufs already put on vq; called from if_stop(disable) */
   1911 static void
   1912 vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *txq)
   1913 {
   1914 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1915 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1916 	int i;
   1917 
   1918 	KASSERT(txq->txq_stopping);
   1919 
   1920 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1921 		if (txq->txq_mbufs[i] == NULL)
   1922 			continue;
   1923 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[i]);
   1924 		m_freem(txq->txq_mbufs[i]);
   1925 		txq->txq_mbufs[i] = NULL;
   1926 	}
   1927 }
   1928 
   1929 /*
   1930  * Control vq
   1931  */
   1932 /* issue a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command and wait for completion */
   1933 static void
   1934 vioif_ctrl_acquire(struct vioif_softc *sc)
   1935 {
   1936 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1937 
   1938 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1939 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != FREE)
   1940 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1941 	ctrlq->ctrlq_inuse = INUSE;
   1942 	ctrlq->ctrlq_owner = curlwp;
   1943 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1944 }
   1945 
   1946 static void
   1947 vioif_ctrl_release(struct vioif_softc *sc)
   1948 {
   1949 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1950 
   1951 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_inuse != FREE);
   1952 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_owner == curlwp);
   1953 
   1954 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1955 	ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
   1956 	ctrlq->ctrlq_owner = NULL;
   1957 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1958 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1959 }
   1960 
   1961 static int
   1962 vioif_ctrl_load_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1963     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1964 {
   1965 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1966 	int i, r, loaded;
   1967 
   1968 	loaded = 0;
   1969 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1970 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc),
   1971 		    specs[i].dmamap, specs[i].buf, specs[i].bufsize,
   1972 		    NULL, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1973 		if (r) {
   1974 			aprint_error_dev(sc->sc_dev, "control command dmamap"
   1975 			    " load failed, error code %d\n", r);
   1976 			goto err;
   1977 		}
   1978 		loaded++;
   1979 
   1980 	}
   1981 
   1982 	return r;
   1983 
   1984 err:
   1985 	for (i = 0; i < loaded; i++) {
   1986 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1987 	}
   1988 
   1989 	return r;
   1990 }
   1991 
   1992 static void
   1993 vioif_ctrl_unload_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1994     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1995 {
   1996 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1997 	int i;
   1998 
   1999 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2000 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   2001 	}
   2002 }
   2003 
   2004 static int
   2005 vioif_ctrl_send_command(struct vioif_softc *sc, uint8_t class, uint8_t cmd,
   2006     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   2007 {
   2008 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   2009 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   2010 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2011 	int i, r, slot;
   2012 
   2013 	ctrlq->ctrlq_cmd->class = class;
   2014 	ctrlq->ctrlq_cmd->command = cmd;
   2015 
   2016 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
   2017 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   2018 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2019 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap,
   2020 		    0, specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   2021 	}
   2022 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
   2023 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   2024 
   2025 	r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   2026 	if (r != 0)
   2027 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   2028 	r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot, nspecs + 2);
   2029 	if (r != 0)
   2030 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   2031 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, true);
   2032 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2033 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, specs[i].dmamap, true);
   2034 	}
   2035 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_status_dmamap, false);
   2036 	virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, true);
   2037 
   2038 	/* wait for done */
   2039 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2040 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != DONE)
   2041 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2042 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2043 	/* already dequeueued */
   2044 
   2045 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, 0,
   2046 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   2047 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2048 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap, 0,
   2049 		    specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   2050 	}
   2051 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap, 0,
   2052 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   2053 
   2054 	if (ctrlq->ctrlq_status->ack == VIRTIO_NET_OK)
   2055 		r = 0;
   2056 	else {
   2057 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "failed setting rx mode\n");
   2058 		r = EIO;
   2059 	}
   2060 
   2061 	return r;
   2062 }
   2063 
   2064 static int
   2065 vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *sc, int cmd, bool onoff)
   2066 {
   2067 	struct virtio_net_ctrl_rx *rx = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx;
   2068 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2069 	int r;
   2070 
   2071 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2072 		return ENOTSUP;
   2073 
   2074 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2075 
   2076 	rx->onoff = onoff;
   2077 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx_dmamap;
   2078 	specs[0].buf = rx;
   2079 	specs[0].bufsize = sizeof(*rx);
   2080 
   2081 	r = vioif_ctrl_send_command(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX, cmd,
   2082 	    specs, __arraycount(specs));
   2083 
   2084 	vioif_ctrl_release(sc);
   2085 	return r;
   2086 }
   2087 
   2088 static int
   2089 vioif_set_promisc(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   2090 {
   2091 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC, onoff);
   2092 }
   2093 
   2094 static int
   2095 vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   2096 {
   2097 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI, onoff);
   2098 }
   2099 
   2100 /* issue VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET command and wait for completion */
   2101 static int
   2102 vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   2103 {
   2104 	/* filter already set in ctrlq->ctrlq_mac_tbl */
   2105 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl *mac_tbl_uc, *mac_tbl_mc;
   2106 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[2];
   2107 	int nspecs = __arraycount(specs);
   2108 	int r;
   2109 
   2110 	mac_tbl_uc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_uc;
   2111 	mac_tbl_mc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_mc;
   2112 
   2113 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2114 		return ENOTSUP;
   2115 
   2116 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2117 
   2118 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_uc_dmamap;
   2119 	specs[0].buf = mac_tbl_uc;
   2120 	specs[0].bufsize = sizeof(*mac_tbl_uc)
   2121 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_uc->nentries);
   2122 
   2123 	specs[1].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_mc_dmamap;
   2124 	specs[1].buf = mac_tbl_mc;
   2125 	specs[1].bufsize = sizeof(*mac_tbl_mc)
   2126 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_mc->nentries);
   2127 
   2128 	r = vioif_ctrl_load_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   2129 	if (r != 0)
   2130 		goto out;
   2131 
   2132 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2133 	    VIRTIO_NET_CTRL_MAC, VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET,
   2134 	    specs, nspecs);
   2135 
   2136 	vioif_ctrl_unload_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   2137 
   2138 out:
   2139 	vioif_ctrl_release(sc);
   2140 
   2141 	return r;
   2142 }
   2143 
   2144 static int
   2145 vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *sc, int nvq_pairs)
   2146 {
   2147 	struct virtio_net_ctrl_mq *mq = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq;
   2148 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2149 	int r;
   2150 
   2151 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2152 		return ENOTSUP;
   2153 
   2154 	if (nvq_pairs <= 1)
   2155 		return EINVAL;
   2156 
   2157 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2158 
   2159 	mq->virtqueue_pairs = nvq_pairs;
   2160 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq_dmamap;
   2161 	specs[0].buf = mq;
   2162 	specs[0].bufsize = sizeof(*mq);
   2163 
   2164 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2165 	    VIRTIO_NET_CTRL_MQ, VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET,
   2166 	    specs, __arraycount(specs));
   2167 
   2168 	vioif_ctrl_release(sc);
   2169 
   2170 	return r;
   2171 }
   2172 
   2173 /* ctrl vq interrupt; wake up the command issuer */
   2174 static int
   2175 vioif_ctrl_intr(void *arg)
   2176 {
   2177 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = arg;
   2178 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   2179 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   2180 	int r, slot;
   2181 
   2182 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   2183 		return 0;
   2184 
   2185 	r = virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, NULL);
   2186 	if (r == ENOENT)
   2187 		return 0;
   2188 	virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   2189 
   2190 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2191 	ctrlq->ctrlq_inuse = DONE;
   2192 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   2193 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2194 
   2195 	return 1;
   2196 }
   2197 
   2198 /*
   2199  * If IFF_PROMISC requested,  set promiscuous
   2200  * If multicast filter small enough (<=MAXENTRIES) set rx filter
   2201  * If large multicast filter exist use ALLMULTI
   2202  */
   2203 /*
   2204  * If setting rx filter fails fall back to ALLMULTI
   2205  * If ALLMULTI fails fall back to PROMISC
   2206  */
   2207 static int
   2208 vioif_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   2209 {
   2210 	struct ethercom *ec = &sc->sc_ethercom;
   2211 	struct ifnet *ifp = &ec->ec_if;
   2212 	struct ether_multi *enm;
   2213 	struct ether_multistep step;
   2214 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   2215 	int nentries;
   2216 	int promisc = 0, allmulti = 0, rxfilter = 0;
   2217 	int r;
   2218 
   2219 	if (!sc->sc_has_ctrl) {	/* no ctrl vq; always promisc */
   2220 		ifp->if_flags |= IFF_PROMISC;
   2221 		return 0;
   2222 	}
   2223 
   2224 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC) {
   2225 		promisc = 1;
   2226 		goto set;
   2227 	}
   2228 
   2229 	nentries = -1;
   2230 	ETHER_LOCK(ec);
   2231 	ETHER_FIRST_MULTI(step, ec, enm);
   2232 	while (nentries++, enm != NULL) {
   2233 		if (nentries >= VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES) {
   2234 			allmulti = 1;
   2235 			goto set_unlock;
   2236 		}
   2237 		if (memcmp(enm->enm_addrlo, enm->enm_addrhi, ETHER_ADDR_LEN)) {
   2238 			allmulti = 1;
   2239 			goto set_unlock;
   2240 		}
   2241 		memcpy(ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->macs[nentries],
   2242 		    enm->enm_addrlo, ETHER_ADDR_LEN);
   2243 		ETHER_NEXT_MULTI(step, enm);
   2244 	}
   2245 	rxfilter = 1;
   2246 
   2247 set_unlock:
   2248 	ETHER_UNLOCK(ec);
   2249 
   2250 set:
   2251 	if (rxfilter) {
   2252 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   2253 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = nentries;
   2254 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   2255 		if (r != 0) {
   2256 			rxfilter = 0;
   2257 			allmulti = 1; /* fallback */
   2258 		}
   2259 	} else {
   2260 		/* remove rx filter */
   2261 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   2262 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = 0;
   2263 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   2264 		/* what to do on failure? */
   2265 	}
   2266 	if (allmulti) {
   2267 		r = vioif_set_allmulti(sc, true);
   2268 		if (r != 0) {
   2269 			allmulti = 0;
   2270 			promisc = 1; /* fallback */
   2271 		}
   2272 	} else {
   2273 		r = vioif_set_allmulti(sc, false);
   2274 		/* what to do on failure? */
   2275 	}
   2276 	if (promisc) {
   2277 		r = vioif_set_promisc(sc, true);
   2278 	} else {
   2279 		r = vioif_set_promisc(sc, false);
   2280 	}
   2281 
   2282 	return r;
   2283 }
   2284 
   2285 static bool
   2286 vioif_is_link_up(struct vioif_softc *sc)
   2287 {
   2288 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2289 	uint16_t status;
   2290 
   2291 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_NET_F_STATUS)
   2292 		status = virtio_read_device_config_2(vsc,
   2293 		    VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS);
   2294 	else
   2295 		status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
   2296 
   2297 	return ((status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) != 0);
   2298 }
   2299 
   2300 /* change link status */
   2301 static void
   2302 vioif_update_link_status(struct vioif_softc *sc)
   2303 {
   2304 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2305 	struct vioif_txqueue *txq;
   2306 	bool active, changed;
   2307 	int link, i;
   2308 
   2309 	active = vioif_is_link_up(sc);
   2310 	changed = false;
   2311 
   2312 	if (active) {
   2313 		if (!sc->sc_link_active)
   2314 			changed = true;
   2315 
   2316 		link = LINK_STATE_UP;
   2317 		sc->sc_link_active = true;
   2318 	} else {
   2319 		if (sc->sc_link_active)
   2320 			changed = true;
   2321 
   2322 		link = LINK_STATE_DOWN;
   2323 		sc->sc_link_active = false;
   2324 	}
   2325 
   2326 	if (changed) {
   2327 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   2328 			txq = &sc->sc_txq[i];
   2329 
   2330 			mutex_enter(txq->txq_lock);
   2331 			txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
   2332 			mutex_exit(txq->txq_lock);
   2333 		}
   2334 
   2335 		if_link_state_change(ifp, link);
   2336 	}
   2337 }
   2338 
   2339 static int
   2340 vioif_config_change(struct virtio_softc *vsc)
   2341 {
   2342 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   2343 
   2344 	softint_schedule(sc->sc_ctl_softint);
   2345 	return 0;
   2346 }
   2347 
   2348 static void
   2349 vioif_ctl_softint(void *arg)
   2350 {
   2351 	struct vioif_softc *sc = arg;
   2352 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2353 
   2354 	vioif_update_link_status(sc);
   2355 	vioif_start(ifp);
   2356 }
   2357 
   2358 static struct workqueue *
   2359 vioif_workq_create(const char *name, pri_t prio, int ipl, int flags)
   2360 {
   2361 	struct workqueue *wq;
   2362 	int error;
   2363 
   2364 	error = workqueue_create(&wq, name, vioif_workq_work, NULL,
   2365 	    prio, ipl, flags);
   2366 
   2367 	if (error)
   2368 		return NULL;
   2369 
   2370 	return wq;
   2371 }
   2372 
   2373 static void
   2374 vioif_workq_destroy(struct workqueue *wq)
   2375 {
   2376 
   2377 	workqueue_destroy(wq);
   2378 }
   2379 
   2380 static void
   2381 vioif_workq_work(struct work *wk, void *context)
   2382 {
   2383 	struct vioif_work *work;
   2384 
   2385 	work = container_of(wk, struct vioif_work, cookie);
   2386 
   2387 	atomic_store_relaxed(&work->added, 0);
   2388 	work->func(work->arg);
   2389 }
   2390 
   2391 static void
   2392 vioif_work_set(struct vioif_work *work, void (*func)(void *), void *arg)
   2393 {
   2394 
   2395 	memset(work, 0, sizeof(*work));
   2396 	work->func = func;
   2397 	work->arg = arg;
   2398 }
   2399 
   2400 static void
   2401 vioif_work_add(struct workqueue *wq, struct vioif_work *work)
   2402 {
   2403 
   2404 	if (atomic_load_relaxed(&work->added) != 0)
   2405 		return;
   2406 
   2407 	atomic_store_relaxed(&work->added, 1);
   2408 	kpreempt_disable();
   2409 	workqueue_enqueue(wq, &work->cookie, NULL);
   2410 	kpreempt_enable();
   2411 }
   2412 
   2413 static void
   2414 vioif_work_wait(struct workqueue *wq, struct vioif_work *work)
   2415 {
   2416 
   2417 	workqueue_wait(wq, &work->cookie);
   2418 }
   2419 
   2420 static int
   2421 vioif_setup_sysctl(struct vioif_softc *sc)
   2422 {
   2423 	const char *devname;
   2424 	struct sysctllog **log;
   2425 	const struct sysctlnode *rnode, *rxnode, *txnode;
   2426 	int error;
   2427 
   2428 	log = &sc->sc_sysctllog;
   2429 	devname = device_xname(sc->sc_dev);
   2430 
   2431 	error = sysctl_createv(log, 0, NULL, &rnode,
   2432 	    0, CTLTYPE_NODE, devname,
   2433 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings"),
   2434 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_HW, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2435 	if (error)
   2436 		goto out;
   2437 
   2438 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, NULL,
   2439 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_BOOL, "txrx_workqueue",
   2440 	    SYSCTL_DESCR("Use workqueue for packet processing"),
   2441 	    NULL, 0, &sc->sc_txrx_workqueue_sysctl, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2442 	if (error)
   2443 		goto out;
   2444 
   2445 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, &rxnode,
   2446 	    0, CTLTYPE_NODE, "rx",
   2447 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings for Rx"),
   2448 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2449 	if (error)
   2450 		goto out;
   2451 
   2452 	error = sysctl_createv(log, 0, &rxnode, NULL,
   2453 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "intr_process_limit",
   2454 	    SYSCTL_DESCR("max number of Rx packets to process for interrupt processing"),
   2455 	    NULL, 0, &sc->sc_rx_intr_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2456 	if (error)
   2457 		goto out;
   2458 
   2459 	error = sysctl_createv(log, 0, &rxnode, NULL,
   2460 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "process_limit",
   2461 	    SYSCTL_DESCR("max number of Rx packets to process for deferred processing"),
   2462 	    NULL, 0, &sc->sc_rx_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2463 	if (error)
   2464 		goto out;
   2465 
   2466 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, &txnode,
   2467 	    0, CTLTYPE_NODE, "tx",
   2468 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings for Tx"),
   2469 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2470 	if (error)
   2471 		goto out;
   2472 
   2473 	error = sysctl_createv(log, 0, &txnode, NULL,
   2474 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "intr_process_limit",
   2475 	    SYSCTL_DESCR("max number of Tx packets to process for interrupt processing"),
   2476 	    NULL, 0, &sc->sc_tx_intr_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2477 	if (error)
   2478 		goto out;
   2479 
   2480 	error = sysctl_createv(log, 0, &txnode, NULL,
   2481 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "process_limit",
   2482 	    SYSCTL_DESCR("max number of Tx packets to process for deferred processing"),
   2483 	    NULL, 0, &sc->sc_tx_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2484 
   2485 out:
   2486 	if (error)
   2487 		sysctl_teardown(log);
   2488 
   2489 	return error;
   2490 }
   2491 
   2492 MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, if_vioif, "virtio");
   2493 
   2494 #ifdef _MODULE
   2495 #include "ioconf.c"
   2496 #endif
   2497 
   2498 static int
   2499 if_vioif_modcmd(modcmd_t cmd, void *opaque)
   2500 {
   2501 	int error = 0;
   2502 
   2503 #ifdef _MODULE
   2504 	switch (cmd) {
   2505 	case MODULE_CMD_INIT:
   2506 		error = config_init_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2507 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2508 		break;
   2509 	case MODULE_CMD_FINI:
   2510 		error = config_fini_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2511 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2512 		break;
   2513 	default:
   2514 		error = ENOTTY;
   2515 		break;
   2516 	}
   2517 #endif
   2518 
   2519 	return error;
   2520 }
   2521