Home | History | Annotate | Line # | Download | only in pci
if_vioif.c revision 1.63
      1 /*	$NetBSD: if_vioif.c,v 1.63 2020/05/25 09:41:27 yamaguchi Exp $	*/
      2 
      3 /*
      4  * Copyright (c) 2010 Minoura Makoto.
      5  * All rights reserved.
      6  *
      7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      8  * modification, are permitted provided that the following conditions
      9  * are met:
     10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     15  *
     16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
     17  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
     18  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
     19  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
     20  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
     21  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
     22  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
     23  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
     24  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
     25  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     26  */
     27 
     28 #include <sys/cdefs.h>
     29 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: if_vioif.c,v 1.63 2020/05/25 09:41:27 yamaguchi Exp $");
     30 
     31 #ifdef _KERNEL_OPT
     32 #include "opt_net_mpsafe.h"
     33 #endif
     34 
     35 #include <sys/param.h>
     36 #include <sys/systm.h>
     37 #include <sys/kernel.h>
     38 #include <sys/atomic.h>
     39 #include <sys/bus.h>
     40 #include <sys/condvar.h>
     41 #include <sys/device.h>
     42 #include <sys/evcnt.h>
     43 #include <sys/intr.h>
     44 #include <sys/kmem.h>
     45 #include <sys/mbuf.h>
     46 #include <sys/mutex.h>
     47 #include <sys/sockio.h>
     48 #include <sys/cpu.h>
     49 #include <sys/module.h>
     50 #include <sys/pcq.h>
     51 #include <sys/workqueue.h>
     52 
     53 #include <dev/pci/virtioreg.h>
     54 #include <dev/pci/virtiovar.h>
     55 
     56 #include <net/if.h>
     57 #include <net/if_media.h>
     58 #include <net/if_ether.h>
     59 
     60 #include <net/bpf.h>
     61 
     62 #include "ioconf.h"
     63 
     64 #ifdef NET_MPSAFE
     65 #define VIOIF_MPSAFE	1
     66 #define VIOIF_MULTIQ	1
     67 #endif
     68 
     69 /*
     70  * if_vioifreg.h:
     71  */
     72 /* Configuration registers */
     73 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAC		0 /* 8bit x 6byte */
     74 #define VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS	6 /* 16bit */
     75 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS	8 /* 16bit */
     76 
     77 /* Feature bits */
     78 #define VIRTIO_NET_F_CSUM		__BIT(0)
     79 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM		__BIT(1)
     80 #define VIRTIO_NET_F_MAC		__BIT(5)
     81 #define VIRTIO_NET_F_GSO		__BIT(6)
     82 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4		__BIT(7)
     83 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6		__BIT(8)
     84 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN		__BIT(9)
     85 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO		__BIT(10)
     86 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4		__BIT(11)
     87 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6		__BIT(12)
     88 #define VIRTIO_NET_F_HOST_ECN		__BIT(13)
     89 #define VIRTIO_NET_F_HOST_UFO		__BIT(14)
     90 #define VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF		__BIT(15)
     91 #define VIRTIO_NET_F_STATUS		__BIT(16)
     92 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ		__BIT(17)
     93 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX		__BIT(18)
     94 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN		__BIT(19)
     95 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX_EXTRA	__BIT(20)
     96 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ANNOUNCE	__BIT(21)
     97 #define VIRTIO_NET_F_MQ			__BIT(22)
     98 
     99 #define VIRTIO_NET_FLAG_BITS \
    100 	VIRTIO_COMMON_FLAG_BITS \
    101 	"\x17""MQ" \
    102 	"\x16""GUEST_ANNOUNCE" \
    103 	"\x15""CTRL_RX_EXTRA" \
    104 	"\x14""CTRL_VLAN" \
    105 	"\x13""CTRL_RX" \
    106 	"\x12""CTRL_VQ" \
    107 	"\x11""STATUS" \
    108 	"\x10""MRG_RXBUF" \
    109 	"\x0f""HOST_UFO" \
    110 	"\x0e""HOST_ECN" \
    111 	"\x0d""HOST_TSO6" \
    112 	"\x0c""HOST_TSO4" \
    113 	"\x0b""GUEST_UFO" \
    114 	"\x0a""GUEST_ECN" \
    115 	"\x09""GUEST_TSO6" \
    116 	"\x08""GUEST_TSO4" \
    117 	"\x07""GSO" \
    118 	"\x06""MAC" \
    119 	"\x02""GUEST_CSUM" \
    120 	"\x01""CSUM"
    121 
    122 /* Status */
    123 #define VIRTIO_NET_S_LINK_UP	1
    124 
    125 /* Packet header structure */
    126 struct virtio_net_hdr {
    127 	uint8_t		flags;
    128 	uint8_t		gso_type;
    129 	uint16_t	hdr_len;
    130 	uint16_t	gso_size;
    131 	uint16_t	csum_start;
    132 	uint16_t	csum_offset;
    133 #if 0
    134 	uint16_t	num_buffers; /* if VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF enabled */
    135 #endif
    136 } __packed;
    137 
    138 #define VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM	1 /* flags */
    139 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE		0 /* gso_type */
    140 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4	1 /* gso_type */
    141 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP		3 /* gso_type */
    142 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6	4 /* gso_type */
    143 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN		0x80 /* gso_type, |'ed */
    144 
    145 #define VIRTIO_NET_MAX_GSO_LEN		(65536+ETHER_HDR_LEN)
    146 
    147 /* Control virtqueue */
    148 struct virtio_net_ctrl_cmd {
    149 	uint8_t	class;
    150 	uint8_t	command;
    151 } __packed;
    152 #define VIRTIO_NET_CTRL_RX		0
    153 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC	0
    154 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI	1
    155 
    156 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC		1
    157 # define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET	0
    158 
    159 #define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN		2
    160 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_ADD	0
    161 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_DEL	1
    162 
    163 #define VIRTIO_NET_CTRL_MQ			4
    164 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET	0
    165 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MIN	1
    166 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX	0x8000
    167 
    168 struct virtio_net_ctrl_status {
    169 	uint8_t	ack;
    170 } __packed;
    171 #define VIRTIO_NET_OK			0
    172 #define VIRTIO_NET_ERR			1
    173 
    174 struct virtio_net_ctrl_rx {
    175 	uint8_t	onoff;
    176 } __packed;
    177 
    178 struct virtio_net_ctrl_mac_tbl {
    179 	uint32_t nentries;
    180 	uint8_t macs[][ETHER_ADDR_LEN];
    181 } __packed;
    182 
    183 struct virtio_net_ctrl_vlan {
    184 	uint16_t id;
    185 } __packed;
    186 
    187 struct virtio_net_ctrl_mq {
    188 	uint16_t virtqueue_pairs;
    189 } __packed;
    190 
    191 struct vioif_ctrl_cmdspec {
    192 	bus_dmamap_t	dmamap;
    193 	void		*buf;
    194 	bus_size_t	bufsize;
    195 };
    196 
    197 /*
    198  * if_vioifvar.h:
    199  */
    200 
    201 /*
    202  * Locking notes:
    203  * + a field in vioif_txqueue is protected by txq_lock (a spin mutex), and
    204  *   a field in vioif_rxqueue is protected by rxq_lock (a spin mutex).
    205  *      - more than one lock cannot be held at onece
    206  * + ctrlq_inuse is protected by ctrlq_wait_lock.
    207  *      - other fields in vioif_ctrlqueue are protected by ctrlq_inuse
    208  *      - txq_lock or rxq_lock cannot be held along with ctrlq_wait_lock
    209  * + fields in vioif_softc except queues are protected by
    210  *   sc->sc_lock(an adaptive mutex)
    211  *      - the lock is held before acquisition of other locks
    212  */
    213 
    214 struct vioif_work {
    215 	struct work	 cookie;
    216 	void		(*func)(void *);
    217 	void		*arg;
    218 	unsigned int	 added;
    219 };
    220 
    221 struct vioif_txqueue {
    222 	kmutex_t		*txq_lock;	/* lock for tx operations */
    223 
    224 	struct virtqueue	*txq_vq;
    225 	bool			txq_stopping;
    226 	bool			txq_link_active;
    227 	pcq_t			*txq_intrq;
    228 
    229 	struct virtio_net_hdr	*txq_hdrs;
    230 	bus_dmamap_t		*txq_hdr_dmamaps;
    231 
    232 	struct mbuf		**txq_mbufs;
    233 	bus_dmamap_t		*txq_dmamaps;
    234 
    235 	void			*txq_deferred_transmit;
    236 	void			*txq_handle_si;
    237 	struct vioif_work	 txq_work;
    238 	bool			 txq_workqueue;
    239 	bool			 txq_active;
    240 
    241 	struct evcnt		 txq_defrag_failed;
    242 	struct evcnt		 txq_mbuf_load_failed;
    243 	struct evcnt		 txq_enqueue_reserve_failed;
    244 };
    245 
    246 struct vioif_rxqueue {
    247 	kmutex_t		*rxq_lock;	/* lock for rx operations */
    248 
    249 	struct virtqueue	*rxq_vq;
    250 	bool			rxq_stopping;
    251 
    252 	struct virtio_net_hdr	*rxq_hdrs;
    253 	bus_dmamap_t		*rxq_hdr_dmamaps;
    254 
    255 	struct mbuf		**rxq_mbufs;
    256 	bus_dmamap_t		*rxq_dmamaps;
    257 
    258 	void			*rxq_handle_si;
    259 	struct vioif_work	 rxq_work;
    260 	bool			 rxq_workqueue;
    261 	bool			 rxq_active;
    262 
    263 	struct evcnt		 rxq_mbuf_add_failed;
    264 };
    265 
    266 struct vioif_ctrlqueue {
    267 	struct virtqueue		*ctrlq_vq;
    268 	enum {
    269 		FREE, INUSE, DONE
    270 	}				ctrlq_inuse;
    271 	kcondvar_t			ctrlq_wait;
    272 	kmutex_t			ctrlq_wait_lock;
    273 	struct lwp			*ctrlq_owner;
    274 
    275 	struct virtio_net_ctrl_cmd	*ctrlq_cmd;
    276 	struct virtio_net_ctrl_status	*ctrlq_status;
    277 	struct virtio_net_ctrl_rx	*ctrlq_rx;
    278 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_uc;
    279 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_mc;
    280 	struct virtio_net_ctrl_mq	*ctrlq_mq;
    281 
    282 	bus_dmamap_t			ctrlq_cmd_dmamap;
    283 	bus_dmamap_t			ctrlq_status_dmamap;
    284 	bus_dmamap_t			ctrlq_rx_dmamap;
    285 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_uc_dmamap;
    286 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_mc_dmamap;
    287 	bus_dmamap_t			ctrlq_mq_dmamap;
    288 
    289 	struct evcnt			ctrlq_cmd_load_failed;
    290 	struct evcnt			ctrlq_cmd_failed;
    291 };
    292 
    293 struct vioif_softc {
    294 	device_t		sc_dev;
    295 	kmutex_t		sc_lock;
    296 	struct sysctllog	*sc_sysctllog;
    297 
    298 	struct virtio_softc	*sc_virtio;
    299 	struct virtqueue	*sc_vqs;
    300 
    301 	int			sc_max_nvq_pairs;
    302 	int			sc_req_nvq_pairs;
    303 	int			sc_act_nvq_pairs;
    304 
    305 	uint8_t			sc_mac[ETHER_ADDR_LEN];
    306 	struct ethercom		sc_ethercom;
    307 	short			sc_deferred_init_done;
    308 	bool			sc_link_active;
    309 
    310 	struct vioif_txqueue	*sc_txq;
    311 	struct vioif_rxqueue	*sc_rxq;
    312 
    313 	bool			sc_has_ctrl;
    314 	struct vioif_ctrlqueue	sc_ctrlq;
    315 
    316 	bus_dma_segment_t	sc_hdr_segs[1];
    317 	void			*sc_dmamem;
    318 	void			*sc_kmem;
    319 
    320 	void			*sc_ctl_softint;
    321 
    322 	struct workqueue	*sc_txrx_workqueue;
    323 	bool			 sc_txrx_workqueue_sysctl;
    324 	u_int			 sc_tx_intr_process_limit;
    325 	u_int			 sc_tx_process_limit;
    326 	u_int			 sc_rx_intr_process_limit;
    327 	u_int			 sc_rx_process_limit;
    328 };
    329 #define VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS		(16) /* XXX */
    330 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES	(64) /* XXX */
    331 
    332 #define VIOIF_TX_INTR_PROCESS_LIMIT	256
    333 #define VIOIF_TX_PROCESS_LIMIT		256
    334 #define VIOIF_RX_INTR_PROCESS_LIMIT	0U
    335 #define VIOIF_RX_PROCESS_LIMIT		256
    336 
    337 #define VIOIF_WORKQUEUE_PRI		PRI_SOFTNET
    338 
    339 /* cfattach interface functions */
    340 static int	vioif_match(device_t, cfdata_t, void *);
    341 static void	vioif_attach(device_t, device_t, void *);
    342 static void	vioif_deferred_init(device_t);
    343 static int	vioif_finalize_teardown(device_t);
    344 
    345 /* ifnet interface functions */
    346 static int	vioif_init(struct ifnet *);
    347 static void	vioif_stop(struct ifnet *, int);
    348 static void	vioif_start(struct ifnet *);
    349 static void	vioif_start_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    350 static int	vioif_transmit(struct ifnet *, struct mbuf *);
    351 static void	vioif_transmit_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    352 static int	vioif_ioctl(struct ifnet *, u_long, void *);
    353 static void	vioif_watchdog(struct ifnet *);
    354 
    355 /* rx */
    356 static int	vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    357 static void	vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    358 static void	vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *);
    359 static void	vioif_rx_queue_clear(struct vioif_rxqueue *);
    360 static bool	vioif_rx_deq_locked(struct vioif_softc *, struct virtio_softc *,
    361 		    struct vioif_rxqueue *, u_int);
    362 static int	vioif_rx_intr(void *);
    363 static void	vioif_rx_handle(void *);
    364 static void	vioif_rx_sched_handle(struct vioif_softc *,
    365 		    struct vioif_rxqueue *);
    366 static void	vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *);
    367 
    368 /* tx */
    369 static int	vioif_tx_intr(void *);
    370 static void	vioif_tx_handle(void *);
    371 static void	vioif_tx_sched_handle(struct vioif_softc *,
    372 		    struct vioif_txqueue *);
    373 static void	vioif_tx_queue_clear(struct vioif_txqueue *);
    374 static bool	vioif_tx_deq_locked(struct vioif_softc *, struct virtio_softc *,
    375 		    struct vioif_txqueue *, u_int);
    376 static void	vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *);
    377 static void	vioif_deferred_transmit(void *);
    378 
    379 /* workqueue */
    380 static struct workqueue*
    381 		vioif_workq_create(const char *, pri_t, int, int);
    382 static void	vioif_workq_destroy(struct workqueue *);
    383 static void	vioif_workq_work(struct work *, void *);
    384 static void	vioif_work_set(struct vioif_work *, void(*)(void *), void *);
    385 static void	vioif_work_add(struct workqueue *, struct vioif_work *);
    386 static void	vioif_work_wait(struct workqueue *, struct vioif_work *);
    387 
    388 /* other control */
    389 static bool	vioif_is_link_up(struct vioif_softc *);
    390 static void	vioif_update_link_status(struct vioif_softc *);
    391 static int	vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *, int, bool);
    392 static int	vioif_set_promisc(struct vioif_softc *, bool);
    393 static int	vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *, bool);
    394 static int	vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *);
    395 static int	vioif_rx_filter(struct vioif_softc *);
    396 static int	vioif_ctrl_intr(void *);
    397 static int	vioif_config_change(struct virtio_softc *);
    398 static void	vioif_ctl_softint(void *);
    399 static int	vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *, int);
    400 static void	vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    401 static void	vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    402 static int	vioif_setup_sysctl(struct vioif_softc *);
    403 static void	vioif_setup_stats(struct vioif_softc *);
    404 
    405 CFATTACH_DECL_NEW(vioif, sizeof(struct vioif_softc),
    406 		  vioif_match, vioif_attach, NULL, NULL);
    407 
    408 static int
    409 vioif_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
    410 {
    411 	struct virtio_attach_args *va = aux;
    412 
    413 	if (va->sc_childdevid == PCI_PRODUCT_VIRTIO_NETWORK)
    414 		return 1;
    415 
    416 	return 0;
    417 }
    418 
    419 static int
    420 vioif_dmamap_create(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map,
    421     bus_size_t size, int nsegs, const char *usage)
    422 {
    423 	int r;
    424 
    425 	r = bus_dmamap_create(virtio_dmat(sc->sc_virtio), size,
    426 	    nsegs, size, 0, BUS_DMA_NOWAIT | BUS_DMA_ALLOCNOW, map);
    427 
    428 	if (r != 0) {
    429 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "%s dmamap creation failed, "
    430 		    "error code %d\n", usage, r);
    431 	}
    432 
    433 	return r;
    434 }
    435 
    436 static void
    437 vioif_dmamap_destroy(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map)
    438 {
    439 
    440 	if (*map) {
    441 		bus_dmamap_destroy(virtio_dmat(sc->sc_virtio), *map);
    442 		*map = NULL;
    443 	}
    444 }
    445 
    446 static int
    447 vioif_dmamap_create_load(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map,
    448     void *buf, bus_size_t size, int nsegs, int rw, const char *usage)
    449 {
    450 	int r;
    451 
    452 	r = vioif_dmamap_create(sc, map, size, nsegs, usage);
    453 	if (r != 0)
    454 		return 1;
    455 
    456 	r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(sc->sc_virtio), *map, buf,
    457 	    size, NULL, rw | BUS_DMA_NOWAIT);
    458 	if (r != 0) {
    459 		vioif_dmamap_destroy(sc, map);
    460 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "%s dmamap load failed. "
    461 		    "error code %d\n", usage, r);
    462 	}
    463 
    464 	return r;
    465 }
    466 
    467 static void *
    468 vioif_assign_mem(intptr_t *p, size_t size)
    469 {
    470 	intptr_t rv;
    471 
    472 	rv = *p;
    473 	*p += size;
    474 
    475 	return (void *)rv;
    476 }
    477 
    478 static void
    479 vioif_alloc_queues(struct vioif_softc *sc)
    480 {
    481 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    482 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    483 	int i;
    484 
    485 	KASSERT(nvq_pairs <= VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX);
    486 
    487 	sc->sc_rxq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs,
    488 	    KM_SLEEP);
    489 	sc->sc_txq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs,
    490 	    KM_SLEEP);
    491 
    492 	if (sc->sc_has_ctrl)
    493 		nvqs++;
    494 
    495 	sc->sc_vqs = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs, KM_SLEEP);
    496 	nvqs = 0;
    497 	for (i = 0; i < nvq_pairs; i++) {
    498 		sc->sc_rxq[i].rxq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    499 		sc->sc_txq[i].txq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    500 	}
    501 
    502 	if (sc->sc_has_ctrl)
    503 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    504 }
    505 
    506 static void
    507 vioif_free_queues(struct vioif_softc *sc)
    508 {
    509 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    510 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    511 
    512 	if (sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq)
    513 		nvqs++;
    514 
    515 	if (sc->sc_txq) {
    516 		kmem_free(sc->sc_txq, sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs);
    517 		sc->sc_txq = NULL;
    518 	}
    519 
    520 	if (sc->sc_rxq) {
    521 		kmem_free(sc->sc_rxq, sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs);
    522 		sc->sc_rxq = NULL;
    523 	}
    524 
    525 	if (sc->sc_vqs) {
    526 		kmem_free(sc->sc_vqs, sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs);
    527 		sc->sc_vqs = NULL;
    528 	}
    529 }
    530 
    531 /* allocate memory */
    532 /*
    533  * dma memory is used for:
    534  *   rxq_hdrs[slot]:	 metadata array for received frames (READ)
    535  *   txq_hdrs[slot]:	 metadata array for frames to be sent (WRITE)
    536  *   ctrlq_cmd:		 command to be sent via ctrl vq (WRITE)
    537  *   ctrlq_status:	 return value for a command via ctrl vq (READ)
    538  *   ctrlq_rx:		 parameter for a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command
    539  *			 (WRITE)
    540  *   ctrlq_mac_tbl_uc:	 unicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    541  *			 class command (WRITE)
    542  *   ctrlq_mac_tbl_mc:	 multicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    543  *			 class command (WRITE)
    544  * ctrlq_* structures are allocated only one each; they are protected by
    545  * ctrlq_inuse variable and ctrlq_wait condvar.
    546  */
    547 /*
    548  * dynamically allocated memory is used for:
    549  *   rxq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_rx_hdrs[slot]
    550  *   txq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_tx_hdrs[slot]
    551  *   rxq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for received payload
    552  *   txq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for sent payload
    553  *   rxq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for received frames
    554  *   txq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for sent frames
    555  */
    556 static int
    557 vioif_alloc_mems(struct vioif_softc *sc)
    558 {
    559 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    560 	struct vioif_txqueue *txq;
    561 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    562 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    563 	int allocsize, allocsize2, r, rsegs, i, qid;
    564 	void *vaddr;
    565 	intptr_t p;
    566 
    567 	allocsize = 0;
    568 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    569 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    570 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    571 
    572 		allocsize +=
    573 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * rxq->rxq_vq->vq_num;
    574 		allocsize +=
    575 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * txq->txq_vq->vq_num;
    576 	}
    577 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    578 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd) * 1;
    579 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_status) * 1;
    580 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_rx) * 1;
    581 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    582 		    + sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    583 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES;
    584 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mq) * 1;
    585 	}
    586 	r = bus_dmamem_alloc(virtio_dmat(vsc), allocsize, 0, 0,
    587 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, &rsegs, BUS_DMA_NOWAIT);
    588 	if (r != 0) {
    589 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    590 		    "DMA memory allocation failed, size %d, "
    591 		    "error code %d\n", allocsize, r);
    592 		goto err_none;
    593 	}
    594 	r = bus_dmamem_map(virtio_dmat(vsc),
    595 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, allocsize, &vaddr, BUS_DMA_NOWAIT);
    596 	if (r != 0) {
    597 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    598 		    "DMA memory map failed, error code %d\n", r);
    599 		goto err_dmamem_alloc;
    600 	}
    601 
    602 	memset(vaddr, 0, allocsize);
    603 	sc->sc_dmamem = vaddr;
    604 	p = (intptr_t) vaddr;
    605 
    606 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    607 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    608 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    609 
    610 		rxq->rxq_hdrs = vioif_assign_mem(&p,
    611 		    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]) * rxq->rxq_vq->vq_num);
    612 		txq->txq_hdrs = vioif_assign_mem(&p,
    613 		    sizeof(txq->txq_hdrs[0]) * txq->txq_vq->vq_num);
    614 	}
    615 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    616 		ctrlq->ctrlq_cmd = vioif_assign_mem(&p,
    617 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd));
    618 		ctrlq->ctrlq_status = vioif_assign_mem(&p,
    619 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_status));
    620 		ctrlq->ctrlq_rx = vioif_assign_mem(&p,
    621 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx));
    622 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc = vioif_assign_mem(&p,
    623 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc));
    624 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc = vioif_assign_mem(&p,
    625 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    626 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES);
    627 		ctrlq->ctrlq_mq = vioif_assign_mem(&p, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq));
    628 	}
    629 
    630 	allocsize2 = 0;
    631 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    632 		int rxqsize, txqsize;
    633 
    634 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    635 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    636 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    637 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    638 
    639 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize;
    640 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize;
    641 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize;
    642 
    643 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize;
    644 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize;
    645 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize;
    646 	}
    647 	vaddr = kmem_zalloc(allocsize2, KM_SLEEP);
    648 	sc->sc_kmem = vaddr;
    649 	p = (intptr_t) vaddr;
    650 
    651 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    652 		int rxqsize, txqsize;
    653 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    654 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    655 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    656 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    657 
    658 		rxq->rxq_hdr_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    659 		    sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize);
    660 		txq->txq_hdr_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    661 		    sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize);
    662 		rxq->rxq_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    663 		    sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize);
    664 		txq->txq_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    665 		    sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize);
    666 		rxq->rxq_mbufs = vioif_assign_mem(&p,
    667 		    sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize);
    668 		txq->txq_mbufs = vioif_assign_mem(&p,
    669 		    sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize);
    670 	}
    671 
    672 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    673 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    674 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    675 
    676 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    677 			r = vioif_dmamap_create_load(sc, &rxq->rxq_hdr_dmamaps[i],
    678 			    &rxq->rxq_hdrs[i], sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]), 1,
    679 			    BUS_DMA_READ, "rx header");
    680 			if (r != 0)
    681 				goto err_reqs;
    682 
    683 			r = vioif_dmamap_create(sc, &rxq->rxq_dmamaps[i],
    684 			    MCLBYTES, 1, "rx payload");
    685 			if (r != 0)
    686 				goto err_reqs;
    687 		}
    688 
    689 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    690 			r = vioif_dmamap_create_load(sc, &txq->txq_hdr_dmamaps[i],
    691 			    &txq->txq_hdrs[i], sizeof(txq->txq_hdrs[0]), 1,
    692 			    BUS_DMA_READ, "tx header");
    693 			if (r != 0)
    694 				goto err_reqs;
    695 
    696 			r = vioif_dmamap_create(sc, &txq->txq_dmamaps[i], ETHER_MAX_LEN,
    697 			    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS, "tx payload");
    698 			if (r != 0)
    699 				goto err_reqs;
    700 		}
    701 	}
    702 
    703 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    704 		/* control vq class & command */
    705 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
    706 		    ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd), 1,
    707 		    BUS_DMA_WRITE, "control command");
    708 		if (r != 0)
    709 			goto err_reqs;
    710 
    711 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
    712 		    ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status), 1,
    713 		    BUS_DMA_READ, "control status");
    714 		if (r != 0)
    715 			goto err_reqs;
    716 
    717 		/* control vq rx mode command parameter */
    718 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_rx_dmamap,
    719 		    ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx), 1,
    720 		    BUS_DMA_WRITE, "rx mode control command");
    721 		if (r != 0)
    722 			goto err_reqs;
    723 
    724 		/* multiqueue set command */
    725 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_mq_dmamap,
    726 		    ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq), 1,
    727 		    BUS_DMA_WRITE, "multiqueue set command");
    728 		if (r != 0)
    729 			goto err_reqs;
    730 
    731 		/* control vq MAC filter table for unicast */
    732 		/* do not load now since its length is variable */
    733 		r = vioif_dmamap_create(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap,
    734 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc) + 0, 1,
    735 		    "unicast MAC address filter command");
    736 		if (r != 0)
    737 			goto err_reqs;
    738 
    739 		/* control vq MAC filter table for multicast */
    740 		r = vioif_dmamap_create(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap,
    741 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    742 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES, 1,
    743 		    "multicast MAC address filter command");
    744 	}
    745 
    746 	return 0;
    747 
    748 err_reqs:
    749 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap);
    750 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap);
    751 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_rx_dmamap);
    752 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_status_dmamap);
    753 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap);
    754 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    755 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    756 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    757 
    758 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    759 			vioif_dmamap_destroy(sc, &txq->txq_dmamaps[i]);
    760 			vioif_dmamap_destroy(sc, &txq->txq_hdr_dmamaps[i]);
    761 		}
    762 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    763 			vioif_dmamap_destroy(sc, &rxq->rxq_dmamaps[i]);
    764 			vioif_dmamap_destroy(sc, &rxq->rxq_hdr_dmamaps[i]);
    765 		}
    766 	}
    767 	if (sc->sc_kmem) {
    768 		kmem_free(sc->sc_kmem, allocsize2);
    769 		sc->sc_kmem = NULL;
    770 	}
    771 	bus_dmamem_unmap(virtio_dmat(vsc), sc->sc_dmamem, allocsize);
    772 err_dmamem_alloc:
    773 	bus_dmamem_free(virtio_dmat(vsc), &sc->sc_hdr_segs[0], 1);
    774 err_none:
    775 	return -1;
    776 }
    777 
    778 static void
    779 vioif_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    780 {
    781 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    782 	struct virtio_softc *vsc = device_private(parent);
    783 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    784 	struct vioif_txqueue *txq;
    785 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    786 	uint32_t features, req_features;
    787 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    788 	u_int softint_flags;
    789 	int r, i, nvqs=0, req_flags;
    790 	char xnamebuf[MAXCOMLEN];
    791 
    792 	if (virtio_child(vsc) != NULL) {
    793 		aprint_normal(": child already attached for %s; "
    794 		    "something wrong...\n", device_xname(parent));
    795 		return;
    796 	}
    797 
    798 	sc->sc_dev = self;
    799 	sc->sc_virtio = vsc;
    800 	sc->sc_link_active = false;
    801 
    802 	sc->sc_max_nvq_pairs = 1;
    803 	sc->sc_req_nvq_pairs = 1;
    804 	sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
    805 	sc->sc_txrx_workqueue_sysctl = true;
    806 	sc->sc_tx_intr_process_limit = VIOIF_TX_INTR_PROCESS_LIMIT;
    807 	sc->sc_tx_process_limit = VIOIF_TX_PROCESS_LIMIT;
    808 	sc->sc_rx_intr_process_limit = VIOIF_RX_INTR_PROCESS_LIMIT;
    809 	sc->sc_rx_process_limit = VIOIF_RX_PROCESS_LIMIT;
    810 
    811 	mutex_init(&sc->sc_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
    812 
    813 	snprintf(xnamebuf, sizeof(xnamebuf), "%s_txrx", device_xname(self));
    814 	sc->sc_txrx_workqueue = vioif_workq_create(xnamebuf, VIOIF_WORKQUEUE_PRI,
    815 	    IPL_NET, WQ_PERCPU | WQ_MPSAFE);
    816 	if (sc->sc_txrx_workqueue == NULL)
    817 		goto err;
    818 
    819 	req_flags = 0;
    820 
    821 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    822 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MPSAFE;
    823 #endif
    824 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MSIX;
    825 
    826 	req_features =
    827 	    VIRTIO_NET_F_MAC | VIRTIO_NET_F_STATUS | VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ |
    828 	    VIRTIO_NET_F_CTRL_RX | VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY;
    829 #ifdef VIOIF_MULTIQ
    830 	req_features |= VIRTIO_NET_F_MQ;
    831 #endif
    832 	virtio_child_attach_start(vsc, self, IPL_NET, NULL,
    833 	    vioif_config_change, virtio_vq_intrhand, req_flags,
    834 	    req_features, VIRTIO_NET_FLAG_BITS);
    835 
    836 	features = virtio_features(vsc);
    837 
    838 	if (features & VIRTIO_NET_F_MAC) {
    839 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    840 			sc->sc_mac[i] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    841 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i);
    842 		}
    843 	} else {
    844 		/* code stolen from sys/net/if_tap.c */
    845 		struct timeval tv;
    846 		uint32_t ui;
    847 		getmicrouptime(&tv);
    848 		ui = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0xffffff;
    849 		memcpy(sc->sc_mac+3, (uint8_t *)&ui, 3);
    850 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    851 			virtio_write_device_config_1(vsc,
    852 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i, sc->sc_mac[i]);
    853 		}
    854 	}
    855 
    856 	aprint_normal_dev(self, "Ethernet address %s\n",
    857 	    ether_sprintf(sc->sc_mac));
    858 
    859 	if ((features & VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) &&
    860 	    (features & VIRTIO_NET_F_CTRL_RX)) {
    861 		sc->sc_has_ctrl = true;
    862 
    863 		cv_init(&ctrlq->ctrlq_wait, "ctrl_vq");
    864 		mutex_init(&ctrlq->ctrlq_wait_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    865 		ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
    866 	} else {
    867 		sc->sc_has_ctrl = false;
    868 	}
    869 
    870 	if (sc->sc_has_ctrl && (features & VIRTIO_NET_F_MQ)) {
    871 		sc->sc_max_nvq_pairs = virtio_read_device_config_2(vsc,
    872 		    VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS);
    873 
    874 		if (sc->sc_max_nvq_pairs > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX)
    875 			goto err;
    876 
    877 		/* Limit the number of queue pairs to use */
    878 		sc->sc_req_nvq_pairs = MIN(sc->sc_max_nvq_pairs, ncpu);
    879 	}
    880 
    881 	vioif_alloc_queues(sc);
    882 	virtio_child_attach_set_vqs(vsc, sc->sc_vqs, sc->sc_req_nvq_pairs);
    883 
    884 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    885 	softint_flags = SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE;
    886 #else
    887 	softint_flags = SOFTINT_NET;
    888 #endif
    889 
    890 	/*
    891 	 * Allocating virtqueues
    892 	 */
    893 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    894 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    895 		txq = &sc->sc_txq[i];
    896 		char qname[32];
    897 
    898 		rxq->rxq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    899 
    900 		rxq->rxq_handle_si = softint_establish(softint_flags,
    901 		    vioif_rx_handle, rxq);
    902 		if (rxq->rxq_handle_si == NULL) {
    903 			aprint_error_dev(self, "cannot establish rx softint\n");
    904 			goto err;
    905 		}
    906 
    907 		snprintf(qname, sizeof(qname), "rx%d", i);
    908 		r = virtio_alloc_vq(vsc, rxq->rxq_vq, nvqs,
    909 		    MCLBYTES+sizeof(struct virtio_net_hdr), 2, qname);
    910 		if (r != 0)
    911 			goto err;
    912 		nvqs++;
    913 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand = vioif_rx_intr;
    914 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)rxq;
    915 		rxq->rxq_stopping = true;
    916 		vioif_work_set(&rxq->rxq_work, vioif_rx_handle, rxq);
    917 
    918 		txq->txq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    919 
    920 		txq->txq_deferred_transmit = softint_establish(softint_flags,
    921 		    vioif_deferred_transmit, txq);
    922 		if (txq->txq_deferred_transmit == NULL) {
    923 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    924 			goto err;
    925 		}
    926 		txq->txq_handle_si = softint_establish(softint_flags,
    927 		    vioif_tx_handle, txq);
    928 		if (txq->txq_handle_si == NULL) {
    929 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    930 			goto err;
    931 		}
    932 
    933 		snprintf(qname, sizeof(qname), "tx%d", i);
    934 		r = virtio_alloc_vq(vsc, txq->txq_vq, nvqs,
    935 		    sizeof(struct virtio_net_hdr)
    936 		    + (ETHER_MAX_LEN - ETHER_HDR_LEN),
    937 		    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS + 1, qname);
    938 		if (r != 0)
    939 			goto err;
    940 		nvqs++;
    941 		txq->txq_vq->vq_intrhand = vioif_tx_intr;
    942 		txq->txq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)txq;
    943 		txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
    944 		txq->txq_stopping = false;
    945 		txq->txq_intrq = pcq_create(txq->txq_vq->vq_num, KM_SLEEP);
    946 		vioif_work_set(&txq->txq_work, vioif_tx_handle, txq);
    947 	}
    948 
    949 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    950 		/*
    951 		 * Allocating a virtqueue for control channel
    952 		 */
    953 		r = virtio_alloc_vq(vsc, ctrlq->ctrlq_vq, nvqs,
    954 		    NBPG, 1, "control");
    955 		if (r != 0) {
    956 			aprint_error_dev(self, "failed to allocate "
    957 			    "a virtqueue for control channel, error code %d\n",
    958 			    r);
    959 
    960 			sc->sc_has_ctrl = false;
    961 			cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    962 			mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    963 		} else {
    964 			nvqs++;
    965 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand = vioif_ctrl_intr;
    966 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand_arg = (void *) ctrlq;
    967 		}
    968 	}
    969 
    970 	sc->sc_ctl_softint = softint_establish(softint_flags,
    971 	    vioif_ctl_softint, sc);
    972 	if (sc->sc_ctl_softint == NULL) {
    973 		aprint_error_dev(self, "cannot establish ctl softint\n");
    974 		goto err;
    975 	}
    976 
    977 	if (vioif_alloc_mems(sc) < 0)
    978 		goto err;
    979 
    980 	if (virtio_child_attach_finish(vsc) != 0)
    981 		goto err;
    982 
    983 	if (vioif_setup_sysctl(sc) != 0) {
    984 		aprint_error_dev(self, "unable to create sysctl node\n");
    985 		/* continue */
    986 	}
    987 
    988 	vioif_setup_stats(sc);
    989 
    990 	strlcpy(ifp->if_xname, device_xname(self), IFNAMSIZ);
    991 	ifp->if_softc = sc;
    992 	ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
    993 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    994 	ifp->if_extflags = IFEF_MPSAFE;
    995 #endif
    996 	ifp->if_start = vioif_start;
    997 	if (sc->sc_req_nvq_pairs > 1)
    998 		ifp->if_transmit = vioif_transmit;
    999 	ifp->if_ioctl = vioif_ioctl;
   1000 	ifp->if_init = vioif_init;
   1001 	ifp->if_stop = vioif_stop;
   1002 	ifp->if_capabilities = 0;
   1003 	ifp->if_watchdog = vioif_watchdog;
   1004 	txq = &sc->sc_txq[0];
   1005 	IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, MAX(txq->txq_vq->vq_num, IFQ_MAXLEN));
   1006 	IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
   1007 
   1008 	sc->sc_ethercom.ec_capabilities |= ETHERCAP_VLAN_MTU;
   1009 
   1010 	if_attach(ifp);
   1011 	if_deferred_start_init(ifp, NULL);
   1012 	ether_ifattach(ifp, sc->sc_mac);
   1013 
   1014 	return;
   1015 
   1016 err:
   1017 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
   1018 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1019 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1020 
   1021 		if (rxq->rxq_lock) {
   1022 			mutex_obj_free(rxq->rxq_lock);
   1023 			rxq->rxq_lock = NULL;
   1024 		}
   1025 
   1026 		if (rxq->rxq_handle_si) {
   1027 			softint_disestablish(rxq->rxq_handle_si);
   1028 			rxq->rxq_handle_si = NULL;
   1029 		}
   1030 
   1031 		if (txq->txq_lock) {
   1032 			mutex_obj_free(txq->txq_lock);
   1033 			txq->txq_lock = NULL;
   1034 		}
   1035 
   1036 		if (txq->txq_handle_si) {
   1037 			softint_disestablish(txq->txq_handle_si);
   1038 			txq->txq_handle_si = NULL;
   1039 		}
   1040 
   1041 		if (txq->txq_deferred_transmit) {
   1042 			softint_disestablish(txq->txq_deferred_transmit);
   1043 			txq->txq_deferred_transmit = NULL;
   1044 		}
   1045 
   1046 		if (txq->txq_intrq) {
   1047 			pcq_destroy(txq->txq_intrq);
   1048 			txq->txq_intrq = NULL;
   1049 		}
   1050 	}
   1051 
   1052 	if (sc->sc_has_ctrl) {
   1053 		cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1054 		mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1055 	}
   1056 
   1057 	while (nvqs > 0)
   1058 		virtio_free_vq(vsc, &sc->sc_vqs[--nvqs]);
   1059 
   1060 	vioif_free_queues(sc);
   1061 	mutex_destroy(&sc->sc_lock);
   1062 	virtio_child_attach_failed(vsc);
   1063 	config_finalize_register(self, vioif_finalize_teardown);
   1064 
   1065 	return;
   1066 }
   1067 
   1068 static int
   1069 vioif_finalize_teardown(device_t self)
   1070 {
   1071 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
   1072 
   1073 	if (sc->sc_txrx_workqueue != NULL) {
   1074 		vioif_workq_destroy(sc->sc_txrx_workqueue);
   1075 		sc->sc_txrx_workqueue = NULL;
   1076 	}
   1077 
   1078 	return 0;
   1079 }
   1080 
   1081 /* we need interrupts to make promiscuous mode off */
   1082 static void
   1083 vioif_deferred_init(device_t self)
   1084 {
   1085 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
   1086 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1087 	int r;
   1088 
   1089 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC)
   1090 		return;
   1091 
   1092 	r =  vioif_set_promisc(sc, false);
   1093 	if (r != 0)
   1094 		aprint_error_dev(self, "resetting promisc mode failed, "
   1095 		    "error code %d\n", r);
   1096 }
   1097 
   1098 static void
   1099 vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
   1100 {
   1101 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1102 	struct vioif_txqueue *txq;
   1103 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1104 	int i;
   1105 
   1106 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1107 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1108 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1109 
   1110 		virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1111 		virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1112 	}
   1113 }
   1114 
   1115 static void
   1116 vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
   1117 {
   1118 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1119 	struct vioif_txqueue *txq;
   1120 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1121 	int i;
   1122 
   1123 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1124 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1125 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1126 
   1127 		virtio_stop_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1128 		virtio_stop_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1129 	}
   1130 }
   1131 
   1132 /*
   1133  * Interface functions for ifnet
   1134  */
   1135 static int
   1136 vioif_init(struct ifnet *ifp)
   1137 {
   1138 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1139 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1140 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1141 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1142 	int r, i;
   1143 
   1144 	vioif_stop(ifp, 0);
   1145 
   1146 	virtio_reinit_start(vsc);
   1147 	virtio_negotiate_features(vsc, virtio_features(vsc));
   1148 
   1149 	for (i = 0; i < sc->sc_req_nvq_pairs; i++) {
   1150 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1151 
   1152 		/* Have to set false before vioif_populate_rx_mbufs */
   1153 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1154 		rxq->rxq_stopping = false;
   1155 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1156 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1157 
   1158 	}
   1159 
   1160 	virtio_reinit_end(vsc);
   1161 
   1162 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1163 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1164 
   1165 	r = vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(sc, sc->sc_req_nvq_pairs);
   1166 	if (r == 0)
   1167 		sc->sc_act_nvq_pairs = sc->sc_req_nvq_pairs;
   1168 	else
   1169 		sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
   1170 
   1171 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1172 		sc->sc_txq[i].txq_stopping = false;
   1173 
   1174 	vioif_enable_interrupt_vqpairs(sc);
   1175 
   1176 	if (!sc->sc_deferred_init_done) {
   1177 		sc->sc_deferred_init_done = 1;
   1178 		if (sc->sc_has_ctrl)
   1179 			vioif_deferred_init(sc->sc_dev);
   1180 	}
   1181 
   1182 	vioif_update_link_status(sc);
   1183 	ifp->if_flags |= IFF_RUNNING;
   1184 	ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1185 	vioif_rx_filter(sc);
   1186 
   1187 	return 0;
   1188 }
   1189 
   1190 static void
   1191 vioif_stop(struct ifnet *ifp, int disable)
   1192 {
   1193 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1194 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1195 	struct vioif_txqueue *txq;
   1196 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1197 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1198 	int i;
   1199 
   1200 	/* Take the locks to ensure that ongoing TX/RX finish */
   1201 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1202 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1203 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1204 
   1205 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1206 		txq->txq_stopping = true;
   1207 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1208 
   1209 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1210 		rxq->rxq_stopping = true;
   1211 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1212 	}
   1213 
   1214 	/* disable interrupts */
   1215 	vioif_disable_interrupt_vqpairs(sc);
   1216 
   1217 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1218 		virtio_stop_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1219 
   1220 	/* only way to stop I/O and DMA is resetting... */
   1221 	virtio_reset(vsc);
   1222 
   1223 	/* rendezvous for finish of handlers */
   1224 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1225 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1226 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1227 
   1228 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1229 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1230 
   1231 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1232 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1233 
   1234 		vioif_work_wait(sc->sc_txrx_workqueue, &txq->txq_work);
   1235 		vioif_work_wait(sc->sc_txrx_workqueue, &rxq->rxq_work);
   1236 	}
   1237 
   1238 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1239 		vioif_rx_queue_clear(&sc->sc_rxq[i]);
   1240 		vioif_tx_queue_clear(&sc->sc_txq[i]);
   1241 	}
   1242 
   1243 	ifp->if_flags &= ~(IFF_RUNNING | IFF_OACTIVE);
   1244 	sc->sc_link_active = false;
   1245 
   1246 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1247 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1248 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1249 
   1250 		txq->txq_link_active = false;
   1251 
   1252 		if (disable)
   1253 			vioif_rx_drain(rxq);
   1254 
   1255 		vioif_tx_drain(txq);
   1256 	}
   1257 }
   1258 
   1259 static void
   1260 vioif_send_common_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq,
   1261     bool is_transmit)
   1262 {
   1263 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1264 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1265 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1266 	struct mbuf *m;
   1267 	int queued = 0;
   1268 
   1269 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1270 
   1271 	if ((ifp->if_flags & IFF_RUNNING) == 0)
   1272 		return;
   1273 
   1274 	if (!txq->txq_link_active || txq->txq_stopping)
   1275 		return;
   1276 
   1277 	if ((ifp->if_flags & IFF_OACTIVE) != 0 && !is_transmit)
   1278 		return;
   1279 
   1280 	for (;;) {
   1281 		int slot, r;
   1282 
   1283 		if (is_transmit)
   1284 			m = pcq_get(txq->txq_intrq);
   1285 		else
   1286 			IFQ_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
   1287 
   1288 		if (m == NULL)
   1289 			break;
   1290 
   1291 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1292 		if (r == EAGAIN) {
   1293 			ifp->if_flags |= IFF_OACTIVE;
   1294 			m_freem(m);
   1295 			break;
   1296 		}
   1297 		if (r != 0)
   1298 			panic("enqueue_prep for a tx buffer");
   1299 
   1300 		r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1301 		    txq->txq_dmamaps[slot], m, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1302 		if (r != 0) {
   1303 			/* maybe just too fragmented */
   1304 			struct mbuf *newm;
   1305 
   1306 			newm = m_defrag(m, M_NOWAIT);
   1307 			if (newm == NULL) {
   1308 				txq->txq_defrag_failed.ev_count++;
   1309 				goto skip;
   1310 			}
   1311 
   1312 			m = newm;
   1313 			r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1314 			    txq->txq_dmamaps[slot], m,
   1315 			    BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1316 			if (r != 0) {
   1317 				txq->txq_mbuf_load_failed.ev_count++;
   1318 skip:
   1319 				m_freem(m);
   1320 				virtio_enqueue_abort(vsc, vq, slot);
   1321 				continue;
   1322 			}
   1323 		}
   1324 
   1325 		/* This should actually never fail */
   1326 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1327 		    txq->txq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1328 		if (r != 0) {
   1329 			txq->txq_enqueue_reserve_failed.ev_count++;
   1330 			bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc),
   1331 			     txq->txq_dmamaps[slot]);
   1332 			/* slot already freed by virtio_enqueue_reserve */
   1333 			m_freem(m);
   1334 			continue;
   1335 		}
   1336 
   1337 		txq->txq_mbufs[slot] = m;
   1338 
   1339 		memset(&txq->txq_hdrs[slot], 0, sizeof(struct virtio_net_hdr));
   1340 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1341 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1342 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1343 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1344 		    0, txq->txq_hdr_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1345 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1346 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_hdr_dmamaps[slot], true);
   1347 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_dmamaps[slot], true);
   1348 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1349 
   1350 		queued++;
   1351 		bpf_mtap(ifp, m, BPF_D_OUT);
   1352 	}
   1353 
   1354 	if (queued > 0) {
   1355 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1356 		ifp->if_timer = 5;
   1357 	}
   1358 }
   1359 
   1360 static void
   1361 vioif_start_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1362 {
   1363 
   1364 	/*
   1365 	 * ifp->if_obytes and ifp->if_omcasts are added in if_transmit()@if.c.
   1366 	 */
   1367 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, false);
   1368 
   1369 }
   1370 
   1371 static void
   1372 vioif_start(struct ifnet *ifp)
   1373 {
   1374 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1375 	struct vioif_txqueue *txq = &sc->sc_txq[0];
   1376 
   1377 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1378 	KASSERT(if_is_mpsafe(ifp));
   1379 #endif
   1380 
   1381 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1382 	vioif_start_locked(ifp, txq);
   1383 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1384 }
   1385 
   1386 static inline int
   1387 vioif_select_txqueue(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1388 {
   1389 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1390 	u_int cpuid = cpu_index(curcpu());
   1391 
   1392 	return cpuid % sc->sc_act_nvq_pairs;
   1393 }
   1394 
   1395 static void
   1396 vioif_transmit_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1397 {
   1398 
   1399 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1400 }
   1401 
   1402 static int
   1403 vioif_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1404 {
   1405 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1406 	struct vioif_txqueue *txq;
   1407 	int qid;
   1408 
   1409 	qid = vioif_select_txqueue(ifp, m);
   1410 	txq = &sc->sc_txq[qid];
   1411 
   1412 	if (__predict_false(!pcq_put(txq->txq_intrq, m))) {
   1413 		m_freem(m);
   1414 		return ENOBUFS;
   1415 	}
   1416 
   1417 	net_stat_ref_t nsr = IF_STAT_GETREF(ifp);
   1418 	if_statadd_ref(nsr, if_obytes, m->m_pkthdr.len);
   1419 	if (m->m_flags & M_MCAST)
   1420 		if_statinc_ref(nsr, if_omcasts);
   1421 	IF_STAT_PUTREF(ifp);
   1422 
   1423 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1424 		vioif_transmit_locked(ifp, txq);
   1425 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1426 	}
   1427 
   1428 	return 0;
   1429 }
   1430 
   1431 static void
   1432 vioif_deferred_transmit(void *arg)
   1433 {
   1434 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1435 	struct virtio_softc *vsc = txq->txq_vq->vq_owner;
   1436 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1437 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1438 
   1439 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1440 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1441 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1442 }
   1443 
   1444 static int
   1445 vioif_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, void *data)
   1446 {
   1447 	int s, r;
   1448 
   1449 	s = splnet();
   1450 
   1451 	r = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
   1452 	if ((r == 0 && cmd == SIOCSIFFLAGS) ||
   1453 	    (r == ENETRESET && (cmd == SIOCADDMULTI || cmd == SIOCDELMULTI))) {
   1454 		if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING)
   1455 			r = vioif_rx_filter(ifp->if_softc);
   1456 		else
   1457 			r = 0;
   1458 	}
   1459 
   1460 	splx(s);
   1461 
   1462 	return r;
   1463 }
   1464 
   1465 void
   1466 vioif_watchdog(struct ifnet *ifp)
   1467 {
   1468 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1469 	int i;
   1470 
   1471 	if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING) {
   1472 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1473 			vioif_tx_queue_clear(&sc->sc_txq[i]);
   1474 		}
   1475 	}
   1476 }
   1477 
   1478 /*
   1479  * Receive implementation
   1480  */
   1481 /* allocate and initialize a mbuf for receive */
   1482 static int
   1483 vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1484 {
   1485 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1486 	struct mbuf *m;
   1487 	int r;
   1488 
   1489 	MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
   1490 	if (m == NULL)
   1491 		return ENOBUFS;
   1492 	MCLGET(m, M_DONTWAIT);
   1493 	if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
   1494 		m_freem(m);
   1495 		return ENOBUFS;
   1496 	}
   1497 	rxq->rxq_mbufs[i] = m;
   1498 	m->m_len = m->m_pkthdr.len = m->m_ext.ext_size;
   1499 	r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1500 	    rxq->rxq_dmamaps[i], m, BUS_DMA_READ | BUS_DMA_NOWAIT);
   1501 	if (r) {
   1502 		m_freem(m);
   1503 		rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1504 		return r;
   1505 	}
   1506 
   1507 	return 0;
   1508 }
   1509 
   1510 /* free a mbuf for receive */
   1511 static void
   1512 vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1513 {
   1514 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1515 
   1516 	bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[i]);
   1517 	m_freem(rxq->rxq_mbufs[i]);
   1518 	rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1519 }
   1520 
   1521 /* add mbufs for all the empty receive slots */
   1522 static void
   1523 vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1524 {
   1525 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1526 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1527 	int i, r, ndone = 0;
   1528 
   1529 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1530 
   1531 	if (rxq->rxq_stopping)
   1532 		return;
   1533 
   1534 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1535 		int slot;
   1536 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1537 		if (r == EAGAIN)
   1538 			break;
   1539 		if (r != 0)
   1540 			panic("enqueue_prep for rx buffers");
   1541 		if (rxq->rxq_mbufs[slot] == NULL) {
   1542 			r = vioif_add_rx_mbuf(rxq, slot);
   1543 			if (r != 0) {
   1544 				rxq->rxq_mbuf_add_failed.ev_count++;
   1545 				break;
   1546 			}
   1547 		}
   1548 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1549 		    rxq->rxq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1550 		if (r != 0) {
   1551 			vioif_free_rx_mbuf(rxq, slot);
   1552 			break;
   1553 		}
   1554 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1555 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1556 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1557 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1558 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1559 		    false);
   1560 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_dmamaps[slot], false);
   1561 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1562 		ndone++;
   1563 	}
   1564 	if (ndone > 0)
   1565 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1566 }
   1567 
   1568 static void
   1569 vioif_rx_queue_clear(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1570 {
   1571 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1572 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1573 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1574 	u_int limit = UINT_MAX;
   1575 	bool more;
   1576 
   1577 	KASSERT(rxq->rxq_stopping);
   1578 
   1579 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1580 	for (;;) {
   1581 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1582 		if (more == false)
   1583 			break;
   1584 	}
   1585 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1586 }
   1587 
   1588 /* dequeue received packets */
   1589 static bool
   1590 vioif_rx_deq_locked(struct vioif_softc *sc, struct virtio_softc *vsc,
   1591     struct vioif_rxqueue *rxq, u_int limit)
   1592 {
   1593 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1594 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1595 	struct mbuf *m;
   1596 	int slot, len;
   1597 	bool more = false, dequeued = false;
   1598 
   1599 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1600 
   1601 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1602 		return false;
   1603 
   1604 	for (;;) {
   1605 		if (limit-- == 0) {
   1606 			more = true;
   1607 			break;
   1608 		}
   1609 
   1610 		if (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) != 0)
   1611 			break;
   1612 
   1613 		dequeued = true;
   1614 
   1615 		len -= sizeof(struct virtio_net_hdr);
   1616 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1617 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1618 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1619 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1620 		m = rxq->rxq_mbufs[slot];
   1621 		KASSERT(m != NULL);
   1622 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot]);
   1623 		rxq->rxq_mbufs[slot] = NULL;
   1624 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1625 		m_set_rcvif(m, ifp);
   1626 		m->m_len = m->m_pkthdr.len = len;
   1627 
   1628 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1629 		if_percpuq_enqueue(ifp->if_percpuq, m);
   1630 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1631 
   1632 		if (rxq->rxq_stopping)
   1633 			break;
   1634 	}
   1635 
   1636 	if (dequeued)
   1637 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1638 
   1639 	return more;
   1640 }
   1641 
   1642 /* rx interrupt; call _dequeue above and schedule a softint */
   1643 static int
   1644 vioif_rx_intr(void *arg)
   1645 {
   1646 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1647 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1648 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1649 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1650 	u_int limit;
   1651 	bool more;
   1652 
   1653 	limit = sc->sc_rx_intr_process_limit;
   1654 
   1655 	if (atomic_load_relaxed(&rxq->rxq_active) == true)
   1656 		return 1;
   1657 
   1658 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1659 
   1660 	if (!rxq->rxq_stopping) {
   1661 		rxq->rxq_workqueue = sc->sc_txrx_workqueue_sysctl;
   1662 
   1663 		virtio_stop_vq_intr(vsc, vq);
   1664 		atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, true);
   1665 
   1666 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1667 		if (more) {
   1668 			vioif_rx_sched_handle(sc, rxq);
   1669 		} else {
   1670 			atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, false);
   1671 			virtio_start_vq_intr(vsc, vq);
   1672 		}
   1673 	}
   1674 
   1675 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1676 	return 1;
   1677 }
   1678 
   1679 static void
   1680 vioif_rx_handle(void *xrxq)
   1681 {
   1682 	struct vioif_rxqueue *rxq = xrxq;
   1683 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1684 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1685 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1686 	u_int limit;
   1687 	bool more;
   1688 
   1689 	limit = sc->sc_rx_process_limit;
   1690 
   1691 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1692 
   1693 	if (!rxq->rxq_stopping) {
   1694 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1695 		if (more) {
   1696 			vioif_rx_sched_handle(sc, rxq);
   1697 		} else {
   1698 			atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, false);
   1699 			virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1700 		}
   1701 	}
   1702 
   1703 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1704 }
   1705 
   1706 static void
   1707 vioif_rx_sched_handle(struct vioif_softc *sc, struct vioif_rxqueue *rxq)
   1708 {
   1709 
   1710 	if (rxq->rxq_workqueue)
   1711 		vioif_work_add(sc->sc_txrx_workqueue, &rxq->rxq_work);
   1712 	else
   1713 		softint_schedule(rxq->rxq_handle_si);
   1714 }
   1715 
   1716 /* free all the mbufs; called from if_stop(disable) */
   1717 static void
   1718 vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1719 {
   1720 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1721 	int i;
   1722 
   1723 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1724 		if (rxq->rxq_mbufs[i] == NULL)
   1725 			continue;
   1726 		vioif_free_rx_mbuf(rxq, i);
   1727 	}
   1728 }
   1729 
   1730 /*
   1731  * Transmition implementation
   1732  */
   1733 /* actual transmission is done in if_start */
   1734 /* tx interrupt; dequeue and free mbufs */
   1735 /*
   1736  * tx interrupt is actually disabled; this should be called upon
   1737  * tx vq full and watchdog
   1738  */
   1739 
   1740 static int
   1741 vioif_tx_intr(void *arg)
   1742 {
   1743 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1744 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1745 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1746 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1747 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1748 	bool more;
   1749 	u_int limit;
   1750 
   1751 	limit = sc->sc_tx_intr_process_limit;
   1752 
   1753 	if (atomic_load_relaxed(&txq->txq_active) == true)
   1754 		return 1;
   1755 
   1756 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1757 
   1758 	if (!txq->txq_stopping) {
   1759 		txq->txq_workqueue = sc->sc_txrx_workqueue_sysctl;
   1760 
   1761 		virtio_stop_vq_intr(vsc, vq);
   1762 		atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, true);
   1763 
   1764 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1765 		if (more) {
   1766 			vioif_tx_sched_handle(sc, txq);
   1767 		} else {
   1768 			atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, false);
   1769 
   1770 			/* for ALTQ */
   1771 			if (txq == &sc->sc_txq[0]) {
   1772 				if_schedule_deferred_start(ifp);
   1773 				ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1774 			}
   1775 			softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1776 
   1777 			virtio_start_vq_intr(vsc, vq);
   1778 		}
   1779 	}
   1780 
   1781 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1782 
   1783 	return 1;
   1784 }
   1785 
   1786 static void
   1787 vioif_tx_handle(void *xtxq)
   1788 {
   1789 	struct vioif_txqueue *txq = xtxq;
   1790 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1791 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1792 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1793 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1794 	u_int limit;
   1795 	bool more;
   1796 
   1797 	limit = sc->sc_tx_process_limit;
   1798 
   1799 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1800 
   1801 	if (!txq->txq_stopping) {
   1802 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1803 		if (more) {
   1804 			vioif_tx_sched_handle(sc, txq);
   1805 		} else {
   1806 			atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, false);
   1807 
   1808 			/* for ALTQ */
   1809 			if (txq == &sc->sc_txq[0]) {
   1810 				if_schedule_deferred_start(ifp);
   1811 				ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1812 			}
   1813 			softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1814 
   1815 			virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1816 		}
   1817 	}
   1818 
   1819 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1820 }
   1821 
   1822 static void
   1823 vioif_tx_sched_handle(struct vioif_softc *sc, struct vioif_txqueue *txq)
   1824 {
   1825 
   1826 	if (txq->txq_workqueue)
   1827 		vioif_work_add(sc->sc_txrx_workqueue, &txq->txq_work);
   1828 	else
   1829 		softint_schedule(txq->txq_handle_si);
   1830 }
   1831 
   1832 static void
   1833 vioif_tx_queue_clear(struct vioif_txqueue *txq)
   1834 {
   1835 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1836 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1837 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1838 	u_int limit = UINT_MAX;
   1839 	bool more;
   1840 
   1841 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1842 	for (;;) {
   1843 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1844 		if (more == false)
   1845 			break;
   1846 	}
   1847 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1848 }
   1849 
   1850 static bool
   1851 vioif_tx_deq_locked(struct vioif_softc *sc, struct virtio_softc *vsc,
   1852     struct vioif_txqueue *txq, u_int limit)
   1853 {
   1854 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1855 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1856 	struct mbuf *m;
   1857 	int slot, len;
   1858 	bool more = false;
   1859 
   1860 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1861 
   1862 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1863 		return false;
   1864 
   1865 	for (;;) {
   1866 		if (limit-- == 0) {
   1867 			more = true;
   1868 			break;
   1869 		}
   1870 
   1871 		if (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) != 0)
   1872 			break;
   1873 
   1874 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1875 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1876 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1877 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1878 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1879 		m = txq->txq_mbufs[slot];
   1880 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot]);
   1881 		txq->txq_mbufs[slot] = NULL;
   1882 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1883 		if_statinc(ifp, if_opackets);
   1884 		m_freem(m);
   1885 	}
   1886 
   1887 	return more;
   1888 }
   1889 
   1890 /* free all the mbufs already put on vq; called from if_stop(disable) */
   1891 static void
   1892 vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *txq)
   1893 {
   1894 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1895 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1896 	int i;
   1897 
   1898 	KASSERT(txq->txq_stopping);
   1899 
   1900 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1901 		if (txq->txq_mbufs[i] == NULL)
   1902 			continue;
   1903 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[i]);
   1904 		m_freem(txq->txq_mbufs[i]);
   1905 		txq->txq_mbufs[i] = NULL;
   1906 	}
   1907 }
   1908 
   1909 /*
   1910  * Control vq
   1911  */
   1912 /* issue a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command and wait for completion */
   1913 static void
   1914 vioif_ctrl_acquire(struct vioif_softc *sc)
   1915 {
   1916 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1917 
   1918 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1919 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != FREE)
   1920 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1921 	ctrlq->ctrlq_inuse = INUSE;
   1922 	ctrlq->ctrlq_owner = curlwp;
   1923 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1924 }
   1925 
   1926 static void
   1927 vioif_ctrl_release(struct vioif_softc *sc)
   1928 {
   1929 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1930 
   1931 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_inuse != FREE);
   1932 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_owner == curlwp);
   1933 
   1934 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1935 	ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
   1936 	ctrlq->ctrlq_owner = NULL;
   1937 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1938 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1939 }
   1940 
   1941 static int
   1942 vioif_ctrl_load_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1943     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1944 {
   1945 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1946 	int i, r, loaded;
   1947 
   1948 	loaded = 0;
   1949 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1950 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc),
   1951 		    specs[i].dmamap, specs[i].buf, specs[i].bufsize,
   1952 		    NULL, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1953 		if (r) {
   1954 			sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_load_failed.ev_count++;
   1955 			goto err;
   1956 		}
   1957 		loaded++;
   1958 
   1959 	}
   1960 
   1961 	return r;
   1962 
   1963 err:
   1964 	for (i = 0; i < loaded; i++) {
   1965 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1966 	}
   1967 
   1968 	return r;
   1969 }
   1970 
   1971 static void
   1972 vioif_ctrl_unload_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1973     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1974 {
   1975 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1976 	int i;
   1977 
   1978 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1979 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1980 	}
   1981 }
   1982 
   1983 static int
   1984 vioif_ctrl_send_command(struct vioif_softc *sc, uint8_t class, uint8_t cmd,
   1985     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1986 {
   1987 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1988 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   1989 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1990 	int i, r, slot;
   1991 
   1992 	ctrlq->ctrlq_cmd->class = class;
   1993 	ctrlq->ctrlq_cmd->command = cmd;
   1994 
   1995 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
   1996 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1997 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1998 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap,
   1999 		    0, specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   2000 	}
   2001 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
   2002 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   2003 
   2004 	r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   2005 	if (r != 0)
   2006 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   2007 	r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot, nspecs + 2);
   2008 	if (r != 0)
   2009 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   2010 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, true);
   2011 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2012 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, specs[i].dmamap, true);
   2013 	}
   2014 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_status_dmamap, false);
   2015 	virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, true);
   2016 
   2017 	/* wait for done */
   2018 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2019 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != DONE)
   2020 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2021 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2022 	/* already dequeueued */
   2023 
   2024 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, 0,
   2025 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   2026 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2027 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap, 0,
   2028 		    specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   2029 	}
   2030 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap, 0,
   2031 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   2032 
   2033 	if (ctrlq->ctrlq_status->ack == VIRTIO_NET_OK)
   2034 		r = 0;
   2035 	else {
   2036 		device_printf(sc->sc_dev, "failed setting rx mode\n");
   2037 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_failed.ev_count++;
   2038 		r = EIO;
   2039 	}
   2040 
   2041 	return r;
   2042 }
   2043 
   2044 static int
   2045 vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *sc, int cmd, bool onoff)
   2046 {
   2047 	struct virtio_net_ctrl_rx *rx = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx;
   2048 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2049 	int r;
   2050 
   2051 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2052 		return ENOTSUP;
   2053 
   2054 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2055 
   2056 	rx->onoff = onoff;
   2057 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx_dmamap;
   2058 	specs[0].buf = rx;
   2059 	specs[0].bufsize = sizeof(*rx);
   2060 
   2061 	r = vioif_ctrl_send_command(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX, cmd,
   2062 	    specs, __arraycount(specs));
   2063 
   2064 	vioif_ctrl_release(sc);
   2065 	return r;
   2066 }
   2067 
   2068 static int
   2069 vioif_set_promisc(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   2070 {
   2071 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC, onoff);
   2072 }
   2073 
   2074 static int
   2075 vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   2076 {
   2077 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI, onoff);
   2078 }
   2079 
   2080 /* issue VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET command and wait for completion */
   2081 static int
   2082 vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   2083 {
   2084 	/* filter already set in ctrlq->ctrlq_mac_tbl */
   2085 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl *mac_tbl_uc, *mac_tbl_mc;
   2086 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[2];
   2087 	int nspecs = __arraycount(specs);
   2088 	int r;
   2089 
   2090 	mac_tbl_uc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_uc;
   2091 	mac_tbl_mc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_mc;
   2092 
   2093 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2094 		return ENOTSUP;
   2095 
   2096 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2097 
   2098 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_uc_dmamap;
   2099 	specs[0].buf = mac_tbl_uc;
   2100 	specs[0].bufsize = sizeof(*mac_tbl_uc)
   2101 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_uc->nentries);
   2102 
   2103 	specs[1].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_mc_dmamap;
   2104 	specs[1].buf = mac_tbl_mc;
   2105 	specs[1].bufsize = sizeof(*mac_tbl_mc)
   2106 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_mc->nentries);
   2107 
   2108 	r = vioif_ctrl_load_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   2109 	if (r != 0)
   2110 		goto out;
   2111 
   2112 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2113 	    VIRTIO_NET_CTRL_MAC, VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET,
   2114 	    specs, nspecs);
   2115 
   2116 	vioif_ctrl_unload_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   2117 
   2118 out:
   2119 	vioif_ctrl_release(sc);
   2120 
   2121 	return r;
   2122 }
   2123 
   2124 static int
   2125 vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *sc, int nvq_pairs)
   2126 {
   2127 	struct virtio_net_ctrl_mq *mq = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq;
   2128 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2129 	int r;
   2130 
   2131 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2132 		return ENOTSUP;
   2133 
   2134 	if (nvq_pairs <= 1)
   2135 		return EINVAL;
   2136 
   2137 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2138 
   2139 	mq->virtqueue_pairs = nvq_pairs;
   2140 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq_dmamap;
   2141 	specs[0].buf = mq;
   2142 	specs[0].bufsize = sizeof(*mq);
   2143 
   2144 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2145 	    VIRTIO_NET_CTRL_MQ, VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET,
   2146 	    specs, __arraycount(specs));
   2147 
   2148 	vioif_ctrl_release(sc);
   2149 
   2150 	return r;
   2151 }
   2152 
   2153 /* ctrl vq interrupt; wake up the command issuer */
   2154 static int
   2155 vioif_ctrl_intr(void *arg)
   2156 {
   2157 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = arg;
   2158 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   2159 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   2160 	int r, slot;
   2161 
   2162 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   2163 		return 0;
   2164 
   2165 	r = virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, NULL);
   2166 	if (r == ENOENT)
   2167 		return 0;
   2168 	virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   2169 
   2170 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2171 	ctrlq->ctrlq_inuse = DONE;
   2172 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   2173 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2174 
   2175 	return 1;
   2176 }
   2177 
   2178 /*
   2179  * If IFF_PROMISC requested,  set promiscuous
   2180  * If multicast filter small enough (<=MAXENTRIES) set rx filter
   2181  * If large multicast filter exist use ALLMULTI
   2182  */
   2183 /*
   2184  * If setting rx filter fails fall back to ALLMULTI
   2185  * If ALLMULTI fails fall back to PROMISC
   2186  */
   2187 static int
   2188 vioif_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   2189 {
   2190 	struct ethercom *ec = &sc->sc_ethercom;
   2191 	struct ifnet *ifp = &ec->ec_if;
   2192 	struct ether_multi *enm;
   2193 	struct ether_multistep step;
   2194 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   2195 	int nentries;
   2196 	int promisc = 0, allmulti = 0, rxfilter = 0;
   2197 	int r;
   2198 
   2199 	if (!sc->sc_has_ctrl) {	/* no ctrl vq; always promisc */
   2200 		ifp->if_flags |= IFF_PROMISC;
   2201 		return 0;
   2202 	}
   2203 
   2204 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC) {
   2205 		promisc = 1;
   2206 		goto set;
   2207 	}
   2208 
   2209 	nentries = -1;
   2210 	ETHER_LOCK(ec);
   2211 	ETHER_FIRST_MULTI(step, ec, enm);
   2212 	while (nentries++, enm != NULL) {
   2213 		if (nentries >= VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES) {
   2214 			allmulti = 1;
   2215 			goto set_unlock;
   2216 		}
   2217 		if (memcmp(enm->enm_addrlo, enm->enm_addrhi, ETHER_ADDR_LEN)) {
   2218 			allmulti = 1;
   2219 			goto set_unlock;
   2220 		}
   2221 		memcpy(ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->macs[nentries],
   2222 		    enm->enm_addrlo, ETHER_ADDR_LEN);
   2223 		ETHER_NEXT_MULTI(step, enm);
   2224 	}
   2225 	rxfilter = 1;
   2226 
   2227 set_unlock:
   2228 	ETHER_UNLOCK(ec);
   2229 
   2230 set:
   2231 	if (rxfilter) {
   2232 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   2233 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = nentries;
   2234 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   2235 		if (r != 0) {
   2236 			rxfilter = 0;
   2237 			allmulti = 1; /* fallback */
   2238 		}
   2239 	} else {
   2240 		/* remove rx filter */
   2241 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   2242 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = 0;
   2243 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   2244 		/* what to do on failure? */
   2245 	}
   2246 	if (allmulti) {
   2247 		r = vioif_set_allmulti(sc, true);
   2248 		if (r != 0) {
   2249 			allmulti = 0;
   2250 			promisc = 1; /* fallback */
   2251 		}
   2252 	} else {
   2253 		r = vioif_set_allmulti(sc, false);
   2254 		/* what to do on failure? */
   2255 	}
   2256 	if (promisc) {
   2257 		r = vioif_set_promisc(sc, true);
   2258 	} else {
   2259 		r = vioif_set_promisc(sc, false);
   2260 	}
   2261 
   2262 	return r;
   2263 }
   2264 
   2265 static bool
   2266 vioif_is_link_up(struct vioif_softc *sc)
   2267 {
   2268 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2269 	uint16_t status;
   2270 
   2271 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_NET_F_STATUS)
   2272 		status = virtio_read_device_config_2(vsc,
   2273 		    VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS);
   2274 	else
   2275 		status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
   2276 
   2277 	return ((status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) != 0);
   2278 }
   2279 
   2280 /* change link status */
   2281 static void
   2282 vioif_update_link_status(struct vioif_softc *sc)
   2283 {
   2284 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2285 	struct vioif_txqueue *txq;
   2286 	bool active, changed;
   2287 	int link, i;
   2288 
   2289 	mutex_enter(&sc->sc_lock);
   2290 
   2291 	active = vioif_is_link_up(sc);
   2292 	changed = false;
   2293 
   2294 	if (active) {
   2295 		if (!sc->sc_link_active)
   2296 			changed = true;
   2297 
   2298 		link = LINK_STATE_UP;
   2299 		sc->sc_link_active = true;
   2300 	} else {
   2301 		if (sc->sc_link_active)
   2302 			changed = true;
   2303 
   2304 		link = LINK_STATE_DOWN;
   2305 		sc->sc_link_active = false;
   2306 	}
   2307 
   2308 	if (changed) {
   2309 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   2310 			txq = &sc->sc_txq[i];
   2311 
   2312 			mutex_enter(txq->txq_lock);
   2313 			txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
   2314 			mutex_exit(txq->txq_lock);
   2315 		}
   2316 
   2317 		if_link_state_change(ifp, link);
   2318 	}
   2319 
   2320 	mutex_exit(&sc->sc_lock);
   2321 }
   2322 
   2323 static int
   2324 vioif_config_change(struct virtio_softc *vsc)
   2325 {
   2326 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   2327 
   2328 	softint_schedule(sc->sc_ctl_softint);
   2329 	return 0;
   2330 }
   2331 
   2332 static void
   2333 vioif_ctl_softint(void *arg)
   2334 {
   2335 	struct vioif_softc *sc = arg;
   2336 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2337 
   2338 	vioif_update_link_status(sc);
   2339 	vioif_start(ifp);
   2340 }
   2341 
   2342 static struct workqueue *
   2343 vioif_workq_create(const char *name, pri_t prio, int ipl, int flags)
   2344 {
   2345 	struct workqueue *wq;
   2346 	int error;
   2347 
   2348 	error = workqueue_create(&wq, name, vioif_workq_work, NULL,
   2349 	    prio, ipl, flags);
   2350 
   2351 	if (error)
   2352 		return NULL;
   2353 
   2354 	return wq;
   2355 }
   2356 
   2357 static void
   2358 vioif_workq_destroy(struct workqueue *wq)
   2359 {
   2360 
   2361 	workqueue_destroy(wq);
   2362 }
   2363 
   2364 static void
   2365 vioif_workq_work(struct work *wk, void *context)
   2366 {
   2367 	struct vioif_work *work;
   2368 
   2369 	work = container_of(wk, struct vioif_work, cookie);
   2370 
   2371 	atomic_store_relaxed(&work->added, 0);
   2372 	work->func(work->arg);
   2373 }
   2374 
   2375 static void
   2376 vioif_work_set(struct vioif_work *work, void (*func)(void *), void *arg)
   2377 {
   2378 
   2379 	memset(work, 0, sizeof(*work));
   2380 	work->func = func;
   2381 	work->arg = arg;
   2382 }
   2383 
   2384 static void
   2385 vioif_work_add(struct workqueue *wq, struct vioif_work *work)
   2386 {
   2387 
   2388 	if (atomic_load_relaxed(&work->added) != 0)
   2389 		return;
   2390 
   2391 	atomic_store_relaxed(&work->added, 1);
   2392 	kpreempt_disable();
   2393 	workqueue_enqueue(wq, &work->cookie, NULL);
   2394 	kpreempt_enable();
   2395 }
   2396 
   2397 static void
   2398 vioif_work_wait(struct workqueue *wq, struct vioif_work *work)
   2399 {
   2400 
   2401 	workqueue_wait(wq, &work->cookie);
   2402 }
   2403 
   2404 static int
   2405 vioif_setup_sysctl(struct vioif_softc *sc)
   2406 {
   2407 	const char *devname;
   2408 	struct sysctllog **log;
   2409 	const struct sysctlnode *rnode, *rxnode, *txnode;
   2410 	int error;
   2411 
   2412 	log = &sc->sc_sysctllog;
   2413 	devname = device_xname(sc->sc_dev);
   2414 
   2415 	error = sysctl_createv(log, 0, NULL, &rnode,
   2416 	    0, CTLTYPE_NODE, devname,
   2417 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings"),
   2418 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_HW, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2419 	if (error)
   2420 		goto out;
   2421 
   2422 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, NULL,
   2423 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_BOOL, "txrx_workqueue",
   2424 	    SYSCTL_DESCR("Use workqueue for packet processing"),
   2425 	    NULL, 0, &sc->sc_txrx_workqueue_sysctl, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2426 	if (error)
   2427 		goto out;
   2428 
   2429 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, &rxnode,
   2430 	    0, CTLTYPE_NODE, "rx",
   2431 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings for Rx"),
   2432 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2433 	if (error)
   2434 		goto out;
   2435 
   2436 	error = sysctl_createv(log, 0, &rxnode, NULL,
   2437 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "intr_process_limit",
   2438 	    SYSCTL_DESCR("max number of Rx packets to process for interrupt processing"),
   2439 	    NULL, 0, &sc->sc_rx_intr_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2440 	if (error)
   2441 		goto out;
   2442 
   2443 	error = sysctl_createv(log, 0, &rxnode, NULL,
   2444 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "process_limit",
   2445 	    SYSCTL_DESCR("max number of Rx packets to process for deferred processing"),
   2446 	    NULL, 0, &sc->sc_rx_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2447 	if (error)
   2448 		goto out;
   2449 
   2450 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, &txnode,
   2451 	    0, CTLTYPE_NODE, "tx",
   2452 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings for Tx"),
   2453 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2454 	if (error)
   2455 		goto out;
   2456 
   2457 	error = sysctl_createv(log, 0, &txnode, NULL,
   2458 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "intr_process_limit",
   2459 	    SYSCTL_DESCR("max number of Tx packets to process for interrupt processing"),
   2460 	    NULL, 0, &sc->sc_tx_intr_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2461 	if (error)
   2462 		goto out;
   2463 
   2464 	error = sysctl_createv(log, 0, &txnode, NULL,
   2465 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "process_limit",
   2466 	    SYSCTL_DESCR("max number of Tx packets to process for deferred processing"),
   2467 	    NULL, 0, &sc->sc_tx_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2468 
   2469 out:
   2470 	if (error)
   2471 		sysctl_teardown(log);
   2472 
   2473 	return error;
   2474 }
   2475 
   2476 static void
   2477 vioif_setup_stats(struct vioif_softc *sc)
   2478 {
   2479 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   2480 	struct vioif_txqueue *txq;
   2481 
   2482 	char namebuf[16];
   2483 	int i;
   2484 
   2485 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
   2486 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   2487 		txq = &sc->sc_txq[i];
   2488 
   2489 		snprintf(namebuf, sizeof(namebuf), "%s-TX%d",
   2490 		    device_xname(sc->sc_dev), i);
   2491 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_defrag_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2492 		    NULL, namebuf, "tx m_defrag() failed");
   2493 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_mbuf_load_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2494 		    NULL, namebuf, "tx dmamap load failed");
   2495 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_enqueue_reserve_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2496 		    NULL, namebuf, "virtio_enqueue_reserve failed");
   2497 
   2498 		snprintf(namebuf, sizeof(namebuf), "%s-RX%d",
   2499 		    device_xname(sc->sc_dev), i);
   2500 		evcnt_attach_dynamic(&rxq->rxq_mbuf_add_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2501 		    NULL, namebuf, "rx mbuf allocation failed");
   2502 	}
   2503 
   2504 	snprintf(namebuf, sizeof(namebuf), "%s-CTRL", device_xname(sc->sc_dev));
   2505 	evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_load_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2506 	    NULL, namebuf, "control command dmamap load failed");
   2507 	evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2508 	    NULL, namebuf, "control command failed");
   2509 }
   2510 
   2511 MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, if_vioif, "virtio");
   2512 
   2513 #ifdef _MODULE
   2514 #include "ioconf.c"
   2515 #endif
   2516 
   2517 static int
   2518 if_vioif_modcmd(modcmd_t cmd, void *opaque)
   2519 {
   2520 	int error = 0;
   2521 
   2522 #ifdef _MODULE
   2523 	switch (cmd) {
   2524 	case MODULE_CMD_INIT:
   2525 		error = config_init_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2526 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2527 		break;
   2528 	case MODULE_CMD_FINI:
   2529 		error = config_fini_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2530 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2531 		break;
   2532 	default:
   2533 		error = ENOTTY;
   2534 		break;
   2535 	}
   2536 #endif
   2537 
   2538 	return error;
   2539 }
   2540