Home | History | Annotate | Line # | Download | only in pci
if_vioif.c revision 1.65
      1 /*	$NetBSD: if_vioif.c,v 1.65 2020/05/28 23:25:17 riastradh 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 1.65 2020/05/28 23:25:17 riastradh 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 	char			 txq_evgroup[16];
    242 	struct evcnt		 txq_defrag_failed;
    243 	struct evcnt		 txq_mbuf_load_failed;
    244 	struct evcnt		 txq_enqueue_reserve_failed;
    245 };
    246 
    247 struct vioif_rxqueue {
    248 	kmutex_t		*rxq_lock;	/* lock for rx operations */
    249 
    250 	struct virtqueue	*rxq_vq;
    251 	bool			rxq_stopping;
    252 
    253 	struct virtio_net_hdr	*rxq_hdrs;
    254 	bus_dmamap_t		*rxq_hdr_dmamaps;
    255 
    256 	struct mbuf		**rxq_mbufs;
    257 	bus_dmamap_t		*rxq_dmamaps;
    258 
    259 	void			*rxq_handle_si;
    260 	struct vioif_work	 rxq_work;
    261 	bool			 rxq_workqueue;
    262 	bool			 rxq_active;
    263 
    264 	char			 rxq_evgroup[16];
    265 	struct evcnt		 rxq_mbuf_add_failed;
    266 };
    267 
    268 struct vioif_ctrlqueue {
    269 	struct virtqueue		*ctrlq_vq;
    270 	enum {
    271 		FREE, INUSE, DONE
    272 	}				ctrlq_inuse;
    273 	kcondvar_t			ctrlq_wait;
    274 	kmutex_t			ctrlq_wait_lock;
    275 	struct lwp			*ctrlq_owner;
    276 
    277 	struct virtio_net_ctrl_cmd	*ctrlq_cmd;
    278 	struct virtio_net_ctrl_status	*ctrlq_status;
    279 	struct virtio_net_ctrl_rx	*ctrlq_rx;
    280 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_uc;
    281 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_mc;
    282 	struct virtio_net_ctrl_mq	*ctrlq_mq;
    283 
    284 	bus_dmamap_t			ctrlq_cmd_dmamap;
    285 	bus_dmamap_t			ctrlq_status_dmamap;
    286 	bus_dmamap_t			ctrlq_rx_dmamap;
    287 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_uc_dmamap;
    288 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_mc_dmamap;
    289 	bus_dmamap_t			ctrlq_mq_dmamap;
    290 
    291 	struct evcnt			ctrlq_cmd_load_failed;
    292 	struct evcnt			ctrlq_cmd_failed;
    293 };
    294 
    295 struct vioif_softc {
    296 	device_t		sc_dev;
    297 	kmutex_t		sc_lock;
    298 	struct sysctllog	*sc_sysctllog;
    299 
    300 	struct virtio_softc	*sc_virtio;
    301 	struct virtqueue	*sc_vqs;
    302 
    303 	int			sc_max_nvq_pairs;
    304 	int			sc_req_nvq_pairs;
    305 	int			sc_act_nvq_pairs;
    306 
    307 	uint8_t			sc_mac[ETHER_ADDR_LEN];
    308 	struct ethercom		sc_ethercom;
    309 	short			sc_deferred_init_done;
    310 	bool			sc_link_active;
    311 
    312 	struct vioif_txqueue	*sc_txq;
    313 	struct vioif_rxqueue	*sc_rxq;
    314 
    315 	bool			sc_has_ctrl;
    316 	struct vioif_ctrlqueue	sc_ctrlq;
    317 
    318 	bus_dma_segment_t	sc_hdr_segs[1];
    319 	void			*sc_dmamem;
    320 	void			*sc_kmem;
    321 
    322 	void			*sc_ctl_softint;
    323 
    324 	struct workqueue	*sc_txrx_workqueue;
    325 	bool			 sc_txrx_workqueue_sysctl;
    326 	u_int			 sc_tx_intr_process_limit;
    327 	u_int			 sc_tx_process_limit;
    328 	u_int			 sc_rx_intr_process_limit;
    329 	u_int			 sc_rx_process_limit;
    330 };
    331 #define VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS		(16) /* XXX */
    332 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES	(64) /* XXX */
    333 
    334 #define VIOIF_TX_INTR_PROCESS_LIMIT	256
    335 #define VIOIF_TX_PROCESS_LIMIT		256
    336 #define VIOIF_RX_INTR_PROCESS_LIMIT	0U
    337 #define VIOIF_RX_PROCESS_LIMIT		256
    338 
    339 #define VIOIF_WORKQUEUE_PRI		PRI_SOFTNET
    340 
    341 /* cfattach interface functions */
    342 static int	vioif_match(device_t, cfdata_t, void *);
    343 static void	vioif_attach(device_t, device_t, void *);
    344 static void	vioif_deferred_init(device_t);
    345 static int	vioif_finalize_teardown(device_t);
    346 
    347 /* ifnet interface functions */
    348 static int	vioif_init(struct ifnet *);
    349 static void	vioif_stop(struct ifnet *, int);
    350 static void	vioif_start(struct ifnet *);
    351 static void	vioif_start_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    352 static int	vioif_transmit(struct ifnet *, struct mbuf *);
    353 static void	vioif_transmit_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    354 static int	vioif_ioctl(struct ifnet *, u_long, void *);
    355 static void	vioif_watchdog(struct ifnet *);
    356 
    357 /* rx */
    358 static int	vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    359 static void	vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    360 static void	vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *);
    361 static void	vioif_rx_queue_clear(struct vioif_rxqueue *);
    362 static bool	vioif_rx_deq_locked(struct vioif_softc *, struct virtio_softc *,
    363 		    struct vioif_rxqueue *, u_int);
    364 static int	vioif_rx_intr(void *);
    365 static void	vioif_rx_handle(void *);
    366 static void	vioif_rx_sched_handle(struct vioif_softc *,
    367 		    struct vioif_rxqueue *);
    368 static void	vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *);
    369 
    370 /* tx */
    371 static int	vioif_tx_intr(void *);
    372 static void	vioif_tx_handle(void *);
    373 static void	vioif_tx_sched_handle(struct vioif_softc *,
    374 		    struct vioif_txqueue *);
    375 static void	vioif_tx_queue_clear(struct vioif_txqueue *);
    376 static bool	vioif_tx_deq_locked(struct vioif_softc *, struct virtio_softc *,
    377 		    struct vioif_txqueue *, u_int);
    378 static void	vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *);
    379 static void	vioif_deferred_transmit(void *);
    380 
    381 /* workqueue */
    382 static struct workqueue*
    383 		vioif_workq_create(const char *, pri_t, int, int);
    384 static void	vioif_workq_destroy(struct workqueue *);
    385 static void	vioif_workq_work(struct work *, void *);
    386 static void	vioif_work_set(struct vioif_work *, void(*)(void *), void *);
    387 static void	vioif_work_add(struct workqueue *, struct vioif_work *);
    388 static void	vioif_work_wait(struct workqueue *, struct vioif_work *);
    389 
    390 /* other control */
    391 static bool	vioif_is_link_up(struct vioif_softc *);
    392 static void	vioif_update_link_status(struct vioif_softc *);
    393 static int	vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *, int, bool);
    394 static int	vioif_set_promisc(struct vioif_softc *, bool);
    395 static int	vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *, bool);
    396 static int	vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *);
    397 static int	vioif_rx_filter(struct vioif_softc *);
    398 static int	vioif_ctrl_intr(void *);
    399 static int	vioif_config_change(struct virtio_softc *);
    400 static void	vioif_ctl_softint(void *);
    401 static int	vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *, int);
    402 static void	vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    403 static void	vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    404 static int	vioif_setup_sysctl(struct vioif_softc *);
    405 static void	vioif_setup_stats(struct vioif_softc *);
    406 
    407 CFATTACH_DECL_NEW(vioif, sizeof(struct vioif_softc),
    408 		  vioif_match, vioif_attach, NULL, NULL);
    409 
    410 static int
    411 vioif_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
    412 {
    413 	struct virtio_attach_args *va = aux;
    414 
    415 	if (va->sc_childdevid == PCI_PRODUCT_VIRTIO_NETWORK)
    416 		return 1;
    417 
    418 	return 0;
    419 }
    420 
    421 static int
    422 vioif_dmamap_create(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map,
    423     bus_size_t size, int nsegs, const char *usage)
    424 {
    425 	int r;
    426 
    427 	r = bus_dmamap_create(virtio_dmat(sc->sc_virtio), size,
    428 	    nsegs, size, 0, BUS_DMA_NOWAIT | BUS_DMA_ALLOCNOW, map);
    429 
    430 	if (r != 0) {
    431 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "%s dmamap creation failed, "
    432 		    "error code %d\n", usage, r);
    433 	}
    434 
    435 	return r;
    436 }
    437 
    438 static void
    439 vioif_dmamap_destroy(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map)
    440 {
    441 
    442 	if (*map) {
    443 		bus_dmamap_destroy(virtio_dmat(sc->sc_virtio), *map);
    444 		*map = NULL;
    445 	}
    446 }
    447 
    448 static int
    449 vioif_dmamap_create_load(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map,
    450     void *buf, bus_size_t size, int nsegs, int rw, const char *usage)
    451 {
    452 	int r;
    453 
    454 	r = vioif_dmamap_create(sc, map, size, nsegs, usage);
    455 	if (r != 0)
    456 		return 1;
    457 
    458 	r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(sc->sc_virtio), *map, buf,
    459 	    size, NULL, rw | BUS_DMA_NOWAIT);
    460 	if (r != 0) {
    461 		vioif_dmamap_destroy(sc, map);
    462 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "%s dmamap load failed. "
    463 		    "error code %d\n", usage, r);
    464 	}
    465 
    466 	return r;
    467 }
    468 
    469 static void *
    470 vioif_assign_mem(intptr_t *p, size_t size)
    471 {
    472 	intptr_t rv;
    473 
    474 	rv = *p;
    475 	*p += size;
    476 
    477 	return (void *)rv;
    478 }
    479 
    480 static void
    481 vioif_alloc_queues(struct vioif_softc *sc)
    482 {
    483 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    484 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    485 	int i;
    486 
    487 	KASSERT(nvq_pairs <= VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX);
    488 
    489 	sc->sc_rxq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs,
    490 	    KM_SLEEP);
    491 	sc->sc_txq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs,
    492 	    KM_SLEEP);
    493 
    494 	if (sc->sc_has_ctrl)
    495 		nvqs++;
    496 
    497 	sc->sc_vqs = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs, KM_SLEEP);
    498 	nvqs = 0;
    499 	for (i = 0; i < nvq_pairs; i++) {
    500 		sc->sc_rxq[i].rxq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    501 		sc->sc_txq[i].txq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    502 	}
    503 
    504 	if (sc->sc_has_ctrl)
    505 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    506 }
    507 
    508 static void
    509 vioif_free_queues(struct vioif_softc *sc)
    510 {
    511 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    512 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    513 
    514 	if (sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq)
    515 		nvqs++;
    516 
    517 	if (sc->sc_txq) {
    518 		kmem_free(sc->sc_txq, sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs);
    519 		sc->sc_txq = NULL;
    520 	}
    521 
    522 	if (sc->sc_rxq) {
    523 		kmem_free(sc->sc_rxq, sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs);
    524 		sc->sc_rxq = NULL;
    525 	}
    526 
    527 	if (sc->sc_vqs) {
    528 		kmem_free(sc->sc_vqs, sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs);
    529 		sc->sc_vqs = NULL;
    530 	}
    531 }
    532 
    533 /* allocate memory */
    534 /*
    535  * dma memory is used for:
    536  *   rxq_hdrs[slot]:	 metadata array for received frames (READ)
    537  *   txq_hdrs[slot]:	 metadata array for frames to be sent (WRITE)
    538  *   ctrlq_cmd:		 command to be sent via ctrl vq (WRITE)
    539  *   ctrlq_status:	 return value for a command via ctrl vq (READ)
    540  *   ctrlq_rx:		 parameter for a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command
    541  *			 (WRITE)
    542  *   ctrlq_mac_tbl_uc:	 unicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    543  *			 class command (WRITE)
    544  *   ctrlq_mac_tbl_mc:	 multicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    545  *			 class command (WRITE)
    546  * ctrlq_* structures are allocated only one each; they are protected by
    547  * ctrlq_inuse variable and ctrlq_wait condvar.
    548  */
    549 /*
    550  * dynamically allocated memory is used for:
    551  *   rxq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_rx_hdrs[slot]
    552  *   txq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_tx_hdrs[slot]
    553  *   rxq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for received payload
    554  *   txq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for sent payload
    555  *   rxq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for received frames
    556  *   txq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for sent frames
    557  */
    558 static int
    559 vioif_alloc_mems(struct vioif_softc *sc)
    560 {
    561 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    562 	struct vioif_txqueue *txq;
    563 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    564 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    565 	int allocsize, allocsize2, r, rsegs, i, qid;
    566 	void *vaddr;
    567 	intptr_t p;
    568 
    569 	allocsize = 0;
    570 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    571 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    572 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    573 
    574 		allocsize +=
    575 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * rxq->rxq_vq->vq_num;
    576 		allocsize +=
    577 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * txq->txq_vq->vq_num;
    578 	}
    579 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    580 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd) * 1;
    581 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_status) * 1;
    582 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_rx) * 1;
    583 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    584 		    + sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    585 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES;
    586 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mq) * 1;
    587 	}
    588 	r = bus_dmamem_alloc(virtio_dmat(vsc), allocsize, 0, 0,
    589 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, &rsegs, BUS_DMA_NOWAIT);
    590 	if (r != 0) {
    591 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    592 		    "DMA memory allocation failed, size %d, "
    593 		    "error code %d\n", allocsize, r);
    594 		goto err_none;
    595 	}
    596 	r = bus_dmamem_map(virtio_dmat(vsc),
    597 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, allocsize, &vaddr, BUS_DMA_NOWAIT);
    598 	if (r != 0) {
    599 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    600 		    "DMA memory map failed, error code %d\n", r);
    601 		goto err_dmamem_alloc;
    602 	}
    603 
    604 	memset(vaddr, 0, allocsize);
    605 	sc->sc_dmamem = vaddr;
    606 	p = (intptr_t) vaddr;
    607 
    608 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    609 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    610 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    611 
    612 		rxq->rxq_hdrs = vioif_assign_mem(&p,
    613 		    sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]) * rxq->rxq_vq->vq_num);
    614 		txq->txq_hdrs = vioif_assign_mem(&p,
    615 		    sizeof(txq->txq_hdrs[0]) * txq->txq_vq->vq_num);
    616 	}
    617 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    618 		ctrlq->ctrlq_cmd = vioif_assign_mem(&p,
    619 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd));
    620 		ctrlq->ctrlq_status = vioif_assign_mem(&p,
    621 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_status));
    622 		ctrlq->ctrlq_rx = vioif_assign_mem(&p,
    623 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx));
    624 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc = vioif_assign_mem(&p,
    625 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc));
    626 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc = vioif_assign_mem(&p,
    627 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    628 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES);
    629 		ctrlq->ctrlq_mq = vioif_assign_mem(&p, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq));
    630 	}
    631 
    632 	allocsize2 = 0;
    633 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    634 		int rxqsize, txqsize;
    635 
    636 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    637 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    638 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    639 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    640 
    641 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize;
    642 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize;
    643 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize;
    644 
    645 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize;
    646 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize;
    647 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize;
    648 	}
    649 	vaddr = kmem_zalloc(allocsize2, KM_SLEEP);
    650 	sc->sc_kmem = vaddr;
    651 	p = (intptr_t) vaddr;
    652 
    653 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    654 		int rxqsize, txqsize;
    655 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    656 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    657 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    658 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    659 
    660 		rxq->rxq_hdr_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    661 		    sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize);
    662 		txq->txq_hdr_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    663 		    sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize);
    664 		rxq->rxq_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    665 		    sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize);
    666 		txq->txq_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    667 		    sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize);
    668 		rxq->rxq_mbufs = vioif_assign_mem(&p,
    669 		    sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize);
    670 		txq->txq_mbufs = vioif_assign_mem(&p,
    671 		    sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize);
    672 	}
    673 
    674 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    675 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    676 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    677 
    678 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    679 			r = vioif_dmamap_create_load(sc, &rxq->rxq_hdr_dmamaps[i],
    680 			    &rxq->rxq_hdrs[i], sizeof(rxq->rxq_hdrs[0]), 1,
    681 			    BUS_DMA_READ, "rx header");
    682 			if (r != 0)
    683 				goto err_reqs;
    684 
    685 			r = vioif_dmamap_create(sc, &rxq->rxq_dmamaps[i],
    686 			    MCLBYTES, 1, "rx payload");
    687 			if (r != 0)
    688 				goto err_reqs;
    689 		}
    690 
    691 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    692 			r = vioif_dmamap_create_load(sc, &txq->txq_hdr_dmamaps[i],
    693 			    &txq->txq_hdrs[i], sizeof(txq->txq_hdrs[0]), 1,
    694 			    BUS_DMA_READ, "tx header");
    695 			if (r != 0)
    696 				goto err_reqs;
    697 
    698 			r = vioif_dmamap_create(sc, &txq->txq_dmamaps[i], ETHER_MAX_LEN,
    699 			    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS, "tx payload");
    700 			if (r != 0)
    701 				goto err_reqs;
    702 		}
    703 	}
    704 
    705 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    706 		/* control vq class & command */
    707 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
    708 		    ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd), 1,
    709 		    BUS_DMA_WRITE, "control command");
    710 		if (r != 0)
    711 			goto err_reqs;
    712 
    713 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
    714 		    ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status), 1,
    715 		    BUS_DMA_READ, "control status");
    716 		if (r != 0)
    717 			goto err_reqs;
    718 
    719 		/* control vq rx mode command parameter */
    720 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_rx_dmamap,
    721 		    ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx), 1,
    722 		    BUS_DMA_WRITE, "rx mode control command");
    723 		if (r != 0)
    724 			goto err_reqs;
    725 
    726 		/* multiqueue set command */
    727 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_mq_dmamap,
    728 		    ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq), 1,
    729 		    BUS_DMA_WRITE, "multiqueue set command");
    730 		if (r != 0)
    731 			goto err_reqs;
    732 
    733 		/* control vq MAC filter table for unicast */
    734 		/* do not load now since its length is variable */
    735 		r = vioif_dmamap_create(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap,
    736 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc) + 0, 1,
    737 		    "unicast MAC address filter command");
    738 		if (r != 0)
    739 			goto err_reqs;
    740 
    741 		/* control vq MAC filter table for multicast */
    742 		r = vioif_dmamap_create(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap,
    743 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    744 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES, 1,
    745 		    "multicast MAC address filter command");
    746 	}
    747 
    748 	return 0;
    749 
    750 err_reqs:
    751 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap);
    752 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap);
    753 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_rx_dmamap);
    754 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_status_dmamap);
    755 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap);
    756 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    757 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    758 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    759 
    760 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    761 			vioif_dmamap_destroy(sc, &txq->txq_dmamaps[i]);
    762 			vioif_dmamap_destroy(sc, &txq->txq_hdr_dmamaps[i]);
    763 		}
    764 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    765 			vioif_dmamap_destroy(sc, &rxq->rxq_dmamaps[i]);
    766 			vioif_dmamap_destroy(sc, &rxq->rxq_hdr_dmamaps[i]);
    767 		}
    768 	}
    769 	if (sc->sc_kmem) {
    770 		kmem_free(sc->sc_kmem, allocsize2);
    771 		sc->sc_kmem = NULL;
    772 	}
    773 	bus_dmamem_unmap(virtio_dmat(vsc), sc->sc_dmamem, allocsize);
    774 err_dmamem_alloc:
    775 	bus_dmamem_free(virtio_dmat(vsc), &sc->sc_hdr_segs[0], 1);
    776 err_none:
    777 	return -1;
    778 }
    779 
    780 static void
    781 vioif_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    782 {
    783 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    784 	struct virtio_softc *vsc = device_private(parent);
    785 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    786 	struct vioif_txqueue *txq;
    787 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    788 	uint32_t features, req_features;
    789 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    790 	u_int softint_flags;
    791 	int r, i, nvqs=0, req_flags;
    792 	char xnamebuf[MAXCOMLEN];
    793 
    794 	if (virtio_child(vsc) != NULL) {
    795 		aprint_normal(": child already attached for %s; "
    796 		    "something wrong...\n", device_xname(parent));
    797 		return;
    798 	}
    799 
    800 	sc->sc_dev = self;
    801 	sc->sc_virtio = vsc;
    802 	sc->sc_link_active = false;
    803 
    804 	sc->sc_max_nvq_pairs = 1;
    805 	sc->sc_req_nvq_pairs = 1;
    806 	sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
    807 	sc->sc_txrx_workqueue_sysctl = true;
    808 	sc->sc_tx_intr_process_limit = VIOIF_TX_INTR_PROCESS_LIMIT;
    809 	sc->sc_tx_process_limit = VIOIF_TX_PROCESS_LIMIT;
    810 	sc->sc_rx_intr_process_limit = VIOIF_RX_INTR_PROCESS_LIMIT;
    811 	sc->sc_rx_process_limit = VIOIF_RX_PROCESS_LIMIT;
    812 
    813 	mutex_init(&sc->sc_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
    814 
    815 	snprintf(xnamebuf, sizeof(xnamebuf), "%s_txrx", device_xname(self));
    816 	sc->sc_txrx_workqueue = vioif_workq_create(xnamebuf, VIOIF_WORKQUEUE_PRI,
    817 	    IPL_NET, WQ_PERCPU | WQ_MPSAFE);
    818 	if (sc->sc_txrx_workqueue == NULL)
    819 		goto err;
    820 
    821 	req_flags = 0;
    822 
    823 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    824 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MPSAFE;
    825 #endif
    826 	req_flags |= VIRTIO_F_PCI_INTR_MSIX;
    827 
    828 	req_features =
    829 	    VIRTIO_NET_F_MAC | VIRTIO_NET_F_STATUS | VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ |
    830 	    VIRTIO_NET_F_CTRL_RX | VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY;
    831 #ifdef VIOIF_MULTIQ
    832 	req_features |= VIRTIO_NET_F_MQ;
    833 #endif
    834 	virtio_child_attach_start(vsc, self, IPL_NET, NULL,
    835 	    vioif_config_change, virtio_vq_intrhand, req_flags,
    836 	    req_features, VIRTIO_NET_FLAG_BITS);
    837 
    838 	features = virtio_features(vsc);
    839 
    840 	if (features & VIRTIO_NET_F_MAC) {
    841 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    842 			sc->sc_mac[i] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    843 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i);
    844 		}
    845 	} else {
    846 		/* code stolen from sys/net/if_tap.c */
    847 		struct timeval tv;
    848 		uint32_t ui;
    849 		getmicrouptime(&tv);
    850 		ui = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0xffffff;
    851 		memcpy(sc->sc_mac+3, (uint8_t *)&ui, 3);
    852 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    853 			virtio_write_device_config_1(vsc,
    854 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i, sc->sc_mac[i]);
    855 		}
    856 	}
    857 
    858 	aprint_normal_dev(self, "Ethernet address %s\n",
    859 	    ether_sprintf(sc->sc_mac));
    860 
    861 	if ((features & VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) &&
    862 	    (features & VIRTIO_NET_F_CTRL_RX)) {
    863 		sc->sc_has_ctrl = true;
    864 
    865 		cv_init(&ctrlq->ctrlq_wait, "ctrl_vq");
    866 		mutex_init(&ctrlq->ctrlq_wait_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    867 		ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
    868 	} else {
    869 		sc->sc_has_ctrl = false;
    870 	}
    871 
    872 	if (sc->sc_has_ctrl && (features & VIRTIO_NET_F_MQ)) {
    873 		sc->sc_max_nvq_pairs = virtio_read_device_config_2(vsc,
    874 		    VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS);
    875 
    876 		if (sc->sc_max_nvq_pairs > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX)
    877 			goto err;
    878 
    879 		/* Limit the number of queue pairs to use */
    880 		sc->sc_req_nvq_pairs = MIN(sc->sc_max_nvq_pairs, ncpu);
    881 	}
    882 
    883 	vioif_alloc_queues(sc);
    884 	virtio_child_attach_set_vqs(vsc, sc->sc_vqs, sc->sc_req_nvq_pairs);
    885 
    886 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    887 	softint_flags = SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE;
    888 #else
    889 	softint_flags = SOFTINT_NET;
    890 #endif
    891 
    892 	/*
    893 	 * Allocating virtqueues
    894 	 */
    895 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    896 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    897 		txq = &sc->sc_txq[i];
    898 		char qname[32];
    899 
    900 		rxq->rxq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    901 
    902 		rxq->rxq_handle_si = softint_establish(softint_flags,
    903 		    vioif_rx_handle, rxq);
    904 		if (rxq->rxq_handle_si == NULL) {
    905 			aprint_error_dev(self, "cannot establish rx softint\n");
    906 			goto err;
    907 		}
    908 
    909 		snprintf(qname, sizeof(qname), "rx%d", i);
    910 		r = virtio_alloc_vq(vsc, rxq->rxq_vq, nvqs,
    911 		    MCLBYTES+sizeof(struct virtio_net_hdr), 2, qname);
    912 		if (r != 0)
    913 			goto err;
    914 		nvqs++;
    915 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand = vioif_rx_intr;
    916 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)rxq;
    917 		rxq->rxq_stopping = true;
    918 		vioif_work_set(&rxq->rxq_work, vioif_rx_handle, rxq);
    919 
    920 		txq->txq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    921 
    922 		txq->txq_deferred_transmit = softint_establish(softint_flags,
    923 		    vioif_deferred_transmit, txq);
    924 		if (txq->txq_deferred_transmit == NULL) {
    925 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    926 			goto err;
    927 		}
    928 		txq->txq_handle_si = softint_establish(softint_flags,
    929 		    vioif_tx_handle, txq);
    930 		if (txq->txq_handle_si == NULL) {
    931 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    932 			goto err;
    933 		}
    934 
    935 		snprintf(qname, sizeof(qname), "tx%d", i);
    936 		r = virtio_alloc_vq(vsc, txq->txq_vq, nvqs,
    937 		    sizeof(struct virtio_net_hdr)
    938 		    + (ETHER_MAX_LEN - ETHER_HDR_LEN),
    939 		    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS + 1, qname);
    940 		if (r != 0)
    941 			goto err;
    942 		nvqs++;
    943 		txq->txq_vq->vq_intrhand = vioif_tx_intr;
    944 		txq->txq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)txq;
    945 		txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
    946 		txq->txq_stopping = false;
    947 		txq->txq_intrq = pcq_create(txq->txq_vq->vq_num, KM_SLEEP);
    948 		vioif_work_set(&txq->txq_work, vioif_tx_handle, txq);
    949 	}
    950 
    951 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    952 		/*
    953 		 * Allocating a virtqueue for control channel
    954 		 */
    955 		r = virtio_alloc_vq(vsc, ctrlq->ctrlq_vq, nvqs,
    956 		    NBPG, 1, "control");
    957 		if (r != 0) {
    958 			aprint_error_dev(self, "failed to allocate "
    959 			    "a virtqueue for control channel, error code %d\n",
    960 			    r);
    961 
    962 			sc->sc_has_ctrl = false;
    963 			cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    964 			mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    965 		} else {
    966 			nvqs++;
    967 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand = vioif_ctrl_intr;
    968 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand_arg = (void *) ctrlq;
    969 		}
    970 	}
    971 
    972 	sc->sc_ctl_softint = softint_establish(softint_flags,
    973 	    vioif_ctl_softint, sc);
    974 	if (sc->sc_ctl_softint == NULL) {
    975 		aprint_error_dev(self, "cannot establish ctl softint\n");
    976 		goto err;
    977 	}
    978 
    979 	if (vioif_alloc_mems(sc) < 0)
    980 		goto err;
    981 
    982 	if (virtio_child_attach_finish(vsc) != 0)
    983 		goto err;
    984 
    985 	if (vioif_setup_sysctl(sc) != 0) {
    986 		aprint_error_dev(self, "unable to create sysctl node\n");
    987 		/* continue */
    988 	}
    989 
    990 	vioif_setup_stats(sc);
    991 
    992 	strlcpy(ifp->if_xname, device_xname(self), IFNAMSIZ);
    993 	ifp->if_softc = sc;
    994 	ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
    995 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    996 	ifp->if_extflags = IFEF_MPSAFE;
    997 #endif
    998 	ifp->if_start = vioif_start;
    999 	if (sc->sc_req_nvq_pairs > 1)
   1000 		ifp->if_transmit = vioif_transmit;
   1001 	ifp->if_ioctl = vioif_ioctl;
   1002 	ifp->if_init = vioif_init;
   1003 	ifp->if_stop = vioif_stop;
   1004 	ifp->if_capabilities = 0;
   1005 	ifp->if_watchdog = vioif_watchdog;
   1006 	txq = &sc->sc_txq[0];
   1007 	IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, MAX(txq->txq_vq->vq_num, IFQ_MAXLEN));
   1008 	IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
   1009 
   1010 	sc->sc_ethercom.ec_capabilities |= ETHERCAP_VLAN_MTU;
   1011 
   1012 	if_attach(ifp);
   1013 	if_deferred_start_init(ifp, NULL);
   1014 	ether_ifattach(ifp, sc->sc_mac);
   1015 
   1016 	return;
   1017 
   1018 err:
   1019 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
   1020 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1021 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1022 
   1023 		if (rxq->rxq_lock) {
   1024 			mutex_obj_free(rxq->rxq_lock);
   1025 			rxq->rxq_lock = NULL;
   1026 		}
   1027 
   1028 		if (rxq->rxq_handle_si) {
   1029 			softint_disestablish(rxq->rxq_handle_si);
   1030 			rxq->rxq_handle_si = NULL;
   1031 		}
   1032 
   1033 		if (txq->txq_lock) {
   1034 			mutex_obj_free(txq->txq_lock);
   1035 			txq->txq_lock = NULL;
   1036 		}
   1037 
   1038 		if (txq->txq_handle_si) {
   1039 			softint_disestablish(txq->txq_handle_si);
   1040 			txq->txq_handle_si = NULL;
   1041 		}
   1042 
   1043 		if (txq->txq_deferred_transmit) {
   1044 			softint_disestablish(txq->txq_deferred_transmit);
   1045 			txq->txq_deferred_transmit = NULL;
   1046 		}
   1047 
   1048 		if (txq->txq_intrq) {
   1049 			pcq_destroy(txq->txq_intrq);
   1050 			txq->txq_intrq = NULL;
   1051 		}
   1052 	}
   1053 
   1054 	if (sc->sc_has_ctrl) {
   1055 		cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1056 		mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1057 	}
   1058 
   1059 	while (nvqs > 0)
   1060 		virtio_free_vq(vsc, &sc->sc_vqs[--nvqs]);
   1061 
   1062 	vioif_free_queues(sc);
   1063 	mutex_destroy(&sc->sc_lock);
   1064 	virtio_child_attach_failed(vsc);
   1065 	config_finalize_register(self, vioif_finalize_teardown);
   1066 
   1067 	return;
   1068 }
   1069 
   1070 static int
   1071 vioif_finalize_teardown(device_t self)
   1072 {
   1073 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
   1074 
   1075 	if (sc->sc_txrx_workqueue != NULL) {
   1076 		vioif_workq_destroy(sc->sc_txrx_workqueue);
   1077 		sc->sc_txrx_workqueue = NULL;
   1078 	}
   1079 
   1080 	return 0;
   1081 }
   1082 
   1083 /* we need interrupts to make promiscuous mode off */
   1084 static void
   1085 vioif_deferred_init(device_t self)
   1086 {
   1087 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
   1088 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1089 	int r;
   1090 
   1091 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC)
   1092 		return;
   1093 
   1094 	r =  vioif_set_promisc(sc, false);
   1095 	if (r != 0)
   1096 		aprint_error_dev(self, "resetting promisc mode failed, "
   1097 		    "error code %d\n", r);
   1098 }
   1099 
   1100 static void
   1101 vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
   1102 {
   1103 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1104 	struct vioif_txqueue *txq;
   1105 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1106 	int i;
   1107 
   1108 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1109 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1110 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1111 
   1112 		virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1113 		virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1114 	}
   1115 }
   1116 
   1117 static void
   1118 vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
   1119 {
   1120 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1121 	struct vioif_txqueue *txq;
   1122 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1123 	int i;
   1124 
   1125 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1126 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1127 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1128 
   1129 		virtio_stop_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1130 		virtio_stop_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1131 	}
   1132 }
   1133 
   1134 /*
   1135  * Interface functions for ifnet
   1136  */
   1137 static int
   1138 vioif_init(struct ifnet *ifp)
   1139 {
   1140 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1141 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1142 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1143 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1144 	int r, i;
   1145 
   1146 	vioif_stop(ifp, 0);
   1147 
   1148 	virtio_reinit_start(vsc);
   1149 	virtio_negotiate_features(vsc, virtio_features(vsc));
   1150 
   1151 	for (i = 0; i < sc->sc_req_nvq_pairs; i++) {
   1152 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1153 
   1154 		/* Have to set false before vioif_populate_rx_mbufs */
   1155 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1156 		rxq->rxq_stopping = false;
   1157 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1158 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1159 
   1160 	}
   1161 
   1162 	virtio_reinit_end(vsc);
   1163 
   1164 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1165 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1166 
   1167 	r = vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(sc, sc->sc_req_nvq_pairs);
   1168 	if (r == 0)
   1169 		sc->sc_act_nvq_pairs = sc->sc_req_nvq_pairs;
   1170 	else
   1171 		sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
   1172 
   1173 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1174 		sc->sc_txq[i].txq_stopping = false;
   1175 
   1176 	vioif_enable_interrupt_vqpairs(sc);
   1177 
   1178 	if (!sc->sc_deferred_init_done) {
   1179 		sc->sc_deferred_init_done = 1;
   1180 		if (sc->sc_has_ctrl)
   1181 			vioif_deferred_init(sc->sc_dev);
   1182 	}
   1183 
   1184 	vioif_update_link_status(sc);
   1185 	ifp->if_flags |= IFF_RUNNING;
   1186 	ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1187 	vioif_rx_filter(sc);
   1188 
   1189 	return 0;
   1190 }
   1191 
   1192 static void
   1193 vioif_stop(struct ifnet *ifp, int disable)
   1194 {
   1195 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1196 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1197 	struct vioif_txqueue *txq;
   1198 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1199 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1200 	int i;
   1201 
   1202 	/* Take the locks to ensure that ongoing TX/RX finish */
   1203 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1204 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1205 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1206 
   1207 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1208 		rxq->rxq_stopping = true;
   1209 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1210 
   1211 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1212 		txq->txq_stopping = true;
   1213 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1214 	}
   1215 
   1216 	/* disable interrupts */
   1217 	vioif_disable_interrupt_vqpairs(sc);
   1218 
   1219 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1220 		virtio_stop_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1221 
   1222 	/* only way to stop I/O and DMA is resetting... */
   1223 	virtio_reset(vsc);
   1224 
   1225 	/* rendezvous for finish of handlers */
   1226 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1227 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1228 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1229 
   1230 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1231 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1232 		vioif_work_wait(sc->sc_txrx_workqueue, &rxq->rxq_work);
   1233 
   1234 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1235 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1236 		vioif_work_wait(sc->sc_txrx_workqueue, &txq->txq_work);
   1237 	}
   1238 
   1239 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1240 		vioif_rx_queue_clear(&sc->sc_rxq[i]);
   1241 		vioif_tx_queue_clear(&sc->sc_txq[i]);
   1242 	}
   1243 
   1244 	ifp->if_flags &= ~(IFF_RUNNING | IFF_OACTIVE);
   1245 	sc->sc_link_active = false;
   1246 
   1247 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1248 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1249 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1250 
   1251 		txq->txq_link_active = false;
   1252 
   1253 		if (disable)
   1254 			vioif_rx_drain(rxq);
   1255 
   1256 		vioif_tx_drain(txq);
   1257 	}
   1258 }
   1259 
   1260 static void
   1261 vioif_send_common_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq,
   1262     bool is_transmit)
   1263 {
   1264 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1265 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1266 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1267 	struct mbuf *m;
   1268 	int queued = 0;
   1269 
   1270 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1271 
   1272 	if ((ifp->if_flags & IFF_RUNNING) == 0)
   1273 		return;
   1274 
   1275 	if (!txq->txq_link_active || txq->txq_stopping)
   1276 		return;
   1277 
   1278 	if ((ifp->if_flags & IFF_OACTIVE) != 0 && !is_transmit)
   1279 		return;
   1280 
   1281 	for (;;) {
   1282 		int slot, r;
   1283 
   1284 		if (is_transmit)
   1285 			m = pcq_get(txq->txq_intrq);
   1286 		else
   1287 			IFQ_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
   1288 
   1289 		if (m == NULL)
   1290 			break;
   1291 
   1292 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1293 		if (r == EAGAIN) {
   1294 			ifp->if_flags |= IFF_OACTIVE;
   1295 			m_freem(m);
   1296 			break;
   1297 		}
   1298 		if (r != 0)
   1299 			panic("enqueue_prep for a tx buffer");
   1300 
   1301 		r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1302 		    txq->txq_dmamaps[slot], m, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1303 		if (r != 0) {
   1304 			/* maybe just too fragmented */
   1305 			struct mbuf *newm;
   1306 
   1307 			newm = m_defrag(m, M_NOWAIT);
   1308 			if (newm == NULL) {
   1309 				txq->txq_defrag_failed.ev_count++;
   1310 				goto skip;
   1311 			}
   1312 
   1313 			m = newm;
   1314 			r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1315 			    txq->txq_dmamaps[slot], m,
   1316 			    BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1317 			if (r != 0) {
   1318 				txq->txq_mbuf_load_failed.ev_count++;
   1319 skip:
   1320 				m_freem(m);
   1321 				virtio_enqueue_abort(vsc, vq, slot);
   1322 				continue;
   1323 			}
   1324 		}
   1325 
   1326 		/* This should actually never fail */
   1327 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1328 		    txq->txq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1329 		if (r != 0) {
   1330 			txq->txq_enqueue_reserve_failed.ev_count++;
   1331 			bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc),
   1332 			     txq->txq_dmamaps[slot]);
   1333 			/* slot already freed by virtio_enqueue_reserve */
   1334 			m_freem(m);
   1335 			continue;
   1336 		}
   1337 
   1338 		txq->txq_mbufs[slot] = m;
   1339 
   1340 		memset(&txq->txq_hdrs[slot], 0, sizeof(struct virtio_net_hdr));
   1341 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1342 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1343 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1344 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1345 		    0, txq->txq_hdr_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1346 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1347 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_hdr_dmamaps[slot], true);
   1348 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_dmamaps[slot], true);
   1349 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1350 
   1351 		queued++;
   1352 		bpf_mtap(ifp, m, BPF_D_OUT);
   1353 	}
   1354 
   1355 	if (queued > 0) {
   1356 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1357 		ifp->if_timer = 5;
   1358 	}
   1359 }
   1360 
   1361 static void
   1362 vioif_start_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1363 {
   1364 
   1365 	/*
   1366 	 * ifp->if_obytes and ifp->if_omcasts are added in if_transmit()@if.c.
   1367 	 */
   1368 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, false);
   1369 
   1370 }
   1371 
   1372 static void
   1373 vioif_start(struct ifnet *ifp)
   1374 {
   1375 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1376 	struct vioif_txqueue *txq = &sc->sc_txq[0];
   1377 
   1378 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1379 	KASSERT(if_is_mpsafe(ifp));
   1380 #endif
   1381 
   1382 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1383 	vioif_start_locked(ifp, txq);
   1384 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1385 }
   1386 
   1387 static inline int
   1388 vioif_select_txqueue(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1389 {
   1390 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1391 	u_int cpuid = cpu_index(curcpu());
   1392 
   1393 	return cpuid % sc->sc_act_nvq_pairs;
   1394 }
   1395 
   1396 static void
   1397 vioif_transmit_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1398 {
   1399 
   1400 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1401 }
   1402 
   1403 static int
   1404 vioif_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1405 {
   1406 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1407 	struct vioif_txqueue *txq;
   1408 	int qid;
   1409 
   1410 	qid = vioif_select_txqueue(ifp, m);
   1411 	txq = &sc->sc_txq[qid];
   1412 
   1413 	if (__predict_false(!pcq_put(txq->txq_intrq, m))) {
   1414 		m_freem(m);
   1415 		return ENOBUFS;
   1416 	}
   1417 
   1418 	net_stat_ref_t nsr = IF_STAT_GETREF(ifp);
   1419 	if_statadd_ref(nsr, if_obytes, m->m_pkthdr.len);
   1420 	if (m->m_flags & M_MCAST)
   1421 		if_statinc_ref(nsr, if_omcasts);
   1422 	IF_STAT_PUTREF(ifp);
   1423 
   1424 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1425 		vioif_transmit_locked(ifp, txq);
   1426 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1427 	}
   1428 
   1429 	return 0;
   1430 }
   1431 
   1432 static void
   1433 vioif_deferred_transmit(void *arg)
   1434 {
   1435 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1436 	struct virtio_softc *vsc = txq->txq_vq->vq_owner;
   1437 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1438 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1439 
   1440 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1441 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1442 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1443 }
   1444 
   1445 static int
   1446 vioif_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, void *data)
   1447 {
   1448 	int s, r;
   1449 
   1450 	s = splnet();
   1451 
   1452 	r = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
   1453 	if ((r == 0 && cmd == SIOCSIFFLAGS) ||
   1454 	    (r == ENETRESET && (cmd == SIOCADDMULTI || cmd == SIOCDELMULTI))) {
   1455 		if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING)
   1456 			r = vioif_rx_filter(ifp->if_softc);
   1457 		else
   1458 			r = 0;
   1459 	}
   1460 
   1461 	splx(s);
   1462 
   1463 	return r;
   1464 }
   1465 
   1466 void
   1467 vioif_watchdog(struct ifnet *ifp)
   1468 {
   1469 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1470 	int i;
   1471 
   1472 	if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING) {
   1473 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1474 			vioif_tx_queue_clear(&sc->sc_txq[i]);
   1475 		}
   1476 	}
   1477 }
   1478 
   1479 /*
   1480  * Receive implementation
   1481  */
   1482 /* allocate and initialize a mbuf for receive */
   1483 static int
   1484 vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1485 {
   1486 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1487 	struct mbuf *m;
   1488 	int r;
   1489 
   1490 	MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
   1491 	if (m == NULL)
   1492 		return ENOBUFS;
   1493 	MCLGET(m, M_DONTWAIT);
   1494 	if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
   1495 		m_freem(m);
   1496 		return ENOBUFS;
   1497 	}
   1498 	rxq->rxq_mbufs[i] = m;
   1499 	m->m_len = m->m_pkthdr.len = m->m_ext.ext_size;
   1500 	r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1501 	    rxq->rxq_dmamaps[i], m, BUS_DMA_READ | BUS_DMA_NOWAIT);
   1502 	if (r) {
   1503 		m_freem(m);
   1504 		rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1505 		return r;
   1506 	}
   1507 
   1508 	return 0;
   1509 }
   1510 
   1511 /* free a mbuf for receive */
   1512 static void
   1513 vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1514 {
   1515 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1516 
   1517 	bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[i]);
   1518 	m_freem(rxq->rxq_mbufs[i]);
   1519 	rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1520 }
   1521 
   1522 /* add mbufs for all the empty receive slots */
   1523 static void
   1524 vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1525 {
   1526 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1527 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1528 	int i, r, ndone = 0;
   1529 
   1530 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1531 
   1532 	if (rxq->rxq_stopping)
   1533 		return;
   1534 
   1535 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1536 		int slot;
   1537 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1538 		if (r == EAGAIN)
   1539 			break;
   1540 		if (r != 0)
   1541 			panic("enqueue_prep for rx buffers");
   1542 		if (rxq->rxq_mbufs[slot] == NULL) {
   1543 			r = vioif_add_rx_mbuf(rxq, slot);
   1544 			if (r != 0) {
   1545 				rxq->rxq_mbuf_add_failed.ev_count++;
   1546 				break;
   1547 			}
   1548 		}
   1549 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1550 		    rxq->rxq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1551 		if (r != 0) {
   1552 			vioif_free_rx_mbuf(rxq, slot);
   1553 			break;
   1554 		}
   1555 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1556 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1557 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1558 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1559 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1560 		    false);
   1561 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_dmamaps[slot], false);
   1562 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1563 		ndone++;
   1564 	}
   1565 	if (ndone > 0)
   1566 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1567 }
   1568 
   1569 static void
   1570 vioif_rx_queue_clear(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1571 {
   1572 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1573 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1574 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1575 	u_int limit = UINT_MAX;
   1576 	bool more;
   1577 
   1578 	KASSERT(rxq->rxq_stopping);
   1579 
   1580 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1581 	for (;;) {
   1582 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1583 		if (more == false)
   1584 			break;
   1585 	}
   1586 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1587 }
   1588 
   1589 /* dequeue received packets */
   1590 static bool
   1591 vioif_rx_deq_locked(struct vioif_softc *sc, struct virtio_softc *vsc,
   1592     struct vioif_rxqueue *rxq, u_int limit)
   1593 {
   1594 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1595 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1596 	struct mbuf *m;
   1597 	int slot, len;
   1598 	bool more = false, dequeued = false;
   1599 
   1600 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1601 
   1602 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1603 		return false;
   1604 
   1605 	for (;;) {
   1606 		if (limit-- == 0) {
   1607 			more = true;
   1608 			break;
   1609 		}
   1610 
   1611 		if (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) != 0)
   1612 			break;
   1613 
   1614 		dequeued = true;
   1615 
   1616 		len -= sizeof(struct virtio_net_hdr);
   1617 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1618 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1619 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1620 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1621 		m = rxq->rxq_mbufs[slot];
   1622 		KASSERT(m != NULL);
   1623 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot]);
   1624 		rxq->rxq_mbufs[slot] = NULL;
   1625 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1626 		m_set_rcvif(m, ifp);
   1627 		m->m_len = m->m_pkthdr.len = len;
   1628 
   1629 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1630 		if_percpuq_enqueue(ifp->if_percpuq, m);
   1631 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1632 
   1633 		if (rxq->rxq_stopping)
   1634 			break;
   1635 	}
   1636 
   1637 	if (dequeued)
   1638 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(rxq);
   1639 
   1640 	return more;
   1641 }
   1642 
   1643 /* rx interrupt; call _dequeue above and schedule a softint */
   1644 static int
   1645 vioif_rx_intr(void *arg)
   1646 {
   1647 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1648 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1649 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1650 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1651 	u_int limit;
   1652 	bool more;
   1653 
   1654 	limit = sc->sc_rx_intr_process_limit;
   1655 
   1656 	if (atomic_load_relaxed(&rxq->rxq_active) == true)
   1657 		return 1;
   1658 
   1659 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1660 
   1661 	if (!rxq->rxq_stopping) {
   1662 		rxq->rxq_workqueue = sc->sc_txrx_workqueue_sysctl;
   1663 
   1664 		virtio_stop_vq_intr(vsc, vq);
   1665 		atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, true);
   1666 
   1667 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1668 		if (more) {
   1669 			vioif_rx_sched_handle(sc, rxq);
   1670 		} else {
   1671 			atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, false);
   1672 			virtio_start_vq_intr(vsc, vq);
   1673 		}
   1674 	}
   1675 
   1676 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1677 	return 1;
   1678 }
   1679 
   1680 static void
   1681 vioif_rx_handle(void *xrxq)
   1682 {
   1683 	struct vioif_rxqueue *rxq = xrxq;
   1684 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1685 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1686 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1687 	u_int limit;
   1688 	bool more;
   1689 
   1690 	limit = sc->sc_rx_process_limit;
   1691 
   1692 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1693 
   1694 	if (!rxq->rxq_stopping) {
   1695 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1696 		if (more) {
   1697 			vioif_rx_sched_handle(sc, rxq);
   1698 		} else {
   1699 			atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, false);
   1700 			virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1701 		}
   1702 	}
   1703 
   1704 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1705 }
   1706 
   1707 static void
   1708 vioif_rx_sched_handle(struct vioif_softc *sc, struct vioif_rxqueue *rxq)
   1709 {
   1710 
   1711 	if (rxq->rxq_workqueue)
   1712 		vioif_work_add(sc->sc_txrx_workqueue, &rxq->rxq_work);
   1713 	else
   1714 		softint_schedule(rxq->rxq_handle_si);
   1715 }
   1716 
   1717 /* free all the mbufs; called from if_stop(disable) */
   1718 static void
   1719 vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1720 {
   1721 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1722 	int i;
   1723 
   1724 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1725 		if (rxq->rxq_mbufs[i] == NULL)
   1726 			continue;
   1727 		vioif_free_rx_mbuf(rxq, i);
   1728 	}
   1729 }
   1730 
   1731 /*
   1732  * Transmition implementation
   1733  */
   1734 /* actual transmission is done in if_start */
   1735 /* tx interrupt; dequeue and free mbufs */
   1736 /*
   1737  * tx interrupt is actually disabled; this should be called upon
   1738  * tx vq full and watchdog
   1739  */
   1740 
   1741 static int
   1742 vioif_tx_intr(void *arg)
   1743 {
   1744 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1745 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1746 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1747 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1748 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1749 	bool more;
   1750 	u_int limit;
   1751 
   1752 	limit = sc->sc_tx_intr_process_limit;
   1753 
   1754 	if (atomic_load_relaxed(&txq->txq_active) == true)
   1755 		return 1;
   1756 
   1757 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1758 
   1759 	if (!txq->txq_stopping) {
   1760 		txq->txq_workqueue = sc->sc_txrx_workqueue_sysctl;
   1761 
   1762 		virtio_stop_vq_intr(vsc, vq);
   1763 		atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, true);
   1764 
   1765 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1766 		if (more) {
   1767 			vioif_tx_sched_handle(sc, txq);
   1768 		} else {
   1769 			atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, false);
   1770 
   1771 			/* for ALTQ */
   1772 			if (txq == &sc->sc_txq[0]) {
   1773 				if_schedule_deferred_start(ifp);
   1774 				ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1775 			}
   1776 			softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1777 
   1778 			virtio_start_vq_intr(vsc, vq);
   1779 		}
   1780 	}
   1781 
   1782 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1783 
   1784 	return 1;
   1785 }
   1786 
   1787 static void
   1788 vioif_tx_handle(void *xtxq)
   1789 {
   1790 	struct vioif_txqueue *txq = xtxq;
   1791 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1792 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1793 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1794 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1795 	u_int limit;
   1796 	bool more;
   1797 
   1798 	limit = sc->sc_tx_process_limit;
   1799 
   1800 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1801 
   1802 	if (!txq->txq_stopping) {
   1803 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1804 		if (more) {
   1805 			vioif_tx_sched_handle(sc, txq);
   1806 		} else {
   1807 			atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, false);
   1808 
   1809 			/* for ALTQ */
   1810 			if (txq == &sc->sc_txq[0]) {
   1811 				if_schedule_deferred_start(ifp);
   1812 				ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1813 			}
   1814 			softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1815 
   1816 			virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1817 		}
   1818 	}
   1819 
   1820 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1821 }
   1822 
   1823 static void
   1824 vioif_tx_sched_handle(struct vioif_softc *sc, struct vioif_txqueue *txq)
   1825 {
   1826 
   1827 	if (txq->txq_workqueue)
   1828 		vioif_work_add(sc->sc_txrx_workqueue, &txq->txq_work);
   1829 	else
   1830 		softint_schedule(txq->txq_handle_si);
   1831 }
   1832 
   1833 static void
   1834 vioif_tx_queue_clear(struct vioif_txqueue *txq)
   1835 {
   1836 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1837 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1838 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1839 	u_int limit = UINT_MAX;
   1840 	bool more;
   1841 
   1842 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1843 	for (;;) {
   1844 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1845 		if (more == false)
   1846 			break;
   1847 	}
   1848 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1849 }
   1850 
   1851 static bool
   1852 vioif_tx_deq_locked(struct vioif_softc *sc, struct virtio_softc *vsc,
   1853     struct vioif_txqueue *txq, u_int limit)
   1854 {
   1855 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1856 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1857 	struct mbuf *m;
   1858 	int slot, len;
   1859 	bool more = false;
   1860 
   1861 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1862 
   1863 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1864 		return false;
   1865 
   1866 	for (;;) {
   1867 		if (limit-- == 0) {
   1868 			more = true;
   1869 			break;
   1870 		}
   1871 
   1872 		if (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) != 0)
   1873 			break;
   1874 
   1875 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1876 		    0, sizeof(struct virtio_net_hdr), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1877 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1878 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1879 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1880 		m = txq->txq_mbufs[slot];
   1881 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot]);
   1882 		txq->txq_mbufs[slot] = NULL;
   1883 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1884 		if_statinc(ifp, if_opackets);
   1885 		m_freem(m);
   1886 	}
   1887 
   1888 	return more;
   1889 }
   1890 
   1891 /* free all the mbufs already put on vq; called from if_stop(disable) */
   1892 static void
   1893 vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *txq)
   1894 {
   1895 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1896 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1897 	int i;
   1898 
   1899 	KASSERT(txq->txq_stopping);
   1900 
   1901 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1902 		if (txq->txq_mbufs[i] == NULL)
   1903 			continue;
   1904 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[i]);
   1905 		m_freem(txq->txq_mbufs[i]);
   1906 		txq->txq_mbufs[i] = NULL;
   1907 	}
   1908 }
   1909 
   1910 /*
   1911  * Control vq
   1912  */
   1913 /* issue a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command and wait for completion */
   1914 static void
   1915 vioif_ctrl_acquire(struct vioif_softc *sc)
   1916 {
   1917 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1918 
   1919 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1920 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != FREE)
   1921 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1922 	ctrlq->ctrlq_inuse = INUSE;
   1923 	ctrlq->ctrlq_owner = curlwp;
   1924 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1925 }
   1926 
   1927 static void
   1928 vioif_ctrl_release(struct vioif_softc *sc)
   1929 {
   1930 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1931 
   1932 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_inuse != FREE);
   1933 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_owner == curlwp);
   1934 
   1935 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1936 	ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
   1937 	ctrlq->ctrlq_owner = NULL;
   1938 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1939 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1940 }
   1941 
   1942 static int
   1943 vioif_ctrl_load_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1944     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1945 {
   1946 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1947 	int i, r, loaded;
   1948 
   1949 	loaded = 0;
   1950 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1951 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc),
   1952 		    specs[i].dmamap, specs[i].buf, specs[i].bufsize,
   1953 		    NULL, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1954 		if (r) {
   1955 			sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_load_failed.ev_count++;
   1956 			goto err;
   1957 		}
   1958 		loaded++;
   1959 
   1960 	}
   1961 
   1962 	return r;
   1963 
   1964 err:
   1965 	for (i = 0; i < loaded; i++) {
   1966 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1967 	}
   1968 
   1969 	return r;
   1970 }
   1971 
   1972 static void
   1973 vioif_ctrl_unload_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1974     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1975 {
   1976 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1977 	int i;
   1978 
   1979 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1980 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1981 	}
   1982 }
   1983 
   1984 static int
   1985 vioif_ctrl_send_command(struct vioif_softc *sc, uint8_t class, uint8_t cmd,
   1986     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1987 {
   1988 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1989 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   1990 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1991 	int i, r, slot;
   1992 
   1993 	ctrlq->ctrlq_cmd->class = class;
   1994 	ctrlq->ctrlq_cmd->command = cmd;
   1995 
   1996 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
   1997 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1998 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1999 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap,
   2000 		    0, specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   2001 	}
   2002 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
   2003 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   2004 
   2005 	r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   2006 	if (r != 0)
   2007 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   2008 	r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot, nspecs + 2);
   2009 	if (r != 0)
   2010 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   2011 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, true);
   2012 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2013 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, specs[i].dmamap, true);
   2014 	}
   2015 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_status_dmamap, false);
   2016 	virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, true);
   2017 
   2018 	/* wait for done */
   2019 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2020 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != DONE)
   2021 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2022 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2023 	/* already dequeueued */
   2024 
   2025 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, 0,
   2026 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   2027 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2028 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap, 0,
   2029 		    specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   2030 	}
   2031 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap, 0,
   2032 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   2033 
   2034 	if (ctrlq->ctrlq_status->ack == VIRTIO_NET_OK)
   2035 		r = 0;
   2036 	else {
   2037 		device_printf(sc->sc_dev, "failed setting rx mode\n");
   2038 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_failed.ev_count++;
   2039 		r = EIO;
   2040 	}
   2041 
   2042 	return r;
   2043 }
   2044 
   2045 static int
   2046 vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *sc, int cmd, bool onoff)
   2047 {
   2048 	struct virtio_net_ctrl_rx *rx = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx;
   2049 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2050 	int r;
   2051 
   2052 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2053 		return ENOTSUP;
   2054 
   2055 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2056 
   2057 	rx->onoff = onoff;
   2058 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx_dmamap;
   2059 	specs[0].buf = rx;
   2060 	specs[0].bufsize = sizeof(*rx);
   2061 
   2062 	r = vioif_ctrl_send_command(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX, cmd,
   2063 	    specs, __arraycount(specs));
   2064 
   2065 	vioif_ctrl_release(sc);
   2066 	return r;
   2067 }
   2068 
   2069 static int
   2070 vioif_set_promisc(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   2071 {
   2072 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC, onoff);
   2073 }
   2074 
   2075 static int
   2076 vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   2077 {
   2078 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI, onoff);
   2079 }
   2080 
   2081 /* issue VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET command and wait for completion */
   2082 static int
   2083 vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   2084 {
   2085 	/* filter already set in ctrlq->ctrlq_mac_tbl */
   2086 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl *mac_tbl_uc, *mac_tbl_mc;
   2087 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[2];
   2088 	int nspecs = __arraycount(specs);
   2089 	int r;
   2090 
   2091 	mac_tbl_uc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_uc;
   2092 	mac_tbl_mc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_mc;
   2093 
   2094 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2095 		return ENOTSUP;
   2096 
   2097 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2098 
   2099 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_uc_dmamap;
   2100 	specs[0].buf = mac_tbl_uc;
   2101 	specs[0].bufsize = sizeof(*mac_tbl_uc)
   2102 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_uc->nentries);
   2103 
   2104 	specs[1].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_mc_dmamap;
   2105 	specs[1].buf = mac_tbl_mc;
   2106 	specs[1].bufsize = sizeof(*mac_tbl_mc)
   2107 	    + (ETHER_ADDR_LEN * mac_tbl_mc->nentries);
   2108 
   2109 	r = vioif_ctrl_load_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   2110 	if (r != 0)
   2111 		goto out;
   2112 
   2113 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2114 	    VIRTIO_NET_CTRL_MAC, VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET,
   2115 	    specs, nspecs);
   2116 
   2117 	vioif_ctrl_unload_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   2118 
   2119 out:
   2120 	vioif_ctrl_release(sc);
   2121 
   2122 	return r;
   2123 }
   2124 
   2125 static int
   2126 vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *sc, int nvq_pairs)
   2127 {
   2128 	struct virtio_net_ctrl_mq *mq = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq;
   2129 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2130 	int r;
   2131 
   2132 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2133 		return ENOTSUP;
   2134 
   2135 	if (nvq_pairs <= 1)
   2136 		return EINVAL;
   2137 
   2138 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2139 
   2140 	mq->virtqueue_pairs = nvq_pairs;
   2141 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq_dmamap;
   2142 	specs[0].buf = mq;
   2143 	specs[0].bufsize = sizeof(*mq);
   2144 
   2145 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2146 	    VIRTIO_NET_CTRL_MQ, VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET,
   2147 	    specs, __arraycount(specs));
   2148 
   2149 	vioif_ctrl_release(sc);
   2150 
   2151 	return r;
   2152 }
   2153 
   2154 /* ctrl vq interrupt; wake up the command issuer */
   2155 static int
   2156 vioif_ctrl_intr(void *arg)
   2157 {
   2158 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = arg;
   2159 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   2160 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   2161 	int r, slot;
   2162 
   2163 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   2164 		return 0;
   2165 
   2166 	r = virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, NULL);
   2167 	if (r == ENOENT)
   2168 		return 0;
   2169 	virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   2170 
   2171 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2172 	ctrlq->ctrlq_inuse = DONE;
   2173 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   2174 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2175 
   2176 	return 1;
   2177 }
   2178 
   2179 /*
   2180  * If IFF_PROMISC requested,  set promiscuous
   2181  * If multicast filter small enough (<=MAXENTRIES) set rx filter
   2182  * If large multicast filter exist use ALLMULTI
   2183  */
   2184 /*
   2185  * If setting rx filter fails fall back to ALLMULTI
   2186  * If ALLMULTI fails fall back to PROMISC
   2187  */
   2188 static int
   2189 vioif_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   2190 {
   2191 	struct ethercom *ec = &sc->sc_ethercom;
   2192 	struct ifnet *ifp = &ec->ec_if;
   2193 	struct ether_multi *enm;
   2194 	struct ether_multistep step;
   2195 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   2196 	int nentries;
   2197 	int promisc = 0, allmulti = 0, rxfilter = 0;
   2198 	int r;
   2199 
   2200 	if (!sc->sc_has_ctrl) {	/* no ctrl vq; always promisc */
   2201 		ifp->if_flags |= IFF_PROMISC;
   2202 		return 0;
   2203 	}
   2204 
   2205 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC) {
   2206 		promisc = 1;
   2207 		goto set;
   2208 	}
   2209 
   2210 	nentries = -1;
   2211 	ETHER_LOCK(ec);
   2212 	ETHER_FIRST_MULTI(step, ec, enm);
   2213 	while (nentries++, enm != NULL) {
   2214 		if (nentries >= VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES) {
   2215 			allmulti = 1;
   2216 			goto set_unlock;
   2217 		}
   2218 		if (memcmp(enm->enm_addrlo, enm->enm_addrhi, ETHER_ADDR_LEN)) {
   2219 			allmulti = 1;
   2220 			goto set_unlock;
   2221 		}
   2222 		memcpy(ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->macs[nentries],
   2223 		    enm->enm_addrlo, ETHER_ADDR_LEN);
   2224 		ETHER_NEXT_MULTI(step, enm);
   2225 	}
   2226 	rxfilter = 1;
   2227 
   2228 set_unlock:
   2229 	ETHER_UNLOCK(ec);
   2230 
   2231 set:
   2232 	if (rxfilter) {
   2233 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   2234 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = nentries;
   2235 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   2236 		if (r != 0) {
   2237 			rxfilter = 0;
   2238 			allmulti = 1; /* fallback */
   2239 		}
   2240 	} else {
   2241 		/* remove rx filter */
   2242 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = 0;
   2243 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = 0;
   2244 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   2245 		/* what to do on failure? */
   2246 	}
   2247 	if (allmulti) {
   2248 		r = vioif_set_allmulti(sc, true);
   2249 		if (r != 0) {
   2250 			allmulti = 0;
   2251 			promisc = 1; /* fallback */
   2252 		}
   2253 	} else {
   2254 		r = vioif_set_allmulti(sc, false);
   2255 		/* what to do on failure? */
   2256 	}
   2257 	if (promisc) {
   2258 		r = vioif_set_promisc(sc, true);
   2259 	} else {
   2260 		r = vioif_set_promisc(sc, false);
   2261 	}
   2262 
   2263 	return r;
   2264 }
   2265 
   2266 static bool
   2267 vioif_is_link_up(struct vioif_softc *sc)
   2268 {
   2269 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2270 	uint16_t status;
   2271 
   2272 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_NET_F_STATUS)
   2273 		status = virtio_read_device_config_2(vsc,
   2274 		    VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS);
   2275 	else
   2276 		status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
   2277 
   2278 	return ((status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) != 0);
   2279 }
   2280 
   2281 /* change link status */
   2282 static void
   2283 vioif_update_link_status(struct vioif_softc *sc)
   2284 {
   2285 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2286 	struct vioif_txqueue *txq;
   2287 	bool active, changed;
   2288 	int link, i;
   2289 
   2290 	mutex_enter(&sc->sc_lock);
   2291 
   2292 	active = vioif_is_link_up(sc);
   2293 	changed = false;
   2294 
   2295 	if (active) {
   2296 		if (!sc->sc_link_active)
   2297 			changed = true;
   2298 
   2299 		link = LINK_STATE_UP;
   2300 		sc->sc_link_active = true;
   2301 	} else {
   2302 		if (sc->sc_link_active)
   2303 			changed = true;
   2304 
   2305 		link = LINK_STATE_DOWN;
   2306 		sc->sc_link_active = false;
   2307 	}
   2308 
   2309 	if (changed) {
   2310 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   2311 			txq = &sc->sc_txq[i];
   2312 
   2313 			mutex_enter(txq->txq_lock);
   2314 			txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
   2315 			mutex_exit(txq->txq_lock);
   2316 		}
   2317 
   2318 		if_link_state_change(ifp, link);
   2319 	}
   2320 
   2321 	mutex_exit(&sc->sc_lock);
   2322 }
   2323 
   2324 static int
   2325 vioif_config_change(struct virtio_softc *vsc)
   2326 {
   2327 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   2328 
   2329 	softint_schedule(sc->sc_ctl_softint);
   2330 	return 0;
   2331 }
   2332 
   2333 static void
   2334 vioif_ctl_softint(void *arg)
   2335 {
   2336 	struct vioif_softc *sc = arg;
   2337 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2338 
   2339 	vioif_update_link_status(sc);
   2340 	vioif_start(ifp);
   2341 }
   2342 
   2343 static struct workqueue *
   2344 vioif_workq_create(const char *name, pri_t prio, int ipl, int flags)
   2345 {
   2346 	struct workqueue *wq;
   2347 	int error;
   2348 
   2349 	error = workqueue_create(&wq, name, vioif_workq_work, NULL,
   2350 	    prio, ipl, flags);
   2351 
   2352 	if (error)
   2353 		return NULL;
   2354 
   2355 	return wq;
   2356 }
   2357 
   2358 static void
   2359 vioif_workq_destroy(struct workqueue *wq)
   2360 {
   2361 
   2362 	workqueue_destroy(wq);
   2363 }
   2364 
   2365 static void
   2366 vioif_workq_work(struct work *wk, void *context)
   2367 {
   2368 	struct vioif_work *work;
   2369 
   2370 	work = container_of(wk, struct vioif_work, cookie);
   2371 
   2372 	atomic_store_relaxed(&work->added, 0);
   2373 	work->func(work->arg);
   2374 }
   2375 
   2376 static void
   2377 vioif_work_set(struct vioif_work *work, void (*func)(void *), void *arg)
   2378 {
   2379 
   2380 	memset(work, 0, sizeof(*work));
   2381 	work->func = func;
   2382 	work->arg = arg;
   2383 }
   2384 
   2385 static void
   2386 vioif_work_add(struct workqueue *wq, struct vioif_work *work)
   2387 {
   2388 
   2389 	if (atomic_load_relaxed(&work->added) != 0)
   2390 		return;
   2391 
   2392 	atomic_store_relaxed(&work->added, 1);
   2393 	kpreempt_disable();
   2394 	workqueue_enqueue(wq, &work->cookie, NULL);
   2395 	kpreempt_enable();
   2396 }
   2397 
   2398 static void
   2399 vioif_work_wait(struct workqueue *wq, struct vioif_work *work)
   2400 {
   2401 
   2402 	workqueue_wait(wq, &work->cookie);
   2403 }
   2404 
   2405 static int
   2406 vioif_setup_sysctl(struct vioif_softc *sc)
   2407 {
   2408 	const char *devname;
   2409 	struct sysctllog **log;
   2410 	const struct sysctlnode *rnode, *rxnode, *txnode;
   2411 	int error;
   2412 
   2413 	log = &sc->sc_sysctllog;
   2414 	devname = device_xname(sc->sc_dev);
   2415 
   2416 	error = sysctl_createv(log, 0, NULL, &rnode,
   2417 	    0, CTLTYPE_NODE, devname,
   2418 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings"),
   2419 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_HW, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2420 	if (error)
   2421 		goto out;
   2422 
   2423 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, NULL,
   2424 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_BOOL, "txrx_workqueue",
   2425 	    SYSCTL_DESCR("Use workqueue for packet processing"),
   2426 	    NULL, 0, &sc->sc_txrx_workqueue_sysctl, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2427 	if (error)
   2428 		goto out;
   2429 
   2430 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, &rxnode,
   2431 	    0, CTLTYPE_NODE, "rx",
   2432 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings for Rx"),
   2433 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2434 	if (error)
   2435 		goto out;
   2436 
   2437 	error = sysctl_createv(log, 0, &rxnode, NULL,
   2438 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "intr_process_limit",
   2439 	    SYSCTL_DESCR("max number of Rx packets to process for interrupt processing"),
   2440 	    NULL, 0, &sc->sc_rx_intr_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2441 	if (error)
   2442 		goto out;
   2443 
   2444 	error = sysctl_createv(log, 0, &rxnode, NULL,
   2445 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "process_limit",
   2446 	    SYSCTL_DESCR("max number of Rx packets to process for deferred processing"),
   2447 	    NULL, 0, &sc->sc_rx_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2448 	if (error)
   2449 		goto out;
   2450 
   2451 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, &txnode,
   2452 	    0, CTLTYPE_NODE, "tx",
   2453 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings for Tx"),
   2454 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2455 	if (error)
   2456 		goto out;
   2457 
   2458 	error = sysctl_createv(log, 0, &txnode, NULL,
   2459 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "intr_process_limit",
   2460 	    SYSCTL_DESCR("max number of Tx packets to process for interrupt processing"),
   2461 	    NULL, 0, &sc->sc_tx_intr_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2462 	if (error)
   2463 		goto out;
   2464 
   2465 	error = sysctl_createv(log, 0, &txnode, NULL,
   2466 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "process_limit",
   2467 	    SYSCTL_DESCR("max number of Tx packets to process for deferred processing"),
   2468 	    NULL, 0, &sc->sc_tx_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2469 
   2470 out:
   2471 	if (error)
   2472 		sysctl_teardown(log);
   2473 
   2474 	return error;
   2475 }
   2476 
   2477 static void
   2478 vioif_setup_stats(struct vioif_softc *sc)
   2479 {
   2480 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   2481 	struct vioif_txqueue *txq;
   2482 	int i;
   2483 
   2484 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
   2485 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   2486 		txq = &sc->sc_txq[i];
   2487 
   2488 		snprintf(txq->txq_evgroup, sizeof(txq->txq_evgroup), "%s-TX%d",
   2489 		    device_xname(sc->sc_dev), i);
   2490 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_defrag_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2491 		    NULL, txq->txq_evgroup, "tx m_defrag() failed");
   2492 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_mbuf_load_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2493 		    NULL, txq->txq_evgroup, "tx dmamap load failed");
   2494 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_enqueue_reserve_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2495 		    NULL, txq->txq_evgroup, "virtio_enqueue_reserve failed");
   2496 
   2497 		snprintf(rxq->rxq_evgroup, sizeof(rxq->rxq_evgroup), "%s-RX%d",
   2498 		    device_xname(sc->sc_dev), i);
   2499 		evcnt_attach_dynamic(&rxq->rxq_mbuf_add_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2500 		    NULL, rxq->rxq_evgroup, "rx mbuf allocation failed");
   2501 	}
   2502 
   2503 	evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_load_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2504 	    NULL, device_xname(sc->sc_dev), "control command dmamap load failed");
   2505 	evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2506 	    NULL, device_xname(sc->sc_dev), "control command failed");
   2507 }
   2508 
   2509 MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, if_vioif, "virtio");
   2510 
   2511 #ifdef _MODULE
   2512 #include "ioconf.c"
   2513 #endif
   2514 
   2515 static int
   2516 if_vioif_modcmd(modcmd_t cmd, void *opaque)
   2517 {
   2518 	int error = 0;
   2519 
   2520 #ifdef _MODULE
   2521 	switch (cmd) {
   2522 	case MODULE_CMD_INIT:
   2523 		error = config_init_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2524 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2525 		break;
   2526 	case MODULE_CMD_FINI:
   2527 		error = config_fini_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2528 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2529 		break;
   2530 	default:
   2531 		error = ENOTTY;
   2532 		break;
   2533 	}
   2534 #endif
   2535 
   2536 	return error;
   2537 }
   2538