Home | History | Annotate | Line # | Download | only in pci
if_vioif.c revision 1.68
      1 /*	$NetBSD: if_vioif.c,v 1.68 2021/02/03 20:27:59 reinoud Exp $	*/
      2 
      3 /*
      4  * Copyright (c) 2020 The NetBSD Foundation, Inc.
      5  * Copyright (c) 2010 Minoura Makoto.
      6  * All rights reserved.
      7  *
      8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      9  * modification, are permitted provided that the following conditions
     10  * are met:
     11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     16  *
     17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
     18  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
     19  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
     20  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
     21  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
     22  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
     23  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
     24  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
     25  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
     26  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     27  */
     28 
     29 #include <sys/cdefs.h>
     30 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: if_vioif.c,v 1.68 2021/02/03 20:27:59 reinoud Exp $");
     31 
     32 #ifdef _KERNEL_OPT
     33 #include "opt_net_mpsafe.h"
     34 #endif
     35 
     36 #include <sys/param.h>
     37 #include <sys/systm.h>
     38 #include <sys/kernel.h>
     39 #include <sys/atomic.h>
     40 #include <sys/bus.h>
     41 #include <sys/condvar.h>
     42 #include <sys/device.h>
     43 #include <sys/evcnt.h>
     44 #include <sys/intr.h>
     45 #include <sys/kmem.h>
     46 #include <sys/mbuf.h>
     47 #include <sys/mutex.h>
     48 #include <sys/sockio.h>
     49 #include <sys/cpu.h>
     50 #include <sys/module.h>
     51 #include <sys/pcq.h>
     52 #include <sys/workqueue.h>
     53 
     54 #include <dev/pci/virtioreg.h>
     55 #include <dev/pci/virtiovar.h>
     56 
     57 #include <net/if.h>
     58 #include <net/if_media.h>
     59 #include <net/if_ether.h>
     60 
     61 #include <net/bpf.h>
     62 
     63 #include "ioconf.h"
     64 
     65 #ifdef NET_MPSAFE
     66 #define VIOIF_MPSAFE	1
     67 #define VIOIF_MULTIQ	1
     68 #endif
     69 
     70 /*
     71  * if_vioifreg.h:
     72  */
     73 /* Configuration registers */
     74 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAC		 0 /* 8bit x 6byte */
     75 #define VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS	 6 /* 16bit */
     76 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS	 8 /* 16bit */
     77 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MTU		10 /* 16bit */
     78 
     79 /* Feature bits */
     80 #define VIRTIO_NET_F_CSUM		__BIT(0)
     81 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM		__BIT(1)
     82 #define VIRTIO_NET_F_MAC		__BIT(5)
     83 #define VIRTIO_NET_F_GSO		__BIT(6)
     84 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4		__BIT(7)
     85 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6		__BIT(8)
     86 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN		__BIT(9)
     87 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO		__BIT(10)
     88 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4		__BIT(11)
     89 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6		__BIT(12)
     90 #define VIRTIO_NET_F_HOST_ECN		__BIT(13)
     91 #define VIRTIO_NET_F_HOST_UFO		__BIT(14)
     92 #define VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF		__BIT(15)
     93 #define VIRTIO_NET_F_STATUS		__BIT(16)
     94 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ		__BIT(17)
     95 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX		__BIT(18)
     96 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN		__BIT(19)
     97 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX_EXTRA	__BIT(20)
     98 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ANNOUNCE	__BIT(21)
     99 #define VIRTIO_NET_F_MQ			__BIT(22)
    100 
    101 #define VIRTIO_NET_FLAG_BITS \
    102 	VIRTIO_COMMON_FLAG_BITS \
    103 	"\x17""MQ" \
    104 	"\x16""GUEST_ANNOUNCE" \
    105 	"\x15""CTRL_RX_EXTRA" \
    106 	"\x14""CTRL_VLAN" \
    107 	"\x13""CTRL_RX" \
    108 	"\x12""CTRL_VQ" \
    109 	"\x11""STATUS" \
    110 	"\x10""MRG_RXBUF" \
    111 	"\x0f""HOST_UFO" \
    112 	"\x0e""HOST_ECN" \
    113 	"\x0d""HOST_TSO6" \
    114 	"\x0c""HOST_TSO4" \
    115 	"\x0b""GUEST_UFO" \
    116 	"\x0a""GUEST_ECN" \
    117 	"\x09""GUEST_TSO6" \
    118 	"\x08""GUEST_TSO4" \
    119 	"\x07""GSO" \
    120 	"\x06""MAC" \
    121 	"\x02""GUEST_CSUM" \
    122 	"\x01""CSUM"
    123 
    124 /* Status */
    125 #define VIRTIO_NET_S_LINK_UP	1
    126 
    127 /* Packet header structure */
    128 struct virtio_net_hdr {
    129 	uint8_t		flags;
    130 	uint8_t		gso_type;
    131 	uint16_t	hdr_len;
    132 	uint16_t	gso_size;
    133 	uint16_t	csum_start;
    134 	uint16_t	csum_offset;
    135 
    136 	uint16_t	num_buffers; /* VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF enabled or v1 */
    137 } __packed;
    138 
    139 #define VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM	1 /* flags */
    140 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE		0 /* gso_type */
    141 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4	1 /* gso_type */
    142 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP		3 /* gso_type */
    143 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6	4 /* gso_type */
    144 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN		0x80 /* gso_type, |'ed */
    145 
    146 #define VIRTIO_NET_MAX_GSO_LEN		(65536+ETHER_HDR_LEN)
    147 
    148 /* Control virtqueue */
    149 struct virtio_net_ctrl_cmd {
    150 	uint8_t	class;
    151 	uint8_t	command;
    152 } __packed;
    153 #define VIRTIO_NET_CTRL_RX		0
    154 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC	0
    155 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI	1
    156 
    157 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC		1
    158 # define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET	0
    159 
    160 #define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN		2
    161 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_ADD	0
    162 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_DEL	1
    163 
    164 #define VIRTIO_NET_CTRL_MQ			4
    165 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET	0
    166 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MIN	1
    167 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX	0x8000
    168 
    169 struct virtio_net_ctrl_status {
    170 	uint8_t	ack;
    171 } __packed;
    172 #define VIRTIO_NET_OK			0
    173 #define VIRTIO_NET_ERR			1
    174 
    175 struct virtio_net_ctrl_rx {
    176 	uint8_t	onoff;
    177 } __packed;
    178 
    179 struct virtio_net_ctrl_mac_tbl {
    180 	uint32_t nentries;
    181 	uint8_t macs[][ETHER_ADDR_LEN];
    182 } __packed;
    183 
    184 struct virtio_net_ctrl_vlan {
    185 	uint16_t id;
    186 } __packed;
    187 
    188 struct virtio_net_ctrl_mq {
    189 	uint16_t virtqueue_pairs;
    190 } __packed;
    191 
    192 /*
    193  * if_vioifvar.h:
    194  */
    195 
    196 /*
    197  * Locking notes:
    198  * + a field in vioif_txqueue is protected by txq_lock (a spin mutex), and
    199  *   a field in vioif_rxqueue is protected by rxq_lock (a spin mutex).
    200  *      - more than one lock cannot be held at onece
    201  * + ctrlq_inuse is protected by ctrlq_wait_lock.
    202  *      - other fields in vioif_ctrlqueue are protected by ctrlq_inuse
    203  *      - txq_lock or rxq_lock cannot be held along with ctrlq_wait_lock
    204  * + fields in vioif_softc except queues are protected by
    205  *   sc->sc_lock(an adaptive mutex)
    206  *      - the lock is held before acquisition of other locks
    207  */
    208 
    209 struct vioif_ctrl_cmdspec {
    210 	bus_dmamap_t	dmamap;
    211 	void		*buf;
    212 	bus_size_t	bufsize;
    213 };
    214 
    215 struct vioif_work {
    216 	struct work	 cookie;
    217 	void		(*func)(void *);
    218 	void		*arg;
    219 	unsigned int	 added;
    220 };
    221 
    222 struct vioif_txqueue {
    223 	kmutex_t		*txq_lock;	/* lock for tx operations */
    224 
    225 	struct virtqueue	*txq_vq;
    226 	bool			txq_stopping;
    227 	bool			txq_link_active;
    228 	pcq_t			*txq_intrq;
    229 
    230 	struct virtio_net_hdr	*txq_hdrs;
    231 	bus_dmamap_t		*txq_hdr_dmamaps;
    232 
    233 	struct mbuf		**txq_mbufs;
    234 	bus_dmamap_t		*txq_dmamaps;
    235 
    236 	void			*txq_deferred_transmit;
    237 	void			*txq_handle_si;
    238 	struct vioif_work	 txq_work;
    239 	bool			 txq_workqueue;
    240 	bool			 txq_active;
    241 
    242 	char			 txq_evgroup[16];
    243 	struct evcnt		 txq_defrag_failed;
    244 	struct evcnt		 txq_mbuf_load_failed;
    245 	struct evcnt		 txq_enqueue_reserve_failed;
    246 };
    247 
    248 struct vioif_rxqueue {
    249 	kmutex_t		*rxq_lock;	/* lock for rx operations */
    250 
    251 	struct virtqueue	*rxq_vq;
    252 	bool			rxq_stopping;
    253 
    254 	struct virtio_net_hdr	*rxq_hdrs;
    255 	bus_dmamap_t		*rxq_hdr_dmamaps;
    256 
    257 	struct mbuf		**rxq_mbufs;
    258 	bus_dmamap_t		*rxq_dmamaps;
    259 
    260 	void			*rxq_handle_si;
    261 	struct vioif_work	 rxq_work;
    262 	bool			 rxq_workqueue;
    263 	bool			 rxq_active;
    264 
    265 	char			 rxq_evgroup[16];
    266 	struct evcnt		 rxq_mbuf_add_failed;
    267 };
    268 
    269 struct vioif_ctrlqueue {
    270 	struct virtqueue		*ctrlq_vq;
    271 	enum {
    272 		FREE, INUSE, DONE
    273 	}				ctrlq_inuse;
    274 	kcondvar_t			ctrlq_wait;
    275 	kmutex_t			ctrlq_wait_lock;
    276 	struct lwp			*ctrlq_owner;
    277 
    278 	struct virtio_net_ctrl_cmd	*ctrlq_cmd;
    279 	struct virtio_net_ctrl_status	*ctrlq_status;
    280 	struct virtio_net_ctrl_rx	*ctrlq_rx;
    281 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_uc;
    282 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_mc;
    283 	struct virtio_net_ctrl_mq	*ctrlq_mq;
    284 
    285 	bus_dmamap_t			ctrlq_cmd_dmamap;
    286 	bus_dmamap_t			ctrlq_status_dmamap;
    287 	bus_dmamap_t			ctrlq_rx_dmamap;
    288 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_uc_dmamap;
    289 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_mc_dmamap;
    290 	bus_dmamap_t			ctrlq_mq_dmamap;
    291 
    292 	struct evcnt			ctrlq_cmd_load_failed;
    293 	struct evcnt			ctrlq_cmd_failed;
    294 };
    295 
    296 struct vioif_softc {
    297 	device_t		sc_dev;
    298 	kmutex_t		sc_lock;
    299 	struct sysctllog	*sc_sysctllog;
    300 
    301 	struct virtio_softc	*sc_virtio;
    302 	struct virtqueue	*sc_vqs;
    303 	u_int			 sc_hdr_size;
    304 
    305 	int			sc_max_nvq_pairs;
    306 	int			sc_req_nvq_pairs;
    307 	int			sc_act_nvq_pairs;
    308 
    309 	uint8_t			sc_mac[ETHER_ADDR_LEN];
    310 	struct ethercom		sc_ethercom;
    311 	short			sc_deferred_init_done;
    312 	bool			sc_link_active;
    313 
    314 	struct vioif_txqueue	*sc_txq;
    315 	struct vioif_rxqueue	*sc_rxq;
    316 
    317 	bool			sc_has_ctrl;
    318 	struct vioif_ctrlqueue	sc_ctrlq;
    319 
    320 	bus_dma_segment_t	sc_hdr_segs[1];
    321 	void			*sc_dmamem;
    322 	void			*sc_kmem;
    323 
    324 	void			*sc_ctl_softint;
    325 
    326 	struct workqueue	*sc_txrx_workqueue;
    327 	bool			 sc_txrx_workqueue_sysctl;
    328 	u_int			 sc_tx_intr_process_limit;
    329 	u_int			 sc_tx_process_limit;
    330 	u_int			 sc_rx_intr_process_limit;
    331 	u_int			 sc_rx_process_limit;
    332 };
    333 #define VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS		(16) /* XXX */
    334 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES	(64) /* XXX */
    335 
    336 #define VIOIF_TX_INTR_PROCESS_LIMIT	256
    337 #define VIOIF_TX_PROCESS_LIMIT		256
    338 #define VIOIF_RX_INTR_PROCESS_LIMIT	0U
    339 #define VIOIF_RX_PROCESS_LIMIT		256
    340 
    341 #define VIOIF_WORKQUEUE_PRI		PRI_SOFTNET
    342 
    343 /* cfattach interface functions */
    344 static int	vioif_match(device_t, cfdata_t, void *);
    345 static void	vioif_attach(device_t, device_t, void *);
    346 static void	vioif_deferred_init(device_t);
    347 static int	vioif_finalize_teardown(device_t);
    348 
    349 /* ifnet interface functions */
    350 static int	vioif_init(struct ifnet *);
    351 static void	vioif_stop(struct ifnet *, int);
    352 static void	vioif_start(struct ifnet *);
    353 static void	vioif_start_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    354 static int	vioif_transmit(struct ifnet *, struct mbuf *);
    355 static void	vioif_transmit_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    356 static int	vioif_ioctl(struct ifnet *, u_long, void *);
    357 static void	vioif_watchdog(struct ifnet *);
    358 
    359 /* rx */
    360 static int	vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    361 static void	vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    362 static void	vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_softc *,
    363 		    struct vioif_rxqueue *);
    364 static void	vioif_rx_queue_clear(struct vioif_rxqueue *);
    365 static bool	vioif_rx_deq_locked(struct vioif_softc *, struct virtio_softc *,
    366 		    struct vioif_rxqueue *, u_int);
    367 static int	vioif_rx_intr(void *);
    368 static void	vioif_rx_handle(void *);
    369 static void	vioif_rx_sched_handle(struct vioif_softc *,
    370 		    struct vioif_rxqueue *);
    371 static void	vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *);
    372 
    373 /* tx */
    374 static int	vioif_tx_intr(void *);
    375 static void	vioif_tx_handle(void *);
    376 static void	vioif_tx_sched_handle(struct vioif_softc *,
    377 		    struct vioif_txqueue *);
    378 static void	vioif_tx_queue_clear(struct vioif_txqueue *);
    379 static bool	vioif_tx_deq_locked(struct vioif_softc *, struct virtio_softc *,
    380 		    struct vioif_txqueue *, u_int);
    381 static void	vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *);
    382 static void	vioif_deferred_transmit(void *);
    383 
    384 /* workqueue */
    385 static struct workqueue*
    386 		vioif_workq_create(const char *, pri_t, int, int);
    387 static void	vioif_workq_destroy(struct workqueue *);
    388 static void	vioif_workq_work(struct work *, void *);
    389 static void	vioif_work_set(struct vioif_work *, void(*)(void *), void *);
    390 static void	vioif_work_add(struct workqueue *, struct vioif_work *);
    391 static void	vioif_work_wait(struct workqueue *, struct vioif_work *);
    392 
    393 /* other control */
    394 static bool	vioif_is_link_up(struct vioif_softc *);
    395 static void	vioif_update_link_status(struct vioif_softc *);
    396 static int	vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *, int, bool);
    397 static int	vioif_set_promisc(struct vioif_softc *, bool);
    398 static int	vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *, bool);
    399 static int	vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *);
    400 static int	vioif_rx_filter(struct vioif_softc *);
    401 static int	vioif_ctrl_intr(void *);
    402 static int	vioif_config_change(struct virtio_softc *);
    403 static void	vioif_ctl_softint(void *);
    404 static int	vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *, int);
    405 static void	vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    406 static void	vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    407 static int	vioif_setup_sysctl(struct vioif_softc *);
    408 static void	vioif_setup_stats(struct vioif_softc *);
    409 
    410 CFATTACH_DECL_NEW(vioif, sizeof(struct vioif_softc),
    411 		  vioif_match, vioif_attach, NULL, NULL);
    412 
    413 static int
    414 vioif_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
    415 {
    416 	struct virtio_attach_args *va = aux;
    417 
    418 	if (va->sc_childdevid == VIRTIO_DEVICE_ID_NETWORK)
    419 		return 1;
    420 
    421 	return 0;
    422 }
    423 
    424 static int
    425 vioif_dmamap_create(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map,
    426     bus_size_t size, int nsegs, const char *usage)
    427 {
    428 	int r;
    429 
    430 	r = bus_dmamap_create(virtio_dmat(sc->sc_virtio), size,
    431 	    nsegs, size, 0, BUS_DMA_NOWAIT | BUS_DMA_ALLOCNOW, map);
    432 
    433 	if (r != 0) {
    434 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "%s dmamap creation failed, "
    435 		    "error code %d\n", usage, r);
    436 	}
    437 
    438 	return r;
    439 }
    440 
    441 static void
    442 vioif_dmamap_destroy(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map)
    443 {
    444 
    445 	if (*map) {
    446 		bus_dmamap_destroy(virtio_dmat(sc->sc_virtio), *map);
    447 		*map = NULL;
    448 	}
    449 }
    450 
    451 static int
    452 vioif_dmamap_create_load(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map,
    453     void *buf, bus_size_t size, int nsegs, int rw, const char *usage)
    454 {
    455 	int r;
    456 
    457 	r = vioif_dmamap_create(sc, map, size, nsegs, usage);
    458 	if (r != 0)
    459 		return 1;
    460 
    461 	r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(sc->sc_virtio), *map, buf,
    462 	    size, NULL, rw | BUS_DMA_NOWAIT);
    463 	if (r != 0) {
    464 		vioif_dmamap_destroy(sc, map);
    465 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "%s dmamap load failed. "
    466 		    "error code %d\n", usage, r);
    467 	}
    468 
    469 	return r;
    470 }
    471 
    472 static void *
    473 vioif_assign_mem(intptr_t *p, size_t size)
    474 {
    475 	intptr_t rv;
    476 
    477 	rv = *p;
    478 	*p += size;
    479 
    480 	return (void *)rv;
    481 }
    482 
    483 static void
    484 vioif_alloc_queues(struct vioif_softc *sc)
    485 {
    486 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    487 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    488 	int i;
    489 
    490 	KASSERT(nvq_pairs <= VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX);
    491 
    492 	sc->sc_rxq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs,
    493 	    KM_SLEEP);
    494 	sc->sc_txq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs,
    495 	    KM_SLEEP);
    496 
    497 	if (sc->sc_has_ctrl)
    498 		nvqs++;
    499 
    500 	sc->sc_vqs = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs, KM_SLEEP);
    501 	nvqs = 0;
    502 	for (i = 0; i < nvq_pairs; i++) {
    503 		sc->sc_rxq[i].rxq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    504 		sc->sc_txq[i].txq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    505 	}
    506 
    507 	if (sc->sc_has_ctrl)
    508 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    509 }
    510 
    511 static void
    512 vioif_free_queues(struct vioif_softc *sc)
    513 {
    514 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    515 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    516 
    517 	if (sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq)
    518 		nvqs++;
    519 
    520 	if (sc->sc_txq) {
    521 		kmem_free(sc->sc_txq, sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs);
    522 		sc->sc_txq = NULL;
    523 	}
    524 
    525 	if (sc->sc_rxq) {
    526 		kmem_free(sc->sc_rxq, sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs);
    527 		sc->sc_rxq = NULL;
    528 	}
    529 
    530 	if (sc->sc_vqs) {
    531 		kmem_free(sc->sc_vqs, sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs);
    532 		sc->sc_vqs = NULL;
    533 	}
    534 }
    535 
    536 /* allocate memory */
    537 /*
    538  * dma memory is used for:
    539  *   rxq_hdrs[slot]:	 metadata array for received frames (READ)
    540  *   txq_hdrs[slot]:	 metadata array for frames to be sent (WRITE)
    541  *   ctrlq_cmd:		 command to be sent via ctrl vq (WRITE)
    542  *   ctrlq_status:	 return value for a command via ctrl vq (READ)
    543  *   ctrlq_rx:		 parameter for a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command
    544  *			 (WRITE)
    545  *   ctrlq_mac_tbl_uc:	 unicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    546  *			 class command (WRITE)
    547  *   ctrlq_mac_tbl_mc:	 multicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    548  *			 class command (WRITE)
    549  * ctrlq_* structures are allocated only one each; they are protected by
    550  * ctrlq_inuse variable and ctrlq_wait condvar.
    551  */
    552 /*
    553  * dynamically allocated memory is used for:
    554  *   rxq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_rx_hdrs[slot]
    555  *   txq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_tx_hdrs[slot]
    556  *   rxq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for received payload
    557  *   txq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for sent payload
    558  *   rxq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for received frames
    559  *   txq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for sent frames
    560  */
    561 static int
    562 vioif_alloc_mems(struct vioif_softc *sc)
    563 {
    564 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    565 	struct vioif_txqueue *txq;
    566 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    567 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    568 	int allocsize, allocsize2, r, rsegs, i, qid;
    569 	void *vaddr;
    570 	intptr_t p;
    571 
    572 	allocsize = 0;
    573 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    574 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    575 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    576 
    577 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_hdr *) *
    578 			(rxq->rxq_vq->vq_num + txq->txq_vq->vq_num);
    579 	}
    580 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    581 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd) * 1;
    582 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_status) * 1;
    583 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_rx) * 1;
    584 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    585 		    + sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    586 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES;
    587 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mq) * 1;
    588 	}
    589 	r = bus_dmamem_alloc(virtio_dmat(vsc), allocsize, 0, 0,
    590 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, &rsegs, BUS_DMA_NOWAIT);
    591 	if (r != 0) {
    592 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    593 		    "DMA memory allocation failed, size %d, "
    594 		    "error code %d\n", allocsize, r);
    595 		goto err_none;
    596 	}
    597 	r = bus_dmamem_map(virtio_dmat(vsc),
    598 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, allocsize, &vaddr, BUS_DMA_NOWAIT);
    599 	if (r != 0) {
    600 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    601 		    "DMA memory map failed, error code %d\n", r);
    602 		goto err_dmamem_alloc;
    603 	}
    604 
    605 	memset(vaddr, 0, allocsize);
    606 	sc->sc_dmamem = vaddr;
    607 	p = (intptr_t) vaddr;
    608 
    609 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    610 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    611 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    612 
    613 		rxq->rxq_hdrs = vioif_assign_mem(&p,
    614 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * rxq->rxq_vq->vq_num);
    615 		txq->txq_hdrs = vioif_assign_mem(&p,
    616 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * txq->txq_vq->vq_num);
    617 	}
    618 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    619 		ctrlq->ctrlq_cmd = vioif_assign_mem(&p,
    620 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd));
    621 		ctrlq->ctrlq_status = vioif_assign_mem(&p,
    622 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_status));
    623 		ctrlq->ctrlq_rx = vioif_assign_mem(&p,
    624 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx));
    625 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc = vioif_assign_mem(&p,
    626 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc));
    627 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc = vioif_assign_mem(&p,
    628 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    629 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES);
    630 		ctrlq->ctrlq_mq = vioif_assign_mem(&p, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq));
    631 	}
    632 
    633 	allocsize2 = 0;
    634 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    635 		int rxqsize, txqsize;
    636 
    637 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    638 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    639 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    640 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    641 
    642 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize;
    643 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize;
    644 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize;
    645 
    646 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize;
    647 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize;
    648 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize;
    649 	}
    650 	vaddr = kmem_zalloc(allocsize2, KM_SLEEP);
    651 	sc->sc_kmem = vaddr;
    652 	p = (intptr_t) vaddr;
    653 
    654 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    655 		int rxqsize, txqsize;
    656 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    657 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    658 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    659 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    660 
    661 		rxq->rxq_hdr_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    662 		    sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize);
    663 		txq->txq_hdr_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    664 		    sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize);
    665 		rxq->rxq_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    666 		    sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize);
    667 		txq->txq_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    668 		    sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize);
    669 		rxq->rxq_mbufs = vioif_assign_mem(&p,
    670 		    sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize);
    671 		txq->txq_mbufs = vioif_assign_mem(&p,
    672 		    sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize);
    673 	}
    674 
    675 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    676 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    677 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    678 
    679 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    680 			r = vioif_dmamap_create_load(sc, &rxq->rxq_hdr_dmamaps[i],
    681 			    &rxq->rxq_hdrs[i], sc->sc_hdr_size, 1,
    682 			    BUS_DMA_READ, "rx header");
    683 			if (r != 0)
    684 				goto err_reqs;
    685 
    686 			r = vioif_dmamap_create(sc, &rxq->rxq_dmamaps[i],
    687 			    MCLBYTES, 1, "rx payload");
    688 			if (r != 0)
    689 				goto err_reqs;
    690 		}
    691 
    692 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    693 			r = vioif_dmamap_create_load(sc, &txq->txq_hdr_dmamaps[i],
    694 			    &txq->txq_hdrs[i], sc->sc_hdr_size, 1,
    695 			    BUS_DMA_READ, "tx header");
    696 			if (r != 0)
    697 				goto err_reqs;
    698 
    699 			r = vioif_dmamap_create(sc, &txq->txq_dmamaps[i], ETHER_MAX_LEN,
    700 			    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS, "tx payload");
    701 			if (r != 0)
    702 				goto err_reqs;
    703 		}
    704 	}
    705 
    706 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    707 		/* control vq class & command */
    708 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
    709 		    ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd), 1,
    710 		    BUS_DMA_WRITE, "control command");
    711 		if (r != 0)
    712 			goto err_reqs;
    713 
    714 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
    715 		    ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status), 1,
    716 		    BUS_DMA_READ, "control status");
    717 		if (r != 0)
    718 			goto err_reqs;
    719 
    720 		/* control vq rx mode command parameter */
    721 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_rx_dmamap,
    722 		    ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx), 1,
    723 		    BUS_DMA_WRITE, "rx mode control command");
    724 		if (r != 0)
    725 			goto err_reqs;
    726 
    727 		/* multiqueue set command */
    728 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_mq_dmamap,
    729 		    ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq), 1,
    730 		    BUS_DMA_WRITE, "multiqueue set command");
    731 		if (r != 0)
    732 			goto err_reqs;
    733 
    734 		/* control vq MAC filter table for unicast */
    735 		/* do not load now since its length is variable */
    736 		r = vioif_dmamap_create(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap,
    737 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc) + 0, 1,
    738 		    "unicast MAC address filter command");
    739 		if (r != 0)
    740 			goto err_reqs;
    741 
    742 		/* control vq MAC filter table for multicast */
    743 		r = vioif_dmamap_create(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap,
    744 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    745 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES, 1,
    746 		    "multicast MAC address filter command");
    747 	}
    748 
    749 	return 0;
    750 
    751 err_reqs:
    752 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap);
    753 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap);
    754 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_rx_dmamap);
    755 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_status_dmamap);
    756 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap);
    757 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    758 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    759 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    760 
    761 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    762 			vioif_dmamap_destroy(sc, &txq->txq_dmamaps[i]);
    763 			vioif_dmamap_destroy(sc, &txq->txq_hdr_dmamaps[i]);
    764 		}
    765 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    766 			vioif_dmamap_destroy(sc, &rxq->rxq_dmamaps[i]);
    767 			vioif_dmamap_destroy(sc, &rxq->rxq_hdr_dmamaps[i]);
    768 		}
    769 	}
    770 	if (sc->sc_kmem) {
    771 		kmem_free(sc->sc_kmem, allocsize2);
    772 		sc->sc_kmem = NULL;
    773 	}
    774 	bus_dmamem_unmap(virtio_dmat(vsc), sc->sc_dmamem, allocsize);
    775 err_dmamem_alloc:
    776 	bus_dmamem_free(virtio_dmat(vsc), &sc->sc_hdr_segs[0], 1);
    777 err_none:
    778 	return -1;
    779 }
    780 
    781 static void
    782 vioif_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    783 {
    784 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    785 	struct virtio_softc *vsc = device_private(parent);
    786 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    787 	struct vioif_txqueue *txq;
    788 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    789 	uint64_t features, req_features;
    790 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    791 	u_int softint_flags;
    792 	int r, i, nvqs=0, req_flags;
    793 	char xnamebuf[MAXCOMLEN];
    794 
    795 	if (virtio_child(vsc) != NULL) {
    796 		aprint_normal(": child already attached for %s; "
    797 		    "something wrong...\n", device_xname(parent));
    798 		return;
    799 	}
    800 
    801 	sc->sc_dev = self;
    802 	sc->sc_virtio = vsc;
    803 	sc->sc_link_active = false;
    804 
    805 	sc->sc_max_nvq_pairs = 1;
    806 	sc->sc_req_nvq_pairs = 1;
    807 	sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
    808 	sc->sc_txrx_workqueue_sysctl = true;
    809 	sc->sc_tx_intr_process_limit = VIOIF_TX_INTR_PROCESS_LIMIT;
    810 	sc->sc_tx_process_limit = VIOIF_TX_PROCESS_LIMIT;
    811 	sc->sc_rx_intr_process_limit = VIOIF_RX_INTR_PROCESS_LIMIT;
    812 	sc->sc_rx_process_limit = VIOIF_RX_PROCESS_LIMIT;
    813 
    814 	mutex_init(&sc->sc_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
    815 
    816 	snprintf(xnamebuf, sizeof(xnamebuf), "%s_txrx", device_xname(self));
    817 	sc->sc_txrx_workqueue = vioif_workq_create(xnamebuf, VIOIF_WORKQUEUE_PRI,
    818 	    IPL_NET, WQ_PERCPU | WQ_MPSAFE);
    819 	if (sc->sc_txrx_workqueue == NULL)
    820 		goto err;
    821 
    822 	req_flags = 0;
    823 
    824 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    825 	req_flags |= VIRTIO_F_INTR_MPSAFE;
    826 #endif
    827 	req_flags |= VIRTIO_F_INTR_MSIX;
    828 
    829 	req_features =
    830 	    VIRTIO_NET_F_MAC | VIRTIO_NET_F_STATUS | VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ |
    831 	    VIRTIO_NET_F_CTRL_RX | VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY;
    832 	req_features |= VIRTIO_F_RING_EVENT_IDX;
    833 #ifdef VIOIF_MULTIQ
    834 	req_features |= VIRTIO_NET_F_MQ;
    835 #endif
    836 	virtio_child_attach_start(vsc, self, IPL_NET, NULL,
    837 	    vioif_config_change, virtio_vq_intrhand, req_flags,
    838 	    req_features, VIRTIO_NET_FLAG_BITS);
    839 
    840 	features = virtio_features(vsc);
    841 	if (features == 0)
    842 		goto err;
    843 
    844 	if (features & VIRTIO_NET_F_MAC) {
    845 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    846 			sc->sc_mac[i] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    847 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i);
    848 		}
    849 	} else {
    850 		/* code stolen from sys/net/if_tap.c */
    851 		struct timeval tv;
    852 		uint32_t ui;
    853 		getmicrouptime(&tv);
    854 		ui = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0xffffff;
    855 		memcpy(sc->sc_mac+3, (uint8_t *)&ui, 3);
    856 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    857 			virtio_write_device_config_1(vsc,
    858 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i, sc->sc_mac[i]);
    859 		}
    860 	}
    861 
    862 	/* 'Ethernet' with capital follows other ethernet driver attachment */
    863 	aprint_normal_dev(self, "Ethernet address %s\n",
    864 	    ether_sprintf(sc->sc_mac));
    865 
    866 	if (features & (VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF | VIRTIO_F_VERSION_1)) {
    867 		sc->sc_hdr_size = sizeof(struct virtio_net_hdr);
    868 	} else {
    869 		sc->sc_hdr_size = offsetof(struct virtio_net_hdr, num_buffers);
    870 	}
    871 
    872 	if ((features & VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) &&
    873 	    (features & VIRTIO_NET_F_CTRL_RX)) {
    874 		sc->sc_has_ctrl = true;
    875 
    876 		cv_init(&ctrlq->ctrlq_wait, "ctrl_vq");
    877 		mutex_init(&ctrlq->ctrlq_wait_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    878 		ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
    879 	} else {
    880 		sc->sc_has_ctrl = false;
    881 	}
    882 
    883 	if (sc->sc_has_ctrl && (features & VIRTIO_NET_F_MQ)) {
    884 		sc->sc_max_nvq_pairs = virtio_read_device_config_2(vsc,
    885 		    VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS);
    886 
    887 		if (sc->sc_max_nvq_pairs > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX)
    888 			goto err;
    889 
    890 		/* Limit the number of queue pairs to use */
    891 		sc->sc_req_nvq_pairs = MIN(sc->sc_max_nvq_pairs, ncpu);
    892 	}
    893 
    894 	vioif_alloc_queues(sc);
    895 	virtio_child_attach_set_vqs(vsc, sc->sc_vqs, sc->sc_req_nvq_pairs);
    896 
    897 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    898 	softint_flags = SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE;
    899 #else
    900 	softint_flags = SOFTINT_NET;
    901 #endif
    902 
    903 	/*
    904 	 * Allocating virtqueues
    905 	 */
    906 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    907 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    908 		txq = &sc->sc_txq[i];
    909 		char qname[32];
    910 
    911 		rxq->rxq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    912 
    913 		rxq->rxq_handle_si = softint_establish(softint_flags,
    914 		    vioif_rx_handle, rxq);
    915 		if (rxq->rxq_handle_si == NULL) {
    916 			aprint_error_dev(self, "cannot establish rx softint\n");
    917 			goto err;
    918 		}
    919 
    920 		snprintf(qname, sizeof(qname), "rx%d", i);
    921 		r = virtio_alloc_vq(vsc, rxq->rxq_vq, nvqs,
    922 		    MCLBYTES + sc->sc_hdr_size, 2, qname);
    923 		if (r != 0)
    924 			goto err;
    925 		nvqs++;
    926 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand = vioif_rx_intr;
    927 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)rxq;
    928 		rxq->rxq_stopping = true;
    929 		vioif_work_set(&rxq->rxq_work, vioif_rx_handle, rxq);
    930 
    931 		txq->txq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    932 
    933 		txq->txq_deferred_transmit = softint_establish(softint_flags,
    934 		    vioif_deferred_transmit, txq);
    935 		if (txq->txq_deferred_transmit == NULL) {
    936 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    937 			goto err;
    938 		}
    939 		txq->txq_handle_si = softint_establish(softint_flags,
    940 		    vioif_tx_handle, txq);
    941 		if (txq->txq_handle_si == NULL) {
    942 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    943 			goto err;
    944 		}
    945 
    946 		snprintf(qname, sizeof(qname), "tx%d", i);
    947 		r = virtio_alloc_vq(vsc, txq->txq_vq, nvqs,
    948 		    sc->sc_hdr_size + (ETHER_MAX_LEN - ETHER_HDR_LEN),
    949 		    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS + 1, qname);
    950 		if (r != 0)
    951 			goto err;
    952 		nvqs++;
    953 		txq->txq_vq->vq_intrhand = vioif_tx_intr;
    954 		txq->txq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)txq;
    955 		txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
    956 		txq->txq_stopping = false;
    957 		txq->txq_intrq = pcq_create(txq->txq_vq->vq_num, KM_SLEEP);
    958 		vioif_work_set(&txq->txq_work, vioif_tx_handle, txq);
    959 	}
    960 
    961 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    962 		/*
    963 		 * Allocating a virtqueue for control channel
    964 		 */
    965 		r = virtio_alloc_vq(vsc, ctrlq->ctrlq_vq, nvqs,
    966 		    NBPG, 1, "control");
    967 		if (r != 0) {
    968 			aprint_error_dev(self, "failed to allocate "
    969 			    "a virtqueue for control channel, error code %d\n",
    970 			    r);
    971 
    972 			sc->sc_has_ctrl = false;
    973 			cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
    974 			mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
    975 		} else {
    976 			nvqs++;
    977 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand = vioif_ctrl_intr;
    978 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand_arg = (void *) ctrlq;
    979 		}
    980 	}
    981 
    982 	sc->sc_ctl_softint = softint_establish(softint_flags,
    983 	    vioif_ctl_softint, sc);
    984 	if (sc->sc_ctl_softint == NULL) {
    985 		aprint_error_dev(self, "cannot establish ctl softint\n");
    986 		goto err;
    987 	}
    988 
    989 	if (vioif_alloc_mems(sc) < 0)
    990 		goto err;
    991 
    992 	if (virtio_child_attach_finish(vsc) != 0)
    993 		goto err;
    994 
    995 	if (vioif_setup_sysctl(sc) != 0) {
    996 		aprint_error_dev(self, "unable to create sysctl node\n");
    997 		/* continue */
    998 	}
    999 
   1000 	vioif_setup_stats(sc);
   1001 
   1002 	strlcpy(ifp->if_xname, device_xname(self), IFNAMSIZ);
   1003 	ifp->if_softc = sc;
   1004 	ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
   1005 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1006 	ifp->if_extflags = IFEF_MPSAFE;
   1007 #endif
   1008 	ifp->if_start = vioif_start;
   1009 	if (sc->sc_req_nvq_pairs > 1)
   1010 		ifp->if_transmit = vioif_transmit;
   1011 	ifp->if_ioctl = vioif_ioctl;
   1012 	ifp->if_init = vioif_init;
   1013 	ifp->if_stop = vioif_stop;
   1014 	ifp->if_capabilities = 0;
   1015 	ifp->if_watchdog = vioif_watchdog;
   1016 	txq = &sc->sc_txq[0];
   1017 	IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, MAX(txq->txq_vq->vq_num, IFQ_MAXLEN));
   1018 	IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
   1019 
   1020 	sc->sc_ethercom.ec_capabilities |= ETHERCAP_VLAN_MTU;
   1021 
   1022 	if_attach(ifp);
   1023 	if_deferred_start_init(ifp, NULL);
   1024 	ether_ifattach(ifp, sc->sc_mac);
   1025 
   1026 	return;
   1027 
   1028 err:
   1029 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
   1030 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1031 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1032 
   1033 		if (rxq->rxq_lock) {
   1034 			mutex_obj_free(rxq->rxq_lock);
   1035 			rxq->rxq_lock = NULL;
   1036 		}
   1037 
   1038 		if (rxq->rxq_handle_si) {
   1039 			softint_disestablish(rxq->rxq_handle_si);
   1040 			rxq->rxq_handle_si = NULL;
   1041 		}
   1042 
   1043 		if (txq->txq_lock) {
   1044 			mutex_obj_free(txq->txq_lock);
   1045 			txq->txq_lock = NULL;
   1046 		}
   1047 
   1048 		if (txq->txq_handle_si) {
   1049 			softint_disestablish(txq->txq_handle_si);
   1050 			txq->txq_handle_si = NULL;
   1051 		}
   1052 
   1053 		if (txq->txq_deferred_transmit) {
   1054 			softint_disestablish(txq->txq_deferred_transmit);
   1055 			txq->txq_deferred_transmit = NULL;
   1056 		}
   1057 
   1058 		if (txq->txq_intrq) {
   1059 			pcq_destroy(txq->txq_intrq);
   1060 			txq->txq_intrq = NULL;
   1061 		}
   1062 	}
   1063 
   1064 	if (sc->sc_has_ctrl) {
   1065 		cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1066 		mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1067 	}
   1068 
   1069 	while (nvqs > 0)
   1070 		virtio_free_vq(vsc, &sc->sc_vqs[--nvqs]);
   1071 
   1072 	vioif_free_queues(sc);
   1073 	mutex_destroy(&sc->sc_lock);
   1074 	virtio_child_attach_failed(vsc);
   1075 	config_finalize_register(self, vioif_finalize_teardown);
   1076 
   1077 	return;
   1078 }
   1079 
   1080 static int
   1081 vioif_finalize_teardown(device_t self)
   1082 {
   1083 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
   1084 
   1085 	if (sc->sc_txrx_workqueue != NULL) {
   1086 		vioif_workq_destroy(sc->sc_txrx_workqueue);
   1087 		sc->sc_txrx_workqueue = NULL;
   1088 	}
   1089 
   1090 	return 0;
   1091 }
   1092 
   1093 /* we need interrupts to make promiscuous mode off */
   1094 static void
   1095 vioif_deferred_init(device_t self)
   1096 {
   1097 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
   1098 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1099 	int r;
   1100 
   1101 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC)
   1102 		return;
   1103 
   1104 	r =  vioif_set_promisc(sc, false);
   1105 	if (r != 0)
   1106 		aprint_error_dev(self, "resetting promisc mode failed, "
   1107 		    "error code %d\n", r);
   1108 }
   1109 
   1110 static void
   1111 vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
   1112 {
   1113 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1114 	struct vioif_txqueue *txq;
   1115 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1116 	int i;
   1117 
   1118 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1119 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1120 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1121 
   1122 		virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1123 		virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1124 	}
   1125 }
   1126 
   1127 static void
   1128 vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
   1129 {
   1130 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1131 	struct vioif_txqueue *txq;
   1132 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1133 	int i;
   1134 
   1135 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1136 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1137 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1138 
   1139 		virtio_stop_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1140 		virtio_stop_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1141 	}
   1142 }
   1143 
   1144 /*
   1145  * Interface functions for ifnet
   1146  */
   1147 static int
   1148 vioif_init(struct ifnet *ifp)
   1149 {
   1150 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1151 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1152 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1153 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1154 	int r, i;
   1155 
   1156 	vioif_stop(ifp, 0);
   1157 
   1158 	virtio_reinit_start(vsc);
   1159 	virtio_negotiate_features(vsc, virtio_features(vsc));
   1160 
   1161 	for (i = 0; i < sc->sc_req_nvq_pairs; i++) {
   1162 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1163 
   1164 		/* Have to set false before vioif_populate_rx_mbufs */
   1165 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1166 		rxq->rxq_stopping = false;
   1167 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(sc, rxq);
   1168 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1169 
   1170 	}
   1171 
   1172 	virtio_reinit_end(vsc);
   1173 
   1174 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1175 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1176 
   1177 	r = vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(sc, sc->sc_req_nvq_pairs);
   1178 	if (r == 0)
   1179 		sc->sc_act_nvq_pairs = sc->sc_req_nvq_pairs;
   1180 	else
   1181 		sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
   1182 
   1183 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1184 		sc->sc_txq[i].txq_stopping = false;
   1185 
   1186 	vioif_enable_interrupt_vqpairs(sc);
   1187 
   1188 	if (!sc->sc_deferred_init_done) {
   1189 		sc->sc_deferred_init_done = 1;
   1190 		if (sc->sc_has_ctrl)
   1191 			vioif_deferred_init(sc->sc_dev);
   1192 	}
   1193 
   1194 	vioif_update_link_status(sc);
   1195 	ifp->if_flags |= IFF_RUNNING;
   1196 	ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1197 	vioif_rx_filter(sc);
   1198 
   1199 	return 0;
   1200 }
   1201 
   1202 static void
   1203 vioif_stop(struct ifnet *ifp, int disable)
   1204 {
   1205 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1206 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1207 	struct vioif_txqueue *txq;
   1208 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1209 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1210 	int i;
   1211 
   1212 	/* Take the locks to ensure that ongoing TX/RX finish */
   1213 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1214 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1215 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1216 
   1217 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1218 		rxq->rxq_stopping = true;
   1219 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1220 
   1221 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1222 		txq->txq_stopping = true;
   1223 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1224 	}
   1225 
   1226 	/* disable interrupts */
   1227 	vioif_disable_interrupt_vqpairs(sc);
   1228 
   1229 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1230 		virtio_stop_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1231 
   1232 	/* only way to stop I/O and DMA is resetting... */
   1233 	virtio_reset(vsc);
   1234 
   1235 	/* rendezvous for finish of handlers */
   1236 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1237 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1238 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1239 
   1240 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1241 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1242 		vioif_work_wait(sc->sc_txrx_workqueue, &rxq->rxq_work);
   1243 
   1244 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1245 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1246 		vioif_work_wait(sc->sc_txrx_workqueue, &txq->txq_work);
   1247 	}
   1248 
   1249 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1250 		vioif_rx_queue_clear(&sc->sc_rxq[i]);
   1251 		vioif_tx_queue_clear(&sc->sc_txq[i]);
   1252 	}
   1253 
   1254 	ifp->if_flags &= ~(IFF_RUNNING | IFF_OACTIVE);
   1255 	sc->sc_link_active = false;
   1256 
   1257 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1258 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1259 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1260 
   1261 		txq->txq_link_active = false;
   1262 
   1263 		if (disable)
   1264 			vioif_rx_drain(rxq);
   1265 
   1266 		vioif_tx_drain(txq);
   1267 	}
   1268 }
   1269 
   1270 static void
   1271 vioif_send_common_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq,
   1272     bool is_transmit)
   1273 {
   1274 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1275 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1276 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1277 	struct virtio_net_hdr *hdr;
   1278 	struct mbuf *m;
   1279 	int queued = 0;
   1280 
   1281 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1282 
   1283 	if ((ifp->if_flags & IFF_RUNNING) == 0)
   1284 		return;
   1285 
   1286 	if (!txq->txq_link_active || txq->txq_stopping)
   1287 		return;
   1288 
   1289 	if ((ifp->if_flags & IFF_OACTIVE) != 0 && !is_transmit)
   1290 		return;
   1291 
   1292 	for (;;) {
   1293 		int slot, r;
   1294 
   1295 		if (is_transmit)
   1296 			m = pcq_get(txq->txq_intrq);
   1297 		else
   1298 			IFQ_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
   1299 
   1300 		if (m == NULL)
   1301 			break;
   1302 
   1303 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1304 		if (r == EAGAIN) {
   1305 			ifp->if_flags |= IFF_OACTIVE;
   1306 			m_freem(m);
   1307 			break;
   1308 		}
   1309 		if (r != 0)
   1310 			panic("enqueue_prep for a tx buffer");
   1311 
   1312 		r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1313 		    txq->txq_dmamaps[slot], m, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1314 		if (r != 0) {
   1315 			/* maybe just too fragmented */
   1316 			struct mbuf *newm;
   1317 
   1318 			newm = m_defrag(m, M_NOWAIT);
   1319 			if (newm == NULL) {
   1320 				txq->txq_defrag_failed.ev_count++;
   1321 				goto skip;
   1322 			}
   1323 
   1324 			m = newm;
   1325 			r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1326 			    txq->txq_dmamaps[slot], m,
   1327 			    BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1328 			if (r != 0) {
   1329 				txq->txq_mbuf_load_failed.ev_count++;
   1330 skip:
   1331 				m_freem(m);
   1332 				virtio_enqueue_abort(vsc, vq, slot);
   1333 				continue;
   1334 			}
   1335 		}
   1336 
   1337 		/* This should actually never fail */
   1338 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1339 		    txq->txq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1340 		if (r != 0) {
   1341 			txq->txq_enqueue_reserve_failed.ev_count++;
   1342 			bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc),
   1343 			     txq->txq_dmamaps[slot]);
   1344 			/* slot already freed by virtio_enqueue_reserve */
   1345 			m_freem(m);
   1346 			continue;
   1347 		}
   1348 
   1349 		txq->txq_mbufs[slot] = m;
   1350 
   1351 		hdr = &txq->txq_hdrs[slot];
   1352 		memset(hdr, 0, sc->sc_hdr_size);
   1353 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1354 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1355 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1356 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1357 		    0, txq->txq_hdr_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1358 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1359 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_hdr_dmamaps[slot], true);
   1360 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_dmamaps[slot], true);
   1361 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1362 
   1363 		queued++;
   1364 		bpf_mtap(ifp, m, BPF_D_OUT);
   1365 	}
   1366 
   1367 	if (queued > 0) {
   1368 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1369 		ifp->if_timer = 5;
   1370 	}
   1371 }
   1372 
   1373 static void
   1374 vioif_start_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1375 {
   1376 
   1377 	/*
   1378 	 * ifp->if_obytes and ifp->if_omcasts are added in if_transmit()@if.c.
   1379 	 */
   1380 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, false);
   1381 
   1382 }
   1383 
   1384 static void
   1385 vioif_start(struct ifnet *ifp)
   1386 {
   1387 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1388 	struct vioif_txqueue *txq = &sc->sc_txq[0];
   1389 
   1390 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1391 	KASSERT(if_is_mpsafe(ifp));
   1392 #endif
   1393 
   1394 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1395 	vioif_start_locked(ifp, txq);
   1396 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1397 }
   1398 
   1399 static inline int
   1400 vioif_select_txqueue(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1401 {
   1402 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1403 	u_int cpuid = cpu_index(curcpu());
   1404 
   1405 	return cpuid % sc->sc_act_nvq_pairs;
   1406 }
   1407 
   1408 static void
   1409 vioif_transmit_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1410 {
   1411 
   1412 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1413 }
   1414 
   1415 static int
   1416 vioif_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1417 {
   1418 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1419 	struct vioif_txqueue *txq;
   1420 	int qid;
   1421 
   1422 	qid = vioif_select_txqueue(ifp, m);
   1423 	txq = &sc->sc_txq[qid];
   1424 
   1425 	if (__predict_false(!pcq_put(txq->txq_intrq, m))) {
   1426 		m_freem(m);
   1427 		return ENOBUFS;
   1428 	}
   1429 
   1430 	net_stat_ref_t nsr = IF_STAT_GETREF(ifp);
   1431 	if_statadd_ref(nsr, if_obytes, m->m_pkthdr.len);
   1432 	if (m->m_flags & M_MCAST)
   1433 		if_statinc_ref(nsr, if_omcasts);
   1434 	IF_STAT_PUTREF(ifp);
   1435 
   1436 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1437 		vioif_transmit_locked(ifp, txq);
   1438 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1439 	}
   1440 
   1441 	return 0;
   1442 }
   1443 
   1444 static void
   1445 vioif_deferred_transmit(void *arg)
   1446 {
   1447 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1448 	struct virtio_softc *vsc = txq->txq_vq->vq_owner;
   1449 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1450 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1451 
   1452 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1453 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1454 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1455 }
   1456 
   1457 static int
   1458 vioif_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, void *data)
   1459 {
   1460 	int s, r;
   1461 
   1462 	s = splnet();
   1463 
   1464 	r = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
   1465 	if ((r == 0 && cmd == SIOCSIFFLAGS) ||
   1466 	    (r == ENETRESET && (cmd == SIOCADDMULTI || cmd == SIOCDELMULTI))) {
   1467 		if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING)
   1468 			r = vioif_rx_filter(ifp->if_softc);
   1469 		else
   1470 			r = 0;
   1471 	}
   1472 
   1473 	splx(s);
   1474 
   1475 	return r;
   1476 }
   1477 
   1478 void
   1479 vioif_watchdog(struct ifnet *ifp)
   1480 {
   1481 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1482 	int i;
   1483 
   1484 	if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING) {
   1485 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1486 			vioif_tx_queue_clear(&sc->sc_txq[i]);
   1487 		}
   1488 	}
   1489 }
   1490 
   1491 /*
   1492  * Receive implementation
   1493  */
   1494 /* allocate and initialize a mbuf for receive */
   1495 static int
   1496 vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1497 {
   1498 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1499 	struct mbuf *m;
   1500 	int r;
   1501 
   1502 	MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
   1503 	if (m == NULL)
   1504 		return ENOBUFS;
   1505 	MCLGET(m, M_DONTWAIT);
   1506 	if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
   1507 		m_freem(m);
   1508 		return ENOBUFS;
   1509 	}
   1510 	rxq->rxq_mbufs[i] = m;
   1511 	m->m_len = m->m_pkthdr.len = m->m_ext.ext_size;
   1512 	r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1513 	    rxq->rxq_dmamaps[i], m, BUS_DMA_READ | BUS_DMA_NOWAIT);
   1514 	if (r) {
   1515 		m_freem(m);
   1516 		rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1517 		return r;
   1518 	}
   1519 
   1520 	return 0;
   1521 }
   1522 
   1523 /* free a mbuf for receive */
   1524 static void
   1525 vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1526 {
   1527 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1528 
   1529 	bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[i]);
   1530 	m_freem(rxq->rxq_mbufs[i]);
   1531 	rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1532 }
   1533 
   1534 /* add mbufs for all the empty receive slots */
   1535 static void
   1536 vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_softc *sc, struct vioif_rxqueue *rxq)
   1537 {
   1538 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1539 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1540 	int i, r, ndone = 0;
   1541 
   1542 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1543 
   1544 	if (rxq->rxq_stopping)
   1545 		return;
   1546 
   1547 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1548 		int slot;
   1549 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1550 		if (r == EAGAIN)
   1551 			break;
   1552 		if (r != 0)
   1553 			panic("enqueue_prep for rx buffers");
   1554 		if (rxq->rxq_mbufs[slot] == NULL) {
   1555 			r = vioif_add_rx_mbuf(rxq, slot);
   1556 			if (r != 0) {
   1557 				rxq->rxq_mbuf_add_failed.ev_count++;
   1558 				break;
   1559 			}
   1560 		}
   1561 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1562 		    rxq->rxq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1563 		if (r != 0) {
   1564 			vioif_free_rx_mbuf(rxq, slot);
   1565 			break;
   1566 		}
   1567 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1568 		    0, sc->sc_hdr_size, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1569 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1570 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1571 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1572 		    false);
   1573 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_dmamaps[slot], false);
   1574 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1575 		ndone++;
   1576 	}
   1577 	if (ndone > 0)
   1578 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1579 }
   1580 
   1581 static void
   1582 vioif_rx_queue_clear(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1583 {
   1584 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1585 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1586 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1587 	u_int limit = UINT_MAX;
   1588 	bool more;
   1589 
   1590 	KASSERT(rxq->rxq_stopping);
   1591 
   1592 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1593 	for (;;) {
   1594 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1595 		if (more == false)
   1596 			break;
   1597 	}
   1598 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1599 }
   1600 
   1601 /* dequeue received packets */
   1602 static bool
   1603 vioif_rx_deq_locked(struct vioif_softc *sc, struct virtio_softc *vsc,
   1604     struct vioif_rxqueue *rxq, u_int limit)
   1605 {
   1606 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1607 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1608 	struct mbuf *m;
   1609 	int slot, len;
   1610 	bool more = false, dequeued = false;
   1611 
   1612 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1613 
   1614 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1615 		return false;
   1616 
   1617 	for (;;) {
   1618 		if (limit-- == 0) {
   1619 			more = true;
   1620 			break;
   1621 		}
   1622 
   1623 		if (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) != 0)
   1624 			break;
   1625 
   1626 		dequeued = true;
   1627 
   1628 		len -= sc->sc_hdr_size;
   1629 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1630 		    0, sc->sc_hdr_size, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1631 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1632 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1633 		m = rxq->rxq_mbufs[slot];
   1634 		KASSERT(m != NULL);
   1635 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot]);
   1636 		rxq->rxq_mbufs[slot] = NULL;
   1637 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1638 		m_set_rcvif(m, ifp);
   1639 		m->m_len = m->m_pkthdr.len = len;
   1640 
   1641 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1642 		if_percpuq_enqueue(ifp->if_percpuq, m);
   1643 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1644 
   1645 		if (rxq->rxq_stopping)
   1646 			break;
   1647 	}
   1648 
   1649 	if (dequeued)
   1650 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(sc, rxq);
   1651 
   1652 	return more;
   1653 }
   1654 
   1655 /* rx interrupt; call _dequeue above and schedule a softint */
   1656 
   1657 static void
   1658 vioif_rx_handle_locked(void *xrxq, u_int limit)
   1659 {
   1660 	struct vioif_rxqueue *rxq = xrxq;
   1661 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1662 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1663 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1664 	bool more;
   1665 
   1666 	KASSERT(!rxq->rxq_stopping);
   1667 
   1668 	more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1669 	if (more) {
   1670 		vioif_rx_sched_handle(sc, rxq);
   1671 		return;
   1672 	}
   1673 	more = virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1674 	if (more) {
   1675 		vioif_rx_sched_handle(sc, rxq);
   1676 		return;
   1677 	}
   1678 	atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, false);
   1679 }
   1680 
   1681 static int
   1682 vioif_rx_intr(void *arg)
   1683 {
   1684 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1685 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1686 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1687 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1688 	u_int limit;
   1689 
   1690 	limit = sc->sc_rx_intr_process_limit;
   1691 
   1692 	if (atomic_load_relaxed(&rxq->rxq_active) == true)
   1693 		return 1;
   1694 
   1695 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1696 
   1697 	if (!rxq->rxq_stopping) {
   1698 		rxq->rxq_workqueue = sc->sc_txrx_workqueue_sysctl;
   1699 
   1700 		virtio_stop_vq_intr(vsc, vq);
   1701 		atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, true);
   1702 
   1703 		vioif_rx_handle_locked(rxq, limit);
   1704 	}
   1705 
   1706 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1707 	return 1;
   1708 }
   1709 
   1710 static void
   1711 vioif_rx_handle(void *xrxq)
   1712 {
   1713 	struct vioif_rxqueue *rxq = xrxq;
   1714 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1715 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1716 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1717 	u_int limit;
   1718 
   1719 	limit = sc->sc_rx_process_limit;
   1720 
   1721 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1722 
   1723 	if (!rxq->rxq_stopping)
   1724 		vioif_rx_handle_locked(rxq, limit);
   1725 
   1726 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1727 }
   1728 
   1729 static void
   1730 vioif_rx_sched_handle(struct vioif_softc *sc, struct vioif_rxqueue *rxq)
   1731 {
   1732 
   1733 	if (rxq->rxq_workqueue)
   1734 		vioif_work_add(sc->sc_txrx_workqueue, &rxq->rxq_work);
   1735 	else
   1736 		softint_schedule(rxq->rxq_handle_si);
   1737 }
   1738 
   1739 /* free all the mbufs; called from if_stop(disable) */
   1740 static void
   1741 vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1742 {
   1743 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1744 	int i;
   1745 
   1746 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1747 		if (rxq->rxq_mbufs[i] == NULL)
   1748 			continue;
   1749 		vioif_free_rx_mbuf(rxq, i);
   1750 	}
   1751 }
   1752 
   1753 /*
   1754  * Transmition implementation
   1755  */
   1756 /* actual transmission is done in if_start */
   1757 /* tx interrupt; dequeue and free mbufs */
   1758 /*
   1759  * tx interrupt is actually disabled; this should be called upon
   1760  * tx vq full and watchdog
   1761  */
   1762 
   1763 static void
   1764 vioif_tx_handle_locked(struct vioif_txqueue *txq, u_int limit)
   1765 {
   1766 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1767 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1768 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1769 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1770 	bool more;
   1771 
   1772 	KASSERT(!txq->txq_stopping);
   1773 
   1774 	more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1775 	if (more) {
   1776 		vioif_tx_sched_handle(sc, txq);
   1777 		return;
   1778 	}
   1779 
   1780 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_F_RING_EVENT_IDX)
   1781 		more = virtio_postpone_intr_smart(vsc, vq);
   1782 	else
   1783 		more = virtio_start_vq_intr(vsc, vq);
   1784 	if (more) {
   1785 		vioif_tx_sched_handle(sc, txq);
   1786 		return;
   1787 	}
   1788 
   1789 	atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, false);
   1790 	/* for ALTQ */
   1791 	if (txq == &sc->sc_txq[0]) {
   1792 		if_schedule_deferred_start(ifp);
   1793 		ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1794 	}
   1795 	softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1796 }
   1797 
   1798 
   1799 static int
   1800 vioif_tx_intr(void *arg)
   1801 {
   1802 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1803 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1804 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1805 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1806 	u_int limit;
   1807 
   1808 	limit = sc->sc_tx_intr_process_limit;
   1809 
   1810 	if (atomic_load_relaxed(&txq->txq_active) == true)
   1811 		return 1;
   1812 
   1813 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1814 
   1815 	if (!txq->txq_stopping) {
   1816 		txq->txq_workqueue = sc->sc_txrx_workqueue_sysctl;
   1817 
   1818 		virtio_stop_vq_intr(vsc, vq);
   1819 		atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, true);
   1820 
   1821 		vioif_tx_handle_locked(txq, limit);
   1822 	}
   1823 
   1824 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1825 
   1826 	return 1;
   1827 }
   1828 
   1829 static void
   1830 vioif_tx_handle(void *xtxq)
   1831 {
   1832 	struct vioif_txqueue *txq = xtxq;
   1833 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1834 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1835 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1836 	u_int limit;
   1837 
   1838 	limit = sc->sc_tx_process_limit;
   1839 
   1840 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1841 	if (!txq->txq_stopping)
   1842 		vioif_tx_handle_locked(txq, limit);
   1843 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1844 }
   1845 
   1846 static void
   1847 vioif_tx_sched_handle(struct vioif_softc *sc, struct vioif_txqueue *txq)
   1848 {
   1849 
   1850 	if (txq->txq_workqueue)
   1851 		vioif_work_add(sc->sc_txrx_workqueue, &txq->txq_work);
   1852 	else
   1853 		softint_schedule(txq->txq_handle_si);
   1854 }
   1855 
   1856 static void
   1857 vioif_tx_queue_clear(struct vioif_txqueue *txq)
   1858 {
   1859 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1860 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1861 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1862 	u_int limit = UINT_MAX;
   1863 	bool more;
   1864 
   1865 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1866 	for (;;) {
   1867 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1868 		if (more == false)
   1869 			break;
   1870 	}
   1871 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1872 }
   1873 
   1874 static bool
   1875 vioif_tx_deq_locked(struct vioif_softc *sc, struct virtio_softc *vsc,
   1876     struct vioif_txqueue *txq, u_int limit)
   1877 {
   1878 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1879 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1880 	struct mbuf *m;
   1881 	int slot, len;
   1882 	bool more = false;
   1883 
   1884 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1885 
   1886 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1887 		return false;
   1888 
   1889 	for (;;) {
   1890 		if (limit-- == 0) {
   1891 			more = true;
   1892 			break;
   1893 		}
   1894 
   1895 		if (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) != 0)
   1896 			break;
   1897 
   1898 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1899 		    0, sc->sc_hdr_size, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1900 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1901 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1902 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1903 		m = txq->txq_mbufs[slot];
   1904 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot]);
   1905 		txq->txq_mbufs[slot] = NULL;
   1906 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1907 		if_statinc(ifp, if_opackets);
   1908 		m_freem(m);
   1909 	}
   1910 
   1911 	return more;
   1912 }
   1913 
   1914 /* free all the mbufs already put on vq; called from if_stop(disable) */
   1915 static void
   1916 vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *txq)
   1917 {
   1918 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1919 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1920 	int i;
   1921 
   1922 	KASSERT(txq->txq_stopping);
   1923 
   1924 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1925 		if (txq->txq_mbufs[i] == NULL)
   1926 			continue;
   1927 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[i]);
   1928 		m_freem(txq->txq_mbufs[i]);
   1929 		txq->txq_mbufs[i] = NULL;
   1930 	}
   1931 }
   1932 
   1933 /*
   1934  * Control vq
   1935  */
   1936 /* issue a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command and wait for completion */
   1937 static void
   1938 vioif_ctrl_acquire(struct vioif_softc *sc)
   1939 {
   1940 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1941 
   1942 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1943 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != FREE)
   1944 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1945 	ctrlq->ctrlq_inuse = INUSE;
   1946 	ctrlq->ctrlq_owner = curlwp;
   1947 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1948 }
   1949 
   1950 static void
   1951 vioif_ctrl_release(struct vioif_softc *sc)
   1952 {
   1953 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1954 
   1955 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_inuse != FREE);
   1956 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_owner == curlwp);
   1957 
   1958 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1959 	ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
   1960 	ctrlq->ctrlq_owner = NULL;
   1961 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1962 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1963 }
   1964 
   1965 static int
   1966 vioif_ctrl_load_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1967     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1968 {
   1969 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1970 	int i, r, loaded;
   1971 
   1972 	loaded = 0;
   1973 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   1974 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc),
   1975 		    specs[i].dmamap, specs[i].buf, specs[i].bufsize,
   1976 		    NULL, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1977 		if (r) {
   1978 			sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_load_failed.ev_count++;
   1979 			goto err;
   1980 		}
   1981 		loaded++;
   1982 
   1983 	}
   1984 
   1985 	return r;
   1986 
   1987 err:
   1988 	for (i = 0; i < loaded; i++) {
   1989 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   1990 	}
   1991 
   1992 	return r;
   1993 }
   1994 
   1995 static void
   1996 vioif_ctrl_unload_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   1997     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   1998 {
   1999 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2000 	int i;
   2001 
   2002 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2003 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   2004 	}
   2005 }
   2006 
   2007 static int
   2008 vioif_ctrl_send_command(struct vioif_softc *sc, uint8_t class, uint8_t cmd,
   2009     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   2010 {
   2011 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   2012 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   2013 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2014 	int i, r, slot;
   2015 
   2016 	ctrlq->ctrlq_cmd->class = class;
   2017 	ctrlq->ctrlq_cmd->command = cmd;
   2018 
   2019 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
   2020 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   2021 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2022 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap,
   2023 		    0, specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   2024 	}
   2025 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
   2026 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   2027 
   2028 	/* we need to explicitly (re)start vq intr when using RING EVENT IDX */
   2029 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_F_RING_EVENT_IDX)
   2030 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   2031 
   2032 	r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   2033 	if (r != 0)
   2034 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   2035 	r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot, nspecs + 2);
   2036 	if (r != 0)
   2037 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   2038 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, true);
   2039 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2040 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, specs[i].dmamap, true);
   2041 	}
   2042 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_status_dmamap, false);
   2043 	virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, true);
   2044 
   2045 	/* wait for done */
   2046 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2047 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != DONE)
   2048 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2049 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2050 	/* already dequeueued */
   2051 
   2052 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, 0,
   2053 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   2054 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2055 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap, 0,
   2056 		    specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   2057 	}
   2058 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap, 0,
   2059 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   2060 
   2061 	if (ctrlq->ctrlq_status->ack == VIRTIO_NET_OK)
   2062 		r = 0;
   2063 	else {
   2064 		device_printf(sc->sc_dev, "failed setting rx mode\n");
   2065 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_failed.ev_count++;
   2066 		r = EIO;
   2067 	}
   2068 
   2069 	return r;
   2070 }
   2071 
   2072 static int
   2073 vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *sc, int cmd, bool onoff)
   2074 {
   2075 	struct virtio_net_ctrl_rx *rx = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx;
   2076 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2077 	int r;
   2078 
   2079 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2080 		return ENOTSUP;
   2081 
   2082 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2083 
   2084 	rx->onoff = onoff;
   2085 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx_dmamap;
   2086 	specs[0].buf = rx;
   2087 	specs[0].bufsize = sizeof(*rx);
   2088 
   2089 	r = vioif_ctrl_send_command(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX, cmd,
   2090 	    specs, __arraycount(specs));
   2091 
   2092 	vioif_ctrl_release(sc);
   2093 	return r;
   2094 }
   2095 
   2096 static int
   2097 vioif_set_promisc(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   2098 {
   2099 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC, onoff);
   2100 }
   2101 
   2102 static int
   2103 vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   2104 {
   2105 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI, onoff);
   2106 }
   2107 
   2108 /* issue VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET command and wait for completion */
   2109 static int
   2110 vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   2111 {
   2112 	/* filter already set in ctrlq->ctrlq_mac_tbl */
   2113 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2114 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl *mac_tbl_uc, *mac_tbl_mc;
   2115 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[2];
   2116 	int nspecs = __arraycount(specs);
   2117 	int r;
   2118 
   2119 	mac_tbl_uc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_uc;
   2120 	mac_tbl_mc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_mc;
   2121 
   2122 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2123 		return ENOTSUP;
   2124 
   2125 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2126 
   2127 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_uc_dmamap;
   2128 	specs[0].buf = mac_tbl_uc;
   2129 	specs[0].bufsize = sizeof(*mac_tbl_uc)
   2130 	    + (ETHER_ADDR_LEN * virtio_rw32(vsc, mac_tbl_uc->nentries));
   2131 
   2132 	specs[1].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_mc_dmamap;
   2133 	specs[1].buf = mac_tbl_mc;
   2134 	specs[1].bufsize = sizeof(*mac_tbl_mc)
   2135 	    + (ETHER_ADDR_LEN * virtio_rw32(vsc, mac_tbl_mc->nentries));
   2136 
   2137 	r = vioif_ctrl_load_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   2138 	if (r != 0)
   2139 		goto out;
   2140 
   2141 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2142 	    VIRTIO_NET_CTRL_MAC, VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET,
   2143 	    specs, nspecs);
   2144 
   2145 	vioif_ctrl_unload_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   2146 
   2147 out:
   2148 	vioif_ctrl_release(sc);
   2149 
   2150 	return r;
   2151 }
   2152 
   2153 static int
   2154 vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *sc, int nvq_pairs)
   2155 {
   2156 	struct virtio_net_ctrl_mq *mq = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq;
   2157 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2158 	int r;
   2159 
   2160 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2161 		return ENOTSUP;
   2162 
   2163 	if (nvq_pairs <= 1)
   2164 		return EINVAL;
   2165 
   2166 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2167 
   2168 	mq->virtqueue_pairs = virtio_rw16(sc->sc_virtio, nvq_pairs);
   2169 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq_dmamap;
   2170 	specs[0].buf = mq;
   2171 	specs[0].bufsize = sizeof(*mq);
   2172 
   2173 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2174 	    VIRTIO_NET_CTRL_MQ, VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET,
   2175 	    specs, __arraycount(specs));
   2176 
   2177 	vioif_ctrl_release(sc);
   2178 
   2179 	return r;
   2180 }
   2181 
   2182 /* ctrl vq interrupt; wake up the command issuer */
   2183 static int
   2184 vioif_ctrl_intr(void *arg)
   2185 {
   2186 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = arg;
   2187 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   2188 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   2189 	int r, slot;
   2190 
   2191 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   2192 		return 0;
   2193 
   2194 	r = virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, NULL);
   2195 	if (r == ENOENT)
   2196 		return 0;
   2197 	virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   2198 
   2199 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2200 	ctrlq->ctrlq_inuse = DONE;
   2201 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   2202 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2203 
   2204 	return 1;
   2205 }
   2206 
   2207 /*
   2208  * If IFF_PROMISC requested,  set promiscuous
   2209  * If multicast filter small enough (<=MAXENTRIES) set rx filter
   2210  * If large multicast filter exist use ALLMULTI
   2211  */
   2212 /*
   2213  * If setting rx filter fails fall back to ALLMULTI
   2214  * If ALLMULTI fails fall back to PROMISC
   2215  */
   2216 static int
   2217 vioif_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   2218 {
   2219 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2220 	struct ethercom *ec = &sc->sc_ethercom;
   2221 	struct ifnet *ifp = &ec->ec_if;
   2222 	struct ether_multi *enm;
   2223 	struct ether_multistep step;
   2224 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   2225 	int nentries;
   2226 	int promisc = 0, allmulti = 0, rxfilter = 0;
   2227 	int r;
   2228 
   2229 	if (!sc->sc_has_ctrl) {	/* no ctrl vq; always promisc */
   2230 		ifp->if_flags |= IFF_PROMISC;
   2231 		return 0;
   2232 	}
   2233 
   2234 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC) {
   2235 		promisc = 1;
   2236 		goto set;
   2237 	}
   2238 
   2239 	nentries = -1;
   2240 	ETHER_LOCK(ec);
   2241 	ETHER_FIRST_MULTI(step, ec, enm);
   2242 	while (nentries++, enm != NULL) {
   2243 		if (nentries >= VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES) {
   2244 			allmulti = 1;
   2245 			goto set_unlock;
   2246 		}
   2247 		if (memcmp(enm->enm_addrlo, enm->enm_addrhi, ETHER_ADDR_LEN)) {
   2248 			allmulti = 1;
   2249 			goto set_unlock;
   2250 		}
   2251 		memcpy(ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->macs[nentries],
   2252 		    enm->enm_addrlo, ETHER_ADDR_LEN);
   2253 		ETHER_NEXT_MULTI(step, enm);
   2254 	}
   2255 	rxfilter = 1;
   2256 
   2257 set_unlock:
   2258 	ETHER_UNLOCK(ec);
   2259 
   2260 set:
   2261 	if (rxfilter) {
   2262 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = virtio_rw32(vsc, 0);
   2263 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = virtio_rw32(vsc, nentries);
   2264 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   2265 		if (r != 0) {
   2266 			rxfilter = 0;
   2267 			allmulti = 1; /* fallback */
   2268 		}
   2269 	} else {
   2270 		/* remove rx filter */
   2271 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = virtio_rw32(vsc, 0);
   2272 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = virtio_rw32(vsc, 0);
   2273 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   2274 		/* what to do on failure? */
   2275 	}
   2276 	if (allmulti) {
   2277 		r = vioif_set_allmulti(sc, true);
   2278 		if (r != 0) {
   2279 			allmulti = 0;
   2280 			promisc = 1; /* fallback */
   2281 		}
   2282 	} else {
   2283 		r = vioif_set_allmulti(sc, false);
   2284 		/* what to do on failure? */
   2285 	}
   2286 	if (promisc) {
   2287 		r = vioif_set_promisc(sc, true);
   2288 	} else {
   2289 		r = vioif_set_promisc(sc, false);
   2290 	}
   2291 
   2292 	return r;
   2293 }
   2294 
   2295 static bool
   2296 vioif_is_link_up(struct vioif_softc *sc)
   2297 {
   2298 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2299 	uint16_t status;
   2300 
   2301 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_NET_F_STATUS)
   2302 		status = virtio_read_device_config_2(vsc,
   2303 		    VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS);
   2304 	else
   2305 		status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
   2306 
   2307 	return ((status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) != 0);
   2308 }
   2309 
   2310 /* change link status */
   2311 static void
   2312 vioif_update_link_status(struct vioif_softc *sc)
   2313 {
   2314 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2315 	struct vioif_txqueue *txq;
   2316 	bool active, changed;
   2317 	int link, i;
   2318 
   2319 	mutex_enter(&sc->sc_lock);
   2320 
   2321 	active = vioif_is_link_up(sc);
   2322 	changed = false;
   2323 
   2324 	if (active) {
   2325 		if (!sc->sc_link_active)
   2326 			changed = true;
   2327 
   2328 		link = LINK_STATE_UP;
   2329 		sc->sc_link_active = true;
   2330 	} else {
   2331 		if (sc->sc_link_active)
   2332 			changed = true;
   2333 
   2334 		link = LINK_STATE_DOWN;
   2335 		sc->sc_link_active = false;
   2336 	}
   2337 
   2338 	if (changed) {
   2339 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   2340 			txq = &sc->sc_txq[i];
   2341 
   2342 			mutex_enter(txq->txq_lock);
   2343 			txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
   2344 			mutex_exit(txq->txq_lock);
   2345 		}
   2346 
   2347 		if_link_state_change(ifp, link);
   2348 	}
   2349 
   2350 	mutex_exit(&sc->sc_lock);
   2351 }
   2352 
   2353 static int
   2354 vioif_config_change(struct virtio_softc *vsc)
   2355 {
   2356 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   2357 
   2358 	softint_schedule(sc->sc_ctl_softint);
   2359 	return 0;
   2360 }
   2361 
   2362 static void
   2363 vioif_ctl_softint(void *arg)
   2364 {
   2365 	struct vioif_softc *sc = arg;
   2366 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2367 
   2368 	vioif_update_link_status(sc);
   2369 	vioif_start(ifp);
   2370 }
   2371 
   2372 static struct workqueue *
   2373 vioif_workq_create(const char *name, pri_t prio, int ipl, int flags)
   2374 {
   2375 	struct workqueue *wq;
   2376 	int error;
   2377 
   2378 	error = workqueue_create(&wq, name, vioif_workq_work, NULL,
   2379 	    prio, ipl, flags);
   2380 
   2381 	if (error)
   2382 		return NULL;
   2383 
   2384 	return wq;
   2385 }
   2386 
   2387 static void
   2388 vioif_workq_destroy(struct workqueue *wq)
   2389 {
   2390 
   2391 	workqueue_destroy(wq);
   2392 }
   2393 
   2394 static void
   2395 vioif_workq_work(struct work *wk, void *context)
   2396 {
   2397 	struct vioif_work *work;
   2398 
   2399 	work = container_of(wk, struct vioif_work, cookie);
   2400 
   2401 	atomic_store_relaxed(&work->added, 0);
   2402 	work->func(work->arg);
   2403 }
   2404 
   2405 static void
   2406 vioif_work_set(struct vioif_work *work, void (*func)(void *), void *arg)
   2407 {
   2408 
   2409 	memset(work, 0, sizeof(*work));
   2410 	work->func = func;
   2411 	work->arg = arg;
   2412 }
   2413 
   2414 static void
   2415 vioif_work_add(struct workqueue *wq, struct vioif_work *work)
   2416 {
   2417 
   2418 	if (atomic_load_relaxed(&work->added) != 0)
   2419 		return;
   2420 
   2421 	atomic_store_relaxed(&work->added, 1);
   2422 	kpreempt_disable();
   2423 	workqueue_enqueue(wq, &work->cookie, NULL);
   2424 	kpreempt_enable();
   2425 }
   2426 
   2427 static void
   2428 vioif_work_wait(struct workqueue *wq, struct vioif_work *work)
   2429 {
   2430 
   2431 	workqueue_wait(wq, &work->cookie);
   2432 }
   2433 
   2434 static int
   2435 vioif_setup_sysctl(struct vioif_softc *sc)
   2436 {
   2437 	const char *devname;
   2438 	struct sysctllog **log;
   2439 	const struct sysctlnode *rnode, *rxnode, *txnode;
   2440 	int error;
   2441 
   2442 	log = &sc->sc_sysctllog;
   2443 	devname = device_xname(sc->sc_dev);
   2444 
   2445 	error = sysctl_createv(log, 0, NULL, &rnode,
   2446 	    0, CTLTYPE_NODE, devname,
   2447 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings"),
   2448 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_HW, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2449 	if (error)
   2450 		goto out;
   2451 
   2452 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, NULL,
   2453 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_BOOL, "txrx_workqueue",
   2454 	    SYSCTL_DESCR("Use workqueue for packet processing"),
   2455 	    NULL, 0, &sc->sc_txrx_workqueue_sysctl, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2456 	if (error)
   2457 		goto out;
   2458 
   2459 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, &rxnode,
   2460 	    0, CTLTYPE_NODE, "rx",
   2461 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings for Rx"),
   2462 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2463 	if (error)
   2464 		goto out;
   2465 
   2466 	error = sysctl_createv(log, 0, &rxnode, NULL,
   2467 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "intr_process_limit",
   2468 	    SYSCTL_DESCR("max number of Rx packets to process for interrupt processing"),
   2469 	    NULL, 0, &sc->sc_rx_intr_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2470 	if (error)
   2471 		goto out;
   2472 
   2473 	error = sysctl_createv(log, 0, &rxnode, NULL,
   2474 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "process_limit",
   2475 	    SYSCTL_DESCR("max number of Rx packets to process for deferred processing"),
   2476 	    NULL, 0, &sc->sc_rx_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2477 	if (error)
   2478 		goto out;
   2479 
   2480 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, &txnode,
   2481 	    0, CTLTYPE_NODE, "tx",
   2482 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings for Tx"),
   2483 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2484 	if (error)
   2485 		goto out;
   2486 
   2487 	error = sysctl_createv(log, 0, &txnode, NULL,
   2488 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "intr_process_limit",
   2489 	    SYSCTL_DESCR("max number of Tx packets to process for interrupt processing"),
   2490 	    NULL, 0, &sc->sc_tx_intr_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2491 	if (error)
   2492 		goto out;
   2493 
   2494 	error = sysctl_createv(log, 0, &txnode, NULL,
   2495 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "process_limit",
   2496 	    SYSCTL_DESCR("max number of Tx packets to process for deferred processing"),
   2497 	    NULL, 0, &sc->sc_tx_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2498 
   2499 out:
   2500 	if (error)
   2501 		sysctl_teardown(log);
   2502 
   2503 	return error;
   2504 }
   2505 
   2506 static void
   2507 vioif_setup_stats(struct vioif_softc *sc)
   2508 {
   2509 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   2510 	struct vioif_txqueue *txq;
   2511 	int i;
   2512 
   2513 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
   2514 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   2515 		txq = &sc->sc_txq[i];
   2516 
   2517 		snprintf(txq->txq_evgroup, sizeof(txq->txq_evgroup), "%s-TX%d",
   2518 		    device_xname(sc->sc_dev), i);
   2519 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_defrag_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2520 		    NULL, txq->txq_evgroup, "tx m_defrag() failed");
   2521 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_mbuf_load_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2522 		    NULL, txq->txq_evgroup, "tx dmamap load failed");
   2523 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_enqueue_reserve_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2524 		    NULL, txq->txq_evgroup, "virtio_enqueue_reserve failed");
   2525 
   2526 		snprintf(rxq->rxq_evgroup, sizeof(rxq->rxq_evgroup), "%s-RX%d",
   2527 		    device_xname(sc->sc_dev), i);
   2528 		evcnt_attach_dynamic(&rxq->rxq_mbuf_add_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2529 		    NULL, rxq->rxq_evgroup, "rx mbuf allocation failed");
   2530 	}
   2531 
   2532 	evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_load_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2533 	    NULL, device_xname(sc->sc_dev), "control command dmamap load failed");
   2534 	evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2535 	    NULL, device_xname(sc->sc_dev), "control command failed");
   2536 }
   2537 
   2538 MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, if_vioif, "virtio");
   2539 
   2540 #ifdef _MODULE
   2541 #include "ioconf.c"
   2542 #endif
   2543 
   2544 static int
   2545 if_vioif_modcmd(modcmd_t cmd, void *opaque)
   2546 {
   2547 	int error = 0;
   2548 
   2549 #ifdef _MODULE
   2550 	switch (cmd) {
   2551 	case MODULE_CMD_INIT:
   2552 		error = config_init_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2553 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2554 		break;
   2555 	case MODULE_CMD_FINI:
   2556 		error = config_fini_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2557 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2558 		break;
   2559 	default:
   2560 		error = ENOTTY;
   2561 		break;
   2562 	}
   2563 #endif
   2564 
   2565 	return error;
   2566 }
   2567