Home | History | Annotate | Line # | Download | only in pci
if_vioif.c revision 1.74
      1 /*	$NetBSD: if_vioif.c,v 1.74 2022/03/24 07:57:10 yamaguchi 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 1.74 2022/03/24 07:57:10 yamaguchi 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/syslog.h>
     50 #include <sys/cpu.h>
     51 #include <sys/module.h>
     52 #include <sys/pcq.h>
     53 #include <sys/workqueue.h>
     54 
     55 #include <dev/pci/virtioreg.h>
     56 #include <dev/pci/virtiovar.h>
     57 
     58 #include <net/if.h>
     59 #include <net/if_dl.h>
     60 #include <net/if_media.h>
     61 #include <net/if_ether.h>
     62 
     63 #include <net/bpf.h>
     64 
     65 #include "ioconf.h"
     66 
     67 #ifdef NET_MPSAFE
     68 #define VIOIF_MPSAFE	1
     69 #define VIOIF_MULTIQ	1
     70 #endif
     71 
     72 /*
     73  * if_vioifreg.h:
     74  */
     75 /* Configuration registers */
     76 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAC		 0 /* 8bit x 6byte */
     77 #define VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS	 6 /* 16bit */
     78 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS	 8 /* 16bit */
     79 #define VIRTIO_NET_CONFIG_MTU		10 /* 16bit */
     80 
     81 /* Feature bits */
     82 #define VIRTIO_NET_F_CSUM		__BIT(0)
     83 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM		__BIT(1)
     84 #define VIRTIO_NET_F_MAC		__BIT(5)
     85 #define VIRTIO_NET_F_GSO		__BIT(6)
     86 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4		__BIT(7)
     87 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6		__BIT(8)
     88 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN		__BIT(9)
     89 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO		__BIT(10)
     90 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4		__BIT(11)
     91 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6		__BIT(12)
     92 #define VIRTIO_NET_F_HOST_ECN		__BIT(13)
     93 #define VIRTIO_NET_F_HOST_UFO		__BIT(14)
     94 #define VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF		__BIT(15)
     95 #define VIRTIO_NET_F_STATUS		__BIT(16)
     96 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ		__BIT(17)
     97 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX		__BIT(18)
     98 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN		__BIT(19)
     99 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX_EXTRA	__BIT(20)
    100 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ANNOUNCE	__BIT(21)
    101 #define VIRTIO_NET_F_MQ			__BIT(22)
    102 
    103 #define VIRTIO_NET_FLAG_BITS \
    104 	VIRTIO_COMMON_FLAG_BITS \
    105 	"\x17""MQ" \
    106 	"\x16""GUEST_ANNOUNCE" \
    107 	"\x15""CTRL_RX_EXTRA" \
    108 	"\x14""CTRL_VLAN" \
    109 	"\x13""CTRL_RX" \
    110 	"\x12""CTRL_VQ" \
    111 	"\x11""STATUS" \
    112 	"\x10""MRG_RXBUF" \
    113 	"\x0f""HOST_UFO" \
    114 	"\x0e""HOST_ECN" \
    115 	"\x0d""HOST_TSO6" \
    116 	"\x0c""HOST_TSO4" \
    117 	"\x0b""GUEST_UFO" \
    118 	"\x0a""GUEST_ECN" \
    119 	"\x09""GUEST_TSO6" \
    120 	"\x08""GUEST_TSO4" \
    121 	"\x07""GSO" \
    122 	"\x06""MAC" \
    123 	"\x02""GUEST_CSUM" \
    124 	"\x01""CSUM"
    125 
    126 /* Status */
    127 #define VIRTIO_NET_S_LINK_UP	1
    128 
    129 /* Packet header structure */
    130 struct virtio_net_hdr {
    131 	uint8_t		flags;
    132 	uint8_t		gso_type;
    133 	uint16_t	hdr_len;
    134 	uint16_t	gso_size;
    135 	uint16_t	csum_start;
    136 	uint16_t	csum_offset;
    137 
    138 	uint16_t	num_buffers; /* VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF enabled or v1 */
    139 } __packed;
    140 
    141 #define VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM	1 /* flags */
    142 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE		0 /* gso_type */
    143 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4	1 /* gso_type */
    144 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP		3 /* gso_type */
    145 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6	4 /* gso_type */
    146 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN		0x80 /* gso_type, |'ed */
    147 
    148 #define VIRTIO_NET_MAX_GSO_LEN		(65536+ETHER_HDR_LEN)
    149 
    150 /* Control virtqueue */
    151 struct virtio_net_ctrl_cmd {
    152 	uint8_t	class;
    153 	uint8_t	command;
    154 } __packed;
    155 #define VIRTIO_NET_CTRL_RX		0
    156 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC	0
    157 # define VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI	1
    158 
    159 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC		1
    160 # define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET	0
    161 # define  VIRTIO_NET_CTRL_MAC_ADDR_SET	1
    162 
    163 #define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN		2
    164 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_ADD	0
    165 # define VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_DEL	1
    166 
    167 #define VIRTIO_NET_CTRL_MQ			4
    168 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET	0
    169 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MIN	1
    170 # define VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX	0x8000
    171 
    172 struct virtio_net_ctrl_status {
    173 	uint8_t	ack;
    174 } __packed;
    175 #define VIRTIO_NET_OK			0
    176 #define VIRTIO_NET_ERR			1
    177 
    178 struct virtio_net_ctrl_rx {
    179 	uint8_t	onoff;
    180 } __packed;
    181 
    182 struct virtio_net_ctrl_mac_tbl {
    183 	uint32_t nentries;
    184 	uint8_t macs[][ETHER_ADDR_LEN];
    185 } __packed;
    186 
    187 struct virtio_net_ctrl_mac_addr {
    188 	uint8_t mac[ETHER_ADDR_LEN];
    189 } __packed;
    190 
    191 struct virtio_net_ctrl_vlan {
    192 	uint16_t id;
    193 } __packed;
    194 
    195 struct virtio_net_ctrl_mq {
    196 	uint16_t virtqueue_pairs;
    197 } __packed;
    198 
    199 /*
    200  * if_vioifvar.h:
    201  */
    202 
    203 /*
    204  * Locking notes:
    205  * + a field in vioif_txqueue is protected by txq_lock (a spin mutex), and
    206  *   a field in vioif_rxqueue is protected by rxq_lock (a spin mutex).
    207  *      - more than one lock cannot be held at onece
    208  * + ctrlq_inuse is protected by ctrlq_wait_lock.
    209  *      - other fields in vioif_ctrlqueue are protected by ctrlq_inuse
    210  *      - txq_lock or rxq_lock cannot be held along with ctrlq_wait_lock
    211  * + fields in vioif_softc except queues are protected by
    212  *   sc->sc_lock(an adaptive mutex)
    213  *      - the lock is held before acquisition of other locks
    214  */
    215 
    216 struct vioif_ctrl_cmdspec {
    217 	bus_dmamap_t	dmamap;
    218 	void		*buf;
    219 	bus_size_t	bufsize;
    220 };
    221 
    222 struct vioif_work {
    223 	struct work	 cookie;
    224 	void		(*func)(void *);
    225 	void		*arg;
    226 	unsigned int	 added;
    227 };
    228 
    229 struct vioif_txqueue {
    230 	kmutex_t		*txq_lock;	/* lock for tx operations */
    231 
    232 	struct virtqueue	*txq_vq;
    233 	bool			txq_stopping;
    234 	bool			txq_link_active;
    235 	pcq_t			*txq_intrq;
    236 
    237 	struct virtio_net_hdr	*txq_hdrs;
    238 	bus_dmamap_t		*txq_hdr_dmamaps;
    239 
    240 	struct mbuf		**txq_mbufs;
    241 	bus_dmamap_t		*txq_dmamaps;
    242 
    243 	void			*txq_deferred_transmit;
    244 	void			*txq_handle_si;
    245 	struct vioif_work	 txq_work;
    246 	bool			 txq_workqueue;
    247 	bool			 txq_active;
    248 
    249 	char			 txq_evgroup[16];
    250 	struct evcnt		 txq_defrag_failed;
    251 	struct evcnt		 txq_mbuf_load_failed;
    252 	struct evcnt		 txq_enqueue_reserve_failed;
    253 };
    254 
    255 struct vioif_rxqueue {
    256 	kmutex_t		*rxq_lock;	/* lock for rx operations */
    257 
    258 	struct virtqueue	*rxq_vq;
    259 	bool			rxq_stopping;
    260 
    261 	struct virtio_net_hdr	*rxq_hdrs;
    262 	bus_dmamap_t		*rxq_hdr_dmamaps;
    263 
    264 	struct mbuf		**rxq_mbufs;
    265 	bus_dmamap_t		*rxq_dmamaps;
    266 
    267 	void			*rxq_handle_si;
    268 	struct vioif_work	 rxq_work;
    269 	bool			 rxq_workqueue;
    270 	bool			 rxq_active;
    271 
    272 	char			 rxq_evgroup[16];
    273 	struct evcnt		 rxq_mbuf_add_failed;
    274 };
    275 
    276 struct vioif_ctrlqueue {
    277 	struct virtqueue		*ctrlq_vq;
    278 	enum {
    279 		FREE, INUSE, DONE
    280 	}				ctrlq_inuse;
    281 	kcondvar_t			ctrlq_wait;
    282 	kmutex_t			ctrlq_wait_lock;
    283 	struct lwp			*ctrlq_owner;
    284 
    285 	struct virtio_net_ctrl_cmd	*ctrlq_cmd;
    286 	struct virtio_net_ctrl_status	*ctrlq_status;
    287 	struct virtio_net_ctrl_rx	*ctrlq_rx;
    288 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_uc;
    289 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl	*ctrlq_mac_tbl_mc;
    290 	struct virtio_net_ctrl_mac_addr	*ctrlq_mac_addr;
    291 	struct virtio_net_ctrl_mq	*ctrlq_mq;
    292 
    293 	bus_dmamap_t			ctrlq_cmd_dmamap;
    294 	bus_dmamap_t			ctrlq_status_dmamap;
    295 	bus_dmamap_t			ctrlq_rx_dmamap;
    296 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_uc_dmamap;
    297 	bus_dmamap_t			ctrlq_tbl_mc_dmamap;
    298 	bus_dmamap_t			ctrlq_mac_addr_dmamap;
    299 	bus_dmamap_t			ctrlq_mq_dmamap;
    300 
    301 	struct evcnt			ctrlq_cmd_load_failed;
    302 	struct evcnt			ctrlq_cmd_failed;
    303 };
    304 
    305 struct vioif_softc {
    306 	device_t		sc_dev;
    307 	kmutex_t		sc_lock;
    308 	struct sysctllog	*sc_sysctllog;
    309 
    310 	struct virtio_softc	*sc_virtio;
    311 	struct virtqueue	*sc_vqs;
    312 	u_int			 sc_hdr_size;
    313 
    314 	int			sc_max_nvq_pairs;
    315 	int			sc_req_nvq_pairs;
    316 	int			sc_act_nvq_pairs;
    317 
    318 	uint8_t			sc_mac[ETHER_ADDR_LEN];
    319 	struct ethercom		sc_ethercom;
    320 	short			sc_deferred_init_done;
    321 	bool			sc_link_active;
    322 
    323 	struct vioif_txqueue	*sc_txq;
    324 	struct vioif_rxqueue	*sc_rxq;
    325 
    326 	bool			sc_has_ctrl;
    327 	struct vioif_ctrlqueue	sc_ctrlq;
    328 
    329 	bus_dma_segment_t	sc_hdr_segs[1];
    330 	void			*sc_dmamem;
    331 	void			*sc_kmem;
    332 
    333 	void			*sc_ctl_softint;
    334 
    335 	struct workqueue	*sc_txrx_workqueue;
    336 	bool			 sc_txrx_workqueue_sysctl;
    337 	u_int			 sc_tx_intr_process_limit;
    338 	u_int			 sc_tx_process_limit;
    339 	u_int			 sc_rx_intr_process_limit;
    340 	u_int			 sc_rx_process_limit;
    341 };
    342 #define VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS		(16) /* XXX */
    343 #define VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES	(64) /* XXX */
    344 
    345 #define VIOIF_TX_INTR_PROCESS_LIMIT	256
    346 #define VIOIF_TX_PROCESS_LIMIT		256
    347 #define VIOIF_RX_INTR_PROCESS_LIMIT	0U
    348 #define VIOIF_RX_PROCESS_LIMIT		256
    349 
    350 #define VIOIF_WORKQUEUE_PRI		PRI_SOFTNET
    351 
    352 /* cfattach interface functions */
    353 static int	vioif_match(device_t, cfdata_t, void *);
    354 static void	vioif_attach(device_t, device_t, void *);
    355 static void	vioif_deferred_init(device_t);
    356 static int	vioif_finalize_teardown(device_t);
    357 
    358 /* ifnet interface functions */
    359 static int	vioif_init(struct ifnet *);
    360 static void	vioif_stop(struct ifnet *, int);
    361 static void	vioif_start(struct ifnet *);
    362 static void	vioif_start_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    363 static int	vioif_transmit(struct ifnet *, struct mbuf *);
    364 static void	vioif_transmit_locked(struct ifnet *, struct vioif_txqueue *);
    365 static int	vioif_ioctl(struct ifnet *, u_long, void *);
    366 static void	vioif_watchdog(struct ifnet *);
    367 
    368 /* rx */
    369 static int	vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    370 static void	vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *, int);
    371 static void	vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_softc *,
    372 		    struct vioif_rxqueue *);
    373 static void	vioif_rx_queue_clear(struct vioif_rxqueue *);
    374 static bool	vioif_rx_deq_locked(struct vioif_softc *, struct virtio_softc *,
    375 		    struct vioif_rxqueue *, u_int);
    376 static int	vioif_rx_intr(void *);
    377 static void	vioif_rx_handle(void *);
    378 static void	vioif_rx_sched_handle(struct vioif_softc *,
    379 		    struct vioif_rxqueue *);
    380 static void	vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *);
    381 
    382 /* tx */
    383 static int	vioif_tx_intr(void *);
    384 static void	vioif_tx_handle(void *);
    385 static void	vioif_tx_sched_handle(struct vioif_softc *,
    386 		    struct vioif_txqueue *);
    387 static void	vioif_tx_queue_clear(struct vioif_txqueue *);
    388 static bool	vioif_tx_deq_locked(struct vioif_softc *, struct virtio_softc *,
    389 		    struct vioif_txqueue *, u_int);
    390 static void	vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *);
    391 static void	vioif_deferred_transmit(void *);
    392 
    393 /* workqueue */
    394 static struct workqueue*
    395 		vioif_workq_create(const char *, pri_t, int, int);
    396 static void	vioif_workq_destroy(struct workqueue *);
    397 static void	vioif_workq_work(struct work *, void *);
    398 static void	vioif_work_set(struct vioif_work *, void(*)(void *), void *);
    399 static void	vioif_work_add(struct workqueue *, struct vioif_work *);
    400 static void	vioif_work_wait(struct workqueue *, struct vioif_work *);
    401 
    402 /* other control */
    403 static bool	vioif_is_link_up(struct vioif_softc *);
    404 static void	vioif_update_link_status(struct vioif_softc *);
    405 static int	vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *, int, bool);
    406 static int	vioif_set_promisc(struct vioif_softc *, bool);
    407 static int	vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *, bool);
    408 static int	vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *);
    409 static int	vioif_rx_filter(struct vioif_softc *);
    410 static int	vioif_set_mac_addr(struct vioif_softc *);
    411 static int	vioif_ctrl_intr(void *);
    412 static int	vioif_config_change(struct virtio_softc *);
    413 static void	vioif_ctl_softint(void *);
    414 static int	vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *, int);
    415 static void	vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    416 static void	vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *);
    417 static int	vioif_setup_sysctl(struct vioif_softc *);
    418 static void	vioif_setup_stats(struct vioif_softc *);
    419 
    420 CFATTACH_DECL_NEW(vioif, sizeof(struct vioif_softc),
    421 		  vioif_match, vioif_attach, NULL, NULL);
    422 
    423 static int
    424 vioif_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
    425 {
    426 	struct virtio_attach_args *va = aux;
    427 
    428 	if (va->sc_childdevid == VIRTIO_DEVICE_ID_NETWORK)
    429 		return 1;
    430 
    431 	return 0;
    432 }
    433 
    434 static int
    435 vioif_dmamap_create(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map,
    436     bus_size_t size, int nsegs, const char *usage)
    437 {
    438 	int r;
    439 
    440 	r = bus_dmamap_create(virtio_dmat(sc->sc_virtio), size,
    441 	    nsegs, size, 0, BUS_DMA_NOWAIT | BUS_DMA_ALLOCNOW, map);
    442 
    443 	if (r != 0) {
    444 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "%s dmamap creation failed, "
    445 		    "error code %d\n", usage, r);
    446 	}
    447 
    448 	return r;
    449 }
    450 
    451 static void
    452 vioif_dmamap_destroy(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map)
    453 {
    454 
    455 	if (*map) {
    456 		bus_dmamap_destroy(virtio_dmat(sc->sc_virtio), *map);
    457 		*map = NULL;
    458 	}
    459 }
    460 
    461 static int
    462 vioif_dmamap_create_load(struct vioif_softc *sc, bus_dmamap_t *map,
    463     void *buf, bus_size_t size, int nsegs, int rw, const char *usage)
    464 {
    465 	int r;
    466 
    467 	r = vioif_dmamap_create(sc, map, size, nsegs, usage);
    468 	if (r != 0)
    469 		return 1;
    470 
    471 	r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(sc->sc_virtio), *map, buf,
    472 	    size, NULL, rw | BUS_DMA_NOWAIT);
    473 	if (r != 0) {
    474 		vioif_dmamap_destroy(sc, map);
    475 		aprint_error_dev(sc->sc_dev, "%s dmamap load failed. "
    476 		    "error code %d\n", usage, r);
    477 	}
    478 
    479 	return r;
    480 }
    481 
    482 static void *
    483 vioif_assign_mem(intptr_t *p, size_t size)
    484 {
    485 	intptr_t rv;
    486 
    487 	rv = *p;
    488 	*p += size;
    489 
    490 	return (void *)rv;
    491 }
    492 
    493 static void
    494 vioif_alloc_queues(struct vioif_softc *sc)
    495 {
    496 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    497 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    498 	int i;
    499 
    500 	KASSERT(nvq_pairs <= VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX);
    501 
    502 	sc->sc_rxq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs,
    503 	    KM_SLEEP);
    504 	sc->sc_txq = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs,
    505 	    KM_SLEEP);
    506 
    507 	if (sc->sc_has_ctrl)
    508 		nvqs++;
    509 
    510 	sc->sc_vqs = kmem_zalloc(sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs, KM_SLEEP);
    511 	nvqs = 0;
    512 	for (i = 0; i < nvq_pairs; i++) {
    513 		sc->sc_rxq[i].rxq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    514 		sc->sc_txq[i].txq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    515 	}
    516 
    517 	if (sc->sc_has_ctrl)
    518 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq = &sc->sc_vqs[nvqs++];
    519 }
    520 
    521 static void
    522 vioif_free_queues(struct vioif_softc *sc)
    523 {
    524 	int nvq_pairs = sc->sc_max_nvq_pairs;
    525 	int nvqs = nvq_pairs * 2;
    526 
    527 	if (sc->sc_ctrlq.ctrlq_vq)
    528 		nvqs++;
    529 
    530 	if (sc->sc_txq) {
    531 		kmem_free(sc->sc_txq, sizeof(sc->sc_txq[0]) * nvq_pairs);
    532 		sc->sc_txq = NULL;
    533 	}
    534 
    535 	if (sc->sc_rxq) {
    536 		kmem_free(sc->sc_rxq, sizeof(sc->sc_rxq[0]) * nvq_pairs);
    537 		sc->sc_rxq = NULL;
    538 	}
    539 
    540 	if (sc->sc_vqs) {
    541 		kmem_free(sc->sc_vqs, sizeof(sc->sc_vqs[0]) * nvqs);
    542 		sc->sc_vqs = NULL;
    543 	}
    544 }
    545 
    546 /* allocate memory */
    547 /*
    548  * dma memory is used for:
    549  *   rxq_hdrs[slot]:	 metadata array for received frames (READ)
    550  *   txq_hdrs[slot]:	 metadata array for frames to be sent (WRITE)
    551  *   ctrlq_cmd:		 command to be sent via ctrl vq (WRITE)
    552  *   ctrlq_status:	 return value for a command via ctrl vq (READ)
    553  *   ctrlq_rx:		 parameter for a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command
    554  *			 (WRITE)
    555  *   ctrlq_mac_tbl_uc:	 unicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    556  *			 class command (WRITE)
    557  *   ctrlq_mac_tbl_mc:	 multicast MAC address filter for a VIRTIO_NET_CTRL_MAC
    558  *			 class command (WRITE)
    559  * ctrlq_* structures are allocated only one each; they are protected by
    560  * ctrlq_inuse variable and ctrlq_wait condvar.
    561  */
    562 /*
    563  * dynamically allocated memory is used for:
    564  *   rxq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_rx_hdrs[slot]
    565  *   txq_hdr_dmamaps[slot]:	bus_dmamap_t array for sc_tx_hdrs[slot]
    566  *   rxq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for received payload
    567  *   txq_dmamaps[slot]:		bus_dmamap_t array for sent payload
    568  *   rxq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for received frames
    569  *   txq_mbufs[slot]:		mbuf pointer array for sent frames
    570  */
    571 static int
    572 vioif_alloc_mems(struct vioif_softc *sc)
    573 {
    574 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
    575 	struct vioif_txqueue *txq;
    576 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    577 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    578 	int allocsize, allocsize2, r, rsegs, i, qid;
    579 	void *vaddr;
    580 	intptr_t p;
    581 
    582 	allocsize = 0;
    583 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    584 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    585 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    586 
    587 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_hdr) *
    588 			(rxq->rxq_vq->vq_num + txq->txq_vq->vq_num);
    589 	}
    590 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    591 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd);
    592 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_status);
    593 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_rx);
    594 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    595 		    + ETHER_ADDR_LEN;
    596 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_tbl)
    597 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES;
    598 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mac_addr);
    599 		allocsize += sizeof(struct virtio_net_ctrl_mq);
    600 	}
    601 	r = bus_dmamem_alloc(virtio_dmat(vsc), allocsize, 0, 0,
    602 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, &rsegs, BUS_DMA_NOWAIT);
    603 	if (r != 0) {
    604 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    605 		    "DMA memory allocation failed, size %d, "
    606 		    "error code %d\n", allocsize, r);
    607 		goto err_none;
    608 	}
    609 	r = bus_dmamem_map(virtio_dmat(vsc),
    610 	    &sc->sc_hdr_segs[0], 1, allocsize, &vaddr, BUS_DMA_NOWAIT);
    611 	if (r != 0) {
    612 		aprint_error_dev(sc->sc_dev,
    613 		    "DMA memory map failed, error code %d\n", r);
    614 		goto err_dmamem_alloc;
    615 	}
    616 
    617 	memset(vaddr, 0, allocsize);
    618 	sc->sc_dmamem = vaddr;
    619 	p = (intptr_t) vaddr;
    620 
    621 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    622 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    623 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    624 
    625 		rxq->rxq_hdrs = vioif_assign_mem(&p,
    626 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * rxq->rxq_vq->vq_num);
    627 		txq->txq_hdrs = vioif_assign_mem(&p,
    628 		    sizeof(struct virtio_net_hdr) * txq->txq_vq->vq_num);
    629 	}
    630 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    631 		ctrlq->ctrlq_cmd = vioif_assign_mem(&p,
    632 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd));
    633 		ctrlq->ctrlq_status = vioif_assign_mem(&p,
    634 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_status));
    635 		ctrlq->ctrlq_rx = vioif_assign_mem(&p,
    636 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx));
    637 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc = vioif_assign_mem(&p,
    638 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc)
    639 		    + ETHER_ADDR_LEN);
    640 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc = vioif_assign_mem(&p,
    641 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    642 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES);
    643 		ctrlq->ctrlq_mac_addr = vioif_assign_mem(&p,
    644 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_addr));
    645 		ctrlq->ctrlq_mq = vioif_assign_mem(&p, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq));
    646 	}
    647 
    648 	allocsize2 = 0;
    649 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    650 		int rxqsize, txqsize;
    651 
    652 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    653 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    654 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    655 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    656 
    657 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize;
    658 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize;
    659 		allocsize2 += sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize;
    660 
    661 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize;
    662 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize;
    663 		allocsize2 += sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize;
    664 	}
    665 	vaddr = kmem_zalloc(allocsize2, KM_SLEEP);
    666 	sc->sc_kmem = vaddr;
    667 	p = (intptr_t) vaddr;
    668 
    669 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    670 		int rxqsize, txqsize;
    671 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    672 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    673 		rxqsize = rxq->rxq_vq->vq_num;
    674 		txqsize = txq->txq_vq->vq_num;
    675 
    676 		rxq->rxq_hdr_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    677 		    sizeof(rxq->rxq_hdr_dmamaps[0]) * rxqsize);
    678 		txq->txq_hdr_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    679 		    sizeof(txq->txq_hdr_dmamaps[0]) * txqsize);
    680 		rxq->rxq_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    681 		    sizeof(rxq->rxq_dmamaps[0]) * rxqsize);
    682 		txq->txq_dmamaps = vioif_assign_mem(&p,
    683 		    sizeof(txq->txq_dmamaps[0]) * txqsize);
    684 		rxq->rxq_mbufs = vioif_assign_mem(&p,
    685 		    sizeof(rxq->rxq_mbufs[0]) * rxqsize);
    686 		txq->txq_mbufs = vioif_assign_mem(&p,
    687 		    sizeof(txq->txq_mbufs[0]) * txqsize);
    688 	}
    689 
    690 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    691 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    692 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    693 
    694 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    695 			r = vioif_dmamap_create_load(sc, &rxq->rxq_hdr_dmamaps[i],
    696 			    &rxq->rxq_hdrs[i], sc->sc_hdr_size, 1,
    697 			    BUS_DMA_READ, "rx header");
    698 			if (r != 0)
    699 				goto err_reqs;
    700 
    701 			r = vioif_dmamap_create(sc, &rxq->rxq_dmamaps[i],
    702 			    MCLBYTES, 1, "rx payload");
    703 			if (r != 0)
    704 				goto err_reqs;
    705 		}
    706 
    707 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    708 			r = vioif_dmamap_create_load(sc, &txq->txq_hdr_dmamaps[i],
    709 			    &txq->txq_hdrs[i], sc->sc_hdr_size, 1,
    710 			    BUS_DMA_READ, "tx header");
    711 			if (r != 0)
    712 				goto err_reqs;
    713 
    714 			r = vioif_dmamap_create(sc, &txq->txq_dmamaps[i], ETHER_MAX_LEN,
    715 			    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS, "tx payload");
    716 			if (r != 0)
    717 				goto err_reqs;
    718 		}
    719 	}
    720 
    721 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    722 		/* control vq class & command */
    723 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
    724 		    ctrlq->ctrlq_cmd, sizeof(*ctrlq->ctrlq_cmd), 1,
    725 		    BUS_DMA_WRITE, "control command");
    726 		if (r != 0)
    727 			goto err_reqs;
    728 
    729 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
    730 		    ctrlq->ctrlq_status, sizeof(*ctrlq->ctrlq_status), 1,
    731 		    BUS_DMA_READ, "control status");
    732 		if (r != 0)
    733 			goto err_reqs;
    734 
    735 		/* control vq rx mode command parameter */
    736 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_rx_dmamap,
    737 		    ctrlq->ctrlq_rx, sizeof(*ctrlq->ctrlq_rx), 1,
    738 		    BUS_DMA_WRITE, "rx mode control command");
    739 		if (r != 0)
    740 			goto err_reqs;
    741 
    742 		/* multiqueue set command */
    743 		r = vioif_dmamap_create_load(sc, &ctrlq->ctrlq_mq_dmamap,
    744 		    ctrlq->ctrlq_mq, sizeof(*ctrlq->ctrlq_mq), 1,
    745 		    BUS_DMA_WRITE, "multiqueue set command");
    746 		if (r != 0)
    747 			goto err_reqs;
    748 
    749 		/* control vq MAC filter table for unicast */
    750 		/* do not load now since its length is variable */
    751 		r = vioif_dmamap_create(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap,
    752 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc)
    753 		    + ETHER_ADDR_LEN, 1,
    754 		    "unicast MAC address filter command");
    755 		if (r != 0)
    756 			goto err_reqs;
    757 
    758 		/* control vq MAC filter table for multicast */
    759 		r = vioif_dmamap_create(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap,
    760 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc)
    761 		    + ETHER_ADDR_LEN * VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES, 1,
    762 		    "multicast MAC address filter command");
    763 		if (r != 0)
    764 			goto err_reqs;
    765 
    766 		/* control vq MAC address set command */
    767 		r = vioif_dmamap_create_load(sc,
    768 		    &ctrlq->ctrlq_mac_addr_dmamap,
    769 		    ctrlq->ctrlq_mac_addr,
    770 		    sizeof(*ctrlq->ctrlq_mac_addr), 1,
    771 		    BUS_DMA_WRITE, "mac addr set command");
    772 		if (r != 0)
    773 			goto err_reqs;
    774 	}
    775 
    776 	return 0;
    777 
    778 err_reqs:
    779 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_mc_dmamap);
    780 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_tbl_uc_dmamap);
    781 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_rx_dmamap);
    782 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_status_dmamap);
    783 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap);
    784 	vioif_dmamap_destroy(sc, &ctrlq->ctrlq_mac_addr_dmamap);
    785 	for (qid = 0; qid < sc->sc_max_nvq_pairs; qid++) {
    786 		rxq = &sc->sc_rxq[qid];
    787 		txq = &sc->sc_txq[qid];
    788 
    789 		for (i = 0; i < txq->txq_vq->vq_num; i++) {
    790 			vioif_dmamap_destroy(sc, &txq->txq_dmamaps[i]);
    791 			vioif_dmamap_destroy(sc, &txq->txq_hdr_dmamaps[i]);
    792 		}
    793 		for (i = 0; i < rxq->rxq_vq->vq_num; i++) {
    794 			vioif_dmamap_destroy(sc, &rxq->rxq_dmamaps[i]);
    795 			vioif_dmamap_destroy(sc, &rxq->rxq_hdr_dmamaps[i]);
    796 		}
    797 	}
    798 	if (sc->sc_kmem) {
    799 		kmem_free(sc->sc_kmem, allocsize2);
    800 		sc->sc_kmem = NULL;
    801 	}
    802 	bus_dmamem_unmap(virtio_dmat(vsc), sc->sc_dmamem, allocsize);
    803 err_dmamem_alloc:
    804 	bus_dmamem_free(virtio_dmat(vsc), &sc->sc_hdr_segs[0], 1);
    805 err_none:
    806 	return -1;
    807 }
    808 
    809 static void
    810 vioif_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    811 {
    812 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
    813 	struct virtio_softc *vsc = device_private(parent);
    814 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
    815 	struct vioif_txqueue *txq;
    816 	struct vioif_rxqueue *rxq;
    817 	uint64_t features, req_features;
    818 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
    819 	u_int softint_flags;
    820 	int r, i, nvqs=0, req_flags;
    821 	char xnamebuf[MAXCOMLEN];
    822 
    823 	if (virtio_child(vsc) != NULL) {
    824 		aprint_normal(": child already attached for %s; "
    825 		    "something wrong...\n", device_xname(parent));
    826 		return;
    827 	}
    828 
    829 	sc->sc_dev = self;
    830 	sc->sc_virtio = vsc;
    831 	sc->sc_link_active = false;
    832 
    833 	sc->sc_max_nvq_pairs = 1;
    834 	sc->sc_req_nvq_pairs = 1;
    835 	sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
    836 	sc->sc_txrx_workqueue_sysctl = true;
    837 	sc->sc_tx_intr_process_limit = VIOIF_TX_INTR_PROCESS_LIMIT;
    838 	sc->sc_tx_process_limit = VIOIF_TX_PROCESS_LIMIT;
    839 	sc->sc_rx_intr_process_limit = VIOIF_RX_INTR_PROCESS_LIMIT;
    840 	sc->sc_rx_process_limit = VIOIF_RX_PROCESS_LIMIT;
    841 
    842 	mutex_init(&sc->sc_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
    843 
    844 	snprintf(xnamebuf, sizeof(xnamebuf), "%s_txrx", device_xname(self));
    845 	sc->sc_txrx_workqueue = vioif_workq_create(xnamebuf, VIOIF_WORKQUEUE_PRI,
    846 	    IPL_NET, WQ_PERCPU | WQ_MPSAFE);
    847 	if (sc->sc_txrx_workqueue == NULL)
    848 		goto err;
    849 
    850 	req_flags = 0;
    851 
    852 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    853 	req_flags |= VIRTIO_F_INTR_MPSAFE;
    854 #endif
    855 	req_flags |= VIRTIO_F_INTR_MSIX;
    856 
    857 	req_features =
    858 	    VIRTIO_NET_F_MAC | VIRTIO_NET_F_STATUS | VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ |
    859 	    VIRTIO_NET_F_CTRL_RX | VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY;
    860 	req_features |= VIRTIO_F_RING_EVENT_IDX;
    861 #ifdef VIOIF_MULTIQ
    862 	req_features |= VIRTIO_NET_F_MQ;
    863 #endif
    864 	virtio_child_attach_start(vsc, self, IPL_NET, NULL,
    865 	    vioif_config_change, virtio_vq_intrhand, req_flags,
    866 	    req_features, VIRTIO_NET_FLAG_BITS);
    867 
    868 	features = virtio_features(vsc);
    869 	if (features == 0)
    870 		goto err;
    871 
    872 	if (features & VIRTIO_NET_F_MAC) {
    873 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    874 			sc->sc_mac[i] = virtio_read_device_config_1(vsc,
    875 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i);
    876 		}
    877 	} else {
    878 		/* code stolen from sys/net/if_tap.c */
    879 		struct timeval tv;
    880 		uint32_t ui;
    881 		getmicrouptime(&tv);
    882 		ui = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0xffffff;
    883 		memcpy(sc->sc_mac+3, (uint8_t *)&ui, 3);
    884 		for (i = 0; i < __arraycount(sc->sc_mac); i++) {
    885 			virtio_write_device_config_1(vsc,
    886 			    VIRTIO_NET_CONFIG_MAC + i, sc->sc_mac[i]);
    887 		}
    888 	}
    889 
    890 	/* 'Ethernet' with capital follows other ethernet driver attachment */
    891 	aprint_normal_dev(self, "Ethernet address %s\n",
    892 	    ether_sprintf(sc->sc_mac));
    893 
    894 	if (features & (VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF | VIRTIO_F_VERSION_1)) {
    895 		sc->sc_hdr_size = sizeof(struct virtio_net_hdr);
    896 	} else {
    897 		sc->sc_hdr_size = offsetof(struct virtio_net_hdr, num_buffers);
    898 	}
    899 
    900 	if ((features & VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) &&
    901 	    (features & VIRTIO_NET_F_CTRL_RX)) {
    902 		sc->sc_has_ctrl = true;
    903 
    904 		cv_init(&ctrlq->ctrlq_wait, "ctrl_vq");
    905 		mutex_init(&ctrlq->ctrlq_wait_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    906 		ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
    907 	} else {
    908 		sc->sc_has_ctrl = false;
    909 	}
    910 
    911 	if (sc->sc_has_ctrl && (features & VIRTIO_NET_F_MQ)) {
    912 		sc->sc_max_nvq_pairs = virtio_read_device_config_2(vsc,
    913 		    VIRTIO_NET_CONFIG_MAX_VQ_PAIRS);
    914 
    915 		if (sc->sc_max_nvq_pairs > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX)
    916 			goto err;
    917 
    918 		/* Limit the number of queue pairs to use */
    919 		sc->sc_req_nvq_pairs = MIN(sc->sc_max_nvq_pairs, ncpu);
    920 	}
    921 
    922 	vioif_alloc_queues(sc);
    923 	virtio_child_attach_set_vqs(vsc, sc->sc_vqs, sc->sc_req_nvq_pairs);
    924 
    925 #ifdef VIOIF_MPSAFE
    926 	softint_flags = SOFTINT_NET | SOFTINT_MPSAFE;
    927 #else
    928 	softint_flags = SOFTINT_NET;
    929 #endif
    930 
    931 	/*
    932 	 * Allocating virtqueues
    933 	 */
    934 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
    935 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
    936 		txq = &sc->sc_txq[i];
    937 		char qname[32];
    938 
    939 		rxq->rxq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    940 
    941 		rxq->rxq_handle_si = softint_establish(softint_flags,
    942 		    vioif_rx_handle, rxq);
    943 		if (rxq->rxq_handle_si == NULL) {
    944 			aprint_error_dev(self, "cannot establish rx softint\n");
    945 			goto err;
    946 		}
    947 
    948 		snprintf(qname, sizeof(qname), "rx%d", i);
    949 		r = virtio_alloc_vq(vsc, rxq->rxq_vq, nvqs,
    950 		    MCLBYTES + sc->sc_hdr_size, 2, qname);
    951 		if (r != 0)
    952 			goto err;
    953 		nvqs++;
    954 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand = vioif_rx_intr;
    955 		rxq->rxq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)rxq;
    956 		rxq->rxq_stopping = true;
    957 		vioif_work_set(&rxq->rxq_work, vioif_rx_handle, rxq);
    958 
    959 		txq->txq_lock = mutex_obj_alloc(MUTEX_DEFAULT, IPL_NET);
    960 
    961 		txq->txq_deferred_transmit = softint_establish(softint_flags,
    962 		    vioif_deferred_transmit, txq);
    963 		if (txq->txq_deferred_transmit == NULL) {
    964 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    965 			goto err;
    966 		}
    967 		txq->txq_handle_si = softint_establish(softint_flags,
    968 		    vioif_tx_handle, txq);
    969 		if (txq->txq_handle_si == NULL) {
    970 			aprint_error_dev(self, "cannot establish tx softint\n");
    971 			goto err;
    972 		}
    973 
    974 		snprintf(qname, sizeof(qname), "tx%d", i);
    975 		r = virtio_alloc_vq(vsc, txq->txq_vq, nvqs,
    976 		    sc->sc_hdr_size + (ETHER_MAX_LEN - ETHER_HDR_LEN),
    977 		    VIRTIO_NET_TX_MAXNSEGS + 1, qname);
    978 		if (r != 0)
    979 			goto err;
    980 		nvqs++;
    981 		txq->txq_vq->vq_intrhand = vioif_tx_intr;
    982 		txq->txq_vq->vq_intrhand_arg = (void *)txq;
    983 		txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
    984 		txq->txq_stopping = false;
    985 		txq->txq_intrq = pcq_create(txq->txq_vq->vq_num, KM_SLEEP);
    986 		vioif_work_set(&txq->txq_work, vioif_tx_handle, txq);
    987 	}
    988 
    989 	if (sc->sc_has_ctrl) {
    990 		/*
    991 		 * Allocating a virtqueue for control channel
    992 		 */
    993 		r = virtio_alloc_vq(vsc, ctrlq->ctrlq_vq, nvqs,
    994 		    NBPG, 1, "control");
    995 		if (r != 0) {
    996 			aprint_error_dev(self, "failed to allocate "
    997 			    "a virtqueue for control channel, error code %d\n",
    998 			    r);
    999 
   1000 			sc->sc_has_ctrl = false;
   1001 			cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1002 			mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1003 		} else {
   1004 			nvqs++;
   1005 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand = vioif_ctrl_intr;
   1006 			ctrlq->ctrlq_vq->vq_intrhand_arg = (void *) ctrlq;
   1007 		}
   1008 	}
   1009 
   1010 	sc->sc_ctl_softint = softint_establish(softint_flags,
   1011 	    vioif_ctl_softint, sc);
   1012 	if (sc->sc_ctl_softint == NULL) {
   1013 		aprint_error_dev(self, "cannot establish ctl softint\n");
   1014 		goto err;
   1015 	}
   1016 
   1017 	if (vioif_alloc_mems(sc) < 0)
   1018 		goto err;
   1019 
   1020 	if (virtio_child_attach_finish(vsc) != 0)
   1021 		goto err;
   1022 
   1023 	if (vioif_setup_sysctl(sc) != 0) {
   1024 		aprint_error_dev(self, "unable to create sysctl node\n");
   1025 		/* continue */
   1026 	}
   1027 
   1028 	vioif_setup_stats(sc);
   1029 
   1030 	strlcpy(ifp->if_xname, device_xname(self), IFNAMSIZ);
   1031 	ifp->if_softc = sc;
   1032 	ifp->if_flags = IFF_BROADCAST | IFF_SIMPLEX | IFF_MULTICAST;
   1033 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1034 	ifp->if_extflags = IFEF_MPSAFE;
   1035 #endif
   1036 	ifp->if_start = vioif_start;
   1037 	if (sc->sc_req_nvq_pairs > 1)
   1038 		ifp->if_transmit = vioif_transmit;
   1039 	ifp->if_ioctl = vioif_ioctl;
   1040 	ifp->if_init = vioif_init;
   1041 	ifp->if_stop = vioif_stop;
   1042 	ifp->if_capabilities = 0;
   1043 	ifp->if_watchdog = vioif_watchdog;
   1044 	txq = &sc->sc_txq[0];
   1045 	IFQ_SET_MAXLEN(&ifp->if_snd, MAX(txq->txq_vq->vq_num, IFQ_MAXLEN));
   1046 	IFQ_SET_READY(&ifp->if_snd);
   1047 
   1048 	sc->sc_ethercom.ec_capabilities |= ETHERCAP_VLAN_MTU;
   1049 
   1050 	if_attach(ifp);
   1051 	if_deferred_start_init(ifp, NULL);
   1052 	ether_ifattach(ifp, sc->sc_mac);
   1053 
   1054 	return;
   1055 
   1056 err:
   1057 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
   1058 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1059 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1060 
   1061 		if (rxq->rxq_lock) {
   1062 			mutex_obj_free(rxq->rxq_lock);
   1063 			rxq->rxq_lock = NULL;
   1064 		}
   1065 
   1066 		if (rxq->rxq_handle_si) {
   1067 			softint_disestablish(rxq->rxq_handle_si);
   1068 			rxq->rxq_handle_si = NULL;
   1069 		}
   1070 
   1071 		if (txq->txq_lock) {
   1072 			mutex_obj_free(txq->txq_lock);
   1073 			txq->txq_lock = NULL;
   1074 		}
   1075 
   1076 		if (txq->txq_handle_si) {
   1077 			softint_disestablish(txq->txq_handle_si);
   1078 			txq->txq_handle_si = NULL;
   1079 		}
   1080 
   1081 		if (txq->txq_deferred_transmit) {
   1082 			softint_disestablish(txq->txq_deferred_transmit);
   1083 			txq->txq_deferred_transmit = NULL;
   1084 		}
   1085 
   1086 		if (txq->txq_intrq) {
   1087 			pcq_destroy(txq->txq_intrq);
   1088 			txq->txq_intrq = NULL;
   1089 		}
   1090 	}
   1091 
   1092 	if (sc->sc_has_ctrl) {
   1093 		cv_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait);
   1094 		mutex_destroy(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1095 	}
   1096 
   1097 	while (nvqs > 0)
   1098 		virtio_free_vq(vsc, &sc->sc_vqs[--nvqs]);
   1099 
   1100 	vioif_free_queues(sc);
   1101 	mutex_destroy(&sc->sc_lock);
   1102 	virtio_child_attach_failed(vsc);
   1103 	config_finalize_register(self, vioif_finalize_teardown);
   1104 
   1105 	return;
   1106 }
   1107 
   1108 static int
   1109 vioif_finalize_teardown(device_t self)
   1110 {
   1111 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
   1112 
   1113 	if (sc->sc_txrx_workqueue != NULL) {
   1114 		vioif_workq_destroy(sc->sc_txrx_workqueue);
   1115 		sc->sc_txrx_workqueue = NULL;
   1116 	}
   1117 
   1118 	return 0;
   1119 }
   1120 
   1121 /* we need interrupts to make promiscuous mode off */
   1122 static void
   1123 vioif_deferred_init(device_t self)
   1124 {
   1125 	struct vioif_softc *sc = device_private(self);
   1126 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1127 	int r;
   1128 
   1129 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC)
   1130 		return;
   1131 
   1132 	r =  vioif_set_promisc(sc, false);
   1133 	if (r != 0)
   1134 		aprint_error_dev(self, "resetting promisc mode failed, "
   1135 		    "error code %d\n", r);
   1136 }
   1137 
   1138 static void
   1139 vioif_enable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
   1140 {
   1141 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1142 	struct vioif_txqueue *txq;
   1143 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1144 	int i;
   1145 
   1146 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1147 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1148 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1149 
   1150 		virtio_start_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1151 		virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1152 	}
   1153 }
   1154 
   1155 static void
   1156 vioif_disable_interrupt_vqpairs(struct vioif_softc *sc)
   1157 {
   1158 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1159 	struct vioif_txqueue *txq;
   1160 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1161 	int i;
   1162 
   1163 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1164 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1165 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1166 
   1167 		virtio_stop_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1168 		virtio_stop_vq_intr(vsc, txq->txq_vq);
   1169 	}
   1170 }
   1171 
   1172 /*
   1173  * Interface functions for ifnet
   1174  */
   1175 static int
   1176 vioif_init(struct ifnet *ifp)
   1177 {
   1178 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1179 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1180 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1181 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1182 	int r, i;
   1183 
   1184 	vioif_stop(ifp, 0);
   1185 
   1186 	r = virtio_reinit_start(vsc);
   1187 	if (r != 0) {
   1188 		log(LOG_ERR, "%s: reset failed\n", ifp->if_xname);
   1189 		return EIO;
   1190 	}
   1191 
   1192 	virtio_negotiate_features(vsc, virtio_features(vsc));
   1193 
   1194 	for (i = 0; i < sc->sc_req_nvq_pairs; i++) {
   1195 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1196 
   1197 		/* Have to set false before vioif_populate_rx_mbufs */
   1198 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1199 		rxq->rxq_stopping = false;
   1200 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(sc, rxq);
   1201 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1202 
   1203 	}
   1204 
   1205 	virtio_reinit_end(vsc);
   1206 
   1207 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1208 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1209 
   1210 	r = vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(sc, sc->sc_req_nvq_pairs);
   1211 	if (r == 0)
   1212 		sc->sc_act_nvq_pairs = sc->sc_req_nvq_pairs;
   1213 	else
   1214 		sc->sc_act_nvq_pairs = 1;
   1215 
   1216 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++)
   1217 		sc->sc_txq[i].txq_stopping = false;
   1218 
   1219 	vioif_enable_interrupt_vqpairs(sc);
   1220 
   1221 	if (!sc->sc_deferred_init_done) {
   1222 		sc->sc_deferred_init_done = 1;
   1223 		if (sc->sc_has_ctrl)
   1224 			vioif_deferred_init(sc->sc_dev);
   1225 	}
   1226 
   1227 	vioif_update_link_status(sc);
   1228 	ifp->if_flags |= IFF_RUNNING;
   1229 	ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1230 	vioif_rx_filter(sc);
   1231 
   1232 	return 0;
   1233 }
   1234 
   1235 static void
   1236 vioif_stop(struct ifnet *ifp, int disable)
   1237 {
   1238 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1239 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1240 	struct vioif_txqueue *txq;
   1241 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   1242 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1243 	int i;
   1244 
   1245 	/* Take the locks to ensure that ongoing TX/RX finish */
   1246 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1247 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1248 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1249 
   1250 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1251 		rxq->rxq_stopping = true;
   1252 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1253 
   1254 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1255 		txq->txq_stopping = true;
   1256 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1257 	}
   1258 
   1259 	/* disable interrupts */
   1260 	vioif_disable_interrupt_vqpairs(sc);
   1261 
   1262 	if (sc->sc_has_ctrl)
   1263 		virtio_stop_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   1264 
   1265 	/* only way to stop I/O and DMA is resetting... */
   1266 	virtio_reset(vsc);
   1267 
   1268 	/* rendezvous for finish of handlers */
   1269 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1270 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1271 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1272 
   1273 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1274 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1275 		vioif_work_wait(sc->sc_txrx_workqueue, &rxq->rxq_work);
   1276 
   1277 		mutex_enter(txq->txq_lock);
   1278 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1279 		vioif_work_wait(sc->sc_txrx_workqueue, &txq->txq_work);
   1280 	}
   1281 
   1282 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1283 		vioif_rx_queue_clear(&sc->sc_rxq[i]);
   1284 		vioif_tx_queue_clear(&sc->sc_txq[i]);
   1285 	}
   1286 
   1287 	ifp->if_flags &= ~(IFF_RUNNING | IFF_OACTIVE);
   1288 	sc->sc_link_active = false;
   1289 
   1290 	for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1291 		txq = &sc->sc_txq[i];
   1292 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   1293 
   1294 		txq->txq_link_active = false;
   1295 
   1296 		if (disable)
   1297 			vioif_rx_drain(rxq);
   1298 
   1299 		vioif_tx_drain(txq);
   1300 	}
   1301 }
   1302 
   1303 static void
   1304 vioif_send_common_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq,
   1305     bool is_transmit)
   1306 {
   1307 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1308 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   1309 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1310 	struct virtio_net_hdr *hdr;
   1311 	struct mbuf *m;
   1312 	int queued = 0;
   1313 
   1314 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1315 
   1316 	if ((ifp->if_flags & IFF_RUNNING) == 0)
   1317 		return;
   1318 
   1319 	if (!txq->txq_link_active || txq->txq_stopping)
   1320 		return;
   1321 
   1322 	if ((ifp->if_flags & IFF_OACTIVE) != 0 && !is_transmit)
   1323 		return;
   1324 
   1325 	for (;;) {
   1326 		int slot, r;
   1327 
   1328 		if (is_transmit)
   1329 			m = pcq_get(txq->txq_intrq);
   1330 		else
   1331 			IFQ_DEQUEUE(&ifp->if_snd, m);
   1332 
   1333 		if (m == NULL)
   1334 			break;
   1335 
   1336 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1337 		if (r == EAGAIN) {
   1338 			ifp->if_flags |= IFF_OACTIVE;
   1339 			m_freem(m);
   1340 			break;
   1341 		}
   1342 		if (r != 0)
   1343 			panic("enqueue_prep for a tx buffer");
   1344 
   1345 		r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1346 		    txq->txq_dmamaps[slot], m, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1347 		if (r != 0) {
   1348 			/* maybe just too fragmented */
   1349 			struct mbuf *newm;
   1350 
   1351 			newm = m_defrag(m, M_NOWAIT);
   1352 			if (newm == NULL) {
   1353 				txq->txq_defrag_failed.ev_count++;
   1354 				goto skip;
   1355 			}
   1356 
   1357 			m = newm;
   1358 			r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1359 			    txq->txq_dmamaps[slot], m,
   1360 			    BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   1361 			if (r != 0) {
   1362 				txq->txq_mbuf_load_failed.ev_count++;
   1363 skip:
   1364 				m_freem(m);
   1365 				virtio_enqueue_abort(vsc, vq, slot);
   1366 				continue;
   1367 			}
   1368 		}
   1369 
   1370 		/* This should actually never fail */
   1371 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1372 		    txq->txq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1373 		if (r != 0) {
   1374 			txq->txq_enqueue_reserve_failed.ev_count++;
   1375 			bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc),
   1376 			     txq->txq_dmamaps[slot]);
   1377 			/* slot already freed by virtio_enqueue_reserve */
   1378 			m_freem(m);
   1379 			continue;
   1380 		}
   1381 
   1382 		txq->txq_mbufs[slot] = m;
   1383 
   1384 		hdr = &txq->txq_hdrs[slot];
   1385 		memset(hdr, 0, sc->sc_hdr_size);
   1386 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1387 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1388 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1389 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1390 		    0, txq->txq_hdr_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1391 		    BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   1392 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_hdr_dmamaps[slot], true);
   1393 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, txq->txq_dmamaps[slot], true);
   1394 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1395 
   1396 		queued++;
   1397 		bpf_mtap(ifp, m, BPF_D_OUT);
   1398 	}
   1399 
   1400 	if (queued > 0) {
   1401 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1402 		ifp->if_timer = 5;
   1403 	}
   1404 }
   1405 
   1406 static void
   1407 vioif_start_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1408 {
   1409 
   1410 	/*
   1411 	 * ifp->if_obytes and ifp->if_omcasts are added in if_transmit()@if.c.
   1412 	 */
   1413 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, false);
   1414 
   1415 }
   1416 
   1417 static void
   1418 vioif_start(struct ifnet *ifp)
   1419 {
   1420 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1421 	struct vioif_txqueue *txq = &sc->sc_txq[0];
   1422 
   1423 #ifdef VIOIF_MPSAFE
   1424 	KASSERT(if_is_mpsafe(ifp));
   1425 #endif
   1426 
   1427 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1428 	vioif_start_locked(ifp, txq);
   1429 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1430 }
   1431 
   1432 static inline int
   1433 vioif_select_txqueue(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1434 {
   1435 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1436 	u_int cpuid = cpu_index(curcpu());
   1437 
   1438 	return cpuid % sc->sc_act_nvq_pairs;
   1439 }
   1440 
   1441 static void
   1442 vioif_transmit_locked(struct ifnet *ifp, struct vioif_txqueue *txq)
   1443 {
   1444 
   1445 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1446 }
   1447 
   1448 static int
   1449 vioif_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
   1450 {
   1451 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1452 	struct vioif_txqueue *txq;
   1453 	int qid;
   1454 
   1455 	qid = vioif_select_txqueue(ifp, m);
   1456 	txq = &sc->sc_txq[qid];
   1457 
   1458 	if (__predict_false(!pcq_put(txq->txq_intrq, m))) {
   1459 		m_freem(m);
   1460 		return ENOBUFS;
   1461 	}
   1462 
   1463 	net_stat_ref_t nsr = IF_STAT_GETREF(ifp);
   1464 	if_statadd_ref(nsr, if_obytes, m->m_pkthdr.len);
   1465 	if (m->m_flags & M_MCAST)
   1466 		if_statinc_ref(nsr, if_omcasts);
   1467 	IF_STAT_PUTREF(ifp);
   1468 
   1469 	if (mutex_tryenter(txq->txq_lock)) {
   1470 		vioif_transmit_locked(ifp, txq);
   1471 		mutex_exit(txq->txq_lock);
   1472 	}
   1473 
   1474 	return 0;
   1475 }
   1476 
   1477 static void
   1478 vioif_deferred_transmit(void *arg)
   1479 {
   1480 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1481 	struct virtio_softc *vsc = txq->txq_vq->vq_owner;
   1482 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1483 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1484 
   1485 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1486 	vioif_send_common_locked(ifp, txq, true);
   1487 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1488 }
   1489 
   1490 static int
   1491 vioif_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, void *data)
   1492 {
   1493 	int s, r;
   1494 
   1495 	s = splnet();
   1496 
   1497 	r = ether_ioctl(ifp, cmd, data);
   1498 	if ((r == 0 && cmd == SIOCSIFFLAGS) ||
   1499 	    (r == ENETRESET && (cmd == SIOCADDMULTI || cmd == SIOCDELMULTI))) {
   1500 		if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING)
   1501 			r = vioif_rx_filter(ifp->if_softc);
   1502 		else
   1503 			r = 0;
   1504 	}
   1505 
   1506 	splx(s);
   1507 
   1508 	return r;
   1509 }
   1510 
   1511 void
   1512 vioif_watchdog(struct ifnet *ifp)
   1513 {
   1514 	struct vioif_softc *sc = ifp->if_softc;
   1515 	int i;
   1516 
   1517 	if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING) {
   1518 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   1519 			vioif_tx_queue_clear(&sc->sc_txq[i]);
   1520 		}
   1521 	}
   1522 }
   1523 
   1524 /*
   1525  * Receive implementation
   1526  */
   1527 /* allocate and initialize a mbuf for receive */
   1528 static int
   1529 vioif_add_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1530 {
   1531 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1532 	struct mbuf *m;
   1533 	int r;
   1534 
   1535 	MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
   1536 	if (m == NULL)
   1537 		return ENOBUFS;
   1538 	MCLGET(m, M_DONTWAIT);
   1539 	if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
   1540 		m_freem(m);
   1541 		return ENOBUFS;
   1542 	}
   1543 	rxq->rxq_mbufs[i] = m;
   1544 	m->m_len = m->m_pkthdr.len = m->m_ext.ext_size;
   1545 	r = bus_dmamap_load_mbuf(virtio_dmat(vsc),
   1546 	    rxq->rxq_dmamaps[i], m, BUS_DMA_READ | BUS_DMA_NOWAIT);
   1547 	if (r) {
   1548 		m_freem(m);
   1549 		rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1550 		return r;
   1551 	}
   1552 
   1553 	return 0;
   1554 }
   1555 
   1556 /* free a mbuf for receive */
   1557 static void
   1558 vioif_free_rx_mbuf(struct vioif_rxqueue *rxq, int i)
   1559 {
   1560 	struct virtio_softc *vsc = rxq->rxq_vq->vq_owner;
   1561 
   1562 	bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[i]);
   1563 	m_freem(rxq->rxq_mbufs[i]);
   1564 	rxq->rxq_mbufs[i] = NULL;
   1565 }
   1566 
   1567 /* add mbufs for all the empty receive slots */
   1568 static void
   1569 vioif_populate_rx_mbufs_locked(struct vioif_softc *sc, struct vioif_rxqueue *rxq)
   1570 {
   1571 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1572 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1573 	int i, r, ndone = 0;
   1574 
   1575 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1576 
   1577 	if (rxq->rxq_stopping)
   1578 		return;
   1579 
   1580 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1581 		int slot;
   1582 		r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   1583 		if (r == EAGAIN)
   1584 			break;
   1585 		if (r != 0)
   1586 			panic("enqueue_prep for rx buffers");
   1587 		if (rxq->rxq_mbufs[slot] == NULL) {
   1588 			r = vioif_add_rx_mbuf(rxq, slot);
   1589 			if (r != 0) {
   1590 				rxq->rxq_mbuf_add_failed.ev_count++;
   1591 				break;
   1592 			}
   1593 		}
   1594 		r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot,
   1595 		    rxq->rxq_dmamaps[slot]->dm_nsegs + 1);
   1596 		if (r != 0) {
   1597 			vioif_free_rx_mbuf(rxq, slot);
   1598 			break;
   1599 		}
   1600 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1601 		    0, sc->sc_hdr_size, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1602 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1603 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_PREREAD);
   1604 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1605 		    false);
   1606 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, rxq->rxq_dmamaps[slot], false);
   1607 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, false);
   1608 		ndone++;
   1609 	}
   1610 	if (ndone > 0)
   1611 		virtio_enqueue_commit(vsc, vq, -1, true);
   1612 }
   1613 
   1614 static void
   1615 vioif_rx_queue_clear(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1616 {
   1617 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1618 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1619 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1620 	u_int limit = UINT_MAX;
   1621 	bool more;
   1622 
   1623 	KASSERT(rxq->rxq_stopping);
   1624 
   1625 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1626 	for (;;) {
   1627 		more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1628 		if (more == false)
   1629 			break;
   1630 	}
   1631 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1632 }
   1633 
   1634 /* dequeue received packets */
   1635 static bool
   1636 vioif_rx_deq_locked(struct vioif_softc *sc, struct virtio_softc *vsc,
   1637     struct vioif_rxqueue *rxq, u_int limit)
   1638 {
   1639 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1640 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1641 	struct mbuf *m;
   1642 	int slot, len;
   1643 	bool more = false, dequeued = false;
   1644 
   1645 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1646 
   1647 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1648 		return false;
   1649 
   1650 	for (;;) {
   1651 		if (limit-- == 0) {
   1652 			more = true;
   1653 			break;
   1654 		}
   1655 
   1656 		if (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) != 0)
   1657 			break;
   1658 
   1659 		dequeued = true;
   1660 
   1661 		len -= sc->sc_hdr_size;
   1662 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_hdr_dmamaps[slot],
   1663 		    0, sc->sc_hdr_size, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1664 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot],
   1665 		    0, MCLBYTES, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   1666 		m = rxq->rxq_mbufs[slot];
   1667 		KASSERT(m != NULL);
   1668 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), rxq->rxq_dmamaps[slot]);
   1669 		rxq->rxq_mbufs[slot] = NULL;
   1670 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1671 		m_set_rcvif(m, ifp);
   1672 		m->m_len = m->m_pkthdr.len = len;
   1673 
   1674 		mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1675 		if_percpuq_enqueue(ifp->if_percpuq, m);
   1676 		mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1677 
   1678 		if (rxq->rxq_stopping)
   1679 			break;
   1680 	}
   1681 
   1682 	if (dequeued)
   1683 		vioif_populate_rx_mbufs_locked(sc, rxq);
   1684 
   1685 	return more;
   1686 }
   1687 
   1688 /* rx interrupt; call _dequeue above and schedule a softint */
   1689 
   1690 static void
   1691 vioif_rx_handle_locked(void *xrxq, u_int limit)
   1692 {
   1693 	struct vioif_rxqueue *rxq = xrxq;
   1694 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1695 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1696 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1697 	bool more;
   1698 
   1699 	KASSERT(!rxq->rxq_stopping);
   1700 
   1701 	more = vioif_rx_deq_locked(sc, vsc, rxq, limit);
   1702 	if (more) {
   1703 		vioif_rx_sched_handle(sc, rxq);
   1704 		return;
   1705 	}
   1706 	more = virtio_start_vq_intr(vsc, rxq->rxq_vq);
   1707 	if (more) {
   1708 		vioif_rx_sched_handle(sc, rxq);
   1709 		return;
   1710 	}
   1711 	atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, false);
   1712 }
   1713 
   1714 static int
   1715 vioif_rx_intr(void *arg)
   1716 {
   1717 	struct vioif_rxqueue *rxq = arg;
   1718 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1719 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1720 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1721 	u_int limit;
   1722 
   1723 	limit = sc->sc_rx_intr_process_limit;
   1724 
   1725 	if (atomic_load_relaxed(&rxq->rxq_active) == true)
   1726 		return 1;
   1727 
   1728 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1729 
   1730 	if (!rxq->rxq_stopping) {
   1731 		rxq->rxq_workqueue = sc->sc_txrx_workqueue_sysctl;
   1732 
   1733 		virtio_stop_vq_intr(vsc, vq);
   1734 		atomic_store_relaxed(&rxq->rxq_active, true);
   1735 
   1736 		vioif_rx_handle_locked(rxq, limit);
   1737 	}
   1738 
   1739 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1740 	return 1;
   1741 }
   1742 
   1743 static void
   1744 vioif_rx_handle(void *xrxq)
   1745 {
   1746 	struct vioif_rxqueue *rxq = xrxq;
   1747 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1748 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1749 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1750 	u_int limit;
   1751 
   1752 	limit = sc->sc_rx_process_limit;
   1753 
   1754 	mutex_enter(rxq->rxq_lock);
   1755 
   1756 	if (!rxq->rxq_stopping)
   1757 		vioif_rx_handle_locked(rxq, limit);
   1758 
   1759 	mutex_exit(rxq->rxq_lock);
   1760 }
   1761 
   1762 static void
   1763 vioif_rx_sched_handle(struct vioif_softc *sc, struct vioif_rxqueue *rxq)
   1764 {
   1765 
   1766 	KASSERT(mutex_owned(rxq->rxq_lock));
   1767 
   1768 	if (rxq->rxq_stopping)
   1769 		return;
   1770 
   1771 	if (rxq->rxq_workqueue)
   1772 		vioif_work_add(sc->sc_txrx_workqueue, &rxq->rxq_work);
   1773 	else
   1774 		softint_schedule(rxq->rxq_handle_si);
   1775 }
   1776 
   1777 /* free all the mbufs; called from if_stop(disable) */
   1778 static void
   1779 vioif_rx_drain(struct vioif_rxqueue *rxq)
   1780 {
   1781 	struct virtqueue *vq = rxq->rxq_vq;
   1782 	int i;
   1783 
   1784 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1785 		if (rxq->rxq_mbufs[i] == NULL)
   1786 			continue;
   1787 		vioif_free_rx_mbuf(rxq, i);
   1788 	}
   1789 }
   1790 
   1791 /*
   1792  * Transmition implementation
   1793  */
   1794 /* actual transmission is done in if_start */
   1795 /* tx interrupt; dequeue and free mbufs */
   1796 /*
   1797  * tx interrupt is actually disabled; this should be called upon
   1798  * tx vq full and watchdog
   1799  */
   1800 
   1801 static void
   1802 vioif_tx_handle_locked(struct vioif_txqueue *txq, u_int limit)
   1803 {
   1804 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1805 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1806 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1807 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1808 	bool more;
   1809 
   1810 	KASSERT(!txq->txq_stopping);
   1811 
   1812 	more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1813 	if (more) {
   1814 		vioif_tx_sched_handle(sc, txq);
   1815 		return;
   1816 	}
   1817 
   1818 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_F_RING_EVENT_IDX)
   1819 		more = virtio_postpone_intr_smart(vsc, vq);
   1820 	else
   1821 		more = virtio_start_vq_intr(vsc, vq);
   1822 	if (more) {
   1823 		vioif_tx_sched_handle(sc, txq);
   1824 		return;
   1825 	}
   1826 
   1827 	atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, false);
   1828 	/* for ALTQ */
   1829 	if (txq == &sc->sc_txq[0]) {
   1830 		if_schedule_deferred_start(ifp);
   1831 		ifp->if_flags &= ~IFF_OACTIVE;
   1832 	}
   1833 	softint_schedule(txq->txq_deferred_transmit);
   1834 }
   1835 
   1836 
   1837 static int
   1838 vioif_tx_intr(void *arg)
   1839 {
   1840 	struct vioif_txqueue *txq = arg;
   1841 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1842 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1843 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1844 	u_int limit;
   1845 
   1846 	limit = sc->sc_tx_intr_process_limit;
   1847 
   1848 	if (atomic_load_relaxed(&txq->txq_active) == true)
   1849 		return 1;
   1850 
   1851 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1852 
   1853 	if (!txq->txq_stopping) {
   1854 		txq->txq_workqueue = sc->sc_txrx_workqueue_sysctl;
   1855 
   1856 		virtio_stop_vq_intr(vsc, vq);
   1857 		atomic_store_relaxed(&txq->txq_active, true);
   1858 
   1859 		vioif_tx_handle_locked(txq, limit);
   1860 	}
   1861 
   1862 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1863 
   1864 	return 1;
   1865 }
   1866 
   1867 static void
   1868 vioif_tx_handle(void *xtxq)
   1869 {
   1870 	struct vioif_txqueue *txq = xtxq;
   1871 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1872 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1873 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1874 	u_int limit;
   1875 
   1876 	limit = sc->sc_tx_process_limit;
   1877 
   1878 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1879 	if (!txq->txq_stopping)
   1880 		vioif_tx_handle_locked(txq, limit);
   1881 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1882 }
   1883 
   1884 static void
   1885 vioif_tx_sched_handle(struct vioif_softc *sc, struct vioif_txqueue *txq)
   1886 {
   1887 
   1888 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1889 
   1890 	if (txq->txq_stopping)
   1891 		return;
   1892 
   1893 	if (txq->txq_workqueue)
   1894 		vioif_work_add(sc->sc_txrx_workqueue, &txq->txq_work);
   1895 	else
   1896 		softint_schedule(txq->txq_handle_si);
   1897 }
   1898 
   1899 static void
   1900 vioif_tx_queue_clear(struct vioif_txqueue *txq)
   1901 {
   1902 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1903 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1904 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   1905 	u_int limit = UINT_MAX;
   1906 	bool more;
   1907 
   1908 	mutex_enter(txq->txq_lock);
   1909 	for (;;) {
   1910 		more = vioif_tx_deq_locked(sc, vsc, txq, limit);
   1911 		if (more == false)
   1912 			break;
   1913 	}
   1914 	mutex_exit(txq->txq_lock);
   1915 }
   1916 
   1917 static bool
   1918 vioif_tx_deq_locked(struct vioif_softc *sc, struct virtio_softc *vsc,
   1919     struct vioif_txqueue *txq, u_int limit)
   1920 {
   1921 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1922 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   1923 	struct mbuf *m;
   1924 	int slot, len;
   1925 	bool more = false;
   1926 
   1927 	KASSERT(mutex_owned(txq->txq_lock));
   1928 
   1929 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   1930 		return false;
   1931 
   1932 	for (;;) {
   1933 		if (limit-- == 0) {
   1934 			more = true;
   1935 			break;
   1936 		}
   1937 
   1938 		if (virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, &len) != 0)
   1939 			break;
   1940 
   1941 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_hdr_dmamaps[slot],
   1942 		    0, sc->sc_hdr_size, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1943 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot],
   1944 		    0, txq->txq_dmamaps[slot]->dm_mapsize,
   1945 		    BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   1946 		m = txq->txq_mbufs[slot];
   1947 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[slot]);
   1948 		txq->txq_mbufs[slot] = NULL;
   1949 		virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   1950 		if_statinc(ifp, if_opackets);
   1951 		m_freem(m);
   1952 	}
   1953 
   1954 	return more;
   1955 }
   1956 
   1957 /* free all the mbufs already put on vq; called from if_stop(disable) */
   1958 static void
   1959 vioif_tx_drain(struct vioif_txqueue *txq)
   1960 {
   1961 	struct virtqueue *vq = txq->txq_vq;
   1962 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   1963 	int i;
   1964 
   1965 	KASSERT(txq->txq_stopping);
   1966 
   1967 	for (i = 0; i < vq->vq_num; i++) {
   1968 		if (txq->txq_mbufs[i] == NULL)
   1969 			continue;
   1970 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), txq->txq_dmamaps[i]);
   1971 		m_freem(txq->txq_mbufs[i]);
   1972 		txq->txq_mbufs[i] = NULL;
   1973 	}
   1974 }
   1975 
   1976 /*
   1977  * Control vq
   1978  */
   1979 /* issue a VIRTIO_NET_CTRL_RX class command and wait for completion */
   1980 static void
   1981 vioif_ctrl_acquire(struct vioif_softc *sc)
   1982 {
   1983 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1984 
   1985 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1986 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != FREE)
   1987 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1988 	ctrlq->ctrlq_inuse = INUSE;
   1989 	ctrlq->ctrlq_owner = curlwp;
   1990 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   1991 }
   1992 
   1993 static void
   1994 vioif_ctrl_release(struct vioif_softc *sc)
   1995 {
   1996 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   1997 
   1998 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_inuse != FREE);
   1999 	KASSERT(ctrlq->ctrlq_owner == curlwp);
   2000 
   2001 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2002 	ctrlq->ctrlq_inuse = FREE;
   2003 	ctrlq->ctrlq_owner = NULL;
   2004 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   2005 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2006 }
   2007 
   2008 static int
   2009 vioif_ctrl_load_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   2010     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   2011 {
   2012 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2013 	int i, r, loaded;
   2014 
   2015 	loaded = 0;
   2016 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2017 		r = bus_dmamap_load(virtio_dmat(vsc),
   2018 		    specs[i].dmamap, specs[i].buf, specs[i].bufsize,
   2019 		    NULL, BUS_DMA_WRITE | BUS_DMA_NOWAIT);
   2020 		if (r) {
   2021 			sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_load_failed.ev_count++;
   2022 			goto err;
   2023 		}
   2024 		loaded++;
   2025 
   2026 	}
   2027 
   2028 	return r;
   2029 
   2030 err:
   2031 	for (i = 0; i < loaded; i++) {
   2032 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   2033 	}
   2034 
   2035 	return r;
   2036 }
   2037 
   2038 static void
   2039 vioif_ctrl_unload_cmdspec(struct vioif_softc *sc,
   2040     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   2041 {
   2042 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2043 	int i;
   2044 
   2045 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2046 		bus_dmamap_unload(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap);
   2047 	}
   2048 }
   2049 
   2050 static int
   2051 vioif_ctrl_send_command(struct vioif_softc *sc, uint8_t class, uint8_t cmd,
   2052     struct vioif_ctrl_cmdspec *specs, int nspecs)
   2053 {
   2054 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   2055 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   2056 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2057 	int i, r, slot;
   2058 
   2059 	ctrlq->ctrlq_cmd->class = class;
   2060 	ctrlq->ctrlq_cmd->command = cmd;
   2061 
   2062 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap,
   2063 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   2064 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2065 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap,
   2066 		    0, specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
   2067 	}
   2068 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap,
   2069 	    0, sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_PREREAD);
   2070 
   2071 	/* we need to explicitly (re)start vq intr when using RING EVENT IDX */
   2072 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_F_RING_EVENT_IDX)
   2073 		virtio_start_vq_intr(vsc, ctrlq->ctrlq_vq);
   2074 
   2075 	r = virtio_enqueue_prep(vsc, vq, &slot);
   2076 	if (r != 0)
   2077 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   2078 	r = virtio_enqueue_reserve(vsc, vq, slot, nspecs + 2);
   2079 	if (r != 0)
   2080 		panic("%s: control vq busy!?", device_xname(sc->sc_dev));
   2081 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, true);
   2082 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2083 		virtio_enqueue(vsc, vq, slot, specs[i].dmamap, true);
   2084 	}
   2085 	virtio_enqueue(vsc, vq, slot, ctrlq->ctrlq_status_dmamap, false);
   2086 	virtio_enqueue_commit(vsc, vq, slot, true);
   2087 
   2088 	/* wait for done */
   2089 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2090 	while (ctrlq->ctrlq_inuse != DONE)
   2091 		cv_wait(&ctrlq->ctrlq_wait, &ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2092 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2093 	/* already dequeueued */
   2094 
   2095 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_cmd_dmamap, 0,
   2096 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_cmd), BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   2097 	for (i = 0; i < nspecs; i++) {
   2098 		bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), specs[i].dmamap, 0,
   2099 		    specs[i].bufsize, BUS_DMASYNC_POSTWRITE);
   2100 	}
   2101 	bus_dmamap_sync(virtio_dmat(vsc), ctrlq->ctrlq_status_dmamap, 0,
   2102 	    sizeof(struct virtio_net_ctrl_status), BUS_DMASYNC_POSTREAD);
   2103 
   2104 	if (ctrlq->ctrlq_status->ack == VIRTIO_NET_OK)
   2105 		r = 0;
   2106 	else {
   2107 		device_printf(sc->sc_dev, "failed setting rx mode\n");
   2108 		sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_failed.ev_count++;
   2109 		r = EIO;
   2110 	}
   2111 
   2112 	return r;
   2113 }
   2114 
   2115 static int
   2116 vioif_ctrl_rx(struct vioif_softc *sc, int cmd, bool onoff)
   2117 {
   2118 	struct virtio_net_ctrl_rx *rx = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx;
   2119 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2120 	int r;
   2121 
   2122 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2123 		return ENOTSUP;
   2124 
   2125 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2126 
   2127 	rx->onoff = onoff;
   2128 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_rx_dmamap;
   2129 	specs[0].buf = rx;
   2130 	specs[0].bufsize = sizeof(*rx);
   2131 
   2132 	r = vioif_ctrl_send_command(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX, cmd,
   2133 	    specs, __arraycount(specs));
   2134 
   2135 	vioif_ctrl_release(sc);
   2136 	return r;
   2137 }
   2138 
   2139 static int
   2140 vioif_set_promisc(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   2141 {
   2142 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC, onoff);
   2143 }
   2144 
   2145 static int
   2146 vioif_set_allmulti(struct vioif_softc *sc, bool onoff)
   2147 {
   2148 	return vioif_ctrl_rx(sc, VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI, onoff);
   2149 }
   2150 
   2151 /* issue VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET command and wait for completion */
   2152 static int
   2153 vioif_set_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   2154 {
   2155 	/* filter already set in ctrlq->ctrlq_mac_tbl */
   2156 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2157 	struct virtio_net_ctrl_mac_tbl *mac_tbl_uc, *mac_tbl_mc;
   2158 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[2];
   2159 	int nspecs = __arraycount(specs);
   2160 	int r;
   2161 
   2162 	mac_tbl_uc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_uc;
   2163 	mac_tbl_mc = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_tbl_mc;
   2164 
   2165 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2166 		return ENOTSUP;
   2167 
   2168 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2169 
   2170 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_uc_dmamap;
   2171 	specs[0].buf = mac_tbl_uc;
   2172 	specs[0].bufsize = sizeof(*mac_tbl_uc)
   2173 	    + (ETHER_ADDR_LEN * virtio_rw32(vsc, mac_tbl_uc->nentries));
   2174 
   2175 	specs[1].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_tbl_mc_dmamap;
   2176 	specs[1].buf = mac_tbl_mc;
   2177 	specs[1].bufsize = sizeof(*mac_tbl_mc)
   2178 	    + (ETHER_ADDR_LEN * virtio_rw32(vsc, mac_tbl_mc->nentries));
   2179 
   2180 	r = vioif_ctrl_load_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   2181 	if (r != 0)
   2182 		goto out;
   2183 
   2184 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2185 	    VIRTIO_NET_CTRL_MAC, VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET,
   2186 	    specs, nspecs);
   2187 
   2188 	vioif_ctrl_unload_cmdspec(sc, specs, nspecs);
   2189 
   2190 out:
   2191 	vioif_ctrl_release(sc);
   2192 
   2193 	return r;
   2194 }
   2195 
   2196 static int
   2197 vioif_set_mac_addr(struct vioif_softc *sc)
   2198 {
   2199 	struct virtio_net_ctrl_mac_addr *ma =
   2200 	    sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_addr;
   2201 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2202 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2203 	int nspecs = __arraycount(specs);
   2204 	int r;
   2205 
   2206 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2207 		return ENOTSUP;
   2208 
   2209 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2210 
   2211 	memcpy(ma->mac, CLLADDR(ifp->if_sadl), ETHER_ADDR_LEN);
   2212 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mac_addr_dmamap;
   2213 	specs[0].buf = ma;
   2214 	specs[0].bufsize = sizeof(*ma);
   2215 
   2216 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2217 	    VIRTIO_NET_CTRL_MAC, VIRTIO_NET_CTRL_MAC_ADDR_SET,
   2218 	    specs, nspecs);
   2219 
   2220 	vioif_ctrl_release(sc);
   2221 
   2222 	return r;
   2223 }
   2224 
   2225 static int
   2226 vioif_ctrl_mq_vq_pairs_set(struct vioif_softc *sc, int nvq_pairs)
   2227 {
   2228 	struct virtio_net_ctrl_mq *mq = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq;
   2229 	struct vioif_ctrl_cmdspec specs[1];
   2230 	int r;
   2231 
   2232 	if (!sc->sc_has_ctrl)
   2233 		return ENOTSUP;
   2234 
   2235 	if (nvq_pairs <= 1)
   2236 		return EINVAL;
   2237 
   2238 	vioif_ctrl_acquire(sc);
   2239 
   2240 	mq->virtqueue_pairs = virtio_rw16(sc->sc_virtio, nvq_pairs);
   2241 	specs[0].dmamap = sc->sc_ctrlq.ctrlq_mq_dmamap;
   2242 	specs[0].buf = mq;
   2243 	specs[0].bufsize = sizeof(*mq);
   2244 
   2245 	r = vioif_ctrl_send_command(sc,
   2246 	    VIRTIO_NET_CTRL_MQ, VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET,
   2247 	    specs, __arraycount(specs));
   2248 
   2249 	vioif_ctrl_release(sc);
   2250 
   2251 	return r;
   2252 }
   2253 
   2254 /* ctrl vq interrupt; wake up the command issuer */
   2255 static int
   2256 vioif_ctrl_intr(void *arg)
   2257 {
   2258 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = arg;
   2259 	struct virtqueue *vq = ctrlq->ctrlq_vq;
   2260 	struct virtio_softc *vsc = vq->vq_owner;
   2261 	int r, slot;
   2262 
   2263 	if (virtio_vq_is_enqueued(vsc, vq) == false)
   2264 		return 0;
   2265 
   2266 	r = virtio_dequeue(vsc, vq, &slot, NULL);
   2267 	if (r == ENOENT)
   2268 		return 0;
   2269 	virtio_dequeue_commit(vsc, vq, slot);
   2270 
   2271 	mutex_enter(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2272 	ctrlq->ctrlq_inuse = DONE;
   2273 	cv_signal(&ctrlq->ctrlq_wait);
   2274 	mutex_exit(&ctrlq->ctrlq_wait_lock);
   2275 
   2276 	return 1;
   2277 }
   2278 
   2279 /*
   2280  * If IFF_PROMISC requested,  set promiscuous
   2281  * If multicast filter small enough (<=MAXENTRIES) set rx filter
   2282  * If large multicast filter exist use ALLMULTI
   2283  */
   2284 /*
   2285  * If setting rx filter fails fall back to ALLMULTI
   2286  * If ALLMULTI fails fall back to PROMISC
   2287  */
   2288 static int
   2289 vioif_rx_filter(struct vioif_softc *sc)
   2290 {
   2291 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2292 	struct ethercom *ec = &sc->sc_ethercom;
   2293 	struct ifnet *ifp = &ec->ec_if;
   2294 	struct ether_multi *enm;
   2295 	struct ether_multistep step;
   2296 	struct vioif_ctrlqueue *ctrlq = &sc->sc_ctrlq;
   2297 	int nentries;
   2298 	int promisc = 0, allmulti = 0, rxfilter = 0;
   2299 	int r;
   2300 
   2301 	if (!sc->sc_has_ctrl) {	/* no ctrl vq; always promisc */
   2302 		ifp->if_flags |= IFF_PROMISC;
   2303 		return 0;
   2304 	}
   2305 
   2306 	if (ifp->if_flags & IFF_PROMISC) {
   2307 		promisc = 1;
   2308 		goto set;
   2309 	}
   2310 
   2311 	memcpy(ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->macs[0],
   2312 	    CLLADDR(ifp->if_sadl), ETHER_ADDR_LEN);
   2313 
   2314 	nentries = -1;
   2315 	ETHER_LOCK(ec);
   2316 	ETHER_FIRST_MULTI(step, ec, enm);
   2317 	while (nentries++, enm != NULL) {
   2318 		if (nentries >= VIRTIO_NET_CTRL_MAC_MAXENTRIES) {
   2319 			allmulti = 1;
   2320 			goto set_unlock;
   2321 		}
   2322 		if (memcmp(enm->enm_addrlo, enm->enm_addrhi, ETHER_ADDR_LEN)) {
   2323 			allmulti = 1;
   2324 			goto set_unlock;
   2325 		}
   2326 		memcpy(ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->macs[nentries],
   2327 		    enm->enm_addrlo, ETHER_ADDR_LEN);
   2328 		ETHER_NEXT_MULTI(step, enm);
   2329 	}
   2330 	rxfilter = 1;
   2331 
   2332 set_unlock:
   2333 	ETHER_UNLOCK(ec);
   2334 
   2335 set:
   2336 	r = vioif_set_mac_addr(sc);
   2337 	if (r != 0) {
   2338 		log(LOG_WARNING, "%s: couldn't set MAC address\n",
   2339 		    ifp->if_xname);
   2340 	}
   2341 
   2342 	if (rxfilter) {
   2343 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = virtio_rw32(vsc, 1);
   2344 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = virtio_rw32(vsc, nentries);
   2345 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   2346 		if (r != 0) {
   2347 			rxfilter = 0;
   2348 			allmulti = 1; /* fallback */
   2349 		}
   2350 	} else {
   2351 		/* remove rx filter */
   2352 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_uc->nentries = virtio_rw32(vsc, 0);
   2353 		ctrlq->ctrlq_mac_tbl_mc->nentries = virtio_rw32(vsc, 0);
   2354 		r = vioif_set_rx_filter(sc);
   2355 		/* what to do on failure? */
   2356 	}
   2357 	if (allmulti) {
   2358 		r = vioif_set_allmulti(sc, true);
   2359 		if (r != 0) {
   2360 			allmulti = 0;
   2361 			promisc = 1; /* fallback */
   2362 		}
   2363 	} else {
   2364 		r = vioif_set_allmulti(sc, false);
   2365 		/* what to do on failure? */
   2366 	}
   2367 	if (promisc) {
   2368 		r = vioif_set_promisc(sc, true);
   2369 	} else {
   2370 		r = vioif_set_promisc(sc, false);
   2371 	}
   2372 
   2373 	return r;
   2374 }
   2375 
   2376 static bool
   2377 vioif_is_link_up(struct vioif_softc *sc)
   2378 {
   2379 	struct virtio_softc *vsc = sc->sc_virtio;
   2380 	uint16_t status;
   2381 
   2382 	if (virtio_features(vsc) & VIRTIO_NET_F_STATUS)
   2383 		status = virtio_read_device_config_2(vsc,
   2384 		    VIRTIO_NET_CONFIG_STATUS);
   2385 	else
   2386 		status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
   2387 
   2388 	return ((status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) != 0);
   2389 }
   2390 
   2391 /* change link status */
   2392 static void
   2393 vioif_update_link_status(struct vioif_softc *sc)
   2394 {
   2395 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2396 	struct vioif_txqueue *txq;
   2397 	bool active, changed;
   2398 	int link, i;
   2399 
   2400 	mutex_enter(&sc->sc_lock);
   2401 
   2402 	active = vioif_is_link_up(sc);
   2403 	changed = false;
   2404 
   2405 	if (active) {
   2406 		if (!sc->sc_link_active)
   2407 			changed = true;
   2408 
   2409 		link = LINK_STATE_UP;
   2410 		sc->sc_link_active = true;
   2411 	} else {
   2412 		if (sc->sc_link_active)
   2413 			changed = true;
   2414 
   2415 		link = LINK_STATE_DOWN;
   2416 		sc->sc_link_active = false;
   2417 	}
   2418 
   2419 	if (changed) {
   2420 		for (i = 0; i < sc->sc_act_nvq_pairs; i++) {
   2421 			txq = &sc->sc_txq[i];
   2422 
   2423 			mutex_enter(txq->txq_lock);
   2424 			txq->txq_link_active = sc->sc_link_active;
   2425 			mutex_exit(txq->txq_lock);
   2426 		}
   2427 
   2428 		if_link_state_change(ifp, link);
   2429 	}
   2430 
   2431 	mutex_exit(&sc->sc_lock);
   2432 }
   2433 
   2434 static int
   2435 vioif_config_change(struct virtio_softc *vsc)
   2436 {
   2437 	struct vioif_softc *sc = device_private(virtio_child(vsc));
   2438 
   2439 	softint_schedule(sc->sc_ctl_softint);
   2440 	return 0;
   2441 }
   2442 
   2443 static void
   2444 vioif_ctl_softint(void *arg)
   2445 {
   2446 	struct vioif_softc *sc = arg;
   2447 	struct ifnet *ifp = &sc->sc_ethercom.ec_if;
   2448 
   2449 	vioif_update_link_status(sc);
   2450 	vioif_start(ifp);
   2451 }
   2452 
   2453 static struct workqueue *
   2454 vioif_workq_create(const char *name, pri_t prio, int ipl, int flags)
   2455 {
   2456 	struct workqueue *wq;
   2457 	int error;
   2458 
   2459 	error = workqueue_create(&wq, name, vioif_workq_work, NULL,
   2460 	    prio, ipl, flags);
   2461 
   2462 	if (error)
   2463 		return NULL;
   2464 
   2465 	return wq;
   2466 }
   2467 
   2468 static void
   2469 vioif_workq_destroy(struct workqueue *wq)
   2470 {
   2471 
   2472 	workqueue_destroy(wq);
   2473 }
   2474 
   2475 static void
   2476 vioif_workq_work(struct work *wk, void *context)
   2477 {
   2478 	struct vioif_work *work;
   2479 
   2480 	work = container_of(wk, struct vioif_work, cookie);
   2481 
   2482 	atomic_store_relaxed(&work->added, 0);
   2483 	work->func(work->arg);
   2484 }
   2485 
   2486 static void
   2487 vioif_work_set(struct vioif_work *work, void (*func)(void *), void *arg)
   2488 {
   2489 
   2490 	memset(work, 0, sizeof(*work));
   2491 	work->func = func;
   2492 	work->arg = arg;
   2493 }
   2494 
   2495 static void
   2496 vioif_work_add(struct workqueue *wq, struct vioif_work *work)
   2497 {
   2498 
   2499 	if (atomic_load_relaxed(&work->added) != 0)
   2500 		return;
   2501 
   2502 	atomic_store_relaxed(&work->added, 1);
   2503 	kpreempt_disable();
   2504 	workqueue_enqueue(wq, &work->cookie, NULL);
   2505 	kpreempt_enable();
   2506 }
   2507 
   2508 static void
   2509 vioif_work_wait(struct workqueue *wq, struct vioif_work *work)
   2510 {
   2511 
   2512 	workqueue_wait(wq, &work->cookie);
   2513 }
   2514 
   2515 static int
   2516 vioif_setup_sysctl(struct vioif_softc *sc)
   2517 {
   2518 	const char *devname;
   2519 	struct sysctllog **log;
   2520 	const struct sysctlnode *rnode, *rxnode, *txnode;
   2521 	int error;
   2522 
   2523 	log = &sc->sc_sysctllog;
   2524 	devname = device_xname(sc->sc_dev);
   2525 
   2526 	error = sysctl_createv(log, 0, NULL, &rnode,
   2527 	    0, CTLTYPE_NODE, devname,
   2528 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings"),
   2529 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_HW, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2530 	if (error)
   2531 		goto out;
   2532 
   2533 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, NULL,
   2534 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_BOOL, "txrx_workqueue",
   2535 	    SYSCTL_DESCR("Use workqueue for packet processing"),
   2536 	    NULL, 0, &sc->sc_txrx_workqueue_sysctl, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2537 	if (error)
   2538 		goto out;
   2539 
   2540 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, &rxnode,
   2541 	    0, CTLTYPE_NODE, "rx",
   2542 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings for Rx"),
   2543 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2544 	if (error)
   2545 		goto out;
   2546 
   2547 	error = sysctl_createv(log, 0, &rxnode, NULL,
   2548 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "intr_process_limit",
   2549 	    SYSCTL_DESCR("max number of Rx packets to process for interrupt processing"),
   2550 	    NULL, 0, &sc->sc_rx_intr_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2551 	if (error)
   2552 		goto out;
   2553 
   2554 	error = sysctl_createv(log, 0, &rxnode, NULL,
   2555 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "process_limit",
   2556 	    SYSCTL_DESCR("max number of Rx packets to process for deferred processing"),
   2557 	    NULL, 0, &sc->sc_rx_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2558 	if (error)
   2559 		goto out;
   2560 
   2561 	error = sysctl_createv(log, 0, &rnode, &txnode,
   2562 	    0, CTLTYPE_NODE, "tx",
   2563 	    SYSCTL_DESCR("virtio-net information and settings for Tx"),
   2564 	    NULL, 0, NULL, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2565 	if (error)
   2566 		goto out;
   2567 
   2568 	error = sysctl_createv(log, 0, &txnode, NULL,
   2569 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "intr_process_limit",
   2570 	    SYSCTL_DESCR("max number of Tx packets to process for interrupt processing"),
   2571 	    NULL, 0, &sc->sc_tx_intr_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2572 	if (error)
   2573 		goto out;
   2574 
   2575 	error = sysctl_createv(log, 0, &txnode, NULL,
   2576 	    CTLFLAG_READWRITE, CTLTYPE_INT, "process_limit",
   2577 	    SYSCTL_DESCR("max number of Tx packets to process for deferred processing"),
   2578 	    NULL, 0, &sc->sc_tx_process_limit, 0, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   2579 
   2580 out:
   2581 	if (error)
   2582 		sysctl_teardown(log);
   2583 
   2584 	return error;
   2585 }
   2586 
   2587 static void
   2588 vioif_setup_stats(struct vioif_softc *sc)
   2589 {
   2590 	struct vioif_rxqueue *rxq;
   2591 	struct vioif_txqueue *txq;
   2592 	int i;
   2593 
   2594 	for (i = 0; i < sc->sc_max_nvq_pairs; i++) {
   2595 		rxq = &sc->sc_rxq[i];
   2596 		txq = &sc->sc_txq[i];
   2597 
   2598 		snprintf(txq->txq_evgroup, sizeof(txq->txq_evgroup), "%s-TX%d",
   2599 		    device_xname(sc->sc_dev), i);
   2600 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_defrag_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2601 		    NULL, txq->txq_evgroup, "tx m_defrag() failed");
   2602 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_mbuf_load_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2603 		    NULL, txq->txq_evgroup, "tx dmamap load failed");
   2604 		evcnt_attach_dynamic(&txq->txq_enqueue_reserve_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2605 		    NULL, txq->txq_evgroup, "virtio_enqueue_reserve failed");
   2606 
   2607 		snprintf(rxq->rxq_evgroup, sizeof(rxq->rxq_evgroup), "%s-RX%d",
   2608 		    device_xname(sc->sc_dev), i);
   2609 		evcnt_attach_dynamic(&rxq->rxq_mbuf_add_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2610 		    NULL, rxq->rxq_evgroup, "rx mbuf allocation failed");
   2611 	}
   2612 
   2613 	evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_load_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2614 	    NULL, device_xname(sc->sc_dev), "control command dmamap load failed");
   2615 	evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ctrlq.ctrlq_cmd_failed, EVCNT_TYPE_MISC,
   2616 	    NULL, device_xname(sc->sc_dev), "control command failed");
   2617 }
   2618 
   2619 MODULE(MODULE_CLASS_DRIVER, if_vioif, "virtio");
   2620 
   2621 #ifdef _MODULE
   2622 #include "ioconf.c"
   2623 #endif
   2624 
   2625 static int
   2626 if_vioif_modcmd(modcmd_t cmd, void *opaque)
   2627 {
   2628 	int error = 0;
   2629 
   2630 #ifdef _MODULE
   2631 	switch (cmd) {
   2632 	case MODULE_CMD_INIT:
   2633 		error = config_init_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2634 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2635 		break;
   2636 	case MODULE_CMD_FINI:
   2637 		error = config_fini_component(cfdriver_ioconf_if_vioif,
   2638 		    cfattach_ioconf_if_vioif, cfdata_ioconf_if_vioif);
   2639 		break;
   2640 	default:
   2641 		error = ENOTTY;
   2642 		break;
   2643 	}
   2644 #endif
   2645 
   2646 	return error;
   2647 }
   2648