Quelle  fm10k_main.c

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/* Copyright(c) 2013 - 2019 Intel Corporation. */

#include <linux/types.h>
#include <linux/module.h>
#include <net/ipv6.h>
#include <net/ip.h>
#include <net/tcp.h>
#include <linux/if_macvlan.h>
#include <linux/prefetch.h>

#include "fm10k.h"

#define DRV_SUMMARY "Intel(R) Ethernet Switch Host Interface Driver"
char fm10k_driver_name[] = "fm10k";
static const char fm10k_driver_string[] = DRV_SUMMARY;
static const char fm10k_copyright[] =
 "Copyright(c) 2013 - 2019 Intel Corporation.";

MODULE_DESCRIPTION(DRV_SUMMARY);
MODULE_LICENSE("GPL v2");

/* single workqueue for entire fm10k driver */
struct workqueue_struct *fm10k_workqueue;

/**
 * fm10k_init_module - Driver Registration Routine
 *
 * fm10k_init_module is the first routine called when the driver is
 * loaded.  All it does is register with the PCI subsystem.
 **/
static int __init fm10k_init_module(void)
{
 int ret;

 pr_info("%s\n", fm10k_driver_string);
 pr_info("%s\n", fm10k_copyright);

 /* create driver workqueue */
 fm10k_workqueue = alloc_workqueue("%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0,
       fm10k_driver_name);
 if (!fm10k_workqueue)
  return -ENOMEM;

 fm10k_dbg_init();

 ret = fm10k_register_pci_driver();
 if (ret) {
  fm10k_dbg_exit();
  destroy_workqueue(fm10k_workqueue);
 }

 return ret;
}
module_init(fm10k_init_module);

/**
 * fm10k_exit_module - Driver Exit Cleanup Routine
 *
 * fm10k_exit_module is called just before the driver is removed
 * from memory.
 **/
static void __exit fm10k_exit_module(void)
{
 fm10k_unregister_pci_driver();

 fm10k_dbg_exit();

 /* destroy driver workqueue */
 destroy_workqueue(fm10k_workqueue);
}
module_exit(fm10k_exit_module);

static bool fm10k_alloc_mapped_page(struct fm10k_ring *rx_ring,
        struct fm10k_rx_buffer *bi)
{
 struct page *page = bi->page;
 dma_addr_t dma;

 /* Only page will be NULL if buffer was consumed */
 if (likely(page))
  return true;

 /* alloc new page for storage */
 page = dev_alloc_page();
 if (unlikely(!page)) {
  rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
  return false;
 }

 /* map page for use */
 dma = dma_map_page(rx_ring->dev, page, 0, PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);

 /* if mapping failed free memory back to system since
 * there isn't much point in holding memory we can't use
 */
 if (dma_mapping_error(rx_ring->dev, dma)) {
  __free_page(page);

  rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
  return false;
 }

 bi->dma = dma;
 bi->page = page;
 bi->page_offset = 0;

 return true;
}

/**
 * fm10k_alloc_rx_buffers - Replace used receive buffers
 * @rx_ring: ring to place buffers on
 * @cleaned_count: number of buffers to replace
 **/
void fm10k_alloc_rx_buffers(struct fm10k_ring *rx_ring, u16 cleaned_count)
{
 union fm10k_rx_desc *rx_desc;
 struct fm10k_rx_buffer *bi;
 u16 i = rx_ring->next_to_use;

 /* nothing to do */
 if (!cleaned_count)
  return;

 rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, i);
 bi = &rx_ring->rx_buffer[i];
 i -= rx_ring->count;

 do {
  if (!fm10k_alloc_mapped_page(rx_ring, bi))
   break;

  /* Refresh the desc even if buffer_addrs didn't change
 * because each write-back erases this info.
 */
  rx_desc->q.pkt_addr = cpu_to_le64(bi->dma + bi->page_offset);

  rx_desc++;
  bi++;
  i++;
  if (unlikely(!i)) {
   rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, 0);
   bi = rx_ring->rx_buffer;
   i -= rx_ring->count;
  }

  /* clear the status bits for the next_to_use descriptor */
  rx_desc->d.staterr = 0;

  cleaned_count--;
 } while (cleaned_count);

 i += rx_ring->count;

 if (rx_ring->next_to_use != i) {
  /* record the next descriptor to use */
  rx_ring->next_to_use = i;

  /* update next to alloc since we have filled the ring */
  rx_ring->next_to_alloc = i;

  /* Force memory writes to complete before letting h/w
 * know there are new descriptors to fetch.  (Only
 * applicable for weak-ordered memory model archs,
 * such as IA-64).
 */
  wmb();

  /* notify hardware of new descriptors */
  writel(i, rx_ring->tail);
 }
}

/**
 * fm10k_reuse_rx_page - page flip buffer and store it back on the ring
 * @rx_ring: rx descriptor ring to store buffers on
 * @old_buff: donor buffer to have page reused
 *
 * Synchronizes page for reuse by the interface
 **/
static void fm10k_reuse_rx_page(struct fm10k_ring *rx_ring,
    struct fm10k_rx_buffer *old_buff)
{
 struct fm10k_rx_buffer *new_buff;
 u16 nta = rx_ring->next_to_alloc;

 new_buff = &rx_ring->rx_buffer[nta];

 /* update, and store next to alloc */
 nta++;
 rx_ring->next_to_alloc = (nta < rx_ring->count) ? nta : 0;

 /* transfer page from old buffer to new buffer */
 *new_buff = *old_buff;

 /* sync the buffer for use by the device */
 dma_sync_single_range_for_device(rx_ring->dev, old_buff->dma,
      old_buff->page_offset,
      FM10K_RX_BUFSZ,
      DMA_FROM_DEVICE);
}

static bool fm10k_can_reuse_rx_page(struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer,
        struct page *page,
        unsigned int __maybe_unused truesize)
{
 /* avoid re-using remote and pfmemalloc pages */
 if (!dev_page_is_reusable(page))
  return false;

#if (PAGE_SIZE < 8192)
 /* if we are only owner of page we can reuse it */
 if (unlikely(page_count(page) != 1))
  return false;

 /* flip page offset to other buffer */
 rx_buffer->page_offset ^= FM10K_RX_BUFSZ;
#else
 /* move offset up to the next cache line */
 rx_buffer->page_offset += truesize;

 if (rx_buffer->page_offset > (PAGE_SIZE - FM10K_RX_BUFSZ))
  return false;
#endif

 /* Even if we own the page, we are not allowed to use atomic_set()
 * This would break get_page_unless_zero() users.
 */
 page_ref_inc(page);

 return true;
}

/**
 * fm10k_add_rx_frag - Add contents of Rx buffer to sk_buff
 * @rx_buffer: buffer containing page to add
 * @size: packet size from rx_desc
 * @rx_desc: descriptor containing length of buffer written by hardware
 * @skb: sk_buff to place the data into
 *
 * This function will add the data contained in rx_buffer->page to the skb.
 * This is done either through a direct copy if the data in the buffer is
 * less than the skb header size, otherwise it will just attach the page as
 * a frag to the skb.
 *
 * The function will then update the page offset if necessary and return
 * true if the buffer can be reused by the interface.
 **/
static bool fm10k_add_rx_frag(struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer,
         unsigned int size,
         union fm10k_rx_desc *rx_desc,
         struct sk_buff *skb)
{
 struct page *page = rx_buffer->page;
 unsigned char *va = page_address(page) + rx_buffer->page_offset;
#if (PAGE_SIZE < 8192)
 unsigned int truesize = FM10K_RX_BUFSZ;
#else
 unsigned int truesize = ALIGN(size, 512);
#endif
 unsigned int pull_len;

 if (unlikely(skb_is_nonlinear(skb)))
  goto add_tail_frag;

 if (likely(size <= FM10K_RX_HDR_LEN)) {
  memcpy(__skb_put(skb, size), va, ALIGN(size, sizeof(long)));

  /* page is reusable, we can reuse buffer as-is */
  if (dev_page_is_reusable(page))
   return true;

  /* this page cannot be reused so discard it */
  __free_page(page);
  return false;
 }

 /* we need the header to contain the greater of either ETH_HLEN or
 * 60 bytes if the skb->len is less than 60 for skb_pad.
 */
 pull_len = eth_get_headlen(skb->dev, va, FM10K_RX_HDR_LEN);

 /* align pull length to size of long to optimize memcpy performance */
 memcpy(__skb_put(skb, pull_len), va, ALIGN(pull_len, sizeof(long)));

 /* update all of the pointers */
 va += pull_len;
 size -= pull_len;

add_tail_frag:
 skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, page,
   (unsigned long)va & ~PAGE_MASK, size, truesize);

 return fm10k_can_reuse_rx_page(rx_buffer, page, truesize);
}

static struct sk_buff *fm10k_fetch_rx_buffer(struct fm10k_ring *rx_ring,
          union fm10k_rx_desc *rx_desc,
          struct sk_buff *skb)
{
 unsigned int size = le16_to_cpu(rx_desc->w.length);
 struct fm10k_rx_buffer *rx_buffer;
 struct page *page;

 rx_buffer = &rx_ring->rx_buffer[rx_ring->next_to_clean];
 page = rx_buffer->page;
 prefetchw(page);

 if (likely(!skb)) {
  void *page_addr = page_address(page) +
      rx_buffer->page_offset;

  /* prefetch first cache line of first page */
  net_prefetch(page_addr);

  /* allocate a skb to store the frags */
  skb = napi_alloc_skb(&rx_ring->q_vector->napi,
         FM10K_RX_HDR_LEN);
  if (unlikely(!skb)) {
   rx_ring->rx_stats.alloc_failed++;
   return NULL;
  }

  /* we will be copying header into skb->data in
 * pskb_may_pull so it is in our interest to prefetch
 * it now to avoid a possible cache miss
 */
  prefetchw(skb->data);
 }

 /* we are reusing so sync this buffer for CPU use */
 dma_sync_single_range_for_cpu(rx_ring->dev,
          rx_buffer->dma,
          rx_buffer->page_offset,
          size,
          DMA_FROM_DEVICE);

 /* pull page into skb */
 if (fm10k_add_rx_frag(rx_buffer, size, rx_desc, skb)) {
  /* hand second half of page back to the ring */
  fm10k_reuse_rx_page(rx_ring, rx_buffer);
 } else {
  /* we are not reusing the buffer so unmap it */
  dma_unmap_page(rx_ring->dev, rx_buffer->dma,
          PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
 }

 /* clear contents of rx_buffer */
 rx_buffer->page = NULL;

 return skb;
}

static inline void fm10k_rx_checksum(struct fm10k_ring *ring,
         union fm10k_rx_desc *rx_desc,
         struct sk_buff *skb)
{
 skb_checksum_none_assert(skb);

 /* Rx checksum disabled via ethtool */
 if (!(ring->netdev->features & NETIF_F_RXCSUM))
  return;

 /* TCP/UDP checksum error bit is set */
 if (fm10k_test_staterr(rx_desc,
          FM10K_RXD_STATUS_L4E |
          FM10K_RXD_STATUS_L4E2 |
          FM10K_RXD_STATUS_IPE |
          FM10K_RXD_STATUS_IPE2)) {
  ring->rx_stats.csum_err++;
  return;
 }

 /* It must be a TCP or UDP packet with a valid checksum */
 if (fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_L4CS2))
  skb->encapsulation = true;
 else if (!fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_L4CS))
  return;

 skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;

 ring->rx_stats.csum_good++;
}

#define FM10K_RSS_L4_TYPES_MASK \
 (BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV4_TCP) | \
  BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV4_UDP) | \
  BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV6_TCP) | \
  BIT(FM10K_RSSTYPE_IPV6_UDP))

static inline void fm10k_rx_hash(struct fm10k_ring *ring,
     union fm10k_rx_desc *rx_desc,
     struct sk_buff *skb)
{
 u16 rss_type;

 if (!(ring->netdev->features & NETIF_F_RXHASH))
  return;

 rss_type = le16_to_cpu(rx_desc->w.pkt_info) & FM10K_RXD_RSSTYPE_MASK;
 if (!rss_type)
  return;

 skb_set_hash(skb, le32_to_cpu(rx_desc->d.rss),
       (BIT(rss_type) & FM10K_RSS_L4_TYPES_MASK) ?
       PKT_HASH_TYPE_L4 : PKT_HASH_TYPE_L3);
}

static void fm10k_type_trans(struct fm10k_ring *rx_ring,
        union fm10k_rx_desc __maybe_unused *rx_desc,
        struct sk_buff *skb)
{
 struct net_device *dev = rx_ring->netdev;
 struct fm10k_l2_accel *l2_accel = rcu_dereference_bh(rx_ring->l2_accel);

 /* check to see if DGLORT belongs to a MACVLAN */
 if (l2_accel) {
  u16 idx = le16_to_cpu(FM10K_CB(skb)->fi.w.dglort) - 1;

  idx -= l2_accel->dglort;
  if (idx < l2_accel->size && l2_accel->macvlan[idx])
   dev = l2_accel->macvlan[idx];
  else
   l2_accel = NULL;
 }

 /* Record Rx queue, or update macvlan statistics */
 if (!l2_accel)
  skb_record_rx_queue(skb, rx_ring->queue_index);
 else
  macvlan_count_rx(netdev_priv(dev), skb->len + ETH_HLEN, true,
     false);

 skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
}

/**
 * fm10k_process_skb_fields - Populate skb header fields from Rx descriptor
 * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
 * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
 * @skb: pointer to current skb being populated
 *
 * This function checks the ring, descriptor, and packet information in
 * order to populate the hash, checksum, VLAN, timestamp, protocol, and
 * other fields within the skb.
 **/
static unsigned int fm10k_process_skb_fields(struct fm10k_ring *rx_ring,
          union fm10k_rx_desc *rx_desc,
          struct sk_buff *skb)
{
 unsigned int len = skb->len;

 fm10k_rx_hash(rx_ring, rx_desc, skb);

 fm10k_rx_checksum(rx_ring, rx_desc, skb);

 FM10K_CB(skb)->tstamp = rx_desc->q.timestamp;

 FM10K_CB(skb)->fi.w.vlan = rx_desc->w.vlan;

 FM10K_CB(skb)->fi.d.glort = rx_desc->d.glort;

 if (rx_desc->w.vlan) {
  u16 vid = le16_to_cpu(rx_desc->w.vlan);

  if ((vid & VLAN_VID_MASK) != rx_ring->vid)
   __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q), vid);
  else if (vid & VLAN_PRIO_MASK)
   __vlan_hwaccel_put_tag(skb, htons(ETH_P_8021Q),
            vid & VLAN_PRIO_MASK);
 }

 fm10k_type_trans(rx_ring, rx_desc, skb);

 return len;
}

/**
 * fm10k_is_non_eop - process handling of non-EOP buffers
 * @rx_ring: Rx ring being processed
 * @rx_desc: Rx descriptor for current buffer
 *
 * This function updates next to clean.  If the buffer is an EOP buffer
 * this function exits returning false, otherwise it will place the
 * sk_buff in the next buffer to be chained and return true indicating
 * that this is in fact a non-EOP buffer.
 **/
static bool fm10k_is_non_eop(struct fm10k_ring *rx_ring,
        union fm10k_rx_desc *rx_desc)
{
 u32 ntc = rx_ring->next_to_clean + 1;

 /* fetch, update, and store next to clean */
 ntc = (ntc < rx_ring->count) ? ntc : 0;
 rx_ring->next_to_clean = ntc;

 prefetch(FM10K_RX_DESC(rx_ring, ntc));

 if (likely(fm10k_test_staterr(rx_desc, FM10K_RXD_STATUS_EOP)))
  return false;

 return true;
}

/**
 * fm10k_cleanup_headers - Correct corrupted or empty headers
 * @rx_ring: rx descriptor ring packet is being transacted on
 * @rx_desc: pointer to the EOP Rx descriptor
 * @skb: pointer to current skb being fixed
 *
 * Address the case where we are pulling data in on pages only
 * and as such no data is present in the skb header.
 *
 * In addition if skb is not at least 60 bytes we need to pad it so that
 * it is large enough to qualify as a valid Ethernet frame.
 *
 * Returns true if an error was encountered and skb was freed.
 **/
static bool fm10k_cleanup_headers(struct fm10k_ring *rx_ring,
      union fm10k_rx_desc *rx_desc,
      struct sk_buff *skb)
{
 if (unlikely((fm10k_test_staterr(rx_desc,
      FM10K_RXD_STATUS_RXE)))) {
#define FM10K_TEST_RXD_BIT(rxd, bit) \
 ((rxd)->w.csum_err & cpu_to_le16(bit))
  if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_SWITCH_ERROR))
   rx_ring->rx_stats.switch_errors++;
  if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_NO_DESCRIPTOR))
   rx_ring->rx_stats.drops++;
  if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_PP_ERROR))
   rx_ring->rx_stats.pp_errors++;
  if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_SWITCH_READY))
   rx_ring->rx_stats.link_errors++;
  if (FM10K_TEST_RXD_BIT(rx_desc, FM10K_RXD_ERR_TOO_BIG))
   rx_ring->rx_stats.length_errors++;
  dev_kfree_skb_any(skb);
  rx_ring->rx_stats.errors++;
  return true;
 }

 /* if eth_skb_pad returns an error the skb was freed */
 if (eth_skb_pad(skb))
  return true;

 return false;
}

/**
 * fm10k_receive_skb - helper function to handle rx indications
 * @q_vector: structure containing interrupt and ring information
 * @skb: packet to send up
 **/
static void fm10k_receive_skb(struct fm10k_q_vector *q_vector,
         struct sk_buff *skb)
{
 napi_gro_receive(&q_vector->napi, skb);
}

static int fm10k_clean_rx_irq(struct fm10k_q_vector *q_vector,
         struct fm10k_ring *rx_ring,
         int budget)
{
 struct sk_buff *skb = rx_ring->skb;
 unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
 u16 cleaned_count = fm10k_desc_unused(rx_ring);

 while (likely(total_packets < budget)) {
  union fm10k_rx_desc *rx_desc;

  /* return some buffers to hardware, one at a time is too slow */
  if (cleaned_count >= FM10K_RX_BUFFER_WRITE) {
   fm10k_alloc_rx_buffers(rx_ring, cleaned_count);
   cleaned_count = 0;
  }

  rx_desc = FM10K_RX_DESC(rx_ring, rx_ring->next_to_clean);

  if (!rx_desc->d.staterr)
   break;

  /* This memory barrier is needed to keep us from reading
 * any other fields out of the rx_desc until we know the
 * descriptor has been written back
 */
  dma_rmb();

  /* retrieve a buffer from the ring */
  skb = fm10k_fetch_rx_buffer(rx_ring, rx_desc, skb);

  /* exit if we failed to retrieve a buffer */
  if (!skb)
   break;

  cleaned_count++;

  /* fetch next buffer in frame if non-eop */
  if (fm10k_is_non_eop(rx_ring, rx_desc))
   continue;

  /* verify the packet layout is correct */
  if (fm10k_cleanup_headers(rx_ring, rx_desc, skb)) {
   skb = NULL;
   continue;
  }

  /* populate checksum, timestamp, VLAN, and protocol */
  total_bytes += fm10k_process_skb_fields(rx_ring, rx_desc, skb);

  fm10k_receive_skb(q_vector, skb);

  /* reset skb pointer */
  skb = NULL;

  /* update budget accounting */
  total_packets++;
 }

 /* place incomplete frames back on ring for completion */
 rx_ring->skb = skb;

 u64_stats_update_begin(&rx_ring->syncp);
 rx_ring->stats.packets += total_packets;
 rx_ring->stats.bytes += total_bytes;
 u64_stats_update_end(&rx_ring->syncp);
 q_vector->rx.total_packets += total_packets;
 q_vector->rx.total_bytes += total_bytes;

 return total_packets;
}

#define VXLAN_HLEN (sizeof(struct udphdr) + 8)
static struct ethhdr *fm10k_port_is_vxlan(struct sk_buff *skb)
{
 struct fm10k_intfc *interface = netdev_priv(skb->dev);

 if (interface->vxlan_port != udp_hdr(skb)->dest)
  return NULL;

 /* return offset of udp_hdr plus 8 bytes for VXLAN header */
 return (struct ethhdr *)(skb_transport_header(skb) + VXLAN_HLEN);
}

#define FM10K_NVGRE_RESERVED0_FLAGS htons(0x9FFF)
#define NVGRE_TNI htons(0x2000)
struct fm10k_nvgre_hdr {
 __be16 flags;
 __be16 proto;
 __be32 tni;
};

static struct ethhdr *fm10k_gre_is_nvgre(struct sk_buff *skb)
{
 struct fm10k_nvgre_hdr *nvgre_hdr;
 int hlen = ip_hdrlen(skb);

 /* currently only IPv4 is supported due to hlen above */
 if (vlan_get_protocol(skb) != htons(ETH_P_IP))
  return NULL;

 /* our transport header should be NVGRE */
 nvgre_hdr = (struct fm10k_nvgre_hdr *)(skb_network_header(skb) + hlen);

 /* verify all reserved flags are 0 */
 if (nvgre_hdr->flags & FM10K_NVGRE_RESERVED0_FLAGS)
  return NULL;

 /* report start of ethernet header */
 if (nvgre_hdr->flags & NVGRE_TNI)
  return (struct ethhdr *)(nvgre_hdr + 1);

 return (struct ethhdr *)(&nvgre_hdr->tni);
}

__be16 fm10k_tx_encap_offload(struct sk_buff *skb)
{
 u8 l4_hdr = 0, inner_l4_hdr = 0, inner_l4_hlen;
 struct ethhdr *eth_hdr;

 if (skb->inner_protocol_type != ENCAP_TYPE_ETHER ||
     skb->inner_protocol != htons(ETH_P_TEB))
  return 0;

 switch (vlan_get_protocol(skb)) {
 case htons(ETH_P_IP):
  l4_hdr = ip_hdr(skb)->protocol;
  break;
 case htons(ETH_P_IPV6):
  l4_hdr = ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
  break;
 default:
  return 0;
 }

 switch (l4_hdr) {
 case IPPROTO_UDP:
  eth_hdr = fm10k_port_is_vxlan(skb);
  break;
 case IPPROTO_GRE:
  eth_hdr = fm10k_gre_is_nvgre(skb);
  break;
 default:
  return 0;
 }

 if (!eth_hdr)
  return 0;

 switch (eth_hdr->h_proto) {
 case htons(ETH_P_IP):
  inner_l4_hdr = inner_ip_hdr(skb)->protocol;
  break;
 case htons(ETH_P_IPV6):
  inner_l4_hdr = inner_ipv6_hdr(skb)->nexthdr;
  break;
 default:
  return 0;
 }

 switch (inner_l4_hdr) {
 case IPPROTO_TCP:
  inner_l4_hlen = inner_tcp_hdrlen(skb);
  break;
 case IPPROTO_UDP:
  inner_l4_hlen = 8;
  break;
 default:
  return 0;
 }

 /* The hardware allows tunnel offloads only if the combined inner and
 * outer header is 184 bytes or less
 */
 if (skb_inner_transport_header(skb) + inner_l4_hlen -
     skb_mac_header(skb) > FM10K_TUNNEL_HEADER_LENGTH)
  return 0;

 return eth_hdr->h_proto;
}

static int fm10k_tso(struct fm10k_ring *tx_ring,
       struct fm10k_tx_buffer *first)
{
 struct sk_buff *skb = first->skb;
 struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 unsigned char *th;
 u8 hdrlen;

 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
  return 0;

 if (!skb_is_gso(skb))
  return 0;

 /* compute header lengths */
 if (skb->encapsulation) {
  if (!fm10k_tx_encap_offload(skb))
   goto err_vxlan;
  th = skb_inner_transport_header(skb);
 } else {
  th = skb_transport_header(skb);
 }

 /* compute offset from SOF to transport header and add header len */
 hdrlen = (th - skb->data) + (((struct tcphdr *)th)->doff << 2);

 first->tx_flags |= FM10K_TX_FLAGS_CSUM;

 /* update gso size and bytecount with header size */
 first->gso_segs = skb_shinfo(skb)->gso_segs;
 first->bytecount += (first->gso_segs - 1) * hdrlen;

 /* populate Tx descriptor header size and mss */
 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, tx_ring->next_to_use);
 tx_desc->hdrlen = hdrlen;
 tx_desc->mss = cpu_to_le16(skb_shinfo(skb)->gso_size);

 return 1;

err_vxlan:
 tx_ring->netdev->features &= ~NETIF_F_GSO_UDP_TUNNEL;
 if (net_ratelimit())
  netdev_err(tx_ring->netdev,
      "TSO requested for unsupported tunnel, disabling offload\n");
 return -1;
}

static void fm10k_tx_csum(struct fm10k_ring *tx_ring,
     struct fm10k_tx_buffer *first)
{
 struct sk_buff *skb = first->skb;
 struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 union {
  struct iphdr *ipv4;
  struct ipv6hdr *ipv6;
  u8 *raw;
 } network_hdr;
 u8 *transport_hdr;
 __be16 frag_off;
 __be16 protocol;
 u8 l4_hdr = 0;

 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
  goto no_csum;

 if (skb->encapsulation) {
  protocol = fm10k_tx_encap_offload(skb);
  if (!protocol) {
   if (skb_checksum_help(skb)) {
    dev_warn(tx_ring->dev,
      "failed to offload encap csum!\n");
    tx_ring->tx_stats.csum_err++;
   }
   goto no_csum;
  }
  network_hdr.raw = skb_inner_network_header(skb);
  transport_hdr = skb_inner_transport_header(skb);
 } else {
  protocol = vlan_get_protocol(skb);
  network_hdr.raw = skb_network_header(skb);
  transport_hdr = skb_transport_header(skb);
 }

 switch (protocol) {
 case htons(ETH_P_IP):
  l4_hdr = network_hdr.ipv4->protocol;
  break;
 case htons(ETH_P_IPV6):
  l4_hdr = network_hdr.ipv6->nexthdr;
  if (likely((transport_hdr - network_hdr.raw) ==
      sizeof(struct ipv6hdr)))
   break;
  ipv6_skip_exthdr(skb, network_hdr.raw - skb->data +
          sizeof(struct ipv6hdr),
     &l4_hdr, &frag_off);
  if (unlikely(frag_off))
   l4_hdr = NEXTHDR_FRAGMENT;
  break;
 default:
  break;
 }

 switch (l4_hdr) {
 case IPPROTO_TCP:
 case IPPROTO_UDP:
  break;
 case IPPROTO_GRE:
  if (skb->encapsulation)
   break;
  fallthrough;
 default:
  if (unlikely(net_ratelimit())) {
   dev_warn(tx_ring->dev,
     "partial checksum, version=%d l4 proto=%x\n",
     protocol, l4_hdr);
  }
  skb_checksum_help(skb);
  tx_ring->tx_stats.csum_err++;
  goto no_csum;
 }

 /* update TX checksum flag */
 first->tx_flags |= FM10K_TX_FLAGS_CSUM;
 tx_ring->tx_stats.csum_good++;

no_csum:
 /* populate Tx descriptor header size and mss */
 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, tx_ring->next_to_use);
 tx_desc->hdrlen = 0;
 tx_desc->mss = 0;
}

#define FM10K_SET_FLAG(_input, _flag, _result) \
 ((_flag <= _result) ? \
  ((u32)(_input & _flag) * (_result / _flag)) : \
  ((u32)(_input & _flag) / (_flag / _result)))

static u8 fm10k_tx_desc_flags(struct sk_buff *skb, u32 tx_flags)
{
 /* set type for advanced descriptor with frame checksum insertion */
 u32 desc_flags = 0;

 /* set checksum offload bits */
 desc_flags |= FM10K_SET_FLAG(tx_flags, FM10K_TX_FLAGS_CSUM,
         FM10K_TXD_FLAG_CSUM);

 return desc_flags;
}

static bool fm10k_tx_desc_push(struct fm10k_ring *tx_ring,
          struct fm10k_tx_desc *tx_desc, u16 i,
          dma_addr_t dma, unsigned int size, u8 desc_flags)
{
 /* set RS and INT for last frame in a cache line */
 if ((++i & (FM10K_TXD_WB_FIFO_SIZE - 1)) == 0)
  desc_flags |= FM10K_TXD_FLAG_RS | FM10K_TXD_FLAG_INT;

 /* record values to descriptor */
 tx_desc->buffer_addr = cpu_to_le64(dma);
 tx_desc->flags = desc_flags;
 tx_desc->buflen = cpu_to_le16(size);

 /* return true if we just wrapped the ring */
 return i == tx_ring->count;
}

static int __fm10k_maybe_stop_tx(struct fm10k_ring *tx_ring, u16 size)
{
 netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);

 /* Memory barrier before checking head and tail */
 smp_mb();

 /* Check again in a case another CPU has just made room available */
 if (likely(fm10k_desc_unused(tx_ring) < size))
  return -EBUSY;

 /* A reprieve! - use start_queue because it doesn't call schedule */
 netif_start_subqueue(tx_ring->netdev, tx_ring->queue_index);
 ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
 return 0;
}

static inline int fm10k_maybe_stop_tx(struct fm10k_ring *tx_ring, u16 size)
{
 if (likely(fm10k_desc_unused(tx_ring) >= size))
  return 0;
 return __fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, size);
}

static void fm10k_tx_map(struct fm10k_ring *tx_ring,
    struct fm10k_tx_buffer *first)
{
 struct sk_buff *skb = first->skb;
 struct fm10k_tx_buffer *tx_buffer;
 struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 skb_frag_t *frag;
 unsigned char *data;
 dma_addr_t dma;
 unsigned int data_len, size;
 u32 tx_flags = first->tx_flags;
 u16 i = tx_ring->next_to_use;
 u8 flags = fm10k_tx_desc_flags(skb, tx_flags);

 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, i);

 /* add HW VLAN tag */
 if (skb_vlan_tag_present(skb))
  tx_desc->vlan = cpu_to_le16(skb_vlan_tag_get(skb));
 else
  tx_desc->vlan = 0;

 size = skb_headlen(skb);
 data = skb->data;

 dma = dma_map_single(tx_ring->dev, data, size, DMA_TO_DEVICE);

 data_len = skb->data_len;
 tx_buffer = first;

 for (frag = &skb_shinfo(skb)->frags[0];; frag++) {
  if (dma_mapping_error(tx_ring->dev, dma))
   goto dma_error;

  /* record length, and DMA address */
  dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, size);
  dma_unmap_addr_set(tx_buffer, dma, dma);

  while (unlikely(size > FM10K_MAX_DATA_PER_TXD)) {
   if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc++, i++, dma,
            FM10K_MAX_DATA_PER_TXD, flags)) {
    tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
    i = 0;
   }

   dma += FM10K_MAX_DATA_PER_TXD;
   size -= FM10K_MAX_DATA_PER_TXD;
  }

  if (likely(!data_len))
   break;

  if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc++, i++,
           dma, size, flags)) {
   tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
   i = 0;
  }

  size = skb_frag_size(frag);
  data_len -= size;

  dma = skb_frag_dma_map(tx_ring->dev, frag, 0, size,
           DMA_TO_DEVICE);

  tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
 }

 /* write last descriptor with LAST bit set */
 flags |= FM10K_TXD_FLAG_LAST;

 if (fm10k_tx_desc_push(tx_ring, tx_desc, i++, dma, size, flags))
  i = 0;

 /* record bytecount for BQL */
 netdev_tx_sent_queue(txring_txq(tx_ring), first->bytecount);

 /* record SW timestamp if HW timestamp is not available */
 skb_tx_timestamp(first->skb);

 /* Force memory writes to complete before letting h/w know there
 * are new descriptors to fetch.  (Only applicable for weak-ordered
 * memory model archs, such as IA-64).
 *
 * We also need this memory barrier to make certain all of the
 * status bits have been updated before next_to_watch is written.
 */
 wmb();

 /* set next_to_watch value indicating a packet is present */
 first->next_to_watch = tx_desc;

 tx_ring->next_to_use = i;

 /* Make sure there is space in the ring for the next send. */
 fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, DESC_NEEDED);

 /* notify HW of packet */
 if (netif_xmit_stopped(txring_txq(tx_ring)) || !netdev_xmit_more()) {
  writel(i, tx_ring->tail);
 }

 return;
dma_error:
 dev_err(tx_ring->dev, "TX DMA map failed\n");

 /* clear dma mappings for failed tx_buffer map */
 for (;;) {
  tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
  fm10k_unmap_and_free_tx_resource(tx_ring, tx_buffer);
  if (tx_buffer == first)
   break;
  if (i == 0)
   i = tx_ring->count;
  i--;
 }

 tx_ring->next_to_use = i;
}

netdev_tx_t fm10k_xmit_frame_ring(struct sk_buff *skb,
      struct fm10k_ring *tx_ring)
{
 u16 count = TXD_USE_COUNT(skb_headlen(skb));
 struct fm10k_tx_buffer *first;
 unsigned short f;
 u32 tx_flags = 0;
 int tso;

 /* need: 1 descriptor per page * PAGE_SIZE/FM10K_MAX_DATA_PER_TXD,
 *       + 1 desc for skb_headlen/FM10K_MAX_DATA_PER_TXD,
 *       + 2 desc gap to keep tail from touching head
 * otherwise try next time
 */
 for (f = 0; f < skb_shinfo(skb)->nr_frags; f++) {
  skb_frag_t *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[f];

  count += TXD_USE_COUNT(skb_frag_size(frag));
 }

 if (fm10k_maybe_stop_tx(tx_ring, count + 3)) {
  tx_ring->tx_stats.tx_busy++;
  return NETDEV_TX_BUSY;
 }

 /* record the location of the first descriptor for this packet */
 first = &tx_ring->tx_buffer[tx_ring->next_to_use];
 first->skb = skb;
 first->bytecount = max_t(unsigned int, skb->len, ETH_ZLEN);
 first->gso_segs = 1;

 /* record initial flags and protocol */
 first->tx_flags = tx_flags;

 tso = fm10k_tso(tx_ring, first);
 if (tso < 0)
  goto out_drop;
 else if (!tso)
  fm10k_tx_csum(tx_ring, first);

 fm10k_tx_map(tx_ring, first);

 return NETDEV_TX_OK;

out_drop:
 dev_kfree_skb_any(first->skb);
 first->skb = NULL;

 return NETDEV_TX_OK;
}

static u64 fm10k_get_tx_completed(struct fm10k_ring *ring)
{
 return ring->stats.packets;
}

/**
 * fm10k_get_tx_pending - how many Tx descriptors not processed
 * @ring: the ring structure
 * @in_sw: is tx_pending being checked in SW or in HW?
 */
u64 fm10k_get_tx_pending(struct fm10k_ring *ring, bool in_sw)
{
 struct fm10k_intfc *interface = ring->q_vector->interface;
 struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
 u32 head, tail;

 if (likely(in_sw)) {
  head = ring->next_to_clean;
  tail = ring->next_to_use;
 } else {
  head = fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDH(ring->reg_idx));
  tail = fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDT(ring->reg_idx));
 }

 return ((head <= tail) ? tail : tail + ring->count) - head;
}

bool fm10k_check_tx_hang(struct fm10k_ring *tx_ring)
{
 u32 tx_done = fm10k_get_tx_completed(tx_ring);
 u32 tx_done_old = tx_ring->tx_stats.tx_done_old;
 u32 tx_pending = fm10k_get_tx_pending(tx_ring, true);

 clear_check_for_tx_hang(tx_ring);

 /* Check for a hung queue, but be thorough. This verifies
 * that a transmit has been completed since the previous
 * check AND there is at least one packet pending. By
 * requiring this to fail twice we avoid races with
 * clearing the ARMED bit and conditions where we
 * run the check_tx_hang logic with a transmit completion
 * pending but without time to complete it yet.
 */
 if (!tx_pending || (tx_done_old != tx_done)) {
  /* update completed stats and continue */
  tx_ring->tx_stats.tx_done_old = tx_done;
  /* reset the countdown */
  clear_bit(__FM10K_HANG_CHECK_ARMED, tx_ring->state);

  return false;
 }

 /* make sure it is true for two checks in a row */
 return test_and_set_bit(__FM10K_HANG_CHECK_ARMED, tx_ring->state);
}

/**
 * fm10k_tx_timeout_reset - initiate reset due to Tx timeout
 * @interface: driver private struct
 **/
void fm10k_tx_timeout_reset(struct fm10k_intfc *interface)
{
 /* Do the reset outside of interrupt context */
 if (!test_bit(__FM10K_DOWN, interface->state)) {
  interface->tx_timeout_count++;
  set_bit(FM10K_FLAG_RESET_REQUESTED, interface->flags);
  fm10k_service_event_schedule(interface);
 }
}

/**
 * fm10k_clean_tx_irq - Reclaim resources after transmit completes
 * @q_vector: structure containing interrupt and ring information
 * @tx_ring: tx ring to clean
 * @napi_budget: Used to determine if we are in netpoll
 **/
static bool fm10k_clean_tx_irq(struct fm10k_q_vector *q_vector,
          struct fm10k_ring *tx_ring, int napi_budget)
{
 struct fm10k_intfc *interface = q_vector->interface;
 struct fm10k_tx_buffer *tx_buffer;
 struct fm10k_tx_desc *tx_desc;
 unsigned int total_bytes = 0, total_packets = 0;
 unsigned int budget = q_vector->tx.work_limit;
 unsigned int i = tx_ring->next_to_clean;

 if (test_bit(__FM10K_DOWN, interface->state))
  return true;

 tx_buffer = &tx_ring->tx_buffer[i];
 tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, i);
 i -= tx_ring->count;

 do {
  struct fm10k_tx_desc *eop_desc = tx_buffer->next_to_watch;

  /* if next_to_watch is not set then there is no work pending */
  if (!eop_desc)
   break;

  /* prevent any other reads prior to eop_desc */
  smp_rmb();

  /* if DD is not set pending work has not been completed */
  if (!(eop_desc->flags & FM10K_TXD_FLAG_DONE))
   break;

  /* clear next_to_watch to prevent false hangs */
  tx_buffer->next_to_watch = NULL;

  /* update the statistics for this packet */
  total_bytes += tx_buffer->bytecount;
  total_packets += tx_buffer->gso_segs;

  /* free the skb */
  napi_consume_skb(tx_buffer->skb, napi_budget);

  /* unmap skb header data */
  dma_unmap_single(tx_ring->dev,
     dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
     dma_unmap_len(tx_buffer, len),
     DMA_TO_DEVICE);

  /* clear tx_buffer data */
  tx_buffer->skb = NULL;
  dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);

  /* unmap remaining buffers */
  while (tx_desc != eop_desc) {
   tx_buffer++;
   tx_desc++;
   i++;
   if (unlikely(!i)) {
    i -= tx_ring->count;
    tx_buffer = tx_ring->tx_buffer;
    tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
   }

   /* unmap any remaining paged data */
   if (dma_unmap_len(tx_buffer, len)) {
    dma_unmap_page(tx_ring->dev,
            dma_unmap_addr(tx_buffer, dma),
            dma_unmap_len(tx_buffer, len),
            DMA_TO_DEVICE);
    dma_unmap_len_set(tx_buffer, len, 0);
   }
  }

  /* move us one more past the eop_desc for start of next pkt */
  tx_buffer++;
  tx_desc++;
  i++;
  if (unlikely(!i)) {
   i -= tx_ring->count;
   tx_buffer = tx_ring->tx_buffer;
   tx_desc = FM10K_TX_DESC(tx_ring, 0);
  }

  /* issue prefetch for next Tx descriptor */
  prefetch(tx_desc);

  /* update budget accounting */
  budget--;
 } while (likely(budget));

 i += tx_ring->count;
 tx_ring->next_to_clean = i;
 u64_stats_update_begin(&tx_ring->syncp);
 tx_ring->stats.bytes += total_bytes;
 tx_ring->stats.packets += total_packets;
 u64_stats_update_end(&tx_ring->syncp);
 q_vector->tx.total_bytes += total_bytes;
 q_vector->tx.total_packets += total_packets;

 if (check_for_tx_hang(tx_ring) && fm10k_check_tx_hang(tx_ring)) {
  /* schedule immediate reset if we believe we hung */
  struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;

  netif_err(interface, drv, tx_ring->netdev,
     "Detected Tx Unit Hang\n"
     "  Tx Queue             <%d>\n"
     "  TDH, TDT             <%x>, <%x>\n"
     "  next_to_use          <%x>\n"
     "  next_to_clean        <%x>\n",
     tx_ring->queue_index,
     fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDH(tx_ring->reg_idx)),
     fm10k_read_reg(hw, FM10K_TDT(tx_ring->reg_idx)),
     tx_ring->next_to_use, i);

  netif_stop_subqueue(tx_ring->netdev,
        tx_ring->queue_index);

  netif_info(interface, probe, tx_ring->netdev,
      "tx hang %d detected on queue %d, resetting interface\n",
      interface->tx_timeout_count + 1,
      tx_ring->queue_index);

  fm10k_tx_timeout_reset(interface);

  /* the netdev is about to reset, no point in enabling stuff */
  return true;
 }

 /* notify netdev of completed buffers */
 netdev_tx_completed_queue(txring_txq(tx_ring),
      total_packets, total_bytes);

#define TX_WAKE_THRESHOLD min_t(u16, FM10K_MIN_TXD - 1, DESC_NEEDED * 2)
 if (unlikely(total_packets && netif_carrier_ok(tx_ring->netdev) &&
       (fm10k_desc_unused(tx_ring) >= TX_WAKE_THRESHOLD))) {
  /* Make sure that anybody stopping the queue after this
 * sees the new next_to_clean.
 */
  smp_mb();
  if (__netif_subqueue_stopped(tx_ring->netdev,
          tx_ring->queue_index) &&
      !test_bit(__FM10K_DOWN, interface->state)) {
   netif_wake_subqueue(tx_ring->netdev,
         tx_ring->queue_index);
   ++tx_ring->tx_stats.restart_queue;
  }
 }

 return !!budget;
}

/**
 * fm10k_update_itr - update the dynamic ITR value based on packet size
 *
 *      Stores a new ITR value based on strictly on packet size.  The
 *      divisors and thresholds used by this function were determined based
 *      on theoretical maximum wire speed and testing data, in order to
 *      minimize response time while increasing bulk throughput.
 *
 * @ring_container: Container for rings to have ITR updated
 **/
static void fm10k_update_itr(struct fm10k_ring_container *ring_container)
{
 unsigned int avg_wire_size, packets, itr_round;

 /* Only update ITR if we are using adaptive setting */
 if (!ITR_IS_ADAPTIVE(ring_container->itr))
  goto clear_counts;

 packets = ring_container->total_packets;
 if (!packets)
  goto clear_counts;

 avg_wire_size = ring_container->total_bytes / packets;

 /* The following is a crude approximation of:
 *  wmem_default / (size + overhead) = desired_pkts_per_int
 *  rate / bits_per_byte / (size + ethernet overhead) = pkt_rate
 *  (desired_pkt_rate / pkt_rate) * usecs_per_sec = ITR value
 *
 * Assuming wmem_default is 212992 and overhead is 640 bytes per
 * packet, (256 skb, 64 headroom, 320 shared info), we can reduce the
 * formula down to
 *
 *  (34 * (size + 24)) / (size + 640) = ITR
 *
 * We first do some math on the packet size and then finally bitshift
 * by 8 after rounding up. We also have to account for PCIe link speed
 * difference as ITR scales based on this.
 */
 if (avg_wire_size <= 360) {
  /* Start at 250K ints/sec and gradually drop to 77K ints/sec */
  avg_wire_size *= 8;
  avg_wire_size += 376;
 } else if (avg_wire_size <= 1152) {
  /* 77K ints/sec to 45K ints/sec */
  avg_wire_size *= 3;
  avg_wire_size += 2176;
 } else if (avg_wire_size <= 1920) {
  /* 45K ints/sec to 38K ints/sec */
  avg_wire_size += 4480;
 } else {
  /* plateau at a limit of 38K ints/sec */
  avg_wire_size = 6656;
 }

 /* Perform final bitshift for division after rounding up to ensure
 * that the calculation will never get below a 1. The bit shift
 * accounts for changes in the ITR due to PCIe link speed.
 */
 itr_round = READ_ONCE(ring_container->itr_scale) + 8;
 avg_wire_size += BIT(itr_round) - 1;
 avg_wire_size >>= itr_round;

 /* write back value and retain adaptive flag */
 ring_container->itr = avg_wire_size | FM10K_ITR_ADAPTIVE;

clear_counts:
 ring_container->total_bytes = 0;
 ring_container->total_packets = 0;
}

static void fm10k_qv_enable(struct fm10k_q_vector *q_vector)
{
 /* Enable auto-mask and clear the current mask */
 u32 itr = FM10K_ITR_ENABLE;

 /* Update Tx ITR */
 fm10k_update_itr(&q_vector->tx);

 /* Update Rx ITR */
 fm10k_update_itr(&q_vector->rx);

 /* Store Tx itr in timer slot 0 */
 itr |= (q_vector->tx.itr & FM10K_ITR_MAX);

 /* Shift Rx itr to timer slot 1 */
 itr |= (q_vector->rx.itr & FM10K_ITR_MAX) << FM10K_ITR_INTERVAL1_SHIFT;

 /* Write the final value to the ITR register */
 writel(itr, q_vector->itr);
}

static int fm10k_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
{
 struct fm10k_q_vector *q_vector =
          container_of(napi, struct fm10k_q_vector, napi);
 struct fm10k_ring *ring;
 int per_ring_budget, work_done = 0;
 bool clean_complete = true;

 fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->tx) {
  if (!fm10k_clean_tx_irq(q_vector, ring, budget))
   clean_complete = false;
 }

 /* Handle case where we are called by netpoll with a budget of 0 */
 if (budget <= 0)
  return budget;

 /* attempt to distribute budget to each queue fairly, but don't
 * allow the budget to go below 1 because we'll exit polling
 */
 if (q_vector->rx.count > 1)
  per_ring_budget = max(budget / q_vector->rx.count, 1);
 else
  per_ring_budget = budget;

 fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->rx) {
  int work = fm10k_clean_rx_irq(q_vector, ring, per_ring_budget);

  work_done += work;
  if (work >= per_ring_budget)
   clean_complete = false;
 }

 /* If all work not completed, return budget and keep polling */
 if (!clean_complete)
  return budget;

 /* Exit the polling mode, but don't re-enable interrupts if stack might
 * poll us due to busy-polling
 */
 if (likely(napi_complete_done(napi, work_done)))
  fm10k_qv_enable(q_vector);

 return min(work_done, budget - 1);
}

/**
 * fm10k_set_qos_queues: Allocate queues for a QOS-enabled device
 * @interface: board private structure to initialize
 *
 * When QoS (Quality of Service) is enabled, allocate queues for
 * each traffic class.  If multiqueue isn't available,then abort QoS
 * initialization.
 *
 * This function handles all combinations of Qos and RSS.
 *
 **/
static bool fm10k_set_qos_queues(struct fm10k_intfc *interface)
{
 struct net_device *dev = interface->netdev;
 struct fm10k_ring_feature *f;
 int rss_i, i;
 int pcs;

 /* Map queue offset and counts onto allocated tx queues */
 pcs = netdev_get_num_tc(dev);

 if (pcs <= 1)
  return false;

 /* set QoS mask and indices */
 f = &interface->ring_feature[RING_F_QOS];
 f->indices = pcs;
 f->mask = BIT(fls(pcs - 1)) - 1;

 /* determine the upper limit for our current DCB mode */
 rss_i = interface->hw.mac.max_queues / pcs;
 rss_i = BIT(fls(rss_i) - 1);

 /* set RSS mask and indices */
 f = &interface->ring_feature[RING_F_RSS];
 rss_i = min_t(u16, rss_i, f->limit);
 f->indices = rss_i;
 f->mask = BIT(fls(rss_i - 1)) - 1;

 /* configure pause class to queue mapping */
 for (i = 0; i < pcs; i++)
  netdev_set_tc_queue(dev, i, rss_i, rss_i * i);

 interface->num_rx_queues = rss_i * pcs;
 interface->num_tx_queues = rss_i * pcs;

 return true;
}

/**
 * fm10k_set_rss_queues: Allocate queues for RSS
 * @interface: board private structure to initialize
 *
 * This is our "base" multiqueue mode.  RSS (Receive Side Scaling) will try
 * to allocate one Rx queue per CPU, and if available, one Tx queue per CPU.
 *
 **/
static bool fm10k_set_rss_queues(struct fm10k_intfc *interface)
{
 struct fm10k_ring_feature *f;
 u16 rss_i;

 f = &interface->ring_feature[RING_F_RSS];
 rss_i = min_t(u16, interface->hw.mac.max_queues, f->limit);

 /* record indices and power of 2 mask for RSS */
 f->indices = rss_i;
 f->mask = BIT(fls(rss_i - 1)) - 1;

 interface->num_rx_queues = rss_i;
 interface->num_tx_queues = rss_i;

 return true;
}

/**
 * fm10k_set_num_queues: Allocate queues for device, feature dependent
 * @interface: board private structure to initialize
 *
 * This is the top level queue allocation routine.  The order here is very
 * important, starting with the "most" number of features turned on at once,
 * and ending with the smallest set of features.  This way large combinations
 * can be allocated if they're turned on, and smaller combinations are the
 * fall through conditions.
 *
 **/
static void fm10k_set_num_queues(struct fm10k_intfc *interface)
{
 /* Attempt to setup QoS and RSS first */
 if (fm10k_set_qos_queues(interface))
  return;

 /* If we don't have QoS, just fallback to only RSS. */
 fm10k_set_rss_queues(interface);
}

/**
 * fm10k_reset_num_queues - Reset the number of queues to zero
 * @interface: board private structure
 *
 * This function should be called whenever we need to reset the number of
 * queues after an error condition.
 */
static void fm10k_reset_num_queues(struct fm10k_intfc *interface)
{
 interface->num_tx_queues = 0;
 interface->num_rx_queues = 0;
 interface->num_q_vectors = 0;
}

/**
 * fm10k_alloc_q_vector - Allocate memory for a single interrupt vector
 * @interface: board private structure to initialize
 * @v_count: q_vectors allocated on interface, used for ring interleaving
 * @v_idx: index of vector in interface struct
 * @txr_count: total number of Tx rings to allocate
 * @txr_idx: index of first Tx ring to allocate
 * @rxr_count: total number of Rx rings to allocate
 * @rxr_idx: index of first Rx ring to allocate
 *
 * We allocate one q_vector.  If allocation fails we return -ENOMEM.
 **/
static int fm10k_alloc_q_vector(struct fm10k_intfc *interface,
    unsigned int v_count, unsigned int v_idx,
    unsigned int txr_count, unsigned int txr_idx,
    unsigned int rxr_count, unsigned int rxr_idx)
{
 struct fm10k_q_vector *q_vector;
 struct fm10k_ring *ring;
 int ring_count;

 ring_count = txr_count + rxr_count;

 /* allocate q_vector and rings */
 q_vector = kzalloc(struct_size(q_vector, ring, ring_count), GFP_KERNEL);
 if (!q_vector)
  return -ENOMEM;

 /* initialize NAPI */
 netif_napi_add(interface->netdev, &q_vector->napi, fm10k_poll);

 /* tie q_vector and interface together */
 interface->q_vector[v_idx] = q_vector;
 q_vector->interface = interface;
 q_vector->v_idx = v_idx;

 /* initialize pointer to rings */
 ring = q_vector->ring;

 /* save Tx ring container info */
 q_vector->tx.ring = ring;
 q_vector->tx.work_limit = FM10K_DEFAULT_TX_WORK;
 q_vector->tx.itr = interface->tx_itr;
 q_vector->tx.itr_scale = interface->hw.mac.itr_scale;
 q_vector->tx.count = txr_count;

 while (txr_count) {
  /* assign generic ring traits */
  ring->dev = &interface->pdev->dev;
  ring->netdev = interface->netdev;

  /* configure backlink on ring */
  ring->q_vector = q_vector;

  /* apply Tx specific ring traits */
  ring->count = interface->tx_ring_count;
  ring->queue_index = txr_idx;

  /* assign ring to interface */
  interface->tx_ring[txr_idx] = ring;

  /* update count and index */
  txr_count--;
  txr_idx += v_count;

  /* push pointer to next ring */
  ring++;
 }

 /* save Rx ring container info */
 q_vector->rx.ring = ring;
 q_vector->rx.itr = interface->rx_itr;
 q_vector->rx.itr_scale = interface->hw.mac.itr_scale;
 q_vector->rx.count = rxr_count;

 while (rxr_count) {
  /* assign generic ring traits */
  ring->dev = &interface->pdev->dev;
  ring->netdev = interface->netdev;
  rcu_assign_pointer(ring->l2_accel, interface->l2_accel);

  /* configure backlink on ring */
  ring->q_vector = q_vector;

  /* apply Rx specific ring traits */
  ring->count = interface->rx_ring_count;
  ring->queue_index = rxr_idx;

  /* assign ring to interface */
  interface->rx_ring[rxr_idx] = ring;

  /* update count and index */
  rxr_count--;
  rxr_idx += v_count;

  /* push pointer to next ring */
  ring++;
 }

 fm10k_dbg_q_vector_init(q_vector);

 return 0;
}

/**
 * fm10k_free_q_vector - Free memory allocated for specific interrupt vector
 * @interface: board private structure to initialize
 * @v_idx: Index of vector to be freed
 *
 * This function frees the memory allocated to the q_vector.  In addition if
 * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
 * to freeing the q_vector.
 **/
static void fm10k_free_q_vector(struct fm10k_intfc *interface, int v_idx)
{
 struct fm10k_q_vector *q_vector = interface->q_vector[v_idx];
 struct fm10k_ring *ring;

 fm10k_dbg_q_vector_exit(q_vector);

 fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->tx)
  interface->tx_ring[ring->queue_index] = NULL;

 fm10k_for_each_ring(ring, q_vector->rx)
  interface->rx_ring[ring->queue_index] = NULL;

 interface->q_vector[v_idx] = NULL;
 netif_napi_del(&q_vector->napi);
 kfree_rcu(q_vector, rcu);
}

/**
 * fm10k_alloc_q_vectors - Allocate memory for interrupt vectors
 * @interface: board private structure to initialize
 *
 * We allocate one q_vector per queue interrupt.  If allocation fails we
 * return -ENOMEM.
 **/
static int fm10k_alloc_q_vectors(struct fm10k_intfc *interface)
{
 unsigned int q_vectors = interface->num_q_vectors;
 unsigned int rxr_remaining = interface->num_rx_queues;
 unsigned int txr_remaining = interface->num_tx_queues;
 unsigned int rxr_idx = 0, txr_idx = 0, v_idx = 0;
 int err;

 if (q_vectors >= (rxr_remaining + txr_remaining)) {
  for (; rxr_remaining; v_idx++) {
   err = fm10k_alloc_q_vector(interface, q_vectors, v_idx,
         0, 0, 1, rxr_idx);
   if (err)
    goto err_out;

   /* update counts and index */
   rxr_remaining--;
   rxr_idx++;
  }
 }

 for (; v_idx < q_vectors; v_idx++) {
  int rqpv = DIV_ROUND_UP(rxr_remaining, q_vectors - v_idx);
  int tqpv = DIV_ROUND_UP(txr_remaining, q_vectors - v_idx);

  err = fm10k_alloc_q_vector(interface, q_vectors, v_idx,
        tqpv, txr_idx,
        rqpv, rxr_idx);

  if (err)
   goto err_out;

  /* update counts and index */
  rxr_remaining -= rqpv;
  txr_remaining -= tqpv;
  rxr_idx++;
  txr_idx++;
 }

 return 0;

err_out:
 fm10k_reset_num_queues(interface);

 while (v_idx--)
  fm10k_free_q_vector(interface, v_idx);

 return -ENOMEM;
}

/**
 * fm10k_free_q_vectors - Free memory allocated for interrupt vectors
 * @interface: board private structure to initialize
 *
 * This function frees the memory allocated to the q_vectors.  In addition if
 * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
 * to freeing the q_vector.
 **/
static void fm10k_free_q_vectors(struct fm10k_intfc *interface)
{
 int v_idx = interface->num_q_vectors;

 fm10k_reset_num_queues(interface);

 while (v_idx--)
  fm10k_free_q_vector(interface, v_idx);
}

/**
 * fm10k_reset_msix_capability - reset MSI-X capability
 * @interface: board private structure to initialize
 *
 * Reset the MSI-X capability back to its starting state
 **/
static void fm10k_reset_msix_capability(struct fm10k_intfc *interface)
{
 pci_disable_msix(interface->pdev);
 kfree(interface->msix_entries);
 interface->msix_entries = NULL;
}

/**
 * fm10k_init_msix_capability - configure MSI-X capability
 * @interface: board private structure to initialize
 *
 * Attempt to configure the interrupts using the best available
 * capabilities of the hardware and the kernel.
 **/
static int fm10k_init_msix_capability(struct fm10k_intfc *interface)
{
 struct fm10k_hw *hw = &interface->hw;
 int v_budget, vector;

 /* It's easy to be greedy for MSI-X vectors, but it really
 * doesn't do us much good if we have a lot more vectors
 * than CPU's.  So let's be conservative and only ask for
 * (roughly) the same number of vectors as there are CPU's.
 * the default is to use pairs of vectors
 */
 v_budget = max(interface->num_rx_queues, interface->num_tx_queues);
 v_budget = min_t(u16, v_budget, num_online_cpus());

 /* account for vectors not related to queues */
 v_budget += NON_Q_VECTORS;

 /* At the same time, hardware can only support a maximum of
 * hw.mac->max_msix_vectors vectors.  With features
 * such as RSS and VMDq, we can easily surpass the number of Rx and Tx
 * descriptor queues supported by our device.  Thus, we cap it off in
 * those rare cases where the cpu count also exceeds our vector limit.
 */
 v_budget = min_t(int, v_budget, hw->mac.max_msix_vectors);

 /* A failure in MSI-X entry allocation is fatal. */
 interface->msix_entries = kcalloc(v_budget, sizeof(struct msix_entry),
       GFP_KERNEL);
 if (!interface->msix_entries)
  return -ENOMEM;

 /* populate entry values */
 for (vector = 0; vector < v_budget; vector++)
  interface->msix_entries[vector].entry = vector;

 /* Attempt to enable MSI-X with requested value */
 v_budget = pci_enable_msix_range(interface->pdev,
      interface->msix_entries,
      MIN_MSIX_COUNT(hw),
      v_budget);
 if (v_budget < 0) {
  kfree(interface->msix_entries);
  interface->msix_entries = NULL;
  return v_budget;
 }

 /* record the number of queues available for q_vectors */
 interface->num_q_vectors = v_budget - NON_Q_VECTORS;

 return 0;
}

/**
 * fm10k_cache_ring_qos - Descriptor ring to register mapping for QoS
 * @interface: Interface structure continaining rings and devices
 *
 * Cache the descriptor ring offsets for Qos
 **/
static bool fm10k_cache_ring_qos(struct fm10k_intfc *interface)
{
 struct net_device *dev = interface->netdev;
 int pc, offset, rss_i, i;
 u16 pc_stride = interface->ring_feature[RING_F_QOS].mask + 1;
 u8 num_pcs = netdev_get_num_tc(dev);

 if (num_pcs <= 1)
  return false;

 rss_i = interface->ring_feature[RING_F_RSS].indices;

 for (pc = 0, offset = 0; pc < num_pcs; pc++, offset += rss_i) {
  int q_idx = pc;

  for (i = 0; i < rss_i; i++) {
   interface->tx_ring[offset + i]->reg_idx = q_idx;
   interface->tx_ring[offset + i]->qos_pc = pc;
   interface->rx_ring[offset + i]->reg_idx = q_idx;
   interface->rx_ring[offset + i]->qos_pc = pc;
   q_idx += pc_stride;
  }
 }

 return true;
}

/**
 * fm10k_cache_ring_rss - Descriptor ring to register mapping for RSS
 * @interface: Interface structure continaining rings and devices
 *
 * Cache the descriptor ring offsets for RSS
 **/
static void fm10k_cache_ring_rss(struct fm10k_intfc *interface)
{
 int i;

 for (i = 0; i < interface->num_rx_queues; i++)
  interface->rx_ring[i]->reg_idx = i;

 for (i = 0; i < interface->num_tx_queues; i++)
  interface->tx_ring[i]->reg_idx = i;
}

/**
 * fm10k_assign_rings - Map rings to network devices
 * @interface: Interface structure containing rings and devices
 *
 * This function is meant to go though and configure both the network
 * devices so that they contain rings, and configure the rings so that
 * they function with their network devices.
 **/
static void fm10k_assign_rings(struct fm10k_intfc *interface)
{
 if (fm10k_cache_ring_qos(interface))
  return;

 fm10k_cache_ring_rss(interface);
}

static void fm10k_init_reta(struct fm10k_intfc *interface)
{
 u16 i, rss_i = interface->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
 u32 reta;

 /* If the Rx flow indirection table has been configured manually, we
 * need to maintain it when possible.
 */
 if (netif_is_rxfh_configured(interface->netdev)) {
  for (i = FM10K_RETA_SIZE; i--;) {
   reta = interface->reta[i];
   if ((((reta << 24) >> 24) < rss_i) &&
       (((reta << 16) >> 24) < rss_i) &&
       (((reta <<  8) >> 24) < rss_i) &&
       (((reta)       >> 24) < rss_i))
    continue;

   /* this should never happen */
   dev_err(&interface->pdev->dev,
    "RSS indirection table assigned flows out of queue bounds. Reconfiguring.\n");
   goto repopulate_reta;
  }

  /* do nothing if all of the elements are in bounds */
  return;
 }

repopulate_reta:
 fm10k_write_reta(interface, NULL);
}

/**
 * fm10k_init_queueing_scheme - Determine proper queueing scheme
 * @interface: board private structure to initialize
 *
 * We determine which queueing scheme to use based on...
 * - Hardware queue count (num_*_queues)
 *   - defined by miscellaneous hardware support/features (RSS, etc.)
 **/
int fm10k_init_queueing_scheme(struct fm10k_intfc *interface)
{
 int err;

 /* Number of supported queues */
 fm10k_set_num_queues(interface);

 /* Configure MSI-X capability */
 err = fm10k_init_msix_capability(interface);
 if (err) {
  dev_err(&interface->pdev->dev,
   "Unable to initialize MSI-X capability\n");
  goto err_init_msix;
 }

 /* Allocate memory for queues */
 err = fm10k_alloc_q_vectors(interface);
 if (err) {
  dev_err(&interface->pdev->dev,
   "Unable to allocate queue vectors\n");
  goto err_alloc_q_vectors;
 }

 /* Map rings to devices, and map devices to physical queues */
 fm10k_assign_rings(interface);

 /* Initialize RSS redirection table */
 fm10k_init_reta(interface);

 return 0;

err_alloc_q_vectors:
 fm10k_reset_msix_capability(interface);
err_init_msix:
 fm10k_reset_num_queues(interface);
 return err;
}

/**
 * fm10k_clear_queueing_scheme - Clear the current queueing scheme settings
 * @interface: board private structure to clear queueing scheme on
 *
 * We go through and clear queueing specific resources and reset the structure
 * to pre-load conditions
 **/
void fm10k_clear_queueing_scheme(struct fm10k_intfc *interface)
{
 fm10k_free_q_vectors(interface);
 fm10k_reset_msix_capability(interface);
}