SSL virtio_net.c

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/* A network driver using virtio.
 *
 * Copyright 2007 Rusty Russell <rusty@rustcorp.com.au> IBM Corporation
 */
//#define DEBUG
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/etherdevice.h>
#include <linux/ethtool.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/virtio.h>
#include <linux/virtio_net.h>
#include <linux/bpf.h>
#include <linux/bpf_trace.h>
#include <linux/scatterlist.h>
#include <linux/if_vlan.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/cpu.h>
#include <linux/average.h>
#include <linux/filter.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/dim.h>
#include <net/route.h>
#include <net/xdp.h>
#include <net/net_failover.h>
#include <net/netdev_rx_queue.h>
#include <net/netdev_queues.h>
#include <net/xdp_sock_drv.h>

static int napi_weight = NAPI_POLL_WEIGHT;
module_param(napi_weight, int, 0444);

static bool csum = true, gso = true, napi_tx = true;
module_param(csum, bool, 0444);
module_param(gso, bool, 0444);
module_param(napi_tx, bool, 0644);

#define VIRTIO_OFFLOAD_MAP_MIN 46
#define VIRTIO_OFFLOAD_MAP_MAX 47
#define VIRTIO_FEATURES_MAP_MIN 65
#define VIRTIO_O2F_DELTA (VIRTIO_FEATURES_MAP_MIN - \
     VIRTIO_OFFLOAD_MAP_MIN)

static bool virtio_is_mapped_offload(unsigned int obit)
{
 return obit >= VIRTIO_OFFLOAD_MAP_MIN &&
        obit <= VIRTIO_OFFLOAD_MAP_MAX;
}

static unsigned int virtio_offload_to_feature(unsigned int obit)
{
 return virtio_is_mapped_offload(obit) ? obit + VIRTIO_O2F_DELTA : obit;
}

/* FIXME: MTU in config. */
#define GOOD_PACKET_LEN (ETH_HLEN + VLAN_HLEN + ETH_DATA_LEN)
#define GOOD_COPY_LEN 128

#define VIRTNET_RX_PAD (NET_IP_ALIGN + NET_SKB_PAD)

/* Separating two types of XDP xmit */
#define VIRTIO_XDP_TX  BIT(0)
#define VIRTIO_XDP_REDIR BIT(1)

/* RX packet size EWMA. The average packet size is used to determine the packet
 * buffer size when refilling RX rings. As the entire RX ring may be refilled
 * at once, the weight is chosen so that the EWMA will be insensitive to short-
 * term, transient changes in packet size.
 */
DECLARE_EWMA(pkt_len, 0, 64)

#define VIRTNET_DRIVER_VERSION "1.0.0"

static const unsigned long guest_offloads[] = {
 VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_USO4,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_USO6,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_HDRLEN,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_UDP_TUNNEL_GSO_MAPPED,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_UDP_TUNNEL_GSO_CSUM_MAPPED,
};

#define GUEST_OFFLOAD_GRO_HW_MASK ((1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4) | \
   (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6) | \
   (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN)  | \
   (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO)  | \
   (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_USO4) | \
   (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_USO6) | \
   (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_UDP_TUNNEL_GSO_MAPPED) | \
   (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_UDP_TUNNEL_GSO_CSUM_MAPPED))

struct virtnet_stat_desc {
 char desc[ETH_GSTRING_LEN];
 size_t offset;
 size_t qstat_offset;
};

struct virtnet_sq_free_stats {
 u64 packets;
 u64 bytes;
 u64 napi_packets;
 u64 napi_bytes;
 u64 xsk;
};

struct virtnet_sq_stats {
 struct u64_stats_sync syncp;
 u64_stats_t packets;
 u64_stats_t bytes;
 u64_stats_t xdp_tx;
 u64_stats_t xdp_tx_drops;
 u64_stats_t kicks;
 u64_stats_t tx_timeouts;
 u64_stats_t stop;
 u64_stats_t wake;
};

struct virtnet_rq_stats {
 struct u64_stats_sync syncp;
 u64_stats_t packets;
 u64_stats_t bytes;
 u64_stats_t drops;
 u64_stats_t xdp_packets;
 u64_stats_t xdp_tx;
 u64_stats_t xdp_redirects;
 u64_stats_t xdp_drops;
 u64_stats_t kicks;
};

#define VIRTNET_SQ_STAT(name, m) {name, offsetof(struct virtnet_sq_stats, m), -1}
#define VIRTNET_RQ_STAT(name, m) {name, offsetof(struct virtnet_rq_stats, m), -1}

#define VIRTNET_SQ_STAT_QSTAT(name, m)    \
 {       \
  name,      \
  offsetof(struct virtnet_sq_stats, m),  \
  offsetof(struct netdev_queue_stats_tx, m), \
 }

#define VIRTNET_RQ_STAT_QSTAT(name, m)    \
 {       \
  name,      \
  offsetof(struct virtnet_rq_stats, m),  \
  offsetof(struct netdev_queue_stats_rx, m), \
 }

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_sq_stats_desc[] = {
 VIRTNET_SQ_STAT("xdp_tx",       xdp_tx),
 VIRTNET_SQ_STAT("xdp_tx_drops", xdp_tx_drops),
 VIRTNET_SQ_STAT("kicks",        kicks),
 VIRTNET_SQ_STAT("tx_timeouts",  tx_timeouts),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_rq_stats_desc[] = {
 VIRTNET_RQ_STAT("drops",         drops),
 VIRTNET_RQ_STAT("xdp_packets",   xdp_packets),
 VIRTNET_RQ_STAT("xdp_tx",        xdp_tx),
 VIRTNET_RQ_STAT("xdp_redirects", xdp_redirects),
 VIRTNET_RQ_STAT("xdp_drops",     xdp_drops),
 VIRTNET_RQ_STAT("kicks",         kicks),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_sq_stats_desc_qstat[] = {
 VIRTNET_SQ_STAT_QSTAT("packets", packets),
 VIRTNET_SQ_STAT_QSTAT("bytes",   bytes),
 VIRTNET_SQ_STAT_QSTAT("stop",  stop),
 VIRTNET_SQ_STAT_QSTAT("wake",  wake),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_rq_stats_desc_qstat[] = {
 VIRTNET_RQ_STAT_QSTAT("packets", packets),
 VIRTNET_RQ_STAT_QSTAT("bytes",   bytes),
};

#define VIRTNET_STATS_DESC_CQ(name) \
 {#name, offsetof(struct virtio_net_stats_cvq, name), -1}

#define VIRTNET_STATS_DESC_RX(class, name) \
 {#name, offsetof(struct virtio_net_stats_rx_ ## class, rx_ ## name), -1}

#define VIRTNET_STATS_DESC_TX(class, name) \
 {#name, offsetof(struct virtio_net_stats_tx_ ## class, tx_ ## name), -1}


static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_cvq_desc[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_CQ(command_num),
 VIRTNET_STATS_DESC_CQ(ok_num),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_rx_basic_desc[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_RX(basic, packets),
 VIRTNET_STATS_DESC_RX(basic, bytes),

 VIRTNET_STATS_DESC_RX(basic, notifications),
 VIRTNET_STATS_DESC_RX(basic, interrupts),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_tx_basic_desc[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_TX(basic, packets),
 VIRTNET_STATS_DESC_TX(basic, bytes),

 VIRTNET_STATS_DESC_TX(basic, notifications),
 VIRTNET_STATS_DESC_TX(basic, interrupts),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_rx_csum_desc[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_RX(csum, needs_csum),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_tx_gso_desc[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_TX(gso, gso_packets_noseg),
 VIRTNET_STATS_DESC_TX(gso, gso_bytes_noseg),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_rx_speed_desc[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_RX(speed, ratelimit_bytes),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_tx_speed_desc[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_TX(speed, ratelimit_bytes),
};

#define VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(class, name, qstat_field)   \
 {         \
  #name,        \
  offsetof(struct virtio_net_stats_rx_ ## class, rx_ ## name), \
  offsetof(struct netdev_queue_stats_rx, qstat_field),  \
 }

#define VIRTNET_STATS_DESC_TX_QSTAT(class, name, qstat_field)   \
 {         \
  #name,        \
  offsetof(struct virtio_net_stats_tx_ ## class, tx_ ## name), \
  offsetof(struct netdev_queue_stats_tx, qstat_field),  \
 }

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_rx_basic_desc_qstat[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(basic, drops,         hw_drops),
 VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(basic, drop_overruns, hw_drop_overruns),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_tx_basic_desc_qstat[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_TX_QSTAT(basic, drops,          hw_drops),
 VIRTNET_STATS_DESC_TX_QSTAT(basic, drop_malformed, hw_drop_errors),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_rx_csum_desc_qstat[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(csum, csum_valid, csum_unnecessary),
 VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(csum, csum_none,  csum_none),
 VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(csum, csum_bad,   csum_bad),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_tx_csum_desc_qstat[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_TX_QSTAT(csum, csum_none,  csum_none),
 VIRTNET_STATS_DESC_TX_QSTAT(csum, needs_csum, needs_csum),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_rx_gso_desc_qstat[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(gso, gso_packets,           hw_gro_packets),
 VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(gso, gso_bytes,             hw_gro_bytes),
 VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(gso, gso_packets_coalesced, hw_gro_wire_packets),
 VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(gso, gso_bytes_coalesced,   hw_gro_wire_bytes),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_tx_gso_desc_qstat[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_TX_QSTAT(gso, gso_packets,        hw_gso_packets),
 VIRTNET_STATS_DESC_TX_QSTAT(gso, gso_bytes,          hw_gso_bytes),
 VIRTNET_STATS_DESC_TX_QSTAT(gso, gso_segments,       hw_gso_wire_packets),
 VIRTNET_STATS_DESC_TX_QSTAT(gso, gso_segments_bytes, hw_gso_wire_bytes),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_rx_speed_desc_qstat[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_RX_QSTAT(speed, ratelimit_packets, hw_drop_ratelimits),
};

static const struct virtnet_stat_desc virtnet_stats_tx_speed_desc_qstat[] = {
 VIRTNET_STATS_DESC_TX_QSTAT(speed, ratelimit_packets, hw_drop_ratelimits),
};

#define VIRTNET_Q_TYPE_RX 0
#define VIRTNET_Q_TYPE_TX 1
#define VIRTNET_Q_TYPE_CQ 2

struct virtnet_interrupt_coalesce {
 u32 max_packets;
 u32 max_usecs;
};

/* The dma information of pages allocated at a time. */
struct virtnet_rq_dma {
 dma_addr_t addr;
 u32 ref;
 u16 len;
 u16 need_sync;
};

/* Internal representation of a send virtqueue */
struct send_queue {
 /* Virtqueue associated with this send _queue */
 struct virtqueue *vq;

 /* TX: fragments + linear part + virtio header */
 struct scatterlist sg[MAX_SKB_FRAGS + 2];

 /* Name of the send queue: output.$index */
 char name[16];

 struct virtnet_sq_stats stats;

 struct virtnet_interrupt_coalesce intr_coal;

 struct napi_struct napi;

 /* Record whether sq is in reset state. */
 bool reset;

 struct xsk_buff_pool *xsk_pool;

 dma_addr_t xsk_hdr_dma_addr;
};

/* Internal representation of a receive virtqueue */
struct receive_queue {
 /* Virtqueue associated with this receive_queue */
 struct virtqueue *vq;

 struct napi_struct napi;

 struct bpf_prog __rcu *xdp_prog;

 struct virtnet_rq_stats stats;

 /* The number of rx notifications */
 u16 calls;

 /* Is dynamic interrupt moderation enabled? */
 bool dim_enabled;

 /* Used to protect dim_enabled and inter_coal */
 struct mutex dim_lock;

 /* Dynamic Interrupt Moderation */
 struct dim dim;

 u32 packets_in_napi;

 struct virtnet_interrupt_coalesce intr_coal;

 /* Chain pages by the private ptr. */
 struct page *pages;

 /* Average packet length for mergeable receive buffers. */
 struct ewma_pkt_len mrg_avg_pkt_len;

 /* Page frag for packet buffer allocation. */
 struct page_frag alloc_frag;

 /* RX: fragments + linear part + virtio header */
 struct scatterlist sg[MAX_SKB_FRAGS + 2];

 /* Min single buffer size for mergeable buffers case. */
 unsigned int min_buf_len;

 /* Name of this receive queue: input.$index */
 char name[16];

 struct xdp_rxq_info xdp_rxq;

 /* Record the last dma info to free after new pages is allocated. */
 struct virtnet_rq_dma *last_dma;

 struct xsk_buff_pool *xsk_pool;

 /* xdp rxq used by xsk */
 struct xdp_rxq_info xsk_rxq_info;

 struct xdp_buff **xsk_buffs;
};

#define VIRTIO_NET_RSS_MAX_KEY_SIZE     40

/* Control VQ buffers: protected by the rtnl lock */
struct control_buf {
 struct virtio_net_ctrl_hdr hdr;
 virtio_net_ctrl_ack status;
};

struct virtnet_info {
 struct virtio_device *vdev;
 struct virtqueue *cvq;
 struct net_device *dev;
 struct send_queue *sq;
 struct receive_queue *rq;
 unsigned int status;

 /* Max # of queue pairs supported by the device */
 u16 max_queue_pairs;

 /* # of queue pairs currently used by the driver */
 u16 curr_queue_pairs;

 /* # of XDP queue pairs currently used by the driver */
 u16 xdp_queue_pairs;

 /* xdp_queue_pairs may be 0, when xdp is already loaded. So add this. */
 bool xdp_enabled;

 /* I like... big packets and I cannot lie! */
 bool big_packets;

 /* number of sg entries allocated for big packets */
 unsigned int big_packets_num_skbfrags;

 /* Host will merge rx buffers for big packets (shake it! shake it!) */
 bool mergeable_rx_bufs;

 /* Host supports rss and/or hash report */
 bool has_rss;
 bool has_rss_hash_report;
 u8 rss_key_size;
 u16 rss_indir_table_size;
 u32 rss_hash_types_supported;
 u32 rss_hash_types_saved;
 struct virtio_net_rss_config_hdr *rss_hdr;
 struct virtio_net_rss_config_trailer rss_trailer;
 u8 rss_hash_key_data[VIRTIO_NET_RSS_MAX_KEY_SIZE];

 /* Has control virtqueue */
 bool has_cvq;

 /* Lock to protect the control VQ */
 struct mutex cvq_lock;

 /* Host can handle any s/g split between our header and packet data */
 bool any_header_sg;

 /* Packet virtio header size */
 u8 hdr_len;

 /* Work struct for delayed refilling if we run low on memory. */
 struct delayed_work refill;

 /* UDP tunnel support */
 bool tx_tnl;

 bool rx_tnl;

 bool rx_tnl_csum;

 /* Is delayed refill enabled? */
 bool refill_enabled;

 /* The lock to synchronize the access to refill_enabled */
 spinlock_t refill_lock;

 /* Work struct for config space updates */
 struct work_struct config_work;

 /* Work struct for setting rx mode */
 struct work_struct rx_mode_work;

 /* OK to queue work setting RX mode? */
 bool rx_mode_work_enabled;

 /* Does the affinity hint is set for virtqueues? */
 bool affinity_hint_set;

 /* CPU hotplug instances for online & dead */
 struct hlist_node node;
 struct hlist_node node_dead;

 struct control_buf *ctrl;

 /* Ethtool settings */
 u8 duplex;
 u32 speed;

 /* Is rx dynamic interrupt moderation enabled? */
 bool rx_dim_enabled;

 /* Interrupt coalescing settings */
 struct virtnet_interrupt_coalesce intr_coal_tx;
 struct virtnet_interrupt_coalesce intr_coal_rx;

 unsigned long guest_offloads;
 unsigned long guest_offloads_capable;

 /* failover when STANDBY feature enabled */
 struct failover *failover;

 u64 device_stats_cap;
};

struct padded_vnet_hdr {
 struct virtio_net_hdr_v1_hash hdr;
 /*
 * hdr is in a separate sg buffer, and data sg buffer shares same page
 * with this header sg. This padding makes next sg 16 byte aligned
 * after the header.
 */
 char padding[12];
};

struct virtio_net_common_hdr {
 union {
  struct virtio_net_hdr hdr;
  struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf mrg_hdr;
  struct virtio_net_hdr_v1_hash hash_v1_hdr;
  struct virtio_net_hdr_v1_hash_tunnel tnl_hdr;
 };
};

static struct virtio_net_common_hdr xsk_hdr;

static void virtnet_sq_free_unused_buf(struct virtqueue *vq, void *buf);
static void virtnet_sq_free_unused_buf_done(struct virtqueue *vq);
static int virtnet_xdp_handler(struct bpf_prog *xdp_prog, struct xdp_buff *xdp,
          struct net_device *dev,
          unsigned int *xdp_xmit,
          struct virtnet_rq_stats *stats);
static void virtnet_receive_done(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq,
     struct sk_buff *skb, u8 flags);
static struct sk_buff *virtnet_skb_append_frag(struct sk_buff *head_skb,
            struct sk_buff *curr_skb,
            struct page *page, void *buf,
            int len, int truesize);
static void virtnet_xsk_completed(struct send_queue *sq, int num);

enum virtnet_xmit_type {
 VIRTNET_XMIT_TYPE_SKB,
 VIRTNET_XMIT_TYPE_SKB_ORPHAN,
 VIRTNET_XMIT_TYPE_XDP,
 VIRTNET_XMIT_TYPE_XSK,
};

static size_t virtnet_rss_hdr_size(const struct virtnet_info *vi)
{
 u16 indir_table_size = vi->has_rss ? vi->rss_indir_table_size : 1;

 return struct_size(vi->rss_hdr, indirection_table, indir_table_size);
}

static size_t virtnet_rss_trailer_size(const struct virtnet_info *vi)
{
 return struct_size(&vi->rss_trailer, hash_key_data, vi->rss_key_size);
}

/* We use the last two bits of the pointer to distinguish the xmit type. */
#define VIRTNET_XMIT_TYPE_MASK (BIT(0) | BIT(1))

#define VIRTIO_XSK_FLAG_OFFSET 2

static enum virtnet_xmit_type virtnet_xmit_ptr_unpack(void **ptr)
{
 unsigned long p = (unsigned long)*ptr;

 *ptr = (void *)(p & ~VIRTNET_XMIT_TYPE_MASK);

 return p & VIRTNET_XMIT_TYPE_MASK;
}

static void *virtnet_xmit_ptr_pack(void *ptr, enum virtnet_xmit_type type)
{
 return (void *)((unsigned long)ptr | type);
}

static int virtnet_add_outbuf(struct send_queue *sq, int num, void *data,
         enum virtnet_xmit_type type)
{
 return virtqueue_add_outbuf(sq->vq, sq->sg, num,
        virtnet_xmit_ptr_pack(data, type),
        GFP_ATOMIC);
}

static u32 virtnet_ptr_to_xsk_buff_len(void *ptr)
{
 return ((unsigned long)ptr) >> VIRTIO_XSK_FLAG_OFFSET;
}

static void sg_fill_dma(struct scatterlist *sg, dma_addr_t addr, u32 len)
{
 sg_dma_address(sg) = addr;
 sg_dma_len(sg) = len;
}

static void __free_old_xmit(struct send_queue *sq, struct netdev_queue *txq,
       bool in_napi, struct virtnet_sq_free_stats *stats)
{
 struct xdp_frame *frame;
 struct sk_buff *skb;
 unsigned int len;
 void *ptr;

 while ((ptr = virtqueue_get_buf(sq->vq, &len)) != NULL) {
  switch (virtnet_xmit_ptr_unpack(&ptr)) {
  case VIRTNET_XMIT_TYPE_SKB:
   skb = ptr;

   pr_debug("Sent skb %p\n", skb);
   stats->napi_packets++;
   stats->napi_bytes += skb->len;
   napi_consume_skb(skb, in_napi);
   break;

  case VIRTNET_XMIT_TYPE_SKB_ORPHAN:
   skb = ptr;

   stats->packets++;
   stats->bytes += skb->len;
   napi_consume_skb(skb, in_napi);
   break;

  case VIRTNET_XMIT_TYPE_XDP:
   frame = ptr;

   stats->packets++;
   stats->bytes += xdp_get_frame_len(frame);
   xdp_return_frame(frame);
   break;

  case VIRTNET_XMIT_TYPE_XSK:
   stats->bytes += virtnet_ptr_to_xsk_buff_len(ptr);
   stats->xsk++;
   break;
  }
 }
 netdev_tx_completed_queue(txq, stats->napi_packets, stats->napi_bytes);
}

static void virtnet_free_old_xmit(struct send_queue *sq,
      struct netdev_queue *txq,
      bool in_napi,
      struct virtnet_sq_free_stats *stats)
{
 __free_old_xmit(sq, txq, in_napi, stats);

 if (stats->xsk)
  virtnet_xsk_completed(sq, stats->xsk);
}

/* Converting between virtqueue no. and kernel tx/rx queue no.
 * 0:rx0 1:tx0 2:rx1 3:tx1 ... 2N:rxN 2N+1:txN 2N+2:cvq
 */
static int vq2txq(struct virtqueue *vq)
{
 return (vq->index - 1) / 2;
}

static int txq2vq(int txq)
{
 return txq * 2 + 1;
}

static int vq2rxq(struct virtqueue *vq)
{
 return vq->index / 2;
}

static int rxq2vq(int rxq)
{
 return rxq * 2;
}

static int vq_type(struct virtnet_info *vi, int qid)
{
 if (qid == vi->max_queue_pairs * 2)
  return VIRTNET_Q_TYPE_CQ;

 if (qid % 2)
  return VIRTNET_Q_TYPE_TX;

 return VIRTNET_Q_TYPE_RX;
}

static inline struct virtio_net_common_hdr *
skb_vnet_common_hdr(struct sk_buff *skb)
{
 return (struct virtio_net_common_hdr *)skb->cb;
}

/*
 * private is used to chain pages for big packets, put the whole
 * most recent used list in the beginning for reuse
 */
static void give_pages(struct receive_queue *rq, struct page *page)
{
 struct page *end;

 /* Find end of list, sew whole thing into vi->rq.pages. */
 for (end = page; end->private; end = (struct page *)end->private);
 end->private = (unsigned long)rq->pages;
 rq->pages = page;
}

static struct page *get_a_page(struct receive_queue *rq, gfp_t gfp_mask)
{
 struct page *p = rq->pages;

 if (p) {
  rq->pages = (struct page *)p->private;
  /* clear private here, it is used to chain pages */
  p->private = 0;
 } else
  p = alloc_page(gfp_mask);
 return p;
}

static void virtnet_rq_free_buf(struct virtnet_info *vi,
    struct receive_queue *rq, void *buf)
{
 if (vi->mergeable_rx_bufs)
  put_page(virt_to_head_page(buf));
 else if (vi->big_packets)
  give_pages(rq, buf);
 else
  put_page(virt_to_head_page(buf));
}

static void enable_delayed_refill(struct virtnet_info *vi)
{
 spin_lock_bh(&vi->refill_lock);
 vi->refill_enabled = true;
 spin_unlock_bh(&vi->refill_lock);
}

static void disable_delayed_refill(struct virtnet_info *vi)
{
 spin_lock_bh(&vi->refill_lock);
 vi->refill_enabled = false;
 spin_unlock_bh(&vi->refill_lock);
}

static void enable_rx_mode_work(struct virtnet_info *vi)
{
 rtnl_lock();
 vi->rx_mode_work_enabled = true;
 rtnl_unlock();
}

static void disable_rx_mode_work(struct virtnet_info *vi)
{
 rtnl_lock();
 vi->rx_mode_work_enabled = false;
 rtnl_unlock();
}

static void virtqueue_napi_schedule(struct napi_struct *napi,
        struct virtqueue *vq)
{
 if (napi_schedule_prep(napi)) {
  virtqueue_disable_cb(vq);
  __napi_schedule(napi);
 }
}

static bool virtqueue_napi_complete(struct napi_struct *napi,
        struct virtqueue *vq, int processed)
{
 int opaque;

 opaque = virtqueue_enable_cb_prepare(vq);
 if (napi_complete_done(napi, processed)) {
  if (unlikely(virtqueue_poll(vq, opaque)))
   virtqueue_napi_schedule(napi, vq);
  else
   return true;
 } else {
  virtqueue_disable_cb(vq);
 }

 return false;
}

static void skb_xmit_done(struct virtqueue *vq)
{
 struct virtnet_info *vi = vq->vdev->priv;
 struct napi_struct *napi = &vi->sq[vq2txq(vq)].napi;

 /* Suppress further interrupts. */
 virtqueue_disable_cb(vq);

 if (napi->weight)
  virtqueue_napi_schedule(napi, vq);
 else
  /* We were probably waiting for more output buffers. */
  netif_wake_subqueue(vi->dev, vq2txq(vq));
}

#define MRG_CTX_HEADER_SHIFT 22
static void *mergeable_len_to_ctx(unsigned int truesize,
      unsigned int headroom)
{
 return (void *)(unsigned long)((headroom << MRG_CTX_HEADER_SHIFT) | truesize);
}

static unsigned int mergeable_ctx_to_headroom(void *mrg_ctx)
{
 return (unsigned long)mrg_ctx >> MRG_CTX_HEADER_SHIFT;
}

static unsigned int mergeable_ctx_to_truesize(void *mrg_ctx)
{
 return (unsigned long)mrg_ctx & ((1 << MRG_CTX_HEADER_SHIFT) - 1);
}

static int check_mergeable_len(struct net_device *dev, void *mrg_ctx,
          unsigned int len)
{
 unsigned int headroom, tailroom, room, truesize;

 truesize = mergeable_ctx_to_truesize(mrg_ctx);
 headroom = mergeable_ctx_to_headroom(mrg_ctx);
 tailroom = headroom ? sizeof(struct skb_shared_info) : 0;
 room = SKB_DATA_ALIGN(headroom + tailroom);

 if (len > truesize - room) {
  pr_debug("%s: rx error: len %u exceeds truesize %lu\n",
    dev->name, len, (unsigned long)(truesize - room));
  DEV_STATS_INC(dev, rx_length_errors);
  return -1;
 }

 return 0;
}

static struct sk_buff *virtnet_build_skb(void *buf, unsigned int buflen,
      unsigned int headroom,
      unsigned int len)
{
 struct sk_buff *skb;

 skb = build_skb(buf, buflen);
 if (unlikely(!skb))
  return NULL;

 skb_reserve(skb, headroom);
 skb_put(skb, len);

 return skb;
}

/* Called from bottom half context */
static struct sk_buff *page_to_skb(struct virtnet_info *vi,
       struct receive_queue *rq,
       struct page *page, unsigned int offset,
       unsigned int len, unsigned int truesize,
       unsigned int headroom)
{
 struct sk_buff *skb;
 struct virtio_net_common_hdr *hdr;
 unsigned int copy, hdr_len, hdr_padded_len;
 struct page *page_to_free = NULL;
 int tailroom, shinfo_size;
 char *p, *hdr_p, *buf;

 p = page_address(page) + offset;
 hdr_p = p;

 hdr_len = vi->hdr_len;
 if (vi->mergeable_rx_bufs)
  hdr_padded_len = hdr_len;
 else
  hdr_padded_len = sizeof(struct padded_vnet_hdr);

 buf = p - headroom;
 len -= hdr_len;
 offset += hdr_padded_len;
 p += hdr_padded_len;
 tailroom = truesize - headroom  - hdr_padded_len - len;

 shinfo_size = SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));

 if (!NET_IP_ALIGN && len > GOOD_COPY_LEN && tailroom >= shinfo_size) {
  skb = virtnet_build_skb(buf, truesize, p - buf, len);
  if (unlikely(!skb))
   return NULL;

  page = (struct page *)page->private;
  if (page)
   give_pages(rq, page);
  goto ok;
 }

 /* copy small packet so we can reuse these pages for small data */
 skb = napi_alloc_skb(&rq->napi, GOOD_COPY_LEN);
 if (unlikely(!skb))
  return NULL;

 /* Copy all frame if it fits skb->head, otherwise
 * we let virtio_net_hdr_to_skb() and GRO pull headers as needed.
 */
 if (len <= skb_tailroom(skb))
  copy = len;
 else
  copy = ETH_HLEN;
 skb_put_data(skb, p, copy);

 len -= copy;
 offset += copy;

 if (vi->mergeable_rx_bufs) {
  if (len)
   skb_add_rx_frag(skb, 0, page, offset, len, truesize);
  else
   page_to_free = page;
  goto ok;
 }

 BUG_ON(offset >= PAGE_SIZE);
 while (len) {
  unsigned int frag_size = min((unsigned)PAGE_SIZE - offset, len);
  skb_add_rx_frag(skb, skb_shinfo(skb)->nr_frags, page, offset,
    frag_size, truesize);
  len -= frag_size;
  page = (struct page *)page->private;
  offset = 0;
 }

 if (page)
  give_pages(rq, page);

ok:
 hdr = skb_vnet_common_hdr(skb);
 memcpy(hdr, hdr_p, hdr_len);
 if (page_to_free)
  put_page(page_to_free);

 return skb;
}

static void virtnet_rq_unmap(struct receive_queue *rq, void *buf, u32 len)
{
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 struct page *page = virt_to_head_page(buf);
 struct virtnet_rq_dma *dma;
 void *head;
 int offset;

 BUG_ON(vi->big_packets && !vi->mergeable_rx_bufs);

 head = page_address(page);

 dma = head;

 --dma->ref;

 if (dma->need_sync && len) {
  offset = buf - (head + sizeof(*dma));

  virtqueue_dma_sync_single_range_for_cpu(rq->vq, dma->addr,
       offset, len,
       DMA_FROM_DEVICE);
 }

 if (dma->ref)
  return;

 virtqueue_dma_unmap_single_attrs(rq->vq, dma->addr, dma->len,
      DMA_FROM_DEVICE, DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC);
 put_page(page);
}

static void *virtnet_rq_get_buf(struct receive_queue *rq, u32 *len, void **ctx)
{
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 void *buf;

 BUG_ON(vi->big_packets && !vi->mergeable_rx_bufs);

 buf = virtqueue_get_buf_ctx(rq->vq, len, ctx);
 if (buf)
  virtnet_rq_unmap(rq, buf, *len);

 return buf;
}

static void virtnet_rq_init_one_sg(struct receive_queue *rq, void *buf, u32 len)
{
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 struct virtnet_rq_dma *dma;
 dma_addr_t addr;
 u32 offset;
 void *head;

 BUG_ON(vi->big_packets && !vi->mergeable_rx_bufs);

 head = page_address(rq->alloc_frag.page);

 offset = buf - head;

 dma = head;

 addr = dma->addr - sizeof(*dma) + offset;

 sg_init_table(rq->sg, 1);
 sg_fill_dma(rq->sg, addr, len);
}

static void *virtnet_rq_alloc(struct receive_queue *rq, u32 size, gfp_t gfp)
{
 struct page_frag *alloc_frag = &rq->alloc_frag;
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 struct virtnet_rq_dma *dma;
 void *buf, *head;
 dma_addr_t addr;

 BUG_ON(vi->big_packets && !vi->mergeable_rx_bufs);

 head = page_address(alloc_frag->page);

 dma = head;

 /* new pages */
 if (!alloc_frag->offset) {
  if (rq->last_dma) {
   /* Now, the new page is allocated, the last dma
 * will not be used. So the dma can be unmapped
 * if the ref is 0.
 */
   virtnet_rq_unmap(rq, rq->last_dma, 0);
   rq->last_dma = NULL;
  }

  dma->len = alloc_frag->size - sizeof(*dma);

  addr = virtqueue_dma_map_single_attrs(rq->vq, dma + 1,
            dma->len, DMA_FROM_DEVICE, 0);
  if (virtqueue_dma_mapping_error(rq->vq, addr))
   return NULL;

  dma->addr = addr;
  dma->need_sync = virtqueue_dma_need_sync(rq->vq, addr);

  /* Add a reference to dma to prevent the entire dma from
 * being released during error handling. This reference
 * will be freed after the pages are no longer used.
 */
  get_page(alloc_frag->page);
  dma->ref = 1;
  alloc_frag->offset = sizeof(*dma);

  rq->last_dma = dma;
 }

 ++dma->ref;

 buf = head + alloc_frag->offset;

 get_page(alloc_frag->page);
 alloc_frag->offset += size;

 return buf;
}

static void virtnet_rq_unmap_free_buf(struct virtqueue *vq, void *buf)
{
 struct virtnet_info *vi = vq->vdev->priv;
 struct receive_queue *rq;
 int i = vq2rxq(vq);

 rq = &vi->rq[i];

 if (rq->xsk_pool) {
  xsk_buff_free((struct xdp_buff *)buf);
  return;
 }

 if (!vi->big_packets || vi->mergeable_rx_bufs)
  virtnet_rq_unmap(rq, buf, 0);

 virtnet_rq_free_buf(vi, rq, buf);
}

static void free_old_xmit(struct send_queue *sq, struct netdev_queue *txq,
     bool in_napi)
{
 struct virtnet_sq_free_stats stats = {0};

 virtnet_free_old_xmit(sq, txq, in_napi, &stats);

 /* Avoid overhead when no packets have been processed
 * happens when called speculatively from start_xmit.
 */
 if (!stats.packets && !stats.napi_packets)
  return;

 u64_stats_update_begin(&sq->stats.syncp);
 u64_stats_add(&sq->stats.bytes, stats.bytes + stats.napi_bytes);
 u64_stats_add(&sq->stats.packets, stats.packets + stats.napi_packets);
 u64_stats_update_end(&sq->stats.syncp);
}

static bool is_xdp_raw_buffer_queue(struct virtnet_info *vi, int q)
{
 if (q < (vi->curr_queue_pairs - vi->xdp_queue_pairs))
  return false;
 else if (q < vi->curr_queue_pairs)
  return true;
 else
  return false;
}

static bool tx_may_stop(struct virtnet_info *vi,
   struct net_device *dev,
   struct send_queue *sq)
{
 int qnum;

 qnum = sq - vi->sq;

 /* If running out of space, stop queue to avoid getting packets that we
 * are then unable to transmit.
 * An alternative would be to force queuing layer to requeue the skb by
 * returning NETDEV_TX_BUSY. However, NETDEV_TX_BUSY should not be
 * returned in a normal path of operation: it means that driver is not
 * maintaining the TX queue stop/start state properly, and causes
 * the stack to do a non-trivial amount of useless work.
 * Since most packets only take 1 or 2 ring slots, stopping the queue
 * early means 16 slots are typically wasted.
 */
 if (sq->vq->num_free < MAX_SKB_FRAGS + 2) {
  struct netdev_queue *txq = netdev_get_tx_queue(dev, qnum);

  netif_tx_stop_queue(txq);
  u64_stats_update_begin(&sq->stats.syncp);
  u64_stats_inc(&sq->stats.stop);
  u64_stats_update_end(&sq->stats.syncp);

  return true;
 }

 return false;
}

static void check_sq_full_and_disable(struct virtnet_info *vi,
          struct net_device *dev,
          struct send_queue *sq)
{
 bool use_napi = sq->napi.weight;
 int qnum;

 qnum = sq - vi->sq;

 if (tx_may_stop(vi, dev, sq)) {
  struct netdev_queue *txq = netdev_get_tx_queue(dev, qnum);

  if (use_napi) {
   if (unlikely(!virtqueue_enable_cb_delayed(sq->vq)))
    virtqueue_napi_schedule(&sq->napi, sq->vq);
  } else if (unlikely(!virtqueue_enable_cb_delayed(sq->vq))) {
   /* More just got used, free them then recheck. */
   free_old_xmit(sq, txq, false);
   if (sq->vq->num_free >= MAX_SKB_FRAGS + 2) {
    netif_start_subqueue(dev, qnum);
    u64_stats_update_begin(&sq->stats.syncp);
    u64_stats_inc(&sq->stats.wake);
    u64_stats_update_end(&sq->stats.syncp);
    virtqueue_disable_cb(sq->vq);
   }
  }
 }
}

/* Note that @len is the length of received data without virtio header */
static struct xdp_buff *buf_to_xdp(struct virtnet_info *vi,
       struct receive_queue *rq, void *buf,
       u32 len, bool first_buf)
{
 struct xdp_buff *xdp;
 u32 bufsize;

 xdp = (struct xdp_buff *)buf;

 /* In virtnet_add_recvbuf_xsk, we use part of XDP_PACKET_HEADROOM for
 * virtio header and ask the vhost to fill data from
 *         hard_start + XDP_PACKET_HEADROOM - vi->hdr_len
 * The first buffer has virtio header so the remaining region for frame
 * data is
 *         xsk_pool_get_rx_frame_size()
 * While other buffers than the first one do not have virtio header, so
 * the maximum frame data's length can be
 *         xsk_pool_get_rx_frame_size() + vi->hdr_len
 */
 bufsize = xsk_pool_get_rx_frame_size(rq->xsk_pool);
 if (!first_buf)
  bufsize += vi->hdr_len;

 if (unlikely(len > bufsize)) {
  pr_debug("%s: rx error: len %u exceeds truesize %u\n",
    vi->dev->name, len, bufsize);
  DEV_STATS_INC(vi->dev, rx_length_errors);
  xsk_buff_free(xdp);
  return NULL;
 }

 if (first_buf) {
  xsk_buff_set_size(xdp, len);
 } else {
  xdp_prepare_buff(xdp, xdp->data_hard_start,
     XDP_PACKET_HEADROOM - vi->hdr_len, len, 1);
  xdp->flags = 0;
 }

 xsk_buff_dma_sync_for_cpu(xdp);

 return xdp;
}

static struct sk_buff *xsk_construct_skb(struct receive_queue *rq,
      struct xdp_buff *xdp)
{
 unsigned int metasize = xdp->data - xdp->data_meta;
 struct sk_buff *skb;
 unsigned int size;

 size = xdp->data_end - xdp->data_hard_start;
 skb = napi_alloc_skb(&rq->napi, size);
 if (unlikely(!skb)) {
  xsk_buff_free(xdp);
  return NULL;
 }

 skb_reserve(skb, xdp->data_meta - xdp->data_hard_start);

 size = xdp->data_end - xdp->data_meta;
 memcpy(__skb_put(skb, size), xdp->data_meta, size);

 if (metasize) {
  __skb_pull(skb, metasize);
  skb_metadata_set(skb, metasize);
 }

 xsk_buff_free(xdp);

 return skb;
}

static struct sk_buff *virtnet_receive_xsk_small(struct net_device *dev, struct virtnet_info *vi,
       struct receive_queue *rq, struct xdp_buff *xdp,
       unsigned int *xdp_xmit,
       struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct bpf_prog *prog;
 u32 ret;

 ret = XDP_PASS;
 rcu_read_lock();
 prog = rcu_dereference(rq->xdp_prog);
 if (prog)
  ret = virtnet_xdp_handler(prog, xdp, dev, xdp_xmit, stats);
 rcu_read_unlock();

 switch (ret) {
 case XDP_PASS:
  return xsk_construct_skb(rq, xdp);

 case XDP_TX:
 case XDP_REDIRECT:
  return NULL;

 default:
  /* drop packet */
  xsk_buff_free(xdp);
  u64_stats_inc(&stats->drops);
  return NULL;
 }
}

static void xsk_drop_follow_bufs(struct net_device *dev,
     struct receive_queue *rq,
     u32 num_buf,
     struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct xdp_buff *xdp;
 u32 len;

 while (num_buf-- > 1) {
  xdp = virtqueue_get_buf(rq->vq, &len);
  if (unlikely(!xdp)) {
   pr_debug("%s: rx error: %d buffers missing\n",
     dev->name, num_buf);
   DEV_STATS_INC(dev, rx_length_errors);
   break;
  }
  u64_stats_add(&stats->bytes, len);
  xsk_buff_free(xdp);
 }
}

static int xsk_append_merge_buffer(struct virtnet_info *vi,
       struct receive_queue *rq,
       struct sk_buff *head_skb,
       u32 num_buf,
       struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf *hdr,
       struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct sk_buff *curr_skb;
 struct xdp_buff *xdp;
 u32 len, truesize;
 struct page *page;
 void *buf;

 curr_skb = head_skb;

 while (--num_buf) {
  buf = virtqueue_get_buf(rq->vq, &len);
  if (unlikely(!buf)) {
   pr_debug("%s: rx error: %d buffers out of %d missing\n",
     vi->dev->name, num_buf,
     virtio16_to_cpu(vi->vdev,
       hdr->num_buffers));
   DEV_STATS_INC(vi->dev, rx_length_errors);
   return -EINVAL;
  }

  u64_stats_add(&stats->bytes, len);

  xdp = buf_to_xdp(vi, rq, buf, len, false);
  if (!xdp)
   goto err;

  buf = napi_alloc_frag(len);
  if (!buf) {
   xsk_buff_free(xdp);
   goto err;
  }

  memcpy(buf, xdp->data, len);

  xsk_buff_free(xdp);

  page = virt_to_page(buf);

  truesize = len;

  curr_skb  = virtnet_skb_append_frag(head_skb, curr_skb, page,
          buf, len, truesize);
  if (!curr_skb) {
   put_page(page);
   goto err;
  }
 }

 return 0;

err:
 xsk_drop_follow_bufs(vi->dev, rq, num_buf, stats);
 return -EINVAL;
}

static struct sk_buff *virtnet_receive_xsk_merge(struct net_device *dev, struct virtnet_info *vi,
       struct receive_queue *rq, struct xdp_buff *xdp,
       unsigned int *xdp_xmit,
       struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf *hdr;
 struct bpf_prog *prog;
 struct sk_buff *skb;
 u32 ret, num_buf;

 hdr = xdp->data - vi->hdr_len;
 num_buf = virtio16_to_cpu(vi->vdev, hdr->num_buffers);

 ret = XDP_PASS;
 rcu_read_lock();
 prog = rcu_dereference(rq->xdp_prog);
 if (prog) {
  /* TODO: support multi buffer. */
  if (num_buf == 1)
   ret = virtnet_xdp_handler(prog, xdp, dev, xdp_xmit,
        stats);
  else
   ret = XDP_ABORTED;
 }
 rcu_read_unlock();

 switch (ret) {
 case XDP_PASS:
  skb = xsk_construct_skb(rq, xdp);
  if (!skb)
   goto drop_bufs;

  if (xsk_append_merge_buffer(vi, rq, skb, num_buf, hdr, stats)) {
   dev_kfree_skb(skb);
   goto drop;
  }

  return skb;

 case XDP_TX:
 case XDP_REDIRECT:
  return NULL;

 default:
  /* drop packet */
  xsk_buff_free(xdp);
 }

drop_bufs:
 xsk_drop_follow_bufs(dev, rq, num_buf, stats);

drop:
 u64_stats_inc(&stats->drops);
 return NULL;
}

static void virtnet_receive_xsk_buf(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq,
        void *buf, u32 len,
        unsigned int *xdp_xmit,
        struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct net_device *dev = vi->dev;
 struct sk_buff *skb = NULL;
 struct xdp_buff *xdp;
 u8 flags;

 len -= vi->hdr_len;

 u64_stats_add(&stats->bytes, len);

 xdp = buf_to_xdp(vi, rq, buf, len, true);
 if (!xdp)
  return;

 if (unlikely(len < ETH_HLEN)) {
  pr_debug("%s: short packet %i\n", dev->name, len);
  DEV_STATS_INC(dev, rx_length_errors);
  xsk_buff_free(xdp);
  return;
 }

 flags = ((struct virtio_net_common_hdr *)(xdp->data - vi->hdr_len))->hdr.flags;

 if (!vi->mergeable_rx_bufs)
  skb = virtnet_receive_xsk_small(dev, vi, rq, xdp, xdp_xmit, stats);
 else
  skb = virtnet_receive_xsk_merge(dev, vi, rq, xdp, xdp_xmit, stats);

 if (skb)
  virtnet_receive_done(vi, rq, skb, flags);
}

static int virtnet_add_recvbuf_xsk(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq,
       struct xsk_buff_pool *pool, gfp_t gfp)
{
 struct xdp_buff **xsk_buffs;
 dma_addr_t addr;
 int err = 0;
 u32 len, i;
 int num;

 xsk_buffs = rq->xsk_buffs;

 num = xsk_buff_alloc_batch(pool, xsk_buffs, rq->vq->num_free);
 if (!num)
  return -ENOMEM;

 len = xsk_pool_get_rx_frame_size(pool) + vi->hdr_len;

 for (i = 0; i < num; ++i) {
  /* Use the part of XDP_PACKET_HEADROOM as the virtnet hdr space.
 * We assume XDP_PACKET_HEADROOM is larger than hdr->len.
 * (see function virtnet_xsk_pool_enable)
 */
  addr = xsk_buff_xdp_get_dma(xsk_buffs[i]) - vi->hdr_len;

  sg_init_table(rq->sg, 1);
  sg_fill_dma(rq->sg, addr, len);

  err = virtqueue_add_inbuf_premapped(rq->vq, rq->sg, 1,
          xsk_buffs[i], NULL, gfp);
  if (err)
   goto err;
 }

 return num;

err:
 for (; i < num; ++i)
  xsk_buff_free(xsk_buffs[i]);

 return err;
}

static void *virtnet_xsk_to_ptr(u32 len)
{
 unsigned long p;

 p = len << VIRTIO_XSK_FLAG_OFFSET;

 return virtnet_xmit_ptr_pack((void *)p, VIRTNET_XMIT_TYPE_XSK);
}

static int virtnet_xsk_xmit_one(struct send_queue *sq,
    struct xsk_buff_pool *pool,
    struct xdp_desc *desc)
{
 struct virtnet_info *vi;
 dma_addr_t addr;

 vi = sq->vq->vdev->priv;

 addr = xsk_buff_raw_get_dma(pool, desc->addr);
 xsk_buff_raw_dma_sync_for_device(pool, addr, desc->len);

 sg_init_table(sq->sg, 2);
 sg_fill_dma(sq->sg, sq->xsk_hdr_dma_addr, vi->hdr_len);
 sg_fill_dma(sq->sg + 1, addr, desc->len);

 return virtqueue_add_outbuf_premapped(sq->vq, sq->sg, 2,
           virtnet_xsk_to_ptr(desc->len),
           GFP_ATOMIC);
}

static int virtnet_xsk_xmit_batch(struct send_queue *sq,
      struct xsk_buff_pool *pool,
      unsigned int budget,
      u64 *kicks)
{
 struct xdp_desc *descs = pool->tx_descs;
 bool kick = false;
 u32 nb_pkts, i;
 int err;

 budget = min_t(u32, budget, sq->vq->num_free);

 nb_pkts = xsk_tx_peek_release_desc_batch(pool, budget);
 if (!nb_pkts)
  return 0;

 for (i = 0; i < nb_pkts; i++) {
  err = virtnet_xsk_xmit_one(sq, pool, &descs[i]);
  if (unlikely(err)) {
   xsk_tx_completed(sq->xsk_pool, nb_pkts - i);
   break;
  }

  kick = true;
 }

 if (kick && virtqueue_kick_prepare(sq->vq) && virtqueue_notify(sq->vq))
  (*kicks)++;

 return i;
}

static bool virtnet_xsk_xmit(struct send_queue *sq, struct xsk_buff_pool *pool,
        int budget)
{
 struct virtnet_info *vi = sq->vq->vdev->priv;
 struct virtnet_sq_free_stats stats = {};
 struct net_device *dev = vi->dev;
 u64 kicks = 0;
 int sent;

 /* Avoid to wakeup napi meanless, so call __free_old_xmit instead of
 * free_old_xmit().
 */
 __free_old_xmit(sq, netdev_get_tx_queue(dev, sq - vi->sq), true, &stats);

 if (stats.xsk)
  xsk_tx_completed(sq->xsk_pool, stats.xsk);

 sent = virtnet_xsk_xmit_batch(sq, pool, budget, &kicks);

 if (!is_xdp_raw_buffer_queue(vi, sq - vi->sq))
  check_sq_full_and_disable(vi, vi->dev, sq);

 if (sent) {
  struct netdev_queue *txq;

  txq = netdev_get_tx_queue(vi->dev, sq - vi->sq);
  txq_trans_cond_update(txq);
 }

 u64_stats_update_begin(&sq->stats.syncp);
 u64_stats_add(&sq->stats.packets, stats.packets);
 u64_stats_add(&sq->stats.bytes,   stats.bytes);
 u64_stats_add(&sq->stats.kicks,   kicks);
 u64_stats_add(&sq->stats.xdp_tx,  sent);
 u64_stats_update_end(&sq->stats.syncp);

 if (xsk_uses_need_wakeup(pool))
  xsk_set_tx_need_wakeup(pool);

 return sent;
}

static void xsk_wakeup(struct send_queue *sq)
{
 if (napi_if_scheduled_mark_missed(&sq->napi))
  return;

 local_bh_disable();
 virtqueue_napi_schedule(&sq->napi, sq->vq);
 local_bh_enable();
}

static int virtnet_xsk_wakeup(struct net_device *dev, u32 qid, u32 flag)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct send_queue *sq;

 if (!netif_running(dev))
  return -ENETDOWN;

 if (qid >= vi->curr_queue_pairs)
  return -EINVAL;

 sq = &vi->sq[qid];

 xsk_wakeup(sq);
 return 0;
}

static void virtnet_xsk_completed(struct send_queue *sq, int num)
{
 xsk_tx_completed(sq->xsk_pool, num);

 /* If this is called by rx poll, start_xmit and xdp xmit we should
 * wakeup the tx napi to consume the xsk tx queue, because the tx
 * interrupt may not be triggered.
 */
 xsk_wakeup(sq);
}

static int __virtnet_xdp_xmit_one(struct virtnet_info *vi,
       struct send_queue *sq,
       struct xdp_frame *xdpf)
{
 struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf *hdr;
 struct skb_shared_info *shinfo;
 u8 nr_frags = 0;
 int err, i;

 if (unlikely(xdpf->headroom < vi->hdr_len))
  return -EOVERFLOW;

 if (unlikely(xdp_frame_has_frags(xdpf))) {
  shinfo = xdp_get_shared_info_from_frame(xdpf);
  nr_frags = shinfo->nr_frags;
 }

 /* In wrapping function virtnet_xdp_xmit(), we need to free
 * up the pending old buffers, where we need to calculate the
 * position of skb_shared_info in xdp_get_frame_len() and
 * xdp_return_frame(), which will involve to xdpf->data and
 * xdpf->headroom. Therefore, we need to update the value of
 * headroom synchronously here.
 */
 xdpf->headroom -= vi->hdr_len;
 xdpf->data -= vi->hdr_len;
 /* Zero header and leave csum up to XDP layers */
 hdr = xdpf->data;
 memset(hdr, 0, vi->hdr_len);
 xdpf->len   += vi->hdr_len;

 sg_init_table(sq->sg, nr_frags + 1);
 sg_set_buf(sq->sg, xdpf->data, xdpf->len);
 for (i = 0; i < nr_frags; i++) {
  skb_frag_t *frag = &shinfo->frags[i];

  sg_set_page(&sq->sg[i + 1], skb_frag_page(frag),
       skb_frag_size(frag), skb_frag_off(frag));
 }

 err = virtnet_add_outbuf(sq, nr_frags + 1, xdpf, VIRTNET_XMIT_TYPE_XDP);
 if (unlikely(err))
  return -ENOSPC; /* Caller handle free/refcnt */

 return 0;
}

/* when vi->curr_queue_pairs > nr_cpu_ids, the txq/sq is only used for xdp tx on
 * the current cpu, so it does not need to be locked.
 *
 * Here we use marco instead of inline functions because we have to deal with
 * three issues at the same time: 1. the choice of sq. 2. judge and execute the
 * lock/unlock of txq 3. make sparse happy. It is difficult for two inline
 * functions to perfectly solve these three problems at the same time.
 */
#define virtnet_xdp_get_sq(vi) ({                                       \
 int cpu = smp_processor_id();                                   \
 struct netdev_queue *txq;                                       \
 typeof(vi) v = (vi);                                            \
 unsigned int qp;                                                \
         \
 if (v->curr_queue_pairs > nr_cpu_ids) {                         \
  qp = v->curr_queue_pairs - v->xdp_queue_pairs;          \
  qp += cpu;                                              \
  txq = netdev_get_tx_queue(v->dev, qp);                  \
  __netif_tx_acquire(txq);                                \
 } else {                                                        \
  qp = cpu % v->curr_queue_pairs;                         \
  txq = netdev_get_tx_queue(v->dev, qp);                  \
  __netif_tx_lock(txq, cpu);                              \
 }                                                               \
 v->sq + qp;                                                     \
})

#define virtnet_xdp_put_sq(vi, q) {                                     \
 struct netdev_queue *txq;                                       \
 typeof(vi) v = (vi);                                            \
         \
 txq = netdev_get_tx_queue(v->dev, (q) - v->sq);                 \
 if (v->curr_queue_pairs > nr_cpu_ids)                           \
  __netif_tx_release(txq);                                \
 else                                                            \
  __netif_tx_unlock(txq);                                 \
}

static int virtnet_xdp_xmit(struct net_device *dev,
       int n, struct xdp_frame **frames, u32 flags)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct virtnet_sq_free_stats stats = {0};
 struct receive_queue *rq = vi->rq;
 struct bpf_prog *xdp_prog;
 struct send_queue *sq;
 int nxmit = 0;
 int kicks = 0;
 int ret;
 int i;

 /* Only allow ndo_xdp_xmit if XDP is loaded on dev, as this
 * indicate XDP resources have been successfully allocated.
 */
 xdp_prog = rcu_access_pointer(rq->xdp_prog);
 if (!xdp_prog)
  return -ENXIO;

 sq = virtnet_xdp_get_sq(vi);

 if (unlikely(flags & ~XDP_XMIT_FLAGS_MASK)) {
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }

 /* Free up any pending old buffers before queueing new ones. */
 virtnet_free_old_xmit(sq, netdev_get_tx_queue(dev, sq - vi->sq),
         false, &stats);

 for (i = 0; i < n; i++) {
  struct xdp_frame *xdpf = frames[i];

  if (__virtnet_xdp_xmit_one(vi, sq, xdpf))
   break;
  nxmit++;
 }
 ret = nxmit;

 if (!is_xdp_raw_buffer_queue(vi, sq - vi->sq))
  check_sq_full_and_disable(vi, dev, sq);

 if (flags & XDP_XMIT_FLUSH) {
  if (virtqueue_kick_prepare(sq->vq) && virtqueue_notify(sq->vq))
   kicks = 1;
 }
out:
 u64_stats_update_begin(&sq->stats.syncp);
 u64_stats_add(&sq->stats.bytes, stats.bytes);
 u64_stats_add(&sq->stats.packets, stats.packets);
 u64_stats_add(&sq->stats.xdp_tx, n);
 u64_stats_add(&sq->stats.xdp_tx_drops, n - nxmit);
 u64_stats_add(&sq->stats.kicks, kicks);
 u64_stats_update_end(&sq->stats.syncp);

 virtnet_xdp_put_sq(vi, sq);
 return ret;
}

static void put_xdp_frags(struct xdp_buff *xdp)
{
 struct skb_shared_info *shinfo;
 struct page *xdp_page;
 int i;

 if (xdp_buff_has_frags(xdp)) {
  shinfo = xdp_get_shared_info_from_buff(xdp);
  for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
   xdp_page = skb_frag_page(&shinfo->frags[i]);
   put_page(xdp_page);
  }
 }
}

static int virtnet_xdp_handler(struct bpf_prog *xdp_prog, struct xdp_buff *xdp,
          struct net_device *dev,
          unsigned int *xdp_xmit,
          struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct xdp_frame *xdpf;
 int err;
 u32 act;

 act = bpf_prog_run_xdp(xdp_prog, xdp);
 u64_stats_inc(&stats->xdp_packets);

 switch (act) {
 case XDP_PASS:
  return act;

 case XDP_TX:
  u64_stats_inc(&stats->xdp_tx);
  xdpf = xdp_convert_buff_to_frame(xdp);
  if (unlikely(!xdpf)) {
   netdev_dbg(dev, "convert buff to frame failed for xdp\n");
   return XDP_DROP;
  }

  err = virtnet_xdp_xmit(dev, 1, &xdpf, 0);
  if (unlikely(!err)) {
   xdp_return_frame_rx_napi(xdpf);
  } else if (unlikely(err < 0)) {
   trace_xdp_exception(dev, xdp_prog, act);
   return XDP_DROP;
  }
  *xdp_xmit |= VIRTIO_XDP_TX;
  return act;

 case XDP_REDIRECT:
  u64_stats_inc(&stats->xdp_redirects);
  err = xdp_do_redirect(dev, xdp, xdp_prog);
  if (err)
   return XDP_DROP;

  *xdp_xmit |= VIRTIO_XDP_REDIR;
  return act;

 default:
  bpf_warn_invalid_xdp_action(dev, xdp_prog, act);
  fallthrough;
 case XDP_ABORTED:
  trace_xdp_exception(dev, xdp_prog, act);
  fallthrough;
 case XDP_DROP:
  return XDP_DROP;
 }
}

static unsigned int virtnet_get_headroom(struct virtnet_info *vi)
{
 return vi->xdp_enabled ? XDP_PACKET_HEADROOM : 0;
}

/* We copy the packet for XDP in the following cases:
 *
 * 1) Packet is scattered across multiple rx buffers.
 * 2) Headroom space is insufficient.
 *
 * This is inefficient but it's a temporary condition that
 * we hit right after XDP is enabled and until queue is refilled
 * with large buffers with sufficient headroom - so it should affect
 * at most queue size packets.
 * Afterwards, the conditions to enable
 * XDP should preclude the underlying device from sending packets
 * across multiple buffers (num_buf > 1), and we make sure buffers
 * have enough headroom.
 */
static struct page *xdp_linearize_page(struct net_device *dev,
           struct receive_queue *rq,
           int *num_buf,
           struct page *p,
           int offset,
           int page_off,
           unsigned int *len)
{
 int tailroom = SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
 struct page *page;

 if (page_off + *len + tailroom > PAGE_SIZE)
  return NULL;

 page = alloc_page(GFP_ATOMIC);
 if (!page)
  return NULL;

 memcpy(page_address(page) + page_off, page_address(p) + offset, *len);
 page_off += *len;

 /* Only mergeable mode can go inside this while loop. In small mode,
 * *num_buf == 1, so it cannot go inside.
 */
 while (--*num_buf) {
  unsigned int buflen;
  void *buf;
  void *ctx;
  int off;

  buf = virtnet_rq_get_buf(rq, &buflen, &ctx);
  if (unlikely(!buf))
   goto err_buf;

  p = virt_to_head_page(buf);
  off = buf - page_address(p);

  if (check_mergeable_len(dev, ctx, buflen)) {
   put_page(p);
   goto err_buf;
  }

  /* guard against a misconfigured or uncooperative backend that
 * is sending packet larger than the MTU.
 */
  if ((page_off + buflen + tailroom) > PAGE_SIZE) {
   put_page(p);
   goto err_buf;
  }

  memcpy(page_address(page) + page_off,
         page_address(p) + off, buflen);
  page_off += buflen;
  put_page(p);
 }

 /* Headroom does not contribute to packet length */
 *len = page_off - XDP_PACKET_HEADROOM;
 return page;
err_buf:
 __free_pages(page, 0);
 return NULL;
}

static struct sk_buff *receive_small_build_skb(struct virtnet_info *vi,
            unsigned int xdp_headroom,
            void *buf,
            unsigned int len)
{
 unsigned int header_offset;
 unsigned int headroom;
 unsigned int buflen;
 struct sk_buff *skb;

 header_offset = VIRTNET_RX_PAD + xdp_headroom;
 headroom = vi->hdr_len + header_offset;
 buflen = SKB_DATA_ALIGN(GOOD_PACKET_LEN + headroom) +
  SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));

 skb = virtnet_build_skb(buf, buflen, headroom, len);
 if (unlikely(!skb))
  return NULL;

 buf += header_offset;
 memcpy(skb_vnet_common_hdr(skb), buf, vi->hdr_len);

 return skb;
}

static struct sk_buff *receive_small_xdp(struct net_device *dev,
      struct virtnet_info *vi,
      struct receive_queue *rq,
      struct bpf_prog *xdp_prog,
      void *buf,
      unsigned int xdp_headroom,
      unsigned int len,
      unsigned int *xdp_xmit,
      struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 unsigned int header_offset = VIRTNET_RX_PAD + xdp_headroom;
 unsigned int headroom = vi->hdr_len + header_offset;
 struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf *hdr = buf + header_offset;
 struct page *page = virt_to_head_page(buf);
 struct page *xdp_page;
 unsigned int buflen;
 struct xdp_buff xdp;
 struct sk_buff *skb;
 unsigned int metasize = 0;
 u32 act;

 if (unlikely(hdr->hdr.gso_type))
  goto err_xdp;

 /* Partially checksummed packets must be dropped. */
 if (unlikely(hdr->hdr.flags & VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM))
  goto err_xdp;

 buflen = SKB_DATA_ALIGN(GOOD_PACKET_LEN + headroom) +
  SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));

 if (unlikely(xdp_headroom < virtnet_get_headroom(vi))) {
  int offset = buf - page_address(page) + header_offset;
  unsigned int tlen = len + vi->hdr_len;
  int num_buf = 1;

  xdp_headroom = virtnet_get_headroom(vi);
  header_offset = VIRTNET_RX_PAD + xdp_headroom;
  headroom = vi->hdr_len + header_offset;
  buflen = SKB_DATA_ALIGN(GOOD_PACKET_LEN + headroom) +
   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
  xdp_page = xdp_linearize_page(dev, rq, &num_buf, page,
           offset, header_offset,
           &tlen);
  if (!xdp_page)
   goto err_xdp;

  buf = page_address(xdp_page);
  put_page(page);
  page = xdp_page;
 }

 xdp_init_buff(&xdp, buflen, &rq->xdp_rxq);
 xdp_prepare_buff(&xdp, buf + VIRTNET_RX_PAD + vi->hdr_len,
    xdp_headroom, len, true);

 act = virtnet_xdp_handler(xdp_prog, &xdp, dev, xdp_xmit, stats);

 switch (act) {
 case XDP_PASS:
  /* Recalculate length in case bpf program changed it */
  len = xdp.data_end - xdp.data;
  metasize = xdp.data - xdp.data_meta;
  break;

 case XDP_TX:
 case XDP_REDIRECT:
  goto xdp_xmit;

 default:
  goto err_xdp;
 }

 skb = virtnet_build_skb(buf, buflen, xdp.data - buf, len);
 if (unlikely(!skb))
  goto err;

 if (metasize)
  skb_metadata_set(skb, metasize);

 return skb;

err_xdp:
 u64_stats_inc(&stats->xdp_drops);
err:
 u64_stats_inc(&stats->drops);
 put_page(page);
xdp_xmit:
 return NULL;
}

static struct sk_buff *receive_small(struct net_device *dev,
         struct virtnet_info *vi,
         struct receive_queue *rq,
         void *buf, void *ctx,
         unsigned int len,
         unsigned int *xdp_xmit,
         struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 unsigned int xdp_headroom = (unsigned long)ctx;
 struct page *page = virt_to_head_page(buf);
 struct sk_buff *skb;

 /* We passed the address of virtnet header to virtio-core,
 * so truncate the padding.
 */
 buf -= VIRTNET_RX_PAD + xdp_headroom;

 len -= vi->hdr_len;
 u64_stats_add(&stats->bytes, len);

 if (unlikely(len > GOOD_PACKET_LEN)) {
  pr_debug("%s: rx error: len %u exceeds max size %d\n",
    dev->name, len, GOOD_PACKET_LEN);
  DEV_STATS_INC(dev, rx_length_errors);
  goto err;
 }

 if (unlikely(vi->xdp_enabled)) {
  struct bpf_prog *xdp_prog;

  rcu_read_lock();
  xdp_prog = rcu_dereference(rq->xdp_prog);
  if (xdp_prog) {
   skb = receive_small_xdp(dev, vi, rq, xdp_prog, buf,
      xdp_headroom, len, xdp_xmit,
      stats);
   rcu_read_unlock();
   return skb;
  }
  rcu_read_unlock();
 }

 skb = receive_small_build_skb(vi, xdp_headroom, buf, len);
 if (likely(skb))
  return skb;

err:
 u64_stats_inc(&stats->drops);
 put_page(page);
 return NULL;
}

static struct sk_buff *receive_big(struct net_device *dev,
       struct virtnet_info *vi,
       struct receive_queue *rq,
       void *buf,
       unsigned int len,
       struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct page *page = buf;
 struct sk_buff *skb;

 /* Make sure that len does not exceed the size allocated in
 * add_recvbuf_big.
 */
 if (unlikely(len > (vi->big_packets_num_skbfrags + 1) * PAGE_SIZE)) {
  pr_debug("%s: rx error: len %u exceeds allocated size %lu\n",
    dev->name, len,
    (vi->big_packets_num_skbfrags + 1) * PAGE_SIZE);
  goto err;
 }

 skb = page_to_skb(vi, rq, page, 0, len, PAGE_SIZE, 0);
 u64_stats_add(&stats->bytes, len - vi->hdr_len);
 if (unlikely(!skb))
  goto err;

 return skb;

err:
 u64_stats_inc(&stats->drops);
 give_pages(rq, page);
 return NULL;
}

static void mergeable_buf_free(struct receive_queue *rq, int num_buf,
          struct net_device *dev,
          struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct page *page;
 void *buf;
 int len;

 while (num_buf-- > 1) {
  buf = virtnet_rq_get_buf(rq, &len, NULL);
  if (unlikely(!buf)) {
   pr_debug("%s: rx error: %d buffers missing\n",
     dev->name, num_buf);
   DEV_STATS_INC(dev, rx_length_errors);
   break;
  }
  u64_stats_add(&stats->bytes, len);
  page = virt_to_head_page(buf);
  put_page(page);
 }
}

/* Why not use xdp_build_skb_from_frame() ?
 * XDP core assumes that xdp frags are PAGE_SIZE in length, while in
 * virtio-net there are 2 points that do not match its requirements:
 *  1. The size of the prefilled buffer is not fixed before xdp is set.
 *  2. xdp_build_skb_from_frame() does more checks that we don't need,
 *     like eth_type_trans() (which virtio-net does in receive_buf()).
 */
static struct sk_buff *build_skb_from_xdp_buff(struct net_device *dev,
            struct virtnet_info *vi,
            struct xdp_buff *xdp,
            unsigned int xdp_frags_truesz)
{
 struct skb_shared_info *sinfo = xdp_get_shared_info_from_buff(xdp);
 unsigned int headroom, data_len;
 struct sk_buff *skb;
 int metasize;
 u8 nr_frags;

 if (unlikely(xdp->data_end > xdp_data_hard_end(xdp))) {
  pr_debug("Error building skb as missing reserved tailroom for xdp");
  return NULL;
 }

 if (unlikely(xdp_buff_has_frags(xdp)))
  nr_frags = sinfo->nr_frags;

 skb = build_skb(xdp->data_hard_start, xdp->frame_sz);
 if (unlikely(!skb))
  return NULL;

 headroom = xdp->data - xdp->data_hard_start;
 data_len = xdp->data_end - xdp->data;
 skb_reserve(skb, headroom);
 __skb_put(skb, data_len);

 metasize = xdp->data - xdp->data_meta;
 metasize = metasize > 0 ? metasize : 0;
 if (metasize)
  skb_metadata_set(skb, metasize);

 if (unlikely(xdp_buff_has_frags(xdp)))
  xdp_update_skb_shared_info(skb, nr_frags,
        sinfo->xdp_frags_size,
        xdp_frags_truesz,
        xdp_buff_is_frag_pfmemalloc(xdp));

 return skb;
}

/* TODO: build xdp in big mode */
static int virtnet_build_xdp_buff_mrg(struct net_device *dev,
          struct virtnet_info *vi,
          struct receive_queue *rq,
          struct xdp_buff *xdp,
          void *buf,
          unsigned int len,
          unsigned int frame_sz,
          int *num_buf,
          unsigned int *xdp_frags_truesize,
          struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf *hdr = buf;
 struct skb_shared_info *shinfo;
 unsigned int xdp_frags_truesz = 0;
 unsigned int truesize;
 struct page *page;
 skb_frag_t *frag;
 int offset;
 void *ctx;

 xdp_init_buff(xdp, frame_sz, &rq->xdp_rxq);
 xdp_prepare_buff(xdp, buf - XDP_PACKET_HEADROOM,
    XDP_PACKET_HEADROOM + vi->hdr_len, len - vi->hdr_len, true);

 if (!*num_buf)
  return 0;

 if (*num_buf > 1) {
  /* If we want to build multi-buffer xdp, we need
 * to specify that the flags of xdp_buff have the
 * XDP_FLAGS_HAS_FRAG bit.
 */
  if (!xdp_buff_has_frags(xdp))
   xdp_buff_set_frags_flag(xdp);

  shinfo = xdp_get_shared_info_from_buff(xdp);
  shinfo->nr_frags = 0;
  shinfo->xdp_frags_size = 0;
 }

 if (*num_buf > MAX_SKB_FRAGS + 1)
  return -EINVAL;

 while (--*num_buf > 0) {
  buf = virtnet_rq_get_buf(rq, &len, &ctx);
  if (unlikely(!buf)) {
   pr_debug("%s: rx error: %d buffers out of %d missing\n",
     dev->name, *num_buf,
     virtio16_to_cpu(vi->vdev, hdr->num_buffers));
   DEV_STATS_INC(dev, rx_length_errors);
   goto err;
  }

  u64_stats_add(&stats->bytes, len);
  page = virt_to_head_page(buf);
  offset = buf - page_address(page);

  if (check_mergeable_len(dev, ctx, len)) {
   put_page(page);
   goto err;
  }

  truesize = mergeable_ctx_to_truesize(ctx);
  xdp_frags_truesz += truesize;

  frag = &shinfo->frags[shinfo->nr_frags++];
  skb_frag_fill_page_desc(frag, page, offset, len);
  if (page_is_pfmemalloc(page))
   xdp_buff_set_frag_pfmemalloc(xdp);

  shinfo->xdp_frags_size += len;
 }

 *xdp_frags_truesize = xdp_frags_truesz;
 return 0;

err:
 put_xdp_frags(xdp);
 return -EINVAL;
}

static void *mergeable_xdp_get_buf(struct virtnet_info *vi,
       struct receive_queue *rq,
       struct bpf_prog *xdp_prog,
       void *ctx,
       unsigned int *frame_sz,
       int *num_buf,
       struct page **page,
       int offset,
       unsigned int *len,
       struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf *hdr)
{
 unsigned int truesize = mergeable_ctx_to_truesize(ctx);
 unsigned int headroom = mergeable_ctx_to_headroom(ctx);
 struct page *xdp_page;
 unsigned int xdp_room;

 /* Transient failure which in theory could occur if
 * in-flight packets from before XDP was enabled reach
 * the receive path after XDP is loaded.
 */
 if (unlikely(hdr->hdr.gso_type))
  return NULL;

 /* Partially checksummed packets must be dropped. */
 if (unlikely(hdr->hdr.flags & VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM))
  return NULL;

 /* Now XDP core assumes frag size is PAGE_SIZE, but buffers
 * with headroom may add hole in truesize, which
 * make their length exceed PAGE_SIZE. So we disabled the
 * hole mechanism for xdp. See add_recvbuf_mergeable().
 */
 *frame_sz = truesize;

 if (likely(headroom >= virtnet_get_headroom(vi) &&
     (*num_buf == 1 || xdp_prog->aux->xdp_has_frags))) {
  return page_address(*page) + offset;
 }

 /* This happens when headroom is not enough because
 * of the buffer was prefilled before XDP is set.
 * This should only happen for the first several packets.
 * In fact, vq reset can be used here to help us clean up
 * the prefilled buffers, but many existing devices do not
 * support it, and we don't want to bother users who are
 * using xdp normally.
 */
 if (!xdp_prog->aux->xdp_has_frags) {
  /* linearize data for XDP */
  xdp_page = xdp_linearize_page(vi->dev, rq, num_buf,
           *page, offset,
           XDP_PACKET_HEADROOM,
           len);
  if (!xdp_page)
   return NULL;
 } else {
  xdp_room = SKB_DATA_ALIGN(XDP_PACKET_HEADROOM +
       sizeof(struct skb_shared_info));
  if (*len + xdp_room > PAGE_SIZE)
   return NULL;

  xdp_page = alloc_page(GFP_ATOMIC);
  if (!xdp_page)
   return NULL;

  memcpy(page_address(xdp_page) + XDP_PACKET_HEADROOM,
         page_address(*page) + offset, *len);
 }

 *frame_sz = PAGE_SIZE;

 put_page(*page);

 *page = xdp_page;

 return page_address(*page) + XDP_PACKET_HEADROOM;
}

static struct sk_buff *receive_mergeable_xdp(struct net_device *dev,
          struct virtnet_info *vi,
          struct receive_queue *rq,
          struct bpf_prog *xdp_prog,
          void *buf,
          void *ctx,
          unsigned int len,
          unsigned int *xdp_xmit,
          struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf *hdr = buf;
 int num_buf = virtio16_to_cpu(vi->vdev, hdr->num_buffers);
 struct page *page = virt_to_head_page(buf);
 int offset = buf - page_address(page);
 unsigned int xdp_frags_truesz = 0;
 struct sk_buff *head_skb;
 unsigned int frame_sz;
 struct xdp_buff xdp;
 void *data;
 u32 act;
 int err;

 data = mergeable_xdp_get_buf(vi, rq, xdp_prog, ctx, &frame_sz, &num_buf, &page,
         offset, &len, hdr);
 if (unlikely(!data))
  goto err_xdp;

 err = virtnet_build_xdp_buff_mrg(dev, vi, rq, &xdp, data, len, frame_sz,
      &num_buf, &xdp_frags_truesz, stats);
 if (unlikely(err))
  goto err_xdp;

 act = virtnet_xdp_handler(xdp_prog, &xdp, dev, xdp_xmit, stats);

 switch (act) {
 case XDP_PASS:
  head_skb = build_skb_from_xdp_buff(dev, vi, &xdp, xdp_frags_truesz);
  if (unlikely(!head_skb))
   break;
  return head_skb;

 case XDP_TX:
 case XDP_REDIRECT:
  return NULL;

 default:
  break;
 }

 put_xdp_frags(&xdp);

err_xdp:
 put_page(page);
 mergeable_buf_free(rq, num_buf, dev, stats);

 u64_stats_inc(&stats->xdp_drops);
 u64_stats_inc(&stats->drops);
 return NULL;
}

static struct sk_buff *virtnet_skb_append_frag(struct sk_buff *head_skb,
            struct sk_buff *curr_skb,
            struct page *page, void *buf,
            int len, int truesize)
{
 int num_skb_frags;
 int offset;

 num_skb_frags = skb_shinfo(curr_skb)->nr_frags;
 if (unlikely(num_skb_frags == MAX_SKB_FRAGS)) {
  struct sk_buff *nskb = alloc_skb(0, GFP_ATOMIC);

  if (unlikely(!nskb))
   return NULL;

  if (curr_skb == head_skb)
   skb_shinfo(curr_skb)->frag_list = nskb;
  else
   curr_skb->next = nskb;
  curr_skb = nskb;
  head_skb->truesize += nskb->truesize;
  num_skb_frags = 0;
 }

 if (curr_skb != head_skb) {
  head_skb->data_len += len;
  head_skb->len += len;
  head_skb->truesize += truesize;
 }

 offset = buf - page_address(page);
 if (skb_can_coalesce(curr_skb, num_skb_frags, page, offset)) {
  put_page(page);
  skb_coalesce_rx_frag(curr_skb, num_skb_frags - 1,
         len, truesize);
 } else {
  skb_add_rx_frag(curr_skb, num_skb_frags, page,
    offset, len, truesize);
 }

 return curr_skb;
}

static struct sk_buff *receive_mergeable(struct net_device *dev,
      struct virtnet_info *vi,
      struct receive_queue *rq,
      void *buf,
      void *ctx,
      unsigned int len,
      unsigned int *xdp_xmit,
      struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf *hdr = buf;
 int num_buf = virtio16_to_cpu(vi->vdev, hdr->num_buffers);
 struct page *page = virt_to_head_page(buf);
 int offset = buf - page_address(page);
 struct sk_buff *head_skb, *curr_skb;
 unsigned int truesize = mergeable_ctx_to_truesize(ctx);
 unsigned int headroom = mergeable_ctx_to_headroom(ctx);

 head_skb = NULL;
 u64_stats_add(&stats->bytes, len - vi->hdr_len);

 if (check_mergeable_len(dev, ctx, len))
  goto err_skb;

 if (unlikely(vi->xdp_enabled)) {
  struct bpf_prog *xdp_prog;

  rcu_read_lock();
  xdp_prog = rcu_dereference(rq->xdp_prog);
  if (xdp_prog) {
   head_skb = receive_mergeable_xdp(dev, vi, rq, xdp_prog, buf, ctx,
        len, xdp_xmit, stats);
   rcu_read_unlock();
   return head_skb;
  }
  rcu_read_unlock();
 }

 head_skb = page_to_skb(vi, rq, page, offset, len, truesize, headroom);
 curr_skb = head_skb;

 if (unlikely(!curr_skb))
  goto err_skb;
 while (--num_buf) {
  buf = virtnet_rq_get_buf(rq, &len, &ctx);
  if (unlikely(!buf)) {
   pr_debug("%s: rx error: %d buffers out of %d missing\n",
     dev->name, num_buf,
     virtio16_to_cpu(vi->vdev,
       hdr->num_buffers));
   DEV_STATS_INC(dev, rx_length_errors);
   goto err_buf;
  }

  u64_stats_add(&stats->bytes, len);
  page = virt_to_head_page(buf);

  if (check_mergeable_len(dev, ctx, len))
   goto err_skb;

  truesize = mergeable_ctx_to_truesize(ctx);
  curr_skb  = virtnet_skb_append_frag(head_skb, curr_skb, page,
          buf, len, truesize);
  if (!curr_skb)
   goto err_skb;
 }

 ewma_pkt_len_add(&rq->mrg_avg_pkt_len, head_skb->len);
 return head_skb;

err_skb:
 put_page(page);
 mergeable_buf_free(rq, num_buf, dev, stats);

err_buf:
 u64_stats_inc(&stats->drops);
 dev_kfree_skb(head_skb);
 return NULL;
}

static inline u32
virtio_net_hash_value(const struct virtio_net_hdr_v1_hash *hdr_hash)
{
 return __le16_to_cpu(hdr_hash->hash_value_lo) |
  (__le16_to_cpu(hdr_hash->hash_value_hi) << 16);
}

static void virtio_skb_set_hash(const struct virtio_net_hdr_v1_hash *hdr_hash,
    struct sk_buff *skb)
{
 enum pkt_hash_types rss_hash_type;

 if (!hdr_hash || !skb)
  return;

 switch (__le16_to_cpu(hdr_hash->hash_report)) {
 case VIRTIO_NET_HASH_REPORT_TCPv4:
 case VIRTIO_NET_HASH_REPORT_UDPv4:
 case VIRTIO_NET_HASH_REPORT_TCPv6:
 case VIRTIO_NET_HASH_REPORT_UDPv6:
 case VIRTIO_NET_HASH_REPORT_TCPv6_EX:
 case VIRTIO_NET_HASH_REPORT_UDPv6_EX:
  rss_hash_type = PKT_HASH_TYPE_L4;
  break;
 case VIRTIO_NET_HASH_REPORT_IPv4:
 case VIRTIO_NET_HASH_REPORT_IPv6:
 case VIRTIO_NET_HASH_REPORT_IPv6_EX:
  rss_hash_type = PKT_HASH_TYPE_L3;
  break;
 case VIRTIO_NET_HASH_REPORT_NONE:
 default:
  rss_hash_type = PKT_HASH_TYPE_NONE;
 }
 skb_set_hash(skb, virtio_net_hash_value(hdr_hash), rss_hash_type);
}

static void virtnet_receive_done(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq,
     struct sk_buff *skb, u8 flags)
{
 struct virtio_net_common_hdr *hdr;
 struct net_device *dev = vi->dev;

 hdr = skb_vnet_common_hdr(skb);
 if (dev->features & NETIF_F_RXHASH && vi->has_rss_hash_report)
  virtio_skb_set_hash(&hdr->hash_v1_hdr, skb);

 hdr->hdr.flags = flags;
 if (virtio_net_handle_csum_offload(skb, &hdr->hdr, vi->rx_tnl_csum)) {
  net_warn_ratelimited("%s: bad csum: flags: %x, gso_type: %x rx_tnl_csum %d\n",
         dev->name, hdr->hdr.flags,
         hdr->hdr.gso_type, vi->rx_tnl_csum);
  goto frame_err;
 }

 if (virtio_net_hdr_tnl_to_skb(skb, &hdr->tnl_hdr, vi->rx_tnl,
          vi->rx_tnl_csum,
          virtio_is_little_endian(vi->vdev))) {
  net_warn_ratelimited("%s: bad gso: type: %x, size: %u, flags %x tunnel %d tnl csum %d\n",
         dev->name, hdr->hdr.gso_type,
         hdr->hdr.gso_size, hdr->hdr.flags,
         vi->rx_tnl, vi->rx_tnl_csum);
  goto frame_err;
 }

 skb_record_rx_queue(skb, vq2rxq(rq->vq));
 skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
 pr_debug("Receiving skb proto 0x%04x len %i type %i\n",
   ntohs(skb->protocol), skb->len, skb->pkt_type);

 napi_gro_receive(&rq->napi, skb);
 return;

frame_err:
 DEV_STATS_INC(dev, rx_frame_errors);
 dev_kfree_skb(skb);
}

static void receive_buf(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq,
   void *buf, unsigned int len, void **ctx,
   unsigned int *xdp_xmit,
   struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 struct net_device *dev = vi->dev;
 struct sk_buff *skb;
 u8 flags;

 if (unlikely(len < vi->hdr_len + ETH_HLEN)) {
  pr_debug("%s: short packet %i\n", dev->name, len);
  DEV_STATS_INC(dev, rx_length_errors);
  virtnet_rq_free_buf(vi, rq, buf);
  return;
 }

 /* About the flags below:
 * 1. Save the flags early, as the XDP program might overwrite them.
 * These flags ensure packets marked as VIRTIO_NET_HDR_F_DATA_VALID
 * stay valid after XDP processing.
 * 2. XDP doesn't work with partially checksummed packets (refer to
 * virtnet_xdp_set()), so packets marked as
 * VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM get dropped during XDP processing.
 */

 if (vi->mergeable_rx_bufs) {
  flags = ((struct virtio_net_common_hdr *)buf)->hdr.flags;
  skb = receive_mergeable(dev, vi, rq, buf, ctx, len, xdp_xmit,
     stats);
 } else if (vi->big_packets) {
  void *p = page_address((struct page *)buf);

  flags = ((struct virtio_net_common_hdr *)p)->hdr.flags;
  skb = receive_big(dev, vi, rq, buf, len, stats);
 } else {
  flags = ((struct virtio_net_common_hdr *)buf)->hdr.flags;
  skb = receive_small(dev, vi, rq, buf, ctx, len, xdp_xmit, stats);
 }

 if (unlikely(!skb))
  return;

 virtnet_receive_done(vi, rq, skb, flags);
}

/* Unlike mergeable buffers, all buffers are allocated to the
 * same size, except for the headroom. For this reason we do
 * not need to use  mergeable_len_to_ctx here - it is enough
 * to store the headroom as the context ignoring the truesize.
 */
static int add_recvbuf_small(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq,
        gfp_t gfp)
{
 char *buf;
 unsigned int xdp_headroom = virtnet_get_headroom(vi);
 void *ctx = (void *)(unsigned long)xdp_headroom;
 int len = vi->hdr_len + VIRTNET_RX_PAD + GOOD_PACKET_LEN + xdp_headroom;
 int err;

 len = SKB_DATA_ALIGN(len) +
       SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));

 if (unlikely(!skb_page_frag_refill(len, &rq->alloc_frag, gfp)))
  return -ENOMEM;

 buf = virtnet_rq_alloc(rq, len, gfp);
 if (unlikely(!buf))
  return -ENOMEM;

 buf += VIRTNET_RX_PAD + xdp_headroom;

 virtnet_rq_init_one_sg(rq, buf, vi->hdr_len + GOOD_PACKET_LEN);

 err = virtqueue_add_inbuf_premapped(rq->vq, rq->sg, 1, buf, ctx, gfp);
 if (err < 0) {
  virtnet_rq_unmap(rq, buf, 0);
  put_page(virt_to_head_page(buf));
 }

 return err;
}

static int add_recvbuf_big(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq,
      gfp_t gfp)
{
 struct page *first, *list = NULL;
 char *p;
 int i, err, offset;

 sg_init_table(rq->sg, vi->big_packets_num_skbfrags + 2);

 /* page in rq->sg[vi->big_packets_num_skbfrags + 1] is list tail */
 for (i = vi->big_packets_num_skbfrags + 1; i > 1; --i) {
  first = get_a_page(rq, gfp);
  if (!first) {
   if (list)
    give_pages(rq, list);
   return -ENOMEM;
  }
  sg_set_buf(&rq->sg[i], page_address(first), PAGE_SIZE);

  /* chain new page in list head to match sg */
  first->private = (unsigned long)list;
  list = first;
 }

 first = get_a_page(rq, gfp);
 if (!first) {
  give_pages(rq, list);
  return -ENOMEM;
 }
 p = page_address(first);

 /* rq->sg[0], rq->sg[1] share the same page */
 /* a separated rq->sg[0] for header - required in case !any_header_sg */
 sg_set_buf(&rq->sg[0], p, vi->hdr_len);

 /* rq->sg[1] for data packet, from offset */
 offset = sizeof(struct padded_vnet_hdr);
 sg_set_buf(&rq->sg[1], p + offset, PAGE_SIZE - offset);

 /* chain first in list head */
 first->private = (unsigned long)list;
 err = virtqueue_add_inbuf(rq->vq, rq->sg, vi->big_packets_num_skbfrags + 2,
      first, gfp);
 if (err < 0)
  give_pages(rq, first);

 return err;
}

static unsigned int get_mergeable_buf_len(struct receive_queue *rq,
       struct ewma_pkt_len *avg_pkt_len,
       unsigned int room)
{
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 const size_t hdr_len = vi->hdr_len;
 unsigned int len;

 if (room)
  return PAGE_SIZE - room;

 len = hdr_len + clamp_t(unsigned int, ewma_pkt_len_read(avg_pkt_len),
    rq->min_buf_len, PAGE_SIZE - hdr_len);

 return ALIGN(len, L1_CACHE_BYTES);
}

static int add_recvbuf_mergeable(struct virtnet_info *vi,
     struct receive_queue *rq, gfp_t gfp)
{
 struct page_frag *alloc_frag = &rq->alloc_frag;
 unsigned int headroom = virtnet_get_headroom(vi);
 unsigned int tailroom = headroom ? sizeof(struct skb_shared_info) : 0;
 unsigned int room = SKB_DATA_ALIGN(headroom + tailroom);
 unsigned int len, hole;
 void *ctx;
 char *buf;
 int err;

 /* Extra tailroom is needed to satisfy XDP's assumption. This
 * means rx frags coalescing won't work, but consider we've
 * disabled GSO for XDP, it won't be a big issue.
 */
 len = get_mergeable_buf_len(rq, &rq->mrg_avg_pkt_len, room);

 if (unlikely(!skb_page_frag_refill(len + room, alloc_frag, gfp)))
  return -ENOMEM;

 if (!alloc_frag->offset && len + room + sizeof(struct virtnet_rq_dma) > alloc_frag->size)
  len -= sizeof(struct virtnet_rq_dma);

 buf = virtnet_rq_alloc(rq, len + room, gfp);
 if (unlikely(!buf))
  return -ENOMEM;

 buf += headroom; /* advance address leaving hole at front of pkt */
 hole = alloc_frag->size - alloc_frag->offset;
 if (hole < len + room) {
  /* To avoid internal fragmentation, if there is very likely not
 * enough space for another buffer, add the remaining space to
 * the current buffer.
 * XDP core assumes that frame_size of xdp_buff and the length
 * of the frag are PAGE_SIZE, so we disable the hole mechanism.
 */
  if (!headroom)
   len += hole;
  alloc_frag->offset += hole;
 }

 virtnet_rq_init_one_sg(rq, buf, len);

 ctx = mergeable_len_to_ctx(len + room, headroom);
 err = virtqueue_add_inbuf_premapped(rq->vq, rq->sg, 1, buf, ctx, gfp);
 if (err < 0) {
  virtnet_rq_unmap(rq, buf, 0);
  put_page(virt_to_head_page(buf));
 }

 return err;
}

/*
 * Returns false if we couldn't fill entirely (OOM).
 *
 * Normally run in the receive path, but can also be run from ndo_open
 * before we're receiving packets, or from refill_work which is
 * careful to disable receiving (using napi_disable).
 */
static bool try_fill_recv(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq,
     gfp_t gfp)
{
 int err;

 if (rq->xsk_pool) {
  err = virtnet_add_recvbuf_xsk(vi, rq, rq->xsk_pool, gfp);
  goto kick;
 }

 do {
  if (vi->mergeable_rx_bufs)
   err = add_recvbuf_mergeable(vi, rq, gfp);
  else if (vi->big_packets)
   err = add_recvbuf_big(vi, rq, gfp);
  else
   err = add_recvbuf_small(vi, rq, gfp);

  if (err)
   break;
 } while (rq->vq->num_free);

kick:
 if (virtqueue_kick_prepare(rq->vq) && virtqueue_notify(rq->vq)) {
  unsigned long flags;

  flags = u64_stats_update_begin_irqsave(&rq->stats.syncp);
  u64_stats_inc(&rq->stats.kicks);
  u64_stats_update_end_irqrestore(&rq->stats.syncp, flags);
 }

 return err != -ENOMEM;
}

static void skb_recv_done(struct virtqueue *rvq)
{
 struct virtnet_info *vi = rvq->vdev->priv;
 struct receive_queue *rq = &vi->rq[vq2rxq(rvq)];

 rq->calls++;
 virtqueue_napi_schedule(&rq->napi, rvq);
}

static void virtnet_napi_do_enable(struct virtqueue *vq,
       struct napi_struct *napi)
{
 napi_enable(napi);

 /* If all buffers were filled by other side before we napi_enabled, we
 * won't get another interrupt, so process any outstanding packets now.
 * Call local_bh_enable after to trigger softIRQ processing.
 */
 local_bh_disable();
 virtqueue_napi_schedule(napi, vq);
 local_bh_enable();
}

static void virtnet_napi_enable(struct receive_queue *rq)
{
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 int qidx = vq2rxq(rq->vq);

 virtnet_napi_do_enable(rq->vq, &rq->napi);
 netif_queue_set_napi(vi->dev, qidx, NETDEV_QUEUE_TYPE_RX, &rq->napi);
}

static void virtnet_napi_tx_enable(struct send_queue *sq)
{
 struct virtnet_info *vi = sq->vq->vdev->priv;
 struct napi_struct *napi = &sq->napi;
 int qidx = vq2txq(sq->vq);

 if (!napi->weight)
  return;

 /* Tx napi touches cachelines on the cpu handling tx interrupts. Only
 * enable the feature if this is likely affine with the transmit path.
 */
 if (!vi->affinity_hint_set) {
  napi->weight = 0;
  return;
 }

 virtnet_napi_do_enable(sq->vq, napi);
 netif_queue_set_napi(vi->dev, qidx, NETDEV_QUEUE_TYPE_TX, napi);
}

static void virtnet_napi_tx_disable(struct send_queue *sq)
{
 struct virtnet_info *vi = sq->vq->vdev->priv;
 struct napi_struct *napi = &sq->napi;
 int qidx = vq2txq(sq->vq);

 if (napi->weight) {
  netif_queue_set_napi(vi->dev, qidx, NETDEV_QUEUE_TYPE_TX, NULL);
  napi_disable(napi);
 }
}

static void virtnet_napi_disable(struct receive_queue *rq)
{
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 struct napi_struct *napi = &rq->napi;
 int qidx = vq2rxq(rq->vq);

 netif_queue_set_napi(vi->dev, qidx, NETDEV_QUEUE_TYPE_RX, NULL);
 napi_disable(napi);
}

static void refill_work(struct work_struct *work)
{
 struct virtnet_info *vi =
  container_of(work, struct virtnet_info, refill.work);
 bool still_empty;
 int i;

 for (i = 0; i < vi->curr_queue_pairs; i++) {
  struct receive_queue *rq = &vi->rq[i];

  /*
 * When queue API support is added in the future and the call
 * below becomes napi_disable_locked, this driver will need to
 * be refactored.
 *
 * One possible solution would be to:
 *   - cancel refill_work with cancel_delayed_work (note:
 *     non-sync)
 *   - cancel refill_work with cancel_delayed_work_sync in
 *     virtnet_remove after the netdev is unregistered
 *   - wrap all of the work in a lock (perhaps the netdev
 *     instance lock)
 *   - check netif_running() and return early to avoid a race
 */
  napi_disable(&rq->napi);
  still_empty = !try_fill_recv(vi, rq, GFP_KERNEL);
  virtnet_napi_do_enable(rq->vq, &rq->napi);

  /* In theory, this can happen: if we don't get any buffers in
 * we will *never* try to fill again.
 */
  if (still_empty)
   schedule_delayed_work(&vi->refill, HZ/2);
 }
}

static int virtnet_receive_xsk_bufs(struct virtnet_info *vi,
        struct receive_queue *rq,
        int budget,
        unsigned int *xdp_xmit,
        struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 unsigned int len;
 int packets = 0;
 void *buf;

 while (packets < budget) {
  buf = virtqueue_get_buf(rq->vq, &len);
  if (!buf)
   break;

  virtnet_receive_xsk_buf(vi, rq, buf, len, xdp_xmit, stats);
  packets++;
 }

 return packets;
}

static int virtnet_receive_packets(struct virtnet_info *vi,
       struct receive_queue *rq,
       int budget,
       unsigned int *xdp_xmit,
       struct virtnet_rq_stats *stats)
{
 unsigned int len;
 int packets = 0;
 void *buf;

 if (!vi->big_packets || vi->mergeable_rx_bufs) {
  void *ctx;
  while (packets < budget &&
         (buf = virtnet_rq_get_buf(rq, &len, &ctx))) {
   receive_buf(vi, rq, buf, len, ctx, xdp_xmit, stats);
   packets++;
  }
 } else {
  while (packets < budget &&
         (buf = virtqueue_get_buf(rq->vq, &len)) != NULL) {
   receive_buf(vi, rq, buf, len, NULL, xdp_xmit, stats);
   packets++;
  }
 }

 return packets;
}

static int virtnet_receive(struct receive_queue *rq, int budget,
      unsigned int *xdp_xmit)
{
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 struct virtnet_rq_stats stats = {};
 int i, packets;

 if (rq->xsk_pool)
  packets = virtnet_receive_xsk_bufs(vi, rq, budget, xdp_xmit, &stats);
 else
  packets = virtnet_receive_packets(vi, rq, budget, xdp_xmit, &stats);

 if (rq->vq->num_free > min((unsigned int)budget, virtqueue_get_vring_size(rq->vq)) / 2) {
  if (!try_fill_recv(vi, rq, GFP_ATOMIC)) {
   spin_lock(&vi->refill_lock);
   if (vi->refill_enabled)
    schedule_delayed_work(&vi->refill, 0);
   spin_unlock(&vi->refill_lock);
  }
 }

 u64_stats_set(&stats.packets, packets);
 u64_stats_update_begin(&rq->stats.syncp);
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(virtnet_rq_stats_desc); i++) {
  size_t offset = virtnet_rq_stats_desc[i].offset;
  u64_stats_t *item, *src;

  item = (u64_stats_t *)((u8 *)&rq->stats + offset);
  src = (u64_stats_t *)((u8 *)&stats + offset);
  u64_stats_add(item, u64_stats_read(src));
 }

 u64_stats_add(&rq->stats.packets, u64_stats_read(&stats.packets));
 u64_stats_add(&rq->stats.bytes, u64_stats_read(&stats.bytes));

 u64_stats_update_end(&rq->stats.syncp);

 return packets;
}

static void virtnet_poll_cleantx(struct receive_queue *rq, int budget)
{
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 unsigned int index = vq2rxq(rq->vq);
 struct send_queue *sq = &vi->sq[index];
 struct netdev_queue *txq = netdev_get_tx_queue(vi->dev, index);

 if (!sq->napi.weight || is_xdp_raw_buffer_queue(vi, index))
  return;

 if (__netif_tx_trylock(txq)) {
  if (sq->reset) {
   __netif_tx_unlock(txq);
   return;
  }

  do {
   virtqueue_disable_cb(sq->vq);
   free_old_xmit(sq, txq, !!budget);
  } while (unlikely(!virtqueue_enable_cb_delayed(sq->vq)));

  if (sq->vq->num_free >= MAX_SKB_FRAGS + 2 &&
      netif_tx_queue_stopped(txq)) {
   u64_stats_update_begin(&sq->stats.syncp);
   u64_stats_inc(&sq->stats.wake);
   u64_stats_update_end(&sq->stats.syncp);
   netif_tx_wake_queue(txq);
  }

  __netif_tx_unlock(txq);
 }
}

static void virtnet_rx_dim_update(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq)
{
 struct dim_sample cur_sample = {};

 if (!rq->packets_in_napi)
  return;

 /* Don't need protection when fetching stats, since fetcher and
 * updater of the stats are in same context
 */
 dim_update_sample(rq->calls,
     u64_stats_read(&rq->stats.packets),
     u64_stats_read(&rq->stats.bytes),
     &cur_sample);

 net_dim(&rq->dim, &cur_sample);
 rq->packets_in_napi = 0;
}

static int virtnet_poll(struct napi_struct *napi, int budget)
{
 struct receive_queue *rq =
  container_of(napi, struct receive_queue, napi);
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 struct send_queue *sq;
 unsigned int received;
 unsigned int xdp_xmit = 0;
 bool napi_complete;

 virtnet_poll_cleantx(rq, budget);

 received = virtnet_receive(rq, budget, &xdp_xmit);
 rq->packets_in_napi += received;

 if (xdp_xmit & VIRTIO_XDP_REDIR)
  xdp_do_flush();

 /* Out of packets? */
 if (received < budget) {
  napi_complete = virtqueue_napi_complete(napi, rq->vq, received);
  /* Intentionally not taking dim_lock here. This may result in a
 * spurious net_dim call. But if that happens virtnet_rx_dim_work
 * will not act on the scheduled work.
 */
  if (napi_complete && rq->dim_enabled)
   virtnet_rx_dim_update(vi, rq);
 }

 if (xdp_xmit & VIRTIO_XDP_TX) {
  sq = virtnet_xdp_get_sq(vi);
  if (virtqueue_kick_prepare(sq->vq) && virtqueue_notify(sq->vq)) {
   u64_stats_update_begin(&sq->stats.syncp);
   u64_stats_inc(&sq->stats.kicks);
   u64_stats_update_end(&sq->stats.syncp);
  }
  virtnet_xdp_put_sq(vi, sq);
 }

 return received;
}

static void virtnet_disable_queue_pair(struct virtnet_info *vi, int qp_index)
{
 virtnet_napi_tx_disable(&vi->sq[qp_index]);
 virtnet_napi_disable(&vi->rq[qp_index]);
 xdp_rxq_info_unreg(&vi->rq[qp_index].xdp_rxq);
}

static int virtnet_enable_queue_pair(struct virtnet_info *vi, int qp_index)
{
 struct net_device *dev = vi->dev;
 int err;

 err = xdp_rxq_info_reg(&vi->rq[qp_index].xdp_rxq, dev, qp_index,
          vi->rq[qp_index].napi.napi_id);
 if (err < 0)
  return err;

 err = xdp_rxq_info_reg_mem_model(&vi->rq[qp_index].xdp_rxq,
      MEM_TYPE_PAGE_SHARED, NULL);
 if (err < 0)
  goto err_xdp_reg_mem_model;

 virtnet_napi_enable(&vi->rq[qp_index]);
 virtnet_napi_tx_enable(&vi->sq[qp_index]);

 return 0;

err_xdp_reg_mem_model:
 xdp_rxq_info_unreg(&vi->rq[qp_index].xdp_rxq);
 return err;
}

static void virtnet_cancel_dim(struct virtnet_info *vi, struct dim *dim)
{
 if (!virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL))
  return;
 net_dim_work_cancel(dim);
}

static void virtnet_update_settings(struct virtnet_info *vi)
{
 u32 speed;
 u8 duplex;

 if (!virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_SPEED_DUPLEX))
  return;

 virtio_cread_le(vi->vdev, struct virtio_net_config, speed, &speed);

 if (ethtool_validate_speed(speed))
  vi->speed = speed;

 virtio_cread_le(vi->vdev, struct virtio_net_config, duplex, &duplex);

 if (ethtool_validate_duplex(duplex))
  vi->duplex = duplex;
}

static int virtnet_open(struct net_device *dev)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 int i, err;

 enable_delayed_refill(vi);

 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  if (i < vi->curr_queue_pairs)
   /* Make sure we have some buffers: if oom use wq. */
   if (!try_fill_recv(vi, &vi->rq[i], GFP_KERNEL))
    schedule_delayed_work(&vi->refill, 0);

  err = virtnet_enable_queue_pair(vi, i);
  if (err < 0)
   goto err_enable_qp;
 }

 if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_STATUS)) {
  if (vi->status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP)
   netif_carrier_on(vi->dev);
  virtio_config_driver_enable(vi->vdev);
 } else {
  vi->status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
  netif_carrier_on(dev);
 }

 return 0;

err_enable_qp:
 disable_delayed_refill(vi);
 cancel_delayed_work_sync(&vi->refill);

 for (i--; i >= 0; i--) {
  virtnet_disable_queue_pair(vi, i);
  virtnet_cancel_dim(vi, &vi->rq[i].dim);
 }

 return err;
}

static int virtnet_poll_tx(struct napi_struct *napi, int budget)
{
 struct send_queue *sq = container_of(napi, struct send_queue, napi);
 struct virtnet_info *vi = sq->vq->vdev->priv;
 unsigned int index = vq2txq(sq->vq);
 struct netdev_queue *txq;
 int opaque, xsk_done = 0;
 bool done;

 if (unlikely(is_xdp_raw_buffer_queue(vi, index))) {
  /* We don't need to enable cb for XDP */
  napi_complete_done(napi, 0);
  return 0;
 }

 txq = netdev_get_tx_queue(vi->dev, index);
 __netif_tx_lock(txq, raw_smp_processor_id());
 virtqueue_disable_cb(sq->vq);

 if (sq->xsk_pool)
  xsk_done = virtnet_xsk_xmit(sq, sq->xsk_pool, budget);
 else
  free_old_xmit(sq, txq, !!budget);

 if (sq->vq->num_free >= MAX_SKB_FRAGS + 2 &&
     netif_tx_queue_stopped(txq)) {
  u64_stats_update_begin(&sq->stats.syncp);
  u64_stats_inc(&sq->stats.wake);
  u64_stats_update_end(&sq->stats.syncp);
  netif_tx_wake_queue(txq);
 }

 if (xsk_done >= budget) {
  __netif_tx_unlock(txq);
  return budget;
 }

 opaque = virtqueue_enable_cb_prepare(sq->vq);

 done = napi_complete_done(napi, 0);

 if (!done)
  virtqueue_disable_cb(sq->vq);

 __netif_tx_unlock(txq);

 if (done) {
  if (unlikely(virtqueue_poll(sq->vq, opaque))) {
   if (napi_schedule_prep(napi)) {
    __netif_tx_lock(txq, raw_smp_processor_id());
    virtqueue_disable_cb(sq->vq);
    __netif_tx_unlock(txq);
    __napi_schedule(napi);
   }
  }
 }

 return 0;
}

static int xmit_skb(struct send_queue *sq, struct sk_buff *skb, bool orphan)
{
 const unsigned char *dest = ((struct ethhdr *)skb->data)->h_dest;
 struct virtnet_info *vi = sq->vq->vdev->priv;
 struct virtio_net_hdr_v1_hash_tunnel *hdr;
 int num_sg;
 unsigned hdr_len = vi->hdr_len;
 bool can_push;

 pr_debug("%s: xmit %p %pM\n", vi->dev->name, skb, dest);

 /* Make sure it's safe to cast between formats */
 BUILD_BUG_ON(__alignof__(*hdr) != __alignof__(hdr->hash_hdr));
 BUILD_BUG_ON(__alignof__(*hdr) != __alignof__(hdr->hash_hdr.hdr));

 can_push = vi->any_header_sg &&
  !((unsigned long)skb->data & (__alignof__(*hdr) - 1)) &&
  !skb_header_cloned(skb) && skb_headroom(skb) >= hdr_len;
 /* Even if we can, don't push here yet as this would skew
 * csum_start offset below. */
 if (can_push)
  hdr = (struct virtio_net_hdr_v1_hash_tunnel *)(skb->data -
              hdr_len);
 else
  hdr = &skb_vnet_common_hdr(skb)->tnl_hdr;

 if (virtio_net_hdr_tnl_from_skb(skb, hdr, vi->tx_tnl,
     virtio_is_little_endian(vi->vdev), 0))
  return -EPROTO;

 if (vi->mergeable_rx_bufs)
  hdr->hash_hdr.hdr.num_buffers = 0;

 sg_init_table(sq->sg, skb_shinfo(skb)->nr_frags + (can_push ? 1 : 2));
 if (can_push) {
  __skb_push(skb, hdr_len);
  num_sg = skb_to_sgvec(skb, sq->sg, 0, skb->len);
  if (unlikely(num_sg < 0))
   return num_sg;
  /* Pull header back to avoid skew in tx bytes calculations. */
  __skb_pull(skb, hdr_len);
 } else {
  sg_set_buf(sq->sg, hdr, hdr_len);
  num_sg = skb_to_sgvec(skb, sq->sg + 1, 0, skb->len);
  if (unlikely(num_sg < 0))
   return num_sg;
  num_sg++;
 }

 return virtnet_add_outbuf(sq, num_sg, skb,
      orphan ? VIRTNET_XMIT_TYPE_SKB_ORPHAN : VIRTNET_XMIT_TYPE_SKB);
}

static netdev_tx_t start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 int qnum = skb_get_queue_mapping(skb);
 struct send_queue *sq = &vi->sq[qnum];
 int err;
 struct netdev_queue *txq = netdev_get_tx_queue(dev, qnum);
 bool xmit_more = netdev_xmit_more();
 bool use_napi = sq->napi.weight;
 bool kick;

 if (!use_napi)
  free_old_xmit(sq, txq, false);
 else
  virtqueue_disable_cb(sq->vq);

 /* timestamp packet in software */
 skb_tx_timestamp(skb);

 /* Try to transmit */
 err = xmit_skb(sq, skb, !use_napi);

 /* This should not happen! */
 if (unlikely(err)) {
  DEV_STATS_INC(dev, tx_fifo_errors);
  if (net_ratelimit())
   dev_warn(&dev->dev,
     "Unexpected TXQ (%d) queue failure: %d\n",
     qnum, err);
  DEV_STATS_INC(dev, tx_dropped);
  dev_kfree_skb_any(skb);
  return NETDEV_TX_OK;
 }

 /* Don't wait up for transmitted skbs to be freed. */
 if (!use_napi) {
  skb_orphan(skb);
  nf_reset_ct(skb);
 }

 if (use_napi)
  tx_may_stop(vi, dev, sq);
 else
  check_sq_full_and_disable(vi, dev,sq);

 kick = use_napi ? __netdev_tx_sent_queue(txq, skb->len, xmit_more) :
     !xmit_more || netif_xmit_stopped(txq);
 if (kick) {
  if (virtqueue_kick_prepare(sq->vq) && virtqueue_notify(sq->vq)) {
   u64_stats_update_begin(&sq->stats.syncp);
   u64_stats_inc(&sq->stats.kicks);
   u64_stats_update_end(&sq->stats.syncp);
  }
 }

 if (use_napi && kick && unlikely(!virtqueue_enable_cb_delayed(sq->vq)))
  virtqueue_napi_schedule(&sq->napi, sq->vq);

 return NETDEV_TX_OK;
}

static void __virtnet_rx_pause(struct virtnet_info *vi,
          struct receive_queue *rq)
{
 bool running = netif_running(vi->dev);

 if (running) {
  virtnet_napi_disable(rq);
  virtnet_cancel_dim(vi, &rq->dim);
 }
}

static void virtnet_rx_pause_all(struct virtnet_info *vi)
{
 int i;

 /*
 * Make sure refill_work does not run concurrently to
 * avoid napi_disable race which leads to deadlock.
 */
 disable_delayed_refill(vi);
 cancel_delayed_work_sync(&vi->refill);
 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++)
  __virtnet_rx_pause(vi, &vi->rq[i]);
}

static void virtnet_rx_pause(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq)
{
 /*
 * Make sure refill_work does not run concurrently to
 * avoid napi_disable race which leads to deadlock.
 */
 disable_delayed_refill(vi);
 cancel_delayed_work_sync(&vi->refill);
 __virtnet_rx_pause(vi, rq);
}

static void __virtnet_rx_resume(struct virtnet_info *vi,
    struct receive_queue *rq,
    bool refill)
{
 bool running = netif_running(vi->dev);
 bool schedule_refill = false;

 if (refill && !try_fill_recv(vi, rq, GFP_KERNEL))
  schedule_refill = true;
 if (running)
  virtnet_napi_enable(rq);

 if (schedule_refill)
  schedule_delayed_work(&vi->refill, 0);
}

static void virtnet_rx_resume_all(struct virtnet_info *vi)
{
 int i;

 enable_delayed_refill(vi);
 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  if (i < vi->curr_queue_pairs)
   __virtnet_rx_resume(vi, &vi->rq[i], true);
  else
   __virtnet_rx_resume(vi, &vi->rq[i], false);
 }
}

static void virtnet_rx_resume(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq)
{
 enable_delayed_refill(vi);
 __virtnet_rx_resume(vi, rq, true);
}

static int virtnet_rx_resize(struct virtnet_info *vi,
        struct receive_queue *rq, u32 ring_num)
{
 int err, qindex;

 qindex = rq - vi->rq;

 virtnet_rx_pause(vi, rq);

 err = virtqueue_resize(rq->vq, ring_num, virtnet_rq_unmap_free_buf, NULL);
 if (err)
  netdev_err(vi->dev, "resize rx fail: rx queue index: %d err: %d\n", qindex, err);

 virtnet_rx_resume(vi, rq);
 return err;
}

static void virtnet_tx_pause(struct virtnet_info *vi, struct send_queue *sq)
{
 bool running = netif_running(vi->dev);
 struct netdev_queue *txq;
 int qindex;

 qindex = sq - vi->sq;

 if (running)
  virtnet_napi_tx_disable(sq);

 txq = netdev_get_tx_queue(vi->dev, qindex);

 /* 1. wait all ximt complete
 * 2. fix the race of netif_stop_subqueue() vs netif_start_subqueue()
 */
 __netif_tx_lock_bh(txq);

 /* Prevent rx poll from accessing sq. */
 sq->reset = true;

 /* Prevent the upper layer from trying to send packets. */
 netif_stop_subqueue(vi->dev, qindex);

 __netif_tx_unlock_bh(txq);
}

static void virtnet_tx_resume(struct virtnet_info *vi, struct send_queue *sq)
{
 bool running = netif_running(vi->dev);
 struct netdev_queue *txq;
 int qindex;

 qindex = sq - vi->sq;

 txq = netdev_get_tx_queue(vi->dev, qindex);

 __netif_tx_lock_bh(txq);
 sq->reset = false;
 netif_tx_wake_queue(txq);
 __netif_tx_unlock_bh(txq);

 if (running)
  virtnet_napi_tx_enable(sq);
}

static int virtnet_tx_resize(struct virtnet_info *vi, struct send_queue *sq,
        u32 ring_num)
{
 int qindex, err;

 if (ring_num <= MAX_SKB_FRAGS + 2) {
  netdev_err(vi->dev, "tx size (%d) cannot be smaller than %d\n",
      ring_num, MAX_SKB_FRAGS + 2);
  return -EINVAL;
 }

 qindex = sq - vi->sq;

 virtnet_tx_pause(vi, sq);

 err = virtqueue_resize(sq->vq, ring_num, virtnet_sq_free_unused_buf,
          virtnet_sq_free_unused_buf_done);
 if (err)
  netdev_err(vi->dev, "resize tx fail: tx queue index: %d err: %d\n", qindex, err);

 virtnet_tx_resume(vi, sq);

 return err;
}

/*
 * Send command via the control virtqueue and check status.  Commands
 * supported by the hypervisor, as indicated by feature bits, should
 * never fail unless improperly formatted.
 */
static bool virtnet_send_command_reply(struct virtnet_info *vi, u8 class, u8 cmd,
           struct scatterlist *out,
           struct scatterlist *in)
{
 struct scatterlist *sgs[5], hdr, stat;
 u32 out_num = 0, tmp, in_num = 0;
 bool ok;
 int ret;

 /* Caller should know better */
 BUG_ON(!virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ));

 mutex_lock(&vi->cvq_lock);
 vi->ctrl->status = ~0;
 vi->ctrl->hdr.class = class;
 vi->ctrl->hdr.cmd = cmd;
 /* Add header */
 sg_init_one(&hdr, &vi->ctrl->hdr, sizeof(vi->ctrl->hdr));
 sgs[out_num++] = &hdr;

 if (out)
  sgs[out_num++] = out;

 /* Add return status. */
 sg_init_one(&stat, &vi->ctrl->status, sizeof(vi->ctrl->status));
 sgs[out_num + in_num++] = &stat;

 if (in)
  sgs[out_num + in_num++] = in;

 BUG_ON(out_num + in_num > ARRAY_SIZE(sgs));
 ret = virtqueue_add_sgs(vi->cvq, sgs, out_num, in_num, vi, GFP_ATOMIC);
 if (ret < 0) {
  dev_warn(&vi->vdev->dev,
    "Failed to add sgs for command vq: %d\n.", ret);
  mutex_unlock(&vi->cvq_lock);
  return false;
 }

 if (unlikely(!virtqueue_kick(vi->cvq)))
  goto unlock;

 /* Spin for a response, the kick causes an ioport write, trapping
 * into the hypervisor, so the request should be handled immediately.
 */
 while (!virtqueue_get_buf(vi->cvq, &tmp) &&
        !virtqueue_is_broken(vi->cvq)) {
  cond_resched();
  cpu_relax();
 }

unlock:
 ok = vi->ctrl->status == VIRTIO_NET_OK;
 mutex_unlock(&vi->cvq_lock);
 return ok;
}

static bool virtnet_send_command(struct virtnet_info *vi, u8 class, u8 cmd,
     struct scatterlist *out)
{
 return virtnet_send_command_reply(vi, class, cmd, out, NULL);
}

static int virtnet_set_mac_address(struct net_device *dev, void *p)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct virtio_device *vdev = vi->vdev;
 int ret;
 struct sockaddr *addr;
 struct scatterlist sg;

 if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_STANDBY))
  return -EOPNOTSUPP;

 addr = kmemdup(p, sizeof(*addr), GFP_KERNEL);
 if (!addr)
  return -ENOMEM;

 ret = eth_prepare_mac_addr_change(dev, addr);
 if (ret)
  goto out;

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_MAC_ADDR)) {
  sg_init_one(&sg, addr->sa_data, dev->addr_len);
  if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_MAC,
       VIRTIO_NET_CTRL_MAC_ADDR_SET, &sg)) {
   dev_warn(&vdev->dev,
     "Failed to set mac address by vq command.\n");
   ret = -EINVAL;
   goto out;
  }
 } else if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_MAC) &&
     !virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_F_VERSION_1)) {
  unsigned int i;

  /* Naturally, this has an atomicity problem. */
  for (i = 0; i < dev->addr_len; i++)
   virtio_cwrite8(vdev,
           offsetof(struct virtio_net_config, mac) +
           i, addr->sa_data[i]);
 }

 eth_commit_mac_addr_change(dev, p);
 ret = 0;

out:
 kfree(addr);
 return ret;
}

static void virtnet_stats(struct net_device *dev,
     struct rtnl_link_stats64 *tot)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 unsigned int start;
 int i;

 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  u64 tpackets, tbytes, terrors, rpackets, rbytes, rdrops;
  struct receive_queue *rq = &vi->rq[i];
  struct send_queue *sq = &vi->sq[i];

  do {
   start = u64_stats_fetch_begin(&sq->stats.syncp);
   tpackets = u64_stats_read(&sq->stats.packets);
   tbytes   = u64_stats_read(&sq->stats.bytes);
   terrors  = u64_stats_read(&sq->stats.tx_timeouts);
  } while (u64_stats_fetch_retry(&sq->stats.syncp, start));

  do {
   start = u64_stats_fetch_begin(&rq->stats.syncp);
   rpackets = u64_stats_read(&rq->stats.packets);
   rbytes   = u64_stats_read(&rq->stats.bytes);
   rdrops   = u64_stats_read(&rq->stats.drops);
  } while (u64_stats_fetch_retry(&rq->stats.syncp, start));

  tot->rx_packets += rpackets;
  tot->tx_packets += tpackets;
  tot->rx_bytes   += rbytes;
  tot->tx_bytes   += tbytes;
  tot->rx_dropped += rdrops;
  tot->tx_errors  += terrors;
 }

 tot->tx_dropped = DEV_STATS_READ(dev, tx_dropped);
 tot->tx_fifo_errors = DEV_STATS_READ(dev, tx_fifo_errors);
 tot->rx_length_errors = DEV_STATS_READ(dev, rx_length_errors);
 tot->rx_frame_errors = DEV_STATS_READ(dev, rx_frame_errors);
}

static void virtnet_ack_link_announce(struct virtnet_info *vi)
{
 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_ANNOUNCE,
      VIRTIO_NET_CTRL_ANNOUNCE_ACK, NULL))
  dev_warn(&vi->dev->dev, "Failed to ack link announce.\n");
}

static bool virtnet_commit_rss_command(struct virtnet_info *vi);

static void virtnet_rss_update_by_qpairs(struct virtnet_info *vi, u16 queue_pairs)
{
 u32 indir_val = 0;
 int i = 0;

 for (; i < vi->rss_indir_table_size; ++i) {
  indir_val = ethtool_rxfh_indir_default(i, queue_pairs);
  vi->rss_hdr->indirection_table[i] = cpu_to_le16(indir_val);
 }
 vi->rss_trailer.max_tx_vq = cpu_to_le16(queue_pairs);
}

static int virtnet_set_queues(struct virtnet_info *vi, u16 queue_pairs)
{
 struct virtio_net_ctrl_mq *mq __free(kfree) = NULL;
 struct virtio_net_rss_config_hdr *old_rss_hdr;
 struct virtio_net_rss_config_trailer old_rss_trailer;
 struct net_device *dev = vi->dev;
 struct scatterlist sg;

 if (!vi->has_cvq || !virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_MQ))
  return 0;

 /* Firstly check if we need update rss. Do updating if both (1) rss enabled and
 * (2) no user configuration.
 *
 * During rss command processing, device updates queue_pairs using rss.max_tx_vq. That is,
 * the device updates queue_pairs together with rss, so we can skip the sperate queue_pairs
 * update (VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET below) and return directly.
 */
 if (vi->has_rss && !netif_is_rxfh_configured(dev)) {
  old_rss_hdr = vi->rss_hdr;
  old_rss_trailer = vi->rss_trailer;
  vi->rss_hdr = devm_kzalloc(&dev->dev, virtnet_rss_hdr_size(vi), GFP_KERNEL);
  if (!vi->rss_hdr) {
   vi->rss_hdr = old_rss_hdr;
   return -ENOMEM;
  }

  *vi->rss_hdr = *old_rss_hdr;
  virtnet_rss_update_by_qpairs(vi, queue_pairs);

  if (!virtnet_commit_rss_command(vi)) {
   /* restore ctrl_rss if commit_rss_command failed */
   devm_kfree(&dev->dev, vi->rss_hdr);
   vi->rss_hdr = old_rss_hdr;
   vi->rss_trailer = old_rss_trailer;

   dev_warn(&dev->dev, "Fail to set num of queue pairs to %d, because committing RSS failed\n",
     queue_pairs);
   return -EINVAL;
  }
  devm_kfree(&dev->dev, old_rss_hdr);
  goto succ;
 }

 mq = kzalloc(sizeof(*mq), GFP_KERNEL);
 if (!mq)
  return -ENOMEM;

 mq->virtqueue_pairs = cpu_to_virtio16(vi->vdev, queue_pairs);
 sg_init_one(&sg, mq, sizeof(*mq));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_MQ,
      VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET, &sg)) {
  dev_warn(&dev->dev, "Fail to set num of queue pairs to %d\n",
    queue_pairs);
  return -EINVAL;
 }
succ:
 vi->curr_queue_pairs = queue_pairs;
 /* virtnet_open() will refill when device is going to up. */
 spin_lock_bh(&vi->refill_lock);
 if (dev->flags & IFF_UP && vi->refill_enabled)
  schedule_delayed_work(&vi->refill, 0);
 spin_unlock_bh(&vi->refill_lock);

 return 0;
}

static int virtnet_close(struct net_device *dev)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 int i;

 /* Make sure NAPI doesn't schedule refill work */
 disable_delayed_refill(vi);
 /* Make sure refill_work doesn't re-enable napi! */
 cancel_delayed_work_sync(&vi->refill);
 /* Prevent the config change callback from changing carrier
 * after close
 */
 virtio_config_driver_disable(vi->vdev);
 /* Stop getting status/speed updates: we don't care until next
 * open
 */
 cancel_work_sync(&vi->config_work);

 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  virtnet_disable_queue_pair(vi, i);
  virtnet_cancel_dim(vi, &vi->rq[i].dim);
 }

 netif_carrier_off(dev);

 return 0;
}

static void virtnet_rx_mode_work(struct work_struct *work)
{
 struct virtnet_info *vi =
  container_of(work, struct virtnet_info, rx_mode_work);
 u8 *promisc_allmulti  __free(kfree) = NULL;
 struct net_device *dev = vi->dev;
 struct scatterlist sg[2];
 struct virtio_net_ctrl_mac *mac_data;
 struct netdev_hw_addr *ha;
 int uc_count;
 int mc_count;
 void *buf;
 int i;

 /* We can't dynamically set ndo_set_rx_mode, so return gracefully */
 if (!virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_RX))
  return;

 promisc_allmulti = kzalloc(sizeof(*promisc_allmulti), GFP_KERNEL);
 if (!promisc_allmulti) {
  dev_warn(&dev->dev, "Failed to set RX mode, no memory.\n");
  return;
 }

 rtnl_lock();

 *promisc_allmulti = !!(dev->flags & IFF_PROMISC);
 sg_init_one(sg, promisc_allmulti, sizeof(*promisc_allmulti));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_RX,
      VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC, sg))
  dev_warn(&dev->dev, "Failed to %sable promisc mode.\n",
    *promisc_allmulti ? "en" : "dis");

 *promisc_allmulti = !!(dev->flags & IFF_ALLMULTI);
 sg_init_one(sg, promisc_allmulti, sizeof(*promisc_allmulti));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_RX,
      VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI, sg))
  dev_warn(&dev->dev, "Failed to %sable allmulti mode.\n",
    *promisc_allmulti ? "en" : "dis");

 netif_addr_lock_bh(dev);

 uc_count = netdev_uc_count(dev);
 mc_count = netdev_mc_count(dev);
 /* MAC filter - use one buffer for both lists */
 buf = kzalloc(((uc_count + mc_count) * ETH_ALEN) +
        (2 * sizeof(mac_data->entries)), GFP_ATOMIC);
 mac_data = buf;
 if (!buf) {
  netif_addr_unlock_bh(dev);
  rtnl_unlock();
  return;
 }

 sg_init_table(sg, 2);

 /* Store the unicast list and count in the front of the buffer */
 mac_data->entries = cpu_to_virtio32(vi->vdev, uc_count);
 i = 0;
 netdev_for_each_uc_addr(ha, dev)
  memcpy(&mac_data->macs[i++][0], ha->addr, ETH_ALEN);

 sg_set_buf(&sg[0], mac_data,
     sizeof(mac_data->entries) + (uc_count * ETH_ALEN));

 /* multicast list and count fill the end */
 mac_data = (void *)&mac_data->macs[uc_count][0];

 mac_data->entries = cpu_to_virtio32(vi->vdev, mc_count);
 i = 0;
 netdev_for_each_mc_addr(ha, dev)
  memcpy(&mac_data->macs[i++][0], ha->addr, ETH_ALEN);

 netif_addr_unlock_bh(dev);

 sg_set_buf(&sg[1], mac_data,
     sizeof(mac_data->entries) + (mc_count * ETH_ALEN));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_MAC,
      VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET, sg))
  dev_warn(&dev->dev, "Failed to set MAC filter table.\n");

 rtnl_unlock();

 kfree(buf);
}

static void virtnet_set_rx_mode(struct net_device *dev)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);

 if (vi->rx_mode_work_enabled)
  schedule_work(&vi->rx_mode_work);
}

static int virtnet_vlan_rx_add_vid(struct net_device *dev,
       __be16 proto, u16 vid)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 __virtio16 *_vid __free(kfree) = NULL;
 struct scatterlist sg;

 _vid = kzalloc(sizeof(*_vid), GFP_KERNEL);
 if (!_vid)
  return -ENOMEM;

 *_vid = cpu_to_virtio16(vi->vdev, vid);
 sg_init_one(&sg, _vid, sizeof(*_vid));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_VLAN,
      VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_ADD, &sg))
  dev_warn(&dev->dev, "Failed to add VLAN ID %d.\n", vid);
 return 0;
}

static int virtnet_vlan_rx_kill_vid(struct net_device *dev,
        __be16 proto, u16 vid)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 __virtio16 *_vid __free(kfree) = NULL;
 struct scatterlist sg;

 _vid = kzalloc(sizeof(*_vid), GFP_KERNEL);
 if (!_vid)
  return -ENOMEM;

 *_vid = cpu_to_virtio16(vi->vdev, vid);
 sg_init_one(&sg, _vid, sizeof(*_vid));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_VLAN,
      VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_DEL, &sg))
  dev_warn(&dev->dev, "Failed to kill VLAN ID %d.\n", vid);
 return 0;
}

static void virtnet_clean_affinity(struct virtnet_info *vi)
{
 int i;

 if (vi->affinity_hint_set) {
  for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
   virtqueue_set_affinity(vi->rq[i].vq, NULL);
   virtqueue_set_affinity(vi->sq[i].vq, NULL);
  }

  vi->affinity_hint_set = false;
 }
}

static void virtnet_set_affinity(struct virtnet_info *vi)
{
 cpumask_var_t mask;
 int stragglers;
 int group_size;
 int i, start = 0, cpu;
 int num_cpu;
 int stride;

 if (!zalloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL)) {
  virtnet_clean_affinity(vi);
  return;
 }

 num_cpu = num_online_cpus();
 stride = max_t(int, num_cpu / vi->curr_queue_pairs, 1);
 stragglers = num_cpu >= vi->curr_queue_pairs ?
   num_cpu % vi->curr_queue_pairs :
   0;

 for (i = 0; i < vi->curr_queue_pairs; i++) {
  group_size = stride + (i < stragglers ? 1 : 0);

  for_each_online_cpu_wrap(cpu, start) {
   if (!group_size--) {
    start = cpu;
    break;
   }
   cpumask_set_cpu(cpu, mask);
  }

  virtqueue_set_affinity(vi->rq[i].vq, mask);
  virtqueue_set_affinity(vi->sq[i].vq, mask);
  __netif_set_xps_queue(vi->dev, cpumask_bits(mask), i, XPS_CPUS);
  cpumask_clear(mask);
 }

 vi->affinity_hint_set = true;
 free_cpumask_var(mask);
}

static int virtnet_cpu_online(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
{
 struct virtnet_info *vi = hlist_entry_safe(node, struct virtnet_info,
         node);
 virtnet_set_affinity(vi);
 return 0;
}

static int virtnet_cpu_dead(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
{
 struct virtnet_info *vi = hlist_entry_safe(node, struct virtnet_info,
         node_dead);
 virtnet_set_affinity(vi);
 return 0;
}

static int virtnet_cpu_down_prep(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
{
 struct virtnet_info *vi = hlist_entry_safe(node, struct virtnet_info,
         node);

 virtnet_clean_affinity(vi);
 return 0;
}

static enum cpuhp_state virtionet_online;

static int virtnet_cpu_notif_add(struct virtnet_info *vi)
{
 int ret;

 ret = cpuhp_state_add_instance_nocalls(virtionet_online, &vi->node);
 if (ret)
  return ret;
 ret = cpuhp_state_add_instance_nocalls(CPUHP_VIRT_NET_DEAD,
            &vi->node_dead);
 if (!ret)
  return ret;
 cpuhp_state_remove_instance_nocalls(virtionet_online, &vi->node);
 return ret;
}

static void virtnet_cpu_notif_remove(struct virtnet_info *vi)
{
 cpuhp_state_remove_instance_nocalls(virtionet_online, &vi->node);
 cpuhp_state_remove_instance_nocalls(CPUHP_VIRT_NET_DEAD,
         &vi->node_dead);
}

static int virtnet_send_ctrl_coal_vq_cmd(struct virtnet_info *vi,
      u16 vqn, u32 max_usecs, u32 max_packets)
{
 struct virtio_net_ctrl_coal_vq *coal_vq __free(kfree) = NULL;
 struct scatterlist sgs;

 coal_vq = kzalloc(sizeof(*coal_vq), GFP_KERNEL);
 if (!coal_vq)
  return -ENOMEM;

 coal_vq->vqn = cpu_to_le16(vqn);
 coal_vq->coal.max_usecs = cpu_to_le32(max_usecs);
 coal_vq->coal.max_packets = cpu_to_le32(max_packets);
 sg_init_one(&sgs, coal_vq, sizeof(*coal_vq));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_NOTF_COAL,
      VIRTIO_NET_CTRL_NOTF_COAL_VQ_SET,
      &sgs))
  return -EINVAL;

 return 0;
}

static int virtnet_send_rx_ctrl_coal_vq_cmd(struct virtnet_info *vi,
         u16 queue, u32 max_usecs,
         u32 max_packets)
{
 int err;

 if (!virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL))
  return -EOPNOTSUPP;

 err = virtnet_send_ctrl_coal_vq_cmd(vi, rxq2vq(queue),
         max_usecs, max_packets);
 if (err)
  return err;

 vi->rq[queue].intr_coal.max_usecs = max_usecs;
 vi->rq[queue].intr_coal.max_packets = max_packets;

 return 0;
}

static int virtnet_send_tx_ctrl_coal_vq_cmd(struct virtnet_info *vi,
         u16 queue, u32 max_usecs,
         u32 max_packets)
{
 int err;

 if (!virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL))
  return -EOPNOTSUPP;

 err = virtnet_send_ctrl_coal_vq_cmd(vi, txq2vq(queue),
         max_usecs, max_packets);
 if (err)
  return err;

 vi->sq[queue].intr_coal.max_usecs = max_usecs;
 vi->sq[queue].intr_coal.max_packets = max_packets;

 return 0;
}

static void virtnet_get_ringparam(struct net_device *dev,
      struct ethtool_ringparam *ring,
      struct kernel_ethtool_ringparam *kernel_ring,
      struct netlink_ext_ack *extack)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);

 ring->rx_max_pending = vi->rq[0].vq->num_max;
 ring->tx_max_pending = vi->sq[0].vq->num_max;
 ring->rx_pending = virtqueue_get_vring_size(vi->rq[0].vq);
 ring->tx_pending = virtqueue_get_vring_size(vi->sq[0].vq);
}

static int virtnet_set_ringparam(struct net_device *dev,
     struct ethtool_ringparam *ring,
     struct kernel_ethtool_ringparam *kernel_ring,
     struct netlink_ext_ack *extack)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 u32 rx_pending, tx_pending;
 struct receive_queue *rq;
 struct send_queue *sq;
 int i, err;

 if (ring->rx_mini_pending || ring->rx_jumbo_pending)
  return -EINVAL;

 rx_pending = virtqueue_get_vring_size(vi->rq[0].vq);
 tx_pending = virtqueue_get_vring_size(vi->sq[0].vq);

 if (ring->rx_pending == rx_pending &&
     ring->tx_pending == tx_pending)
  return 0;

 if (ring->rx_pending > vi->rq[0].vq->num_max)
  return -EINVAL;

 if (ring->tx_pending > vi->sq[0].vq->num_max)
  return -EINVAL;

 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  rq = vi->rq + i;
  sq = vi->sq + i;

  if (ring->tx_pending != tx_pending) {
   err = virtnet_tx_resize(vi, sq, ring->tx_pending);
   if (err)
    return err;

   /* Upon disabling and re-enabling a transmit virtqueue, the device must
 * set the coalescing parameters of the virtqueue to those configured
 * through the VIRTIO_NET_CTRL_NOTF_COAL_TX_SET command, or, if the driver
 * did not set any TX coalescing parameters, to 0.
 */
   err = virtnet_send_tx_ctrl_coal_vq_cmd(vi, i,
              vi->intr_coal_tx.max_usecs,
              vi->intr_coal_tx.max_packets);

   /* Don't break the tx resize action if the vq coalescing is not
 * supported. The same is true for rx resize below.
 */
   if (err && err != -EOPNOTSUPP)
    return err;
  }

  if (ring->rx_pending != rx_pending) {
   err = virtnet_rx_resize(vi, rq, ring->rx_pending);
   if (err)
    return err;

   /* The reason is same as the transmit virtqueue reset */
   mutex_lock(&vi->rq[i].dim_lock);
   err = virtnet_send_rx_ctrl_coal_vq_cmd(vi, i,
              vi->intr_coal_rx.max_usecs,
              vi->intr_coal_rx.max_packets);
   mutex_unlock(&vi->rq[i].dim_lock);
   if (err && err != -EOPNOTSUPP)
    return err;
  }
 }

 return 0;
}

static bool virtnet_commit_rss_command(struct virtnet_info *vi)
{
 struct net_device *dev = vi->dev;
 struct scatterlist sgs[2];

 /* prepare sgs */
 sg_init_table(sgs, 2);
 sg_set_buf(&sgs[0], vi->rss_hdr, virtnet_rss_hdr_size(vi));
 sg_set_buf(&sgs[1], &vi->rss_trailer, virtnet_rss_trailer_size(vi));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_MQ,
      vi->has_rss ? VIRTIO_NET_CTRL_MQ_RSS_CONFIG
      : VIRTIO_NET_CTRL_MQ_HASH_CONFIG, sgs))
  goto err;

 return true;

err:
 dev_warn(&dev->dev, "VIRTIONET issue with committing RSS sgs\n");
 return false;

}

static void virtnet_init_default_rss(struct virtnet_info *vi)
{
 vi->rss_hdr->hash_types = cpu_to_le32(vi->rss_hash_types_supported);
 vi->rss_hash_types_saved = vi->rss_hash_types_supported;
 vi->rss_hdr->indirection_table_mask = vi->rss_indir_table_size
      ? cpu_to_le16(vi->rss_indir_table_size - 1) : 0;
 vi->rss_hdr->unclassified_queue = 0;

 virtnet_rss_update_by_qpairs(vi, vi->curr_queue_pairs);

 vi->rss_trailer.hash_key_length = vi->rss_key_size;

 netdev_rss_key_fill(vi->rss_hash_key_data, vi->rss_key_size);
}

static int virtnet_get_hashflow(struct net_device *dev,
    struct ethtool_rxfh_fields *info)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);

 info->data = 0;
 switch (info->flow_type) {
 case TCP_V4_FLOW:
  if (vi->rss_hash_types_saved & VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_TCPv4) {
   info->data = RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST |
       RXH_L4_B_0_1 | RXH_L4_B_2_3;
  } else if (vi->rss_hash_types_saved & VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv4) {
   info->data = RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST;
  }
  break;
 case TCP_V6_FLOW:
  if (vi->rss_hash_types_saved & VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_TCPv6) {
   info->data = RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST |
       RXH_L4_B_0_1 | RXH_L4_B_2_3;
  } else if (vi->rss_hash_types_saved & VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv6) {
   info->data = RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST;
  }
  break;
 case UDP_V4_FLOW:
  if (vi->rss_hash_types_saved & VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_UDPv4) {
   info->data = RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST |
       RXH_L4_B_0_1 | RXH_L4_B_2_3;
  } else if (vi->rss_hash_types_saved & VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv4) {
   info->data = RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST;
  }
  break;
 case UDP_V6_FLOW:
  if (vi->rss_hash_types_saved & VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_UDPv6) {
   info->data = RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST |
       RXH_L4_B_0_1 | RXH_L4_B_2_3;
  } else if (vi->rss_hash_types_saved & VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv6) {
   info->data = RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST;
  }
  break;
 case IPV4_FLOW:
  if (vi->rss_hash_types_saved & VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv4)
   info->data = RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST;

  break;
 case IPV6_FLOW:
  if (vi->rss_hash_types_saved & VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv6)
   info->data = RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST;

  break;
 default:
  info->data = 0;
  break;
 }

 return 0;
}

static int virtnet_set_hashflow(struct net_device *dev,
    const struct ethtool_rxfh_fields *info,
    struct netlink_ext_ack *extack)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 u32 new_hashtypes = vi->rss_hash_types_saved;
 bool is_disable = info->data & RXH_DISCARD;
 bool is_l4 = info->data == (RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST | RXH_L4_B_0_1 | RXH_L4_B_2_3);

 /* supports only 'sd', 'sdfn' and 'r' */
 if (!((info->data == (RXH_IP_SRC | RXH_IP_DST)) | is_l4 | is_disable))
  return -EINVAL;

 switch (info->flow_type) {
 case TCP_V4_FLOW:
  new_hashtypes &= ~(VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv4 | VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_TCPv4);
  if (!is_disable)
   new_hashtypes |= VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv4
    | (is_l4 ? VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_TCPv4 : 0);
  break;
 case UDP_V4_FLOW:
  new_hashtypes &= ~(VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv4 | VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_UDPv4);
  if (!is_disable)
   new_hashtypes |= VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv4
    | (is_l4 ? VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_UDPv4 : 0);
  break;
 case IPV4_FLOW:
  new_hashtypes &= ~VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv4;
  if (!is_disable)
   new_hashtypes = VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv4;
  break;
 case TCP_V6_FLOW:
  new_hashtypes &= ~(VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv6 | VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_TCPv6);
  if (!is_disable)
   new_hashtypes |= VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv6
    | (is_l4 ? VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_TCPv6 : 0);
  break;
 case UDP_V6_FLOW:
  new_hashtypes &= ~(VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv6 | VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_UDPv6);
  if (!is_disable)
   new_hashtypes |= VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv6
    | (is_l4 ? VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_UDPv6 : 0);
  break;
 case IPV6_FLOW:
  new_hashtypes &= ~VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv6;
  if (!is_disable)
   new_hashtypes = VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IPv6;
  break;
 default:
  /* unsupported flow */
  return -EINVAL;
 }

 /* if unsupported hashtype was set */
 if (new_hashtypes != (new_hashtypes & vi->rss_hash_types_supported))
  return -EINVAL;

 if (new_hashtypes != vi->rss_hash_types_saved) {
  vi->rss_hash_types_saved = new_hashtypes;
  vi->rss_hdr->hash_types = cpu_to_le32(vi->rss_hash_types_saved);
  if (vi->dev->features & NETIF_F_RXHASH)
   if (!virtnet_commit_rss_command(vi))
    return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static void virtnet_get_drvinfo(struct net_device *dev,
    struct ethtool_drvinfo *info)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct virtio_device *vdev = vi->vdev;

 strscpy(info->driver, KBUILD_MODNAME, sizeof(info->driver));
 strscpy(info->version, VIRTNET_DRIVER_VERSION, sizeof(info->version));
 strscpy(info->bus_info, virtio_bus_name(vdev), sizeof(info->bus_info));

}

/* TODO: Eliminate OOO packets during switching */
static int virtnet_set_channels(struct net_device *dev,
    struct ethtool_channels *channels)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 u16 queue_pairs = channels->combined_count;
 int err;

 /* We don't support separate rx/tx channels.
 * We don't allow setting 'other' channels.
 */
 if (channels->rx_count || channels->tx_count || channels->other_count)
  return -EINVAL;

 if (queue_pairs > vi->max_queue_pairs || queue_pairs == 0)
  return -EINVAL;

 /* For now we don't support modifying channels while XDP is loaded
 * also when XDP is loaded all RX queues have XDP programs so we only
 * need to check a single RX queue.
 */
 if (vi->rq[0].xdp_prog)
  return -EINVAL;

 cpus_read_lock();
 err = virtnet_set_queues(vi, queue_pairs);
 if (err) {
  cpus_read_unlock();
  goto err;
 }
 virtnet_set_affinity(vi);
 cpus_read_unlock();

 netif_set_real_num_tx_queues(dev, queue_pairs);
 netif_set_real_num_rx_queues(dev, queue_pairs);
 err:
 return err;
}

static void virtnet_stats_sprintf(u8 **p, const char *fmt, const char *noq_fmt,
      int num, int qid, const struct virtnet_stat_desc *desc)
{
 int i;

 if (qid < 0) {
  for (i = 0; i < num; ++i)
   ethtool_sprintf(p, noq_fmt, desc[i].desc);
 } else {
  for (i = 0; i < num; ++i)
   ethtool_sprintf(p, fmt, qid, desc[i].desc);
 }
}

/* qid == -1: for rx/tx queue total field */
static void virtnet_get_stats_string(struct virtnet_info *vi, int type, int qid, u8 **data)
{
 const struct virtnet_stat_desc *desc;
 const char *fmt, *noq_fmt;
 u8 *p = *data;
 u32 num;

 if (type == VIRTNET_Q_TYPE_CQ && qid >= 0) {
  noq_fmt = "cq_hw_%s";

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_CVQ) {
   desc = &virtnet_stats_cvq_desc[0];
   num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_cvq_desc);

   virtnet_stats_sprintf(&p, NULL, noq_fmt, num, -1, desc);
  }
 }

 if (type == VIRTNET_Q_TYPE_RX) {
  fmt = "rx%u_%s";
  noq_fmt = "rx_%s";

  desc = &virtnet_rq_stats_desc[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_rq_stats_desc);

  virtnet_stats_sprintf(&p, fmt, noq_fmt, num, qid, desc);

  fmt = "rx%u_hw_%s";
  noq_fmt = "rx_hw_%s";

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_BASIC) {
   desc = &virtnet_stats_rx_basic_desc[0];
   num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_basic_desc);

   virtnet_stats_sprintf(&p, fmt, noq_fmt, num, qid, desc);
  }

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_CSUM) {
   desc = &virtnet_stats_rx_csum_desc[0];
   num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_csum_desc);

   virtnet_stats_sprintf(&p, fmt, noq_fmt, num, qid, desc);
  }

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_SPEED) {
   desc = &virtnet_stats_rx_speed_desc[0];
   num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_speed_desc);

   virtnet_stats_sprintf(&p, fmt, noq_fmt, num, qid, desc);
  }
 }

 if (type == VIRTNET_Q_TYPE_TX) {
  fmt = "tx%u_%s";
  noq_fmt = "tx_%s";

  desc = &virtnet_sq_stats_desc[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_sq_stats_desc);

  virtnet_stats_sprintf(&p, fmt, noq_fmt, num, qid, desc);

  fmt = "tx%u_hw_%s";
  noq_fmt = "tx_hw_%s";

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_BASIC) {
   desc = &virtnet_stats_tx_basic_desc[0];
   num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_basic_desc);

   virtnet_stats_sprintf(&p, fmt, noq_fmt, num, qid, desc);
  }

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_GSO) {
   desc = &virtnet_stats_tx_gso_desc[0];
   num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_gso_desc);

   virtnet_stats_sprintf(&p, fmt, noq_fmt, num, qid, desc);
  }

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_SPEED) {
   desc = &virtnet_stats_tx_speed_desc[0];
   num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_speed_desc);

   virtnet_stats_sprintf(&p, fmt, noq_fmt, num, qid, desc);
  }
 }

 *data = p;
}

struct virtnet_stats_ctx {
 /* The stats are write to qstats or ethtool -S */
 bool to_qstat;

 /* Used to calculate the offset inside the output buffer. */
 u32 desc_num[3];

 /* The actual supported stat types. */
 u64 bitmap[3];

 /* Used to calculate the reply buffer size. */
 u32 size[3];

 /* Record the output buffer. */
 u64 *data;
};

static void virtnet_stats_ctx_init(struct virtnet_info *vi,
       struct virtnet_stats_ctx *ctx,
       u64 *data, bool to_qstat)
{
 u32 queue_type;

 ctx->data = data;
 ctx->to_qstat = to_qstat;

 if (to_qstat) {
  ctx->desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_RX] = ARRAY_SIZE(virtnet_rq_stats_desc_qstat);
  ctx->desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_TX] = ARRAY_SIZE(virtnet_sq_stats_desc_qstat);

  queue_type = VIRTNET_Q_TYPE_RX;

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_BASIC) {
   ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_BASIC;
   ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_basic_desc_qstat);
   ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_rx_basic);
  }

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_CSUM) {
   ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_CSUM;
   ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_csum_desc_qstat);
   ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_rx_csum);
  }

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_GSO) {
   ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_GSO;
   ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_gso_desc_qstat);
   ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_rx_gso);
  }

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_SPEED) {
   ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_SPEED;
   ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_speed_desc_qstat);
   ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_rx_speed);
  }

  queue_type = VIRTNET_Q_TYPE_TX;

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_BASIC) {
   ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_BASIC;
   ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_basic_desc_qstat);
   ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_tx_basic);
  }

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_CSUM) {
   ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_CSUM;
   ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_csum_desc_qstat);
   ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_tx_csum);
  }

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_GSO) {
   ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_GSO;
   ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_gso_desc_qstat);
   ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_tx_gso);
  }

  if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_SPEED) {
   ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_SPEED;
   ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_speed_desc_qstat);
   ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_tx_speed);
  }

  return;
 }

 ctx->desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_RX] = ARRAY_SIZE(virtnet_rq_stats_desc);
 ctx->desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_TX] = ARRAY_SIZE(virtnet_sq_stats_desc);

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_CVQ) {
  queue_type = VIRTNET_Q_TYPE_CQ;

  ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_CVQ;
  ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_cvq_desc);
  ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_cvq);
 }

 queue_type = VIRTNET_Q_TYPE_RX;

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_BASIC) {
  ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_BASIC;
  ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_basic_desc);
  ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_rx_basic);
 }

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_CSUM) {
  ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_CSUM;
  ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_csum_desc);
  ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_rx_csum);
 }

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_SPEED) {
  ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_SPEED;
  ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_speed_desc);
  ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_rx_speed);
 }

 queue_type = VIRTNET_Q_TYPE_TX;

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_BASIC) {
  ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_BASIC;
  ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_basic_desc);
  ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_tx_basic);
 }

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_GSO) {
  ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_GSO;
  ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_gso_desc);
  ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_tx_gso);
 }

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_SPEED) {
  ctx->bitmap[queue_type]   |= VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_SPEED;
  ctx->desc_num[queue_type] += ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_speed_desc);
  ctx->size[queue_type]     += sizeof(struct virtio_net_stats_tx_speed);
 }
}

/* stats_sum_queue - Calculate the sum of the same fields in sq or rq.
 * @sum: the position to store the sum values
 * @num: field num
 * @q_value: the first queue fields
 * @q_num: number of the queues
 */
static void stats_sum_queue(u64 *sum, u32 num, u64 *q_value, u32 q_num)
{
 u32 step = num;
 int i, j;
 u64 *p;

 for (i = 0; i < num; ++i) {
  p = sum + i;
  *p = 0;

  for (j = 0; j < q_num; ++j)
   *p += *(q_value + i + j * step);
 }
}

static void virtnet_fill_total_fields(struct virtnet_info *vi,
          struct virtnet_stats_ctx *ctx)
{
 u64 *data, *first_rx_q, *first_tx_q;
 u32 num_cq, num_rx, num_tx;

 num_cq = ctx->desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_CQ];
 num_rx = ctx->desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_RX];
 num_tx = ctx->desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_TX];

 first_rx_q = ctx->data + num_rx + num_tx + num_cq;
 first_tx_q = first_rx_q + vi->curr_queue_pairs * num_rx;

 data = ctx->data;

 stats_sum_queue(data, num_rx, first_rx_q, vi->curr_queue_pairs);

 data = ctx->data + num_rx;

 stats_sum_queue(data, num_tx, first_tx_q, vi->curr_queue_pairs);
}

static void virtnet_fill_stats_qstat(struct virtnet_info *vi, u32 qid,
         struct virtnet_stats_ctx *ctx,
         const u8 *base, bool drv_stats, u8 reply_type)
{
 const struct virtnet_stat_desc *desc;
 const u64_stats_t *v_stat;
 u64 offset, bitmap;
 const __le64 *v;
 u32 queue_type;
 int i, num;

 queue_type = vq_type(vi, qid);
 bitmap = ctx->bitmap[queue_type];

 if (drv_stats) {
  if (queue_type == VIRTNET_Q_TYPE_RX) {
   desc = &virtnet_rq_stats_desc_qstat[0];
   num = ARRAY_SIZE(virtnet_rq_stats_desc_qstat);
  } else {
   desc = &virtnet_sq_stats_desc_qstat[0];
   num = ARRAY_SIZE(virtnet_sq_stats_desc_qstat);
  }

  for (i = 0; i < num; ++i) {
   offset = desc[i].qstat_offset / sizeof(*ctx->data);
   v_stat = (const u64_stats_t *)(base + desc[i].offset);
   ctx->data[offset] = u64_stats_read(v_stat);
  }
  return;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_BASIC) {
  desc = &virtnet_stats_rx_basic_desc_qstat[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_basic_desc_qstat);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_RX_BASIC)
   goto found;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_CSUM) {
  desc = &virtnet_stats_rx_csum_desc_qstat[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_csum_desc_qstat);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_RX_CSUM)
   goto found;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_GSO) {
  desc = &virtnet_stats_rx_gso_desc_qstat[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_gso_desc_qstat);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_RX_GSO)
   goto found;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_SPEED) {
  desc = &virtnet_stats_rx_speed_desc_qstat[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_speed_desc_qstat);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_RX_SPEED)
   goto found;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_BASIC) {
  desc = &virtnet_stats_tx_basic_desc_qstat[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_basic_desc_qstat);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_TX_BASIC)
   goto found;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_CSUM) {
  desc = &virtnet_stats_tx_csum_desc_qstat[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_csum_desc_qstat);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_TX_CSUM)
   goto found;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_GSO) {
  desc = &virtnet_stats_tx_gso_desc_qstat[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_gso_desc_qstat);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_TX_GSO)
   goto found;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_SPEED) {
  desc = &virtnet_stats_tx_speed_desc_qstat[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_speed_desc_qstat);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_TX_SPEED)
   goto found;
 }

 return;

found:
 for (i = 0; i < num; ++i) {
  offset = desc[i].qstat_offset / sizeof(*ctx->data);
  v = (const __le64 *)(base + desc[i].offset);
  ctx->data[offset] = le64_to_cpu(*v);
 }
}

/* virtnet_fill_stats - copy the stats to qstats or ethtool -S
 * The stats source is the device or the driver.
 *
 * @vi: virtio net info
 * @qid: the vq id
 * @ctx: stats ctx (initiated by virtnet_stats_ctx_init())
 * @base: pointer to the device reply or the driver stats structure.
 * @drv_stats: designate the base type (device reply, driver stats)
 * @type: the type of the device reply (if drv_stats is true, this must be zero)
 */
static void virtnet_fill_stats(struct virtnet_info *vi, u32 qid,
          struct virtnet_stats_ctx *ctx,
          const u8 *base, bool drv_stats, u8 reply_type)
{
 u32 queue_type, num_rx, num_tx, num_cq;
 const struct virtnet_stat_desc *desc;
 const u64_stats_t *v_stat;
 u64 offset, bitmap;
 const __le64 *v;
 int i, num;

 if (ctx->to_qstat)
  return virtnet_fill_stats_qstat(vi, qid, ctx, base, drv_stats, reply_type);

 num_cq = ctx->desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_CQ];
 num_rx = ctx->desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_RX];
 num_tx = ctx->desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_TX];

 queue_type = vq_type(vi, qid);
 bitmap = ctx->bitmap[queue_type];

 /* skip the total fields of pairs */
 offset = num_rx + num_tx;

 if (queue_type == VIRTNET_Q_TYPE_TX) {
  offset += num_cq + num_rx * vi->curr_queue_pairs + num_tx * (qid / 2);

  num = ARRAY_SIZE(virtnet_sq_stats_desc);
  if (drv_stats) {
   desc = &virtnet_sq_stats_desc[0];
   goto drv_stats;
  }

  offset += num;

 } else if (queue_type == VIRTNET_Q_TYPE_RX) {
  offset += num_cq + num_rx * (qid / 2);

  num = ARRAY_SIZE(virtnet_rq_stats_desc);
  if (drv_stats) {
   desc = &virtnet_rq_stats_desc[0];
   goto drv_stats;
  }

  offset += num;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_CVQ) {
  desc = &virtnet_stats_cvq_desc[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_cvq_desc);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_CVQ)
   goto found;

  offset += num;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_BASIC) {
  desc = &virtnet_stats_rx_basic_desc[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_basic_desc);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_RX_BASIC)
   goto found;

  offset += num;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_CSUM) {
  desc = &virtnet_stats_rx_csum_desc[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_csum_desc);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_RX_CSUM)
   goto found;

  offset += num;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_SPEED) {
  desc = &virtnet_stats_rx_speed_desc[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_rx_speed_desc);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_RX_SPEED)
   goto found;

  offset += num;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_BASIC) {
  desc = &virtnet_stats_tx_basic_desc[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_basic_desc);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_TX_BASIC)
   goto found;

  offset += num;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_GSO) {
  desc = &virtnet_stats_tx_gso_desc[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_gso_desc);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_TX_GSO)
   goto found;

  offset += num;
 }

 if (bitmap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_SPEED) {
  desc = &virtnet_stats_tx_speed_desc[0];
  num = ARRAY_SIZE(virtnet_stats_tx_speed_desc);
  if (reply_type == VIRTIO_NET_STATS_TYPE_REPLY_TX_SPEED)
   goto found;

  offset += num;
 }

 return;

found:
 for (i = 0; i < num; ++i) {
  v = (const __le64 *)(base + desc[i].offset);
  ctx->data[offset + i] = le64_to_cpu(*v);
 }

 return;

drv_stats:
 for (i = 0; i < num; ++i) {
  v_stat = (const u64_stats_t *)(base + desc[i].offset);
  ctx->data[offset + i] = u64_stats_read(v_stat);
 }
}

static int __virtnet_get_hw_stats(struct virtnet_info *vi,
      struct virtnet_stats_ctx *ctx,
      struct virtio_net_ctrl_queue_stats *req,
      int req_size, void *reply, int res_size)
{
 struct virtio_net_stats_reply_hdr *hdr;
 struct scatterlist sgs_in, sgs_out;
 void *p;
 u32 qid;
 int ok;

 sg_init_one(&sgs_out, req, req_size);
 sg_init_one(&sgs_in, reply, res_size);

 ok = virtnet_send_command_reply(vi, VIRTIO_NET_CTRL_STATS,
     VIRTIO_NET_CTRL_STATS_GET,
     &sgs_out, &sgs_in);

 if (!ok)
  return ok;

 for (p = reply; p - reply < res_size; p += le16_to_cpu(hdr->size)) {
  hdr = p;
  qid = le16_to_cpu(hdr->vq_index);
  virtnet_fill_stats(vi, qid, ctx, p, false, hdr->type);
 }

 return 0;
}

static void virtnet_make_stat_req(struct virtnet_info *vi,
      struct virtnet_stats_ctx *ctx,
      struct virtio_net_ctrl_queue_stats *req,
      int qid, int *idx)
{
 int qtype = vq_type(vi, qid);
 u64 bitmap = ctx->bitmap[qtype];

 if (!bitmap)
  return;

 req->stats[*idx].vq_index = cpu_to_le16(qid);
 req->stats[*idx].types_bitmap[0] = cpu_to_le64(bitmap);
 *idx += 1;
}

/* qid: -1: get stats of all vq.
 *     > 0: get the stats for the special vq. This must not be cvq.
 */
static int virtnet_get_hw_stats(struct virtnet_info *vi,
    struct virtnet_stats_ctx *ctx, int qid)
{
 int qnum, i, j, res_size, qtype, last_vq, first_vq;
 struct virtio_net_ctrl_queue_stats *req;
 bool enable_cvq;
 void *reply;
 int ok;

 if (!virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_DEVICE_STATS))
  return 0;

 if (qid == -1) {
  last_vq = vi->curr_queue_pairs * 2 - 1;
  first_vq = 0;
  enable_cvq = true;
 } else {
  last_vq = qid;
  first_vq = qid;
  enable_cvq = false;
 }

 qnum = 0;
 res_size = 0;
 for (i = first_vq; i <= last_vq ; ++i) {
  qtype = vq_type(vi, i);
  if (ctx->bitmap[qtype]) {
   ++qnum;
   res_size += ctx->size[qtype];
  }
 }

 if (enable_cvq && ctx->bitmap[VIRTNET_Q_TYPE_CQ]) {
  res_size += ctx->size[VIRTNET_Q_TYPE_CQ];
  qnum += 1;
 }

 req = kcalloc(qnum, sizeof(*req), GFP_KERNEL);
 if (!req)
  return -ENOMEM;

 reply = kmalloc(res_size, GFP_KERNEL);
 if (!reply) {
  kfree(req);
  return -ENOMEM;
 }

 j = 0;
 for (i = first_vq; i <= last_vq ; ++i)
  virtnet_make_stat_req(vi, ctx, req, i, &j);

 if (enable_cvq)
  virtnet_make_stat_req(vi, ctx, req, vi->max_queue_pairs * 2, &j);

 ok = __virtnet_get_hw_stats(vi, ctx, req, sizeof(*req) * j, reply, res_size);

 kfree(req);
 kfree(reply);

 return ok;
}

static void virtnet_get_strings(struct net_device *dev, u32 stringset, u8 *data)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 unsigned int i;
 u8 *p = data;

 switch (stringset) {
 case ETH_SS_STATS:
  /* Generate the total field names. */
  virtnet_get_stats_string(vi, VIRTNET_Q_TYPE_RX, -1, &p);
  virtnet_get_stats_string(vi, VIRTNET_Q_TYPE_TX, -1, &p);

  virtnet_get_stats_string(vi, VIRTNET_Q_TYPE_CQ, 0, &p);

  for (i = 0; i < vi->curr_queue_pairs; ++i)
   virtnet_get_stats_string(vi, VIRTNET_Q_TYPE_RX, i, &p);

  for (i = 0; i < vi->curr_queue_pairs; ++i)
   virtnet_get_stats_string(vi, VIRTNET_Q_TYPE_TX, i, &p);
  break;
 }
}

static int virtnet_get_sset_count(struct net_device *dev, int sset)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct virtnet_stats_ctx ctx = {0};
 u32 pair_count;

 switch (sset) {
 case ETH_SS_STATS:
  virtnet_stats_ctx_init(vi, &ctx, NULL, false);

  pair_count = ctx.desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_RX] + ctx.desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_TX];

  return pair_count + ctx.desc_num[VIRTNET_Q_TYPE_CQ] +
   vi->curr_queue_pairs * pair_count;
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }
}

static void virtnet_get_ethtool_stats(struct net_device *dev,
          struct ethtool_stats *stats, u64 *data)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct virtnet_stats_ctx ctx = {0};
 unsigned int start, i;
 const u8 *stats_base;

 virtnet_stats_ctx_init(vi, &ctx, data, false);
 if (virtnet_get_hw_stats(vi, &ctx, -1))
  dev_warn(&vi->dev->dev, "Failed to get hw stats.\n");

 for (i = 0; i < vi->curr_queue_pairs; i++) {
  struct receive_queue *rq = &vi->rq[i];
  struct send_queue *sq = &vi->sq[i];

  stats_base = (const u8 *)&rq->stats;
  do {
   start = u64_stats_fetch_begin(&rq->stats.syncp);
   virtnet_fill_stats(vi, i * 2, &ctx, stats_base, true, 0);
  } while (u64_stats_fetch_retry(&rq->stats.syncp, start));

  stats_base = (const u8 *)&sq->stats;
  do {
   start = u64_stats_fetch_begin(&sq->stats.syncp);
   virtnet_fill_stats(vi, i * 2 + 1, &ctx, stats_base, true, 0);
  } while (u64_stats_fetch_retry(&sq->stats.syncp, start));
 }

 virtnet_fill_total_fields(vi, &ctx);
}

static void virtnet_get_channels(struct net_device *dev,
     struct ethtool_channels *channels)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);

 channels->combined_count = vi->curr_queue_pairs;
 channels->max_combined = vi->max_queue_pairs;
 channels->max_other = 0;
 channels->rx_count = 0;
 channels->tx_count = 0;
 channels->other_count = 0;
}

static int virtnet_set_link_ksettings(struct net_device *dev,
          const struct ethtool_link_ksettings *cmd)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);

 return ethtool_virtdev_set_link_ksettings(dev, cmd,
        &vi->speed, &vi->duplex);
}

static int virtnet_get_link_ksettings(struct net_device *dev,
          struct ethtool_link_ksettings *cmd)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);

 cmd->base.speed = vi->speed;
 cmd->base.duplex = vi->duplex;
 cmd->base.port = PORT_OTHER;

 return 0;
}

static int virtnet_send_tx_notf_coal_cmds(struct virtnet_info *vi,
       struct ethtool_coalesce *ec)
{
 struct virtio_net_ctrl_coal_tx *coal_tx __free(kfree) = NULL;
 struct scatterlist sgs_tx;
 int i;

 coal_tx = kzalloc(sizeof(*coal_tx), GFP_KERNEL);
 if (!coal_tx)
  return -ENOMEM;

 coal_tx->tx_usecs = cpu_to_le32(ec->tx_coalesce_usecs);
 coal_tx->tx_max_packets = cpu_to_le32(ec->tx_max_coalesced_frames);
 sg_init_one(&sgs_tx, coal_tx, sizeof(*coal_tx));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_NOTF_COAL,
      VIRTIO_NET_CTRL_NOTF_COAL_TX_SET,
      &sgs_tx))
  return -EINVAL;

 vi->intr_coal_tx.max_usecs = ec->tx_coalesce_usecs;
 vi->intr_coal_tx.max_packets = ec->tx_max_coalesced_frames;
 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  vi->sq[i].intr_coal.max_usecs = ec->tx_coalesce_usecs;
  vi->sq[i].intr_coal.max_packets = ec->tx_max_coalesced_frames;
 }

 return 0;
}

static int virtnet_send_rx_notf_coal_cmds(struct virtnet_info *vi,
       struct ethtool_coalesce *ec)
{
 struct virtio_net_ctrl_coal_rx *coal_rx __free(kfree) = NULL;
 bool rx_ctrl_dim_on = !!ec->use_adaptive_rx_coalesce;
 struct scatterlist sgs_rx;
 int i;

 if (rx_ctrl_dim_on && !virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL))
  return -EOPNOTSUPP;

 if (rx_ctrl_dim_on && (ec->rx_coalesce_usecs != vi->intr_coal_rx.max_usecs ||
          ec->rx_max_coalesced_frames != vi->intr_coal_rx.max_packets))
  return -EINVAL;

 if (rx_ctrl_dim_on && !vi->rx_dim_enabled) {
  vi->rx_dim_enabled = true;
  for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
   mutex_lock(&vi->rq[i].dim_lock);
   vi->rq[i].dim_enabled = true;
   mutex_unlock(&vi->rq[i].dim_lock);
  }
  return 0;
 }

 coal_rx = kzalloc(sizeof(*coal_rx), GFP_KERNEL);
 if (!coal_rx)
  return -ENOMEM;

 if (!rx_ctrl_dim_on && vi->rx_dim_enabled) {
  vi->rx_dim_enabled = false;
  for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
   mutex_lock(&vi->rq[i].dim_lock);
   vi->rq[i].dim_enabled = false;
   mutex_unlock(&vi->rq[i].dim_lock);
  }
 }

 /* Since the per-queue coalescing params can be set,
 * we need apply the global new params even if they
 * are not updated.
 */
 coal_rx->rx_usecs = cpu_to_le32(ec->rx_coalesce_usecs);
 coal_rx->rx_max_packets = cpu_to_le32(ec->rx_max_coalesced_frames);
 sg_init_one(&sgs_rx, coal_rx, sizeof(*coal_rx));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_NOTF_COAL,
      VIRTIO_NET_CTRL_NOTF_COAL_RX_SET,
      &sgs_rx))
  return -EINVAL;

 vi->intr_coal_rx.max_usecs = ec->rx_coalesce_usecs;
 vi->intr_coal_rx.max_packets = ec->rx_max_coalesced_frames;
 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  mutex_lock(&vi->rq[i].dim_lock);
  vi->rq[i].intr_coal.max_usecs = ec->rx_coalesce_usecs;
  vi->rq[i].intr_coal.max_packets = ec->rx_max_coalesced_frames;
  mutex_unlock(&vi->rq[i].dim_lock);
 }

 return 0;
}

static int virtnet_send_notf_coal_cmds(struct virtnet_info *vi,
           struct ethtool_coalesce *ec)
{
 int err;

 err = virtnet_send_tx_notf_coal_cmds(vi, ec);
 if (err)
  return err;

 err = virtnet_send_rx_notf_coal_cmds(vi, ec);
 if (err)
  return err;

 return 0;
}

static int virtnet_send_rx_notf_coal_vq_cmds(struct virtnet_info *vi,
          struct ethtool_coalesce *ec,
          u16 queue)
{
 bool rx_ctrl_dim_on = !!ec->use_adaptive_rx_coalesce;
 u32 max_usecs, max_packets;
 bool cur_rx_dim;
 int err;

 mutex_lock(&vi->rq[queue].dim_lock);
 cur_rx_dim = vi->rq[queue].dim_enabled;
 max_usecs = vi->rq[queue].intr_coal.max_usecs;
 max_packets = vi->rq[queue].intr_coal.max_packets;

 if (rx_ctrl_dim_on && (ec->rx_coalesce_usecs != max_usecs ||
          ec->rx_max_coalesced_frames != max_packets)) {
  mutex_unlock(&vi->rq[queue].dim_lock);
  return -EINVAL;
 }

 if (rx_ctrl_dim_on && !cur_rx_dim) {
  vi->rq[queue].dim_enabled = true;
  mutex_unlock(&vi->rq[queue].dim_lock);
  return 0;
 }

 if (!rx_ctrl_dim_on && cur_rx_dim)
  vi->rq[queue].dim_enabled = false;

 /* If no params are updated, userspace ethtool will
 * reject the modification.
 */
 err = virtnet_send_rx_ctrl_coal_vq_cmd(vi, queue,
            ec->rx_coalesce_usecs,
            ec->rx_max_coalesced_frames);
 mutex_unlock(&vi->rq[queue].dim_lock);
 return err;
}

static int virtnet_send_notf_coal_vq_cmds(struct virtnet_info *vi,
       struct ethtool_coalesce *ec,
       u16 queue)
{
 int err;

 err = virtnet_send_rx_notf_coal_vq_cmds(vi, ec, queue);
 if (err)
  return err;

 err = virtnet_send_tx_ctrl_coal_vq_cmd(vi, queue,
            ec->tx_coalesce_usecs,
            ec->tx_max_coalesced_frames);
 if (err)
  return err;

 return 0;
}

static void virtnet_rx_dim_work(struct work_struct *work)
{
 struct dim *dim = container_of(work, struct dim, work);
 struct receive_queue *rq = container_of(dim,
   struct receive_queue, dim);
 struct virtnet_info *vi = rq->vq->vdev->priv;
 struct net_device *dev = vi->dev;
 struct dim_cq_moder update_moder;
 int qnum, err;

 qnum = rq - vi->rq;

 mutex_lock(&rq->dim_lock);
 if (!rq->dim_enabled)
  goto out;

 update_moder = net_dim_get_rx_irq_moder(dev, dim);
 if (update_moder.usec != rq->intr_coal.max_usecs ||
     update_moder.pkts != rq->intr_coal.max_packets) {
  err = virtnet_send_rx_ctrl_coal_vq_cmd(vi, qnum,
             update_moder.usec,
             update_moder.pkts);
  if (err)
   pr_debug("%s: Failed to send dim parameters on rxq%d\n",
     dev->name, qnum);
 }
out:
 dim->state = DIM_START_MEASURE;
 mutex_unlock(&rq->dim_lock);
}

static int virtnet_coal_params_supported(struct ethtool_coalesce *ec)
{
 /* usecs coalescing is supported only if VIRTIO_NET_F_NOTF_COAL
 * or VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL feature is negotiated.
 */
 if (ec->rx_coalesce_usecs || ec->tx_coalesce_usecs)
  return -EOPNOTSUPP;

 if (ec->tx_max_coalesced_frames > 1 ||
     ec->rx_max_coalesced_frames != 1)
  return -EINVAL;

 return 0;
}

static int virtnet_should_update_vq_weight(int dev_flags, int weight,
        int vq_weight, bool *should_update)
{
 if (weight ^ vq_weight) {
  if (dev_flags & IFF_UP)
   return -EBUSY;
  *should_update = true;
 }

 return 0;
}

static int virtnet_set_coalesce(struct net_device *dev,
    struct ethtool_coalesce *ec,
    struct kernel_ethtool_coalesce *kernel_coal,
    struct netlink_ext_ack *extack)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 int ret, queue_number, napi_weight, i;
 bool update_napi = false;

 /* Can't change NAPI weight if the link is up */
 napi_weight = ec->tx_max_coalesced_frames ? NAPI_POLL_WEIGHT : 0;
 for (queue_number = 0; queue_number < vi->max_queue_pairs; queue_number++) {
  ret = virtnet_should_update_vq_weight(dev->flags, napi_weight,
            vi->sq[queue_number].napi.weight,
            &update_napi);
  if (ret)
   return ret;

  if (update_napi) {
   /* All queues that belong to [queue_number, vi->max_queue_pairs] will be
 * updated for the sake of simplicity, which might not be necessary
 */
   break;
  }
 }

 if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_NOTF_COAL))
  ret = virtnet_send_notf_coal_cmds(vi, ec);
 else
  ret = virtnet_coal_params_supported(ec);

 if (ret)
  return ret;

 if (update_napi) {
  /* xsk xmit depends on the tx napi. So if xsk is active,
 * prevent modifications to tx napi.
 */
  for (i = queue_number; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
   if (vi->sq[i].xsk_pool)
    return -EBUSY;
  }

  for (; queue_number < vi->max_queue_pairs; queue_number++)
   vi->sq[queue_number].napi.weight = napi_weight;
 }

 return ret;
}

static int virtnet_get_coalesce(struct net_device *dev,
    struct ethtool_coalesce *ec,
    struct kernel_ethtool_coalesce *kernel_coal,
    struct netlink_ext_ack *extack)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);

 if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_NOTF_COAL)) {
  ec->rx_coalesce_usecs = vi->intr_coal_rx.max_usecs;
  ec->tx_coalesce_usecs = vi->intr_coal_tx.max_usecs;
  ec->tx_max_coalesced_frames = vi->intr_coal_tx.max_packets;
  ec->rx_max_coalesced_frames = vi->intr_coal_rx.max_packets;
  ec->use_adaptive_rx_coalesce = vi->rx_dim_enabled;
 } else {
  ec->rx_max_coalesced_frames = 1;

  if (vi->sq[0].napi.weight)
   ec->tx_max_coalesced_frames = 1;
 }

 return 0;
}

static int virtnet_set_per_queue_coalesce(struct net_device *dev,
       u32 queue,
       struct ethtool_coalesce *ec)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 int ret, napi_weight;
 bool update_napi = false;

 if (queue >= vi->max_queue_pairs)
  return -EINVAL;

 /* Can't change NAPI weight if the link is up */
 napi_weight = ec->tx_max_coalesced_frames ? NAPI_POLL_WEIGHT : 0;
 ret = virtnet_should_update_vq_weight(dev->flags, napi_weight,
           vi->sq[queue].napi.weight,
           &update_napi);
 if (ret)
  return ret;

 if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL))
  ret = virtnet_send_notf_coal_vq_cmds(vi, ec, queue);
 else
  ret = virtnet_coal_params_supported(ec);

 if (ret)
  return ret;

 if (update_napi)
  vi->sq[queue].napi.weight = napi_weight;

 return 0;
}

static int virtnet_get_per_queue_coalesce(struct net_device *dev,
       u32 queue,
       struct ethtool_coalesce *ec)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);

 if (queue >= vi->max_queue_pairs)
  return -EINVAL;

 if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL)) {
  mutex_lock(&vi->rq[queue].dim_lock);
  ec->rx_coalesce_usecs = vi->rq[queue].intr_coal.max_usecs;
  ec->tx_coalesce_usecs = vi->sq[queue].intr_coal.max_usecs;
  ec->tx_max_coalesced_frames = vi->sq[queue].intr_coal.max_packets;
  ec->rx_max_coalesced_frames = vi->rq[queue].intr_coal.max_packets;
  ec->use_adaptive_rx_coalesce = vi->rq[queue].dim_enabled;
  mutex_unlock(&vi->rq[queue].dim_lock);
 } else {
  ec->rx_max_coalesced_frames = 1;

  if (vi->sq[queue].napi.weight)
   ec->tx_max_coalesced_frames = 1;
 }

 return 0;
}

static void virtnet_init_settings(struct net_device *dev)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);

 vi->speed = SPEED_UNKNOWN;
 vi->duplex = DUPLEX_UNKNOWN;
}

static u32 virtnet_get_rxfh_key_size(struct net_device *dev)
{
 return ((struct virtnet_info *)netdev_priv(dev))->rss_key_size;
}

static u32 virtnet_get_rxfh_indir_size(struct net_device *dev)
{
 return ((struct virtnet_info *)netdev_priv(dev))->rss_indir_table_size;
}

static int virtnet_get_rxfh(struct net_device *dev,
       struct ethtool_rxfh_param *rxfh)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 int i;

 if (rxfh->indir) {
  for (i = 0; i < vi->rss_indir_table_size; ++i)
   rxfh->indir[i] = le16_to_cpu(vi->rss_hdr->indirection_table[i]);
 }

 if (rxfh->key)
  memcpy(rxfh->key, vi->rss_hash_key_data, vi->rss_key_size);

 rxfh->hfunc = ETH_RSS_HASH_TOP;

 return 0;
}

static int virtnet_set_rxfh(struct net_device *dev,
       struct ethtool_rxfh_param *rxfh,
       struct netlink_ext_ack *extack)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 bool update = false;
 int i;

 if (rxfh->hfunc != ETH_RSS_HASH_NO_CHANGE &&
     rxfh->hfunc != ETH_RSS_HASH_TOP)
  return -EOPNOTSUPP;

 if (rxfh->indir) {
  if (!vi->has_rss)
   return -EOPNOTSUPP;

  for (i = 0; i < vi->rss_indir_table_size; ++i)
   vi->rss_hdr->indirection_table[i] = cpu_to_le16(rxfh->indir[i]);
  update = true;
 }

 if (rxfh->key) {
  /* If either _F_HASH_REPORT or _F_RSS are negotiated, the
 * device provides hash calculation capabilities, that is,
 * hash_key is configured.
 */
  if (!vi->has_rss && !vi->has_rss_hash_report)
   return -EOPNOTSUPP;

  memcpy(vi->rss_hash_key_data, rxfh->key, vi->rss_key_size);
  update = true;
 }

 if (update)
  virtnet_commit_rss_command(vi);

 return 0;
}

static int virtnet_get_rxnfc(struct net_device *dev, struct ethtool_rxnfc *info, u32 *rule_locs)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 int rc = 0;

 switch (info->cmd) {
 case ETHTOOL_GRXRINGS:
  info->data = vi->curr_queue_pairs;
  break;
 default:
  rc = -EOPNOTSUPP;
 }

 return rc;
}

static const struct ethtool_ops virtnet_ethtool_ops = {
 .supported_coalesce_params = ETHTOOL_COALESCE_MAX_FRAMES |
  ETHTOOL_COALESCE_USECS | ETHTOOL_COALESCE_USE_ADAPTIVE_RX,
 .get_drvinfo = virtnet_get_drvinfo,
 .get_link = ethtool_op_get_link,
 .get_ringparam = virtnet_get_ringparam,
 .set_ringparam = virtnet_set_ringparam,
 .get_strings = virtnet_get_strings,
 .get_sset_count = virtnet_get_sset_count,
 .get_ethtool_stats = virtnet_get_ethtool_stats,
 .set_channels = virtnet_set_channels,
 .get_channels = virtnet_get_channels,
 .get_ts_info = ethtool_op_get_ts_info,
 .get_link_ksettings = virtnet_get_link_ksettings,
 .set_link_ksettings = virtnet_set_link_ksettings,
 .set_coalesce = virtnet_set_coalesce,
 .get_coalesce = virtnet_get_coalesce,
 .set_per_queue_coalesce = virtnet_set_per_queue_coalesce,
 .get_per_queue_coalesce = virtnet_get_per_queue_coalesce,
 .get_rxfh_key_size = virtnet_get_rxfh_key_size,
 .get_rxfh_indir_size = virtnet_get_rxfh_indir_size,
 .get_rxfh = virtnet_get_rxfh,
 .set_rxfh = virtnet_set_rxfh,
 .get_rxfh_fields = virtnet_get_hashflow,
 .set_rxfh_fields = virtnet_set_hashflow,
 .get_rxnfc = virtnet_get_rxnfc,
};

static void virtnet_get_queue_stats_rx(struct net_device *dev, int i,
           struct netdev_queue_stats_rx *stats)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct receive_queue *rq = &vi->rq[i];
 struct virtnet_stats_ctx ctx = {0};

 virtnet_stats_ctx_init(vi, &ctx, (void *)stats, true);

 virtnet_get_hw_stats(vi, &ctx, i * 2);
 virtnet_fill_stats(vi, i * 2, &ctx, (void *)&rq->stats, true, 0);
}

static void virtnet_get_queue_stats_tx(struct net_device *dev, int i,
           struct netdev_queue_stats_tx *stats)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct send_queue *sq = &vi->sq[i];
 struct virtnet_stats_ctx ctx = {0};

 virtnet_stats_ctx_init(vi, &ctx, (void *)stats, true);

 virtnet_get_hw_stats(vi, &ctx, i * 2 + 1);
 virtnet_fill_stats(vi, i * 2 + 1, &ctx, (void *)&sq->stats, true, 0);
}

static void virtnet_get_base_stats(struct net_device *dev,
       struct netdev_queue_stats_rx *rx,
       struct netdev_queue_stats_tx *tx)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);

 /* The queue stats of the virtio-net will not be reset. So here we
 * return 0.
 */
 rx->bytes = 0;
 rx->packets = 0;

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_BASIC) {
  rx->hw_drops = 0;
  rx->hw_drop_overruns = 0;
 }

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_CSUM) {
  rx->csum_unnecessary = 0;
  rx->csum_none = 0;
  rx->csum_bad = 0;
 }

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_GSO) {
  rx->hw_gro_packets = 0;
  rx->hw_gro_bytes = 0;
  rx->hw_gro_wire_packets = 0;
  rx->hw_gro_wire_bytes = 0;
 }

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_RX_SPEED)
  rx->hw_drop_ratelimits = 0;

 tx->bytes = 0;
 tx->packets = 0;
 tx->stop = 0;
 tx->wake = 0;

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_BASIC) {
  tx->hw_drops = 0;
  tx->hw_drop_errors = 0;
 }

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_CSUM) {
  tx->csum_none = 0;
  tx->needs_csum = 0;
 }

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_GSO) {
  tx->hw_gso_packets = 0;
  tx->hw_gso_bytes = 0;
  tx->hw_gso_wire_packets = 0;
  tx->hw_gso_wire_bytes = 0;
 }

 if (vi->device_stats_cap & VIRTIO_NET_STATS_TYPE_TX_SPEED)
  tx->hw_drop_ratelimits = 0;

 netdev_stat_queue_sum(dev,
         dev->real_num_rx_queues, vi->max_queue_pairs, rx,
         dev->real_num_tx_queues, vi->max_queue_pairs, tx);
}

static const struct netdev_stat_ops virtnet_stat_ops = {
 .get_queue_stats_rx = virtnet_get_queue_stats_rx,
 .get_queue_stats_tx = virtnet_get_queue_stats_tx,
 .get_base_stats  = virtnet_get_base_stats,
};

static void virtnet_freeze_down(struct virtio_device *vdev)
{
 struct virtnet_info *vi = vdev->priv;

 /* Make sure no work handler is accessing the device */
 flush_work(&vi->config_work);
 disable_rx_mode_work(vi);
 flush_work(&vi->rx_mode_work);

 if (netif_running(vi->dev)) {
  rtnl_lock();
  virtnet_close(vi->dev);
  rtnl_unlock();
 }

 netif_tx_lock_bh(vi->dev);
 netif_device_detach(vi->dev);
 netif_tx_unlock_bh(vi->dev);
}

static int init_vqs(struct virtnet_info *vi);

static int virtnet_restore_up(struct virtio_device *vdev)
{
 struct virtnet_info *vi = vdev->priv;
 int err;

 err = init_vqs(vi);
 if (err)
  return err;

 virtio_device_ready(vdev);

 enable_delayed_refill(vi);
 enable_rx_mode_work(vi);

 if (netif_running(vi->dev)) {
  rtnl_lock();
  err = virtnet_open(vi->dev);
  rtnl_unlock();
  if (err)
   return err;
 }

 netif_tx_lock_bh(vi->dev);
 netif_device_attach(vi->dev);
 netif_tx_unlock_bh(vi->dev);
 return err;
}

static int virtnet_set_guest_offloads(struct virtnet_info *vi, u64 offloads)
{
 __virtio64 *_offloads __free(kfree) = NULL;
 struct scatterlist sg;

 _offloads = kzalloc(sizeof(*_offloads), GFP_KERNEL);
 if (!_offloads)
  return -ENOMEM;

 *_offloads = cpu_to_virtio64(vi->vdev, offloads);

 sg_init_one(&sg, _offloads, sizeof(*_offloads));

 if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_GUEST_OFFLOADS,
      VIRTIO_NET_CTRL_GUEST_OFFLOADS_SET, &sg)) {
  dev_warn(&vi->dev->dev, "Fail to set guest offload.\n");
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int virtnet_clear_guest_offloads(struct virtnet_info *vi)
{
 u64 offloads = 0;

 if (!vi->guest_offloads)
  return 0;

 return virtnet_set_guest_offloads(vi, offloads);
}

static int virtnet_restore_guest_offloads(struct virtnet_info *vi)
{
 u64 offloads = vi->guest_offloads;

 if (!vi->guest_offloads)
  return 0;

 return virtnet_set_guest_offloads(vi, offloads);
}

static int virtnet_rq_bind_xsk_pool(struct virtnet_info *vi, struct receive_queue *rq,
        struct xsk_buff_pool *pool)
{
 int err, qindex;

 qindex = rq - vi->rq;

 if (pool) {
  err = xdp_rxq_info_reg(&rq->xsk_rxq_info, vi->dev, qindex, rq->napi.napi_id);
  if (err < 0)
   return err;

  err = xdp_rxq_info_reg_mem_model(&rq->xsk_rxq_info,
       MEM_TYPE_XSK_BUFF_POOL, NULL);
  if (err < 0)
   goto unreg;

  xsk_pool_set_rxq_info(pool, &rq->xsk_rxq_info);
 }

 virtnet_rx_pause(vi, rq);

 err = virtqueue_reset(rq->vq, virtnet_rq_unmap_free_buf, NULL);
 if (err) {
  netdev_err(vi->dev, "reset rx fail: rx queue index: %d err: %d\n", qindex, err);

  pool = NULL;
 }

 rq->xsk_pool = pool;

 virtnet_rx_resume(vi, rq);

 if (pool)
  return 0;

unreg:
 xdp_rxq_info_unreg(&rq->xsk_rxq_info);
 return err;
}

static int virtnet_sq_bind_xsk_pool(struct virtnet_info *vi,
        struct send_queue *sq,
        struct xsk_buff_pool *pool)
{
 int err, qindex;

 qindex = sq - vi->sq;

 virtnet_tx_pause(vi, sq);

 err = virtqueue_reset(sq->vq, virtnet_sq_free_unused_buf,
         virtnet_sq_free_unused_buf_done);
 if (err) {
  netdev_err(vi->dev, "reset tx fail: tx queue index: %d err: %d\n", qindex, err);
  pool = NULL;
 }

 sq->xsk_pool = pool;

 virtnet_tx_resume(vi, sq);

 return err;
}

static int virtnet_xsk_pool_enable(struct net_device *dev,
       struct xsk_buff_pool *pool,
       u16 qid)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct receive_queue *rq;
 struct device *dma_dev;
 struct send_queue *sq;
 dma_addr_t hdr_dma;
 int err, size;

 if (vi->hdr_len > xsk_pool_get_headroom(pool))
  return -EINVAL;

 /* In big_packets mode, xdp cannot work, so there is no need to
 * initialize xsk of rq.
 */
 if (vi->big_packets && !vi->mergeable_rx_bufs)
  return -ENOENT;

 if (qid >= vi->curr_queue_pairs)
  return -EINVAL;

 sq = &vi->sq[qid];
 rq = &vi->rq[qid];

 /* xsk assumes that tx and rx must have the same dma device. The af-xdp
 * may use one buffer to receive from the rx and reuse this buffer to
 * send by the tx. So the dma dev of sq and rq must be the same one.
 *
 * But vq->dma_dev allows every vq has the respective dma dev. So I
 * check the dma dev of vq and sq is the same dev.
 */
 if (virtqueue_dma_dev(rq->vq) != virtqueue_dma_dev(sq->vq))
  return -EINVAL;

 dma_dev = virtqueue_dma_dev(rq->vq);
 if (!dma_dev)
  return -EINVAL;

 size = virtqueue_get_vring_size(rq->vq);

 rq->xsk_buffs = kvcalloc(size, sizeof(*rq->xsk_buffs), GFP_KERNEL);
 if (!rq->xsk_buffs)
  return -ENOMEM;

 hdr_dma = virtqueue_dma_map_single_attrs(sq->vq, &xsk_hdr, vi->hdr_len,
       DMA_TO_DEVICE, 0);
 if (virtqueue_dma_mapping_error(sq->vq, hdr_dma)) {
  err = -ENOMEM;
  goto err_free_buffs;
 }

 err = xsk_pool_dma_map(pool, dma_dev, 0);
 if (err)
  goto err_xsk_map;

 err = virtnet_rq_bind_xsk_pool(vi, rq, pool);
 if (err)
  goto err_rq;

 err = virtnet_sq_bind_xsk_pool(vi, sq, pool);
 if (err)
  goto err_sq;

 /* Now, we do not support tx offload(such as tx csum), so all the tx
 * virtnet hdr is zero. So all the tx packets can share a single hdr.
 */
 sq->xsk_hdr_dma_addr = hdr_dma;

 return 0;

err_sq:
 virtnet_rq_bind_xsk_pool(vi, rq, NULL);
err_rq:
 xsk_pool_dma_unmap(pool, 0);
err_xsk_map:
 virtqueue_dma_unmap_single_attrs(rq->vq, hdr_dma, vi->hdr_len,
      DMA_TO_DEVICE, 0);
err_free_buffs:
 kvfree(rq->xsk_buffs);
 return err;
}

static int virtnet_xsk_pool_disable(struct net_device *dev, u16 qid)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct xsk_buff_pool *pool;
 struct receive_queue *rq;
 struct send_queue *sq;
 int err;

 if (qid >= vi->curr_queue_pairs)
  return -EINVAL;

 sq = &vi->sq[qid];
 rq = &vi->rq[qid];

 pool = rq->xsk_pool;

 err = virtnet_rq_bind_xsk_pool(vi, rq, NULL);
 err |= virtnet_sq_bind_xsk_pool(vi, sq, NULL);

 xsk_pool_dma_unmap(pool, 0);

 virtqueue_dma_unmap_single_attrs(sq->vq, sq->xsk_hdr_dma_addr,
      vi->hdr_len, DMA_TO_DEVICE, 0);
 kvfree(rq->xsk_buffs);

 return err;
}

static int virtnet_xsk_pool_setup(struct net_device *dev, struct netdev_bpf *xdp)
{
 if (xdp->xsk.pool)
  return virtnet_xsk_pool_enable(dev, xdp->xsk.pool,
            xdp->xsk.queue_id);
 else
  return virtnet_xsk_pool_disable(dev, xdp->xsk.queue_id);
}

static int virtnet_xdp_set(struct net_device *dev, struct bpf_prog *prog,
      struct netlink_ext_ack *extack)
{
 unsigned int room = SKB_DATA_ALIGN(XDP_PACKET_HEADROOM +
        sizeof(struct skb_shared_info));
 unsigned int max_sz = PAGE_SIZE - room - ETH_HLEN;
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 struct bpf_prog *old_prog;
 u16 xdp_qp = 0, curr_qp;
 int i, err;

 if (!virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_GUEST_OFFLOADS)
     && (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4) ||
         virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6) ||
         virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN) ||
  virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO) ||
  virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM) ||
  virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_USO4) ||
  virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_USO6))) {
  NL_SET_ERR_MSG_MOD(extack, "Can't set XDP while host is implementing GRO_HW/CSUM, disable GRO_HW/CSUM first");
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 if (vi->mergeable_rx_bufs && !vi->any_header_sg) {
  NL_SET_ERR_MSG_MOD(extack, "XDP expects header/data in single page, any_header_sg required");
  return -EINVAL;
 }

 if (prog && !prog->aux->xdp_has_frags && dev->mtu > max_sz) {
  NL_SET_ERR_MSG_MOD(extack, "MTU too large to enable XDP without frags");
  netdev_warn(dev, "single-buffer XDP requires MTU less than %u\n", max_sz);
  return -EINVAL;
 }

 curr_qp = vi->curr_queue_pairs - vi->xdp_queue_pairs;
 if (prog)
  xdp_qp = nr_cpu_ids;

 /* XDP requires extra queues for XDP_TX */
 if (curr_qp + xdp_qp > vi->max_queue_pairs) {
  netdev_warn_once(dev, "XDP request %i queues but max is %i. XDP_TX and XDP_REDIRECT will operate in a slower locked tx mode.\n",
     curr_qp + xdp_qp, vi->max_queue_pairs);
  xdp_qp = 0;
 }

 old_prog = rtnl_dereference(vi->rq[0].xdp_prog);
 if (!prog && !old_prog)
  return 0;

 if (prog)
  bpf_prog_add(prog, vi->max_queue_pairs - 1);

 virtnet_rx_pause_all(vi);

 /* Make sure NAPI is not using any XDP TX queues for RX. */
 if (netif_running(dev)) {
  for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++)
   virtnet_napi_tx_disable(&vi->sq[i]);
 }

 if (!prog) {
  for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
   rcu_assign_pointer(vi->rq[i].xdp_prog, prog);
   if (i == 0)
    virtnet_restore_guest_offloads(vi);
  }
  synchronize_net();
 }

 err = virtnet_set_queues(vi, curr_qp + xdp_qp);
 if (err)
  goto err;
 netif_set_real_num_rx_queues(dev, curr_qp + xdp_qp);
 vi->xdp_queue_pairs = xdp_qp;

 if (prog) {
  vi->xdp_enabled = true;
  for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
   rcu_assign_pointer(vi->rq[i].xdp_prog, prog);
   if (i == 0 && !old_prog)
    virtnet_clear_guest_offloads(vi);
  }
  if (!old_prog)
   xdp_features_set_redirect_target(dev, true);
 } else {
  xdp_features_clear_redirect_target(dev);
  vi->xdp_enabled = false;
 }

 virtnet_rx_resume_all(vi);
 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  if (old_prog)
   bpf_prog_put(old_prog);
  if (netif_running(dev))
   virtnet_napi_tx_enable(&vi->sq[i]);
 }

 return 0;

err:
 if (!prog) {
  virtnet_clear_guest_offloads(vi);
  for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++)
   rcu_assign_pointer(vi->rq[i].xdp_prog, old_prog);
 }

 virtnet_rx_resume_all(vi);
 if (netif_running(dev)) {
  for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++)
   virtnet_napi_tx_enable(&vi->sq[i]);
 }
 if (prog)
  bpf_prog_sub(prog, vi->max_queue_pairs - 1);
 return err;
}

static int virtnet_xdp(struct net_device *dev, struct netdev_bpf *xdp)
{
 switch (xdp->command) {
 case XDP_SETUP_PROG:
  return virtnet_xdp_set(dev, xdp->prog, xdp->extack);
 case XDP_SETUP_XSK_POOL:
  return virtnet_xsk_pool_setup(dev, xdp);
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static int virtnet_get_phys_port_name(struct net_device *dev, char *buf,
          size_t len)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 int ret;

 if (!virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_STANDBY))
  return -EOPNOTSUPP;

 ret = snprintf(buf, len, "sby");
 if (ret >= len)
  return -EOPNOTSUPP;

 return 0;
}

static int virtnet_set_features(struct net_device *dev,
    netdev_features_t features)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(dev);
 u64 offloads;
 int err;

 if ((dev->features ^ features) & NETIF_F_GRO_HW) {
  if (vi->xdp_enabled)
   return -EBUSY;

  if (features & NETIF_F_GRO_HW)
   offloads = vi->guest_offloads_capable;
  else
   offloads = vi->guest_offloads_capable &
       ~GUEST_OFFLOAD_GRO_HW_MASK;

  err = virtnet_set_guest_offloads(vi, offloads);
  if (err)
   return err;
  vi->guest_offloads = offloads;
 }

 if ((dev->features ^ features) & NETIF_F_RXHASH) {
  if (features & NETIF_F_RXHASH)
   vi->rss_hdr->hash_types = cpu_to_le32(vi->rss_hash_types_saved);
  else
   vi->rss_hdr->hash_types = cpu_to_le32(VIRTIO_NET_HASH_REPORT_NONE);

  if (!virtnet_commit_rss_command(vi))
   return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static void virtnet_tx_timeout(struct net_device *dev, unsigned int txqueue)
{
 struct virtnet_info *priv = netdev_priv(dev);
 struct send_queue *sq = &priv->sq[txqueue];
 struct netdev_queue *txq = netdev_get_tx_queue(dev, txqueue);

 u64_stats_update_begin(&sq->stats.syncp);
 u64_stats_inc(&sq->stats.tx_timeouts);
 u64_stats_update_end(&sq->stats.syncp);

 netdev_err(dev, "TX timeout on queue: %u, sq: %s, vq: 0x%x, name: %s, %u usecs ago\n",
     txqueue, sq->name, sq->vq->index, sq->vq->name,
     jiffies_to_usecs(jiffies - READ_ONCE(txq->trans_start)));
}

static int virtnet_init_irq_moder(struct virtnet_info *vi)
{
 u8 profile_flags = 0, coal_flags = 0;
 int ret, i;

 profile_flags |= DIM_PROFILE_RX;
 coal_flags |= DIM_COALESCE_USEC | DIM_COALESCE_PKTS;
 ret = net_dim_init_irq_moder(vi->dev, profile_flags, coal_flags,
         DIM_CQ_PERIOD_MODE_START_FROM_EQE,
         0, virtnet_rx_dim_work, NULL);

 if (ret)
  return ret;

 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++)
  net_dim_setting(vi->dev, &vi->rq[i].dim, false);

 return 0;
}

static void virtnet_free_irq_moder(struct virtnet_info *vi)
{
 if (!virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL))
  return;

 rtnl_lock();
 net_dim_free_irq_moder(vi->dev);
 rtnl_unlock();
}

static const struct net_device_ops virtnet_netdev = {
 .ndo_open            = virtnet_open,
 .ndo_stop         = virtnet_close,
 .ndo_start_xmit      = start_xmit,
 .ndo_validate_addr   = eth_validate_addr,
 .ndo_set_mac_address = virtnet_set_mac_address,
 .ndo_set_rx_mode     = virtnet_set_rx_mode,
 .ndo_get_stats64     = virtnet_stats,
 .ndo_vlan_rx_add_vid = virtnet_vlan_rx_add_vid,
 .ndo_vlan_rx_kill_vid = virtnet_vlan_rx_kill_vid,
 .ndo_bpf  = virtnet_xdp,
 .ndo_xdp_xmit  = virtnet_xdp_xmit,
 .ndo_xsk_wakeup         = virtnet_xsk_wakeup,
 .ndo_features_check = passthru_features_check,
 .ndo_get_phys_port_name = virtnet_get_phys_port_name,
 .ndo_set_features = virtnet_set_features,
 .ndo_tx_timeout  = virtnet_tx_timeout,
};

static void virtnet_config_changed_work(struct work_struct *work)
{
 struct virtnet_info *vi =
  container_of(work, struct virtnet_info, config_work);
 u16 v;

 if (virtio_cread_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_STATUS,
     struct virtio_net_config, status, &v) < 0)
  return;

 if (v & VIRTIO_NET_S_ANNOUNCE) {
  netdev_notify_peers(vi->dev);
  virtnet_ack_link_announce(vi);
 }

 /* Ignore unknown (future) status bits */
 v &= VIRTIO_NET_S_LINK_UP;

 if (vi->status == v)
  return;

 vi->status = v;

 if (vi->status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) {
  virtnet_update_settings(vi);
  netif_carrier_on(vi->dev);
  netif_tx_wake_all_queues(vi->dev);
 } else {
  netif_carrier_off(vi->dev);
  netif_tx_stop_all_queues(vi->dev);
 }
}

static void virtnet_config_changed(struct virtio_device *vdev)
{
 struct virtnet_info *vi = vdev->priv;

 schedule_work(&vi->config_work);
}

static void virtnet_free_queues(struct virtnet_info *vi)
{
 int i;

 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  __netif_napi_del(&vi->rq[i].napi);
  __netif_napi_del(&vi->sq[i].napi);
 }

 /* We called __netif_napi_del(),
 * we need to respect an RCU grace period before freeing vi->rq
 */
 synchronize_net();

 kfree(vi->rq);
 kfree(vi->sq);
 kfree(vi->ctrl);
}

static void _free_receive_bufs(struct virtnet_info *vi)
{
 struct bpf_prog *old_prog;
 int i;

 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  while (vi->rq[i].pages)
   __free_pages(get_a_page(&vi->rq[i], GFP_KERNEL), 0);

  old_prog = rtnl_dereference(vi->rq[i].xdp_prog);
  RCU_INIT_POINTER(vi->rq[i].xdp_prog, NULL);
  if (old_prog)
   bpf_prog_put(old_prog);
 }
}

static void free_receive_bufs(struct virtnet_info *vi)
{
 rtnl_lock();
 _free_receive_bufs(vi);
 rtnl_unlock();
}

static void free_receive_page_frags(struct virtnet_info *vi)
{
 int i;
 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++)
  if (vi->rq[i].alloc_frag.page) {
   if (vi->rq[i].last_dma)
    virtnet_rq_unmap(&vi->rq[i], vi->rq[i].last_dma, 0);
   put_page(vi->rq[i].alloc_frag.page);
  }
}

static void virtnet_sq_free_unused_buf(struct virtqueue *vq, void *buf)
{
 struct virtnet_info *vi = vq->vdev->priv;
 struct send_queue *sq;
 int i = vq2txq(vq);

 sq = &vi->sq[i];

 switch (virtnet_xmit_ptr_unpack(&buf)) {
 case VIRTNET_XMIT_TYPE_SKB:
 case VIRTNET_XMIT_TYPE_SKB_ORPHAN:
  dev_kfree_skb(buf);
  break;

 case VIRTNET_XMIT_TYPE_XDP:
  xdp_return_frame(buf);
  break;

 case VIRTNET_XMIT_TYPE_XSK:
  xsk_tx_completed(sq->xsk_pool, 1);
  break;
 }
}

static void virtnet_sq_free_unused_buf_done(struct virtqueue *vq)
{
 struct virtnet_info *vi = vq->vdev->priv;
 int i = vq2txq(vq);

 netdev_tx_reset_queue(netdev_get_tx_queue(vi->dev, i));
}

static void free_unused_bufs(struct virtnet_info *vi)
{
 void *buf;
 int i;

 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  struct virtqueue *vq = vi->sq[i].vq;
  while ((buf = virtqueue_detach_unused_buf(vq)) != NULL)
   virtnet_sq_free_unused_buf(vq, buf);
  cond_resched();
 }

 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  struct virtqueue *vq = vi->rq[i].vq;

  while ((buf = virtqueue_detach_unused_buf(vq)) != NULL)
   virtnet_rq_unmap_free_buf(vq, buf);
  cond_resched();
 }
}

static void virtnet_del_vqs(struct virtnet_info *vi)
{
 struct virtio_device *vdev = vi->vdev;

 virtnet_clean_affinity(vi);

 vdev->config->del_vqs(vdev);

 virtnet_free_queues(vi);
}

/* How large should a single buffer be so a queue full of these can fit at
 * least one full packet?
 * Logic below assumes the mergeable buffer header is used.
 */
static unsigned int mergeable_min_buf_len(struct virtnet_info *vi, struct virtqueue *vq)
{
 const unsigned int hdr_len = vi->hdr_len;
 unsigned int rq_size = virtqueue_get_vring_size(vq);
 unsigned int packet_len = vi->big_packets ? IP_MAX_MTU : vi->dev->max_mtu;
 unsigned int buf_len = hdr_len + ETH_HLEN + VLAN_HLEN + packet_len;
 unsigned int min_buf_len = DIV_ROUND_UP(buf_len, rq_size);

 return max(max(min_buf_len, hdr_len) - hdr_len,
     (unsigned int)GOOD_PACKET_LEN);
}

static int virtnet_find_vqs(struct virtnet_info *vi)
{
 struct virtqueue_info *vqs_info;
 struct virtqueue **vqs;
 int ret = -ENOMEM;
 int total_vqs;
 bool *ctx;
 u16 i;

 /* We expect 1 RX virtqueue followed by 1 TX virtqueue, followed by
 * possible N-1 RX/TX queue pairs used in multiqueue mode, followed by
 * possible control vq.
 */
 total_vqs = vi->max_queue_pairs * 2 +
      virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ);

 /* Allocate space for find_vqs parameters */
 vqs = kcalloc(total_vqs, sizeof(*vqs), GFP_KERNEL);
 if (!vqs)
  goto err_vq;
 vqs_info = kcalloc(total_vqs, sizeof(*vqs_info), GFP_KERNEL);
 if (!vqs_info)
  goto err_vqs_info;
 if (!vi->big_packets || vi->mergeable_rx_bufs) {
  ctx = kcalloc(total_vqs, sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
  if (!ctx)
   goto err_ctx;
 } else {
  ctx = NULL;
 }

 /* Parameters for control virtqueue, if any */
 if (vi->has_cvq) {
  vqs_info[total_vqs - 1].name = "control";
 }

 /* Allocate/initialize parameters for send/receive virtqueues */
 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  vqs_info[rxq2vq(i)].callback = skb_recv_done;
  vqs_info[txq2vq(i)].callback = skb_xmit_done;
  sprintf(vi->rq[i].name, "input.%u", i);
  sprintf(vi->sq[i].name, "output.%u", i);
  vqs_info[rxq2vq(i)].name = vi->rq[i].name;
  vqs_info[txq2vq(i)].name = vi->sq[i].name;
  if (ctx)
   vqs_info[rxq2vq(i)].ctx = true;
 }

 ret = virtio_find_vqs(vi->vdev, total_vqs, vqs, vqs_info, NULL);
 if (ret)
  goto err_find;

 if (vi->has_cvq) {
  vi->cvq = vqs[total_vqs - 1];
  if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN))
   vi->dev->features |= NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_FILTER;
 }

 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  vi->rq[i].vq = vqs[rxq2vq(i)];
  vi->rq[i].min_buf_len = mergeable_min_buf_len(vi, vi->rq[i].vq);
  vi->sq[i].vq = vqs[txq2vq(i)];
 }

 /* run here: ret == 0. */


err_find:
 kfree(ctx);
err_ctx:
 kfree(vqs_info);
err_vqs_info:
 kfree(vqs);
err_vq:
 return ret;
}

static int virtnet_alloc_queues(struct virtnet_info *vi)
{
 int i;

 if (vi->has_cvq) {
  vi->ctrl = kzalloc(sizeof(*vi->ctrl), GFP_KERNEL);
  if (!vi->ctrl)
   goto err_ctrl;
 } else {
  vi->ctrl = NULL;
 }
 vi->sq = kcalloc(vi->max_queue_pairs, sizeof(*vi->sq), GFP_KERNEL);
 if (!vi->sq)
  goto err_sq;
 vi->rq = kcalloc(vi->max_queue_pairs, sizeof(*vi->rq), GFP_KERNEL);
 if (!vi->rq)
  goto err_rq;

 INIT_DELAYED_WORK(&vi->refill, refill_work);
 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++) {
  vi->rq[i].pages = NULL;
  netif_napi_add_config(vi->dev, &vi->rq[i].napi, virtnet_poll,
          i);
  vi->rq[i].napi.weight = napi_weight;
  netif_napi_add_tx_weight(vi->dev, &vi->sq[i].napi,
      virtnet_poll_tx,
      napi_tx ? napi_weight : 0);

  sg_init_table(vi->rq[i].sg, ARRAY_SIZE(vi->rq[i].sg));
  ewma_pkt_len_init(&vi->rq[i].mrg_avg_pkt_len);
  sg_init_table(vi->sq[i].sg, ARRAY_SIZE(vi->sq[i].sg));

  u64_stats_init(&vi->rq[i].stats.syncp);
  u64_stats_init(&vi->sq[i].stats.syncp);
  mutex_init(&vi->rq[i].dim_lock);
 }

 return 0;

err_rq:
 kfree(vi->sq);
err_sq:
 kfree(vi->ctrl);
err_ctrl:
 return -ENOMEM;
}

static int init_vqs(struct virtnet_info *vi)
{
 int ret;

 /* Allocate send & receive queues */
 ret = virtnet_alloc_queues(vi);
 if (ret)
  goto err;

 ret = virtnet_find_vqs(vi);
 if (ret)
  goto err_free;

 cpus_read_lock();
 virtnet_set_affinity(vi);
 cpus_read_unlock();

 return 0;

err_free:
 virtnet_free_queues(vi);
err:
 return ret;
}

#ifdef CONFIG_SYSFS
static ssize_t mergeable_rx_buffer_size_show(struct netdev_rx_queue *queue,
  char *buf)
{
 struct virtnet_info *vi = netdev_priv(queue->dev);
 unsigned int queue_index = get_netdev_rx_queue_index(queue);
 unsigned int headroom = virtnet_get_headroom(vi);
 unsigned int tailroom = headroom ? sizeof(struct skb_shared_info) : 0;
 struct ewma_pkt_len *avg;

 BUG_ON(queue_index >= vi->max_queue_pairs);
 avg = &vi->rq[queue_index].mrg_avg_pkt_len;
 return sprintf(buf, "%u\n",
         get_mergeable_buf_len(&vi->rq[queue_index], avg,
           SKB_DATA_ALIGN(headroom + tailroom)));
}

static struct rx_queue_attribute mergeable_rx_buffer_size_attribute =
 __ATTR_RO(mergeable_rx_buffer_size);

static struct attribute *virtio_net_mrg_rx_attrs[] = {
 &mergeable_rx_buffer_size_attribute.attr,
 NULL
};

static const struct attribute_group virtio_net_mrg_rx_group = {
 .name = "virtio_net",
 .attrs = virtio_net_mrg_rx_attrs
};
#endif

static bool virtnet_fail_on_feature(struct virtio_device *vdev,
        unsigned int fbit,
        const char *fname, const char *dname)
{
 if (!virtio_has_feature(vdev, fbit))
  return false;

 dev_err(&vdev->dev, "device advertises feature %s but not %s",
  fname, dname);

 return true;
}

#define VIRTNET_FAIL_ON(vdev, fbit, dbit)   \
 virtnet_fail_on_feature(vdev, fbit, #fbit, dbit)

static bool virtnet_validate_features(struct virtio_device *vdev)
{
 if (!virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) &&
     (VIRTNET_FAIL_ON(vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_RX,
        "VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ") ||
      VIRTNET_FAIL_ON(vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN,
        "VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ") ||
      VIRTNET_FAIL_ON(vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_ANNOUNCE,
        "VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ") ||
      VIRTNET_FAIL_ON(vdev, VIRTIO_NET_F_MQ, "VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ") ||
      VIRTNET_FAIL_ON(vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_MAC_ADDR,
        "VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ") ||
      VIRTNET_FAIL_ON(vdev, VIRTIO_NET_F_RSS,
        "VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ") ||
      VIRTNET_FAIL_ON(vdev, VIRTIO_NET_F_HASH_REPORT,
        "VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ") ||
      VIRTNET_FAIL_ON(vdev, VIRTIO_NET_F_NOTF_COAL,
        "VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ") ||
      VIRTNET_FAIL_ON(vdev, VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL,
        "VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ"))) {
  return false;
 }

 return true;
}

#define MIN_MTU ETH_MIN_MTU
#define MAX_MTU ETH_MAX_MTU

static int virtnet_validate(struct virtio_device *vdev)
{
 if (!vdev->config->get) {
  dev_err(&vdev->dev, "%s failure: config access disabled\n",
   __func__);
  return -EINVAL;
 }

 if (!virtnet_validate_features(vdev))
  return -EINVAL;

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_MTU)) {
  int mtu = virtio_cread16(vdev,
      offsetof(struct virtio_net_config,
        mtu));
  if (mtu < MIN_MTU)
   __virtio_clear_bit(vdev, VIRTIO_NET_F_MTU);
 }

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_STANDBY) &&
     !virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_MAC)) {
  dev_warn(&vdev->dev, "device advertises feature VIRTIO_NET_F_STANDBY but not VIRTIO_NET_F_MAC, disabling standby");
  __virtio_clear_bit(vdev, VIRTIO_NET_F_STANDBY);
 }

 return 0;
}

static bool virtnet_check_guest_gso(const struct virtnet_info *vi)
{
 return virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4) ||
  virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6) ||
  virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN) ||
  virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO) ||
  (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_USO4) &&
  virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_USO6));
}

static void virtnet_set_big_packets(struct virtnet_info *vi, const int mtu)
{
 bool guest_gso = virtnet_check_guest_gso(vi);

 /* If device can receive ANY guest GSO packets, regardless of mtu,
 * allocate packets of maximum size, otherwise limit it to only
 * mtu size worth only.
 */
 if (mtu > ETH_DATA_LEN || guest_gso) {
  vi->big_packets = true;
  vi->big_packets_num_skbfrags = guest_gso ? MAX_SKB_FRAGS : DIV_ROUND_UP(mtu, PAGE_SIZE);
 }
}

#define VIRTIO_NET_HASH_REPORT_MAX_TABLE      10
static enum xdp_rss_hash_type
virtnet_xdp_rss_type[VIRTIO_NET_HASH_REPORT_MAX_TABLE] = {
 [VIRTIO_NET_HASH_REPORT_NONE] = XDP_RSS_TYPE_NONE,
 [VIRTIO_NET_HASH_REPORT_IPv4] = XDP_RSS_TYPE_L3_IPV4,
 [VIRTIO_NET_HASH_REPORT_TCPv4] = XDP_RSS_TYPE_L4_IPV4_TCP,
 [VIRTIO_NET_HASH_REPORT_UDPv4] = XDP_RSS_TYPE_L4_IPV4_UDP,
 [VIRTIO_NET_HASH_REPORT_IPv6] = XDP_RSS_TYPE_L3_IPV6,
 [VIRTIO_NET_HASH_REPORT_TCPv6] = XDP_RSS_TYPE_L4_IPV6_TCP,
 [VIRTIO_NET_HASH_REPORT_UDPv6] = XDP_RSS_TYPE_L4_IPV6_UDP,
 [VIRTIO_NET_HASH_REPORT_IPv6_EX] = XDP_RSS_TYPE_L3_IPV6_EX,
 [VIRTIO_NET_HASH_REPORT_TCPv6_EX] = XDP_RSS_TYPE_L4_IPV6_TCP_EX,
 [VIRTIO_NET_HASH_REPORT_UDPv6_EX] = XDP_RSS_TYPE_L4_IPV6_UDP_EX
};

static int virtnet_xdp_rx_hash(const struct xdp_md *_ctx, u32 *hash,
          enum xdp_rss_hash_type *rss_type)
{
 const struct xdp_buff *xdp = (void *)_ctx;
 struct virtio_net_hdr_v1_hash *hdr_hash;
 struct virtnet_info *vi;
 u16 hash_report;

 if (!(xdp->rxq->dev->features & NETIF_F_RXHASH))
  return -ENODATA;

 vi = netdev_priv(xdp->rxq->dev);
 hdr_hash = (struct virtio_net_hdr_v1_hash *)(xdp->data - vi->hdr_len);
 hash_report = __le16_to_cpu(hdr_hash->hash_report);

 if (hash_report >= VIRTIO_NET_HASH_REPORT_MAX_TABLE)
  hash_report = VIRTIO_NET_HASH_REPORT_NONE;

 *rss_type = virtnet_xdp_rss_type[hash_report];
 *hash = virtio_net_hash_value(hdr_hash);
 return 0;
}

static const struct xdp_metadata_ops virtnet_xdp_metadata_ops = {
 .xmo_rx_hash   = virtnet_xdp_rx_hash,
};

static int virtnet_probe(struct virtio_device *vdev)
{
 int i, err = -ENOMEM;
 struct net_device *dev;
 struct virtnet_info *vi;
 u16 max_queue_pairs;
 int mtu = 0;

 /* Find if host supports multiqueue/rss virtio_net device */
 max_queue_pairs = 1;
 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_MQ) || virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_RSS))
  max_queue_pairs =
       virtio_cread16(vdev, offsetof(struct virtio_net_config, max_virtqueue_pairs));

 /* We need at least 2 queue's */
 if (max_queue_pairs < VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MIN ||
     max_queue_pairs > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX ||
     !virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ))
  max_queue_pairs = 1;

 /* Allocate ourselves a network device with room for our info */
 dev = alloc_etherdev_mq(sizeof(struct virtnet_info), max_queue_pairs);
 if (!dev)
  return -ENOMEM;

 /* Set up network device as normal. */
 dev->priv_flags |= IFF_UNICAST_FLT | IFF_LIVE_ADDR_CHANGE |
      IFF_TX_SKB_NO_LINEAR;
 dev->netdev_ops = &virtnet_netdev;
 dev->stat_ops = &virtnet_stat_ops;
 dev->features = NETIF_F_HIGHDMA;

 dev->ethtool_ops = &virtnet_ethtool_ops;
 SET_NETDEV_DEV(dev, &vdev->dev);

 /* Do we support "hardware" checksums? */
 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_CSUM)) {
  /* This opens up the world of extra features. */
  dev->hw_features |= NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_SG;
  if (csum)
   dev->features |= NETIF_F_HW_CSUM | NETIF_F_SG;

  if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_GSO)) {
   dev->hw_features |= NETIF_F_TSO
    | NETIF_F_TSO_ECN | NETIF_F_TSO6;
  }
  /* Individual feature bits: what can host handle? */
  if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4))
   dev->hw_features |= NETIF_F_TSO;
  if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6))
   dev->hw_features |= NETIF_F_TSO6;
  if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_HOST_ECN))
   dev->hw_features |= NETIF_F_TSO_ECN;
  if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_HOST_USO))
   dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_UDP_L4;

  if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_HOST_UDP_TUNNEL_GSO)) {
   dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_UDP_TUNNEL;
   dev->hw_enc_features = dev->hw_features;
  }
  if (dev->hw_features & NETIF_F_GSO_UDP_TUNNEL &&
      virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_HOST_UDP_TUNNEL_GSO_CSUM)) {
   dev->hw_features |= NETIF_F_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM;
   dev->hw_enc_features |= NETIF_F_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM;
  }

  dev->features |= NETIF_F_GSO_ROBUST;

  if (gso)
   dev->features |= dev->hw_features;
  /* (!csum && gso) case will be fixed by register_netdev() */
 }

 /* 1. With VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM negotiation, the driver doesn't
 * need to calculate checksums for partially checksummed packets,
 * as they're considered valid by the upper layer.
 * 2. Without VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM negotiation, the driver only
 * receives fully checksummed packets. The device may assist in
 * validating these packets' checksums, so the driver won't have to.
 */
 dev->features |= NETIF_F_RXCSUM;

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4) ||
     virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6))
  dev->features |= NETIF_F_GRO_HW;
 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_GUEST_OFFLOADS))
  dev->hw_features |= NETIF_F_GRO_HW;

 dev->vlan_features = dev->features;
 dev->xdp_features = NETDEV_XDP_ACT_BASIC | NETDEV_XDP_ACT_REDIRECT |
  NETDEV_XDP_ACT_XSK_ZEROCOPY;

 /* MTU range: 68 - 65535 */
 dev->min_mtu = MIN_MTU;
 dev->max_mtu = MAX_MTU;

 /* Configuration may specify what MAC to use.  Otherwise random. */
 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_MAC)) {
  u8 addr[ETH_ALEN];

  virtio_cread_bytes(vdev,
       offsetof(struct virtio_net_config, mac),
       addr, ETH_ALEN);
  eth_hw_addr_set(dev, addr);
 } else {
  eth_hw_addr_random(dev);
  dev_info(&vdev->dev, "Assigned random MAC address %pM\n",
    dev->dev_addr);
 }

 /* Set up our device-specific information */
 vi = netdev_priv(dev);
 vi->dev = dev;
 vi->vdev = vdev;
 vdev->priv = vi;

 INIT_WORK(&vi->config_work, virtnet_config_changed_work);
 INIT_WORK(&vi->rx_mode_work, virtnet_rx_mode_work);
 spin_lock_init(&vi->refill_lock);

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF)) {
  vi->mergeable_rx_bufs = true;
  dev->xdp_features |= NETDEV_XDP_ACT_RX_SG;
 }

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_HASH_REPORT))
  vi->has_rss_hash_report = true;

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_RSS)) {
  vi->has_rss = true;

  vi->rss_indir_table_size =
   virtio_cread16(vdev, offsetof(struct virtio_net_config,
    rss_max_indirection_table_length));
 }
 vi->rss_hdr = devm_kzalloc(&vdev->dev, virtnet_rss_hdr_size(vi), GFP_KERNEL);
 if (!vi->rss_hdr) {
  err = -ENOMEM;
  goto free;
 }

 if (vi->has_rss || vi->has_rss_hash_report) {
  vi->rss_key_size =
   virtio_cread8(vdev, offsetof(struct virtio_net_config, rss_max_key_size));
  if (vi->rss_key_size > VIRTIO_NET_RSS_MAX_KEY_SIZE) {
   dev_err(&vdev->dev, "rss_max_key_size=%u exceeds the limit %u.\n",
    vi->rss_key_size, VIRTIO_NET_RSS_MAX_KEY_SIZE);
   err = -EINVAL;
   goto free;
  }

  vi->rss_hash_types_supported =
      virtio_cread32(vdev, offsetof(struct virtio_net_config, supported_hash_types));
  vi->rss_hash_types_supported &=
    ~(VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_IP_EX |
      VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_TCP_EX |
      VIRTIO_NET_RSS_HASH_TYPE_UDP_EX);

  dev->hw_features |= NETIF_F_RXHASH;
  dev->xdp_metadata_ops = &virtnet_xdp_metadata_ops;
 }

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_UDP_TUNNEL_GSO) ||
     virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_HOST_UDP_TUNNEL_GSO))
  vi->hdr_len = sizeof(struct virtio_net_hdr_v1_hash_tunnel);
 else if (vi->has_rss_hash_report)
  vi->hdr_len = sizeof(struct virtio_net_hdr_v1_hash);
 else if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF) ||
   virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_F_VERSION_1))
  vi->hdr_len = sizeof(struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf);
 else
  vi->hdr_len = sizeof(struct virtio_net_hdr);

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_UDP_TUNNEL_GSO_CSUM))
  vi->rx_tnl_csum = true;
 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_GUEST_UDP_TUNNEL_GSO))
  vi->rx_tnl = true;
 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_HOST_UDP_TUNNEL_GSO))
  vi->tx_tnl = true;

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_F_ANY_LAYOUT) ||
     virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_F_VERSION_1))
  vi->any_header_sg = true;

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ))
  vi->has_cvq = true;

 mutex_init(&vi->cvq_lock);

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_MTU)) {
  mtu = virtio_cread16(vdev,
         offsetof(struct virtio_net_config,
           mtu));
  if (mtu < dev->min_mtu) {
   /* Should never trigger: MTU was previously validated
 * in virtnet_validate.
 */
   dev_err(&vdev->dev,
    "device MTU appears to have changed it is now %d < %d",
    mtu, dev->min_mtu);
   err = -EINVAL;
   goto free;
  }

  dev->mtu = mtu;
  dev->max_mtu = mtu;
 }

 virtnet_set_big_packets(vi, mtu);

 if (vi->any_header_sg)
  dev->needed_headroom = vi->hdr_len;

 /* Enable multiqueue by default */
 if (num_online_cpus() >= max_queue_pairs)
  vi->curr_queue_pairs = max_queue_pairs;
 else
  vi->curr_queue_pairs = num_online_cpus();
 vi->max_queue_pairs = max_queue_pairs;

 /* Allocate/initialize the rx/tx queues, and invoke find_vqs */
 err = init_vqs(vi);
 if (err)
  goto free;

 if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_NOTF_COAL)) {
  vi->intr_coal_rx.max_usecs = 0;
  vi->intr_coal_tx.max_usecs = 0;
  vi->intr_coal_rx.max_packets = 0;

  /* Keep the default values of the coalescing parameters
 * aligned with the default napi_tx state.
 */
  if (vi->sq[0].napi.weight)
   vi->intr_coal_tx.max_packets = 1;
  else
   vi->intr_coal_tx.max_packets = 0;
 }

 if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL)) {
  /* The reason is the same as VIRTIO_NET_F_NOTF_COAL. */
  for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++)
   if (vi->sq[i].napi.weight)
    vi->sq[i].intr_coal.max_packets = 1;

  err = virtnet_init_irq_moder(vi);
  if (err)
   goto free;
 }

#ifdef CONFIG_SYSFS
 if (vi->mergeable_rx_bufs)
  dev->sysfs_rx_queue_group = &virtio_net_mrg_rx_group;
#endif
 netif_set_real_num_tx_queues(dev, vi->curr_queue_pairs);
 netif_set_real_num_rx_queues(dev, vi->curr_queue_pairs);

 virtnet_init_settings(dev);

 if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_STANDBY)) {
  vi->failover = net_failover_create(vi->dev);
  if (IS_ERR(vi->failover)) {
   err = PTR_ERR(vi->failover);
   goto free_vqs;
  }
 }

 if (vi->has_rss || vi->has_rss_hash_report)
  virtnet_init_default_rss(vi);

 enable_rx_mode_work(vi);

 /* serialize netdev register + virtio_device_ready() with ndo_open() */
 rtnl_lock();

 err = register_netdevice(dev);
 if (err) {
  pr_debug("virtio_net: registering device failed\n");
  rtnl_unlock();
  goto free_failover;
 }

 /* Disable config change notification until ndo_open. */
 virtio_config_driver_disable(vi->vdev);

 virtio_device_ready(vdev);

 if (vi->has_rss || vi->has_rss_hash_report) {
  if (!virtnet_commit_rss_command(vi)) {
   dev_warn(&vdev->dev, "RSS disabled because committing failed.\n");
   dev->hw_features &= ~NETIF_F_RXHASH;
   vi->has_rss_hash_report = false;
   vi->has_rss = false;
  }
 }

 virtnet_set_queues(vi, vi->curr_queue_pairs);

 /* a random MAC address has been assigned, notify the device.
 * We don't fail probe if VIRTIO_NET_F_CTRL_MAC_ADDR is not there
 * because many devices work fine without getting MAC explicitly
 */
 if (!virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_NET_F_MAC) &&
     virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_CTRL_MAC_ADDR)) {
  struct scatterlist sg;

  sg_init_one(&sg, dev->dev_addr, dev->addr_len);
  if (!virtnet_send_command(vi, VIRTIO_NET_CTRL_MAC,
       VIRTIO_NET_CTRL_MAC_ADDR_SET, &sg)) {
   pr_debug("virtio_net: setting MAC address failed\n");
   rtnl_unlock();
   err = -EINVAL;
   goto free_unregister_netdev;
  }
 }

 if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_DEVICE_STATS)) {
  struct virtio_net_stats_capabilities *stats_cap  __free(kfree) = NULL;
  struct scatterlist sg;
  __le64 v;

  stats_cap = kzalloc(sizeof(*stats_cap), GFP_KERNEL);
  if (!stats_cap) {
   rtnl_unlock();
   err = -ENOMEM;
   goto free_unregister_netdev;
  }

  sg_init_one(&sg, stats_cap, sizeof(*stats_cap));

  if (!virtnet_send_command_reply(vi, VIRTIO_NET_CTRL_STATS,
      VIRTIO_NET_CTRL_STATS_QUERY,
      NULL, &sg)) {
   pr_debug("virtio_net: fail to get stats capability\n");
   rtnl_unlock();
   err = -EINVAL;
   goto free_unregister_netdev;
  }

  v = stats_cap->supported_stats_types[0];
  vi->device_stats_cap = le64_to_cpu(v);
 }

 /* Assume link up if device can't report link status,
   otherwise get link status from config. */
 netif_carrier_off(dev);
 if (virtio_has_feature(vi->vdev, VIRTIO_NET_F_STATUS)) {
  virtio_config_changed(vi->vdev);
 } else {
  vi->status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
  virtnet_update_settings(vi);
  netif_carrier_on(dev);
 }

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(guest_offloads); i++) {
  unsigned int fbit;

  fbit = virtio_offload_to_feature(guest_offloads[i]);
  if (virtio_has_feature(vi->vdev, fbit))
   set_bit(guest_offloads[i], &vi->guest_offloads);
 }
 vi->guest_offloads_capable = vi->guest_offloads;

 rtnl_unlock();

 err = virtnet_cpu_notif_add(vi);
 if (err) {
  pr_debug("virtio_net: registering cpu notifier failed\n");
  goto free_unregister_netdev;
 }

 pr_debug("virtnet: registered device %s with %d RX and TX vq's\n",
   dev->name, max_queue_pairs);

 return 0;

free_unregister_netdev:
 unregister_netdev(dev);
free_failover:
 net_failover_destroy(vi->failover);
free_vqs:
 virtio_reset_device(vdev);
 cancel_delayed_work_sync(&vi->refill);
 free_receive_page_frags(vi);
 virtnet_del_vqs(vi);
free:
 free_netdev(dev);
 return err;
}

static void remove_vq_common(struct virtnet_info *vi)
{
 int i;

 virtio_reset_device(vi->vdev);

 /* Free unused buffers in both send and recv, if any. */
 free_unused_bufs(vi);

 /*
 * Rule of thumb is netdev_tx_reset_queue() should follow any
 * skb freeing not followed by netdev_tx_completed_queue()
 */
 for (i = 0; i < vi->max_queue_pairs; i++)
  netdev_tx_reset_queue(netdev_get_tx_queue(vi->dev, i));

 free_receive_bufs(vi);

 free_receive_page_frags(vi);

 virtnet_del_vqs(vi);
}

static void virtnet_remove(struct virtio_device *vdev)
{
 struct virtnet_info *vi = vdev->priv;

 virtnet_cpu_notif_remove(vi);

 /* Make sure no work handler is accessing the device. */
 flush_work(&vi->config_work);
 disable_rx_mode_work(vi);
 flush_work(&vi->rx_mode_work);

 virtnet_free_irq_moder(vi);

 unregister_netdev(vi->dev);

 net_failover_destroy(vi->failover);

 remove_vq_common(vi);

 free_netdev(vi->dev);
}

static __maybe_unused int virtnet_freeze(struct virtio_device *vdev)
{
 struct virtnet_info *vi = vdev->priv;

 virtnet_cpu_notif_remove(vi);
 virtnet_freeze_down(vdev);
 remove_vq_common(vi);

 return 0;
}

static __maybe_unused int virtnet_restore(struct virtio_device *vdev)
{
 struct virtnet_info *vi = vdev->priv;
 int err;

 err = virtnet_restore_up(vdev);
 if (err)
  return err;
 virtnet_set_queues(vi, vi->curr_queue_pairs);

 err = virtnet_cpu_notif_add(vi);
 if (err) {
  virtnet_freeze_down(vdev);
  remove_vq_common(vi);
  return err;
 }

 return 0;
}

static struct virtio_device_id id_table[] = {
 { VIRTIO_ID_NET, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
 { 0 },
};

#define VIRTNET_FEATURES \
 VIRTIO_NET_F_CSUM, VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM, \
 VIRTIO_NET_F_MAC, \
 VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4, VIRTIO_NET_F_HOST_UFO, VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6, \
 VIRTIO_NET_F_HOST_ECN, VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4, VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6, \
 VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN, VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO, \
 VIRTIO_NET_F_HOST_USO, VIRTIO_NET_F_GUEST_USO4, VIRTIO_NET_F_GUEST_USO6, \
 VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF, VIRTIO_NET_F_STATUS, VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ, \
 VIRTIO_NET_F_CTRL_RX, VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN, \
 VIRTIO_NET_F_GUEST_ANNOUNCE, VIRTIO_NET_F_MQ, \
 VIRTIO_NET_F_CTRL_MAC_ADDR, \
 VIRTIO_NET_F_MTU, VIRTIO_NET_F_CTRL_GUEST_OFFLOADS, \
 VIRTIO_NET_F_SPEED_DUPLEX, VIRTIO_NET_F_STANDBY, \
 VIRTIO_NET_F_RSS, VIRTIO_NET_F_HASH_REPORT, VIRTIO_NET_F_NOTF_COAL, \
 VIRTIO_NET_F_VQ_NOTF_COAL, \
 VIRTIO_NET_F_GUEST_HDRLEN, VIRTIO_NET_F_DEVICE_STATS

static unsigned int features[] = {
 VIRTNET_FEATURES,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_UDP_TUNNEL_GSO,
 VIRTIO_NET_F_GUEST_UDP_TUNNEL_GSO_CSUM,
 VIRTIO_NET_F_HOST_UDP_TUNNEL_GSO,
 VIRTIO_NET_F_HOST_UDP_TUNNEL_GSO_CSUM,
};

static unsigned int features_legacy[] = {
 VIRTNET_FEATURES,
 VIRTIO_NET_F_GSO,
 VIRTIO_F_ANY_LAYOUT,
};

static struct virtio_driver virtio_net_driver = {
 .feature_table = features,
 .feature_table_size = ARRAY_SIZE(features),
 .feature_table_legacy = features_legacy,
 .feature_table_size_legacy = ARRAY_SIZE(features_legacy),
 .driver.name = KBUILD_MODNAME,
 .id_table = id_table,
 .validate = virtnet_validate,
 .probe = virtnet_probe,
 .remove = virtnet_remove,
 .config_changed = virtnet_config_changed,
#ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 .freeze = virtnet_freeze,
 .restore = virtnet_restore,
#endif
};

static __init int virtio_net_driver_init(void)
{
 int ret;

 ret = cpuhp_setup_state_multi(CPUHP_AP_ONLINE_DYN, "virtio/net:online",
          virtnet_cpu_online,
          virtnet_cpu_down_prep);
 if (ret < 0)
  goto out;
 virtionet_online = ret;
 ret = cpuhp_setup_state_multi(CPUHP_VIRT_NET_DEAD, "virtio/net:dead",
          NULL, virtnet_cpu_dead);
 if (ret)
  goto err_dead;
 ret = register_virtio_driver(&virtio_net_driver);
 if (ret)
  goto err_virtio;
 return 0;
err_virtio:
 cpuhp_remove_multi_state(CPUHP_VIRT_NET_DEAD);
err_dead:
 cpuhp_remove_multi_state(virtionet_online);
out:
 return ret;
}
module_init(virtio_net_driver_init);

static __exit void virtio_net_driver_exit(void)
{
 unregister_virtio_driver(&virtio_net_driver);
 cpuhp_remove_multi_state(CPUHP_VIRT_NET_DEAD);
 cpuhp_remove_multi_state(virtionet_online);
}
module_exit(virtio_net_driver_exit);

MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
MODULE_DESCRIPTION("Virtio network driver");
MODULE_LICENSE("GPL");