drivers/net/ethernet/sfc/ef100_tx.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /****************************************************************************
   3  * Driver for Solarflare network controllers and boards
   4  * Copyright 2018 Solarflare Communications Inc.
   5  * Copyright 2019-2020 Xilinx Inc.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
   9  * by the Free Software Foundation, incorporated herein by reference.
  10  */
  11
  12 #include <net/ip6_checksum.h>
  13
  14 #include "net_driver.h"
  15 #include "tx_common.h"
  16 #include "nic_common.h"
  17 #include "mcdi_functions.h"
  18 #include "ef100_regs.h"
  19 #include "io.h"
  20 #include "ef100_tx.h"
  21 #include "ef100_nic.h"
  22
  23 int ef100_tx_probe(struct efx_tx_queue *tx_queue)
  24 {
  25         /* Allocate an extra descriptor for the QMDA status completion entry */
  26         return efx_nic_alloc_buffer(tx_queue->efx, &tx_queue->txd.buf,
  27                                     (tx_queue->ptr_mask + 2) *
  28                                     sizeof(efx_oword_t),
  29                                     GFP_KERNEL);
  30 }
  31
  32 void ef100_tx_init(struct efx_tx_queue *tx_queue)
  33 {
  34         /* must be the inverse of lookup in efx_get_tx_channel */
  35         tx_queue->core_txq =
  36                 netdev_get_tx_queue(tx_queue->efx->net_dev,
  37                                     tx_queue->channel->channel -
  38                                     tx_queue->efx->tx_channel_offset);
  39
  40         /* This value is purely documentational; as EF100 never passes through
  41          * the switch statement in tx.c:__efx_enqueue_skb(), that switch does
  42          * not handle case 3.  EF100's TSOv3 descriptors are generated by
  43          * ef100_make_tso_desc().
  44          * Meanwhile, all efx_mcdi_tx_init() cares about is that it's not 2.
  45          */
  46         tx_queue->tso_version = 3;
  47         if (efx_mcdi_tx_init(tx_queue))
  48                 netdev_WARN(tx_queue->efx->net_dev,
  49                             "failed to initialise TXQ %d\n", tx_queue->queue);
  50 }
  51
  52 static bool ef100_tx_can_tso(struct efx_tx_queue *tx_queue, struct sk_buff *skb)
  53 {
  54         struct efx_nic *efx = tx_queue->efx;
  55         struct ef100_nic_data *nic_data;
  56         struct efx_tx_buffer *buffer;
  57         size_t header_len;
  58         u32 mss;
  59
  60         nic_data = efx->nic_data;
  61
  62         if (!skb_is_gso_tcp(skb))
  63                 return false;
  64         if (!(efx->net_dev->features & NETIF_F_TSO))
  65                 return false;
  66
  67         mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
  68         if (unlikely(mss < 4)) {
  69                 WARN_ONCE(1, "MSS of %u is too small for TSO\n", mss);
  70                 return false;
  71         }
  72
  73         header_len = efx_tx_tso_header_length(skb);
  74         if (header_len > nic_data->tso_max_hdr_len)
  75                 return false;
  76
  77         if (skb_shinfo(skb)->gso_segs > nic_data->tso_max_payload_num_segs) {
  78                 /* net_dev->gso_max_segs should've caught this */
  79                 WARN_ON_ONCE(1);
  80                 return false;
  81         }
  82
  83         if (skb->data_len / mss > nic_data->tso_max_frames)
  84                 return false;
  85
  86         /* net_dev->gso_max_size should've caught this */
  87         if (WARN_ON_ONCE(skb->data_len > nic_data->tso_max_payload_len))
  88                 return false;
  89
  90         /* Reserve an empty buffer for the TSO V3 descriptor.
  91          * Convey the length of the header since we already know it.
  92          */
  93         buffer = efx_tx_queue_get_insert_buffer(tx_queue);
  94         buffer->flags = EFX_TX_BUF_TSO_V3 | EFX_TX_BUF_CONT;
  95         buffer->len = header_len;
  96         buffer->unmap_len = 0;
  97         buffer->skb = skb;
  98         ++tx_queue->insert_count;
  99         return true;
 100 }
 101
 102 static efx_oword_t *ef100_tx_desc(struct efx_tx_queue *tx_queue, unsigned int index)
 103 {
 104         if (likely(tx_queue->txd.buf.addr))
 105                 return ((efx_oword_t *)tx_queue->txd.buf.addr) + index;
 106         else
 107                 return NULL;
 108 }
 109
 110 static void ef100_notify_tx_desc(struct efx_tx_queue *tx_queue)
 111 {
 112         unsigned int write_ptr;
 113         efx_dword_t reg;
 114
 115         tx_queue->xmit_pending = false;
 116
 117         if (unlikely(tx_queue->notify_count == tx_queue->write_count))
 118                 return;
 119
 120         write_ptr = tx_queue->write_count & tx_queue->ptr_mask;
 121         /* The write pointer goes into the high word */
 122         EFX_POPULATE_DWORD_1(reg, ERF_GZ_TX_RING_PIDX, write_ptr);
 123         efx_writed_page(tx_queue->efx, &reg,
 124                         ER_GZ_TX_RING_DOORBELL, tx_queue->queue);
 125         tx_queue->notify_count = tx_queue->write_count;
 126 }
 127
 128 static void ef100_tx_push_buffers(struct efx_tx_queue *tx_queue)
 129 {
 130         ef100_notify_tx_desc(tx_queue);
 131         ++tx_queue->pushes;
 132 }
 133
 134 static void ef100_set_tx_csum_partial(const struct sk_buff *skb,
 135                                       struct efx_tx_buffer *buffer, efx_oword_t *txd)
 136 {
 137         efx_oword_t csum;
 138         int csum_start;
 139
 140         if (!skb || skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
 141                 return;
 142
 143         /* skb->csum_start has the offset from head, but we need the offset
 144          * from data.
 145          */
 146         csum_start = skb_checksum_start_offset(skb);
 147         EFX_POPULATE_OWORD_3(csum,
 148                              ESF_GZ_TX_SEND_CSO_PARTIAL_EN, 1,
 149                              ESF_GZ_TX_SEND_CSO_PARTIAL_START_W,
 150                              csum_start >> 1,
 151                              ESF_GZ_TX_SEND_CSO_PARTIAL_CSUM_W,
 152                              skb->csum_offset >> 1);
 153         EFX_OR_OWORD(*txd, *txd, csum);
 154 }
 155
 156 static void ef100_set_tx_hw_vlan(const struct sk_buff *skb, efx_oword_t *txd)
 157 {
 158         u16 vlan_tci = skb_vlan_tag_get(skb);
 159         efx_oword_t vlan;
 160
 161         EFX_POPULATE_OWORD_2(vlan,
 162                              ESF_GZ_TX_SEND_VLAN_INSERT_EN, 1,
 163                              ESF_GZ_TX_SEND_VLAN_INSERT_TCI, vlan_tci);
 164         EFX_OR_OWORD(*txd, *txd, vlan);
 165 }
 166
 167 static void ef100_make_send_desc(struct efx_nic *efx,
 168                                  const struct sk_buff *skb,
 169                                  struct efx_tx_buffer *buffer, efx_oword_t *txd,
 170                                  unsigned int segment_count)
 171 {
 172         /* TX send descriptor */
 173         EFX_POPULATE_OWORD_3(*txd,
 174                              ESF_GZ_TX_SEND_NUM_SEGS, segment_count,
 175                              ESF_GZ_TX_SEND_LEN, buffer->len,
 176                              ESF_GZ_TX_SEND_ADDR, buffer->dma_addr);
 177
 178         if (likely(efx->net_dev->features & NETIF_F_HW_CSUM))
 179                 ef100_set_tx_csum_partial(skb, buffer, txd);
 180         if (efx->net_dev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_TX &&
 181             skb && skb_vlan_tag_present(skb))
 182                 ef100_set_tx_hw_vlan(skb, txd);
 183 }
 184
 185 static void ef100_make_tso_desc(struct efx_nic *efx,
 186                                 const struct sk_buff *skb,
 187                                 struct efx_tx_buffer *buffer, efx_oword_t *txd,
 188                                 unsigned int segment_count)
 189 {
 190         bool gso_partial = skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_PARTIAL;
 191         unsigned int len, ip_offset, tcp_offset, payload_segs;
 192         u32 mangleid = ESE_GZ_TX_DESC_IP4_ID_INC_MOD16;
 193         unsigned int outer_ip_offset, outer_l4_offset;
 194         u16 vlan_tci = skb_vlan_tag_get(skb);
 195         u32 mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
 196         bool encap = skb->encapsulation;
 197         bool udp_encap = false;
 198         u16 vlan_enable = 0;
 199         struct tcphdr *tcp;
 200         bool outer_csum;
 201         u32 paylen;
 202
 203         if (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_TCP_FIXEDID)
 204                 mangleid = ESE_GZ_TX_DESC_IP4_ID_NO_OP;
 205         if (efx->net_dev->features & NETIF_F_HW_VLAN_CTAG_TX)
 206                 vlan_enable = skb_vlan_tag_present(skb);
 207
 208         len = skb->len - buffer->len;
 209         /* We use 1 for the TSO descriptor and 1 for the header */
 210         payload_segs = segment_count - 2;
 211         if (encap) {
 212                 outer_ip_offset = skb_network_offset(skb);
 213                 outer_l4_offset = skb_transport_offset(skb);
 214                 ip_offset = skb_inner_network_offset(skb);
 215                 tcp_offset = skb_inner_transport_offset(skb);
 216                 if (skb_shinfo(skb)->gso_type &
 217                     (SKB_GSO_UDP_TUNNEL | SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM))
 218                         udp_encap = true;
 219         } else {
 220                 ip_offset =  skb_network_offset(skb);
 221                 tcp_offset = skb_transport_offset(skb);
 222                 outer_ip_offset = outer_l4_offset = 0;
 223         }
 224         outer_csum = skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_UDP_TUNNEL_CSUM;
 225
 226         /* subtract TCP payload length from inner checksum */
 227         tcp = (void *)skb->data + tcp_offset;
 228         paylen = skb->len - tcp_offset;
 229         csum_replace_by_diff(&tcp->check, (__force __wsum)htonl(paylen));
 230
 231         EFX_POPULATE_OWORD_19(*txd,
 232                               ESF_GZ_TX_DESC_TYPE, ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_TSO,
 233                               ESF_GZ_TX_TSO_MSS, mss,
 234                               ESF_GZ_TX_TSO_HDR_NUM_SEGS, 1,
 235                               ESF_GZ_TX_TSO_PAYLOAD_NUM_SEGS, payload_segs,
 236                               ESF_GZ_TX_TSO_HDR_LEN_W, buffer->len >> 1,
 237                               ESF_GZ_TX_TSO_PAYLOAD_LEN, len,
 238                               ESF_GZ_TX_TSO_CSO_OUTER_L4, outer_csum,
 239                               ESF_GZ_TX_TSO_CSO_INNER_L4, 1,
 240                               ESF_GZ_TX_TSO_INNER_L3_OFF_W, ip_offset >> 1,
 241                               ESF_GZ_TX_TSO_INNER_L4_OFF_W, tcp_offset >> 1,
 242                               ESF_GZ_TX_TSO_ED_INNER_IP4_ID, mangleid,
 243                               ESF_GZ_TX_TSO_ED_INNER_IP_LEN, 1,
 244                               ESF_GZ_TX_TSO_OUTER_L3_OFF_W, outer_ip_offset >> 1,
 245                               ESF_GZ_TX_TSO_OUTER_L4_OFF_W, outer_l4_offset >> 1,
 246                               ESF_GZ_TX_TSO_ED_OUTER_UDP_LEN, udp_encap && !gso_partial,
 247                               ESF_GZ_TX_TSO_ED_OUTER_IP_LEN, encap && !gso_partial,
 248                               ESF_GZ_TX_TSO_ED_OUTER_IP4_ID, encap ? mangleid :
 249                                                                      ESE_GZ_TX_DESC_IP4_ID_NO_OP,
 250                               ESF_GZ_TX_TSO_VLAN_INSERT_EN, vlan_enable,
 251                               ESF_GZ_TX_TSO_VLAN_INSERT_TCI, vlan_tci
 252                 );
 253 }
 254
 255 static void ef100_tx_make_descriptors(struct efx_tx_queue *tx_queue,
 256                                       const struct sk_buff *skb,
 257                                       unsigned int segment_count)
 258 {
 259         unsigned int old_write_count = tx_queue->write_count;
 260         unsigned int new_write_count = old_write_count;
 261         struct efx_tx_buffer *buffer;
 262         unsigned int next_desc_type;
 263         unsigned int write_ptr;
 264         efx_oword_t *txd;
 265         unsigned int nr_descs = tx_queue->insert_count - old_write_count;
 266
 267         if (unlikely(nr_descs == 0))
 268                 return;
 269
 270         if (segment_count)
 271                 next_desc_type = ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_TSO;
 272         else
 273                 next_desc_type = ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_SEND;
 274
 275         /* if it's a raw write (such as XDP) then always SEND single frames */
 276         if (!skb)
 277                 nr_descs = 1;
 278
 279         do {
 280                 write_ptr = new_write_count & tx_queue->ptr_mask;
 281                 buffer = &tx_queue->buffer[write_ptr];
 282                 txd = ef100_tx_desc(tx_queue, write_ptr);
 283                 ++new_write_count;
 284
 285                 /* Create TX descriptor ring entry */
 286                 tx_queue->packet_write_count = new_write_count;
 287
 288                 switch (next_desc_type) {
 289                 case ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_SEND:
 290                         ef100_make_send_desc(tx_queue->efx, skb,
 291                                              buffer, txd, nr_descs);
 292                         break;
 293                 case ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_TSO:
 294                         /* TX TSO descriptor */
 295                         WARN_ON_ONCE(!(buffer->flags & EFX_TX_BUF_TSO_V3));
 296                         ef100_make_tso_desc(tx_queue->efx, skb,
 297                                             buffer, txd, nr_descs);
 298                         break;
 299                 default:
 300                         /* TX segment descriptor */
 301                         EFX_POPULATE_OWORD_3(*txd,
 302                                              ESF_GZ_TX_DESC_TYPE, ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_SEG,
 303                                              ESF_GZ_TX_SEG_LEN, buffer->len,
 304                                              ESF_GZ_TX_SEG_ADDR, buffer->dma_addr);
 305                 }
 306                 /* if it's a raw write (such as XDP) then always SEND */
 307                 next_desc_type = skb ? ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_SEG :
 308                                        ESE_GZ_TX_DESC_TYPE_SEND;
 309
 310         } while (new_write_count != tx_queue->insert_count);
 311
 312         wmb(); /* Ensure descriptors are written before they are fetched */
 313
 314         tx_queue->write_count = new_write_count;
 315
 316         /* The write_count above must be updated before reading
 317          * channel->holdoff_doorbell to avoid a race with the
 318          * completion path, so ensure these operations are not
 319          * re-ordered.  This also flushes the update of write_count
 320          * back into the cache.
 321          */
 322         smp_mb();
 323 }
 324
 325 void ef100_tx_write(struct efx_tx_queue *tx_queue)
 326 {
 327         ef100_tx_make_descriptors(tx_queue, NULL, 0);
 328         ef100_tx_push_buffers(tx_queue);
 329 }
 330
 331 void ef100_ev_tx(struct efx_channel *channel, const efx_qword_t *p_event)
 332 {
 333         unsigned int tx_done =
 334                 EFX_QWORD_FIELD(*p_event, ESF_GZ_EV_TXCMPL_NUM_DESC);
 335         unsigned int qlabel =
 336                 EFX_QWORD_FIELD(*p_event, ESF_GZ_EV_TXCMPL_Q_LABEL);
 337         struct efx_tx_queue *tx_queue =
 338                 efx_channel_get_tx_queue(channel, qlabel);
 339         unsigned int tx_index = (tx_queue->read_count + tx_done - 1) &
 340                                 tx_queue->ptr_mask;
 341
 342         efx_xmit_done(tx_queue, tx_index);
 343 }
 344
 345 /* Add a socket buffer to a TX queue
 346  *
 347  * You must hold netif_tx_lock() to call this function.
 348  *
 349  * Returns 0 on success, error code otherwise. In case of an error this
 350  * function will free the SKB.
 351  */
 352 int ef100_enqueue_skb(struct efx_tx_queue *tx_queue, struct sk_buff *skb)
 353 {
 354         unsigned int old_insert_count = tx_queue->insert_count;
 355         struct efx_nic *efx = tx_queue->efx;
 356         bool xmit_more = netdev_xmit_more();
 357         unsigned int fill_level;
 358         unsigned int segments;
 359         int rc;
 360
 361         if (!tx_queue->buffer || !tx_queue->ptr_mask) {
 362                 netif_stop_queue(efx->net_dev);
 363                 dev_kfree_skb_any(skb);
 364                 return -ENODEV;
 365         }
 366
 367         segments = skb_is_gso(skb) ? skb_shinfo(skb)->gso_segs : 0;
 368         if (segments == 1)
 369                 segments = 0;   /* Don't use TSO/GSO for a single segment. */
 370         if (segments && !ef100_tx_can_tso(tx_queue, skb)) {
 371                 rc = efx_tx_tso_fallback(tx_queue, skb);
 372                 tx_queue->tso_fallbacks++;
 373                 if (rc)
 374                         goto err;
 375                 else
 376                         return 0;
 377         }
 378
 379         /* Map for DMA and create descriptors */
 380         rc = efx_tx_map_data(tx_queue, skb, segments);
 381         if (rc)
 382                 goto err;
 383         ef100_tx_make_descriptors(tx_queue, skb, segments);
 384
 385         fill_level = efx_channel_tx_old_fill_level(tx_queue->channel);
 386         if (fill_level > efx->txq_stop_thresh) {
 387                 struct efx_tx_queue *txq2;
 388
 389                 netif_tx_stop_queue(tx_queue->core_txq);
 390                 /* Re-read after a memory barrier in case we've raced with
 391                  * the completion path. Otherwise there's a danger we'll never
 392                  * restart the queue if all completions have just happened.
 393                  */
 394                 smp_mb();
 395                 efx_for_each_channel_tx_queue(txq2, tx_queue->channel)
 396                         txq2->old_read_count = READ_ONCE(txq2->read_count);
 397                 fill_level = efx_channel_tx_old_fill_level(tx_queue->channel);
 398                 if (fill_level < efx->txq_stop_thresh)
 399                         netif_tx_start_queue(tx_queue->core_txq);
 400         }
 401
 402         tx_queue->xmit_pending = true;
 403
 404         /* If xmit_more then we don't need to push the doorbell, unless there
 405          * are 256 descriptors already queued in which case we have to push to
 406          * ensure we never push more than 256 at once.
 407          */
 408         if (__netdev_tx_sent_queue(tx_queue->core_txq, skb->len, xmit_more) ||
 409             tx_queue->write_count - tx_queue->notify_count > 255)
 410                 ef100_tx_push_buffers(tx_queue);
 411
 412         if (segments) {
 413                 tx_queue->tso_bursts++;
 414                 tx_queue->tso_packets += segments;
 415                 tx_queue->tx_packets  += segments;
 416         } else {
 417                 tx_queue->tx_packets++;
 418         }
 419         return 0;
 420
 421 err:
 422         efx_enqueue_unwind(tx_queue, old_insert_count);
 423         if (!IS_ERR_OR_NULL(skb))
 424                 dev_kfree_skb_any(skb);
 425
 426         /* If we're not expecting another transmit and we had something to push
 427          * on this queue then we need to push here to get the previous packets
 428          * out.  We only enter this branch from before the xmit_more handling
 429          * above, so xmit_pending still refers to the old state.
 430          */
 431         if (tx_queue->xmit_pending && !xmit_more)
 432                 ef100_tx_push_buffers(tx_queue);
 433         return rc;
 434 }