drivers/net/e1000/em_rxtx.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2010-2016 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <sys/queue.h>
   6
   7 #include <stdio.h>
   8 #include <stdlib.h>
   9 #include <string.h>
  10 #include <errno.h>
  11 #include <stdint.h>
  12 #include <stdarg.h>
  13 #include <inttypes.h>
  14
  15 #include <rte_interrupts.h>
  16 #include <rte_byteorder.h>
  17 #include <rte_common.h>
  18 #include <rte_log.h>
  19 #include <rte_debug.h>
  20 #include <rte_pci.h>
  21 #include <rte_bus_pci.h>
  22 #include <rte_memory.h>
  23 #include <rte_memcpy.h>
  24 #include <rte_memzone.h>
  25 #include <rte_launch.h>
  26 #include <rte_eal.h>
  27 #include <rte_per_lcore.h>
  28 #include <rte_lcore.h>
  29 #include <rte_atomic.h>
  30 #include <rte_branch_prediction.h>
  31 #include <rte_mempool.h>
  32 #include <rte_malloc.h>
  33 #include <rte_mbuf.h>
  34 #include <rte_ether.h>
  35 #include <rte_ethdev_driver.h>
  36 #include <rte_prefetch.h>
  37 #include <rte_ip.h>
  38 #include <rte_udp.h>
  39 #include <rte_tcp.h>
  40 #include <rte_sctp.h>
  41 #include <rte_net.h>
  42 #include <rte_string_fns.h>
  43
  44 #include "e1000_logs.h"
  45 #include "base/e1000_api.h"
  46 #include "e1000_ethdev.h"
  47 #include "base/e1000_osdep.h"
  48
  49 #define E1000_TXD_VLAN_SHIFT    16
  50
  51 #define E1000_RXDCTL_GRAN       0x01000000 /* RXDCTL Granularity */
  52
  53 #define E1000_TX_OFFLOAD_MASK ( \
  54                 PKT_TX_IPV6 |           \
  55                 PKT_TX_IPV4 |           \
  56                 PKT_TX_IP_CKSUM |       \
  57                 PKT_TX_L4_MASK |        \
  58                 PKT_TX_VLAN_PKT)
  59
  60 #define E1000_TX_OFFLOAD_NOTSUP_MASK \
  61                 (PKT_TX_OFFLOAD_MASK ^ E1000_TX_OFFLOAD_MASK)
  62
  63 /* PCI offset for querying configuration status register */
  64 #define PCI_CFG_STATUS_REG                 0x06
  65 #define FLUSH_DESC_REQUIRED               0x100
  66
  67
  68 /**
  69  * Structure associated with each descriptor of the RX ring of a RX queue.
  70  */
  71 struct em_rx_entry {
  72         struct rte_mbuf *mbuf; /**< mbuf associated with RX descriptor. */
  73 };
  74
  75 /**
  76  * Structure associated with each descriptor of the TX ring of a TX queue.
  77  */
  78 struct em_tx_entry {
  79         struct rte_mbuf *mbuf; /**< mbuf associated with TX desc, if any. */
  80         uint16_t next_id; /**< Index of next descriptor in ring. */
  81         uint16_t last_id; /**< Index of last scattered descriptor. */
  82 };
  83
  84 /**
  85  * Structure associated with each RX queue.
  86  */
  87 struct em_rx_queue {
  88         struct rte_mempool  *mb_pool;   /**< mbuf pool to populate RX ring. */
  89         volatile struct e1000_rx_desc *rx_ring; /**< RX ring virtual address. */
  90         uint64_t            rx_ring_phys_addr; /**< RX ring DMA address. */
  91         volatile uint32_t   *rdt_reg_addr; /**< RDT register address. */
  92         volatile uint32_t   *rdh_reg_addr; /**< RDH register address. */
  93         struct em_rx_entry *sw_ring;   /**< address of RX software ring. */
  94         struct rte_mbuf *pkt_first_seg; /**< First segment of current packet. */
  95         struct rte_mbuf *pkt_last_seg;  /**< Last segment of current packet. */
  96         uint64_t            offloads;   /**< Offloads of DEV_RX_OFFLOAD_* */
  97         uint16_t            nb_rx_desc; /**< number of RX descriptors. */
  98         uint16_t            rx_tail;    /**< current value of RDT register. */
  99         uint16_t            nb_rx_hold; /**< number of held free RX desc. */
 100         uint16_t            rx_free_thresh; /**< max free RX desc to hold. */
 101         uint16_t            queue_id;   /**< RX queue index. */
 102         uint16_t            port_id;    /**< Device port identifier. */
 103         uint8_t             pthresh;    /**< Prefetch threshold register. */
 104         uint8_t             hthresh;    /**< Host threshold register. */
 105         uint8_t             wthresh;    /**< Write-back threshold register. */
 106         uint8_t             crc_len;    /**< 0 if CRC stripped, 4 otherwise. */
 107 };
 108
 109 /**
 110  * Hardware context number
 111  */
 112 enum {
 113         EM_CTX_0    = 0, /**< CTX0 */
 114         EM_CTX_NUM  = 1, /**< CTX NUM */
 115 };
 116
 117 /** Offload features */
 118 union em_vlan_macip {
 119         uint32_t data;
 120         struct {
 121                 uint16_t l3_len:9; /**< L3 (IP) Header Length. */
 122                 uint16_t l2_len:7; /**< L2 (MAC) Header Length. */
 123                 uint16_t vlan_tci;
 124                 /**< VLAN Tag Control Identifier (CPU order). */
 125         } f;
 126 };
 127
 128 /*
 129  * Compare mask for vlan_macip_len.data,
 130  * should be in sync with em_vlan_macip.f layout.
 131  * */
 132 #define TX_VLAN_CMP_MASK        0xFFFF0000  /**< VLAN length - 16-bits. */
 133 #define TX_MAC_LEN_CMP_MASK     0x0000FE00  /**< MAC length - 7-bits. */
 134 #define TX_IP_LEN_CMP_MASK      0x000001FF  /**< IP  length - 9-bits. */
 135 /** MAC+IP  length. */
 136 #define TX_MACIP_LEN_CMP_MASK   (TX_MAC_LEN_CMP_MASK | TX_IP_LEN_CMP_MASK)
 137
 138 /**
 139  * Structure to check if new context need be built
 140  */
 141 struct em_ctx_info {
 142         uint64_t flags;              /**< ol_flags related to context build. */
 143         uint32_t cmp_mask;           /**< compare mask */
 144         union em_vlan_macip hdrlen;  /**< L2 and L3 header lenghts */
 145 };
 146
 147 /**
 148  * Structure associated with each TX queue.
 149  */
 150 struct em_tx_queue {
 151         volatile struct e1000_data_desc *tx_ring; /**< TX ring address */
 152         uint64_t               tx_ring_phys_addr; /**< TX ring DMA address. */
 153         struct em_tx_entry    *sw_ring; /**< virtual address of SW ring. */
 154         volatile uint32_t      *tdt_reg_addr; /**< Address of TDT register. */
 155         uint16_t               nb_tx_desc;    /**< number of TX descriptors. */
 156         uint16_t               tx_tail;  /**< Current value of TDT register. */
 157         /**< Start freeing TX buffers if there are less free descriptors than
 158              this value. */
 159         uint16_t               tx_free_thresh;
 160         /**< Number of TX descriptors to use before RS bit is set. */
 161         uint16_t               tx_rs_thresh;
 162         /** Number of TX descriptors used since RS bit was set. */
 163         uint16_t               nb_tx_used;
 164         /** Index to last TX descriptor to have been cleaned. */
 165         uint16_t               last_desc_cleaned;
 166         /** Total number of TX descriptors ready to be allocated. */
 167         uint16_t               nb_tx_free;
 168         uint16_t               queue_id; /**< TX queue index. */
 169         uint16_t               port_id;  /**< Device port identifier. */
 170         uint8_t                pthresh;  /**< Prefetch threshold register. */
 171         uint8_t                hthresh;  /**< Host threshold register. */
 172         uint8_t                wthresh;  /**< Write-back threshold register. */
 173         struct em_ctx_info ctx_cache;
 174         /**< Hardware context history.*/
 175         uint64_t               offloads; /**< offloads of DEV_TX_OFFLOAD_* */
 176 };
 177
 178 #if 1
 179 #define RTE_PMD_USE_PREFETCH
 180 #endif
 181
 182 #ifdef RTE_PMD_USE_PREFETCH
 183 #define rte_em_prefetch(p)      rte_prefetch0(p)
 184 #else
 185 #define rte_em_prefetch(p)      do {} while(0)
 186 #endif
 187
 188 #ifdef RTE_PMD_PACKET_PREFETCH
 189 #define rte_packet_prefetch(p) rte_prefetch1(p)
 190 #else
 191 #define rte_packet_prefetch(p)  do {} while(0)
 192 #endif
 193
 194 #ifndef DEFAULT_TX_FREE_THRESH
 195 #define DEFAULT_TX_FREE_THRESH  32
 196 #endif /* DEFAULT_TX_FREE_THRESH */
 197
 198 #ifndef DEFAULT_TX_RS_THRESH
 199 #define DEFAULT_TX_RS_THRESH  32
 200 #endif /* DEFAULT_TX_RS_THRESH */
 201
 202
 203 /*********************************************************************
 204  *
 205  *  TX function
 206  *
 207  **********************************************************************/
 208
 209 /*
 210  * Populates TX context descriptor.
 211  */
 212 static inline void
 213 em_set_xmit_ctx(struct em_tx_queue* txq,
 214                 volatile struct e1000_context_desc *ctx_txd,
 215                 uint64_t flags,
 216                 union em_vlan_macip hdrlen)
 217 {
 218         uint32_t cmp_mask, cmd_len;
 219         uint16_t ipcse, l2len;
 220         struct e1000_context_desc ctx;
 221
 222         cmp_mask = 0;
 223         cmd_len = E1000_TXD_CMD_DEXT | E1000_TXD_DTYP_C;
 224
 225         l2len = hdrlen.f.l2_len;
 226         ipcse = (uint16_t)(l2len + hdrlen.f.l3_len);
 227
 228         /* setup IPCS* fields */
 229         ctx.lower_setup.ip_fields.ipcss = (uint8_t)l2len;
 230         ctx.lower_setup.ip_fields.ipcso = (uint8_t)(l2len +
 231                         offsetof(struct rte_ipv4_hdr, hdr_checksum));
 232
 233         /*
 234          * When doing checksum or TCP segmentation with IPv6 headers,
 235          * IPCSE field should be set t0 0.
 236          */
 237         if (flags & PKT_TX_IP_CKSUM) {
 238                 ctx.lower_setup.ip_fields.ipcse =
 239                         (uint16_t)rte_cpu_to_le_16(ipcse - 1);
 240                 cmd_len |= E1000_TXD_CMD_IP;
 241                 cmp_mask |= TX_MACIP_LEN_CMP_MASK;
 242         } else {
 243                 ctx.lower_setup.ip_fields.ipcse = 0;
 244         }
 245
 246         /* setup TUCS* fields */
 247         ctx.upper_setup.tcp_fields.tucss = (uint8_t)ipcse;
 248         ctx.upper_setup.tcp_fields.tucse = 0;
 249
 250         switch (flags & PKT_TX_L4_MASK) {
 251         case PKT_TX_UDP_CKSUM:
 252                 ctx.upper_setup.tcp_fields.tucso = (uint8_t)(ipcse +
 253                                 offsetof(struct rte_udp_hdr, dgram_cksum));
 254                 cmp_mask |= TX_MACIP_LEN_CMP_MASK;
 255                 break;
 256         case PKT_TX_TCP_CKSUM:
 257                 ctx.upper_setup.tcp_fields.tucso = (uint8_t)(ipcse +
 258                                 offsetof(struct rte_tcp_hdr, cksum));
 259                 cmd_len |= E1000_TXD_CMD_TCP;
 260                 cmp_mask |= TX_MACIP_LEN_CMP_MASK;
 261                 break;
 262         default:
 263                 ctx.upper_setup.tcp_fields.tucso = 0;
 264         }
 265
 266         ctx.cmd_and_length = rte_cpu_to_le_32(cmd_len);
 267         ctx.tcp_seg_setup.data = 0;
 268
 269         *ctx_txd = ctx;
 270
 271         txq->ctx_cache.flags = flags;
 272         txq->ctx_cache.cmp_mask = cmp_mask;
 273         txq->ctx_cache.hdrlen = hdrlen;
 274 }
 275
 276 /*
 277  * Check which hardware context can be used. Use the existing match
 278  * or create a new context descriptor.
 279  */
 280 static inline uint32_t
 281 what_ctx_update(struct em_tx_queue *txq, uint64_t flags,
 282                 union em_vlan_macip hdrlen)
 283 {
 284         /* If match with the current context */
 285         if (likely (txq->ctx_cache.flags == flags &&
 286                         ((txq->ctx_cache.hdrlen.data ^ hdrlen.data) &
 287                         txq->ctx_cache.cmp_mask) == 0))
 288                 return EM_CTX_0;
 289
 290         /* Mismatch */
 291         return EM_CTX_NUM;
 292 }
 293
 294 /* Reset transmit descriptors after they have been used */
 295 static inline int
 296 em_xmit_cleanup(struct em_tx_queue *txq)
 297 {
 298         struct em_tx_entry *sw_ring = txq->sw_ring;
 299         volatile struct e1000_data_desc *txr = txq->tx_ring;
 300         uint16_t last_desc_cleaned = txq->last_desc_cleaned;
 301         uint16_t nb_tx_desc = txq->nb_tx_desc;
 302         uint16_t desc_to_clean_to;
 303         uint16_t nb_tx_to_clean;
 304
 305         /* Determine the last descriptor needing to be cleaned */
 306         desc_to_clean_to = (uint16_t)(last_desc_cleaned + txq->tx_rs_thresh);
 307         if (desc_to_clean_to >= nb_tx_desc)
 308                 desc_to_clean_to = (uint16_t)(desc_to_clean_to - nb_tx_desc);
 309
 310         /* Check to make sure the last descriptor to clean is done */
 311         desc_to_clean_to = sw_ring[desc_to_clean_to].last_id;
 312         if (! (txr[desc_to_clean_to].upper.fields.status & E1000_TXD_STAT_DD))
 313         {
 314                 PMD_TX_FREE_LOG(DEBUG,
 315                                 "TX descriptor %4u is not done"
 316                                 "(port=%d queue=%d)", desc_to_clean_to,
 317                                 txq->port_id, txq->queue_id);
 318                 /* Failed to clean any descriptors, better luck next time */
 319                 return -(1);
 320         }
 321
 322         /* Figure out how many descriptors will be cleaned */
 323         if (last_desc_cleaned > desc_to_clean_to)
 324                 nb_tx_to_clean = (uint16_t)((nb_tx_desc - last_desc_cleaned) +
 325                                                         desc_to_clean_to);
 326         else
 327                 nb_tx_to_clean = (uint16_t)(desc_to_clean_to -
 328                                                 last_desc_cleaned);
 329
 330         PMD_TX_FREE_LOG(DEBUG,
 331                         "Cleaning %4u TX descriptors: %4u to %4u "
 332                         "(port=%d queue=%d)", nb_tx_to_clean,
 333                         last_desc_cleaned, desc_to_clean_to, txq->port_id,
 334                         txq->queue_id);
 335
 336         /*
 337          * The last descriptor to clean is done, so that means all the
 338          * descriptors from the last descriptor that was cleaned
 339          * up to the last descriptor with the RS bit set
 340          * are done. Only reset the threshold descriptor.
 341          */
 342         txr[desc_to_clean_to].upper.fields.status = 0;
 343
 344         /* Update the txq to reflect the last descriptor that was cleaned */
 345         txq->last_desc_cleaned = desc_to_clean_to;
 346         txq->nb_tx_free = (uint16_t)(txq->nb_tx_free + nb_tx_to_clean);
 347
 348         /* No Error */
 349         return 0;
 350 }
 351
 352 static inline uint32_t
 353 tx_desc_cksum_flags_to_upper(uint64_t ol_flags)
 354 {
 355         static const uint32_t l4_olinfo[2] = {0, E1000_TXD_POPTS_TXSM << 8};
 356         static const uint32_t l3_olinfo[2] = {0, E1000_TXD_POPTS_IXSM << 8};
 357         uint32_t tmp;
 358
 359         tmp = l4_olinfo[(ol_flags & PKT_TX_L4_MASK) != PKT_TX_L4_NO_CKSUM];
 360         tmp |= l3_olinfo[(ol_flags & PKT_TX_IP_CKSUM) != 0];
 361         return tmp;
 362 }
 363
 364 uint16_t
 365 eth_em_xmit_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
 366                 uint16_t nb_pkts)
 367 {
 368         struct em_tx_queue *txq;
 369         struct em_tx_entry *sw_ring;
 370         struct em_tx_entry *txe, *txn;
 371         volatile struct e1000_data_desc *txr;
 372         volatile struct e1000_data_desc *txd;
 373         struct rte_mbuf     *tx_pkt;
 374         struct rte_mbuf     *m_seg;
 375         uint64_t buf_dma_addr;
 376         uint32_t popts_spec;
 377         uint32_t cmd_type_len;
 378         uint16_t slen;
 379         uint64_t ol_flags;
 380         uint16_t tx_id;
 381         uint16_t tx_last;
 382         uint16_t nb_tx;
 383         uint16_t nb_used;
 384         uint64_t tx_ol_req;
 385         uint32_t ctx;
 386         uint32_t new_ctx;
 387         union em_vlan_macip hdrlen;
 388
 389         txq = tx_queue;
 390         sw_ring = txq->sw_ring;
 391         txr     = txq->tx_ring;
 392         tx_id   = txq->tx_tail;
 393         txe = &sw_ring[tx_id];
 394
 395         /* Determine if the descriptor ring needs to be cleaned. */
 396          if (txq->nb_tx_free < txq->tx_free_thresh)
 397                 em_xmit_cleanup(txq);
 398
 399         /* TX loop */
 400         for (nb_tx = 0; nb_tx < nb_pkts; nb_tx++) {
 401                 new_ctx = 0;
 402                 tx_pkt = *tx_pkts++;
 403
 404                 RTE_MBUF_PREFETCH_TO_FREE(txe->mbuf);
 405
 406                 /*
 407                  * Determine how many (if any) context descriptors
 408                  * are needed for offload functionality.
 409                  */
 410                 ol_flags = tx_pkt->ol_flags;
 411
 412                 /* If hardware offload required */
 413                 tx_ol_req = (ol_flags & (PKT_TX_IP_CKSUM | PKT_TX_L4_MASK));
 414                 if (tx_ol_req) {
 415                         hdrlen.f.vlan_tci = tx_pkt->vlan_tci;
 416                         hdrlen.f.l2_len = tx_pkt->l2_len;
 417                         hdrlen.f.l3_len = tx_pkt->l3_len;
 418                         /* If new context to be built or reuse the exist ctx. */
 419                         ctx = what_ctx_update(txq, tx_ol_req, hdrlen);
 420
 421                         /* Only allocate context descriptor if required*/
 422                         new_ctx = (ctx == EM_CTX_NUM);
 423                 }
 424
 425                 /*
 426                  * Keep track of how many descriptors are used this loop
 427                  * This will always be the number of segments + the number of
 428                  * Context descriptors required to transmit the packet
 429                  */
 430                 nb_used = (uint16_t)(tx_pkt->nb_segs + new_ctx);
 431
 432                 /*
 433                  * The number of descriptors that must be allocated for a
 434                  * packet is the number of segments of that packet, plus 1
 435                  * Context Descriptor for the hardware offload, if any.
 436                  * Determine the last TX descriptor to allocate in the TX ring
 437                  * for the packet, starting from the current position (tx_id)
 438                  * in the ring.
 439                  */
 440                 tx_last = (uint16_t) (tx_id + nb_used - 1);
 441
 442                 /* Circular ring */
 443                 if (tx_last >= txq->nb_tx_desc)
 444                         tx_last = (uint16_t) (tx_last - txq->nb_tx_desc);
 445
 446                 PMD_TX_LOG(DEBUG, "port_id=%u queue_id=%u pktlen=%u"
 447                            " tx_first=%u tx_last=%u",
 448                            (unsigned) txq->port_id,
 449                            (unsigned) txq->queue_id,
 450                            (unsigned) tx_pkt->pkt_len,
 451                            (unsigned) tx_id,
 452                            (unsigned) tx_last);
 453
 454                 /*
 455                  * Make sure there are enough TX descriptors available to
 456                  * transmit the entire packet.
 457                  * nb_used better be less than or equal to txq->tx_rs_thresh
 458                  */
 459                 while (unlikely (nb_used > txq->nb_tx_free)) {
 460                         PMD_TX_FREE_LOG(DEBUG, "Not enough free TX descriptors "
 461                                         "nb_used=%4u nb_free=%4u "
 462                                         "(port=%d queue=%d)",
 463                                         nb_used, txq->nb_tx_free,
 464                                         txq->port_id, txq->queue_id);
 465
 466                         if (em_xmit_cleanup(txq) != 0) {
 467                                 /* Could not clean any descriptors */
 468                                 if (nb_tx == 0)
 469                                         return 0;
 470                                 goto end_of_tx;
 471                         }
 472                 }
 473
 474                 /*
 475                  * By now there are enough free TX descriptors to transmit
 476                  * the packet.
 477                  */
 478
 479                 /*
 480                  * Set common flags of all TX Data Descriptors.
 481                  *
 482                  * The following bits must be set in all Data Descriptors:
 483                  *    - E1000_TXD_DTYP_DATA
 484                  *    - E1000_TXD_DTYP_DEXT
 485                  *
 486                  * The following bits must be set in the first Data Descriptor
 487                  * and are ignored in the other ones:
 488                  *    - E1000_TXD_POPTS_IXSM
 489                  *    - E1000_TXD_POPTS_TXSM
 490                  *
 491                  * The following bits must be set in the last Data Descriptor
 492                  * and are ignored in the other ones:
 493                  *    - E1000_TXD_CMD_VLE
 494                  *    - E1000_TXD_CMD_IFCS
 495                  *
 496                  * The following bits must only be set in the last Data
 497                  * Descriptor:
 498                  *   - E1000_TXD_CMD_EOP
 499                  *
 500                  * The following bits can be set in any Data Descriptor, but
 501                  * are only set in the last Data Descriptor:
 502                  *   - E1000_TXD_CMD_RS
 503                  */
 504                 cmd_type_len = E1000_TXD_CMD_DEXT | E1000_TXD_DTYP_D |
 505                         E1000_TXD_CMD_IFCS;
 506                 popts_spec = 0;
 507
 508                 /* Set VLAN Tag offload fields. */
 509                 if (ol_flags & PKT_TX_VLAN_PKT) {
 510                         cmd_type_len |= E1000_TXD_CMD_VLE;
 511                         popts_spec = tx_pkt->vlan_tci << E1000_TXD_VLAN_SHIFT;
 512                 }
 513
 514                 if (tx_ol_req) {
 515                         /*
 516                          * Setup the TX Context Descriptor if required
 517                          */
 518                         if (new_ctx) {
 519                                 volatile struct e1000_context_desc *ctx_txd;
 520
 521                                 ctx_txd = (volatile struct e1000_context_desc *)
 522                                         &txr[tx_id];
 523
 524                                 txn = &sw_ring[txe->next_id];
 525                                 RTE_MBUF_PREFETCH_TO_FREE(txn->mbuf);
 526
 527                                 if (txe->mbuf != NULL) {
 528                                         rte_pktmbuf_free_seg(txe->mbuf);
 529                                         txe->mbuf = NULL;
 530                                 }
 531
 532                                 em_set_xmit_ctx(txq, ctx_txd, tx_ol_req,
 533                                         hdrlen);
 534
 535                                 txe->last_id = tx_last;
 536                                 tx_id = txe->next_id;
 537                                 txe = txn;
 538                         }
 539
 540                         /*
 541                          * Setup the TX Data Descriptor,
 542                          * This path will go through
 543                          * whatever new/reuse the context descriptor
 544                          */
 545                         popts_spec |= tx_desc_cksum_flags_to_upper(ol_flags);
 546                 }
 547
 548                 m_seg = tx_pkt;
 549                 do {
 550                         txd = &txr[tx_id];
 551                         txn = &sw_ring[txe->next_id];
 552
 553                         if (txe->mbuf != NULL)
 554                                 rte_pktmbuf_free_seg(txe->mbuf);
 555                         txe->mbuf = m_seg;
 556
 557                         /*
 558                          * Set up Transmit Data Descriptor.
 559                          */
 560                         slen = m_seg->data_len;
 561                         buf_dma_addr = rte_mbuf_data_iova(m_seg);
 562
 563                         txd->buffer_addr = rte_cpu_to_le_64(buf_dma_addr);
 564                         txd->lower.data = rte_cpu_to_le_32(cmd_type_len | slen);
 565                         txd->upper.data = rte_cpu_to_le_32(popts_spec);
 566
 567                         txe->last_id = tx_last;
 568                         tx_id = txe->next_id;
 569                         txe = txn;
 570                         m_seg = m_seg->next;
 571                 } while (m_seg != NULL);
 572
 573                 /*
 574                  * The last packet data descriptor needs End Of Packet (EOP)
 575                  */
 576                 cmd_type_len |= E1000_TXD_CMD_EOP;
 577                 txq->nb_tx_used = (uint16_t)(txq->nb_tx_used + nb_used);
 578                 txq->nb_tx_free = (uint16_t)(txq->nb_tx_free - nb_used);
 579
 580                 /* Set RS bit only on threshold packets' last descriptor */
 581                 if (txq->nb_tx_used >= txq->tx_rs_thresh) {
 582                         PMD_TX_FREE_LOG(DEBUG,
 583                                         "Setting RS bit on TXD id=%4u "
 584                                         "(port=%d queue=%d)",
 585                                         tx_last, txq->port_id, txq->queue_id);
 586
 587                         cmd_type_len |= E1000_TXD_CMD_RS;
 588
 589                         /* Update txq RS bit counters */
 590                         txq->nb_tx_used = 0;
 591                 }
 592                 txd->lower.data |= rte_cpu_to_le_32(cmd_type_len);
 593         }
 594 end_of_tx:
 595         rte_wmb();
 596
 597         /*
 598          * Set the Transmit Descriptor Tail (TDT)
 599          */
 600         PMD_TX_LOG(DEBUG, "port_id=%u queue_id=%u tx_tail=%u nb_tx=%u",
 601                 (unsigned) txq->port_id, (unsigned) txq->queue_id,
 602                 (unsigned) tx_id, (unsigned) nb_tx);
 603         E1000_PCI_REG_WRITE_RELAXED(txq->tdt_reg_addr, tx_id);
 604         txq->tx_tail = tx_id;
 605
 606         return nb_tx;
 607 }
 608
 609 /*********************************************************************
 610  *
 611  *  TX prep functions
 612  *
 613  **********************************************************************/
 614 uint16_t
 615 eth_em_prep_pkts(__rte_unused void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
 616                 uint16_t nb_pkts)
 617 {
 618         int i, ret;
 619         struct rte_mbuf *m;
 620
 621         for (i = 0; i < nb_pkts; i++) {
 622                 m = tx_pkts[i];
 623
 624                 if (m->ol_flags & E1000_TX_OFFLOAD_NOTSUP_MASK) {
 625                         rte_errno = ENOTSUP;
 626                         return i;
 627                 }
 628
 629 #ifdef RTE_LIBRTE_ETHDEV_DEBUG
 630                 ret = rte_validate_tx_offload(m);
 631                 if (ret != 0) {
 632                         rte_errno = -ret;
 633                         return i;
 634                 }
 635 #endif
 636                 ret = rte_net_intel_cksum_prepare(m);
 637                 if (ret != 0) {
 638                         rte_errno = -ret;
 639                         return i;
 640                 }
 641         }
 642
 643         return i;
 644 }
 645
 646 /*********************************************************************
 647  *
 648  *  RX functions
 649  *
 650  **********************************************************************/
 651
 652 static inline uint64_t
 653 rx_desc_status_to_pkt_flags(uint32_t rx_status)
 654 {
 655         uint64_t pkt_flags;
 656
 657         /* Check if VLAN present */
 658         pkt_flags = ((rx_status & E1000_RXD_STAT_VP) ?
 659                 PKT_RX_VLAN | PKT_RX_VLAN_STRIPPED : 0);
 660
 661         return pkt_flags;
 662 }
 663
 664 static inline uint64_t
 665 rx_desc_error_to_pkt_flags(uint32_t rx_error)
 666 {
 667         uint64_t pkt_flags = 0;
 668
 669         if (rx_error & E1000_RXD_ERR_IPE)
 670                 pkt_flags |= PKT_RX_IP_CKSUM_BAD;
 671         if (rx_error & E1000_RXD_ERR_TCPE)
 672                 pkt_flags |= PKT_RX_L4_CKSUM_BAD;
 673         return pkt_flags;
 674 }
 675
 676 uint16_t
 677 eth_em_recv_pkts(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
 678                 uint16_t nb_pkts)
 679 {
 680         volatile struct e1000_rx_desc *rx_ring;
 681         volatile struct e1000_rx_desc *rxdp;
 682         struct em_rx_queue *rxq;
 683         struct em_rx_entry *sw_ring;
 684         struct em_rx_entry *rxe;
 685         struct rte_mbuf *rxm;
 686         struct rte_mbuf *nmb;
 687         struct e1000_rx_desc rxd;
 688         uint64_t dma_addr;
 689         uint16_t pkt_len;
 690         uint16_t rx_id;
 691         uint16_t nb_rx;
 692         uint16_t nb_hold;
 693         uint8_t status;
 694
 695         rxq = rx_queue;
 696
 697         nb_rx = 0;
 698         nb_hold = 0;
 699         rx_id = rxq->rx_tail;
 700         rx_ring = rxq->rx_ring;
 701         sw_ring = rxq->sw_ring;
 702         while (nb_rx < nb_pkts) {
 703                 /*
 704                  * The order of operations here is important as the DD status
 705                  * bit must not be read after any other descriptor fields.
 706                  * rx_ring and rxdp are pointing to volatile data so the order
 707                  * of accesses cannot be reordered by the compiler. If they were
 708                  * not volatile, they could be reordered which could lead to
 709                  * using invalid descriptor fields when read from rxd.
 710                  */
 711                 rxdp = &rx_ring[rx_id];
 712                 status = rxdp->status;
 713                 if (! (status & E1000_RXD_STAT_DD))
 714                         break;
 715                 rxd = *rxdp;
 716
 717                 /*
 718                  * End of packet.
 719                  *
 720                  * If the E1000_RXD_STAT_EOP flag is not set, the RX packet is
 721                  * likely to be invalid and to be dropped by the various
 722                  * validation checks performed by the network stack.
 723                  *
 724                  * Allocate a new mbuf to replenish the RX ring descriptor.
 725                  * If the allocation fails:
 726                  *    - arrange for that RX descriptor to be the first one
 727                  *      being parsed the next time the receive function is
 728                  *      invoked [on the same queue].
 729                  *
 730                  *    - Stop parsing the RX ring and return immediately.
 731                  *
 732                  * This policy do not drop the packet received in the RX
 733                  * descriptor for which the allocation of a new mbuf failed.
 734                  * Thus, it allows that packet to be later retrieved if
 735                  * mbuf have been freed in the mean time.
 736                  * As a side effect, holding RX descriptors instead of
 737                  * systematically giving them back to the NIC may lead to
 738                  * RX ring exhaustion situations.
 739                  * However, the NIC can gracefully prevent such situations
 740                  * to happen by sending specific "back-pressure" flow control
 741                  * frames to its peer(s).
 742                  */
 743                 PMD_RX_LOG(DEBUG, "port_id=%u queue_id=%u rx_id=%u "
 744                            "status=0x%x pkt_len=%u",
 745                            (unsigned) rxq->port_id, (unsigned) rxq->queue_id,
 746                            (unsigned) rx_id, (unsigned) status,
 747                            (unsigned) rte_le_to_cpu_16(rxd.length));
 748
 749                 nmb = rte_mbuf_raw_alloc(rxq->mb_pool);
 750                 if (nmb == NULL) {
 751                         PMD_RX_LOG(DEBUG, "RX mbuf alloc failed port_id=%u "
 752                                    "queue_id=%u",
 753                                    (unsigned) rxq->port_id,
 754                                    (unsigned) rxq->queue_id);
 755                         rte_eth_devices[rxq->port_id].data->rx_mbuf_alloc_failed++;
 756                         break;
 757                 }
 758
 759                 nb_hold++;
 760                 rxe = &sw_ring[rx_id];
 761                 rx_id++;
 762                 if (rx_id == rxq->nb_rx_desc)
 763                         rx_id = 0;
 764
 765                 /* Prefetch next mbuf while processing current one. */
 766                 rte_em_prefetch(sw_ring[rx_id].mbuf);
 767
 768                 /*
 769                  * When next RX descriptor is on a cache-line boundary,
 770                  * prefetch the next 4 RX descriptors and the next 8 pointers
 771                  * to mbufs.
 772                  */
 773                 if ((rx_id & 0x3) == 0) {
 774                         rte_em_prefetch(&rx_ring[rx_id]);
 775                         rte_em_prefetch(&sw_ring[rx_id]);
 776                 }
 777
 778                 /* Rearm RXD: attach new mbuf and reset status to zero. */
 779
 780                 rxm = rxe->mbuf;
 781                 rxe->mbuf = nmb;
 782                 dma_addr =
 783                         rte_cpu_to_le_64(rte_mbuf_data_iova_default(nmb));
 784                 rxdp->buffer_addr = dma_addr;
 785                 rxdp->status = 0;
 786
 787                 /*
 788                  * Initialize the returned mbuf.
 789                  * 1) setup generic mbuf fields:
 790                  *    - number of segments,
 791                  *    - next segment,
 792                  *    - packet length,
 793                  *    - RX port identifier.
 794                  * 2) integrate hardware offload data, if any:
 795                  *    - RSS flag & hash,
 796                  *    - IP checksum flag,
 797                  *    - VLAN TCI, if any,
 798                  *    - error flags.
 799                  */
 800                 pkt_len = (uint16_t) (rte_le_to_cpu_16(rxd.length) -
 801                                 rxq->crc_len);
 802                 rxm->data_off = RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 803                 rte_packet_prefetch((char *)rxm->buf_addr + rxm->data_off);
 804                 rxm->nb_segs = 1;
 805                 rxm->next = NULL;
 806                 rxm->pkt_len = pkt_len;
 807                 rxm->data_len = pkt_len;
 808                 rxm->port = rxq->port_id;
 809
 810                 rxm->ol_flags = rx_desc_status_to_pkt_flags(status);
 811                 rxm->ol_flags = rxm->ol_flags |
 812                                 rx_desc_error_to_pkt_flags(rxd.errors);
 813
 814                 /* Only valid if PKT_RX_VLAN set in pkt_flags */
 815                 rxm->vlan_tci = rte_le_to_cpu_16(rxd.special);
 816
 817                 /*
 818                  * Store the mbuf address into the next entry of the array
 819                  * of returned packets.
 820                  */
 821                 rx_pkts[nb_rx++] = rxm;
 822         }
 823         rxq->rx_tail = rx_id;
 824
 825         /*
 826          * If the number of free RX descriptors is greater than the RX free
 827          * threshold of the queue, advance the Receive Descriptor Tail (RDT)
 828          * register.
 829          * Update the RDT with the value of the last processed RX descriptor
 830          * minus 1, to guarantee that the RDT register is never equal to the
 831          * RDH register, which creates a "full" ring situtation from the
 832          * hardware point of view...
 833          */
 834         nb_hold = (uint16_t) (nb_hold + rxq->nb_rx_hold);
 835         if (nb_hold > rxq->rx_free_thresh) {
 836                 PMD_RX_LOG(DEBUG, "port_id=%u queue_id=%u rx_tail=%u "
 837                            "nb_hold=%u nb_rx=%u",
 838                            (unsigned) rxq->port_id, (unsigned) rxq->queue_id,
 839                            (unsigned) rx_id, (unsigned) nb_hold,
 840                            (unsigned) nb_rx);
 841                 rx_id = (uint16_t) ((rx_id == 0) ?
 842                         (rxq->nb_rx_desc - 1) : (rx_id - 1));
 843                 E1000_PCI_REG_WRITE(rxq->rdt_reg_addr, rx_id);
 844                 nb_hold = 0;
 845         }
 846         rxq->nb_rx_hold = nb_hold;
 847         return nb_rx;
 848 }
 849
 850 uint16_t
 851 eth_em_recv_scattered_pkts(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
 852                          uint16_t nb_pkts)
 853 {
 854         struct em_rx_queue *rxq;
 855         volatile struct e1000_rx_desc *rx_ring;
 856         volatile struct e1000_rx_desc *rxdp;
 857         struct em_rx_entry *sw_ring;
 858         struct em_rx_entry *rxe;
 859         struct rte_mbuf *first_seg;
 860         struct rte_mbuf *last_seg;
 861         struct rte_mbuf *rxm;
 862         struct rte_mbuf *nmb;
 863         struct e1000_rx_desc rxd;
 864         uint64_t dma; /* Physical address of mbuf data buffer */
 865         uint16_t rx_id;
 866         uint16_t nb_rx;
 867         uint16_t nb_hold;
 868         uint16_t data_len;
 869         uint8_t status;
 870
 871         rxq = rx_queue;
 872
 873         nb_rx = 0;
 874         nb_hold = 0;
 875         rx_id = rxq->rx_tail;
 876         rx_ring = rxq->rx_ring;
 877         sw_ring = rxq->sw_ring;
 878
 879         /*
 880          * Retrieve RX context of current packet, if any.
 881          */
 882         first_seg = rxq->pkt_first_seg;
 883         last_seg = rxq->pkt_last_seg;
 884
 885         while (nb_rx < nb_pkts) {
 886         next_desc:
 887                 /*
 888                  * The order of operations here is important as the DD status
 889                  * bit must not be read after any other descriptor fields.
 890                  * rx_ring and rxdp are pointing to volatile data so the order
 891                  * of accesses cannot be reordered by the compiler. If they were
 892                  * not volatile, they could be reordered which could lead to
 893                  * using invalid descriptor fields when read from rxd.
 894                  */
 895                 rxdp = &rx_ring[rx_id];
 896                 status = rxdp->status;
 897                 if (! (status & E1000_RXD_STAT_DD))
 898                         break;
 899                 rxd = *rxdp;
 900
 901                 /*
 902                  * Descriptor done.
 903                  *
 904                  * Allocate a new mbuf to replenish the RX ring descriptor.
 905                  * If the allocation fails:
 906                  *    - arrange for that RX descriptor to be the first one
 907                  *      being parsed the next time the receive function is
 908                  *      invoked [on the same queue].
 909                  *
 910                  *    - Stop parsing the RX ring and return immediately.
 911                  *
 912                  * This policy does not drop the packet received in the RX
 913                  * descriptor for which the allocation of a new mbuf failed.
 914                  * Thus, it allows that packet to be later retrieved if
 915                  * mbuf have been freed in the mean time.
 916                  * As a side effect, holding RX descriptors instead of
 917                  * systematically giving them back to the NIC may lead to
 918                  * RX ring exhaustion situations.
 919                  * However, the NIC can gracefully prevent such situations
 920                  * to happen by sending specific "back-pressure" flow control
 921                  * frames to its peer(s).
 922                  */
 923                 PMD_RX_LOG(DEBUG, "port_id=%u queue_id=%u rx_id=%u "
 924                            "status=0x%x data_len=%u",
 925                            (unsigned) rxq->port_id, (unsigned) rxq->queue_id,
 926                            (unsigned) rx_id, (unsigned) status,
 927                            (unsigned) rte_le_to_cpu_16(rxd.length));
 928
 929                 nmb = rte_mbuf_raw_alloc(rxq->mb_pool);
 930                 if (nmb == NULL) {
 931                         PMD_RX_LOG(DEBUG, "RX mbuf alloc failed port_id=%u "
 932                                    "queue_id=%u", (unsigned) rxq->port_id,
 933                                    (unsigned) rxq->queue_id);
 934                         rte_eth_devices[rxq->port_id].data->rx_mbuf_alloc_failed++;
 935                         break;
 936                 }
 937
 938                 nb_hold++;
 939                 rxe = &sw_ring[rx_id];
 940                 rx_id++;
 941                 if (rx_id == rxq->nb_rx_desc)
 942                         rx_id = 0;
 943
 944                 /* Prefetch next mbuf while processing current one. */
 945                 rte_em_prefetch(sw_ring[rx_id].mbuf);
 946
 947                 /*
 948                  * When next RX descriptor is on a cache-line boundary,
 949                  * prefetch the next 4 RX descriptors and the next 8 pointers
 950                  * to mbufs.
 951                  */
 952                 if ((rx_id & 0x3) == 0) {
 953                         rte_em_prefetch(&rx_ring[rx_id]);
 954                         rte_em_prefetch(&sw_ring[rx_id]);
 955                 }
 956
 957                 /*
 958                  * Update RX descriptor with the physical address of the new
 959                  * data buffer of the new allocated mbuf.
 960                  */
 961                 rxm = rxe->mbuf;
 962                 rxe->mbuf = nmb;
 963                 dma = rte_cpu_to_le_64(rte_mbuf_data_iova_default(nmb));
 964                 rxdp->buffer_addr = dma;
 965                 rxdp->status = 0;
 966
 967                 /*
 968                  * Set data length & data buffer address of mbuf.
 969                  */
 970                 data_len = rte_le_to_cpu_16(rxd.length);
 971                 rxm->data_len = data_len;
 972                 rxm->data_off = RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 973
 974                 /*
 975                  * If this is the first buffer of the received packet,
 976                  * set the pointer to the first mbuf of the packet and
 977                  * initialize its context.
 978                  * Otherwise, update the total length and the number of segments
 979                  * of the current scattered packet, and update the pointer to
 980                  * the last mbuf of the current packet.
 981                  */
 982                 if (first_seg == NULL) {
 983                         first_seg = rxm;
 984                         first_seg->pkt_len = data_len;
 985                         first_seg->nb_segs = 1;
 986                 } else {
 987                         first_seg->pkt_len += data_len;
 988                         first_seg->nb_segs++;
 989                         last_seg->next = rxm;
 990                 }
 991
 992                 /*
 993                  * If this is not the last buffer of the received packet,
 994                  * update the pointer to the last mbuf of the current scattered
 995                  * packet and continue to parse the RX ring.
 996                  */
 997                 if (! (status & E1000_RXD_STAT_EOP)) {
 998                         last_seg = rxm;
 999                         goto next_desc;
1000                 }
1001
1002                 /*
1003                  * This is the last buffer of the received packet.
1004                  * If the CRC is not stripped by the hardware:
1005                  *   - Subtract the CRC length from the total packet length.
1006                  *   - If the last buffer only contains the whole CRC or a part
1007                  *     of it, free the mbuf associated to the last buffer.
1008                  *     If part of the CRC is also contained in the previous
1009                  *     mbuf, subtract the length of that CRC part from the
1010                  *     data length of the previous mbuf.
1011                  */
1012                 rxm->next = NULL;
1013                 if (unlikely(rxq->crc_len > 0)) {
1014                         first_seg->pkt_len -= RTE_ETHER_CRC_LEN;
1015                         if (data_len <= RTE_ETHER_CRC_LEN) {
1016                                 rte_pktmbuf_free_seg(rxm);
1017                                 first_seg->nb_segs--;
1018                                 last_seg->data_len = (uint16_t)
1019                                         (last_seg->data_len -
1020                                          (RTE_ETHER_CRC_LEN - data_len));
1021                                 last_seg->next = NULL;
1022                         } else
1023                                 rxm->data_len = (uint16_t)
1024                                         (data_len - RTE_ETHER_CRC_LEN);
1025                 }
1026
1027                 /*
1028                  * Initialize the first mbuf of the returned packet:
1029                  *    - RX port identifier,
1030                  *    - hardware offload data, if any:
1031                  *      - IP checksum flag,
1032                  *      - error flags.
1033                  */
1034                 first_seg->port = rxq->port_id;
1035
1036                 first_seg->ol_flags = rx_desc_status_to_pkt_flags(status);
1037                 first_seg->ol_flags = first_seg->ol_flags |
1038                                         rx_desc_error_to_pkt_flags(rxd.errors);
1039
1040                 /* Only valid if PKT_RX_VLAN set in pkt_flags */
1041                 rxm->vlan_tci = rte_le_to_cpu_16(rxd.special);
1042
1043                 /* Prefetch data of first segment, if configured to do so. */
1044                 rte_packet_prefetch((char *)first_seg->buf_addr +
1045                         first_seg->data_off);
1046
1047                 /*
1048                  * Store the mbuf address into the next entry of the array
1049                  * of returned packets.
1050                  */
1051                 rx_pkts[nb_rx++] = first_seg;
1052
1053                 /*
1054                  * Setup receipt context for a new packet.
1055                  */
1056                 first_seg = NULL;
1057         }
1058
1059         /*
1060          * Record index of the next RX descriptor to probe.
1061          */
1062         rxq->rx_tail = rx_id;
1063
1064         /*
1065          * Save receive context.
1066          */
1067         rxq->pkt_first_seg = first_seg;
1068         rxq->pkt_last_seg = last_seg;
1069
1070         /*
1071          * If the number of free RX descriptors is greater than the RX free
1072          * threshold of the queue, advance the Receive Descriptor Tail (RDT)
1073          * register.
1074          * Update the RDT with the value of the last processed RX descriptor
1075          * minus 1, to guarantee that the RDT register is never equal to the
1076          * RDH register, which creates a "full" ring situtation from the
1077          * hardware point of view...
1078          */
1079         nb_hold = (uint16_t) (nb_hold + rxq->nb_rx_hold);
1080         if (nb_hold > rxq->rx_free_thresh) {
1081                 PMD_RX_LOG(DEBUG, "port_id=%u queue_id=%u rx_tail=%u "
1082                            "nb_hold=%u nb_rx=%u",
1083                            (unsigned) rxq->port_id, (unsigned) rxq->queue_id,
1084                            (unsigned) rx_id, (unsigned) nb_hold,
1085                            (unsigned) nb_rx);
1086                 rx_id = (uint16_t) ((rx_id == 0) ?
1087                         (rxq->nb_rx_desc - 1) : (rx_id - 1));
1088                 E1000_PCI_REG_WRITE(rxq->rdt_reg_addr, rx_id);
1089                 nb_hold = 0;
1090         }
1091         rxq->nb_rx_hold = nb_hold;
1092         return nb_rx;
1093 }
1094
1095 #define EM_MAX_BUF_SIZE     16384
1096 #define EM_RCTL_FLXBUF_STEP 1024
1097
1098 static void
1099 em_tx_queue_release_mbufs(struct em_tx_queue *txq)
1100 {
1101         unsigned i;
1102
1103         if (txq->sw_ring != NULL) {
1104                 for (i = 0; i != txq->nb_tx_desc; i++) {
1105                         if (txq->sw_ring[i].mbuf != NULL) {
1106                                 rte_pktmbuf_free_seg(txq->sw_ring[i].mbuf);
1107                                 txq->sw_ring[i].mbuf = NULL;
1108                         }
1109                 }
1110         }
1111 }
1112
1113 static void
1114 em_tx_queue_release(struct em_tx_queue *txq)
1115 {
1116         if (txq != NULL) {
1117                 em_tx_queue_release_mbufs(txq);
1118                 rte_free(txq->sw_ring);
1119                 rte_free(txq);
1120         }
1121 }
1122
1123 void
1124 eth_em_tx_queue_release(void *txq)
1125 {
1126         em_tx_queue_release(txq);
1127 }
1128
1129 /* (Re)set dynamic em_tx_queue fields to defaults */
1130 static void
1131 em_reset_tx_queue(struct em_tx_queue *txq)
1132 {
1133         uint16_t i, nb_desc, prev;
1134         static const struct e1000_data_desc txd_init = {
1135                 .upper.fields = {.status = E1000_TXD_STAT_DD},
1136         };
1137
1138         nb_desc = txq->nb_tx_desc;
1139
1140         /* Initialize ring entries */
1141
1142         prev = (uint16_t) (nb_desc - 1);
1143
1144         for (i = 0; i < nb_desc; i++) {
1145                 txq->tx_ring[i] = txd_init;
1146                 txq->sw_ring[i].mbuf = NULL;
1147                 txq->sw_ring[i].last_id = i;
1148                 txq->sw_ring[prev].next_id = i;
1149                 prev = i;
1150         }
1151
1152         /*
1153          * Always allow 1 descriptor to be un-allocated to avoid
1154          * a H/W race condition
1155          */
1156         txq->nb_tx_free = (uint16_t)(nb_desc - 1);
1157         txq->last_desc_cleaned = (uint16_t)(nb_desc - 1);
1158         txq->nb_tx_used = 0;
1159         txq->tx_tail = 0;
1160
1161         memset((void*)&txq->ctx_cache, 0, sizeof (txq->ctx_cache));
1162 }
1163
1164 uint64_t
1165 em_get_tx_port_offloads_capa(struct rte_eth_dev *dev)
1166 {
1167         uint64_t tx_offload_capa;
1168
1169         RTE_SET_USED(dev);
1170         tx_offload_capa =
1171                 DEV_TX_OFFLOAD_MULTI_SEGS  |
1172                 DEV_TX_OFFLOAD_VLAN_INSERT |
1173                 DEV_TX_OFFLOAD_IPV4_CKSUM  |
1174                 DEV_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM   |
1175                 DEV_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
1176
1177         return tx_offload_capa;
1178 }
1179
1180 uint64_t
1181 em_get_tx_queue_offloads_capa(struct rte_eth_dev *dev)
1182 {
1183         uint64_t tx_queue_offload_capa;
1184
1185         /*
1186          * As only one Tx queue can be used, let per queue offloading
1187          * capability be same to per port queue offloading capability
1188          * for better convenience.
1189          */
1190         tx_queue_offload_capa = em_get_tx_port_offloads_capa(dev);
1191
1192         return tx_queue_offload_capa;
1193 }
1194
1195 int
1196 eth_em_tx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev,
1197                          uint16_t queue_idx,
1198                          uint16_t nb_desc,
1199                          unsigned int socket_id,
1200                          const struct rte_eth_txconf *tx_conf)
1201 {
1202         const struct rte_memzone *tz;
1203         struct em_tx_queue *txq;
1204         struct e1000_hw     *hw;
1205         uint32_t tsize;
1206         uint16_t tx_rs_thresh, tx_free_thresh;
1207         uint64_t offloads;
1208
1209         hw = E1000_DEV_PRIVATE_TO_HW(dev->data->dev_private);
1210
1211         offloads = tx_conf->offloads | dev->data->dev_conf.txmode.offloads;
1212
1213         /*
1214          * Validate number of transmit descriptors.
1215          * It must not exceed hardware maximum, and must be multiple
1216          * of E1000_ALIGN.
1217          */
1218         if (nb_desc % EM_TXD_ALIGN != 0 ||
1219                         (nb_desc > E1000_MAX_RING_DESC) ||
1220                         (nb_desc < E1000_MIN_RING_DESC)) {
1221                 return -(EINVAL);
1222         }
1223
1224         tx_free_thresh = tx_conf->tx_free_thresh;
1225         if (tx_free_thresh == 0)
1226                 tx_free_thresh = (uint16_t)RTE_MIN(nb_desc / 4,
1227                                         DEFAULT_TX_FREE_THRESH);
1228
1229         tx_rs_thresh = tx_conf->tx_rs_thresh;
1230         if (tx_rs_thresh == 0)
1231                 tx_rs_thresh = (uint16_t)RTE_MIN(tx_free_thresh,
1232                                         DEFAULT_TX_RS_THRESH);
1233
1234         if (tx_free_thresh >= (nb_desc - 3)) {
1235                 PMD_INIT_LOG(ERR, "tx_free_thresh must be less than the "
1236                              "number of TX descriptors minus 3. "
1237                              "(tx_free_thresh=%u port=%d queue=%d)",
1238                              (unsigned int)tx_free_thresh,
1239                              (int)dev->data->port_id, (int)queue_idx);
1240                 return -(EINVAL);
1241         }
1242         if (tx_rs_thresh > tx_free_thresh) {
1243                 PMD_INIT_LOG(ERR, "tx_rs_thresh must be less than or equal to "
1244                              "tx_free_thresh. (tx_free_thresh=%u "
1245                              "tx_rs_thresh=%u port=%d queue=%d)",
1246                              (unsigned int)tx_free_thresh,
1247                              (unsigned int)tx_rs_thresh,
1248                              (int)dev->data->port_id,
1249                              (int)queue_idx);
1250                 return -(EINVAL);
1251         }
1252
1253         /*
1254          * If rs_bit_thresh is greater than 1, then TX WTHRESH should be
1255          * set to 0. If WTHRESH is greater than zero, the RS bit is ignored
1256          * by the NIC and all descriptors are written back after the NIC
1257          * accumulates WTHRESH descriptors.
1258          */
1259         if (tx_conf->tx_thresh.wthresh != 0 && tx_rs_thresh != 1) {
1260                 PMD_INIT_LOG(ERR, "TX WTHRESH must be set to 0 if "
1261                              "tx_rs_thresh is greater than 1. (tx_rs_thresh=%u "
1262                              "port=%d queue=%d)", (unsigned int)tx_rs_thresh,
1263                              (int)dev->data->port_id, (int)queue_idx);
1264                 return -(EINVAL);
1265         }
1266
1267         /* Free memory prior to re-allocation if needed... */
1268         if (dev->data->tx_queues[queue_idx] != NULL) {
1269                 em_tx_queue_release(dev->data->tx_queues[queue_idx]);
1270                 dev->data->tx_queues[queue_idx] = NULL;
1271         }
1272
1273         /*
1274          * Allocate TX ring hardware descriptors. A memzone large enough to
1275          * handle the maximum ring size is allocated in order to allow for
1276          * resizing in later calls to the queue setup function.
1277          */
1278         tsize = sizeof(txq->tx_ring[0]) * E1000_MAX_RING_DESC;
1279         tz = rte_eth_dma_zone_reserve(dev, "tx_ring", queue_idx, tsize,
1280                                       RTE_CACHE_LINE_SIZE, socket_id);
1281         if (tz == NULL)
1282                 return -ENOMEM;
1283
1284         /* Allocate the tx queue data structure. */
1285         if ((txq = rte_zmalloc("ethdev TX queue", sizeof(*txq),
1286                         RTE_CACHE_LINE_SIZE)) == NULL)
1287                 return -ENOMEM;
1288
1289         /* Allocate software ring */
1290         if ((txq->sw_ring = rte_zmalloc("txq->sw_ring",
1291                         sizeof(txq->sw_ring[0]) * nb_desc,
1292                         RTE_CACHE_LINE_SIZE)) == NULL) {
1293                 em_tx_queue_release(txq);
1294                 return -ENOMEM;
1295         }
1296
1297         txq->nb_tx_desc = nb_desc;
1298         txq->tx_free_thresh = tx_free_thresh;
1299         txq->tx_rs_thresh = tx_rs_thresh;
1300         txq->pthresh = tx_conf->tx_thresh.pthresh;
1301         txq->hthresh = tx_conf->tx_thresh.hthresh;
1302         txq->wthresh = tx_conf->tx_thresh.wthresh;
1303         txq->queue_id = queue_idx;
1304         txq->port_id = dev->data->port_id;
1305
1306         txq->tdt_reg_addr = E1000_PCI_REG_ADDR(hw, E1000_TDT(queue_idx));
1307         txq->tx_ring_phys_addr = tz->iova;
1308         txq->tx_ring = (struct e1000_data_desc *) tz->addr;
1309
1310         PMD_INIT_LOG(DEBUG, "sw_ring=%p hw_ring=%p dma_addr=0x%"PRIx64,
1311                      txq->sw_ring, txq->tx_ring, txq->tx_ring_phys_addr);
1312
1313         em_reset_tx_queue(txq);
1314
1315         dev->data->tx_queues[queue_idx] = txq;
1316         txq->offloads = offloads;
1317         return 0;
1318 }
1319
1320 static void
1321 em_rx_queue_release_mbufs(struct em_rx_queue *rxq)
1322 {
1323         unsigned i;
1324
1325         if (rxq->sw_ring != NULL) {
1326                 for (i = 0; i != rxq->nb_rx_desc; i++) {
1327                         if (rxq->sw_ring[i].mbuf != NULL) {
1328                                 rte_pktmbuf_free_seg(rxq->sw_ring[i].mbuf);
1329                                 rxq->sw_ring[i].mbuf = NULL;
1330                         }
1331                 }
1332         }
1333 }
1334
1335 static void
1336 em_rx_queue_release(struct em_rx_queue *rxq)
1337 {
1338         if (rxq != NULL) {
1339                 em_rx_queue_release_mbufs(rxq);
1340                 rte_free(rxq->sw_ring);
1341                 rte_free(rxq);
1342         }
1343 }
1344
1345 void
1346 eth_em_rx_queue_release(void *rxq)
1347 {
1348         em_rx_queue_release(rxq);
1349 }
1350
1351 /* Reset dynamic em_rx_queue fields back to defaults */
1352 static void
1353 em_reset_rx_queue(struct em_rx_queue *rxq)
1354 {
1355         rxq->rx_tail = 0;
1356         rxq->nb_rx_hold = 0;
1357         rxq->pkt_first_seg = NULL;
1358         rxq->pkt_last_seg = NULL;
1359 }
1360
1361 uint64_t
1362 em_get_rx_port_offloads_capa(struct rte_eth_dev *dev)
1363 {
1364         uint64_t rx_offload_capa;
1365         uint32_t max_rx_pktlen;
1366
1367         max_rx_pktlen = em_get_max_pktlen(dev);
1368
1369         rx_offload_capa =
1370                 DEV_RX_OFFLOAD_VLAN_STRIP  |
1371                 DEV_RX_OFFLOAD_VLAN_FILTER |
1372                 DEV_RX_OFFLOAD_IPV4_CKSUM  |
1373                 DEV_RX_OFFLOAD_UDP_CKSUM   |
1374                 DEV_RX_OFFLOAD_TCP_CKSUM   |
1375                 DEV_RX_OFFLOAD_KEEP_CRC    |
1376                 DEV_RX_OFFLOAD_SCATTER;
1377         if (max_rx_pktlen > RTE_ETHER_MAX_LEN)
1378                 rx_offload_capa |= DEV_RX_OFFLOAD_JUMBO_FRAME;
1379
1380         return rx_offload_capa;
1381 }
1382
1383 uint64_t
1384 em_get_rx_queue_offloads_capa(struct rte_eth_dev *dev)
1385 {
1386         uint64_t rx_queue_offload_capa;
1387
1388         /*
1389          * As only one Rx queue can be used, let per queue offloading
1390          * capability be same to per port queue offloading capability
1391          * for better convenience.
1392          */
1393         rx_queue_offload_capa = em_get_rx_port_offloads_capa(dev);
1394
1395         return rx_queue_offload_capa;
1396 }
1397
1398 int
1399 eth_em_rx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev,
1400                 uint16_t queue_idx,
1401                 uint16_t nb_desc,
1402                 unsigned int socket_id,
1403                 const struct rte_eth_rxconf *rx_conf,
1404                 struct rte_mempool *mp)
1405 {
1406         const struct rte_memzone *rz;
1407         struct em_rx_queue *rxq;
1408         struct e1000_hw     *hw;
1409         uint32_t rsize;
1410         uint64_t offloads;
1411
1412         hw = E1000_DEV_PRIVATE_TO_HW(dev->data->dev_private);
1413
1414         offloads = rx_conf->offloads | dev->data->dev_conf.rxmode.offloads;
1415
1416         /*
1417          * Validate number of receive descriptors.
1418          * It must not exceed hardware maximum, and must be multiple
1419          * of E1000_ALIGN.
1420          */
1421         if (nb_desc % EM_RXD_ALIGN != 0 ||
1422                         (nb_desc > E1000_MAX_RING_DESC) ||
1423                         (nb_desc < E1000_MIN_RING_DESC)) {
1424                 return -EINVAL;
1425         }
1426
1427         /*
1428          * EM devices don't support drop_en functionality.
1429          * It's an optimization that does nothing on single-queue devices,
1430          * so just log the issue and carry on.
1431          */
1432         if (rx_conf->rx_drop_en) {
1433                 PMD_INIT_LOG(NOTICE, "drop_en functionality not supported by "
1434                              "device");
1435         }
1436
1437         /* Free memory prior to re-allocation if needed. */
1438         if (dev->data->rx_queues[queue_idx] != NULL) {
1439                 em_rx_queue_release(dev->data->rx_queues[queue_idx]);
1440                 dev->data->rx_queues[queue_idx] = NULL;
1441         }
1442
1443         /* Allocate RX ring for max possible mumber of hardware descriptors. */
1444         rsize = sizeof(rxq->rx_ring[0]) * E1000_MAX_RING_DESC;
1445         rz = rte_eth_dma_zone_reserve(dev, "rx_ring", queue_idx, rsize,
1446                                       RTE_CACHE_LINE_SIZE, socket_id);
1447         if (rz == NULL)
1448                 return -ENOMEM;
1449
1450         /* Allocate the RX queue data structure. */
1451         if ((rxq = rte_zmalloc("ethdev RX queue", sizeof(*rxq),
1452                         RTE_CACHE_LINE_SIZE)) == NULL)
1453                 return -ENOMEM;
1454
1455         /* Allocate software ring. */
1456         if ((rxq->sw_ring = rte_zmalloc("rxq->sw_ring",
1457                         sizeof (rxq->sw_ring[0]) * nb_desc,
1458                         RTE_CACHE_LINE_SIZE)) == NULL) {
1459                 em_rx_queue_release(rxq);
1460                 return -ENOMEM;
1461         }
1462
1463         rxq->mb_pool = mp;
1464         rxq->nb_rx_desc = nb_desc;
1465         rxq->pthresh = rx_conf->rx_thresh.pthresh;
1466         rxq->hthresh = rx_conf->rx_thresh.hthresh;
1467         rxq->wthresh = rx_conf->rx_thresh.wthresh;
1468         rxq->rx_free_thresh = rx_conf->rx_free_thresh;
1469         rxq->queue_id = queue_idx;
1470         rxq->port_id = dev->data->port_id;
1471         if (dev->data->dev_conf.rxmode.offloads & DEV_RX_OFFLOAD_KEEP_CRC)
1472                 rxq->crc_len = RTE_ETHER_CRC_LEN;
1473         else
1474                 rxq->crc_len = 0;
1475
1476         rxq->rdt_reg_addr = E1000_PCI_REG_ADDR(hw, E1000_RDT(queue_idx));
1477         rxq->rdh_reg_addr = E1000_PCI_REG_ADDR(hw, E1000_RDH(queue_idx));
1478         rxq->rx_ring_phys_addr = rz->iova;
1479         rxq->rx_ring = (struct e1000_rx_desc *) rz->addr;
1480
1481         PMD_INIT_LOG(DEBUG, "sw_ring=%p hw_ring=%p dma_addr=0x%"PRIx64,
1482                      rxq->sw_ring, rxq->rx_ring, rxq->rx_ring_phys_addr);
1483
1484         dev->data->rx_queues[queue_idx] = rxq;
1485         em_reset_rx_queue(rxq);
1486         rxq->offloads = offloads;
1487
1488         return 0;
1489 }
1490
1491 uint32_t
1492 eth_em_rx_queue_count(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t rx_queue_id)
1493 {
1494 #define EM_RXQ_SCAN_INTERVAL 4
1495         volatile struct e1000_rx_desc *rxdp;
1496         struct em_rx_queue *rxq;
1497         uint32_t desc = 0;
1498
1499         rxq = dev->data->rx_queues[rx_queue_id];
1500         rxdp = &(rxq->rx_ring[rxq->rx_tail]);
1501
1502         while ((desc < rxq->nb_rx_desc) &&
1503                 (rxdp->status & E1000_RXD_STAT_DD)) {
1504                 desc += EM_RXQ_SCAN_INTERVAL;
1505                 rxdp += EM_RXQ_SCAN_INTERVAL;
1506                 if (rxq->rx_tail + desc >= rxq->nb_rx_desc)
1507                         rxdp = &(rxq->rx_ring[rxq->rx_tail +
1508                                 desc - rxq->nb_rx_desc]);
1509         }
1510
1511         return desc;
1512 }
1513
1514 int
1515 eth_em_rx_descriptor_done(void *rx_queue, uint16_t offset)
1516 {
1517         volatile struct e1000_rx_desc *rxdp;
1518         struct em_rx_queue *rxq = rx_queue;
1519         uint32_t desc;
1520
1521         if (unlikely(offset >= rxq->nb_rx_desc))
1522                 return 0;
1523         desc = rxq->rx_tail + offset;
1524         if (desc >= rxq->nb_rx_desc)
1525                 desc -= rxq->nb_rx_desc;
1526
1527         rxdp = &rxq->rx_ring[desc];
1528         return !!(rxdp->status & E1000_RXD_STAT_DD);
1529 }
1530
1531 int
1532 eth_em_rx_descriptor_status(void *rx_queue, uint16_t offset)
1533 {
1534         struct em_rx_queue *rxq = rx_queue;
1535         volatile uint8_t *status;
1536         uint32_t desc;
1537
1538         if (unlikely(offset >= rxq->nb_rx_desc))
1539                 return -EINVAL;
1540
1541         if (offset >= rxq->nb_rx_desc - rxq->nb_rx_hold)
1542                 return RTE_ETH_RX_DESC_UNAVAIL;
1543
1544         desc = rxq->rx_tail + offset;
1545         if (desc >= rxq->nb_rx_desc)
1546                 desc -= rxq->nb_rx_desc;
1547
1548         status = &rxq->rx_ring[desc].status;
1549         if (*status & E1000_RXD_STAT_DD)
1550                 return RTE_ETH_RX_DESC_DONE;
1551
1552         return RTE_ETH_RX_DESC_AVAIL;
1553 }
1554
1555 int
1556 eth_em_tx_descriptor_status(void *tx_queue, uint16_t offset)
1557 {
1558         struct em_tx_queue *txq = tx_queue;
1559         volatile uint8_t *status;
1560         uint32_t desc;
1561
1562         if (unlikely(offset >= txq->nb_tx_desc))
1563                 return -EINVAL;
1564
1565         desc = txq->tx_tail + offset;
1566         /* go to next desc that has the RS bit */
1567         desc = ((desc + txq->tx_rs_thresh - 1) / txq->tx_rs_thresh) *
1568                 txq->tx_rs_thresh;
1569         if (desc >= txq->nb_tx_desc) {
1570                 desc -= txq->nb_tx_desc;
1571                 if (desc >= txq->nb_tx_desc)
1572                         desc -= txq->nb_tx_desc;
1573         }
1574
1575         status = &txq->tx_ring[desc].upper.fields.status;
1576         if (*status & E1000_TXD_STAT_DD)
1577                 return RTE_ETH_TX_DESC_DONE;
1578
1579         return RTE_ETH_TX_DESC_FULL;
1580 }
1581
1582 void
1583 em_dev_clear_queues(struct rte_eth_dev *dev)
1584 {
1585         uint16_t i;
1586         struct em_tx_queue *txq;
1587         struct em_rx_queue *rxq;
1588
1589         for (i = 0; i < dev->data->nb_tx_queues; i++) {
1590                 txq = dev->data->tx_queues[i];
1591                 if (txq != NULL) {
1592                         em_tx_queue_release_mbufs(txq);
1593                         em_reset_tx_queue(txq);
1594                 }
1595         }
1596
1597         for (i = 0; i < dev->data->nb_rx_queues; i++) {
1598                 rxq = dev->data->rx_queues[i];
1599                 if (rxq != NULL) {
1600                         em_rx_queue_release_mbufs(rxq);
1601                         em_reset_rx_queue(rxq);
1602                 }
1603         }
1604 }
1605
1606 void
1607 em_dev_free_queues(struct rte_eth_dev *dev)
1608 {
1609         uint16_t i;
1610
1611         for (i = 0; i < dev->data->nb_rx_queues; i++) {
1612                 eth_em_rx_queue_release(dev->data->rx_queues[i]);
1613                 dev->data->rx_queues[i] = NULL;
1614         }
1615         dev->data->nb_rx_queues = 0;
1616
1617         for (i = 0; i < dev->data->nb_tx_queues; i++) {
1618                 eth_em_tx_queue_release(dev->data->tx_queues[i]);
1619                 dev->data->tx_queues[i] = NULL;
1620         }
1621         dev->data->nb_tx_queues = 0;
1622 }
1623
1624 /*
1625  * Takes as input/output parameter RX buffer size.
1626  * Returns (BSIZE | BSEX | FLXBUF) fields of RCTL register.
1627  */
1628 static uint32_t
1629 em_rctl_bsize(__rte_unused enum e1000_mac_type hwtyp, uint32_t *bufsz)
1630 {
1631         /*
1632          * For BSIZE & BSEX all configurable sizes are:
1633          * 16384: rctl |= (E1000_RCTL_SZ_16384 | E1000_RCTL_BSEX);
1634          *  8192: rctl |= (E1000_RCTL_SZ_8192  | E1000_RCTL_BSEX);
1635          *  4096: rctl |= (E1000_RCTL_SZ_4096  | E1000_RCTL_BSEX);
1636          *  2048: rctl |= E1000_RCTL_SZ_2048;
1637          *  1024: rctl |= E1000_RCTL_SZ_1024;
1638          *   512: rctl |= E1000_RCTL_SZ_512;
1639          *   256: rctl |= E1000_RCTL_SZ_256;
1640          */
1641         static const struct {
1642                 uint32_t bufsz;
1643                 uint32_t rctl;
1644         } bufsz_to_rctl[] = {
1645                 {16384, (E1000_RCTL_SZ_16384 | E1000_RCTL_BSEX)},
1646                 {8192,  (E1000_RCTL_SZ_8192  | E1000_RCTL_BSEX)},
1647                 {4096,  (E1000_RCTL_SZ_4096  | E1000_RCTL_BSEX)},
1648                 {2048,  E1000_RCTL_SZ_2048},
1649                 {1024,  E1000_RCTL_SZ_1024},
1650                 {512,   E1000_RCTL_SZ_512},
1651                 {256,   E1000_RCTL_SZ_256},
1652         };
1653
1654         int i;
1655         uint32_t rctl_bsize;
1656
1657         rctl_bsize = *bufsz;
1658
1659         /*
1660          * Starting from 82571 it is possible to specify RX buffer size
1661          * by RCTL.FLXBUF. When this field is different from zero, the
1662          * RX buffer size = RCTL.FLXBUF * 1K
1663          * (e.g. t is possible to specify RX buffer size  1,2,...,15KB).
1664          * It is working ok on real HW, but by some reason doesn't work
1665          * on VMware emulated 82574L.
1666          * So for now, always use BSIZE/BSEX to setup RX buffer size.
1667          * If you don't plan to use it on VMware emulated 82574L and
1668          * would like to specify RX buffer size in 1K granularity,
1669          * uncomment the following lines:
1670          * ***************************************************************
1671          * if (hwtyp >= e1000_82571 && hwtyp <= e1000_82574 &&
1672          *              rctl_bsize >= EM_RCTL_FLXBUF_STEP) {
1673          *      rctl_bsize /= EM_RCTL_FLXBUF_STEP;
1674          *      *bufsz = rctl_bsize;
1675          *      return (rctl_bsize << E1000_RCTL_FLXBUF_SHIFT &
1676          *              E1000_RCTL_FLXBUF_MASK);
1677          * }
1678          * ***************************************************************
1679          */
1680
1681         for (i = 0; i != sizeof(bufsz_to_rctl) / sizeof(bufsz_to_rctl[0]);
1682                         i++) {
1683                 if (rctl_bsize >= bufsz_to_rctl[i].bufsz) {
1684                         *bufsz = bufsz_to_rctl[i].bufsz;
1685                         return bufsz_to_rctl[i].rctl;
1686                 }
1687         }
1688
1689         /* Should never happen. */
1690         return -EINVAL;
1691 }
1692
1693 static int
1694 em_alloc_rx_queue_mbufs(struct em_rx_queue *rxq)
1695 {
1696         struct em_rx_entry *rxe = rxq->sw_ring;
1697         uint64_t dma_addr;
1698         unsigned i;
1699         static const struct e1000_rx_desc rxd_init = {
1700                 .buffer_addr = 0,
1701         };
1702
1703         /* Initialize software ring entries */
1704         for (i = 0; i < rxq->nb_rx_desc; i++) {
1705                 volatile struct e1000_rx_desc *rxd;
1706                 struct rte_mbuf *mbuf = rte_mbuf_raw_alloc(rxq->mb_pool);
1707
1708                 if (mbuf == NULL) {
1709                         PMD_INIT_LOG(ERR, "RX mbuf alloc failed "
1710                                      "queue_id=%hu", rxq->queue_id);
1711                         return -ENOMEM;
1712                 }
1713
1714                 dma_addr =
1715                         rte_cpu_to_le_64(rte_mbuf_data_iova_default(mbuf));
1716
1717                 /* Clear HW ring memory */
1718                 rxq->rx_ring[i] = rxd_init;
1719
1720                 rxd = &rxq->rx_ring[i];
1721                 rxd->buffer_addr = dma_addr;
1722                 rxe[i].mbuf = mbuf;
1723         }
1724
1725         return 0;
1726 }
1727
1728 /*********************************************************************
1729  *
1730  *  Enable receive unit.
1731  *
1732  **********************************************************************/
1733 int
1734 eth_em_rx_init(struct rte_eth_dev *dev)
1735 {
1736         struct e1000_hw *hw;
1737         struct em_rx_queue *rxq;
1738         struct rte_eth_rxmode *rxmode;
1739         uint32_t rctl;
1740         uint32_t rfctl;
1741         uint32_t rxcsum;
1742         uint32_t rctl_bsize;
1743         uint16_t i;
1744         int ret;
1745
1746         hw = E1000_DEV_PRIVATE_TO_HW(dev->data->dev_private);
1747         rxmode = &dev->data->dev_conf.rxmode;
1748
1749         /*
1750          * Make sure receives are disabled while setting
1751          * up the descriptor ring.
1752          */
1753         rctl = E1000_READ_REG(hw, E1000_RCTL);
1754         E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RCTL, rctl & ~E1000_RCTL_EN);
1755
1756         rfctl = E1000_READ_REG(hw, E1000_RFCTL);
1757
1758         /* Disable extended descriptor type. */
1759         rfctl &= ~E1000_RFCTL_EXTEN;
1760         /* Disable accelerated acknowledge */
1761         if (hw->mac.type == e1000_82574)
1762                 rfctl |= E1000_RFCTL_ACK_DIS;
1763
1764         E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RFCTL, rfctl);
1765
1766         /*
1767          * XXX TEMPORARY WORKAROUND: on some systems with 82573
1768          * long latencies are observed, like Lenovo X60. This
1769          * change eliminates the problem, but since having positive
1770          * values in RDTR is a known source of problems on other
1771          * platforms another solution is being sought.
1772          */
1773         if (hw->mac.type == e1000_82573)
1774                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RDTR, 0x20);
1775
1776         dev->rx_pkt_burst = (eth_rx_burst_t)eth_em_recv_pkts;
1777
1778         /* Determine RX bufsize. */
1779         rctl_bsize = EM_MAX_BUF_SIZE;
1780         for (i = 0; i < dev->data->nb_rx_queues; i++) {
1781                 uint32_t buf_size;
1782
1783                 rxq = dev->data->rx_queues[i];
1784                 buf_size = rte_pktmbuf_data_room_size(rxq->mb_pool) -
1785                         RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
1786                 rctl_bsize = RTE_MIN(rctl_bsize, buf_size);
1787         }
1788
1789         rctl |= em_rctl_bsize(hw->mac.type, &rctl_bsize);
1790
1791         /* Configure and enable each RX queue. */
1792         for (i = 0; i < dev->data->nb_rx_queues; i++) {
1793                 uint64_t bus_addr;
1794                 uint32_t rxdctl;
1795
1796                 rxq = dev->data->rx_queues[i];
1797
1798                 /* Allocate buffers for descriptor rings and setup queue */
1799                 ret = em_alloc_rx_queue_mbufs(rxq);
1800                 if (ret)
1801                         return ret;
1802
1803                 /*
1804                  * Reset crc_len in case it was changed after queue setup by a
1805                  *  call to configure
1806                  */
1807                 if (dev->data->dev_conf.rxmode.offloads & DEV_RX_OFFLOAD_KEEP_CRC)
1808                         rxq->crc_len = RTE_ETHER_CRC_LEN;
1809                 else
1810                         rxq->crc_len = 0;
1811
1812                 bus_addr = rxq->rx_ring_phys_addr;
1813                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RDLEN(i),
1814                                 rxq->nb_rx_desc *
1815                                 sizeof(*rxq->rx_ring));
1816                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RDBAH(i),
1817                                 (uint32_t)(bus_addr >> 32));
1818                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RDBAL(i), (uint32_t)bus_addr);
1819
1820                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RDH(i), 0);
1821                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RDT(i), rxq->nb_rx_desc - 1);
1822
1823                 rxdctl = E1000_READ_REG(hw, E1000_RXDCTL(0));
1824                 rxdctl &= 0xFE000000;
1825                 rxdctl |= rxq->pthresh & 0x3F;
1826                 rxdctl |= (rxq->hthresh & 0x3F) << 8;
1827                 rxdctl |= (rxq->wthresh & 0x3F) << 16;
1828                 rxdctl |= E1000_RXDCTL_GRAN;
1829                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RXDCTL(i), rxdctl);
1830
1831                 /*
1832                  * Due to EM devices not having any sort of hardware
1833                  * limit for packet length, jumbo frame of any size
1834                  * can be accepted, thus we have to enable scattered
1835                  * rx if jumbo frames are enabled (or if buffer size
1836                  * is too small to accommodate non-jumbo packets)
1837                  * to avoid splitting packets that don't fit into
1838                  * one buffer.
1839                  */
1840                 if (rxmode->offloads & DEV_RX_OFFLOAD_JUMBO_FRAME ||
1841                                 rctl_bsize < RTE_ETHER_MAX_LEN) {
1842                         if (!dev->data->scattered_rx)
1843                                 PMD_INIT_LOG(DEBUG, "forcing scatter mode");
1844                         dev->rx_pkt_burst =
1845                                 (eth_rx_burst_t)eth_em_recv_scattered_pkts;
1846                         dev->data->scattered_rx = 1;
1847                 }
1848         }
1849
1850         if (dev->data->dev_conf.rxmode.offloads & DEV_RX_OFFLOAD_SCATTER) {
1851                 if (!dev->data->scattered_rx)
1852                         PMD_INIT_LOG(DEBUG, "forcing scatter mode");
1853                 dev->rx_pkt_burst = eth_em_recv_scattered_pkts;
1854                 dev->data->scattered_rx = 1;
1855         }
1856
1857         /*
1858          * Setup the Checksum Register.
1859          * Receive Full-Packet Checksum Offload is mutually exclusive with RSS.
1860          */
1861         rxcsum = E1000_READ_REG(hw, E1000_RXCSUM);
1862
1863         if (rxmode->offloads & DEV_RX_OFFLOAD_CHECKSUM)
1864                 rxcsum |= E1000_RXCSUM_IPOFL;
1865         else
1866                 rxcsum &= ~E1000_RXCSUM_IPOFL;
1867         E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RXCSUM, rxcsum);
1868
1869         /* No MRQ or RSS support for now */
1870
1871         /* Set early receive threshold on appropriate hw */
1872         if ((hw->mac.type == e1000_ich9lan ||
1873                         hw->mac.type == e1000_pch2lan ||
1874                         hw->mac.type == e1000_ich10lan) &&
1875                         rxmode->offloads & DEV_RX_OFFLOAD_JUMBO_FRAME) {
1876                 u32 rxdctl = E1000_READ_REG(hw, E1000_RXDCTL(0));
1877                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RXDCTL(0), rxdctl | 3);
1878                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_ERT, 0x100 | (1 << 13));
1879         }
1880
1881         if (hw->mac.type == e1000_pch2lan) {
1882                 if (rxmode->offloads & DEV_RX_OFFLOAD_JUMBO_FRAME)
1883                         e1000_lv_jumbo_workaround_ich8lan(hw, TRUE);
1884                 else
1885                         e1000_lv_jumbo_workaround_ich8lan(hw, FALSE);
1886         }
1887
1888         /* Setup the Receive Control Register. */
1889         if (dev->data->dev_conf.rxmode.offloads & DEV_RX_OFFLOAD_KEEP_CRC)
1890                 rctl &= ~E1000_RCTL_SECRC; /* Do not Strip Ethernet CRC. */
1891         else
1892                 rctl |= E1000_RCTL_SECRC; /* Strip Ethernet CRC. */
1893
1894         rctl &= ~(3 << E1000_RCTL_MO_SHIFT);
1895         rctl |= E1000_RCTL_EN | E1000_RCTL_BAM | E1000_RCTL_LBM_NO |
1896                 E1000_RCTL_RDMTS_HALF |
1897                 (hw->mac.mc_filter_type << E1000_RCTL_MO_SHIFT);
1898
1899         /* Make sure VLAN Filters are off. */
1900         rctl &= ~E1000_RCTL_VFE;
1901         /* Don't store bad packets. */
1902         rctl &= ~E1000_RCTL_SBP;
1903         /* Legacy descriptor type. */
1904         rctl &= ~E1000_RCTL_DTYP_MASK;
1905
1906         /*
1907          * Configure support of jumbo frames, if any.
1908          */
1909         if (rxmode->offloads & DEV_RX_OFFLOAD_JUMBO_FRAME)
1910                 rctl |= E1000_RCTL_LPE;
1911         else
1912                 rctl &= ~E1000_RCTL_LPE;
1913
1914         /* Enable Receives. */
1915         E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RCTL, rctl);
1916
1917         return 0;
1918 }
1919
1920 /*********************************************************************
1921  *
1922  *  Enable transmit unit.
1923  *
1924  **********************************************************************/
1925 void
1926 eth_em_tx_init(struct rte_eth_dev *dev)
1927 {
1928         struct e1000_hw     *hw;
1929         struct em_tx_queue *txq;
1930         uint32_t tctl;
1931         uint32_t txdctl;
1932         uint16_t i;
1933
1934         hw = E1000_DEV_PRIVATE_TO_HW(dev->data->dev_private);
1935
1936         /* Setup the Base and Length of the Tx Descriptor Rings. */
1937         for (i = 0; i < dev->data->nb_tx_queues; i++) {
1938                 uint64_t bus_addr;
1939
1940                 txq = dev->data->tx_queues[i];
1941                 bus_addr = txq->tx_ring_phys_addr;
1942                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_TDLEN(i),
1943                                 txq->nb_tx_desc *
1944                                 sizeof(*txq->tx_ring));
1945                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_TDBAH(i),
1946                                 (uint32_t)(bus_addr >> 32));
1947                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_TDBAL(i), (uint32_t)bus_addr);
1948
1949                 /* Setup the HW Tx Head and Tail descriptor pointers. */
1950                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_TDT(i), 0);
1951                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_TDH(i), 0);
1952
1953                 /* Setup Transmit threshold registers. */
1954                 txdctl = E1000_READ_REG(hw, E1000_TXDCTL(i));
1955                 /*
1956                  * bit 22 is reserved, on some models should always be 0,
1957                  * on others  - always 1.
1958                  */
1959                 txdctl &= E1000_TXDCTL_COUNT_DESC;
1960                 txdctl |= txq->pthresh & 0x3F;
1961                 txdctl |= (txq->hthresh & 0x3F) << 8;
1962                 txdctl |= (txq->wthresh & 0x3F) << 16;
1963                 txdctl |= E1000_TXDCTL_GRAN;
1964                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_TXDCTL(i), txdctl);
1965         }
1966
1967         /* Program the Transmit Control Register. */
1968         tctl = E1000_READ_REG(hw, E1000_TCTL);
1969         tctl &= ~E1000_TCTL_CT;
1970         tctl |= (E1000_TCTL_PSP | E1000_TCTL_RTLC | E1000_TCTL_EN |
1971                  (E1000_COLLISION_THRESHOLD << E1000_CT_SHIFT));
1972
1973         /* SPT and CNP Si errata workaround to avoid data corruption */
1974         if (hw->mac.type == e1000_pch_spt) {
1975                 uint32_t reg_val;
1976                 reg_val = E1000_READ_REG(hw, E1000_IOSFPC);
1977                 reg_val |= E1000_RCTL_RDMTS_HEX;
1978                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_IOSFPC, reg_val);
1979
1980                 /* Dropping the number of outstanding requests from
1981                  * 3 to 2 in order to avoid a buffer overrun.
1982                  */
1983                 reg_val = E1000_READ_REG(hw, E1000_TARC(0));
1984                 reg_val &= ~E1000_TARC0_CB_MULTIQ_3_REQ;
1985                 reg_val |= E1000_TARC0_CB_MULTIQ_2_REQ;
1986                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_TARC(0), reg_val);
1987         }
1988
1989         /* This write will effectively turn on the transmit unit. */
1990         E1000_WRITE_REG(hw, E1000_TCTL, tctl);
1991 }
1992
1993 void
1994 em_rxq_info_get(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t queue_id,
1995         struct rte_eth_rxq_info *qinfo)
1996 {
1997         struct em_rx_queue *rxq;
1998
1999         rxq = dev->data->rx_queues[queue_id];
2000
2001         qinfo->mp = rxq->mb_pool;
2002         qinfo->scattered_rx = dev->data->scattered_rx;
2003         qinfo->nb_desc = rxq->nb_rx_desc;
2004         qinfo->conf.rx_free_thresh = rxq->rx_free_thresh;
2005         qinfo->conf.offloads = rxq->offloads;
2006 }
2007
2008 void
2009 em_txq_info_get(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t queue_id,
2010         struct rte_eth_txq_info *qinfo)
2011 {
2012         struct em_tx_queue *txq;
2013
2014         txq = dev->data->tx_queues[queue_id];
2015
2016         qinfo->nb_desc = txq->nb_tx_desc;
2017
2018         qinfo->conf.tx_thresh.pthresh = txq->pthresh;
2019         qinfo->conf.tx_thresh.hthresh = txq->hthresh;
2020         qinfo->conf.tx_thresh.wthresh = txq->wthresh;
2021         qinfo->conf.tx_free_thresh = txq->tx_free_thresh;
2022         qinfo->conf.tx_rs_thresh = txq->tx_rs_thresh;
2023         qinfo->conf.offloads = txq->offloads;
2024 }
2025
2026 static void
2027 e1000_flush_tx_ring(struct rte_eth_dev *dev)
2028 {
2029         struct e1000_hw *hw = E1000_DEV_PRIVATE_TO_HW(dev->data->dev_private);
2030         volatile struct e1000_data_desc *tx_desc;
2031         volatile uint32_t *tdt_reg_addr;
2032         uint32_t tdt, tctl, txd_lower = E1000_TXD_CMD_IFCS;
2033         uint16_t size = 512;
2034         struct em_tx_queue *txq;
2035         int i;
2036
2037         if (dev->data->tx_queues == NULL)
2038                 return;
2039         tctl = E1000_READ_REG(hw, E1000_TCTL);
2040         E1000_WRITE_REG(hw, E1000_TCTL, tctl | E1000_TCTL_EN);
2041         for (i = 0; i < dev->data->nb_tx_queues &&
2042                 i < E1000_I219_MAX_TX_QUEUE_NUM; i++) {
2043                 txq = dev->data->tx_queues[i];
2044                 tdt = E1000_READ_REG(hw, E1000_TDT(i));
2045                 if (tdt != txq->tx_tail)
2046                         return;
2047                 tx_desc = &txq->tx_ring[txq->tx_tail];
2048                 tx_desc->buffer_addr = rte_cpu_to_le_64(txq->tx_ring_phys_addr);
2049                 tx_desc->lower.data = rte_cpu_to_le_32(txd_lower | size);
2050                 tx_desc->upper.data = 0;
2051
2052                 rte_wmb();
2053                 txq->tx_tail++;
2054                 if (txq->tx_tail == txq->nb_tx_desc)
2055                         txq->tx_tail = 0;
2056                 rte_io_wmb();
2057                 tdt_reg_addr = E1000_PCI_REG_ADDR(hw, E1000_TDT(i));
2058                 E1000_PCI_REG_WRITE_RELAXED(tdt_reg_addr, txq->tx_tail);
2059                 usec_delay(250);
2060         }
2061 }
2062
2063 static void
2064 e1000_flush_rx_ring(struct rte_eth_dev *dev)
2065 {
2066         uint32_t rctl, rxdctl;
2067         struct e1000_hw *hw = E1000_DEV_PRIVATE_TO_HW(dev->data->dev_private);
2068         int i;
2069
2070         rctl = E1000_READ_REG(hw, E1000_RCTL);
2071         E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RCTL, rctl & ~E1000_RCTL_EN);
2072         E1000_WRITE_FLUSH(hw);
2073         usec_delay(150);
2074
2075         for (i = 0; i < dev->data->nb_rx_queues &&
2076                 i < E1000_I219_MAX_RX_QUEUE_NUM; i++) {
2077                 rxdctl = E1000_READ_REG(hw, E1000_RXDCTL(i));
2078                 /* zero the lower 14 bits (prefetch and host thresholds) */
2079                 rxdctl &= 0xffffc000;
2080
2081                 /* update thresholds: prefetch threshold to 31,
2082                  * host threshold to 1 and make sure the granularity
2083                  * is "descriptors" and not "cache lines"
2084                  */
2085                 rxdctl |= (0x1F | (1UL << 8) | E1000_RXDCTL_THRESH_UNIT_DESC);
2086
2087                 E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RXDCTL(i), rxdctl);
2088         }
2089         /* momentarily enable the RX ring for the changes to take effect */
2090         E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RCTL, rctl | E1000_RCTL_EN);
2091         E1000_WRITE_FLUSH(hw);
2092         usec_delay(150);
2093         E1000_WRITE_REG(hw, E1000_RCTL, rctl & ~E1000_RCTL_EN);
2094 }
2095
2096 /**
2097  * em_flush_desc_rings - remove all descriptors from the descriptor rings
2098  *
2099  * In i219, the descriptor rings must be emptied before resetting/closing the
2100  * HW. Failure to do this will cause the HW to enter a unit hang state which
2101  * can only be released by PCI reset on the device
2102  *
2103  */
2104
2105 void
2106 em_flush_desc_rings(struct rte_eth_dev *dev)
2107 {
2108         uint32_t fextnvm11, tdlen;
2109         struct e1000_hw *hw = E1000_DEV_PRIVATE_TO_HW(dev->data->dev_private);
2110         struct rte_pci_device *pci_dev = RTE_ETH_DEV_TO_PCI(dev);
2111         uint16_t pci_cfg_status = 0;
2112         int ret;
2113
2114         fextnvm11 = E1000_READ_REG(hw, E1000_FEXTNVM11);
2115         E1000_WRITE_REG(hw, E1000_FEXTNVM11,
2116                         fextnvm11 | E1000_FEXTNVM11_DISABLE_MULR_FIX);
2117         tdlen = E1000_READ_REG(hw, E1000_TDLEN(0));
2118         ret = rte_pci_read_config(pci_dev, &pci_cfg_status,
2119                    sizeof(pci_cfg_status), PCI_CFG_STATUS_REG);
2120         if (ret < 0) {
2121                 PMD_DRV_LOG(ERR, "Failed to read PCI offset 0x%x",
2122                             PCI_CFG_STATUS_REG);
2123                 return;
2124         }
2125
2126         /* do nothing if we're not in faulty state, or if the queue is empty */
2127         if ((pci_cfg_status & FLUSH_DESC_REQUIRED) && tdlen) {
2128                 /* flush desc ring */
2129                 e1000_flush_tx_ring(dev);
2130                 ret = rte_pci_read_config(pci_dev, &pci_cfg_status,
2131                                 sizeof(pci_cfg_status), PCI_CFG_STATUS_REG);
2132                 if (ret < 0) {
2133                         PMD_DRV_LOG(ERR, "Failed to read PCI offset 0x%x",
2134                                         PCI_CFG_STATUS_REG);
2135                         return;
2136                 }
2137
2138                 if (pci_cfg_status & FLUSH_DESC_REQUIRED)
2139                         e1000_flush_rx_ring(dev);
2140         }
2141 }