Merge branch 'perf-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / net / ethernet / intel / ixgbe / ixgbe_lib.c
1 /*******************************************************************************
2
3   Intel 10 Gigabit PCI Express Linux driver
4   Copyright(c) 1999 - 2013 Intel Corporation.
5
6   This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7   under the terms and conditions of the GNU General Public License,
8   version 2, as published by the Free Software Foundation.
9
10   This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
11   ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12   FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
13   more details.
14
15   You should have received a copy of the GNU General Public License along with
16   this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
17   51 Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
18
19   The full GNU General Public License is included in this distribution in
20   the file called "COPYING".
21
22   Contact Information:
23   e1000-devel Mailing List <e1000-devel@lists.sourceforge.net>
24   Intel Corporation, 5200 N.E. Elam Young Parkway, Hillsboro, OR 97124-6497
25
26 *******************************************************************************/
27
28 #include "ixgbe.h"
29 #include "ixgbe_sriov.h"
30
31 #ifdef CONFIG_IXGBE_DCB
32 /**
33  * ixgbe_cache_ring_dcb_sriov - Descriptor ring to register mapping for SR-IOV
34  * @adapter: board private structure to initialize
35  *
36  * Cache the descriptor ring offsets for SR-IOV to the assigned rings.  It
37  * will also try to cache the proper offsets if RSS/FCoE are enabled along
38  * with VMDq.
39  *
40  **/
41 static bool ixgbe_cache_ring_dcb_sriov(struct ixgbe_adapter *adapter)
42 {
43 #ifdef IXGBE_FCOE
44         struct ixgbe_ring_feature *fcoe = &adapter->ring_feature[RING_F_FCOE];
45 #endif /* IXGBE_FCOE */
46         struct ixgbe_ring_feature *vmdq = &adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ];
47         int i;
48         u16 reg_idx;
49         u8 tcs = netdev_get_num_tc(adapter->netdev);
50
51         /* verify we have DCB queueing enabled before proceeding */
52         if (tcs <= 1)
53                 return false;
54
55         /* verify we have VMDq enabled before proceeding */
56         if (!(adapter->flags & IXGBE_FLAG_SRIOV_ENABLED))
57                 return false;
58
59         /* start at VMDq register offset for SR-IOV enabled setups */
60         reg_idx = vmdq->offset * __ALIGN_MASK(1, ~vmdq->mask);
61         for (i = 0; i < adapter->num_rx_queues; i++, reg_idx++) {
62                 /* If we are greater than indices move to next pool */
63                 if ((reg_idx & ~vmdq->mask) >= tcs)
64                         reg_idx = __ALIGN_MASK(reg_idx, ~vmdq->mask);
65                 adapter->rx_ring[i]->reg_idx = reg_idx;
66         }
67
68         reg_idx = vmdq->offset * __ALIGN_MASK(1, ~vmdq->mask);
69         for (i = 0; i < adapter->num_tx_queues; i++, reg_idx++) {
70                 /* If we are greater than indices move to next pool */
71                 if ((reg_idx & ~vmdq->mask) >= tcs)
72                         reg_idx = __ALIGN_MASK(reg_idx, ~vmdq->mask);
73                 adapter->tx_ring[i]->reg_idx = reg_idx;
74         }
75
76 #ifdef IXGBE_FCOE
77         /* nothing to do if FCoE is disabled */
78         if (!(adapter->flags & IXGBE_FLAG_FCOE_ENABLED))
79                 return true;
80
81         /* The work is already done if the FCoE ring is shared */
82         if (fcoe->offset < tcs)
83                 return true;
84
85         /* The FCoE rings exist separately, we need to move their reg_idx */
86         if (fcoe->indices) {
87                 u16 queues_per_pool = __ALIGN_MASK(1, ~vmdq->mask);
88                 u8 fcoe_tc = ixgbe_fcoe_get_tc(adapter);
89
90                 reg_idx = (vmdq->offset + vmdq->indices) * queues_per_pool;
91                 for (i = fcoe->offset; i < adapter->num_rx_queues; i++) {
92                         reg_idx = __ALIGN_MASK(reg_idx, ~vmdq->mask) + fcoe_tc;
93                         adapter->rx_ring[i]->reg_idx = reg_idx;
94                         reg_idx++;
95                 }
96
97                 reg_idx = (vmdq->offset + vmdq->indices) * queues_per_pool;
98                 for (i = fcoe->offset; i < adapter->num_tx_queues; i++) {
99                         reg_idx = __ALIGN_MASK(reg_idx, ~vmdq->mask) + fcoe_tc;
100                         adapter->tx_ring[i]->reg_idx = reg_idx;
101                         reg_idx++;
102                 }
103         }
104
105 #endif /* IXGBE_FCOE */
106         return true;
107 }
108
109 /* ixgbe_get_first_reg_idx - Return first register index associated with ring */
110 static void ixgbe_get_first_reg_idx(struct ixgbe_adapter *adapter, u8 tc,
111                                     unsigned int *tx, unsigned int *rx)
112 {
113         struct net_device *dev = adapter->netdev;
114         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
115         u8 num_tcs = netdev_get_num_tc(dev);
116
117         *tx = 0;
118         *rx = 0;
119
120         switch (hw->mac.type) {
121         case ixgbe_mac_82598EB:
122                 /* TxQs/TC: 4   RxQs/TC: 8 */
123                 *tx = tc << 2; /* 0, 4,  8, 12, 16, 20, 24, 28 */
124                 *rx = tc << 3; /* 0, 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56 */
125                 break;
126         case ixgbe_mac_82599EB:
127         case ixgbe_mac_X540:
128                 if (num_tcs > 4) {
129                         /*
130                          * TCs    : TC0/1 TC2/3 TC4-7
131                          * TxQs/TC:    32    16     8
132                          * RxQs/TC:    16    16    16
133                          */
134                         *rx = tc << 4;
135                         if (tc < 3)
136                                 *tx = tc << 5;          /*   0,  32,  64 */
137                         else if (tc < 5)
138                                 *tx = (tc + 2) << 4;    /*  80,  96 */
139                         else
140                                 *tx = (tc + 8) << 3;    /* 104, 112, 120 */
141                 } else {
142                         /*
143                          * TCs    : TC0 TC1 TC2/3
144                          * TxQs/TC:  64  32    16
145                          * RxQs/TC:  32  32    32
146                          */
147                         *rx = tc << 5;
148                         if (tc < 2)
149                                 *tx = tc << 6;          /*  0,  64 */
150                         else
151                                 *tx = (tc + 4) << 4;    /* 96, 112 */
152                 }
153         default:
154                 break;
155         }
156 }
157
158 /**
159  * ixgbe_cache_ring_dcb - Descriptor ring to register mapping for DCB
160  * @adapter: board private structure to initialize
161  *
162  * Cache the descriptor ring offsets for DCB to the assigned rings.
163  *
164  **/
165 static bool ixgbe_cache_ring_dcb(struct ixgbe_adapter *adapter)
166 {
167         struct net_device *dev = adapter->netdev;
168         unsigned int tx_idx, rx_idx;
169         int tc, offset, rss_i, i;
170         u8 num_tcs = netdev_get_num_tc(dev);
171
172         /* verify we have DCB queueing enabled before proceeding */
173         if (num_tcs <= 1)
174                 return false;
175
176         rss_i = adapter->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
177
178         for (tc = 0, offset = 0; tc < num_tcs; tc++, offset += rss_i) {
179                 ixgbe_get_first_reg_idx(adapter, tc, &tx_idx, &rx_idx);
180                 for (i = 0; i < rss_i; i++, tx_idx++, rx_idx++) {
181                         adapter->tx_ring[offset + i]->reg_idx = tx_idx;
182                         adapter->rx_ring[offset + i]->reg_idx = rx_idx;
183                         adapter->tx_ring[offset + i]->dcb_tc = tc;
184                         adapter->rx_ring[offset + i]->dcb_tc = tc;
185                 }
186         }
187
188         return true;
189 }
190
191 #endif
192 /**
193  * ixgbe_cache_ring_sriov - Descriptor ring to register mapping for sriov
194  * @adapter: board private structure to initialize
195  *
196  * SR-IOV doesn't use any descriptor rings but changes the default if
197  * no other mapping is used.
198  *
199  */
200 static bool ixgbe_cache_ring_sriov(struct ixgbe_adapter *adapter)
201 {
202 #ifdef IXGBE_FCOE
203         struct ixgbe_ring_feature *fcoe = &adapter->ring_feature[RING_F_FCOE];
204 #endif /* IXGBE_FCOE */
205         struct ixgbe_ring_feature *vmdq = &adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ];
206         struct ixgbe_ring_feature *rss = &adapter->ring_feature[RING_F_RSS];
207         int i;
208         u16 reg_idx;
209
210         /* only proceed if VMDq is enabled */
211         if (!(adapter->flags & IXGBE_FLAG_VMDQ_ENABLED))
212                 return false;
213
214         /* start at VMDq register offset for SR-IOV enabled setups */
215         reg_idx = vmdq->offset * __ALIGN_MASK(1, ~vmdq->mask);
216         for (i = 0; i < adapter->num_rx_queues; i++, reg_idx++) {
217 #ifdef IXGBE_FCOE
218                 /* Allow first FCoE queue to be mapped as RSS */
219                 if (fcoe->offset && (i > fcoe->offset))
220                         break;
221 #endif
222                 /* If we are greater than indices move to next pool */
223                 if ((reg_idx & ~vmdq->mask) >= rss->indices)
224                         reg_idx = __ALIGN_MASK(reg_idx, ~vmdq->mask);
225                 adapter->rx_ring[i]->reg_idx = reg_idx;
226         }
227
228 #ifdef IXGBE_FCOE
229         /* FCoE uses a linear block of queues so just assigning 1:1 */
230         for (; i < adapter->num_rx_queues; i++, reg_idx++)
231                 adapter->rx_ring[i]->reg_idx = reg_idx;
232
233 #endif
234         reg_idx = vmdq->offset * __ALIGN_MASK(1, ~vmdq->mask);
235         for (i = 0; i < adapter->num_tx_queues; i++, reg_idx++) {
236 #ifdef IXGBE_FCOE
237                 /* Allow first FCoE queue to be mapped as RSS */
238                 if (fcoe->offset && (i > fcoe->offset))
239                         break;
240 #endif
241                 /* If we are greater than indices move to next pool */
242                 if ((reg_idx & rss->mask) >= rss->indices)
243                         reg_idx = __ALIGN_MASK(reg_idx, ~vmdq->mask);
244                 adapter->tx_ring[i]->reg_idx = reg_idx;
245         }
246
247 #ifdef IXGBE_FCOE
248         /* FCoE uses a linear block of queues so just assigning 1:1 */
249         for (; i < adapter->num_tx_queues; i++, reg_idx++)
250                 adapter->tx_ring[i]->reg_idx = reg_idx;
251
252 #endif
253
254         return true;
255 }
256
257 /**
258  * ixgbe_cache_ring_rss - Descriptor ring to register mapping for RSS
259  * @adapter: board private structure to initialize
260  *
261  * Cache the descriptor ring offsets for RSS to the assigned rings.
262  *
263  **/
264 static bool ixgbe_cache_ring_rss(struct ixgbe_adapter *adapter)
265 {
266         int i;
267
268         for (i = 0; i < adapter->num_rx_queues; i++)
269                 adapter->rx_ring[i]->reg_idx = i;
270         for (i = 0; i < adapter->num_tx_queues; i++)
271                 adapter->tx_ring[i]->reg_idx = i;
272
273         return true;
274 }
275
276 /**
277  * ixgbe_cache_ring_register - Descriptor ring to register mapping
278  * @adapter: board private structure to initialize
279  *
280  * Once we know the feature-set enabled for the device, we'll cache
281  * the register offset the descriptor ring is assigned to.
282  *
283  * Note, the order the various feature calls is important.  It must start with
284  * the "most" features enabled at the same time, then trickle down to the
285  * least amount of features turned on at once.
286  **/
287 static void ixgbe_cache_ring_register(struct ixgbe_adapter *adapter)
288 {
289         /* start with default case */
290         adapter->rx_ring[0]->reg_idx = 0;
291         adapter->tx_ring[0]->reg_idx = 0;
292
293 #ifdef CONFIG_IXGBE_DCB
294         if (ixgbe_cache_ring_dcb_sriov(adapter))
295                 return;
296
297         if (ixgbe_cache_ring_dcb(adapter))
298                 return;
299
300 #endif
301         if (ixgbe_cache_ring_sriov(adapter))
302                 return;
303
304         ixgbe_cache_ring_rss(adapter);
305 }
306
307 #define IXGBE_RSS_16Q_MASK      0xF
308 #define IXGBE_RSS_8Q_MASK       0x7
309 #define IXGBE_RSS_4Q_MASK       0x3
310 #define IXGBE_RSS_2Q_MASK       0x1
311 #define IXGBE_RSS_DISABLED_MASK 0x0
312
313 #ifdef CONFIG_IXGBE_DCB
314 /**
315  * ixgbe_set_dcb_sriov_queues: Allocate queues for SR-IOV devices w/ DCB
316  * @adapter: board private structure to initialize
317  *
318  * When SR-IOV (Single Root IO Virtualiztion) is enabled, allocate queues
319  * and VM pools where appropriate.  Also assign queues based on DCB
320  * priorities and map accordingly..
321  *
322  **/
323 static bool ixgbe_set_dcb_sriov_queues(struct ixgbe_adapter *adapter)
324 {
325         int i;
326         u16 vmdq_i = adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ].limit;
327         u16 vmdq_m = 0;
328 #ifdef IXGBE_FCOE
329         u16 fcoe_i = 0;
330 #endif
331         u8 tcs = netdev_get_num_tc(adapter->netdev);
332
333         /* verify we have DCB queueing enabled before proceeding */
334         if (tcs <= 1)
335                 return false;
336
337         /* verify we have VMDq enabled before proceeding */
338         if (!(adapter->flags & IXGBE_FLAG_SRIOV_ENABLED))
339                 return false;
340
341         /* Add starting offset to total pool count */
342         vmdq_i += adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ].offset;
343
344         /* 16 pools w/ 8 TC per pool */
345         if (tcs > 4) {
346                 vmdq_i = min_t(u16, vmdq_i, 16);
347                 vmdq_m = IXGBE_82599_VMDQ_8Q_MASK;
348         /* 32 pools w/ 4 TC per pool */
349         } else {
350                 vmdq_i = min_t(u16, vmdq_i, 32);
351                 vmdq_m = IXGBE_82599_VMDQ_4Q_MASK;
352         }
353
354 #ifdef IXGBE_FCOE
355         /* queues in the remaining pools are available for FCoE */
356         fcoe_i = (128 / __ALIGN_MASK(1, ~vmdq_m)) - vmdq_i;
357
358 #endif
359         /* remove the starting offset from the pool count */
360         vmdq_i -= adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ].offset;
361
362         /* save features for later use */
363         adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ].indices = vmdq_i;
364         adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ].mask = vmdq_m;
365
366         /*
367          * We do not support DCB, VMDq, and RSS all simultaneously
368          * so we will disable RSS since it is the lowest priority
369          */
370         adapter->ring_feature[RING_F_RSS].indices = 1;
371         adapter->ring_feature[RING_F_RSS].mask = IXGBE_RSS_DISABLED_MASK;
372
373         /* disable ATR as it is not supported when VMDq is enabled */
374         adapter->flags &= ~IXGBE_FLAG_FDIR_HASH_CAPABLE;
375
376         adapter->num_rx_pools = vmdq_i;
377         adapter->num_rx_queues_per_pool = tcs;
378
379         adapter->num_tx_queues = vmdq_i * tcs;
380         adapter->num_rx_queues = vmdq_i * tcs;
381
382 #ifdef IXGBE_FCOE
383         if (adapter->flags & IXGBE_FLAG_FCOE_ENABLED) {
384                 struct ixgbe_ring_feature *fcoe;
385
386                 fcoe = &adapter->ring_feature[RING_F_FCOE];
387
388                 /* limit ourselves based on feature limits */
389                 fcoe_i = min_t(u16, fcoe_i, fcoe->limit);
390
391                 if (fcoe_i) {
392                         /* alloc queues for FCoE separately */
393                         fcoe->indices = fcoe_i;
394                         fcoe->offset = vmdq_i * tcs;
395
396                         /* add queues to adapter */
397                         adapter->num_tx_queues += fcoe_i;
398                         adapter->num_rx_queues += fcoe_i;
399                 } else if (tcs > 1) {
400                         /* use queue belonging to FcoE TC */
401                         fcoe->indices = 1;
402                         fcoe->offset = ixgbe_fcoe_get_tc(adapter);
403                 } else {
404                         adapter->flags &= ~IXGBE_FLAG_FCOE_ENABLED;
405
406                         fcoe->indices = 0;
407                         fcoe->offset = 0;
408                 }
409         }
410
411 #endif /* IXGBE_FCOE */
412         /* configure TC to queue mapping */
413         for (i = 0; i < tcs; i++)
414                 netdev_set_tc_queue(adapter->netdev, i, 1, i);
415
416         return true;
417 }
418
419 static bool ixgbe_set_dcb_queues(struct ixgbe_adapter *adapter)
420 {
421         struct net_device *dev = adapter->netdev;
422         struct ixgbe_ring_feature *f;
423         int rss_i, rss_m, i;
424         int tcs;
425
426         /* Map queue offset and counts onto allocated tx queues */
427         tcs = netdev_get_num_tc(dev);
428
429         /* verify we have DCB queueing enabled before proceeding */
430         if (tcs <= 1)
431                 return false;
432
433         /* determine the upper limit for our current DCB mode */
434         rss_i = dev->num_tx_queues / tcs;
435         if (adapter->hw.mac.type == ixgbe_mac_82598EB) {
436                 /* 8 TC w/ 4 queues per TC */
437                 rss_i = min_t(u16, rss_i, 4);
438                 rss_m = IXGBE_RSS_4Q_MASK;
439         } else if (tcs > 4) {
440                 /* 8 TC w/ 8 queues per TC */
441                 rss_i = min_t(u16, rss_i, 8);
442                 rss_m = IXGBE_RSS_8Q_MASK;
443         } else {
444                 /* 4 TC w/ 16 queues per TC */
445                 rss_i = min_t(u16, rss_i, 16);
446                 rss_m = IXGBE_RSS_16Q_MASK;
447         }
448
449         /* set RSS mask and indices */
450         f = &adapter->ring_feature[RING_F_RSS];
451         rss_i = min_t(int, rss_i, f->limit);
452         f->indices = rss_i;
453         f->mask = rss_m;
454
455         /* disable ATR as it is not supported when multiple TCs are enabled */
456         adapter->flags &= ~IXGBE_FLAG_FDIR_HASH_CAPABLE;
457
458 #ifdef IXGBE_FCOE
459         /* FCoE enabled queues require special configuration indexed
460          * by feature specific indices and offset. Here we map FCoE
461          * indices onto the DCB queue pairs allowing FCoE to own
462          * configuration later.
463          */
464         if (adapter->flags & IXGBE_FLAG_FCOE_ENABLED) {
465                 u8 tc = ixgbe_fcoe_get_tc(adapter);
466
467                 f = &adapter->ring_feature[RING_F_FCOE];
468                 f->indices = min_t(u16, rss_i, f->limit);
469                 f->offset = rss_i * tc;
470         }
471
472 #endif /* IXGBE_FCOE */
473         for (i = 0; i < tcs; i++)
474                 netdev_set_tc_queue(dev, i, rss_i, rss_i * i);
475
476         adapter->num_tx_queues = rss_i * tcs;
477         adapter->num_rx_queues = rss_i * tcs;
478
479         return true;
480 }
481
482 #endif
483 /**
484  * ixgbe_set_sriov_queues - Allocate queues for SR-IOV devices
485  * @adapter: board private structure to initialize
486  *
487  * When SR-IOV (Single Root IO Virtualiztion) is enabled, allocate queues
488  * and VM pools where appropriate.  If RSS is available, then also try and
489  * enable RSS and map accordingly.
490  *
491  **/
492 static bool ixgbe_set_sriov_queues(struct ixgbe_adapter *adapter)
493 {
494         u16 vmdq_i = adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ].limit;
495         u16 vmdq_m = 0;
496         u16 rss_i = adapter->ring_feature[RING_F_RSS].limit;
497         u16 rss_m = IXGBE_RSS_DISABLED_MASK;
498 #ifdef IXGBE_FCOE
499         u16 fcoe_i = 0;
500 #endif
501         bool pools = (find_first_zero_bit(&adapter->fwd_bitmask, 32) > 1);
502
503         /* only proceed if SR-IOV is enabled */
504         if (!(adapter->flags & IXGBE_FLAG_SRIOV_ENABLED))
505                 return false;
506
507         /* Add starting offset to total pool count */
508         vmdq_i += adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ].offset;
509
510         /* double check we are limited to maximum pools */
511         vmdq_i = min_t(u16, IXGBE_MAX_VMDQ_INDICES, vmdq_i);
512
513         /* 64 pool mode with 2 queues per pool */
514         if ((vmdq_i > 32) || (rss_i < 4) || (vmdq_i > 16 && pools)) {
515                 vmdq_m = IXGBE_82599_VMDQ_2Q_MASK;
516                 rss_m = IXGBE_RSS_2Q_MASK;
517                 rss_i = min_t(u16, rss_i, 2);
518         /* 32 pool mode with 4 queues per pool */
519         } else {
520                 vmdq_m = IXGBE_82599_VMDQ_4Q_MASK;
521                 rss_m = IXGBE_RSS_4Q_MASK;
522                 rss_i = 4;
523         }
524
525 #ifdef IXGBE_FCOE
526         /* queues in the remaining pools are available for FCoE */
527         fcoe_i = 128 - (vmdq_i * __ALIGN_MASK(1, ~vmdq_m));
528
529 #endif
530         /* remove the starting offset from the pool count */
531         vmdq_i -= adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ].offset;
532
533         /* save features for later use */
534         adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ].indices = vmdq_i;
535         adapter->ring_feature[RING_F_VMDQ].mask = vmdq_m;
536
537         /* limit RSS based on user input and save for later use */
538         adapter->ring_feature[RING_F_RSS].indices = rss_i;
539         adapter->ring_feature[RING_F_RSS].mask = rss_m;
540
541         adapter->num_rx_pools = vmdq_i;
542         adapter->num_rx_queues_per_pool = rss_i;
543
544         adapter->num_rx_queues = vmdq_i * rss_i;
545         adapter->num_tx_queues = vmdq_i * rss_i;
546
547         /* disable ATR as it is not supported when VMDq is enabled */
548         adapter->flags &= ~IXGBE_FLAG_FDIR_HASH_CAPABLE;
549
550 #ifdef IXGBE_FCOE
551         /*
552          * FCoE can use rings from adjacent buffers to allow RSS
553          * like behavior.  To account for this we need to add the
554          * FCoE indices to the total ring count.
555          */
556         if (adapter->flags & IXGBE_FLAG_FCOE_ENABLED) {
557                 struct ixgbe_ring_feature *fcoe;
558
559                 fcoe = &adapter->ring_feature[RING_F_FCOE];
560
561                 /* limit ourselves based on feature limits */
562                 fcoe_i = min_t(u16, fcoe_i, fcoe->limit);
563
564                 if (vmdq_i > 1 && fcoe_i) {
565                         /* alloc queues for FCoE separately */
566                         fcoe->indices = fcoe_i;
567                         fcoe->offset = vmdq_i * rss_i;
568                 } else {
569                         /* merge FCoE queues with RSS queues */
570                         fcoe_i = min_t(u16, fcoe_i + rss_i, num_online_cpus());
571
572                         /* limit indices to rss_i if MSI-X is disabled */
573                         if (!(adapter->flags & IXGBE_FLAG_MSIX_ENABLED))
574                                 fcoe_i = rss_i;
575
576                         /* attempt to reserve some queues for just FCoE */
577                         fcoe->indices = min_t(u16, fcoe_i, fcoe->limit);
578                         fcoe->offset = fcoe_i - fcoe->indices;
579
580                         fcoe_i -= rss_i;
581                 }
582
583                 /* add queues to adapter */
584                 adapter->num_tx_queues += fcoe_i;
585                 adapter->num_rx_queues += fcoe_i;
586         }
587
588 #endif
589         return true;
590 }
591
592 /**
593  * ixgbe_set_rss_queues - Allocate queues for RSS
594  * @adapter: board private structure to initialize
595  *
596  * This is our "base" multiqueue mode.  RSS (Receive Side Scaling) will try
597  * to allocate one Rx queue per CPU, and if available, one Tx queue per CPU.
598  *
599  **/
600 static bool ixgbe_set_rss_queues(struct ixgbe_adapter *adapter)
601 {
602         struct ixgbe_ring_feature *f;
603         u16 rss_i;
604
605         /* set mask for 16 queue limit of RSS */
606         f = &adapter->ring_feature[RING_F_RSS];
607         rss_i = f->limit;
608
609         f->indices = rss_i;
610         f->mask = IXGBE_RSS_16Q_MASK;
611
612         /* disable ATR by default, it will be configured below */
613         adapter->flags &= ~IXGBE_FLAG_FDIR_HASH_CAPABLE;
614
615         /*
616          * Use Flow Director in addition to RSS to ensure the best
617          * distribution of flows across cores, even when an FDIR flow
618          * isn't matched.
619          */
620         if (rss_i > 1 && adapter->atr_sample_rate) {
621                 f = &adapter->ring_feature[RING_F_FDIR];
622
623                 rss_i = f->indices = f->limit;
624
625                 if (!(adapter->flags & IXGBE_FLAG_FDIR_PERFECT_CAPABLE))
626                         adapter->flags |= IXGBE_FLAG_FDIR_HASH_CAPABLE;
627         }
628
629 #ifdef IXGBE_FCOE
630         /*
631          * FCoE can exist on the same rings as standard network traffic
632          * however it is preferred to avoid that if possible.  In order
633          * to get the best performance we allocate as many FCoE queues
634          * as we can and we place them at the end of the ring array to
635          * avoid sharing queues with standard RSS on systems with 24 or
636          * more CPUs.
637          */
638         if (adapter->flags & IXGBE_FLAG_FCOE_ENABLED) {
639                 struct net_device *dev = adapter->netdev;
640                 u16 fcoe_i;
641
642                 f = &adapter->ring_feature[RING_F_FCOE];
643
644                 /* merge FCoE queues with RSS queues */
645                 fcoe_i = min_t(u16, f->limit + rss_i, num_online_cpus());
646                 fcoe_i = min_t(u16, fcoe_i, dev->num_tx_queues);
647
648                 /* limit indices to rss_i if MSI-X is disabled */
649                 if (!(adapter->flags & IXGBE_FLAG_MSIX_ENABLED))
650                         fcoe_i = rss_i;
651
652                 /* attempt to reserve some queues for just FCoE */
653                 f->indices = min_t(u16, fcoe_i, f->limit);
654                 f->offset = fcoe_i - f->indices;
655                 rss_i = max_t(u16, fcoe_i, rss_i);
656         }
657
658 #endif /* IXGBE_FCOE */
659         adapter->num_rx_queues = rss_i;
660         adapter->num_tx_queues = rss_i;
661
662         return true;
663 }
664
665 /**
666  * ixgbe_set_num_queues - Allocate queues for device, feature dependent
667  * @adapter: board private structure to initialize
668  *
669  * This is the top level queue allocation routine.  The order here is very
670  * important, starting with the "most" number of features turned on at once,
671  * and ending with the smallest set of features.  This way large combinations
672  * can be allocated if they're turned on, and smaller combinations are the
673  * fallthrough conditions.
674  *
675  **/
676 static void ixgbe_set_num_queues(struct ixgbe_adapter *adapter)
677 {
678         /* Start with base case */
679         adapter->num_rx_queues = 1;
680         adapter->num_tx_queues = 1;
681         adapter->num_rx_pools = adapter->num_rx_queues;
682         adapter->num_rx_queues_per_pool = 1;
683
684 #ifdef CONFIG_IXGBE_DCB
685         if (ixgbe_set_dcb_sriov_queues(adapter))
686                 return;
687
688         if (ixgbe_set_dcb_queues(adapter))
689                 return;
690
691 #endif
692         if (ixgbe_set_sriov_queues(adapter))
693                 return;
694
695         ixgbe_set_rss_queues(adapter);
696 }
697
698 static void ixgbe_acquire_msix_vectors(struct ixgbe_adapter *adapter,
699                                        int vectors)
700 {
701         int err, vector_threshold;
702
703         /* We'll want at least 2 (vector_threshold):
704          * 1) TxQ[0] + RxQ[0] handler
705          * 2) Other (Link Status Change, etc.)
706          */
707         vector_threshold = MIN_MSIX_COUNT;
708
709         /*
710          * The more we get, the more we will assign to Tx/Rx Cleanup
711          * for the separate queues...where Rx Cleanup >= Tx Cleanup.
712          * Right now, we simply care about how many we'll get; we'll
713          * set them up later while requesting irq's.
714          */
715         while (vectors >= vector_threshold) {
716                 err = pci_enable_msix(adapter->pdev, adapter->msix_entries,
717                                       vectors);
718                 if (!err) /* Success in acquiring all requested vectors. */
719                         break;
720                 else if (err < 0)
721                         vectors = 0; /* Nasty failure, quit now */
722                 else /* err == number of vectors we should try again with */
723                         vectors = err;
724         }
725
726         if (vectors < vector_threshold) {
727                 /* Can't allocate enough MSI-X interrupts?  Oh well.
728                  * This just means we'll go with either a single MSI
729                  * vector or fall back to legacy interrupts.
730                  */
731                 netif_printk(adapter, hw, KERN_DEBUG, adapter->netdev,
732                              "Unable to allocate MSI-X interrupts\n");
733                 adapter->flags &= ~IXGBE_FLAG_MSIX_ENABLED;
734                 kfree(adapter->msix_entries);
735                 adapter->msix_entries = NULL;
736         } else {
737                 adapter->flags |= IXGBE_FLAG_MSIX_ENABLED; /* Woot! */
738                 /*
739                  * Adjust for only the vectors we'll use, which is minimum
740                  * of max_msix_q_vectors + NON_Q_VECTORS, or the number of
741                  * vectors we were allocated.
742                  */
743                 vectors -= NON_Q_VECTORS;
744                 adapter->num_q_vectors = min(vectors, adapter->max_q_vectors);
745         }
746 }
747
748 static void ixgbe_add_ring(struct ixgbe_ring *ring,
749                            struct ixgbe_ring_container *head)
750 {
751         ring->next = head->ring;
752         head->ring = ring;
753         head->count++;
754 }
755
756 /**
757  * ixgbe_alloc_q_vector - Allocate memory for a single interrupt vector
758  * @adapter: board private structure to initialize
759  * @v_count: q_vectors allocated on adapter, used for ring interleaving
760  * @v_idx: index of vector in adapter struct
761  * @txr_count: total number of Tx rings to allocate
762  * @txr_idx: index of first Tx ring to allocate
763  * @rxr_count: total number of Rx rings to allocate
764  * @rxr_idx: index of first Rx ring to allocate
765  *
766  * We allocate one q_vector.  If allocation fails we return -ENOMEM.
767  **/
768 static int ixgbe_alloc_q_vector(struct ixgbe_adapter *adapter,
769                                 int v_count, int v_idx,
770                                 int txr_count, int txr_idx,
771                                 int rxr_count, int rxr_idx)
772 {
773         struct ixgbe_q_vector *q_vector;
774         struct ixgbe_ring *ring;
775         int node = NUMA_NO_NODE;
776         int cpu = -1;
777         int ring_count, size;
778         u8 tcs = netdev_get_num_tc(adapter->netdev);
779
780         ring_count = txr_count + rxr_count;
781         size = sizeof(struct ixgbe_q_vector) +
782                (sizeof(struct ixgbe_ring) * ring_count);
783
784         /* customize cpu for Flow Director mapping */
785         if ((tcs <= 1) && !(adapter->flags & IXGBE_FLAG_SRIOV_ENABLED)) {
786                 u16 rss_i = adapter->ring_feature[RING_F_RSS].indices;
787                 if (rss_i > 1 && adapter->atr_sample_rate) {
788                         if (cpu_online(v_idx)) {
789                                 cpu = v_idx;
790                                 node = cpu_to_node(cpu);
791                         }
792                 }
793         }
794
795         /* allocate q_vector and rings */
796         q_vector = kzalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
797         if (!q_vector)
798                 q_vector = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
799         if (!q_vector)
800                 return -ENOMEM;
801
802         /* setup affinity mask and node */
803         if (cpu != -1)
804                 cpumask_set_cpu(cpu, &q_vector->affinity_mask);
805         q_vector->numa_node = node;
806
807 #ifdef CONFIG_IXGBE_DCA
808         /* initialize CPU for DCA */
809         q_vector->cpu = -1;
810
811 #endif
812         /* initialize NAPI */
813         netif_napi_add(adapter->netdev, &q_vector->napi,
814                        ixgbe_poll, 64);
815         napi_hash_add(&q_vector->napi);
816
817         /* tie q_vector and adapter together */
818         adapter->q_vector[v_idx] = q_vector;
819         q_vector->adapter = adapter;
820         q_vector->v_idx = v_idx;
821
822         /* initialize work limits */
823         q_vector->tx.work_limit = adapter->tx_work_limit;
824
825         /* initialize pointer to rings */
826         ring = q_vector->ring;
827
828         /* intialize ITR */
829         if (txr_count && !rxr_count) {
830                 /* tx only vector */
831                 if (adapter->tx_itr_setting == 1)
832                         q_vector->itr = IXGBE_10K_ITR;
833                 else
834                         q_vector->itr = adapter->tx_itr_setting;
835         } else {
836                 /* rx or rx/tx vector */
837                 if (adapter->rx_itr_setting == 1)
838                         q_vector->itr = IXGBE_20K_ITR;
839                 else
840                         q_vector->itr = adapter->rx_itr_setting;
841         }
842
843         while (txr_count) {
844                 /* assign generic ring traits */
845                 ring->dev = &adapter->pdev->dev;
846                 ring->netdev = adapter->netdev;
847
848                 /* configure backlink on ring */
849                 ring->q_vector = q_vector;
850
851                 /* update q_vector Tx values */
852                 ixgbe_add_ring(ring, &q_vector->tx);
853
854                 /* apply Tx specific ring traits */
855                 ring->count = adapter->tx_ring_count;
856                 if (adapter->num_rx_pools > 1)
857                         ring->queue_index =
858                                 txr_idx % adapter->num_rx_queues_per_pool;
859                 else
860                         ring->queue_index = txr_idx;
861
862                 /* assign ring to adapter */
863                 adapter->tx_ring[txr_idx] = ring;
864
865                 /* update count and index */
866                 txr_count--;
867                 txr_idx += v_count;
868
869                 /* push pointer to next ring */
870                 ring++;
871         }
872
873         while (rxr_count) {
874                 /* assign generic ring traits */
875                 ring->dev = &adapter->pdev->dev;
876                 ring->netdev = adapter->netdev;
877
878                 /* configure backlink on ring */
879                 ring->q_vector = q_vector;
880
881                 /* update q_vector Rx values */
882                 ixgbe_add_ring(ring, &q_vector->rx);
883
884                 /*
885                  * 82599 errata, UDP frames with a 0 checksum
886                  * can be marked as checksum errors.
887                  */
888                 if (adapter->hw.mac.type == ixgbe_mac_82599EB)
889                         set_bit(__IXGBE_RX_CSUM_UDP_ZERO_ERR, &ring->state);
890
891 #ifdef IXGBE_FCOE
892                 if (adapter->netdev->features & NETIF_F_FCOE_MTU) {
893                         struct ixgbe_ring_feature *f;
894                         f = &adapter->ring_feature[RING_F_FCOE];
895                         if ((rxr_idx >= f->offset) &&
896                             (rxr_idx < f->offset + f->indices))
897                                 set_bit(__IXGBE_RX_FCOE, &ring->state);
898                 }
899
900 #endif /* IXGBE_FCOE */
901                 /* apply Rx specific ring traits */
902                 ring->count = adapter->rx_ring_count;
903                 if (adapter->num_rx_pools > 1)
904                         ring->queue_index =
905                                 rxr_idx % adapter->num_rx_queues_per_pool;
906                 else
907                         ring->queue_index = rxr_idx;
908
909                 /* assign ring to adapter */
910                 adapter->rx_ring[rxr_idx] = ring;
911
912                 /* update count and index */
913                 rxr_count--;
914                 rxr_idx += v_count;
915
916                 /* push pointer to next ring */
917                 ring++;
918         }
919
920         return 0;
921 }
922
923 /**
924  * ixgbe_free_q_vector - Free memory allocated for specific interrupt vector
925  * @adapter: board private structure to initialize
926  * @v_idx: Index of vector to be freed
927  *
928  * This function frees the memory allocated to the q_vector.  In addition if
929  * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
930  * to freeing the q_vector.
931  **/
932 static void ixgbe_free_q_vector(struct ixgbe_adapter *adapter, int v_idx)
933 {
934         struct ixgbe_q_vector *q_vector = adapter->q_vector[v_idx];
935         struct ixgbe_ring *ring;
936
937         ixgbe_for_each_ring(ring, q_vector->tx)
938                 adapter->tx_ring[ring->queue_index] = NULL;
939
940         ixgbe_for_each_ring(ring, q_vector->rx)
941                 adapter->rx_ring[ring->queue_index] = NULL;
942
943         adapter->q_vector[v_idx] = NULL;
944         napi_hash_del(&q_vector->napi);
945         netif_napi_del(&q_vector->napi);
946
947         /*
948          * ixgbe_get_stats64() might access the rings on this vector,
949          * we must wait a grace period before freeing it.
950          */
951         kfree_rcu(q_vector, rcu);
952 }
953
954 /**
955  * ixgbe_alloc_q_vectors - Allocate memory for interrupt vectors
956  * @adapter: board private structure to initialize
957  *
958  * We allocate one q_vector per queue interrupt.  If allocation fails we
959  * return -ENOMEM.
960  **/
961 static int ixgbe_alloc_q_vectors(struct ixgbe_adapter *adapter)
962 {
963         int q_vectors = adapter->num_q_vectors;
964         int rxr_remaining = adapter->num_rx_queues;
965         int txr_remaining = adapter->num_tx_queues;
966         int rxr_idx = 0, txr_idx = 0, v_idx = 0;
967         int err;
968
969         /* only one q_vector if MSI-X is disabled. */
970         if (!(adapter->flags & IXGBE_FLAG_MSIX_ENABLED))
971                 q_vectors = 1;
972
973         if (q_vectors >= (rxr_remaining + txr_remaining)) {
974                 for (; rxr_remaining; v_idx++) {
975                         err = ixgbe_alloc_q_vector(adapter, q_vectors, v_idx,
976                                                    0, 0, 1, rxr_idx);
977
978                         if (err)
979                                 goto err_out;
980
981                         /* update counts and index */
982                         rxr_remaining--;
983                         rxr_idx++;
984                 }
985         }
986
987         for (; v_idx < q_vectors; v_idx++) {
988                 int rqpv = DIV_ROUND_UP(rxr_remaining, q_vectors - v_idx);
989                 int tqpv = DIV_ROUND_UP(txr_remaining, q_vectors - v_idx);
990                 err = ixgbe_alloc_q_vector(adapter, q_vectors, v_idx,
991                                            tqpv, txr_idx,
992                                            rqpv, rxr_idx);
993
994                 if (err)
995                         goto err_out;
996
997                 /* update counts and index */
998                 rxr_remaining -= rqpv;
999                 txr_remaining -= tqpv;
1000                 rxr_idx++;
1001                 txr_idx++;
1002         }
1003
1004         return 0;
1005
1006 err_out:
1007         adapter->num_tx_queues = 0;
1008         adapter->num_rx_queues = 0;
1009         adapter->num_q_vectors = 0;
1010
1011         while (v_idx--)
1012                 ixgbe_free_q_vector(adapter, v_idx);
1013
1014         return -ENOMEM;
1015 }
1016
1017 /**
1018  * ixgbe_free_q_vectors - Free memory allocated for interrupt vectors
1019  * @adapter: board private structure to initialize
1020  *
1021  * This function frees the memory allocated to the q_vectors.  In addition if
1022  * NAPI is enabled it will delete any references to the NAPI struct prior
1023  * to freeing the q_vector.
1024  **/
1025 static void ixgbe_free_q_vectors(struct ixgbe_adapter *adapter)
1026 {
1027         int v_idx = adapter->num_q_vectors;
1028
1029         adapter->num_tx_queues = 0;
1030         adapter->num_rx_queues = 0;
1031         adapter->num_q_vectors = 0;
1032
1033         while (v_idx--)
1034                 ixgbe_free_q_vector(adapter, v_idx);
1035 }
1036
1037 static void ixgbe_reset_interrupt_capability(struct ixgbe_adapter *adapter)
1038 {
1039         if (adapter->flags & IXGBE_FLAG_MSIX_ENABLED) {
1040                 adapter->flags &= ~IXGBE_FLAG_MSIX_ENABLED;
1041                 pci_disable_msix(adapter->pdev);
1042                 kfree(adapter->msix_entries);
1043                 adapter->msix_entries = NULL;
1044         } else if (adapter->flags & IXGBE_FLAG_MSI_ENABLED) {
1045                 adapter->flags &= ~IXGBE_FLAG_MSI_ENABLED;
1046                 pci_disable_msi(adapter->pdev);
1047         }
1048 }
1049
1050 /**
1051  * ixgbe_set_interrupt_capability - set MSI-X or MSI if supported
1052  * @adapter: board private structure to initialize
1053  *
1054  * Attempt to configure the interrupts using the best available
1055  * capabilities of the hardware and the kernel.
1056  **/
1057 static void ixgbe_set_interrupt_capability(struct ixgbe_adapter *adapter)
1058 {
1059         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
1060         int vector, v_budget, err;
1061
1062         /*
1063          * It's easy to be greedy for MSI-X vectors, but it really
1064          * doesn't do us much good if we have a lot more vectors
1065          * than CPU's.  So let's be conservative and only ask for
1066          * (roughly) the same number of vectors as there are CPU's.
1067          * The default is to use pairs of vectors.
1068          */
1069         v_budget = max(adapter->num_rx_queues, adapter->num_tx_queues);
1070         v_budget = min_t(int, v_budget, num_online_cpus());
1071         v_budget += NON_Q_VECTORS;
1072
1073         /*
1074          * At the same time, hardware can only support a maximum of
1075          * hw.mac->max_msix_vectors vectors.  With features
1076          * such as RSS and VMDq, we can easily surpass the number of Rx and Tx
1077          * descriptor queues supported by our device.  Thus, we cap it off in
1078          * those rare cases where the cpu count also exceeds our vector limit.
1079          */
1080         v_budget = min_t(int, v_budget, hw->mac.max_msix_vectors);
1081
1082         /* A failure in MSI-X entry allocation isn't fatal, but it does
1083          * mean we disable MSI-X capabilities of the adapter. */
1084         adapter->msix_entries = kcalloc(v_budget,
1085                                         sizeof(struct msix_entry), GFP_KERNEL);
1086         if (adapter->msix_entries) {
1087                 for (vector = 0; vector < v_budget; vector++)
1088                         adapter->msix_entries[vector].entry = vector;
1089
1090                 ixgbe_acquire_msix_vectors(adapter, v_budget);
1091
1092                 if (adapter->flags & IXGBE_FLAG_MSIX_ENABLED)
1093                         return;
1094         }
1095
1096         /* disable DCB if number of TCs exceeds 1 */
1097         if (netdev_get_num_tc(adapter->netdev) > 1) {
1098                 e_err(probe, "num TCs exceeds number of queues - disabling DCB\n");
1099                 netdev_reset_tc(adapter->netdev);
1100
1101                 if (adapter->hw.mac.type == ixgbe_mac_82598EB)
1102                         adapter->hw.fc.requested_mode = adapter->last_lfc_mode;
1103
1104                 adapter->flags &= ~IXGBE_FLAG_DCB_ENABLED;
1105                 adapter->temp_dcb_cfg.pfc_mode_enable = false;
1106                 adapter->dcb_cfg.pfc_mode_enable = false;
1107         }
1108         adapter->dcb_cfg.num_tcs.pg_tcs = 1;
1109         adapter->dcb_cfg.num_tcs.pfc_tcs = 1;
1110
1111         /* disable SR-IOV */
1112         ixgbe_disable_sriov(adapter);
1113
1114         /* disable RSS */
1115         adapter->ring_feature[RING_F_RSS].limit = 1;
1116
1117         ixgbe_set_num_queues(adapter);
1118         adapter->num_q_vectors = 1;
1119
1120         err = pci_enable_msi(adapter->pdev);
1121         if (err) {
1122                 netif_printk(adapter, hw, KERN_DEBUG, adapter->netdev,
1123                              "Unable to allocate MSI interrupt, "
1124                              "falling back to legacy.  Error: %d\n", err);
1125                 return;
1126         }
1127         adapter->flags |= IXGBE_FLAG_MSI_ENABLED;
1128 }
1129
1130 /**
1131  * ixgbe_init_interrupt_scheme - Determine proper interrupt scheme
1132  * @adapter: board private structure to initialize
1133  *
1134  * We determine which interrupt scheme to use based on...
1135  * - Kernel support (MSI, MSI-X)
1136  *   - which can be user-defined (via MODULE_PARAM)
1137  * - Hardware queue count (num_*_queues)
1138  *   - defined by miscellaneous hardware support/features (RSS, etc.)
1139  **/
1140 int ixgbe_init_interrupt_scheme(struct ixgbe_adapter *adapter)
1141 {
1142         int err;
1143
1144         /* Number of supported queues */
1145         ixgbe_set_num_queues(adapter);
1146
1147         /* Set interrupt mode */
1148         ixgbe_set_interrupt_capability(adapter);
1149
1150         err = ixgbe_alloc_q_vectors(adapter);
1151         if (err) {
1152                 e_dev_err("Unable to allocate memory for queue vectors\n");
1153                 goto err_alloc_q_vectors;
1154         }
1155
1156         ixgbe_cache_ring_register(adapter);
1157
1158         e_dev_info("Multiqueue %s: Rx Queue count = %u, Tx Queue count = %u\n",
1159                    (adapter->num_rx_queues > 1) ? "Enabled" : "Disabled",
1160                    adapter->num_rx_queues, adapter->num_tx_queues);
1161
1162         set_bit(__IXGBE_DOWN, &adapter->state);
1163
1164         return 0;
1165
1166 err_alloc_q_vectors:
1167         ixgbe_reset_interrupt_capability(adapter);
1168         return err;
1169 }
1170
1171 /**
1172  * ixgbe_clear_interrupt_scheme - Clear the current interrupt scheme settings
1173  * @adapter: board private structure to clear interrupt scheme on
1174  *
1175  * We go through and clear interrupt specific resources and reset the structure
1176  * to pre-load conditions
1177  **/
1178 void ixgbe_clear_interrupt_scheme(struct ixgbe_adapter *adapter)
1179 {
1180         adapter->num_tx_queues = 0;
1181         adapter->num_rx_queues = 0;
1182
1183         ixgbe_free_q_vectors(adapter);
1184         ixgbe_reset_interrupt_capability(adapter);
1185 }
1186
1187 void ixgbe_tx_ctxtdesc(struct ixgbe_ring *tx_ring, u32 vlan_macip_lens,
1188                        u32 fcoe_sof_eof, u32 type_tucmd, u32 mss_l4len_idx)
1189 {
1190         struct ixgbe_adv_tx_context_desc *context_desc;
1191         u16 i = tx_ring->next_to_use;
1192
1193         context_desc = IXGBE_TX_CTXTDESC(tx_ring, i);
1194
1195         i++;
1196         tx_ring->next_to_use = (i < tx_ring->count) ? i : 0;
1197
1198         /* set bits to identify this as an advanced context descriptor */
1199         type_tucmd |= IXGBE_TXD_CMD_DEXT | IXGBE_ADVTXD_DTYP_CTXT;
1200
1201         context_desc->vlan_macip_lens   = cpu_to_le32(vlan_macip_lens);
1202         context_desc->seqnum_seed       = cpu_to_le32(fcoe_sof_eof);
1203         context_desc->type_tucmd_mlhl   = cpu_to_le32(type_tucmd);
1204         context_desc->mss_l4len_idx     = cpu_to_le32(mss_l4len_idx);
1205 }
1206