1c0ab888aSImre Vadász /*-
2c0ab888aSImre Vadász  * Copyright (c) 2011, Bryan Venteicher <bryanv@FreeBSD.org>
3c0ab888aSImre Vadász  * All rights reserved.
4c0ab888aSImre Vadász  *
5c0ab888aSImre Vadász  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6c0ab888aSImre Vadász  * modification, are permitted provided that the following conditions
7c0ab888aSImre Vadász  * are met:
8c0ab888aSImre Vadász  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9c0ab888aSImre Vadász  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
10c0ab888aSImre Vadász  *    disclaimer.
11c0ab888aSImre Vadász  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12c0ab888aSImre Vadász  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13c0ab888aSImre Vadász  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14c0ab888aSImre Vadász  *
15c0ab888aSImre Vadász  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
16c0ab888aSImre Vadász  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
17c0ab888aSImre Vadász  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
18c0ab888aSImre Vadász  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
19c0ab888aSImre Vadász  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
20c0ab888aSImre Vadász  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
21c0ab888aSImre Vadász  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
22c0ab888aSImre Vadász  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
23c0ab888aSImre Vadász  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
24c0ab888aSImre Vadász  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
25c0ab888aSImre Vadász  */
26c0ab888aSImre Vadász 
27c0ab888aSImre Vadász #ifndef _IF_VTNETVAR_H
28c0ab888aSImre Vadász #define _IF_VTNETVAR_H
29c0ab888aSImre Vadász 
30c0ab888aSImre Vadász struct vtnet_statistics {
31c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	mbuf_alloc_failed;
32c0ab888aSImre Vadász 
33c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	rx_frame_too_large;
34c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	rx_enq_replacement_failed;
35c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	rx_mergeable_failed;
36c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	rx_csum_bad_ethtype;
37c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	rx_csum_bad_ipproto;
38c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	rx_csum_bad_offset;
39c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	rx_csum_failed;
40c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	rx_csum_offloaded;
41c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	rx_task_rescheduled;
42c0ab888aSImre Vadász 
43c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	tx_csum_offloaded;
44c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	tx_tso_offloaded;
45c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	tx_csum_bad_ethtype;
46c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	tx_tso_bad_ethtype;
47c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	tx_defragged;
48c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	tx_defrag_failed;
49c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t	tx_task_rescheduled;
50c0ab888aSImre Vadász };
51c0ab888aSImre Vadász 
52*4bf21f5cSImre Vadász struct irqmap {
53*4bf21f5cSImre Vadász 	int irq;
54*4bf21f5cSImre Vadász 	driver_intr_t *handler;
55*4bf21f5cSImre Vadász };
56*4bf21f5cSImre Vadász 
57c0ab888aSImre Vadász struct vtnet_softc {
58c0ab888aSImre Vadász 	device_t		vtnet_dev;
59c0ab888aSImre Vadász 	struct ifnet		*vtnet_ifp;
60c0ab888aSImre Vadász 	struct lwkt_serialize	vtnet_slz;
615bd18522SImre Vadász 	struct lwkt_serialize	vtnet_rx_slz;
625bd18522SImre Vadász 	struct lwkt_serialize	vtnet_tx_slz;
635bd18522SImre Vadász 	struct lwkt_serialize	*serializes[3];
64c0ab888aSImre Vadász 
65c0ab888aSImre Vadász 	uint32_t		vtnet_flags;
66c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FLAG_LINK		0x0001
67c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FLAG_SUSPENDED	0x0002
68c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FLAG_MAC		0x0004
69c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FLAG_CTRL_VQ	0x0008
70c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FLAG_CTRL_RX	0x0010
71c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FLAG_CTRL_MAC	0x0020
72c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FLAG_VLAN_FILTER	0x0040
73c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FLAG_TSO_ECN	0x0080
74c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FLAG_MRG_RXBUFS	0x0100
75c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FLAG_LRO_NOMRG	0x0200
76be3e3739SImre Vadász #define VTNET_FLAG_INDIRECT	0x0400
77c0ab888aSImre Vadász 
78c0ab888aSImre Vadász 	struct virtqueue	*vtnet_rx_vq;
79c0ab888aSImre Vadász 	struct virtqueue	*vtnet_tx_vq;
80c0ab888aSImre Vadász 	struct virtqueue	*vtnet_ctrl_vq;
81c0ab888aSImre Vadász 
822f2405bbSImre Vadász 	/* controlq, rx, tx and config_change */
832f2405bbSImre Vadász 	int			vtnet_cpus[4];
842f2405bbSImre Vadász 	int			vtnet_nintr;
852f2405bbSImre Vadász 
86*4bf21f5cSImre Vadász 	struct irqmap		vtnet_irqmap[2];
87*4bf21f5cSImre Vadász 	struct lwkt_serialize	*vtnet_intr_slz[3];
88*4bf21f5cSImre Vadász 
89be3e3739SImre Vadász 	int			vtnet_txhdrcount;
90c0ab888aSImre Vadász 	struct vtnet_tx_header	*vtnet_txhdrarea;
91d8c85757SImre Vadász 	SLIST_HEAD(, vtnet_tx_header)
92d8c85757SImre Vadász 				vtnet_txhdr_free;
93c0ab888aSImre Vadász 	struct vtnet_mac_filter *vtnet_macfilter;
94c0ab888aSImre Vadász 
95c0ab888aSImre Vadász 	int			vtnet_hdr_size;
962c7152a8SImre Vadász 	int			vtnet_tx_size;
97be3e3739SImre Vadász 	int			vtnet_tx_nsegs;
98c0ab888aSImre Vadász 	int			vtnet_rx_process_limit;
99be3e3739SImre Vadász 	int			vtnet_rx_nsegs;
100c0ab888aSImre Vadász 	int			vtnet_rx_mbuf_size;
101c0ab888aSImre Vadász 	int			vtnet_rx_mbuf_count;
102c0ab888aSImre Vadász 	int			vtnet_if_flags;
103f7e8a8e7SImre Vadász 	struct ifsubq_watchdog	vtnet_tx_watchdog;
104c0ab888aSImre Vadász 	uint64_t		vtnet_features;
105c0ab888aSImre Vadász 
106c0ab888aSImre Vadász 	struct vtnet_statistics	vtnet_stats;
107c0ab888aSImre Vadász 
108c0ab888aSImre Vadász 	eventhandler_tag	vtnet_vlan_attach;
109c0ab888aSImre Vadász 	eventhandler_tag	vtnet_vlan_detach;
110c0ab888aSImre Vadász 
111c0ab888aSImre Vadász 	struct ifmedia		vtnet_media;
112c0ab888aSImre Vadász 	/*
113c0ab888aSImre Vadász 	 * Fake media type; the host does not provide us with
114c0ab888aSImre Vadász 	 * any real media information.
115c0ab888aSImre Vadász 	 */
116c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_MEDIATYPE		(IFM_ETHER | IFM_1000_T | IFM_FDX)
117c0ab888aSImre Vadász 	char			vtnet_hwaddr[ETHER_ADDR_LEN];
118c0ab888aSImre Vadász 
119c0ab888aSImre Vadász 	/*
120c0ab888aSImre Vadász 	 * During reset, the host's VLAN filtering table is lost. The
121c0ab888aSImre Vadász 	 * array below is used to restore all the VLANs configured on
122c0ab888aSImre Vadász 	 * this interface after a reset.
123c0ab888aSImre Vadász 	 */
124c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_VLAN_SHADOW_SIZE	(4096 / 32)
125c0ab888aSImre Vadász 	int			vtnet_nvlans;
126c0ab888aSImre Vadász 	uint32_t		vtnet_vlan_shadow[VTNET_VLAN_SHADOW_SIZE];
127c0ab888aSImre Vadász };
128c0ab888aSImre Vadász 
129c0ab888aSImre Vadász /*
130c0ab888aSImre Vadász  * When mergeable buffers are not negotiated, the vtnet_rx_header structure
1317d38e2d2SImre Vadász  * below is placed at the beginning of the mbuf data. Use 2 bytes of pad to
132c0ab888aSImre Vadász  * both keep the VirtIO header and the data non-contiguous and to keep the
133c0ab888aSImre Vadász  * frame's payload 4 byte aligned.
134c0ab888aSImre Vadász  *
135c0ab888aSImre Vadász  * When mergeable buffers are negotiated, the host puts the VirtIO header in
136c0ab888aSImre Vadász  * the beginning of the first mbuf's data.
137c0ab888aSImre Vadász  */
1387d38e2d2SImre Vadász #define VTNET_RX_HEADER_PAD	2
139c0ab888aSImre Vadász struct vtnet_rx_header {
140c0ab888aSImre Vadász 	struct virtio_net_hdr	vrh_hdr;
141c0ab888aSImre Vadász 	char			vrh_pad[VTNET_RX_HEADER_PAD];
142c0ab888aSImre Vadász } __packed;
143c0ab888aSImre Vadász 
144c0ab888aSImre Vadász /*
145c0ab888aSImre Vadász  * For each outgoing frame, the vtnet_tx_header below is allocated from
146d8c85757SImre Vadász  * a free-list.
147c0ab888aSImre Vadász  */
148c0ab888aSImre Vadász struct vtnet_tx_header {
149c0ab888aSImre Vadász 	union {
150c0ab888aSImre Vadász 		struct virtio_net_hdr		hdr;
151c0ab888aSImre Vadász 		struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf	mhdr;
152c0ab888aSImre Vadász 	} vth_uhdr;
153c0ab888aSImre Vadász 
154c0ab888aSImre Vadász 	struct mbuf *vth_mbuf;
155d8c85757SImre Vadász 	SLIST_ENTRY(vtnet_tx_header) link;
156c0ab888aSImre Vadász };
157c0ab888aSImre Vadász 
158c0ab888aSImre Vadász /*
159c0ab888aSImre Vadász  * The VirtIO specification does not place a limit on the number of MAC
160c0ab888aSImre Vadász  * addresses the guest driver may request to be filtered. In practice,
161c0ab888aSImre Vadász  * the host is constrained by available resources. To simplify this driver,
162c0ab888aSImre Vadász  * impose a reasonably high limit of MAC addresses we will filter before
163c0ab888aSImre Vadász  * falling back to promiscuous or all-multicast modes.
164c0ab888aSImre Vadász  */
165c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_MAX_MAC_ENTRIES	128
166c0ab888aSImre Vadász 
167c0ab888aSImre Vadász struct vtnet_mac_table {
168c0ab888aSImre Vadász 	uint32_t	nentries;
169c0ab888aSImre Vadász 	uint8_t		macs[VTNET_MAX_MAC_ENTRIES][ETHER_ADDR_LEN];
170c0ab888aSImre Vadász } __packed;
171c0ab888aSImre Vadász 
172c0ab888aSImre Vadász struct vtnet_mac_filter {
173c0ab888aSImre Vadász 	struct vtnet_mac_table	vmf_unicast;
174c0ab888aSImre Vadász 	uint32_t		vmf_pad; /* Make tables non-contiguous. */
175c0ab888aSImre Vadász 	struct vtnet_mac_table	vmf_multicast;
176c0ab888aSImre Vadász };
177c0ab888aSImre Vadász 
178c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_WATCHDOG_TIMEOUT	5
179c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_CSUM_OFFLOAD	(CSUM_TCP | CSUM_UDP)
180c0ab888aSImre Vadász 
181c0ab888aSImre Vadász /* Features desired/implemented by this driver. */
182c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_FEATURES 		\
183c0ab888aSImre Vadász     (VIRTIO_NET_F_MAC		| \
184c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_STATUS	| \
185c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ	| \
186c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_CTRL_RX	| \
187c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_CTRL_MAC_ADDR	| \
188c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN	| \
189c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_CSUM		| \
190c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4	| \
191c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6	| \
192c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_HOST_ECN	| \
193c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM	| \
194c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4	| \
195c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6	| \
196c0ab888aSImre Vadász      VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN	| \
197be3e3739SImre Vadász      VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF	| \
198be3e3739SImre Vadász      VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC)
199c0ab888aSImre Vadász 
200c0ab888aSImre Vadász /*
201c0ab888aSImre Vadász  * The VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO[46] features permit the host to send us
202c0ab888aSImre Vadász  * frames larger than 1514 bytes. We do not yet support software LRO
203c0ab888aSImre Vadász  * via tcp_lro_rx().
204c0ab888aSImre Vadász  */
205c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_LRO_FEATURES (VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4 | \
206c0ab888aSImre Vadász 			    VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6 | VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN)
207c0ab888aSImre Vadász 
208c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_MAX_MTU		65536
209c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_MAX_RX_SIZE	65550
210c0ab888aSImre Vadász 
211c0ab888aSImre Vadász /*
212c0ab888aSImre Vadász  * Used to preallocate the Vq indirect descriptors. The first segment
213c0ab888aSImre Vadász  * is reserved for the header.
214c0ab888aSImre Vadász  */
215be3e3739SImre Vadász #define VTNET_MRG_RX_SEGS	1
216c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_MIN_RX_SEGS	2
217c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_MAX_RX_SEGS	34
218be3e3739SImre Vadász #define VTNET_MIN_TX_SEGS	4
219be3e3739SImre Vadász #define VTNET_MAX_TX_SEGS	64
220c0ab888aSImre Vadász 
221d07f5241SImre Vadász #if 0	/* Copied from FreeBSD's net/if.h at some time, but not usable. */
222c0ab888aSImre Vadász #define IFCAP_LRO               0x00400 /* can do Large Receive Offload */
223c0ab888aSImre Vadász #define IFCAP_VLAN_HWFILTER     0x10000 /* interface hw can filter vlan tag */
224c0ab888aSImre Vadász #define IFCAP_VLAN_HWTSO        0x40000 /* can do IFCAP_TSO on VLANs */
225d07f5241SImre Vadász #endif
226d07f5241SImre Vadász 
227d07f5241SImre Vadász /*
228d07f5241SImre Vadász  * This allows lots of code to at least build, even if it's never executed
229d07f5241SImre Vadász  * at the moment.
230d07f5241SImre Vadász  */
231d07f5241SImre Vadász #ifndef IFCAP_VLAN_HWFILTER
232d07f5241SImre Vadász #define IFCAP_VLAN_HWFILTER	0
233d07f5241SImre Vadász #endif
234d07f5241SImre Vadász #ifndef IFCAP_VLAN_HWTSO
235d07f5241SImre Vadász #define IFCAP_VLAN_HWTSO	0
236d07f5241SImre Vadász #endif
237c0ab888aSImre Vadász 
238c0ab888aSImre Vadász /*
239c0ab888aSImre Vadász  * Assert we can receive and transmit the maximum with regular
240c0ab888aSImre Vadász  * size clusters.
241c0ab888aSImre Vadász  */
242c0ab888aSImre Vadász CTASSERT(((VTNET_MAX_RX_SEGS - 1) * MCLBYTES) >= VTNET_MAX_RX_SIZE);
243c0ab888aSImre Vadász CTASSERT(((VTNET_MAX_TX_SEGS - 1) * MCLBYTES) >= VTNET_MAX_MTU);
244c0ab888aSImre Vadász 
245c0ab888aSImre Vadász /*
246c0ab888aSImre Vadász  * Determine how many mbufs are in each receive buffer. For LRO without
247c0ab888aSImre Vadász  * mergeable buffers, we must allocate an mbuf chain large enough to
248c0ab888aSImre Vadász  * hold both the vtnet_rx_header and the maximum receivable data.
249c0ab888aSImre Vadász  */
250c0ab888aSImre Vadász #define VTNET_NEEDED_RX_MBUFS(_sc)					\
251c0ab888aSImre Vadász 	((_sc)->vtnet_flags & VTNET_FLAG_LRO_NOMRG) == 0 ? 1 :		\
252c0ab888aSImre Vadász 	howmany(sizeof(struct vtnet_rx_header) + VTNET_MAX_RX_SIZE,	\
253c0ab888aSImre Vadász 	(_sc)->vtnet_rx_mbuf_size)
254c0ab888aSImre Vadász 
255c0ab888aSImre Vadász #endif /* _IF_VTNETVAR_H */
256