gianfar: Add hardware TX timestamping support
authorManfred Rudigier <Manfred.Rudigier@omicron.at>
Thu, 8 Apr 2010 23:10:35 +0000 (23:10 +0000)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Tue, 13 Apr 2010 08:41:31 +0000 (01:41 -0700)
If a packet has the skb_shared_tx->hardware flag set the device is
instructed to generate a TX timestamp and write it back to memory after
the frame is transmitted. During the clean_tx_ring operation the
timestamp will be extracted and copied into the skb_shared_hwtstamps
struct of the skb.

TX timestamping is enabled by setting the tx_type to something else
than HWTSTAMP_TX_OFF with the SIOCSHWTSTAMP ioctl command. It is only
supported by eTSEC devices.

Signed-off-by: Manfred Rudigier <manfred.rudigier@omicron.at>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
drivers/net/gianfar.c
drivers/net/gianfar.h

index d102484..032073d 100644 (file)
@@ -795,8 +795,18 @@ static int gfar_hwtstamp_ioctl(struct net_device *netdev,
        if (config.flags)
                return -EINVAL;
 
-       if (config.tx_type)
+       switch (config.tx_type) {
+       case HWTSTAMP_TX_OFF:
+               priv->hwts_tx_en = 0;
+               break;
+       case HWTSTAMP_TX_ON:
+               if (!(priv->device_flags & FSL_GIANFAR_DEV_HAS_TIMER))
+                       return -ERANGE;
+               priv->hwts_tx_en = 1;
+               break;
+       default:
                return -ERANGE;
+       }
 
        switch (config.rx_filter) {
        case HWTSTAMP_FILTER_NONE:
@@ -1972,23 +1982,29 @@ static int gfar_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
        struct netdev_queue *txq;
        struct gfar __iomem *regs = NULL;
        struct txfcb *fcb = NULL;
-       struct txbd8 *txbdp, *txbdp_start, *base;
+       struct txbd8 *txbdp, *txbdp_start, *base, *txbdp_tstamp = NULL;
        u32 lstatus;
-       int i, rq = 0;
+       int i, rq = 0, do_tstamp = 0;
        u32 bufaddr;
        unsigned long flags;
-       unsigned int nr_frags, length;
-
+       unsigned int nr_frags, nr_txbds, length;
+       union skb_shared_tx *shtx;
 
        rq = skb->queue_mapping;
        tx_queue = priv->tx_queue[rq];
        txq = netdev_get_tx_queue(dev, rq);
        base = tx_queue->tx_bd_base;
        regs = tx_queue->grp->regs;
+       shtx = skb_tx(skb);
+
+       /* check if time stamp should be generated */
+       if (unlikely(shtx->hardware && priv->hwts_tx_en))
+               do_tstamp = 1;
 
        /* make space for additional header when fcb is needed */
        if (((skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL) ||
-                       (priv->vlgrp && vlan_tx_tag_present(skb))) &&
+                       (priv->vlgrp && vlan_tx_tag_present(skb)) ||
+                       unlikely(do_tstamp)) &&
                        (skb_headroom(skb) < GMAC_FCB_LEN)) {
                struct sk_buff *skb_new;
 
@@ -2005,8 +2021,14 @@ static int gfar_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
        /* total number of fragments in the SKB */
        nr_frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 
+       /* calculate the required number of TxBDs for this skb */
+       if (unlikely(do_tstamp))
+               nr_txbds = nr_frags + 2;
+       else
+               nr_txbds = nr_frags + 1;
+
        /* check if there is space to queue this packet */
-       if ((nr_frags+1) > tx_queue->num_txbdfree) {
+       if (nr_txbds > tx_queue->num_txbdfree) {
                /* no space, stop the queue */
                netif_tx_stop_queue(txq);
                dev->stats.tx_fifo_errors++;
@@ -2018,9 +2040,19 @@ static int gfar_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
        txq->tx_packets ++;
 
        txbdp = txbdp_start = tx_queue->cur_tx;
+       lstatus = txbdp->lstatus;
+
+       /* Time stamp insertion requires one additional TxBD */
+       if (unlikely(do_tstamp))
+               txbdp_tstamp = txbdp = next_txbd(txbdp, base,
+                               tx_queue->tx_ring_size);
 
        if (nr_frags == 0) {
-               lstatus = txbdp->lstatus | BD_LFLAG(TXBD_LAST | TXBD_INTERRUPT);
+               if (unlikely(do_tstamp))
+                       txbdp_tstamp->lstatus |= BD_LFLAG(TXBD_LAST |
+                                       TXBD_INTERRUPT);
+               else
+                       lstatus |= BD_LFLAG(TXBD_LAST | TXBD_INTERRUPT);
        } else {
                /* Place the fragment addresses and lengths into the TxBDs */
                for (i = 0; i < nr_frags; i++) {
@@ -2066,11 +2098,32 @@ static int gfar_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
                gfar_tx_vlan(skb, fcb);
        }
 
-       /* setup the TxBD length and buffer pointer for the first BD */
+       /* Setup tx hardware time stamping if requested */
+       if (unlikely(do_tstamp)) {
+               shtx->in_progress = 1;
+               if (fcb == NULL)
+                       fcb = gfar_add_fcb(skb);
+               fcb->ptp = 1;
+               lstatus |= BD_LFLAG(TXBD_TOE);
+       }
+
        txbdp_start->bufPtr = dma_map_single(&priv->ofdev->dev, skb->data,
                        skb_headlen(skb), DMA_TO_DEVICE);
 
-       lstatus |= BD_LFLAG(TXBD_CRC | TXBD_READY) | skb_headlen(skb);
+       /*
+        * If time stamping is requested one additional TxBD must be set up. The
+        * first TxBD points to the FCB and must have a data length of
+        * GMAC_FCB_LEN. The second TxBD points to the actual frame data with
+        * the full frame length.
+        */
+       if (unlikely(do_tstamp)) {
+               txbdp_tstamp->bufPtr = txbdp_start->bufPtr + GMAC_FCB_LEN;
+               txbdp_tstamp->lstatus |= BD_LFLAG(TXBD_READY) |
+                               (skb_headlen(skb) - GMAC_FCB_LEN);
+               lstatus |= BD_LFLAG(TXBD_CRC | TXBD_READY) | GMAC_FCB_LEN;
+       } else {
+               lstatus |= BD_LFLAG(TXBD_CRC | TXBD_READY) | skb_headlen(skb);
+       }
 
        /*
         * We can work in parallel with gfar_clean_tx_ring(), except
@@ -2110,7 +2163,7 @@ static int gfar_start_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
        tx_queue->cur_tx = next_txbd(txbdp, base, tx_queue->tx_ring_size);
 
        /* reduce TxBD free count */
-       tx_queue->num_txbdfree -= (nr_frags + 1);
+       tx_queue->num_txbdfree -= (nr_txbds);
 
        dev->trans_start = jiffies;
 
@@ -2301,16 +2354,18 @@ static int gfar_clean_tx_ring(struct gfar_priv_tx_q *tx_queue)
        struct net_device *dev = tx_queue->dev;
        struct gfar_private *priv = netdev_priv(dev);
        struct gfar_priv_rx_q *rx_queue = NULL;
-       struct txbd8 *bdp;
+       struct txbd8 *bdp, *next = NULL;
        struct txbd8 *lbdp = NULL;
        struct txbd8 *base = tx_queue->tx_bd_base;
        struct sk_buff *skb;
        int skb_dirtytx;
        int tx_ring_size = tx_queue->tx_ring_size;
-       int frags = 0;
+       int frags = 0, nr_txbds = 0;
        int i;
        int howmany = 0;
        u32 lstatus;
+       size_t buflen;
+       union skb_shared_tx *shtx;
 
        rx_queue = priv->rx_queue[tx_queue->qindex];
        bdp = tx_queue->dirty_tx;
@@ -2320,7 +2375,18 @@ static int gfar_clean_tx_ring(struct gfar_priv_tx_q *tx_queue)
                unsigned long flags;
 
                frags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
-               lbdp = skip_txbd(bdp, frags, base, tx_ring_size);
+
+               /*
+                * When time stamping, one additional TxBD must be freed.
+                * Also, we need to dma_unmap_single() the TxPAL.
+                */
+               shtx = skb_tx(skb);
+               if (unlikely(shtx->in_progress))
+                       nr_txbds = frags + 2;
+               else
+                       nr_txbds = frags + 1;
+
+               lbdp = skip_txbd(bdp, nr_txbds - 1, base, tx_ring_size);
 
                lstatus = lbdp->lstatus;
 
@@ -2329,10 +2395,24 @@ static int gfar_clean_tx_ring(struct gfar_priv_tx_q *tx_queue)
                                (lstatus & BD_LENGTH_MASK))
                        break;
 
-               dma_unmap_single(&priv->ofdev->dev,
-                               bdp->bufPtr,
-                               bdp->length,
-                               DMA_TO_DEVICE);
+               if (unlikely(shtx->in_progress)) {
+                       next = next_txbd(bdp, base, tx_ring_size);
+                       buflen = next->length + GMAC_FCB_LEN;
+               } else
+                       buflen = bdp->length;
+
+               dma_unmap_single(&priv->ofdev->dev, bdp->bufPtr,
+                               buflen, DMA_TO_DEVICE);
+
+               if (unlikely(shtx->in_progress)) {
+                       struct skb_shared_hwtstamps shhwtstamps;
+                       u64 *ns = (u64*) (((u32)skb->data + 0x10) & ~0x7);
+                       memset(&shhwtstamps, 0, sizeof(shhwtstamps));
+                       shhwtstamps.hwtstamp = ns_to_ktime(*ns);
+                       skb_tstamp_tx(skb, &shhwtstamps);
+                       bdp->lstatus &= BD_LFLAG(TXBD_WRAP);
+                       bdp = next;
+               }
 
                bdp->lstatus &= BD_LFLAG(TXBD_WRAP);
                bdp = next_txbd(bdp, base, tx_ring_size);
@@ -2364,7 +2444,7 @@ static int gfar_clean_tx_ring(struct gfar_priv_tx_q *tx_queue)
 
                howmany++;
                spin_lock_irqsave(&tx_queue->txlock, flags);
-               tx_queue->num_txbdfree += frags + 1;
+               tx_queue->num_txbdfree += nr_txbds;
                spin_unlock_irqrestore(&tx_queue->txlock, flags);
        }
 
index 1ea287c..ac4a92e 100644 (file)
@@ -540,7 +540,7 @@ struct txbd8
 
 struct txfcb {
        u8      flags;
-       u8      reserved;
+       u8      ptp;    /* Flag to enable tx timestamping */
        u8      l4os;   /* Level 4 Header Offset */
        u8      l3os;   /* Level 3 Header Offset */
        u16     phcs;   /* Pseudo-header Checksum */
@@ -1105,6 +1105,7 @@ struct gfar_private {
 
        /* HW time stamping enabled flag */
        int hwts_rx_en;
+       int hwts_tx_en;
 };
 
 extern unsigned int ftp_rqfpr[MAX_FILER_IDX + 1];