src/plugins/avf/output.c

   1 /*
   2  *------------------------------------------------------------------
   3  * Copyright (c) 2018 Cisco and/or its affiliates.
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  *------------------------------------------------------------------
  16  */
  17
  18 #include <vlib/vlib.h>
  19 #include <vlib/unix/unix.h>
  20 #include <vlib/pci/pci.h>
  21 #include <vppinfra/ring.h>
  22
  23 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  24 #include <vnet/ip/ip4_packet.h>
  25 #include <vnet/ip/ip6_packet.h>
  26 #include <vnet/udp/udp_packet.h>
  27 #include <vnet/tcp/tcp_packet.h>
  28
  29 #include <vnet/devices/devices.h>
  30
  31 #include <avf/avf.h>
  32
  33 static_always_inline u8
  34 avf_tx_desc_get_dtyp (avf_tx_desc_t * d)
  35 {
  36   return d->qword[1] & 0x0f;
  37 }
  38
  39 struct avf_ip4_psh
  40 {
  41   u32 src;
  42   u32 dst;
  43   u8 zero;
  44   u8 proto;
  45   u16 l4len;
  46 };
  47
  48 struct avf_ip6_psh
  49 {
  50   ip6_address_t src;
  51   ip6_address_t dst;
  52   u32 l4len;
  53   u32 proto;
  54 };
  55
  56 static_always_inline u64
  57 avf_tx_prepare_cksum (vlib_buffer_t * b, u8 is_tso)
  58 {
  59   u64 flags = 0;
  60   if (!is_tso && !(b->flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD))
  61     return 0;
  62
  63   vnet_buffer_oflags_t oflags = vnet_buffer (b)->oflags;
  64   u32 is_tcp = is_tso || oflags & VNET_BUFFER_OFFLOAD_F_TCP_CKSUM;
  65   u32 is_udp = !is_tso && oflags & VNET_BUFFER_OFFLOAD_F_UDP_CKSUM;
  66
  67   if (!is_tcp && !is_udp)
  68     return 0;
  69
  70   u32 is_ip4 = b->flags & VNET_BUFFER_F_IS_IP4;
  71   u32 is_ip6 = b->flags & VNET_BUFFER_F_IS_IP6;
  72
  73   ASSERT (!(is_tcp && is_udp));
  74   ASSERT (is_ip4 || is_ip6);
  75   i16 l2_hdr_offset = b->current_data;
  76   i16 l3_hdr_offset = vnet_buffer (b)->l3_hdr_offset;
  77   i16 l4_hdr_offset = vnet_buffer (b)->l4_hdr_offset;
  78   u16 l2_len = l3_hdr_offset - l2_hdr_offset;
  79   u16 l3_len = l4_hdr_offset - l3_hdr_offset;
  80   ip4_header_t *ip4 = (void *) (b->data + l3_hdr_offset);
  81   ip6_header_t *ip6 = (void *) (b->data + l3_hdr_offset);
  82   tcp_header_t *tcp = (void *) (b->data + l4_hdr_offset);
  83   udp_header_t *udp = (void *) (b->data + l4_hdr_offset);
  84   u16 l4_len = is_tcp ? tcp_header_bytes (tcp) : sizeof (udp_header_t);
  85   u16 sum = 0;
  86
  87   flags |= AVF_TXD_OFFSET_MACLEN (l2_len) |
  88     AVF_TXD_OFFSET_IPLEN (l3_len) | AVF_TXD_OFFSET_L4LEN (l4_len);
  89   flags |= is_ip4 ? AVF_TXD_CMD_IIPT_IPV4 : AVF_TXD_CMD_IIPT_IPV6;
  90   flags |= is_tcp ? AVF_TXD_CMD_L4T_TCP : AVF_TXD_CMD_L4T_UDP;
  91
  92   if (is_ip4)
  93     ip4->checksum = 0;
  94
  95   if (is_tso)
  96     {
  97       if (is_ip4)
  98         ip4->length = 0;
  99       else
 100         ip6->payload_length = 0;
 101     }
 102
 103       if (is_ip4)
 104         {
 105           struct avf_ip4_psh psh = { 0 };
 106           psh.src = ip4->src_address.as_u32;
 107           psh.dst = ip4->dst_address.as_u32;
 108           psh.proto = ip4->protocol;
 109           psh.l4len =
 110             is_tso ? 0 :
 111             clib_host_to_net_u16 (clib_net_to_host_u16 (ip4->length) -
 112                                   (l4_hdr_offset - l3_hdr_offset));
 113           sum = ~ip_csum (&psh, sizeof (psh));
 114         }
 115       else
 116         {
 117           struct avf_ip6_psh psh = { 0 };
 118           psh.src = ip6->src_address;
 119           psh.dst = ip6->dst_address;
 120           psh.proto = clib_host_to_net_u32 ((u32) ip6->protocol);
 121           psh.l4len = is_tso ? 0 : ip6->payload_length;
 122           sum = ~ip_csum (&psh, sizeof (psh));
 123         }
 124
 125   /* ip_csum does a byte swap for some reason... */
 126   sum = clib_net_to_host_u16 (sum);
 127   if (is_tcp)
 128     tcp->checksum = sum;
 129   else
 130     udp->checksum = sum;
 131   return flags;
 132 }
 133
 134 static_always_inline u32
 135 avf_tx_fill_ctx_desc (vlib_main_t *vm, avf_txq_t *txq, avf_tx_desc_t *d,
 136                       vlib_buffer_t *b)
 137 {
 138   vlib_buffer_t *ctx_ph;
 139   u32 *bi = txq->ph_bufs;
 140
 141 next:
 142   ctx_ph = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 143   if (PREDICT_FALSE (ctx_ph->ref_count == 255))
 144     {
 145       bi++;
 146       goto next;
 147     }
 148
 149   /* Acquire a reference on the placeholder buffer */
 150   ctx_ph->ref_count++;
 151
 152   u16 l234hdr_sz = vnet_buffer (b)->l4_hdr_offset - b->current_data +
 153                    vnet_buffer2 (b)->gso_l4_hdr_sz;
 154   u16 tlen = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b) - l234hdr_sz;
 155   d[0].qword[0] = 0;
 156   d[0].qword[1] = AVF_TXD_DTYP_CTX | AVF_TXD_CTX_CMD_TSO
 157     | AVF_TXD_CTX_SEG_MSS (vnet_buffer2 (b)->gso_size) |
 158     AVF_TXD_CTX_SEG_TLEN (tlen);
 159   return bi[0];
 160 }
 161
 162 static_always_inline void
 163 avf_tx_copy_desc (avf_tx_desc_t *d, avf_tx_desc_t *s, u32 n_descs)
 164 {
 165 #if defined CLIB_HAVE_VEC512
 166   while (n_descs >= 8)
 167     {
 168       u64x8u *dv = (u64x8u *) d;
 169       u64x8u *sv = (u64x8u *) s;
 170
 171       dv[0] = sv[0];
 172       dv[1] = sv[1];
 173
 174       /* next */
 175       d += 8;
 176       s += 8;
 177       n_descs -= 8;
 178     }
 179 #elif defined CLIB_HAVE_VEC256
 180   while (n_descs >= 4)
 181     {
 182       u64x4u *dv = (u64x4u *) d;
 183       u64x4u *sv = (u64x4u *) s;
 184
 185       dv[0] = sv[0];
 186       dv[1] = sv[1];
 187
 188       /* next */
 189       d += 4;
 190       s += 4;
 191       n_descs -= 4;
 192     }
 193 #elif defined CLIB_HAVE_VEC128
 194   while (n_descs >= 2)
 195     {
 196       u64x2u *dv = (u64x2u *) d;
 197       u64x2u *sv = (u64x2u *) s;
 198
 199       dv[0] = sv[0];
 200       dv[1] = sv[1];
 201
 202       /* next */
 203       d += 2;
 204       s += 2;
 205       n_descs -= 2;
 206     }
 207 #endif
 208   while (n_descs)
 209     {
 210       d[0].qword[0] = s[0].qword[0];
 211       d[0].qword[1] = s[0].qword[1];
 212       d++;
 213       s++;
 214       n_descs--;
 215     }
 216 }
 217
 218 static_always_inline void
 219 avf_tx_fill_data_desc (vlib_main_t *vm, avf_tx_desc_t *d, vlib_buffer_t *b,
 220                        u64 cmd, int use_va_dma)
 221 {
 222   if (use_va_dma)
 223     d->qword[0] = vlib_buffer_get_current_va (b);
 224   else
 225     d->qword[0] = vlib_buffer_get_current_pa (vm, b);
 226   d->qword[1] = (((u64) b->current_length) << 34 | cmd | AVF_TXD_CMD_RSV);
 227 }
 228 static_always_inline u16
 229 avf_tx_prepare (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, avf_txq_t *txq,
 230                 u32 *buffers, u32 n_packets, u16 *n_enq_descs, int use_va_dma)
 231 {
 232   const u64 cmd_eop = AVF_TXD_CMD_EOP;
 233   u16 n_free_desc, n_desc_left, n_packets_left = n_packets;
 234   vlib_buffer_t *b[4];
 235   avf_tx_desc_t *d = txq->tmp_descs;
 236   u32 *tb = txq->tmp_bufs;
 237
 238   n_free_desc = n_desc_left = txq->size - txq->n_enqueued - 8;
 239
 240   if (n_desc_left == 0)
 241     return 0;
 242
 243   while (n_packets_left && n_desc_left)
 244     {
 245       u32 flags, or_flags;
 246
 247       if (n_packets_left < 8 || n_desc_left < 4)
 248         goto one_by_one;
 249
 250       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[4], LOAD);
 251       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[5], LOAD);
 252       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[6], LOAD);
 253       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[7], LOAD);
 254
 255       b[0] = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 256       b[1] = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 257       b[2] = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 258       b[3] = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 259
 260       or_flags = b[0]->flags | b[1]->flags | b[2]->flags | b[3]->flags;
 261
 262       if (PREDICT_FALSE (or_flags &
 263                          (VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT | VNET_BUFFER_F_OFFLOAD |
 264                           VNET_BUFFER_F_GSO)))
 265         goto one_by_one;
 266
 267       vlib_buffer_copy_indices (tb, buffers, 4);
 268
 269       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 0, b[0], cmd_eop, use_va_dma);
 270       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 1, b[1], cmd_eop, use_va_dma);
 271       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 2, b[2], cmd_eop, use_va_dma);
 272       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 3, b[3], cmd_eop, use_va_dma);
 273
 274       buffers += 4;
 275       n_packets_left -= 4;
 276       n_desc_left -= 4;
 277       d += 4;
 278       tb += 4;
 279       continue;
 280
 281     one_by_one:
 282       tb[0] = buffers[0];
 283       b[0] = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 284       flags = b[0]->flags;
 285
 286       /* No chained buffers or TSO case */
 287       if (PREDICT_TRUE (
 288             (flags & (VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT | VNET_BUFFER_F_GSO)) == 0))
 289         {
 290           u64 cmd = cmd_eop;
 291
 292           if (PREDICT_FALSE (flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD))
 293             cmd |= avf_tx_prepare_cksum (b[0], 0 /* is_tso */);
 294
 295           avf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd, use_va_dma);
 296         }
 297       else
 298         {
 299           u16 n_desc_needed = 1;
 300           u64 cmd = 0;
 301
 302           if (flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 303             {
 304               vlib_buffer_t *next = vlib_get_buffer (vm, b[0]->next_buffer);
 305               n_desc_needed = 2;
 306               while (next->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 307                 {
 308                   next = vlib_get_buffer (vm, next->next_buffer);
 309                   n_desc_needed++;
 310                 }
 311             }
 312
 313           if (flags & VNET_BUFFER_F_GSO)
 314             {
 315               n_desc_needed++;
 316             }
 317           else if (PREDICT_FALSE (n_desc_needed > 8))
 318             {
 319               vlib_buffer_free_one (vm, buffers[0]);
 320               vlib_error_count (vm, node->node_index,
 321                                 AVF_TX_ERROR_SEGMENT_SIZE_EXCEEDED, 1);
 322               n_packets_left -= 1;
 323               buffers += 1;
 324               continue;
 325             }
 326
 327           if (PREDICT_FALSE (n_desc_left < n_desc_needed))
 328             break;
 329
 330           if (flags & VNET_BUFFER_F_GSO)
 331             {
 332               /* Enqueue a context descriptor */
 333               tb[1] = tb[0];
 334               tb[0] = avf_tx_fill_ctx_desc (vm, txq, d, b[0]);
 335               n_desc_left -= 1;
 336               d += 1;
 337               tb += 1;
 338               cmd = avf_tx_prepare_cksum (b[0], 1 /* is_tso */);
 339             }
 340           else if (flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD)
 341             {
 342               cmd = avf_tx_prepare_cksum (b[0], 0 /* is_tso */);
 343             }
 344
 345           /* Deal with chain buffer if present */
 346           while (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 347             {
 348               avf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd, use_va_dma);
 349
 350               n_desc_left -= 1;
 351               d += 1;
 352               tb += 1;
 353
 354               tb[0] = b[0]->next_buffer;
 355               b[0] = vlib_get_buffer (vm, b[0]->next_buffer);
 356             }
 357
 358           avf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd_eop | cmd, use_va_dma);
 359         }
 360
 361       buffers += 1;
 362       n_packets_left -= 1;
 363       n_desc_left -= 1;
 364       d += 1;
 365       tb += 1;
 366     }
 367
 368   *n_enq_descs = n_free_desc - n_desc_left;
 369   return n_packets - n_packets_left;
 370 }
 371
 372 VNET_DEVICE_CLASS_TX_FN (avf_device_class) (vlib_main_t * vm,
 373                                             vlib_node_runtime_t * node,
 374                                             vlib_frame_t * frame)
 375 {
 376   vnet_interface_output_runtime_t *rd = (void *) node->runtime_data;
 377   avf_device_t *ad = avf_get_device (rd->dev_instance);
 378   vnet_hw_if_tx_frame_t *tf = vlib_frame_scalar_args (frame);
 379   u8 qid = tf->queue_id;
 380   avf_txq_t *txq = vec_elt_at_index (ad->txqs, qid);
 381   u16 next;
 382   u16 mask = txq->size - 1;
 383   u32 *buffers = vlib_frame_vector_args (frame);
 384   u16 n_enq, n_left, n_desc, *slot;
 385   u16 n_retry = 2;
 386
 387   if (tf->shared_queue)
 388     clib_spinlock_lock (&txq->lock);
 389
 390   n_left = frame->n_vectors;
 391
 392 retry:
 393   next = txq->next;
 394   /* release consumed bufs */
 395   if (txq->n_enqueued)
 396     {
 397       i32 complete_slot = -1;
 398       while (1)
 399         {
 400           u16 *slot = clib_ring_get_first (txq->rs_slots);
 401
 402           if (slot == 0)
 403             break;
 404
 405           if (avf_tx_desc_get_dtyp (txq->descs + slot[0]) != 0x0F)
 406             break;
 407
 408           complete_slot = slot[0];
 409
 410           clib_ring_deq (txq->rs_slots);
 411         }
 412
 413       if (complete_slot >= 0)
 414         {
 415           u16 first, mask, n_free;
 416           mask = txq->size - 1;
 417           first = (txq->next - txq->n_enqueued) & mask;
 418           n_free = (complete_slot + 1 - first) & mask;
 419
 420           txq->n_enqueued -= n_free;
 421           vlib_buffer_free_from_ring_no_next (vm, txq->bufs, first, txq->size,
 422                                               n_free);
 423         }
 424     }
 425
 426   n_desc = 0;
 427   if (ad->flags & AVF_DEVICE_F_VA_DMA)
 428     n_enq = avf_tx_prepare (vm, node, txq, buffers, n_left, &n_desc, 1);
 429   else
 430     n_enq = avf_tx_prepare (vm, node, txq, buffers, n_left, &n_desc, 0);
 431
 432   if (n_desc)
 433     {
 434       if (PREDICT_TRUE (next + n_desc <= txq->size))
 435         {
 436           /* no wrap */
 437           avf_tx_copy_desc (txq->descs + next, txq->tmp_descs, n_desc);
 438           vlib_buffer_copy_indices (txq->bufs + next, txq->tmp_bufs, n_desc);
 439         }
 440       else
 441         {
 442           /* wrap */
 443           u32 n_not_wrap = txq->size - next;
 444           avf_tx_copy_desc (txq->descs + next, txq->tmp_descs, n_not_wrap);
 445           avf_tx_copy_desc (txq->descs, txq->tmp_descs + n_not_wrap,
 446                             n_desc - n_not_wrap);
 447           vlib_buffer_copy_indices (txq->bufs + next, txq->tmp_bufs,
 448                                     n_not_wrap);
 449           vlib_buffer_copy_indices (txq->bufs, txq->tmp_bufs + n_not_wrap,
 450                                     n_desc - n_not_wrap);
 451         }
 452
 453       next += n_desc;
 454       if ((slot = clib_ring_enq (txq->rs_slots)))
 455         {
 456           u16 rs_slot = slot[0] = (next - 1) & mask;
 457           txq->descs[rs_slot].qword[1] |= AVF_TXD_CMD_RS;
 458         }
 459
 460       txq->next = next & mask;
 461       avf_tail_write (txq->qtx_tail, txq->next);
 462       txq->n_enqueued += n_desc;
 463       n_left -= n_enq;
 464     }
 465
 466   if (n_left)
 467     {
 468       buffers += n_enq;
 469
 470       if (n_retry--)
 471         goto retry;
 472
 473       vlib_buffer_free (vm, buffers, n_left);
 474       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 475                         AVF_TX_ERROR_NO_FREE_SLOTS, n_left);
 476     }
 477
 478   if (tf->shared_queue)
 479     clib_spinlock_unlock (&txq->lock);
 480
 481   return frame->n_vectors - n_left;
 482 }
 483
 484 /*
 485  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 486  *
 487  * Local Variables:
 488  * eval: (c-set-style "gnu")
 489  * End:
 490  */