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 #include <vppinfra/vector/ip_csum.h>
  23
  24 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  25 #include <vnet/ip/ip4_packet.h>
  26 #include <vnet/ip/ip6_packet.h>
  27 #include <vnet/udp/udp_packet.h>
  28 #include <vnet/tcp/tcp_packet.h>
  29
  30 #include <vnet/devices/devices.h>
  31
  32 #include <avf/avf.h>
  33
  34 static_always_inline u8
  35 avf_tx_desc_get_dtyp (avf_tx_desc_t * d)
  36 {
  37   return d->qword[1] & 0x0f;
  38 }
  39
  40 struct avf_ip4_psh
  41 {
  42   u32 src;
  43   u32 dst;
  44   u8 zero;
  45   u8 proto;
  46   u16 l4len;
  47 };
  48
  49 struct avf_ip6_psh
  50 {
  51   ip6_address_t src;
  52   ip6_address_t dst;
  53   u32 l4len;
  54   u32 proto;
  55 };
  56
  57 static_always_inline u64
  58 avf_tx_prepare_cksum (vlib_buffer_t * b, u8 is_tso)
  59 {
  60   u64 flags = 0;
  61   if (!is_tso && !(b->flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD))
  62     return 0;
  63
  64   vnet_buffer_oflags_t oflags = vnet_buffer (b)->oflags;
  65   u32 is_tcp = is_tso || oflags & VNET_BUFFER_OFFLOAD_F_TCP_CKSUM;
  66   u32 is_udp = !is_tso && oflags & VNET_BUFFER_OFFLOAD_F_UDP_CKSUM;
  67
  68   if (!is_tcp && !is_udp)
  69     return 0;
  70
  71   u32 is_ip4 = b->flags & VNET_BUFFER_F_IS_IP4;
  72   u32 is_ip6 = b->flags & VNET_BUFFER_F_IS_IP6;
  73
  74   ASSERT (!(is_tcp && is_udp));
  75   ASSERT (is_ip4 || is_ip6);
  76   i16 l2_hdr_offset = b->current_data;
  77   i16 l3_hdr_offset = vnet_buffer (b)->l3_hdr_offset;
  78   i16 l4_hdr_offset = vnet_buffer (b)->l4_hdr_offset;
  79   u16 l2_len = l3_hdr_offset - l2_hdr_offset;
  80   u16 l3_len = l4_hdr_offset - l3_hdr_offset;
  81   ip4_header_t *ip4 = (void *) (b->data + l3_hdr_offset);
  82   ip6_header_t *ip6 = (void *) (b->data + l3_hdr_offset);
  83   tcp_header_t *tcp = (void *) (b->data + l4_hdr_offset);
  84   udp_header_t *udp = (void *) (b->data + l4_hdr_offset);
  85   u16 l4_len = is_tcp ? tcp_header_bytes (tcp) : sizeof (udp_header_t);
  86   u16 sum = 0;
  87
  88   flags |= AVF_TXD_OFFSET_MACLEN (l2_len) |
  89     AVF_TXD_OFFSET_IPLEN (l3_len) | AVF_TXD_OFFSET_L4LEN (l4_len);
  90   flags |= is_ip4 ? AVF_TXD_CMD_IIPT_IPV4 : AVF_TXD_CMD_IIPT_IPV6;
  91   flags |= is_tcp ? AVF_TXD_CMD_L4T_TCP : AVF_TXD_CMD_L4T_UDP;
  92
  93   if (is_ip4)
  94     ip4->checksum = 0;
  95
  96   if (is_tso)
  97     {
  98       if (is_ip4)
  99         ip4->length = 0;
 100       else
 101         ip6->payload_length = 0;
 102     }
 103
 104       if (is_ip4)
 105         {
 106           struct avf_ip4_psh psh = { 0 };
 107           psh.src = ip4->src_address.as_u32;
 108           psh.dst = ip4->dst_address.as_u32;
 109           psh.proto = ip4->protocol;
 110           psh.l4len =
 111             is_tso ? 0 :
 112             clib_host_to_net_u16 (clib_net_to_host_u16 (ip4->length) -
 113                                   (l4_hdr_offset - l3_hdr_offset));
 114           sum = ~clib_ip_csum ((u8 *) &psh, sizeof (psh));
 115         }
 116       else
 117         {
 118           struct avf_ip6_psh psh = { 0 };
 119           psh.src = ip6->src_address;
 120           psh.dst = ip6->dst_address;
 121           psh.proto = clib_host_to_net_u32 ((u32) ip6->protocol);
 122           psh.l4len = is_tso ? 0 : ip6->payload_length;
 123           sum = ~clib_ip_csum ((u8 *) &psh, sizeof (psh));
 124         }
 125
 126   /* ip_csum does a byte swap for some reason... */
 127   sum = clib_net_to_host_u16 (sum);
 128   if (is_tcp)
 129     tcp->checksum = sum;
 130   else
 131     udp->checksum = sum;
 132   return flags;
 133 }
 134
 135 static_always_inline u32
 136 avf_tx_fill_ctx_desc (vlib_main_t *vm, avf_txq_t *txq, avf_tx_desc_t *d,
 137                       vlib_buffer_t *b)
 138 {
 139   vlib_buffer_t *ctx_ph;
 140   u32 *bi = txq->ph_bufs;
 141
 142 next:
 143   ctx_ph = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 144   if (PREDICT_FALSE (ctx_ph->ref_count == 255))
 145     {
 146       bi++;
 147       goto next;
 148     }
 149
 150   /* Acquire a reference on the placeholder buffer */
 151   ctx_ph->ref_count++;
 152
 153   u16 l234hdr_sz = vnet_buffer (b)->l4_hdr_offset - b->current_data +
 154                    vnet_buffer2 (b)->gso_l4_hdr_sz;
 155   u16 tlen = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b) - l234hdr_sz;
 156   d[0].qword[0] = 0;
 157   d[0].qword[1] = AVF_TXD_DTYP_CTX | AVF_TXD_CTX_CMD_TSO
 158     | AVF_TXD_CTX_SEG_MSS (vnet_buffer2 (b)->gso_size) |
 159     AVF_TXD_CTX_SEG_TLEN (tlen);
 160   return bi[0];
 161 }
 162
 163 static_always_inline void
 164 avf_tx_copy_desc (avf_tx_desc_t *d, avf_tx_desc_t *s, u32 n_descs)
 165 {
 166 #if defined CLIB_HAVE_VEC512
 167   while (n_descs >= 8)
 168     {
 169       u64x8u *dv = (u64x8u *) d;
 170       u64x8u *sv = (u64x8u *) s;
 171
 172       dv[0] = sv[0];
 173       dv[1] = sv[1];
 174
 175       /* next */
 176       d += 8;
 177       s += 8;
 178       n_descs -= 8;
 179     }
 180 #elif defined CLIB_HAVE_VEC256
 181   while (n_descs >= 4)
 182     {
 183       u64x4u *dv = (u64x4u *) d;
 184       u64x4u *sv = (u64x4u *) s;
 185
 186       dv[0] = sv[0];
 187       dv[1] = sv[1];
 188
 189       /* next */
 190       d += 4;
 191       s += 4;
 192       n_descs -= 4;
 193     }
 194 #elif defined CLIB_HAVE_VEC128
 195   while (n_descs >= 2)
 196     {
 197       u64x2u *dv = (u64x2u *) d;
 198       u64x2u *sv = (u64x2u *) s;
 199
 200       dv[0] = sv[0];
 201       dv[1] = sv[1];
 202
 203       /* next */
 204       d += 2;
 205       s += 2;
 206       n_descs -= 2;
 207     }
 208 #endif
 209   while (n_descs)
 210     {
 211       d[0].qword[0] = s[0].qword[0];
 212       d[0].qword[1] = s[0].qword[1];
 213       d++;
 214       s++;
 215       n_descs--;
 216     }
 217 }
 218
 219 static_always_inline void
 220 avf_tx_fill_data_desc (vlib_main_t *vm, avf_tx_desc_t *d, vlib_buffer_t *b,
 221                        u64 cmd, int use_va_dma)
 222 {
 223   if (use_va_dma)
 224     d->qword[0] = vlib_buffer_get_current_va (b);
 225   else
 226     d->qword[0] = vlib_buffer_get_current_pa (vm, b);
 227   d->qword[1] = (((u64) b->current_length) << 34 | cmd | AVF_TXD_CMD_RSV);
 228 }
 229 static_always_inline u16
 230 avf_tx_prepare (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, avf_txq_t *txq,
 231                 u32 *buffers, u32 n_packets, u16 *n_enq_descs, int use_va_dma)
 232 {
 233   const u64 cmd_eop = AVF_TXD_CMD_EOP;
 234   u16 n_free_desc, n_desc_left, n_packets_left = n_packets;
 235   vlib_buffer_t *b[4];
 236   avf_tx_desc_t *d = txq->tmp_descs;
 237   u32 *tb = txq->tmp_bufs;
 238
 239   n_free_desc = n_desc_left = txq->size - txq->n_enqueued - 8;
 240
 241   if (n_desc_left == 0)
 242     return 0;
 243
 244   while (n_packets_left && n_desc_left)
 245     {
 246       u32 flags, or_flags;
 247
 248       if (n_packets_left < 8 || n_desc_left < 4)
 249         goto one_by_one;
 250
 251       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[4], LOAD);
 252       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[5], LOAD);
 253       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[6], LOAD);
 254       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[7], LOAD);
 255
 256       b[0] = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 257       b[1] = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 258       b[2] = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 259       b[3] = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 260
 261       or_flags = b[0]->flags | b[1]->flags | b[2]->flags | b[3]->flags;
 262
 263       if (PREDICT_FALSE (or_flags &
 264                          (VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT | VNET_BUFFER_F_OFFLOAD |
 265                           VNET_BUFFER_F_GSO)))
 266         goto one_by_one;
 267
 268       vlib_buffer_copy_indices (tb, buffers, 4);
 269
 270       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 0, b[0], cmd_eop, use_va_dma);
 271       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 1, b[1], cmd_eop, use_va_dma);
 272       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 2, b[2], cmd_eop, use_va_dma);
 273       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 3, b[3], cmd_eop, use_va_dma);
 274
 275       buffers += 4;
 276       n_packets_left -= 4;
 277       n_desc_left -= 4;
 278       d += 4;
 279       tb += 4;
 280       continue;
 281
 282     one_by_one:
 283       tb[0] = buffers[0];
 284       b[0] = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 285       flags = b[0]->flags;
 286
 287       /* No chained buffers or TSO case */
 288       if (PREDICT_TRUE (
 289             (flags & (VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT | VNET_BUFFER_F_GSO)) == 0))
 290         {
 291           u64 cmd = cmd_eop;
 292
 293           if (PREDICT_FALSE (flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD))
 294             cmd |= avf_tx_prepare_cksum (b[0], 0 /* is_tso */);
 295
 296           avf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd, use_va_dma);
 297         }
 298       else
 299         {
 300           u16 n_desc_needed = 1;
 301           u64 cmd = 0;
 302
 303           if (flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 304             {
 305               vlib_buffer_t *next = vlib_get_buffer (vm, b[0]->next_buffer);
 306               n_desc_needed = 2;
 307               while (next->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 308                 {
 309                   next = vlib_get_buffer (vm, next->next_buffer);
 310                   n_desc_needed++;
 311                 }
 312             }
 313
 314           if (flags & VNET_BUFFER_F_GSO)
 315             {
 316               n_desc_needed++;
 317             }
 318           else if (PREDICT_FALSE (n_desc_needed > 8))
 319             {
 320               vlib_buffer_free_one (vm, buffers[0]);
 321               vlib_error_count (vm, node->node_index,
 322                                 AVF_TX_ERROR_SEGMENT_SIZE_EXCEEDED, 1);
 323               n_packets_left -= 1;
 324               buffers += 1;
 325               continue;
 326             }
 327
 328           if (PREDICT_FALSE (n_desc_left < n_desc_needed))
 329             break;
 330
 331           if (flags & VNET_BUFFER_F_GSO)
 332             {
 333               /* Enqueue a context descriptor */
 334               tb[1] = tb[0];
 335               tb[0] = avf_tx_fill_ctx_desc (vm, txq, d, b[0]);
 336               n_desc_left -= 1;
 337               d += 1;
 338               tb += 1;
 339               cmd = avf_tx_prepare_cksum (b[0], 1 /* is_tso */);
 340             }
 341           else if (flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD)
 342             {
 343               cmd = avf_tx_prepare_cksum (b[0], 0 /* is_tso */);
 344             }
 345
 346           /* Deal with chain buffer if present */
 347           while (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 348             {
 349               avf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd, use_va_dma);
 350
 351               n_desc_left -= 1;
 352               d += 1;
 353               tb += 1;
 354
 355               tb[0] = b[0]->next_buffer;
 356               b[0] = vlib_get_buffer (vm, b[0]->next_buffer);
 357             }
 358
 359           avf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd_eop | cmd, use_va_dma);
 360         }
 361
 362       buffers += 1;
 363       n_packets_left -= 1;
 364       n_desc_left -= 1;
 365       d += 1;
 366       tb += 1;
 367     }
 368
 369   *n_enq_descs = n_free_desc - n_desc_left;
 370   return n_packets - n_packets_left;
 371 }
 372
 373 VNET_DEVICE_CLASS_TX_FN (avf_device_class) (vlib_main_t * vm,
 374                                             vlib_node_runtime_t * node,
 375                                             vlib_frame_t * frame)
 376 {
 377   vnet_interface_output_runtime_t *rd = (void *) node->runtime_data;
 378   avf_device_t *ad = avf_get_device (rd->dev_instance);
 379   vnet_hw_if_tx_frame_t *tf = vlib_frame_scalar_args (frame);
 380   u8 qid = tf->queue_id;
 381   avf_txq_t *txq = vec_elt_at_index (ad->txqs, qid);
 382   u16 next;
 383   u16 mask = txq->size - 1;
 384   u32 *buffers = vlib_frame_vector_args (frame);
 385   u16 n_enq, n_left, n_desc, *slot;
 386   u16 n_retry = 2;
 387
 388   if (tf->shared_queue)
 389     clib_spinlock_lock (&txq->lock);
 390
 391   n_left = frame->n_vectors;
 392
 393 retry:
 394   next = txq->next;
 395   /* release consumed bufs */
 396   if (txq->n_enqueued)
 397     {
 398       i32 complete_slot = -1;
 399       while (1)
 400         {
 401           u16 *slot = clib_ring_get_first (txq->rs_slots);
 402
 403           if (slot == 0)
 404             break;
 405
 406           if (avf_tx_desc_get_dtyp (txq->descs + slot[0]) != 0x0F)
 407             break;
 408
 409           complete_slot = slot[0];
 410
 411           clib_ring_deq (txq->rs_slots);
 412         }
 413
 414       if (complete_slot >= 0)
 415         {
 416           u16 first, mask, n_free;
 417           mask = txq->size - 1;
 418           first = (txq->next - txq->n_enqueued) & mask;
 419           n_free = (complete_slot + 1 - first) & mask;
 420
 421           txq->n_enqueued -= n_free;
 422           vlib_buffer_free_from_ring_no_next (vm, txq->bufs, first, txq->size,
 423                                               n_free);
 424         }
 425     }
 426
 427   n_desc = 0;
 428   if (ad->flags & AVF_DEVICE_F_VA_DMA)
 429     n_enq = avf_tx_prepare (vm, node, txq, buffers, n_left, &n_desc, 1);
 430   else
 431     n_enq = avf_tx_prepare (vm, node, txq, buffers, n_left, &n_desc, 0);
 432
 433   if (n_desc)
 434     {
 435       if (PREDICT_TRUE (next + n_desc <= txq->size))
 436         {
 437           /* no wrap */
 438           avf_tx_copy_desc (txq->descs + next, txq->tmp_descs, n_desc);
 439           vlib_buffer_copy_indices (txq->bufs + next, txq->tmp_bufs, n_desc);
 440         }
 441       else
 442         {
 443           /* wrap */
 444           u32 n_not_wrap = txq->size - next;
 445           avf_tx_copy_desc (txq->descs + next, txq->tmp_descs, n_not_wrap);
 446           avf_tx_copy_desc (txq->descs, txq->tmp_descs + n_not_wrap,
 447                             n_desc - n_not_wrap);
 448           vlib_buffer_copy_indices (txq->bufs + next, txq->tmp_bufs,
 449                                     n_not_wrap);
 450           vlib_buffer_copy_indices (txq->bufs, txq->tmp_bufs + n_not_wrap,
 451                                     n_desc - n_not_wrap);
 452         }
 453
 454       next += n_desc;
 455       if ((slot = clib_ring_enq (txq->rs_slots)))
 456         {
 457           u16 rs_slot = slot[0] = (next - 1) & mask;
 458           txq->descs[rs_slot].qword[1] |= AVF_TXD_CMD_RS;
 459         }
 460
 461       txq->next = next & mask;
 462       avf_tail_write (txq->qtx_tail, txq->next);
 463       txq->n_enqueued += n_desc;
 464       n_left -= n_enq;
 465     }
 466
 467   if (n_left)
 468     {
 469       buffers += n_enq;
 470
 471       if (n_retry--)
 472         goto retry;
 473
 474       vlib_buffer_free (vm, buffers, n_left);
 475       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 476                         AVF_TX_ERROR_NO_FREE_SLOTS, n_left);
 477     }
 478
 479   if (tf->shared_queue)
 480     clib_spinlock_unlock (&txq->lock);
 481
 482   return frame->n_vectors - n_left;
 483 }
 484
 485 /*
 486  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 487  *
 488  * Local Variables:
 489  * eval: (c-set-style "gnu")
 490  * End:
 491  */