src/plugins/dev_iavf/tx_node.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
   2  * Copyright (c) 2023 Cisco Systems, Inc.
   3  */
   4
   5 #include <vlib/vlib.h>
   6 #include <vppinfra/ring.h>
   7 #include <vppinfra/vector/ip_csum.h>
   8
   9 #include <vnet/dev/dev.h>
  10 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  11 #include <vnet/ip/ip4_packet.h>
  12 #include <vnet/ip/ip6_packet.h>
  13 #include <vnet/udp/udp_packet.h>
  14 #include <vnet/tcp/tcp_packet.h>
  15
  16 #include <dev_iavf/iavf.h>
  17
  18 static_always_inline u8
  19 iavf_tx_desc_get_dtyp (iavf_tx_desc_t *d)
  20 {
  21   return d->qword[1] & 0x0f;
  22 }
  23
  24 struct iavf_ip4_psh
  25 {
  26   u32 src;
  27   u32 dst;
  28   u8 zero;
  29   u8 proto;
  30   u16 l4len;
  31 };
  32
  33 struct iavf_ip6_psh
  34 {
  35   ip6_address_t src;
  36   ip6_address_t dst;
  37   u32 l4len;
  38   u32 proto;
  39 };
  40
  41 static_always_inline u64
  42 iavf_tx_prepare_cksum (vlib_buffer_t *b, u8 is_tso)
  43 {
  44   u64 flags = 0;
  45   if (!is_tso && !(b->flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD))
  46     return 0;
  47
  48   vnet_buffer_oflags_t oflags = vnet_buffer (b)->oflags;
  49   u32 is_tcp = is_tso || oflags & VNET_BUFFER_OFFLOAD_F_TCP_CKSUM;
  50   u32 is_udp = !is_tso && oflags & VNET_BUFFER_OFFLOAD_F_UDP_CKSUM;
  51
  52   if (!is_tcp && !is_udp)
  53     return 0;
  54
  55   u32 is_ip4 = b->flags & VNET_BUFFER_F_IS_IP4;
  56   u32 is_ip6 = b->flags & VNET_BUFFER_F_IS_IP6;
  57
  58   ASSERT (!(is_tcp && is_udp));
  59   ASSERT (is_ip4 || is_ip6);
  60   i16 l2_hdr_offset = b->current_data;
  61   i16 l3_hdr_offset = vnet_buffer (b)->l3_hdr_offset;
  62   i16 l4_hdr_offset = vnet_buffer (b)->l4_hdr_offset;
  63   u16 l2_len = l3_hdr_offset - l2_hdr_offset;
  64   u16 l3_len = l4_hdr_offset - l3_hdr_offset;
  65   ip4_header_t *ip4 = (void *) (b->data + l3_hdr_offset);
  66   ip6_header_t *ip6 = (void *) (b->data + l3_hdr_offset);
  67   tcp_header_t *tcp = (void *) (b->data + l4_hdr_offset);
  68   udp_header_t *udp = (void *) (b->data + l4_hdr_offset);
  69   u16 l4_len = is_tcp ? tcp_header_bytes (tcp) : sizeof (udp_header_t);
  70   u16 sum = 0;
  71
  72   flags |= IAVF_TXD_OFFSET_MACLEN (l2_len) | IAVF_TXD_OFFSET_IPLEN (l3_len) |
  73            IAVF_TXD_OFFSET_L4LEN (l4_len);
  74   flags |= is_ip4 ? IAVF_TXD_CMD_IIPT_IPV4 : IAVF_TXD_CMD_IIPT_IPV6;
  75   flags |= is_tcp ? IAVF_TXD_CMD_L4T_TCP : IAVF_TXD_CMD_L4T_UDP;
  76
  77   if (is_ip4)
  78     ip4->checksum = 0;
  79
  80   if (is_tso)
  81     {
  82       if (is_ip4)
  83         ip4->length = 0;
  84       else
  85         ip6->payload_length = 0;
  86     }
  87
  88   if (is_ip4)
  89     {
  90       struct iavf_ip4_psh psh = { 0 };
  91       psh.src = ip4->src_address.as_u32;
  92       psh.dst = ip4->dst_address.as_u32;
  93       psh.proto = ip4->protocol;
  94       psh.l4len = is_tso ?
  95                           0 :
  96                           clib_host_to_net_u16 (clib_net_to_host_u16 (ip4->length) -
  97                                           (l4_hdr_offset - l3_hdr_offset));
  98       sum = ~clib_ip_csum ((u8 *) &psh, sizeof (psh));
  99     }
 100   else
 101     {
 102       struct iavf_ip6_psh psh = { 0 };
 103       psh.src = ip6->src_address;
 104       psh.dst = ip6->dst_address;
 105       psh.proto = clib_host_to_net_u32 ((u32) ip6->protocol);
 106       psh.l4len = is_tso ? 0 : ip6->payload_length;
 107       sum = ~clib_ip_csum ((u8 *) &psh, sizeof (psh));
 108     }
 109
 110   if (is_tcp)
 111     tcp->checksum = sum;
 112   else
 113     udp->checksum = sum;
 114   return flags;
 115 }
 116
 117 static_always_inline u32
 118 iavf_tx_fill_ctx_desc (vlib_main_t *vm, vnet_dev_tx_queue_t *txq,
 119                        iavf_tx_desc_t *d, vlib_buffer_t *b)
 120 {
 121   iavf_txq_t *atq = vnet_dev_get_tx_queue_data (txq);
 122   vlib_buffer_t *ctx_ph;
 123   u32 *bi = atq->ph_bufs;
 124
 125 next:
 126   ctx_ph = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 127   if (PREDICT_FALSE (ctx_ph->ref_count == 255))
 128     {
 129       bi++;
 130       goto next;
 131     }
 132
 133   /* Acquire a reference on the placeholder buffer */
 134   ctx_ph->ref_count++;
 135
 136   u16 l234hdr_sz = vnet_buffer (b)->l4_hdr_offset - b->current_data +
 137                    vnet_buffer2 (b)->gso_l4_hdr_sz;
 138   u16 tlen = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b) - l234hdr_sz;
 139   d[0].qword[0] = 0;
 140   d[0].qword[1] = IAVF_TXD_DTYP_CTX | IAVF_TXD_CTX_CMD_TSO |
 141                   IAVF_TXD_CTX_SEG_MSS (vnet_buffer2 (b)->gso_size) |
 142                   IAVF_TXD_CTX_SEG_TLEN (tlen);
 143   return bi[0];
 144 }
 145
 146 static_always_inline void
 147 iavf_tx_copy_desc (iavf_tx_desc_t *d, iavf_tx_desc_t *s, u32 n_descs)
 148 {
 149 #if defined CLIB_HAVE_VEC512
 150   while (n_descs >= 8)
 151     {
 152       u64x8u *dv = (u64x8u *) d;
 153       u64x8u *sv = (u64x8u *) s;
 154
 155       dv[0] = sv[0];
 156       dv[1] = sv[1];
 157
 158       /* next */
 159       d += 8;
 160       s += 8;
 161       n_descs -= 8;
 162     }
 163 #elif defined CLIB_HAVE_VEC256
 164   while (n_descs >= 4)
 165     {
 166       u64x4u *dv = (u64x4u *) d;
 167       u64x4u *sv = (u64x4u *) s;
 168
 169       dv[0] = sv[0];
 170       dv[1] = sv[1];
 171
 172       /* next */
 173       d += 4;
 174       s += 4;
 175       n_descs -= 4;
 176     }
 177 #elif defined CLIB_HAVE_VEC128
 178   while (n_descs >= 2)
 179     {
 180       u64x2u *dv = (u64x2u *) d;
 181       u64x2u *sv = (u64x2u *) s;
 182
 183       dv[0] = sv[0];
 184       dv[1] = sv[1];
 185
 186       /* next */
 187       d += 2;
 188       s += 2;
 189       n_descs -= 2;
 190     }
 191 #endif
 192   while (n_descs)
 193     {
 194       d[0].qword[0] = s[0].qword[0];
 195       d[0].qword[1] = s[0].qword[1];
 196       d++;
 197       s++;
 198       n_descs--;
 199     }
 200 }
 201
 202 static_always_inline void
 203 iavf_tx_fill_data_desc (vlib_main_t *vm, iavf_tx_desc_t *d, vlib_buffer_t *b,
 204                         u64 cmd, int use_va_dma)
 205 {
 206   if (use_va_dma)
 207     d->qword[0] = vlib_buffer_get_current_va (b);
 208   else
 209     d->qword[0] = vlib_buffer_get_current_pa (vm, b);
 210   d->qword[1] = (((u64) b->current_length) << 34 | cmd | IAVF_TXD_CMD_RSV);
 211 }
 212 static_always_inline u16
 213 iavf_tx_prepare (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 214                  vnet_dev_tx_queue_t *txq, u32 *buffers, u32 n_packets,
 215                  u16 *n_enq_descs, int use_va_dma)
 216 {
 217   iavf_txq_t *atq = vnet_dev_get_tx_queue_data (txq);
 218   const u64 cmd_eop = IAVF_TXD_CMD_EOP;
 219   u16 n_free_desc, n_desc_left, n_packets_left = n_packets;
 220 #if defined CLIB_HAVE_VEC512
 221   vlib_buffer_t *b[8];
 222 #else
 223   vlib_buffer_t *b[4];
 224 #endif
 225   iavf_tx_desc_t *d = atq->tmp_descs;
 226   u32 *tb = atq->tmp_bufs;
 227
 228   n_free_desc = n_desc_left = txq->size - atq->n_enqueued - 8;
 229
 230   if (n_desc_left == 0)
 231     return 0;
 232
 233   while (n_packets_left && n_desc_left)
 234     {
 235 #if defined CLIB_HAVE_VEC512
 236       u32 flags;
 237       u64x8 or_flags_vec512;
 238       u64x8 flags_mask_vec512;
 239 #else
 240       u32 flags, or_flags;
 241 #endif
 242
 243 #if defined CLIB_HAVE_VEC512
 244       if (n_packets_left < 8 || n_desc_left < 8)
 245 #else
 246       if (n_packets_left < 8 || n_desc_left < 4)
 247 #endif
 248         goto one_by_one;
 249
 250 #if defined CLIB_HAVE_VEC512
 251       u64x8 base_ptr = u64x8_splat (vm->buffer_main->buffer_mem_start);
 252       u32x8 buf_indices = u32x8_load_unaligned (buffers);
 253
 254       *(u64x8 *) &b = base_ptr + u64x8_from_u32x8 (
 255                                    buf_indices << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES);
 256
 257       or_flags_vec512 = u64x8_i64gather (u64x8_load_unaligned (b), 0, 1);
 258 #else
 259       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[4], LOAD);
 260       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[5], LOAD);
 261       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[6], LOAD);
 262       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[7], LOAD);
 263
 264       b[0] = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 265       b[1] = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 266       b[2] = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 267       b[3] = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 268
 269       or_flags = b[0]->flags | b[1]->flags | b[2]->flags | b[3]->flags;
 270 #endif
 271
 272 #if defined CLIB_HAVE_VEC512
 273       flags_mask_vec512 = u64x8_splat (
 274         VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT | VNET_BUFFER_F_OFFLOAD | VNET_BUFFER_F_GSO);
 275       if (PREDICT_FALSE (
 276             !u64x8_is_all_zero (or_flags_vec512 & flags_mask_vec512)))
 277 #else
 278       if (PREDICT_FALSE (or_flags &
 279                          (VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT | VNET_BUFFER_F_OFFLOAD |
 280                           VNET_BUFFER_F_GSO)))
 281 #endif
 282         goto one_by_one;
 283
 284 #if defined CLIB_HAVE_VEC512
 285       vlib_buffer_copy_indices (tb, buffers, 8);
 286       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 0, b[0], cmd_eop, use_va_dma);
 287       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 1, b[1], cmd_eop, use_va_dma);
 288       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 2, b[2], cmd_eop, use_va_dma);
 289       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 3, b[3], cmd_eop, use_va_dma);
 290       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 4, b[4], cmd_eop, use_va_dma);
 291       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 5, b[5], cmd_eop, use_va_dma);
 292       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 6, b[6], cmd_eop, use_va_dma);
 293       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 7, b[7], cmd_eop, use_va_dma);
 294
 295       buffers += 8;
 296       n_packets_left -= 8;
 297       n_desc_left -= 8;
 298       d += 8;
 299       tb += 8;
 300 #else
 301       vlib_buffer_copy_indices (tb, buffers, 4);
 302
 303       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 0, b[0], cmd_eop, use_va_dma);
 304       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 1, b[1], cmd_eop, use_va_dma);
 305       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 2, b[2], cmd_eop, use_va_dma);
 306       iavf_tx_fill_data_desc (vm, d + 3, b[3], cmd_eop, use_va_dma);
 307
 308       buffers += 4;
 309       n_packets_left -= 4;
 310       n_desc_left -= 4;
 311       d += 4;
 312       tb += 4;
 313 #endif
 314
 315       continue;
 316
 317     one_by_one:
 318       tb[0] = buffers[0];
 319       b[0] = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 320       flags = b[0]->flags;
 321
 322       /* No chained buffers or TSO case */
 323       if (PREDICT_TRUE (
 324             (flags & (VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT | VNET_BUFFER_F_GSO)) == 0))
 325         {
 326           u64 cmd = cmd_eop;
 327
 328           if (PREDICT_FALSE (flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD))
 329             cmd |= iavf_tx_prepare_cksum (b[0], 0 /* is_tso */);
 330
 331           iavf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd, use_va_dma);
 332         }
 333       else
 334         {
 335           u16 n_desc_needed = 1;
 336           u64 cmd = 0;
 337
 338           if (flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 339             {
 340               vlib_buffer_t *next = vlib_get_buffer (vm, b[0]->next_buffer);
 341               n_desc_needed = 2;
 342               while (next->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 343                 {
 344                   next = vlib_get_buffer (vm, next->next_buffer);
 345                   n_desc_needed++;
 346                 }
 347             }
 348
 349           if (flags & VNET_BUFFER_F_GSO)
 350             {
 351               n_desc_needed++;
 352             }
 353           else if (PREDICT_FALSE (n_desc_needed > 8))
 354             {
 355               vlib_buffer_free_one (vm, buffers[0]);
 356               vlib_error_count (vm, node->node_index,
 357                                 IAVF_TX_NODE_CTR_SEG_SZ_EXCEEDED, 1);
 358               n_packets_left -= 1;
 359               buffers += 1;
 360               continue;
 361             }
 362
 363           if (PREDICT_FALSE (n_desc_left < n_desc_needed))
 364             break;
 365
 366           if (flags & VNET_BUFFER_F_GSO)
 367             {
 368               /* Enqueue a context descriptor */
 369               tb[1] = tb[0];
 370               tb[0] = iavf_tx_fill_ctx_desc (vm, txq, d, b[0]);
 371               n_desc_left -= 1;
 372               d += 1;
 373               tb += 1;
 374               cmd = iavf_tx_prepare_cksum (b[0], 1 /* is_tso */);
 375             }
 376           else if (flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD)
 377             {
 378               cmd = iavf_tx_prepare_cksum (b[0], 0 /* is_tso */);
 379             }
 380
 381           /* Deal with chain buffer if present */
 382           while (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 383             {
 384               iavf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd, use_va_dma);
 385
 386               n_desc_left -= 1;
 387               d += 1;
 388               tb += 1;
 389
 390               tb[0] = b[0]->next_buffer;
 391               b[0] = vlib_get_buffer (vm, b[0]->next_buffer);
 392             }
 393
 394           iavf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd_eop | cmd, use_va_dma);
 395         }
 396
 397       buffers += 1;
 398       n_packets_left -= 1;
 399       n_desc_left -= 1;
 400       d += 1;
 401       tb += 1;
 402     }
 403
 404   *n_enq_descs = n_free_desc - n_desc_left;
 405   return n_packets - n_packets_left;
 406 }
 407
 408 VNET_DEV_NODE_FN (iavf_tx_node)
 409 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *frame)
 410 {
 411   vnet_dev_tx_node_runtime_t *rt = vnet_dev_get_tx_node_runtime (node);
 412   vnet_dev_tx_queue_t *txq = rt->tx_queue;
 413   vnet_dev_port_t *port = txq->port;
 414   vnet_dev_t *dev = port->dev;
 415   iavf_txq_t *atq = vnet_dev_get_tx_queue_data (txq);
 416   u16 next;
 417   u16 mask = txq->size - 1;
 418   u32 *buffers = vlib_frame_vector_args (frame);
 419   u16 n_enq, n_left, n_desc, *slot;
 420   u16 n_retry = 2;
 421
 422   n_left = frame->n_vectors;
 423
 424   vnet_dev_tx_queue_lock_if_needed (txq);
 425
 426 retry:
 427   next = atq->next;
 428   /* release consumed bufs */
 429   if (atq->n_enqueued)
 430     {
 431       i32 complete_slot = -1;
 432       while (1)
 433         {
 434           u16 *slot = clib_ring_get_first (atq->rs_slots);
 435
 436           if (slot == 0)
 437             break;
 438
 439           if (iavf_tx_desc_get_dtyp (atq->descs + slot[0]) != 0x0F)
 440             break;
 441
 442           complete_slot = slot[0];
 443
 444           clib_ring_deq (atq->rs_slots);
 445         }
 446
 447       if (complete_slot >= 0)
 448         {
 449           u16 first, mask, n_free;
 450           mask = txq->size - 1;
 451           first = (atq->next - atq->n_enqueued) & mask;
 452           n_free = (complete_slot + 1 - first) & mask;
 453
 454           atq->n_enqueued -= n_free;
 455           vlib_buffer_free_from_ring_no_next (vm, atq->buffer_indices, first,
 456                                               txq->size, n_free);
 457         }
 458     }
 459
 460   n_desc = 0;
 461   if (dev->va_dma)
 462     n_enq = iavf_tx_prepare (vm, node, txq, buffers, n_left, &n_desc, 1);
 463   else
 464     n_enq = iavf_tx_prepare (vm, node, txq, buffers, n_left, &n_desc, 0);
 465
 466   if (n_desc)
 467     {
 468       if (PREDICT_TRUE (next + n_desc <= txq->size))
 469         {
 470           /* no wrap */
 471           iavf_tx_copy_desc (atq->descs + next, atq->tmp_descs, n_desc);
 472           vlib_buffer_copy_indices (atq->buffer_indices + next, atq->tmp_bufs,
 473                                     n_desc);
 474         }
 475       else
 476         {
 477           /* wrap */
 478           u32 n_not_wrap = txq->size - next;
 479           iavf_tx_copy_desc (atq->descs + next, atq->tmp_descs, n_not_wrap);
 480           iavf_tx_copy_desc (atq->descs, atq->tmp_descs + n_not_wrap,
 481                              n_desc - n_not_wrap);
 482           vlib_buffer_copy_indices (atq->buffer_indices + next, atq->tmp_bufs,
 483                                     n_not_wrap);
 484           vlib_buffer_copy_indices (atq->buffer_indices,
 485                                     atq->tmp_bufs + n_not_wrap,
 486                                     n_desc - n_not_wrap);
 487         }
 488
 489       next += n_desc;
 490       if ((slot = clib_ring_enq (atq->rs_slots)))
 491         {
 492           u16 rs_slot = slot[0] = (next - 1) & mask;
 493           atq->descs[rs_slot].qword[1] |= IAVF_TXD_CMD_RS;
 494         }
 495
 496       atq->next = next & mask;
 497       __atomic_store_n (atq->qtx_tail, atq->next, __ATOMIC_RELEASE);
 498       atq->n_enqueued += n_desc;
 499       n_left -= n_enq;
 500     }
 501
 502   if (n_left)
 503     {
 504       buffers += n_enq;
 505
 506       if (n_retry--)
 507         goto retry;
 508
 509       vlib_buffer_free (vm, buffers, n_left);
 510       vlib_error_count (vm, node->node_index, IAVF_TX_NODE_CTR_NO_FREE_SLOTS,
 511                         n_left);
 512     }
 513
 514   vnet_dev_tx_queue_unlock_if_needed (txq);
 515
 516   return frame->n_vectors - n_left;
 517 }