14262f597b72925eba510ce5ce6a5a7192c6886d
[vpp.git] / src / plugins / rdma / device.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 <unistd.h>
19 #include <fcntl.h>
20 #include <net/if.h>
21 #include <linux/if_link.h>
22 #include <linux/if_ether.h>
23
24 #include <vppinfra/linux/sysfs.h>
25 #include <vlib/vlib.h>
26 #include <vlib/unix/unix.h>
27 #include <vlib/pci/pci.h>
28 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
29 #include <vnet/interface/rx_queue_funcs.h>
30
31 #include <rdma/rdma.h>
32
33 /* Default RSS hash key (from DPDK MLX driver) */
34 static u8 rdma_rss_hash_key[] = {
35   0x2c, 0xc6, 0x81, 0xd1,
36   0x5b, 0xdb, 0xf4, 0xf7,
37   0xfc, 0xa2, 0x83, 0x19,
38   0xdb, 0x1a, 0x3e, 0x94,
39   0x6b, 0x9e, 0x38, 0xd9,
40   0x2c, 0x9c, 0x03, 0xd1,
41   0xad, 0x99, 0x44, 0xa7,
42   0xd9, 0x56, 0x3d, 0x59,
43   0x06, 0x3c, 0x25, 0xf3,
44   0xfc, 0x1f, 0xdc, 0x2a,
45 };
46
47 rdma_main_t rdma_main;
48
49 /* (dev) is of type (rdma_device_t *) */
50 #define rdma_log__(lvl, dev, f, ...)                                          \
51   do                                                                          \
52     {                                                                         \
53       vlib_log ((lvl), rdma_main.log_class, "%s: " f, (dev)->name,            \
54                 ##__VA_ARGS__);                                               \
55     }                                                                         \
56   while (0)
57
58 #define rdma_log(lvl, dev, f, ...) \
59    rdma_log__((lvl), (dev), "%s (%d): " f, strerror(errno), errno, ##__VA_ARGS__)
60
61 static struct ibv_flow *
62 rdma_rxq_init_flow (const rdma_device_t * rd, struct ibv_qp *qp,
63                     const mac_address_t * mac, const mac_address_t * mask,
64                     u16 ether_type, u32 flags)
65 {
66   struct ibv_flow *flow;
67   struct raw_eth_flow_attr
68   {
69     struct ibv_flow_attr attr;
70     struct ibv_flow_spec_eth spec_eth;
71   } __attribute__ ((packed)) fa;
72
73   memset (&fa, 0, sizeof (fa));
74   fa.attr.num_of_specs = 1;
75   fa.attr.port = 1;
76   fa.attr.flags = flags;
77   fa.spec_eth.type = IBV_FLOW_SPEC_ETH;
78   fa.spec_eth.size = sizeof (struct ibv_flow_spec_eth);
79
80   memcpy (fa.spec_eth.val.dst_mac, mac, sizeof (fa.spec_eth.val.dst_mac));
81   memcpy (fa.spec_eth.mask.dst_mac, mask, sizeof (fa.spec_eth.mask.dst_mac));
82
83   if (ether_type)
84     {
85       fa.spec_eth.val.ether_type = ether_type;
86       fa.spec_eth.mask.ether_type = 0xffff;
87     }
88
89   flow = ibv_create_flow (qp, &fa.attr);
90   if (!flow)
91     rdma_log (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, rd, "ibv_create_flow() failed");
92   return flow;
93 }
94
95 static u32
96 rdma_rxq_destroy_flow (const rdma_device_t * rd, struct ibv_flow **flow)
97 {
98   if (!*flow)
99     return 0;
100
101   if (ibv_destroy_flow (*flow))
102     {
103       rdma_log (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, rd, "ibv_destroy_flow() failed");
104       return ~0;
105     }
106
107   *flow = 0;
108   return 0;
109 }
110
111 static u32
112 rdma_dev_set_promisc (rdma_device_t * rd)
113 {
114   const mac_address_t all = {.bytes = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0} };
115   int err;
116
117   err = rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_mcast6);
118   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_ucast6);
119   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_mcast4);
120   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_ucast4);
121   if (err)
122     return ~0;
123
124   rd->flow_ucast6 =
125     rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp6, &all, &all, ntohs (ETH_P_IPV6), 0);
126   rd->flow_ucast4 = rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp4, &all, &all, 0, 0);
127   if (!rd->flow_ucast6 || !rd->flow_ucast4)
128     return ~0;
129
130   rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_PROMISC;
131   return 0;
132 }
133
134 static u32
135 rdma_dev_set_ucast (rdma_device_t * rd)
136 {
137   const mac_address_t ucast = {.bytes = {0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff}
138   };
139   const mac_address_t mcast = {.bytes = {0x1, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0} };
140   int err;
141
142   err = rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_mcast6);
143   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_ucast6);
144   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_mcast4);
145   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_ucast4);
146   if (err)
147     return ~0;
148
149   rd->flow_ucast6 =
150     rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp6, &rd->hwaddr, &ucast,
151                         ntohs (ETH_P_IPV6), 0);
152   rd->flow_mcast6 =
153     rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp6, &mcast, &mcast, ntohs (ETH_P_IPV6),
154                         IBV_FLOW_ATTR_FLAGS_DONT_TRAP
155                         /* let others receive mcast packet too (eg. Linux) */
156     );
157   rd->flow_ucast4 =
158     rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp4, &rd->hwaddr, &ucast, 0, 0);
159   rd->flow_mcast4 =
160     rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp4, &mcast, &mcast, 0,
161                         IBV_FLOW_ATTR_FLAGS_DONT_TRAP
162                         /* let others receive mcast packet too (eg. Linux) */
163     );
164   if (!rd->flow_ucast6 || !rd->flow_mcast6 || !rd->flow_ucast4
165       || !rd->flow_mcast4)
166     return ~0;
167
168   rd->flags &= ~RDMA_DEVICE_F_PROMISC;
169   return 0;
170 }
171
172 static clib_error_t *
173 rdma_mac_change (vnet_hw_interface_t * hw, const u8 * old, const u8 * new)
174 {
175   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
176   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, hw->dev_instance);
177   mac_address_from_bytes (&rd->hwaddr, new);
178   if (!(rd->flags & RDMA_DEVICE_F_PROMISC) && rdma_dev_set_ucast (rd))
179     {
180       mac_address_from_bytes (&rd->hwaddr, old);
181       return clib_error_return_unix (0, "MAC update failed");
182     }
183   return 0;
184 }
185
186 static u32
187 rdma_dev_change_mtu (rdma_device_t * rd)
188 {
189   rdma_log__ (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, rd, "MTU change not supported");
190   return ~0;
191 }
192
193 static u32
194 rdma_flag_change (vnet_main_t * vnm, vnet_hw_interface_t * hw, u32 flags)
195 {
196   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
197   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, hw->dev_instance);
198
199   switch (flags)
200     {
201     case ETHERNET_INTERFACE_FLAG_DEFAULT_L3:
202       return rdma_dev_set_ucast (rd);
203     case ETHERNET_INTERFACE_FLAG_ACCEPT_ALL:
204       return rdma_dev_set_promisc (rd);
205     case ETHERNET_INTERFACE_FLAG_MTU:
206       return rdma_dev_change_mtu (rd);
207     }
208
209   rdma_log__ (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, rd, "unknown flag %x requested", flags);
210   return ~0;
211 }
212
213 static void
214 rdma_update_state (vnet_main_t * vnm, rdma_device_t * rd, int port)
215 {
216   struct ibv_port_attr attr;
217   u32 width = 0;
218   u32 speed = 0;
219
220   if (ibv_query_port (rd->ctx, port, &attr))
221     {
222       vnet_hw_interface_set_link_speed (vnm, rd->hw_if_index, 0);
223       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
224       return;
225     }
226
227   /* update state */
228   switch (attr.state)
229     {
230     case IBV_PORT_ACTIVE:       /* fallthrough */
231     case IBV_PORT_ACTIVE_DEFER:
232       rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_LINK_UP;
233       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index,
234                                    VNET_HW_INTERFACE_FLAG_LINK_UP);
235       break;
236     default:
237       rd->flags &= ~RDMA_DEVICE_F_LINK_UP;
238       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
239       break;
240     }
241
242   /* update speed */
243   switch (attr.active_width)
244     {
245     case 1:
246       width = 1;
247       break;
248     case 2:
249       width = 4;
250       break;
251     case 4:
252       width = 8;
253       break;
254     case 8:
255       width = 12;
256       break;
257     }
258   switch (attr.active_speed)
259     {
260     case 1:
261       speed = 2500000;
262       break;
263     case 2:
264       speed = 5000000;
265       break;
266     case 4:                     /* fallthrough */
267     case 8:
268       speed = 10000000;
269       break;
270     case 16:
271       speed = 14000000;
272       break;
273     case 32:
274       speed = 25000000;
275       break;
276     }
277   vnet_hw_interface_set_link_speed (vnm, rd->hw_if_index, width * speed);
278 }
279
280 static clib_error_t *
281 rdma_async_event_error_ready (clib_file_t * f)
282 {
283   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
284   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, f->private_data);
285   return clib_error_return (0, "RDMA: %s: async event error", rd->name);
286 }
287
288 static clib_error_t *
289 rdma_async_event_read_ready (clib_file_t * f)
290 {
291   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
292   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
293   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, f->private_data);
294   int ret;
295   struct ibv_async_event event;
296   ret = ibv_get_async_event (rd->ctx, &event);
297   if (ret < 0)
298     return clib_error_return_unix (0, "ibv_get_async_event() failed");
299
300   switch (event.event_type)
301     {
302     case IBV_EVENT_PORT_ACTIVE:
303       rdma_update_state (vnm, rd, event.element.port_num);
304       break;
305     case IBV_EVENT_PORT_ERR:
306       rdma_update_state (vnm, rd, event.element.port_num);
307       break;
308     case IBV_EVENT_DEVICE_FATAL:
309       rd->flags &= ~RDMA_DEVICE_F_LINK_UP;
310       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
311       vlib_log_emerg (rm->log_class, "%s: fatal error", rd->name);
312       break;
313     default:
314       rdma_log__ (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, rd, "unhandeld RDMA async event %i",
315                   event.event_type);
316       break;
317     }
318
319   ibv_ack_async_event (&event);
320   return 0;
321 }
322
323 static clib_error_t *
324 rdma_async_event_init (rdma_device_t * rd)
325 {
326   clib_file_t t = { 0 };
327   int ret;
328
329   /* make RDMA async event fd non-blocking */
330   ret = fcntl (rd->ctx->async_fd, F_GETFL);
331   if (ret < 0)
332     return clib_error_return_unix (0, "fcntl(F_GETFL) failed");
333
334   ret = fcntl (rd->ctx->async_fd, F_SETFL, ret | O_NONBLOCK);
335   if (ret < 0)
336     return clib_error_return_unix (0, "fcntl(F_SETFL, O_NONBLOCK) failed");
337
338   /* register RDMA async event fd */
339   t.read_function = rdma_async_event_read_ready;
340   t.file_descriptor = rd->ctx->async_fd;
341   t.error_function = rdma_async_event_error_ready;
342   t.private_data = rd->dev_instance;
343   t.description = format (0, "%v async event", rd->name);
344
345   rd->async_event_clib_file_index = clib_file_add (&file_main, &t);
346   return 0;
347 }
348
349 static void
350 rdma_async_event_cleanup (rdma_device_t * rd)
351 {
352   clib_file_del_by_index (&file_main, rd->async_event_clib_file_index);
353 }
354
355 static clib_error_t *
356 rdma_register_interface (vnet_main_t * vnm, rdma_device_t * rd)
357 {
358   clib_error_t *err =
359     ethernet_register_interface (vnm, rdma_device_class.index,
360                                  rd->dev_instance, rd->hwaddr.bytes,
361                                  &rd->hw_if_index, rdma_flag_change);
362
363   /* Indicate ability to support L3 DMAC filtering and
364    * initialize interface to L3 non-promisc mode */
365   vnet_hw_interface_t *hi = vnet_get_hw_interface (vnm, rd->hw_if_index);
366   hi->caps |= VNET_HW_INTERFACE_CAP_SUPPORTS_MAC_FILTER;
367   ethernet_set_flags (vnm, rd->hw_if_index,
368                       ETHERNET_INTERFACE_FLAG_DEFAULT_L3);
369   return err;
370 }
371
372 static void
373 rdma_unregister_interface (vnet_main_t * vnm, rdma_device_t * rd)
374 {
375   vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
376   ethernet_delete_interface (vnm, rd->hw_if_index);
377 }
378
379 static void
380 rdma_dev_cleanup (rdma_device_t * rd)
381 {
382   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
383   rdma_rxq_t *rxq;
384   rdma_txq_t *txq;
385
386 #define _(fn, arg) if (arg) \
387   { \
388     int rv; \
389     if ((rv = fn (arg))) \
390        rdma_log (VLIB_LOG_LEVEL_DEBUG, rd, #fn "() failed (rv = %d)", rv); \
391   }
392
393   _(ibv_destroy_flow, rd->flow_mcast6);
394   _(ibv_destroy_flow, rd->flow_ucast6);
395   _(ibv_destroy_flow, rd->flow_mcast4);
396   _(ibv_destroy_flow, rd->flow_ucast4);
397   _(ibv_dereg_mr, rd->mr);
398   vec_foreach (txq, rd->txqs)
399   {
400     _(ibv_destroy_qp, txq->qp);
401     _(ibv_destroy_cq, txq->cq);
402   }
403   vec_foreach (rxq, rd->rxqs)
404   {
405     _(ibv_destroy_wq, rxq->wq);
406     _(ibv_destroy_cq, rxq->cq);
407   }
408   _(ibv_destroy_rwq_ind_table, rd->rx_rwq_ind_tbl);
409   _(ibv_destroy_qp, rd->rx_qp6);
410   _(ibv_destroy_qp, rd->rx_qp4);
411   _(ibv_dealloc_pd, rd->pd);
412   _(ibv_close_device, rd->ctx);
413 #undef _
414
415   clib_error_free (rd->error);
416
417   vec_free (rd->rxqs);
418   vec_free (rd->txqs);
419   vec_free (rd->name);
420   vlib_pci_free_device_info (rd->pci);
421   pool_put (rm->devices, rd);
422 }
423
424 static clib_error_t *
425 rdma_rxq_init (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd, u16 qid, u32 n_desc,
426                u8 no_multi_seg, u16 max_pktlen)
427 {
428   rdma_rxq_t *rxq;
429   struct ibv_wq_init_attr wqia;
430   struct ibv_cq_init_attr_ex cqa = { };
431   struct ibv_wq_attr wqa;
432   struct ibv_cq_ex *cqex;
433   struct mlx5dv_wq_init_attr dv_wqia = { };
434   int is_mlx5dv = ! !(rd->flags & RDMA_DEVICE_F_MLX5DV);
435   int is_striding = ! !(rd->flags & RDMA_DEVICE_F_STRIDING_RQ);
436
437   vec_validate_aligned (rd->rxqs, qid, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
438   rxq = vec_elt_at_index (rd->rxqs, qid);
439   rxq->size = n_desc;
440   rxq->log_wqe_sz = 0;
441   rxq->buf_sz = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
442   vec_validate_aligned (rxq->bufs, n_desc - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
443
444   cqa.cqe = n_desc;
445   if (is_mlx5dv)
446     {
447       struct mlx5dv_cq_init_attr dvcq = { };
448       dvcq.comp_mask = MLX5DV_CQ_INIT_ATTR_MASK_COMPRESSED_CQE;
449       dvcq.cqe_comp_res_format = MLX5DV_CQE_RES_FORMAT_HASH;
450
451       if ((cqex = mlx5dv_create_cq (rd->ctx, &cqa, &dvcq)) == 0)
452         return clib_error_return_unix (0, "Create mlx5dv rx CQ Failed");
453     }
454   else
455     {
456       if ((cqex = ibv_create_cq_ex (rd->ctx, &cqa)) == 0)
457         return clib_error_return_unix (0, "Create CQ Failed");
458     }
459
460   rxq->cq = ibv_cq_ex_to_cq (cqex);
461
462   memset (&wqia, 0, sizeof (wqia));
463   wqia.wq_type = IBV_WQT_RQ;
464   wqia.max_wr = n_desc;
465   wqia.max_sge = 1;
466   wqia.pd = rd->pd;
467   wqia.cq = rxq->cq;
468   if (is_mlx5dv)
469     {
470       if (is_striding)
471         {
472           /* In STRIDING_RQ mode, map a descriptor to a stride, not a full WQE buffer */
473           uword data_seg_log2_sz =
474             min_log2 (vlib_buffer_get_default_data_size (vm));
475           rxq->buf_sz = 1 << data_seg_log2_sz;
476           /* The trick is also to map a descriptor to a data segment in the WQE SG list
477              The number of strides per WQE and the size of a WQE (in 16-bytes words) both
478              must be powers of two.
479              Moreover, in striding RQ mode, WQEs must include the SRQ header, which occupies
480              one 16-bytes word. That is why WQEs have 2*RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_SZ 16-bytes words:
481              - One for the SRQ Header
482              - RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_SZ for the different data segments (each mapped to
483              a stride, and a vlib_buffer)
484              - RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_SZ-1 null data segments
485            */
486           int max_chain_log_sz =
487             max_pktlen ? max_log2 ((max_pktlen /
488                                     (rxq->buf_sz)) +
489                                    1) : RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_LOG_SZ;
490           max_chain_log_sz = clib_max (max_chain_log_sz, 3);
491           wqia.max_sge = 1 << max_chain_log_sz;
492           dv_wqia.comp_mask = MLX5DV_WQ_INIT_ATTR_MASK_STRIDING_RQ;
493           dv_wqia.striding_rq_attrs.two_byte_shift_en = 0;
494           dv_wqia.striding_rq_attrs.single_wqe_log_num_of_strides =
495             max_chain_log_sz;
496           dv_wqia.striding_rq_attrs.single_stride_log_num_of_bytes =
497             data_seg_log2_sz;
498           wqia.max_wr >>= max_chain_log_sz;
499           rxq->log_wqe_sz = max_chain_log_sz + 1;
500           rxq->log_stride_per_wqe = max_chain_log_sz;
501         }
502       else
503         {
504           /* In non STRIDING_RQ mode and if multiseg is not disabled, each WQE is a SG list of data
505              segments, each pointing to a vlib_buffer.  */
506           if (no_multi_seg)
507             {
508               wqia.max_sge = 1;
509               rxq->log_wqe_sz = 0;
510               rxq->n_ds_per_wqe = 1;
511             }
512           else
513             {
514               int max_chain_sz =
515                 max_pktlen ? (max_pktlen /
516                               (rxq->buf_sz)) +
517                 1 : RDMA_RXQ_LEGACY_MODE_MAX_CHAIN_SZ;
518               int max_chain_log_sz = max_log2 (max_chain_sz);
519               wqia.max_sge = 1 << max_chain_log_sz;
520               rxq->log_wqe_sz = max_chain_log_sz;
521               rxq->n_ds_per_wqe = max_chain_sz;
522             }
523
524         }
525
526       if ((rxq->wq = mlx5dv_create_wq (rd->ctx, &wqia, &dv_wqia)))
527         {
528           rxq->wq->events_completed = 0;
529           pthread_mutex_init (&rxq->wq->mutex, NULL);
530           pthread_cond_init (&rxq->wq->cond, NULL);
531         }
532       else
533         return clib_error_return_unix (0, "Create WQ Failed");
534     }
535   else if ((rxq->wq = ibv_create_wq (rd->ctx, &wqia)) == 0)
536     return clib_error_return_unix (0, "Create WQ Failed");
537
538   memset (&wqa, 0, sizeof (wqa));
539   wqa.attr_mask = IBV_WQ_ATTR_STATE;
540   wqa.wq_state = IBV_WQS_RDY;
541   if (ibv_modify_wq (rxq->wq, &wqa) != 0)
542     return clib_error_return_unix (0, "Modify WQ (RDY) Failed");
543
544   if (is_mlx5dv)
545     {
546       struct mlx5dv_obj obj = { };
547       struct mlx5dv_cq dv_cq;
548       struct mlx5dv_rwq dv_rwq;
549       u64 qw0;
550       u64 qw0_nullseg;
551       u32 wqe_sz_mask = (1 << rxq->log_wqe_sz) - 1;
552
553       obj.cq.in = rxq->cq;
554       obj.cq.out = &dv_cq;
555       obj.rwq.in = rxq->wq;
556       obj.rwq.out = &dv_rwq;
557
558       if ((mlx5dv_init_obj (&obj, MLX5DV_OBJ_CQ | MLX5DV_OBJ_RWQ)))
559         return clib_error_return_unix (0, "mlx5dv: failed to init rx obj");
560
561       if (dv_cq.cqe_size != sizeof (mlx5dv_cqe_t))
562         return clib_error_return_unix (0, "mlx5dv: incompatible rx CQE size");
563
564       rxq->log2_cq_size = max_log2 (dv_cq.cqe_cnt);
565       rxq->cqes = (mlx5dv_cqe_t *) dv_cq.buf;
566       rxq->cq_db = (volatile u32 *) dv_cq.dbrec;
567       rxq->cqn = dv_cq.cqn;
568
569       rxq->wqes = (mlx5dv_wqe_ds_t *) dv_rwq.buf;
570       rxq->wq_db = (volatile u32 *) dv_rwq.dbrec;
571       rxq->wq_stride = dv_rwq.stride;
572       rxq->wqe_cnt = dv_rwq.wqe_cnt;
573
574       qw0 = clib_host_to_net_u32 (rxq->buf_sz);
575       qw0_nullseg = 0;
576       qw0 |= (u64) clib_host_to_net_u32 (rd->lkey) << 32;
577       qw0_nullseg |= (u64) clib_host_to_net_u32 (rd->lkey) << 32;
578
579 /* Prefill the different 16 bytes words of the WQ.
580         - If not in striding RQ mode, for each WQE, init with qw0 the first
581             RDMA_RXQ_LEGACY_MODE_MAX_CHAIN_SZ, and init the rest of the WQE
582             with null segments.
583         - If in striding RQ mode, for each WQE, the RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_SZ + 1
584         first 16-bytes words are initialised with qw0, the rest are null segments */
585
586       for (int i = 0; i < rxq->wqe_cnt << rxq->log_wqe_sz; i++)
587         if ((!is_striding
588              && ((i & wqe_sz_mask) < rxq->n_ds_per_wqe))
589             || (is_striding
590                 && ((i == 0)
591                     || !(((i - 1) >> rxq->log_stride_per_wqe) & 0x1))))
592           rxq->wqes[i].dsz_and_lkey = qw0;
593         else
594           rxq->wqes[i].dsz_and_lkey = qw0_nullseg;
595
596       for (int i = 0; i < (1 << rxq->log2_cq_size); i++)
597         rxq->cqes[i].opcode_cqefmt_se_owner = 0xff;
598
599       if (!is_striding)
600         {
601           vec_validate_aligned (rxq->second_bufs, n_desc - 1,
602                                 CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
603           vec_validate_aligned (rxq->n_used_per_chain, n_desc - 1,
604                                 CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
605           rxq->n_total_additional_segs = n_desc * (rxq->n_ds_per_wqe - 1);
606           for (int i = 0; i < n_desc; i++)
607             rxq->n_used_per_chain[i] = rxq->n_ds_per_wqe - 1;
608         }
609     }
610
611   return 0;
612 }
613
614 static clib_error_t *
615 rdma_rxq_finalize (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd)
616 {
617   struct ibv_rwq_ind_table_init_attr rwqia;
618   struct ibv_qp_init_attr_ex qpia;
619   struct ibv_wq **ind_tbl;
620   const u32 rxq_sz = vec_len (rd->rxqs);
621   u32 ind_tbl_sz = rxq_sz;
622   u32 i;
623
624   if (!is_pow2 (ind_tbl_sz))
625     {
626       /* in case we do not have a power-of-2 number of rxq, we try to use the
627        * maximum supported to minimize the imbalance */
628       struct ibv_device_attr_ex attr;
629       if (ibv_query_device_ex (rd->ctx, 0, &attr))
630         return clib_error_return_unix (0, "device query failed");
631       ind_tbl_sz = attr.rss_caps.max_rwq_indirection_table_size;
632       if (ind_tbl_sz < rxq_sz)
633         return clib_error_create ("too many rxqs requested (%d) compared to "
634                                   "max indirection table size (%d)",
635                                   rxq_sz, ind_tbl_sz);
636     }
637
638   ind_tbl = vec_new (struct ibv_wq *, ind_tbl_sz);
639   vec_foreach_index (i, ind_tbl)
640     vec_elt (ind_tbl, i) = vec_elt (rd->rxqs, i % rxq_sz).wq;
641   memset (&rwqia, 0, sizeof (rwqia));
642   ASSERT (is_pow2 (vec_len (ind_tbl)));
643   rwqia.log_ind_tbl_size = min_log2 (vec_len (ind_tbl));
644   rwqia.ind_tbl = ind_tbl;
645   if ((rd->rx_rwq_ind_tbl = ibv_create_rwq_ind_table (rd->ctx, &rwqia)) == 0)
646     return clib_error_return_unix (0, "RWQ indirection table create failed");
647   vec_free (ind_tbl);
648
649   memset (&qpia, 0, sizeof (qpia));
650   qpia.qp_type = IBV_QPT_RAW_PACKET;
651   qpia.comp_mask =
652     IBV_QP_INIT_ATTR_PD | IBV_QP_INIT_ATTR_IND_TABLE |
653     IBV_QP_INIT_ATTR_RX_HASH;
654   qpia.pd = rd->pd;
655   qpia.rwq_ind_tbl = rd->rx_rwq_ind_tbl;
656   STATIC_ASSERT_SIZEOF (rdma_rss_hash_key, 40);
657   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_key_len = sizeof (rdma_rss_hash_key);
658   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_key = rdma_rss_hash_key;
659   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_function = IBV_RX_HASH_FUNC_TOEPLITZ;
660
661   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_fields_mask =
662     IBV_RX_HASH_SRC_IPV4 | IBV_RX_HASH_DST_IPV4 | IBV_RX_HASH_SRC_PORT_TCP |
663     IBV_RX_HASH_DST_PORT_TCP;
664   if ((rd->rx_qp4 = ibv_create_qp_ex (rd->ctx, &qpia)) == 0)
665     return clib_error_return_unix (0, "IPv4 Queue Pair create failed");
666
667   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_fields_mask =
668     IBV_RX_HASH_SRC_IPV6 | IBV_RX_HASH_DST_IPV6 | IBV_RX_HASH_SRC_PORT_TCP |
669     IBV_RX_HASH_DST_PORT_TCP;
670   if ((rd->rx_qp6 = ibv_create_qp_ex (rd->ctx, &qpia)) == 0)
671     return clib_error_return_unix (0, "IPv6 Queue Pair create failed");
672
673   if (rdma_dev_set_ucast (rd))
674     return clib_error_return_unix (0, "Set unicast mode failed");
675
676   return 0;
677 }
678
679 static clib_error_t *
680 rdma_txq_init (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd, u16 qid, u32 n_desc)
681 {
682   rdma_txq_t *txq;
683   struct ibv_qp_init_attr qpia;
684   struct ibv_qp_attr qpa;
685   int qp_flags;
686
687   vec_validate_aligned (rd->txqs, qid, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
688   txq = vec_elt_at_index (rd->txqs, qid);
689   ASSERT (is_pow2 (n_desc));
690   txq->bufs_log2sz = min_log2 (n_desc);
691   vec_validate_aligned (txq->bufs, n_desc - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
692
693   if ((txq->cq = ibv_create_cq (rd->ctx, n_desc, NULL, NULL, 0)) == 0)
694     return clib_error_return_unix (0, "Create CQ Failed");
695
696   memset (&qpia, 0, sizeof (qpia));
697   qpia.send_cq = txq->cq;
698   qpia.recv_cq = txq->cq;
699   qpia.cap.max_send_wr = n_desc;
700   qpia.cap.max_send_sge = 1;
701   qpia.qp_type = IBV_QPT_RAW_PACKET;
702
703   if ((txq->qp = ibv_create_qp (rd->pd, &qpia)) == 0)
704     return clib_error_return_unix (0, "Queue Pair create failed");
705
706   memset (&qpa, 0, sizeof (qpa));
707   qp_flags = IBV_QP_STATE | IBV_QP_PORT;
708   qpa.qp_state = IBV_QPS_INIT;
709   qpa.port_num = 1;
710   if (ibv_modify_qp (txq->qp, &qpa, qp_flags) != 0)
711     return clib_error_return_unix (0, "Modify QP (init) Failed");
712
713   memset (&qpa, 0, sizeof (qpa));
714   qp_flags = IBV_QP_STATE;
715   qpa.qp_state = IBV_QPS_RTR;
716   if (ibv_modify_qp (txq->qp, &qpa, qp_flags) != 0)
717     return clib_error_return_unix (0, "Modify QP (receive) Failed");
718
719   memset (&qpa, 0, sizeof (qpa));
720   qp_flags = IBV_QP_STATE;
721   qpa.qp_state = IBV_QPS_RTS;
722   if (ibv_modify_qp (txq->qp, &qpa, qp_flags) != 0)
723     return clib_error_return_unix (0, "Modify QP (send) Failed");
724
725   txq->ibv_cq = txq->cq;
726   txq->ibv_qp = txq->qp;
727
728   if (rd->flags & RDMA_DEVICE_F_MLX5DV)
729     {
730       rdma_mlx5_wqe_t *tmpl = (void *) txq->dv_wqe_tmpl;
731       struct mlx5dv_cq dv_cq;
732       struct mlx5dv_qp dv_qp;
733       struct mlx5dv_obj obj = { };
734
735       obj.cq.in = txq->cq;
736       obj.cq.out = &dv_cq;
737       obj.qp.in = txq->qp;
738       obj.qp.out = &dv_qp;
739
740       if (mlx5dv_init_obj (&obj, MLX5DV_OBJ_CQ | MLX5DV_OBJ_QP))
741         return clib_error_return_unix (0, "DV init obj failed");
742
743       if (RDMA_TXQ_BUF_SZ (txq) > dv_qp.sq.wqe_cnt
744           || !is_pow2 (dv_qp.sq.wqe_cnt)
745           || sizeof (rdma_mlx5_wqe_t) != dv_qp.sq.stride
746           || (uword) dv_qp.sq.buf % sizeof (rdma_mlx5_wqe_t))
747         return clib_error_return (0, "Unsupported DV SQ parameters");
748
749       if (RDMA_TXQ_BUF_SZ (txq) > dv_cq.cqe_cnt
750           || !is_pow2 (dv_cq.cqe_cnt)
751           || sizeof (struct mlx5_cqe64) != dv_cq.cqe_size
752           || (uword) dv_cq.buf % sizeof (struct mlx5_cqe64))
753         return clib_error_return (0, "Unsupported DV CQ parameters");
754
755       /* get SQ and doorbell addresses */
756       txq->dv_sq_wqes = dv_qp.sq.buf;
757       txq->dv_sq_dbrec = dv_qp.dbrec;
758       txq->dv_sq_db = dv_qp.bf.reg;
759       txq->dv_sq_log2sz = min_log2 (dv_qp.sq.wqe_cnt);
760
761       /* get CQ and doorbell addresses */
762       txq->dv_cq_cqes = dv_cq.buf;
763       txq->dv_cq_dbrec = dv_cq.dbrec;
764       txq->dv_cq_log2sz = min_log2 (dv_cq.cqe_cnt);
765
766       /* init tx desc template */
767       STATIC_ASSERT_SIZEOF (txq->dv_wqe_tmpl, sizeof (*tmpl));
768       mlx5dv_set_ctrl_seg (&tmpl->ctrl, 0, MLX5_OPCODE_SEND, 0,
769                            txq->qp->qp_num, 0, RDMA_MLX5_WQE_DS, 0,
770                            RDMA_TXQ_DV_INVALID_ID);
771       tmpl->eseg.inline_hdr_sz = htobe16 (MLX5_ETH_L2_INLINE_HEADER_SIZE);
772       mlx5dv_set_data_seg (&tmpl->dseg, 0, rd->lkey, 0);
773     }
774
775   return 0;
776 }
777
778 static clib_error_t *
779 rdma_dev_init (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd,
780                rdma_create_if_args_t * args)
781 {
782   clib_error_t *err;
783   vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
784   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
785   u32 rxq_num = args->rxq_num;
786   u32 rxq_size = args->rxq_size;
787   u32 txq_size = args->txq_size;
788   u32 i;
789
790   if (rd->ctx == 0)
791     return clib_error_return_unix (0, "Device Open Failed");
792
793   if ((rd->pd = ibv_alloc_pd (rd->ctx)) == 0)
794     return clib_error_return_unix (0, "PD Alloc Failed");
795
796   if ((rd->mr = ibv_reg_mr (rd->pd, (void *) bm->buffer_mem_start,
797                             bm->buffer_mem_size,
798                             IBV_ACCESS_LOCAL_WRITE)) == 0)
799     return clib_error_return_unix (0, "Register MR Failed");
800
801   rd->lkey = rd->mr->lkey;      /* avoid indirection in datapath */
802
803   ethernet_mac_address_generate (rd->hwaddr.bytes);
804
805   /*
806    * /!\ WARNING /!\ creation order is important
807    * We *must* create TX queues *before* RX queues, otherwise we will receive
808    * the broacast packets we sent
809    */
810   for (i = 0; i < tm->n_vlib_mains; i++)
811     if ((err = rdma_txq_init (vm, rd, i, txq_size)))
812       return err;
813
814   for (i = 0; i < rxq_num; i++)
815     if ((err =
816          rdma_rxq_init (vm, rd, i, rxq_size,
817                         args->no_multi_seg, args->max_pktlen)))
818       return err;
819   if ((err = rdma_rxq_finalize (vm, rd)))
820     return err;
821
822   return 0;
823 }
824
825 static uword
826 sysfs_path_to_pci_addr (char *path, vlib_pci_addr_t * addr)
827 {
828   uword rv;
829   unformat_input_t in;
830   u8 *s;
831
832   s = clib_sysfs_link_to_name (path);
833   if (!s)
834     return 0;
835
836   unformat_init_string (&in, (char *) s, strlen ((char *) s));
837   rv = unformat (&in, "%U", unformat_vlib_pci_addr, addr);
838   unformat_free (&in);
839   vec_free (s);
840   return rv;
841 }
842
843 void
844 rdma_create_if (vlib_main_t * vm, rdma_create_if_args_t * args)
845 {
846   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
847   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
848   rdma_device_t *rd;
849   vlib_pci_addr_t pci_addr;
850   struct ibv_device **dev_list;
851   int n_devs;
852   u8 *s;
853   u16 qid;
854   int i;
855
856   args->rxq_size = args->rxq_size ? args->rxq_size : 1024;
857   args->txq_size = args->txq_size ? args->txq_size : 1024;
858   args->rxq_num = args->rxq_num ? args->rxq_num : 2;
859
860   if (args->rxq_size < VLIB_FRAME_SIZE || args->txq_size < VLIB_FRAME_SIZE ||
861       args->rxq_size > 65535 || args->txq_size > 65535 ||
862       !is_pow2 (args->rxq_size) || !is_pow2 (args->txq_size))
863     {
864       args->rv = VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
865       args->error = clib_error_return (0, "queue size must be a power of two "
866                                        "between %i and 65535",
867                                        VLIB_FRAME_SIZE);
868       goto err0;
869     }
870
871   dev_list = ibv_get_device_list (&n_devs);
872   if (n_devs == 0)
873     {
874       args->error =
875         clib_error_return_unix (0,
876                                 "no RDMA devices available. Is the ib_uverbs module loaded?");
877       goto err0;
878     }
879
880   /* get PCI address */
881   s = format (0, "/sys/class/net/%s/device%c", args->ifname, 0);
882   if (sysfs_path_to_pci_addr ((char *) s, &pci_addr) == 0)
883     {
884       args->error =
885         clib_error_return (0, "cannot find PCI address for device ");
886       goto err1;
887     }
888
889   pool_get_zero (rm->devices, rd);
890   rd->dev_instance = rd - rm->devices;
891   rd->per_interface_next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
892   rd->linux_ifname = format (0, "%s", args->ifname);
893
894   if (!args->name || 0 == args->name[0])
895     rd->name = format (0, "%s/%d", args->ifname, rd->dev_instance);
896   else
897     rd->name = format (0, "%s", args->name);
898
899   rd->pci = vlib_pci_get_device_info (vm, &pci_addr, &args->error);
900   if (!rd->pci)
901     goto err2;
902
903   /* if we failed to parse NUMA node, default to 0 */
904   if (-1 == rd->pci->numa_node)
905     rd->pci->numa_node = 0;
906
907   rd->pool = vlib_buffer_pool_get_default_for_numa (vm, rd->pci->numa_node);
908
909   if (strncmp ((char *) rd->pci->driver_name, "mlx5_core", 9))
910     {
911       args->error =
912         clib_error_return (0,
913                            "invalid interface (only mlx5 supported for now)");
914       goto err2;
915     }
916
917   for (i = 0; i < n_devs; i++)
918     {
919       vlib_pci_addr_t addr;
920
921       vec_reset_length (s);
922       s = format (s, "%s/device%c", dev_list[i]->dev_path, 0);
923
924       if (sysfs_path_to_pci_addr ((char *) s, &addr) == 0)
925         continue;
926
927       if (addr.as_u32 != rd->pci->addr.as_u32)
928         continue;
929
930       if ((rd->ctx = ibv_open_device (dev_list[i])))
931         break;
932     }
933
934   if (args->mode != RDMA_MODE_IBV)
935     {
936       struct mlx5dv_context mlx5dv_attrs = { };
937       mlx5dv_attrs.comp_mask |= MLX5DV_CONTEXT_MASK_STRIDING_RQ;
938
939       if (mlx5dv_query_device (rd->ctx, &mlx5dv_attrs) == 0)
940         {
941           uword data_seg_log2_sz =
942             min_log2 (vlib_buffer_get_default_data_size (vm));
943
944           if ((mlx5dv_attrs.flags & MLX5DV_CONTEXT_FLAGS_CQE_V1))
945             rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_MLX5DV;
946
947 /* Enable striding RQ if neither multiseg nor striding rq
948 are explicitly disabled, and if the interface supports it.*/
949           if (!args->no_multi_seg && !args->disable_striding_rq
950               && data_seg_log2_sz <=
951               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.max_single_stride_log_num_of_bytes
952               && data_seg_log2_sz >=
953               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.min_single_stride_log_num_of_bytes
954               && RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_LOG_SZ >=
955               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.min_single_wqe_log_num_of_strides
956               && RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_LOG_SZ <=
957               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.max_single_wqe_log_num_of_strides)
958             rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_STRIDING_RQ;
959         }
960       else
961         {
962           if (args->mode == RDMA_MODE_DV)
963             {
964               args->error = clib_error_return (0, "Direct Verbs mode not "
965                                                "supported on this interface");
966               goto err2;
967             }
968         }
969     }
970
971   if ((args->error = rdma_dev_init (vm, rd, args)))
972     goto err2;
973
974   if ((args->error = rdma_register_interface (vnm, rd)))
975     goto err2;
976
977   if ((args->error = rdma_async_event_init (rd)))
978     goto err3;
979
980   rdma_update_state (vnm, rd, 1);
981
982   vnet_sw_interface_t *sw = vnet_get_hw_sw_interface (vnm, rd->hw_if_index);
983   args->sw_if_index = rd->sw_if_index = sw->sw_if_index;
984   /*
985    * FIXME: add support for interrupt mode
986    * vnet_hw_interface_t *hw = vnet_get_hw_interface (vnm, rd->hw_if_index);
987    * hw->caps |= VNET_HW_INTERFACE_CAP_SUPPORTS_INT_MODE;
988    */
989   vnet_hw_if_set_input_node (vnm, rd->hw_if_index, rdma_input_node.index);
990
991   vec_foreach_index (qid, rd->rxqs)
992     {
993       u32 queue_index = vnet_hw_if_register_rx_queue (
994         vnm, rd->hw_if_index, qid, VNET_HW_IF_RXQ_THREAD_ANY);
995       rd->rxqs[qid].queue_index = queue_index;
996     }
997   vnet_hw_if_update_runtime_data (vnm, rd->hw_if_index);
998   vec_free (s);
999   return;
1000
1001 err3:
1002   rdma_unregister_interface (vnm, rd);
1003 err2:
1004   rdma_dev_cleanup (rd);
1005 err1:
1006   ibv_free_device_list (dev_list);
1007   vec_free (s);
1008   args->rv = VNET_API_ERROR_INVALID_INTERFACE;
1009 err0:
1010   vlib_log_err (rm->log_class, "%U", format_clib_error, args->error);
1011 }
1012
1013 void
1014 rdma_delete_if (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd)
1015 {
1016   rdma_async_event_cleanup (rd);
1017   rdma_unregister_interface (vnet_get_main (), rd);
1018   rdma_dev_cleanup (rd);
1019 }
1020
1021 static clib_error_t *
1022 rdma_interface_admin_up_down (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index, u32 flags)
1023 {
1024   vnet_hw_interface_t *hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
1025   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
1026   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, hi->dev_instance);
1027   uword is_up = (flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP) != 0;
1028
1029   if (rd->flags & RDMA_DEVICE_F_ERROR)
1030     return clib_error_return (0, "device is in error state");
1031
1032   if (is_up)
1033     {
1034       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index,
1035                                    VNET_HW_INTERFACE_FLAG_LINK_UP);
1036       rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_ADMIN_UP;
1037     }
1038   else
1039     {
1040       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
1041       rd->flags &= ~RDMA_DEVICE_F_ADMIN_UP;
1042     }
1043   return 0;
1044 }
1045
1046 static void
1047 rdma_set_interface_next_node (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index,
1048                               u32 node_index)
1049 {
1050   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
1051   vnet_hw_interface_t *hw = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
1052   rdma_device_t *rd = pool_elt_at_index (rm->devices, hw->dev_instance);
1053   rd->per_interface_next_index =
1054     ~0 ==
1055     node_index ? VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT :
1056     vlib_node_add_next (vlib_get_main (), rdma_input_node.index, node_index);
1057 }
1058
1059 static char *rdma_tx_func_error_strings[] = {
1060 #define _(n,s) s,
1061   foreach_rdma_tx_func_error
1062 #undef _
1063 };
1064
1065 VNET_DEVICE_CLASS (rdma_device_class) =
1066 {
1067   .name = "RDMA interface",
1068   .format_device = format_rdma_device,
1069   .format_device_name = format_rdma_device_name,
1070   .admin_up_down_function = rdma_interface_admin_up_down,
1071   .rx_redirect_to_node = rdma_set_interface_next_node,
1072   .tx_function_n_errors = RDMA_TX_N_ERROR,
1073   .tx_function_error_strings = rdma_tx_func_error_strings,
1074   .mac_addr_change_function = rdma_mac_change,
1075 };
1076
1077 clib_error_t *
1078 rdma_init (vlib_main_t * vm)
1079 {
1080   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
1081   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1082
1083   rm->log_class = vlib_log_register_class ("rdma", 0);
1084
1085   /* vlib_buffer_t template */
1086   vec_validate_aligned (rm->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
1087                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1088
1089   for (int i = 0; i < tm->n_vlib_mains; i++)
1090     {
1091       rdma_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (rm->per_thread_data, i);
1092       clib_memset (&ptd->buffer_template, 0, sizeof (vlib_buffer_t));
1093       ptd->buffer_template.flags = VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1094       ptd->buffer_template.ref_count = 1;
1095       vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
1096     }
1097
1098   return 0;
1099 }
1100
1101 VLIB_INIT_FUNCTION (rdma_init) =
1102 {
1103   .runs_after = VLIB_INITS ("pci_bus_init"),
1104 };
1105
1106 /*
1107  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1108  *
1109  * Local Variables:
1110  * eval: (c-set-style "gnu")
1111  * End:
1112  */