c218bf93c7f50c68e466c9d16f15a0455c0bef3e
[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   u32 i;
621
622   ASSERT (is_pow2 (vec_len (rd->rxqs))
623           && "rxq number should be a power of 2");
624
625   ind_tbl = vec_new (struct ibv_wq *, vec_len (rd->rxqs));
626   vec_foreach_index (i, rd->rxqs)
627     ind_tbl[i] = vec_elt_at_index (rd->rxqs, i)->wq;
628   memset (&rwqia, 0, sizeof (rwqia));
629   rwqia.log_ind_tbl_size = min_log2 (vec_len (ind_tbl));
630   rwqia.ind_tbl = ind_tbl;
631   if ((rd->rx_rwq_ind_tbl = ibv_create_rwq_ind_table (rd->ctx, &rwqia)) == 0)
632     return clib_error_return_unix (0, "RWQ indirection table create failed");
633   vec_free (ind_tbl);
634
635   memset (&qpia, 0, sizeof (qpia));
636   qpia.qp_type = IBV_QPT_RAW_PACKET;
637   qpia.comp_mask =
638     IBV_QP_INIT_ATTR_PD | IBV_QP_INIT_ATTR_IND_TABLE |
639     IBV_QP_INIT_ATTR_RX_HASH;
640   qpia.pd = rd->pd;
641   qpia.rwq_ind_tbl = rd->rx_rwq_ind_tbl;
642   STATIC_ASSERT_SIZEOF (rdma_rss_hash_key, 40);
643   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_key_len = sizeof (rdma_rss_hash_key);
644   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_key = rdma_rss_hash_key;
645   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_function = IBV_RX_HASH_FUNC_TOEPLITZ;
646
647   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_fields_mask =
648     IBV_RX_HASH_SRC_IPV4 | IBV_RX_HASH_DST_IPV4 | IBV_RX_HASH_SRC_PORT_TCP |
649     IBV_RX_HASH_DST_PORT_TCP;
650   if ((rd->rx_qp4 = ibv_create_qp_ex (rd->ctx, &qpia)) == 0)
651     return clib_error_return_unix (0, "IPv4 Queue Pair create failed");
652
653   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_fields_mask =
654     IBV_RX_HASH_SRC_IPV6 | IBV_RX_HASH_DST_IPV6 | IBV_RX_HASH_SRC_PORT_TCP |
655     IBV_RX_HASH_DST_PORT_TCP;
656   if ((rd->rx_qp6 = ibv_create_qp_ex (rd->ctx, &qpia)) == 0)
657     return clib_error_return_unix (0, "IPv6 Queue Pair create failed");
658
659   if (rdma_dev_set_ucast (rd))
660     return clib_error_return_unix (0, "Set unicast mode failed");
661
662   return 0;
663 }
664
665 static clib_error_t *
666 rdma_txq_init (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd, u16 qid, u32 n_desc)
667 {
668   rdma_txq_t *txq;
669   struct ibv_qp_init_attr qpia;
670   struct ibv_qp_attr qpa;
671   int qp_flags;
672
673   vec_validate_aligned (rd->txqs, qid, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
674   txq = vec_elt_at_index (rd->txqs, qid);
675   ASSERT (is_pow2 (n_desc));
676   txq->bufs_log2sz = min_log2 (n_desc);
677   vec_validate_aligned (txq->bufs, n_desc - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
678
679   if ((txq->cq = ibv_create_cq (rd->ctx, n_desc, NULL, NULL, 0)) == 0)
680     return clib_error_return_unix (0, "Create CQ Failed");
681
682   memset (&qpia, 0, sizeof (qpia));
683   qpia.send_cq = txq->cq;
684   qpia.recv_cq = txq->cq;
685   qpia.cap.max_send_wr = n_desc;
686   qpia.cap.max_send_sge = 1;
687   qpia.qp_type = IBV_QPT_RAW_PACKET;
688
689   if ((txq->qp = ibv_create_qp (rd->pd, &qpia)) == 0)
690     return clib_error_return_unix (0, "Queue Pair create failed");
691
692   memset (&qpa, 0, sizeof (qpa));
693   qp_flags = IBV_QP_STATE | IBV_QP_PORT;
694   qpa.qp_state = IBV_QPS_INIT;
695   qpa.port_num = 1;
696   if (ibv_modify_qp (txq->qp, &qpa, qp_flags) != 0)
697     return clib_error_return_unix (0, "Modify QP (init) Failed");
698
699   memset (&qpa, 0, sizeof (qpa));
700   qp_flags = IBV_QP_STATE;
701   qpa.qp_state = IBV_QPS_RTR;
702   if (ibv_modify_qp (txq->qp, &qpa, qp_flags) != 0)
703     return clib_error_return_unix (0, "Modify QP (receive) Failed");
704
705   memset (&qpa, 0, sizeof (qpa));
706   qp_flags = IBV_QP_STATE;
707   qpa.qp_state = IBV_QPS_RTS;
708   if (ibv_modify_qp (txq->qp, &qpa, qp_flags) != 0)
709     return clib_error_return_unix (0, "Modify QP (send) Failed");
710
711   txq->ibv_cq = txq->cq;
712   txq->ibv_qp = txq->qp;
713
714   if (rd->flags & RDMA_DEVICE_F_MLX5DV)
715     {
716       rdma_mlx5_wqe_t *tmpl = (void *) txq->dv_wqe_tmpl;
717       struct mlx5dv_cq dv_cq;
718       struct mlx5dv_qp dv_qp;
719       struct mlx5dv_obj obj = { };
720
721       obj.cq.in = txq->cq;
722       obj.cq.out = &dv_cq;
723       obj.qp.in = txq->qp;
724       obj.qp.out = &dv_qp;
725
726       if (mlx5dv_init_obj (&obj, MLX5DV_OBJ_CQ | MLX5DV_OBJ_QP))
727         return clib_error_return_unix (0, "DV init obj failed");
728
729       if (RDMA_TXQ_BUF_SZ (txq) > dv_qp.sq.wqe_cnt
730           || !is_pow2 (dv_qp.sq.wqe_cnt)
731           || sizeof (rdma_mlx5_wqe_t) != dv_qp.sq.stride
732           || (uword) dv_qp.sq.buf % sizeof (rdma_mlx5_wqe_t))
733         return clib_error_return (0, "Unsupported DV SQ parameters");
734
735       if (RDMA_TXQ_BUF_SZ (txq) > dv_cq.cqe_cnt
736           || !is_pow2 (dv_cq.cqe_cnt)
737           || sizeof (struct mlx5_cqe64) != dv_cq.cqe_size
738           || (uword) dv_cq.buf % sizeof (struct mlx5_cqe64))
739         return clib_error_return (0, "Unsupported DV CQ parameters");
740
741       /* get SQ and doorbell addresses */
742       txq->dv_sq_wqes = dv_qp.sq.buf;
743       txq->dv_sq_dbrec = dv_qp.dbrec;
744       txq->dv_sq_db = dv_qp.bf.reg;
745       txq->dv_sq_log2sz = min_log2 (dv_qp.sq.wqe_cnt);
746
747       /* get CQ and doorbell addresses */
748       txq->dv_cq_cqes = dv_cq.buf;
749       txq->dv_cq_dbrec = dv_cq.dbrec;
750       txq->dv_cq_log2sz = min_log2 (dv_cq.cqe_cnt);
751
752       /* init tx desc template */
753       STATIC_ASSERT_SIZEOF (txq->dv_wqe_tmpl, sizeof (*tmpl));
754       mlx5dv_set_ctrl_seg (&tmpl->ctrl, 0, MLX5_OPCODE_SEND, 0,
755                            txq->qp->qp_num, 0, RDMA_MLX5_WQE_DS, 0,
756                            RDMA_TXQ_DV_INVALID_ID);
757       tmpl->eseg.inline_hdr_sz = htobe16 (MLX5_ETH_L2_INLINE_HEADER_SIZE);
758       mlx5dv_set_data_seg (&tmpl->dseg, 0, rd->lkey, 0);
759     }
760
761   return 0;
762 }
763
764 static clib_error_t *
765 rdma_dev_init (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd,
766                rdma_create_if_args_t * args)
767 {
768   clib_error_t *err;
769   vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
770   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
771   u32 rxq_num = args->rxq_num;
772   u32 rxq_size = args->rxq_size;
773   u32 txq_size = args->txq_size;
774   u32 i;
775
776   if (rd->ctx == 0)
777     return clib_error_return_unix (0, "Device Open Failed");
778
779   if ((rd->pd = ibv_alloc_pd (rd->ctx)) == 0)
780     return clib_error_return_unix (0, "PD Alloc Failed");
781
782   if ((rd->mr = ibv_reg_mr (rd->pd, (void *) bm->buffer_mem_start,
783                             bm->buffer_mem_size,
784                             IBV_ACCESS_LOCAL_WRITE)) == 0)
785     return clib_error_return_unix (0, "Register MR Failed");
786
787   rd->lkey = rd->mr->lkey;      /* avoid indirection in datapath */
788
789   ethernet_mac_address_generate (rd->hwaddr.bytes);
790
791   /*
792    * /!\ WARNING /!\ creation order is important
793    * We *must* create TX queues *before* RX queues, otherwise we will receive
794    * the broacast packets we sent
795    */
796   for (i = 0; i < tm->n_vlib_mains; i++)
797     if ((err = rdma_txq_init (vm, rd, i, txq_size)))
798       return err;
799
800   for (i = 0; i < rxq_num; i++)
801     if ((err =
802          rdma_rxq_init (vm, rd, i, rxq_size,
803                         args->no_multi_seg, args->max_pktlen)))
804       return err;
805   if ((err = rdma_rxq_finalize (vm, rd)))
806     return err;
807
808   return 0;
809 }
810
811 static uword
812 sysfs_path_to_pci_addr (char *path, vlib_pci_addr_t * addr)
813 {
814   uword rv;
815   unformat_input_t in;
816   u8 *s;
817
818   s = clib_sysfs_link_to_name (path);
819   if (!s)
820     return 0;
821
822   unformat_init_string (&in, (char *) s, strlen ((char *) s));
823   rv = unformat (&in, "%U", unformat_vlib_pci_addr, addr);
824   unformat_free (&in);
825   vec_free (s);
826   return rv;
827 }
828
829 void
830 rdma_create_if (vlib_main_t * vm, rdma_create_if_args_t * args)
831 {
832   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
833   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
834   rdma_device_t *rd;
835   vlib_pci_addr_t pci_addr;
836   struct ibv_device **dev_list;
837   int n_devs;
838   u8 *s;
839   u16 qid;
840   int i;
841
842   args->rxq_size = args->rxq_size ? args->rxq_size : 1024;
843   args->txq_size = args->txq_size ? args->txq_size : 1024;
844   args->rxq_num = args->rxq_num ? args->rxq_num : 2;
845
846   if (!is_pow2 (args->rxq_num))
847     {
848       args->rv = VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
849       args->error =
850         clib_error_return (0, "rx queue number must be a power of two");
851       goto err0;
852     }
853
854   if (args->rxq_size < VLIB_FRAME_SIZE || args->txq_size < VLIB_FRAME_SIZE ||
855       args->rxq_size > 65535 || args->txq_size > 65535 ||
856       !is_pow2 (args->rxq_size) || !is_pow2 (args->txq_size))
857     {
858       args->rv = VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
859       args->error = clib_error_return (0, "queue size must be a power of two "
860                                        "between %i and 65535",
861                                        VLIB_FRAME_SIZE);
862       goto err0;
863     }
864
865   dev_list = ibv_get_device_list (&n_devs);
866   if (n_devs == 0)
867     {
868       args->error =
869         clib_error_return_unix (0,
870                                 "no RDMA devices available. Is the ib_uverbs module loaded?");
871       goto err0;
872     }
873
874   /* get PCI address */
875   s = format (0, "/sys/class/net/%s/device%c", args->ifname, 0);
876   if (sysfs_path_to_pci_addr ((char *) s, &pci_addr) == 0)
877     {
878       args->error =
879         clib_error_return (0, "cannot find PCI address for device ");
880       goto err1;
881     }
882
883   pool_get_zero (rm->devices, rd);
884   rd->dev_instance = rd - rm->devices;
885   rd->per_interface_next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
886   rd->linux_ifname = format (0, "%s", args->ifname);
887
888   if (!args->name || 0 == args->name[0])
889     rd->name = format (0, "%s/%d", args->ifname, rd->dev_instance);
890   else
891     rd->name = format (0, "%s", args->name);
892
893   rd->pci = vlib_pci_get_device_info (vm, &pci_addr, &args->error);
894   if (!rd->pci)
895     goto err2;
896
897   /* if we failed to parse NUMA node, default to 0 */
898   if (-1 == rd->pci->numa_node)
899     rd->pci->numa_node = 0;
900
901   rd->pool = vlib_buffer_pool_get_default_for_numa (vm, rd->pci->numa_node);
902
903   if (strncmp ((char *) rd->pci->driver_name, "mlx5_core", 9))
904     {
905       args->error =
906         clib_error_return (0,
907                            "invalid interface (only mlx5 supported for now)");
908       goto err2;
909     }
910
911   for (i = 0; i < n_devs; i++)
912     {
913       vlib_pci_addr_t addr;
914
915       vec_reset_length (s);
916       s = format (s, "%s/device%c", dev_list[i]->dev_path, 0);
917
918       if (sysfs_path_to_pci_addr ((char *) s, &addr) == 0)
919         continue;
920
921       if (addr.as_u32 != rd->pci->addr.as_u32)
922         continue;
923
924       if ((rd->ctx = ibv_open_device (dev_list[i])))
925         break;
926     }
927
928   if (args->mode != RDMA_MODE_IBV)
929     {
930       struct mlx5dv_context mlx5dv_attrs = { };
931       mlx5dv_attrs.comp_mask |= MLX5DV_CONTEXT_MASK_STRIDING_RQ;
932
933       if (mlx5dv_query_device (rd->ctx, &mlx5dv_attrs) == 0)
934         {
935           uword data_seg_log2_sz =
936             min_log2 (vlib_buffer_get_default_data_size (vm));
937
938           if ((mlx5dv_attrs.flags & MLX5DV_CONTEXT_FLAGS_CQE_V1))
939             rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_MLX5DV;
940
941 /* Enable striding RQ if neither multiseg nor striding rq
942 are explicitly disabled, and if the interface supports it.*/
943           if (!args->no_multi_seg && !args->disable_striding_rq
944               && data_seg_log2_sz <=
945               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.max_single_stride_log_num_of_bytes
946               && data_seg_log2_sz >=
947               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.min_single_stride_log_num_of_bytes
948               && RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_LOG_SZ >=
949               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.min_single_wqe_log_num_of_strides
950               && RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_LOG_SZ <=
951               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.max_single_wqe_log_num_of_strides)
952             rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_STRIDING_RQ;
953         }
954       else
955         {
956           if (args->mode == RDMA_MODE_DV)
957             {
958               args->error = clib_error_return (0, "Direct Verbs mode not "
959                                                "supported on this interface");
960               goto err2;
961             }
962         }
963     }
964
965   if ((args->error = rdma_dev_init (vm, rd, args)))
966     goto err2;
967
968   if ((args->error = rdma_register_interface (vnm, rd)))
969     goto err2;
970
971   if ((args->error = rdma_async_event_init (rd)))
972     goto err3;
973
974   rdma_update_state (vnm, rd, 1);
975
976   vnet_sw_interface_t *sw = vnet_get_hw_sw_interface (vnm, rd->hw_if_index);
977   args->sw_if_index = rd->sw_if_index = sw->sw_if_index;
978   /*
979    * FIXME: add support for interrupt mode
980    * vnet_hw_interface_t *hw = vnet_get_hw_interface (vnm, rd->hw_if_index);
981    * hw->caps |= VNET_HW_INTERFACE_CAP_SUPPORTS_INT_MODE;
982    */
983   vnet_hw_if_set_input_node (vnm, rd->hw_if_index, rdma_input_node.index);
984
985   vec_foreach_index (qid, rd->rxqs)
986     {
987       u32 queue_index = vnet_hw_if_register_rx_queue (
988         vnm, rd->hw_if_index, qid, VNET_HW_IF_RXQ_THREAD_ANY);
989       rd->rxqs[qid].queue_index = queue_index;
990     }
991   vnet_hw_if_update_runtime_data (vnm, rd->hw_if_index);
992   vec_free (s);
993   return;
994
995 err3:
996   rdma_unregister_interface (vnm, rd);
997 err2:
998   rdma_dev_cleanup (rd);
999 err1:
1000   ibv_free_device_list (dev_list);
1001   vec_free (s);
1002   args->rv = VNET_API_ERROR_INVALID_INTERFACE;
1003 err0:
1004   vlib_log_err (rm->log_class, "%U", format_clib_error, args->error);
1005 }
1006
1007 void
1008 rdma_delete_if (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd)
1009 {
1010   rdma_async_event_cleanup (rd);
1011   rdma_unregister_interface (vnet_get_main (), rd);
1012   rdma_dev_cleanup (rd);
1013 }
1014
1015 static clib_error_t *
1016 rdma_interface_admin_up_down (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index, u32 flags)
1017 {
1018   vnet_hw_interface_t *hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
1019   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
1020   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, hi->dev_instance);
1021   uword is_up = (flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP) != 0;
1022
1023   if (rd->flags & RDMA_DEVICE_F_ERROR)
1024     return clib_error_return (0, "device is in error state");
1025
1026   if (is_up)
1027     {
1028       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index,
1029                                    VNET_HW_INTERFACE_FLAG_LINK_UP);
1030       rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_ADMIN_UP;
1031     }
1032   else
1033     {
1034       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
1035       rd->flags &= ~RDMA_DEVICE_F_ADMIN_UP;
1036     }
1037   return 0;
1038 }
1039
1040 static void
1041 rdma_set_interface_next_node (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index,
1042                               u32 node_index)
1043 {
1044   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
1045   vnet_hw_interface_t *hw = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
1046   rdma_device_t *rd = pool_elt_at_index (rm->devices, hw->dev_instance);
1047   rd->per_interface_next_index =
1048     ~0 ==
1049     node_index ? VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT :
1050     vlib_node_add_next (vlib_get_main (), rdma_input_node.index, node_index);
1051 }
1052
1053 static char *rdma_tx_func_error_strings[] = {
1054 #define _(n,s) s,
1055   foreach_rdma_tx_func_error
1056 #undef _
1057 };
1058
1059 VNET_DEVICE_CLASS (rdma_device_class) =
1060 {
1061   .name = "RDMA interface",
1062   .format_device = format_rdma_device,
1063   .format_device_name = format_rdma_device_name,
1064   .admin_up_down_function = rdma_interface_admin_up_down,
1065   .rx_redirect_to_node = rdma_set_interface_next_node,
1066   .tx_function_n_errors = RDMA_TX_N_ERROR,
1067   .tx_function_error_strings = rdma_tx_func_error_strings,
1068   .mac_addr_change_function = rdma_mac_change,
1069 };
1070
1071 clib_error_t *
1072 rdma_init (vlib_main_t * vm)
1073 {
1074   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
1075   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1076
1077   rm->log_class = vlib_log_register_class ("rdma", 0);
1078
1079   /* vlib_buffer_t template */
1080   vec_validate_aligned (rm->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
1081                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1082
1083   for (int i = 0; i < tm->n_vlib_mains; i++)
1084     {
1085       rdma_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (rm->per_thread_data, i);
1086       clib_memset (&ptd->buffer_template, 0, sizeof (vlib_buffer_t));
1087       ptd->buffer_template.flags = VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1088       ptd->buffer_template.ref_count = 1;
1089       vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
1090     }
1091
1092   return 0;
1093 }
1094
1095 VLIB_INIT_FUNCTION (rdma_init) =
1096 {
1097   .runs_after = VLIB_INITS ("pci_bus_init"),
1098 };
1099
1100 /*
1101  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1102  *
1103  * Local Variables:
1104  * eval: (c-set-style "gnu")
1105  * End:
1106  */