svm: minimal initial fifo
[vpp.git] / src / plugins / rdma / input.c
index 001d1c5..95909f4 100644 (file)
@@ -45,31 +45,224 @@ rdma_device_input_refill (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd,
                          rdma_rxq_t * rxq)
 {
   u32 n_alloc, n;
-  struct ibv_sge sg_entry;
-  struct ibv_recv_wr wr, *bad_wr;
-  u32 buffers[VLIB_FRAME_SIZE];
+  vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
+  struct ibv_recv_wr wr[VLIB_FRAME_SIZE], *w = wr;
+  struct ibv_sge sge[VLIB_FRAME_SIZE], *s = sge;
+  u32 slot = rxq->tail & (rxq->size - 1);
 
-  if (rxq->n_enq >= rxq->size)
+  /* do not enqueue more packet than ring space */
+  n_alloc = clib_min (VLIB_FRAME_SIZE, rxq->size - (rxq->tail - rxq->head));
+
+  /* do not bother to allocate if too small */
+  if (n_alloc < 16)
+    return;
+
+  /* avoid wrap-around logic in core loop */
+  n_alloc = clib_min (n_alloc, rxq->size - slot);
+
+  n = n_alloc =
+    vlib_buffer_alloc_to_ring_from_pool (vm, rxq->bufs, slot, rxq->size,
+                                        n_alloc, rd->pool);
+
+  /* if ring is full or allocation error, do nothing */
+  if (PREDICT_FALSE (0 == n_alloc))
+    return;
+
+  vlib_get_buffers (vm, &rxq->bufs[slot], bufs, n_alloc);
+
+  while (n >= 4)
+    {
+      if (PREDICT_TRUE (n >= 8))
+       {
+         CLIB_PREFETCH (&s[4 + 0], 4 * sizeof (s[0]), STORE);
+         CLIB_PREFETCH (&w[4 + 0], 4 * sizeof (w[0]), STORE);
+       }
+
+      s[0].addr = vlib_buffer_get_va (b[0]);
+      s[0].length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
+      s[0].lkey = rd->lkey;
+
+      s[1].addr = vlib_buffer_get_va (b[1]);
+      s[1].length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
+      s[1].lkey = rd->lkey;
+
+      s[2].addr = vlib_buffer_get_va (b[2]);
+      s[2].length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
+      s[2].lkey = rd->lkey;
+
+      s[3].addr = vlib_buffer_get_va (b[3]);
+      s[3].length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
+      s[3].lkey = rd->lkey;
+
+      w[0].next = &w[0] + 1;
+      w[0].sg_list = &s[0];
+      w[0].num_sge = 1;
+
+      w[1].next = &w[1] + 1;
+      w[1].sg_list = &s[1];
+      w[1].num_sge = 1;
+
+      w[2].next = &w[2] + 1;
+      w[2].sg_list = &s[2];
+      w[2].num_sge = 1;
+
+      w[3].next = &w[3] + 1;
+      w[3].sg_list = &s[3];
+      w[3].num_sge = 1;
+
+      s += 4;
+      w += 4;
+      b += 4;
+      n -= 4;
+    }
+
+  while (n >= 1)
+    {
+      s[0].addr = vlib_buffer_get_va (b[0]);
+      s[0].length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
+      s[0].lkey = rd->lkey;
+
+      w[0].next = &w[0] + 1;
+      w[0].sg_list = &s[0];
+      w[0].num_sge = 1;
+
+      s += 1;
+      w += 1;
+      b += 1;
+      n -= 1;
+    }
+
+  w[-1].next = 0;              /* fix next pointer in WR linked-list last item */
+
+  n = n_alloc;
+  if (ibv_post_wq_recv (rxq->wq, wr, &w) != 0)
+    {
+      n = w - wr;
+      vlib_buffer_free_from_ring (vm, rxq->bufs, slot + n, rxq->size,
+                                 n_alloc - n);
+    }
+
+  rxq->tail += n;
+}
+
+static_always_inline void
+rdma_device_input_trace (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
+                        const rdma_device_t * rd, u32 n_left, const u32 * bi,
+                        u32 next_index)
+{
+  u32 n_trace, i;
+
+  if (PREDICT_TRUE (0 == (n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node))))
+    return;
+
+  i = 0;
+  while (n_trace && n_left)
+    {
+      vlib_buffer_t *b;
+      rdma_input_trace_t *tr;
+      b = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
+      vlib_trace_buffer (vm, node, next_index, b,
+                        /* follow_chain */ 0);
+      tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
+      tr->next_index = next_index;
+      tr->hw_if_index = rd->hw_if_index;
+
+      /* next */
+      n_trace--;
+      n_left--;
+      bi++;
+      i++;
+    }
+  vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace);
+}
+
+static_always_inline void
+rdma_device_input_ethernet (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
+                           const rdma_device_t * rd, u32 next_index)
+{
+  vlib_next_frame_t *nf;
+  vlib_frame_t *f;
+  ethernet_input_frame_t *ef;
+
+  if (PREDICT_FALSE (VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT != next_index))
     return;
 
-  n_alloc = clib_min (VLIB_FRAME_SIZE, rxq->size - rxq->n_enq);
-  n_alloc = vlib_buffer_alloc (vm, buffers, n_alloc);
+  nf =
+    vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node,
+                                     VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT);
+  f = vlib_get_frame (vm, nf->frame);
+  f->flags = ETH_INPUT_FRAME_F_SINGLE_SW_IF_IDX;
+  /* FIXME: f->flags |= ETH_INPUT_FRAME_F_IP4_CKSUM_OK; */
+
+  ef = vlib_frame_scalar_args (f);
+  ef->sw_if_index = rd->sw_if_index;
+  ef->hw_if_index = rd->hw_if_index;
+}
+
+static_always_inline u32
+rdma_device_input_bufs (vlib_main_t * vm, const rdma_device_t * rd,
+                       u32 * next, u32 * bi, struct ibv_wc * wc,
+                       u32 n_left_from, vlib_buffer_t * bt)
+{
+  vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
+  u32 n_rx_bytes[4] = { 0 };
+
+  vlib_get_buffers (vm, bi, bufs, n_left_from);
+  ASSERT (bt->buffer_pool_index == bufs[0]->buffer_pool_index);
+
+  while (n_left_from >= 4)
+    {
+      if (PREDICT_TRUE (n_left_from >= 8))
+       {
+         CLIB_PREFETCH (&wc[4 + 0], CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
+         CLIB_PREFETCH (&wc[4 + 1], CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
+         CLIB_PREFETCH (&wc[4 + 2], CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
+         CLIB_PREFETCH (&wc[4 + 3], CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
+         vlib_prefetch_buffer_header (b[4 + 0], STORE);
+         vlib_prefetch_buffer_header (b[4 + 1], STORE);
+         vlib_prefetch_buffer_header (b[4 + 2], STORE);
+         vlib_prefetch_buffer_header (b[4 + 3], STORE);
+       }
+
+      vlib_buffer_copy_indices (next, bi, 4);
+
+      vlib_buffer_copy_template (b[0], bt);
+      vlib_buffer_copy_template (b[1], bt);
+      vlib_buffer_copy_template (b[2], bt);
+      vlib_buffer_copy_template (b[3], bt);
 
-  sg_entry.length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
-  sg_entry.lkey = rd->mr->lkey;
-  wr.num_sge = 1;
-  wr.sg_list = &sg_entry;
-  wr.next = NULL;
-  for (n = 0; n < n_alloc; n++)
+      b[0]->current_length = wc[0].byte_len;
+      b[1]->current_length = wc[1].byte_len;
+      b[2]->current_length = wc[2].byte_len;
+      b[3]->current_length = wc[3].byte_len;
+
+      n_rx_bytes[0] += wc[0].byte_len;
+      n_rx_bytes[1] += wc[1].byte_len;
+      n_rx_bytes[2] += wc[2].byte_len;
+      n_rx_bytes[3] += wc[3].byte_len;
+
+      next += 4;
+      bi += 4;
+      b += 4;
+      wc += 4;
+      n_left_from -= 4;
+    }
+
+  while (n_left_from >= 1)
     {
-      vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, buffers[n]);
-      sg_entry.addr = vlib_buffer_get_va (b);
-      wr.wr_id = buffers[n];
-      if (ibv_post_recv (rxq->qp, &wr, &bad_wr) != 0)
-       vlib_buffer_free (vm, buffers + n, 1);
-      else
-       rxq->n_enq++;
+      vlib_buffer_copy_indices (next, bi, 1);
+      vlib_buffer_copy_template (b[0], bt);
+      b[0]->current_length = wc[0].byte_len;
+      n_rx_bytes[0] += wc[0].byte_len;
+
+      next += 1;
+      bi += 1;
+      b += 1;
+      wc += 1;
+      n_left_from -= 1;
     }
+
+  return n_rx_bytes[0] + n_rx_bytes[1] + n_rx_bytes[2] + n_rx_bytes[3];
 }
 
 static_always_inline uword
@@ -78,82 +271,68 @@ rdma_device_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 {
   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
   rdma_rxq_t *rxq = vec_elt_at_index (rd->rxqs, qid);
-  u32 n_trace;
   struct ibv_wc wc[VLIB_FRAME_SIZE];
-  u32 next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
-  u32 *bi, *to_next, n_left_to_next;
-  int i;
-  u32 n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
+  vlib_buffer_t bt;
+  u32 next_index, *to_next, n_left_to_next;
+  u32 n_rx_packets, n_rx_bytes;
+  u32 slot, n_tail;
+
+  ASSERT (rxq->size >= VLIB_FRAME_SIZE && is_pow2 (rxq->size));
+  ASSERT (rxq->tail - rxq->head <= rxq->size);
 
   n_rx_packets = ibv_poll_cq (rxq->cq, VLIB_FRAME_SIZE, wc);
+  ASSERT (n_rx_packets <= rxq->tail - rxq->head);
 
-  if (n_rx_packets <= 0)
-    rdma_device_input_refill (vm, rd, rxq);
+  if (PREDICT_FALSE (n_rx_packets <= 0))
+    {
+      rdma_device_input_refill (vm, rd, rxq);
+      return 0;
+    }
 
-  if (PREDICT_FALSE (rd->per_interface_next_index != ~0))
-    next_index = rd->per_interface_next_index;
+  /* init buffer template */
+  clib_memset_u64 (&bt, 0,
+                  STRUCT_OFFSET_OF (vlib_buffer_t,
+                                    template_end) / sizeof (u64));
+  vnet_buffer (&bt)->sw_if_index[VLIB_RX] = rd->sw_if_index;
+  vnet_buffer (&bt)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
+  bt.buffer_pool_index = rd->pool;
+  bt.ref_count = 1;
 
-  vlib_get_new_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
+  /* update buffer template for input feature arcs if any */
+  next_index = rd->per_interface_next_index;
+  if (PREDICT_FALSE (vnet_device_input_have_features (rd->sw_if_index)))
+    vnet_feature_start_device_input_x1 (rd->sw_if_index, &next_index, &bt);
 
-  for (i = 0; i < n_rx_packets; i++)
-    {
-      u32 bi = wc[i].wr_id;
-      vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
-      b->current_length = wc[i].byte_len;
-      vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = rd->sw_if_index;
-      vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
-      to_next[i] = bi;
-      n_rx_bytes += wc[i].byte_len;
-    }
+  vlib_get_new_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
+  ASSERT (n_rx_packets <= n_left_to_next);
 
-  if (PREDICT_FALSE ((n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node))))
-    {
-      u32 n_left = n_rx_packets, i = 0;
-      bi = to_next;
+  /*
+   * avoid wrap-around logic in core loop
+   * we requested VLIB_FRAME_SIZE packets and rxq->size >= VLIB_FRAME_SIZE
+   *    => we can process all packets in 2 iterations max
+   */
+  slot = rxq->head & (rxq->size - 1);
+  n_tail = clib_min (n_rx_packets, rxq->size - slot);
+  n_rx_bytes =
+    rdma_device_input_bufs (vm, rd, &to_next[0], &rxq->bufs[slot], wc, n_tail,
+                           &bt);
+  if (n_tail < n_rx_packets)
+    n_rx_bytes +=
+      rdma_device_input_bufs (vm, rd, &to_next[n_tail], &rxq->bufs[0],
+                             &wc[n_tail], n_rx_packets - n_tail, &bt);
+  rdma_device_input_ethernet (vm, node, rd, next_index);
 
-      while (n_trace && n_left)
-       {
-         vlib_buffer_t *b;
-         rdma_input_trace_t *tr;
-         b = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
-         vlib_trace_buffer (vm, node, next_index, b, /* follow_chain */ 0);
-         tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
-         tr->next_index = next_index;
-         tr->hw_if_index = rd->hw_if_index;
-
-         /* next */
-         n_trace--;
-         n_left--;
-         bi++;
-         i++;
-       }
-      vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace);
-    }
+  vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next - n_rx_packets);
 
-  if (PREDICT_TRUE (next_index == VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT))
-    {
-      vlib_next_frame_t *nf;
-      vlib_frame_t *f;
-      ethernet_input_frame_t *ef;
-      nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node, next_index);
-      f = vlib_get_frame (vm, nf->frame_index);
-      f->flags = ETH_INPUT_FRAME_F_SINGLE_SW_IF_IDX;
-
-      ef = vlib_frame_scalar_args (f);
-      ef->sw_if_index = rd->sw_if_index;
-      ef->hw_if_index = rd->hw_if_index;
-      //f->flags |= ETH_INPUT_FRAME_F_IP4_CKSUM_OK;
-    }
+  rxq->head += n_rx_packets;
 
-  n_left_to_next -= n_rx_packets;
-  vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
+  rdma_device_input_trace (vm, node, rd, n_rx_packets, to_next, next_index);
 
   vlib_increment_combined_counter
     (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters +
      VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, vm->thread_index,
      rd->hw_if_index, n_rx_packets, n_rx_bytes);
 
-  rxq->n_enq -= n_rx_packets;
   rdma_device_input_refill (vm, rd, rxq);
 
   return n_rx_packets;
@@ -172,9 +351,8 @@ VLIB_NODE_FN (rdma_input_node) (vlib_main_t * vm,
   {
     rdma_device_t *rd;
     rd = vec_elt_at_index (rm->devices, dq->dev_instance);
-    if ((rd->flags & RDMA_DEVICE_F_ADMIN_UP) == 0)
-      continue;
-    n_rx += rdma_device_input_inline (vm, node, frame, rd, dq->queue_id);
+    if (PREDICT_TRUE (rd->flags & RDMA_DEVICE_F_ADMIN_UP))
+      n_rx += rdma_device_input_inline (vm, node, frame, rd, dq->queue_id);
   }
   return n_rx;
 }
@@ -182,6 +360,7 @@ VLIB_NODE_FN (rdma_input_node) (vlib_main_t * vm,
 /* *INDENT-OFF* */
 VLIB_REGISTER_NODE (rdma_input_node) = {
   .name = "rdma-input",
+  .flags = VLIB_NODE_FLAG_TRACE_SUPPORTED,
   .sibling_of = "device-input",
   .format_trace = format_rdma_input_trace,
   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,