drivers/net/ark/ark_ethdev_tx.c

   1 /*-
   2  * BSD LICENSE
   3  *
   4  * Copyright (c) 2015-2017 Atomic Rules LLC
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  * notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  * notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  * the documentation and/or other materials provided with the
  16  * distribution.
  17  * * Neither the name of copyright holder nor the names of its
  18  * contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  * from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <unistd.h>
  35
  36 #include "ark_ethdev_tx.h"
  37 #include "ark_global.h"
  38 #include "ark_mpu.h"
  39 #include "ark_ddm.h"
  40 #include "ark_ethdev.h"
  41 #include "ark_logs.h"
  42
  43 #define ARK_TX_META_SIZE   32
  44 #define ARK_TX_META_OFFSET (RTE_PKTMBUF_HEADROOM - ARK_TX_META_SIZE)
  45 #define ARK_TX_MAX_NOCHAIN (RTE_MBUF_DEFAULT_DATAROOM)
  46
  47
  48 /* ************************************************************************* */
  49 struct ark_tx_queue {
  50         struct ark_tx_meta *meta_q;
  51         struct rte_mbuf **bufs;
  52
  53         /* handles for hw objects */
  54         struct ark_mpu_t *mpu;
  55         struct ark_ddm_t *ddm;
  56
  57         /* Stats HW tracks bytes and packets, need to count send errors */
  58         uint64_t tx_errors;
  59
  60         uint32_t queue_size;
  61         uint32_t queue_mask;
  62
  63         /* 3 indexes to the paired data rings. */
  64         uint32_t prod_index;            /* where to put the next one */
  65         uint32_t free_index;            /* mbuf has been freed */
  66
  67         /* The queue Id is used to identify the HW Q */
  68         uint16_t phys_qid;
  69         /* The queue Index within the dpdk device structures */
  70         uint16_t queue_index;
  71
  72         uint32_t pad[1];
  73
  74         /* second cache line - fields only used in slow path */
  75         MARKER cacheline1 __rte_cache_min_aligned;
  76         uint32_t cons_index;            /* hw is done, can be freed */
  77 } __rte_cache_aligned;
  78
  79 /* Forward declarations */
  80 static uint32_t eth_ark_tx_jumbo(struct ark_tx_queue *queue,
  81                                  struct rte_mbuf *mbuf);
  82 static int eth_ark_tx_hw_queue_config(struct ark_tx_queue *queue);
  83 static void free_completed_tx(struct ark_tx_queue *queue);
  84
  85 static inline void
  86 ark_tx_hw_queue_stop(struct ark_tx_queue *queue)
  87 {
  88         ark_mpu_stop(queue->mpu);
  89 }
  90
  91 /* ************************************************************************* */
  92 static inline void
  93 eth_ark_tx_meta_from_mbuf(struct ark_tx_meta *meta,
  94                           const struct rte_mbuf *mbuf,
  95                           uint8_t flags)
  96 {
  97         meta->physaddr = rte_mbuf_data_dma_addr(mbuf);
  98         meta->delta_ns = 0;
  99         meta->data_len = rte_pktmbuf_data_len(mbuf);
 100         meta->flags = flags;
 101 }
 102
 103 /* ************************************************************************* */
 104 uint16_t
 105 eth_ark_xmit_pkts_noop(void *vtxq __rte_unused,
 106                        struct rte_mbuf **tx_pkts __rte_unused,
 107                        uint16_t nb_pkts __rte_unused)
 108 {
 109         return 0;
 110 }
 111
 112 /* ************************************************************************* */
 113 uint16_t
 114 eth_ark_xmit_pkts(void *vtxq, struct rte_mbuf **tx_pkts, uint16_t nb_pkts)
 115 {
 116         struct ark_tx_queue *queue;
 117         struct rte_mbuf *mbuf;
 118         struct ark_tx_meta *meta;
 119
 120         uint32_t idx;
 121         uint32_t prod_index_limit;
 122         int stat;
 123         uint16_t nb;
 124
 125         queue = (struct ark_tx_queue *)vtxq;
 126
 127         /* free any packets after the HW is done with them */
 128         free_completed_tx(queue);
 129
 130         prod_index_limit = queue->queue_size + queue->free_index;
 131
 132         for (nb = 0;
 133              (nb < nb_pkts) && (queue->prod_index != prod_index_limit);
 134              ++nb) {
 135                 mbuf = tx_pkts[nb];
 136
 137                 if (ARK_TX_PAD_TO_60) {
 138                         if (unlikely(rte_pktmbuf_pkt_len(mbuf) < 60)) {
 139                                 /* this packet even if it is small can be split,
 140                                  * be sure to add to the end mbuf
 141                                  */
 142                                 uint16_t to_add =
 143                                         60 - rte_pktmbuf_pkt_len(mbuf);
 144                                 char *appended =
 145                                         rte_pktmbuf_append(mbuf, to_add);
 146
 147                                 if (appended == 0) {
 148                                         /* This packet is in error,
 149                                          * we cannot send it so just
 150                                          * count it and delete it.
 151                                          */
 152                                         queue->tx_errors += 1;
 153                                         rte_pktmbuf_free(mbuf);
 154                                         continue;
 155                                 }
 156                                 memset(appended, 0, to_add);
 157                         }
 158                 }
 159
 160                 if (unlikely(mbuf->nb_segs != 1)) {
 161                         stat = eth_ark_tx_jumbo(queue, mbuf);
 162                         if (unlikely(stat != 0))
 163                                 break;          /* Queue is full */
 164                 } else {
 165                         idx = queue->prod_index & queue->queue_mask;
 166                         queue->bufs[idx] = mbuf;
 167                         meta = &queue->meta_q[idx];
 168                         eth_ark_tx_meta_from_mbuf(meta,
 169                                                   mbuf,
 170                                                   ARK_DDM_SOP |
 171                                                   ARK_DDM_EOP);
 172                         queue->prod_index++;
 173                 }
 174         }
 175
 176         if (ARK_TX_DEBUG && (nb != nb_pkts)) {
 177                 PMD_TX_LOG(DEBUG, "TX: Failure to send:"
 178                            " req: %" PRIU32
 179                            " sent: %" PRIU32
 180                            " prod: %" PRIU32
 181                            " cons: %" PRIU32
 182                            " free: %" PRIU32 "\n",
 183                            nb_pkts, nb,
 184                            queue->prod_index,
 185                            queue->cons_index,
 186                            queue->free_index);
 187                 ark_mpu_dump(queue->mpu,
 188                              "TX Failure MPU: ",
 189                              queue->phys_qid);
 190         }
 191
 192         /* let FPGA know producer index.  */
 193         if (likely(nb != 0))
 194                 ark_mpu_set_producer(queue->mpu, queue->prod_index);
 195
 196         return nb;
 197 }
 198
 199 /* ************************************************************************* */
 200 static uint32_t
 201 eth_ark_tx_jumbo(struct ark_tx_queue *queue, struct rte_mbuf *mbuf)
 202 {
 203         struct rte_mbuf *next;
 204         struct ark_tx_meta *meta;
 205         uint32_t free_queue_space;
 206         uint32_t idx;
 207         uint8_t flags = ARK_DDM_SOP;
 208
 209         free_queue_space = queue->queue_mask -
 210                 (queue->prod_index - queue->free_index);
 211         if (unlikely(free_queue_space < mbuf->nb_segs))
 212                 return -1;
 213
 214         while (mbuf != NULL) {
 215                 next = mbuf->next;
 216
 217                 idx = queue->prod_index & queue->queue_mask;
 218                 queue->bufs[idx] = mbuf;
 219                 meta = &queue->meta_q[idx];
 220
 221                 flags |= (next == NULL) ? ARK_DDM_EOP : 0;
 222                 eth_ark_tx_meta_from_mbuf(meta, mbuf, flags);
 223                 queue->prod_index++;
 224
 225                 flags &= ~ARK_DDM_SOP;  /* drop SOP flags */
 226                 mbuf = next;
 227         }
 228
 229         return 0;
 230 }
 231
 232 /* ************************************************************************* */
 233 int
 234 eth_ark_tx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev,
 235                        uint16_t queue_idx,
 236                        uint16_t nb_desc,
 237                        unsigned int socket_id,
 238                        const struct rte_eth_txconf *tx_conf __rte_unused)
 239 {
 240         struct ark_adapter *ark = (struct ark_adapter *)dev->data->dev_private;
 241         struct ark_tx_queue *queue;
 242         int status;
 243
 244         /* Future: divide the Q's evenly with multi-ports */
 245         int port = dev->data->port_id;
 246         int qidx = port + queue_idx;
 247
 248         if (!rte_is_power_of_2(nb_desc)) {
 249                 PMD_DRV_LOG(ERR,
 250                             "DPDK Arkville configuration queue size"
 251                             " must be power of two %u (%s)\n",
 252                             nb_desc, __func__);
 253                 return -1;
 254         }
 255
 256         /* Allocate queue struct */
 257         queue = rte_zmalloc_socket("Ark_txqueue",
 258                                    sizeof(struct ark_tx_queue),
 259                                    64,
 260                                    socket_id);
 261         if (queue == 0) {
 262                 PMD_DRV_LOG(ERR, "Failed to allocate tx "
 263                             "queue memory in %s\n",
 264                             __func__);
 265                 return -ENOMEM;
 266         }
 267
 268         /* we use zmalloc no need to initialize fields */
 269         queue->queue_size = nb_desc;
 270         queue->queue_mask = nb_desc - 1;
 271         queue->phys_qid = qidx;
 272         queue->queue_index = queue_idx;
 273         dev->data->tx_queues[queue_idx] = queue;
 274
 275         queue->meta_q =
 276                 rte_zmalloc_socket("Ark_txqueue meta",
 277                                    nb_desc * sizeof(struct ark_tx_meta),
 278                                    64,
 279                                    socket_id);
 280         queue->bufs =
 281                 rte_zmalloc_socket("Ark_txqueue bufs",
 282                                    nb_desc * sizeof(struct rte_mbuf *),
 283                                    64,
 284                                    socket_id);
 285
 286         if (queue->meta_q == 0 || queue->bufs == 0) {
 287                 PMD_DRV_LOG(ERR, "Failed to allocate "
 288                             "queue memory in %s\n", __func__);
 289                 rte_free(queue->meta_q);
 290                 rte_free(queue->bufs);
 291                 rte_free(queue);
 292                 return -ENOMEM;
 293         }
 294
 295         queue->ddm = RTE_PTR_ADD(ark->ddm.v, qidx * ARK_DDM_QOFFSET);
 296         queue->mpu = RTE_PTR_ADD(ark->mputx.v, qidx * ARK_MPU_QOFFSET);
 297
 298         status = eth_ark_tx_hw_queue_config(queue);
 299
 300         if (unlikely(status != 0)) {
 301                 rte_free(queue->meta_q);
 302                 rte_free(queue->bufs);
 303                 rte_free(queue);
 304                 return -1;              /* ERROR CODE */
 305         }
 306
 307         return 0;
 308 }
 309
 310 /* ************************************************************************* */
 311 static int
 312 eth_ark_tx_hw_queue_config(struct ark_tx_queue *queue)
 313 {
 314         phys_addr_t queue_base, ring_base, cons_index_addr;
 315         uint32_t write_interval_ns;
 316
 317         /* Verify HW -- MPU */
 318         if (ark_mpu_verify(queue->mpu, sizeof(struct ark_tx_meta)))
 319                 return -1;
 320
 321         queue_base = rte_malloc_virt2phy(queue);
 322         ring_base = rte_malloc_virt2phy(queue->meta_q);
 323         cons_index_addr =
 324                 queue_base + offsetof(struct ark_tx_queue, cons_index);
 325
 326         ark_mpu_stop(queue->mpu);
 327         ark_mpu_reset(queue->mpu);
 328
 329         /* Stop and Reset and configure MPU */
 330         ark_mpu_configure(queue->mpu, ring_base, queue->queue_size, 1);
 331
 332         /*
 333          * Adjust the write interval based on queue size --
 334          * increase pcie traffic  when low mbuf count
 335          * Queue sizes less than 128 are not allowed
 336          */
 337         switch (queue->queue_size) {
 338         case 128:
 339                 write_interval_ns = 500;
 340                 break;
 341         case 256:
 342                 write_interval_ns = 500;
 343                 break;
 344         case 512:
 345                 write_interval_ns = 1000;
 346                 break;
 347         default:
 348                 write_interval_ns = 2000;
 349                 break;
 350         }
 351
 352         /* Completion address in UDM */
 353         ark_ddm_setup(queue->ddm, cons_index_addr, write_interval_ns);
 354
 355         return 0;
 356 }
 357
 358 /* ************************************************************************* */
 359 void
 360 eth_ark_tx_queue_release(void *vtx_queue)
 361 {
 362         struct ark_tx_queue *queue;
 363
 364         queue = (struct ark_tx_queue *)vtx_queue;
 365
 366         ark_tx_hw_queue_stop(queue);
 367
 368         queue->cons_index = queue->prod_index;
 369         free_completed_tx(queue);
 370
 371         rte_free(queue->meta_q);
 372         rte_free(queue->bufs);
 373         rte_free(queue);
 374 }
 375
 376 /* ************************************************************************* */
 377 int
 378 eth_ark_tx_queue_stop(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t queue_id)
 379 {
 380         struct ark_tx_queue *queue;
 381         int cnt = 0;
 382
 383         queue = dev->data->tx_queues[queue_id];
 384
 385         /* Wait for DDM to send out all packets. */
 386         while (queue->cons_index != queue->prod_index) {
 387                 usleep(100);
 388                 if (cnt++ > 10000)
 389                         return -1;
 390         }
 391
 392         ark_mpu_stop(queue->mpu);
 393         free_completed_tx(queue);
 394
 395         dev->data->tx_queue_state[queue_id] = RTE_ETH_QUEUE_STATE_STOPPED;
 396
 397         return 0;
 398 }
 399
 400 int
 401 eth_ark_tx_queue_start(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t queue_id)
 402 {
 403         struct ark_tx_queue *queue;
 404
 405         queue = dev->data->tx_queues[queue_id];
 406         if (dev->data->tx_queue_state[queue_id] == RTE_ETH_QUEUE_STATE_STARTED)
 407                 return 0;
 408
 409         ark_mpu_start(queue->mpu);
 410         dev->data->tx_queue_state[queue_id] = RTE_ETH_QUEUE_STATE_STARTED;
 411
 412         return 0;
 413 }
 414
 415 /* ************************************************************************* */
 416 static void
 417 free_completed_tx(struct ark_tx_queue *queue)
 418 {
 419         struct rte_mbuf *mbuf;
 420         struct ark_tx_meta *meta;
 421         uint32_t top_index;
 422
 423         top_index = queue->cons_index;  /* read once */
 424         while (queue->free_index != top_index) {
 425                 meta = &queue->meta_q[queue->free_index & queue->queue_mask];
 426                 mbuf = queue->bufs[queue->free_index & queue->queue_mask];
 427
 428                 if (likely((meta->flags & ARK_DDM_SOP) != 0)) {
 429                         /* ref count of the mbuf is checked in this call. */
 430                         rte_pktmbuf_free(mbuf);
 431                 }
 432                 queue->free_index++;
 433         }
 434 }
 435
 436 /* ************************************************************************* */
 437 void
 438 eth_tx_queue_stats_get(void *vqueue, struct rte_eth_stats *stats)
 439 {
 440         struct ark_tx_queue *queue;
 441         struct ark_ddm_t *ddm;
 442         uint64_t bytes, pkts;
 443
 444         queue = vqueue;
 445         ddm = queue->ddm;
 446
 447         bytes = ark_ddm_queue_byte_count(ddm);
 448         pkts = ark_ddm_queue_pkt_count(ddm);
 449
 450         stats->q_opackets[queue->queue_index] = pkts;
 451         stats->q_obytes[queue->queue_index] = bytes;
 452         stats->opackets += pkts;
 453         stats->obytes += bytes;
 454         stats->oerrors += queue->tx_errors;
 455 }
 456
 457 void
 458 eth_tx_queue_stats_reset(void *vqueue)
 459 {
 460         struct ark_tx_queue *queue;
 461         struct ark_ddm_t *ddm;
 462
 463         queue = vqueue;
 464         ddm = queue->ddm;
 465
 466         ark_ddm_queue_reset_stats(ddm);
 467         queue->tx_errors = 0;
 468 }