drivers/net/ixgbe/ixgbe_rxtx_vec.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2015 Intel Corporation. All rights reserved.
   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 Intel Corporation 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 <stdint.h>
  35 #include <rte_ethdev.h>
  36 #include <rte_malloc.h>
  37
  38 #include "ixgbe_ethdev.h"
  39 #include "ixgbe_rxtx.h"
  40
  41 #include <tmmintrin.h>
  42
  43 #ifndef __INTEL_COMPILER
  44 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wcast-qual"
  45 #endif
  46
  47 static inline void
  48 ixgbe_rxq_rearm(struct ixgbe_rx_queue *rxq)
  49 {
  50         int i;
  51         uint16_t rx_id;
  52         volatile union ixgbe_adv_rx_desc *rxdp;
  53         struct ixgbe_rx_entry *rxep = &rxq->sw_ring[rxq->rxrearm_start];
  54         struct rte_mbuf *mb0, *mb1;
  55         __m128i hdr_room = _mm_set_epi64x(RTE_PKTMBUF_HEADROOM,
  56                         RTE_PKTMBUF_HEADROOM);
  57         __m128i dma_addr0, dma_addr1;
  58
  59         const __m128i hba_msk = _mm_set_epi64x(0, UINT64_MAX);
  60
  61         rxdp = rxq->rx_ring + rxq->rxrearm_start;
  62
  63         /* Pull 'n' more MBUFs into the software ring */
  64         if (rte_mempool_get_bulk(rxq->mb_pool,
  65                                  (void *)rxep,
  66                                  RTE_IXGBE_RXQ_REARM_THRESH) < 0) {
  67                 if (rxq->rxrearm_nb + RTE_IXGBE_RXQ_REARM_THRESH >=
  68                     rxq->nb_rx_desc) {
  69                         dma_addr0 = _mm_setzero_si128();
  70                         for (i = 0; i < RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP; i++) {
  71                                 rxep[i].mbuf = &rxq->fake_mbuf;
  72                                 _mm_store_si128((__m128i *)&rxdp[i].read,
  73                                                 dma_addr0);
  74                         }
  75                 }
  76                 rte_eth_devices[rxq->port_id].data->rx_mbuf_alloc_failed +=
  77                         RTE_IXGBE_RXQ_REARM_THRESH;
  78                 return;
  79         }
  80
  81         /* Initialize the mbufs in vector, process 2 mbufs in one loop */
  82         for (i = 0; i < RTE_IXGBE_RXQ_REARM_THRESH; i += 2, rxep += 2) {
  83                 __m128i vaddr0, vaddr1;
  84                 uintptr_t p0, p1;
  85
  86                 mb0 = rxep[0].mbuf;
  87                 mb1 = rxep[1].mbuf;
  88
  89                 /*
  90                  * Flush mbuf with pkt template.
  91                  * Data to be rearmed is 6 bytes long.
  92                  * Though, RX will overwrite ol_flags that are coming next
  93                  * anyway. So overwrite whole 8 bytes with one load:
  94                  * 6 bytes of rearm_data plus first 2 bytes of ol_flags.
  95                  */
  96                 p0 = (uintptr_t)&mb0->rearm_data;
  97                 *(uint64_t *)p0 = rxq->mbuf_initializer;
  98                 p1 = (uintptr_t)&mb1->rearm_data;
  99                 *(uint64_t *)p1 = rxq->mbuf_initializer;
 100
 101                 /* load buf_addr(lo 64bit) and buf_physaddr(hi 64bit) */
 102                 vaddr0 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&(mb0->buf_addr));
 103                 vaddr1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&(mb1->buf_addr));
 104
 105                 /* convert pa to dma_addr hdr/data */
 106                 dma_addr0 = _mm_unpackhi_epi64(vaddr0, vaddr0);
 107                 dma_addr1 = _mm_unpackhi_epi64(vaddr1, vaddr1);
 108
 109                 /* add headroom to pa values */
 110                 dma_addr0 = _mm_add_epi64(dma_addr0, hdr_room);
 111                 dma_addr1 = _mm_add_epi64(dma_addr1, hdr_room);
 112
 113                 /* set Header Buffer Address to zero */
 114                 dma_addr0 =  _mm_and_si128(dma_addr0, hba_msk);
 115                 dma_addr1 =  _mm_and_si128(dma_addr1, hba_msk);
 116
 117                 /* flush desc with pa dma_addr */
 118                 _mm_store_si128((__m128i *)&rxdp++->read, dma_addr0);
 119                 _mm_store_si128((__m128i *)&rxdp++->read, dma_addr1);
 120         }
 121
 122         rxq->rxrearm_start += RTE_IXGBE_RXQ_REARM_THRESH;
 123         if (rxq->rxrearm_start >= rxq->nb_rx_desc)
 124                 rxq->rxrearm_start = 0;
 125
 126         rxq->rxrearm_nb -= RTE_IXGBE_RXQ_REARM_THRESH;
 127
 128         rx_id = (uint16_t) ((rxq->rxrearm_start == 0) ?
 129                              (rxq->nb_rx_desc - 1) : (rxq->rxrearm_start - 1));
 130
 131         /* Update the tail pointer on the NIC */
 132         IXGBE_PCI_REG_WRITE(rxq->rdt_reg_addr, rx_id);
 133 }
 134
 135 /* Handling the offload flags (olflags) field takes computation
 136  * time when receiving packets. Therefore we provide a flag to disable
 137  * the processing of the olflags field when they are not needed. This
 138  * gives improved performance, at the cost of losing the offload info
 139  * in the received packet
 140  */
 141 #ifdef RTE_IXGBE_RX_OLFLAGS_ENABLE
 142
 143 #define VTAG_SHIFT     (3)
 144
 145 static inline void
 146 desc_to_olflags_v(__m128i descs[4], struct rte_mbuf **rx_pkts)
 147 {
 148         __m128i ptype0, ptype1, vtag0, vtag1;
 149         union {
 150                 uint16_t e[4];
 151                 uint64_t dword;
 152         } vol;
 153
 154         /* pkt type + vlan olflags mask */
 155         const __m128i pkttype_msk = _mm_set_epi16(
 156                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
 157                         PKT_RX_VLAN_PKT, PKT_RX_VLAN_PKT, PKT_RX_VLAN_PKT, PKT_RX_VLAN_PKT);
 158
 159         /* mask everything except rss type */
 160         const __m128i rsstype_msk = _mm_set_epi16(
 161                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
 162                         0x000F, 0x000F, 0x000F, 0x000F);
 163
 164         /* map rss type to rss hash flag */
 165         const __m128i rss_flags = _mm_set_epi8(PKT_RX_FDIR, 0, 0, 0,
 166                         0, 0, 0, PKT_RX_RSS_HASH,
 167                         PKT_RX_RSS_HASH, 0, PKT_RX_RSS_HASH, 0,
 168                         PKT_RX_RSS_HASH, PKT_RX_RSS_HASH, PKT_RX_RSS_HASH, 0);
 169
 170         ptype0 = _mm_unpacklo_epi16(descs[0], descs[1]);
 171         ptype1 = _mm_unpacklo_epi16(descs[2], descs[3]);
 172         vtag0 = _mm_unpackhi_epi16(descs[0], descs[1]);
 173         vtag1 = _mm_unpackhi_epi16(descs[2], descs[3]);
 174
 175         ptype0 = _mm_unpacklo_epi32(ptype0, ptype1);
 176         ptype0 = _mm_and_si128(ptype0, rsstype_msk);
 177         ptype0 = _mm_shuffle_epi8(rss_flags, ptype0);
 178
 179         vtag1 = _mm_unpacklo_epi32(vtag0, vtag1);
 180         vtag1 = _mm_srli_epi16(vtag1, VTAG_SHIFT);
 181         vtag1 = _mm_and_si128(vtag1, pkttype_msk);
 182
 183         vtag1 = _mm_or_si128(ptype0, vtag1);
 184         vol.dword = _mm_cvtsi128_si64(vtag1);
 185
 186         rx_pkts[0]->ol_flags = vol.e[0];
 187         rx_pkts[1]->ol_flags = vol.e[1];
 188         rx_pkts[2]->ol_flags = vol.e[2];
 189         rx_pkts[3]->ol_flags = vol.e[3];
 190 }
 191 #else
 192 #define desc_to_olflags_v(desc, rx_pkts) do {} while (0)
 193 #endif
 194
 195 /*
 196  * vPMD raw receive routine, only accept(nb_pkts >= RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP)
 197  *
 198  * Notice:
 199  * - nb_pkts < RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP, just return no packet
 200  * - nb_pkts > RTE_IXGBE_MAX_RX_BURST, only scan RTE_IXGBE_MAX_RX_BURST
 201  *   numbers of DD bit
 202  * - floor align nb_pkts to a RTE_IXGBE_DESC_PER_LOOP power-of-two
 203  * - don't support ol_flags for rss and csum err
 204  */
 205 static inline uint16_t
 206 _recv_raw_pkts_vec(struct ixgbe_rx_queue *rxq, struct rte_mbuf **rx_pkts,
 207                 uint16_t nb_pkts, uint8_t *split_packet)
 208 {
 209         volatile union ixgbe_adv_rx_desc *rxdp;
 210         struct ixgbe_rx_entry *sw_ring;
 211         uint16_t nb_pkts_recd;
 212         int pos;
 213         uint64_t var;
 214         __m128i shuf_msk;
 215         __m128i crc_adjust = _mm_set_epi16(
 216                                 0, 0, 0,    /* ignore non-length fields */
 217                                 -rxq->crc_len, /* sub crc on data_len */
 218                                 0,          /* ignore high-16bits of pkt_len */
 219                                 -rxq->crc_len, /* sub crc on pkt_len */
 220                                 0, 0            /* ignore pkt_type field */
 221                         );
 222         __m128i dd_check, eop_check;
 223
 224         /* nb_pkts shall be less equal than RTE_IXGBE_MAX_RX_BURST */
 225         nb_pkts = RTE_MIN(nb_pkts, RTE_IXGBE_MAX_RX_BURST);
 226
 227         /* nb_pkts has to be floor-aligned to RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP */
 228         nb_pkts = RTE_ALIGN_FLOOR(nb_pkts, RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP);
 229
 230         /* Just the act of getting into the function from the application is
 231          * going to cost about 7 cycles */
 232         rxdp = rxq->rx_ring + rxq->rx_tail;
 233
 234         _mm_prefetch((const void *)rxdp, _MM_HINT_T0);
 235
 236         /* See if we need to rearm the RX queue - gives the prefetch a bit
 237          * of time to act */
 238         if (rxq->rxrearm_nb > RTE_IXGBE_RXQ_REARM_THRESH)
 239                 ixgbe_rxq_rearm(rxq);
 240
 241         /* Before we start moving massive data around, check to see if
 242          * there is actually a packet available */
 243         if (!(rxdp->wb.upper.status_error &
 244                                 rte_cpu_to_le_32(IXGBE_RXDADV_STAT_DD)))
 245                 return 0;
 246
 247         /* 4 packets DD mask */
 248         dd_check = _mm_set_epi64x(0x0000000100000001LL, 0x0000000100000001LL);
 249
 250         /* 4 packets EOP mask */
 251         eop_check = _mm_set_epi64x(0x0000000200000002LL, 0x0000000200000002LL);
 252
 253         /* mask to shuffle from desc. to mbuf */
 254         shuf_msk = _mm_set_epi8(
 255                 7, 6, 5, 4,  /* octet 4~7, 32bits rss */
 256                 15, 14,      /* octet 14~15, low 16 bits vlan_macip */
 257                 13, 12,      /* octet 12~13, 16 bits data_len */
 258                 0xFF, 0xFF,  /* skip high 16 bits pkt_len, zero out */
 259                 13, 12,      /* octet 12~13, low 16 bits pkt_len */
 260                 0xFF, 0xFF,  /* skip 32 bit pkt_type */
 261                 0xFF, 0xFF
 262                 );
 263
 264         /* Cache is empty -> need to scan the buffer rings, but first move
 265          * the next 'n' mbufs into the cache */
 266         sw_ring = &rxq->sw_ring[rxq->rx_tail];
 267
 268         /* A. load 4 packet in one loop
 269          * [A*. mask out 4 unused dirty field in desc]
 270          * B. copy 4 mbuf point from swring to rx_pkts
 271          * C. calc the number of DD bits among the 4 packets
 272          * [C*. extract the end-of-packet bit, if requested]
 273          * D. fill info. from desc to mbuf
 274          */
 275         for (pos = 0, nb_pkts_recd = 0; pos < nb_pkts;
 276                         pos += RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP,
 277                         rxdp += RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP) {
 278                 __m128i descs[RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP];
 279                 __m128i pkt_mb1, pkt_mb2, pkt_mb3, pkt_mb4;
 280                 __m128i zero, staterr, sterr_tmp1, sterr_tmp2;
 281                 __m128i mbp1, mbp2; /* two mbuf pointer in one XMM reg. */
 282
 283                 /* B.1 load 1 mbuf point */
 284                 mbp1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&sw_ring[pos]);
 285
 286                 /* Read desc statuses backwards to avoid race condition */
 287                 /* A.1 load 4 pkts desc */
 288                 descs[3] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp + 3));
 289
 290                 /* B.2 copy 2 mbuf point into rx_pkts  */
 291                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&rx_pkts[pos], mbp1);
 292
 293                 /* B.1 load 1 mbuf point */
 294                 mbp2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&sw_ring[pos+2]);
 295
 296                 descs[2] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp + 2));
 297                 /* B.1 load 2 mbuf point */
 298                 descs[1] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp + 1));
 299                 descs[0] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp));
 300
 301                 /* B.2 copy 2 mbuf point into rx_pkts  */
 302                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&rx_pkts[pos+2], mbp2);
 303
 304                 if (split_packet) {
 305                         rte_prefetch0(&rx_pkts[pos]->cacheline1);
 306                         rte_prefetch0(&rx_pkts[pos + 1]->cacheline1);
 307                         rte_prefetch0(&rx_pkts[pos + 2]->cacheline1);
 308                         rte_prefetch0(&rx_pkts[pos + 3]->cacheline1);
 309                 }
 310
 311                 /* avoid compiler reorder optimization */
 312                 rte_compiler_barrier();
 313
 314                 /* D.1 pkt 3,4 convert format from desc to pktmbuf */
 315                 pkt_mb4 = _mm_shuffle_epi8(descs[3], shuf_msk);
 316                 pkt_mb3 = _mm_shuffle_epi8(descs[2], shuf_msk);
 317
 318                 /* D.1 pkt 1,2 convert format from desc to pktmbuf */
 319                 pkt_mb2 = _mm_shuffle_epi8(descs[1], shuf_msk);
 320                 pkt_mb1 = _mm_shuffle_epi8(descs[0], shuf_msk);
 321
 322                 /* C.1 4=>2 filter staterr info only */
 323                 sterr_tmp2 = _mm_unpackhi_epi32(descs[3], descs[2]);
 324                 /* C.1 4=>2 filter staterr info only */
 325                 sterr_tmp1 = _mm_unpackhi_epi32(descs[1], descs[0]);
 326
 327                 /* set ol_flags with vlan packet type */
 328                 desc_to_olflags_v(descs, &rx_pkts[pos]);
 329
 330                 /* D.2 pkt 3,4 set in_port/nb_seg and remove crc */
 331                 pkt_mb4 = _mm_add_epi16(pkt_mb4, crc_adjust);
 332                 pkt_mb3 = _mm_add_epi16(pkt_mb3, crc_adjust);
 333
 334                 /* C.2 get 4 pkts staterr value  */
 335                 zero = _mm_xor_si128(dd_check, dd_check);
 336                 staterr = _mm_unpacklo_epi32(sterr_tmp1, sterr_tmp2);
 337
 338                 /* D.3 copy final 3,4 data to rx_pkts */
 339                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos+3]->rx_descriptor_fields1,
 340                                 pkt_mb4);
 341                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos+2]->rx_descriptor_fields1,
 342                                 pkt_mb3);
 343
 344                 /* D.2 pkt 1,2 set in_port/nb_seg and remove crc */
 345                 pkt_mb2 = _mm_add_epi16(pkt_mb2, crc_adjust);
 346                 pkt_mb1 = _mm_add_epi16(pkt_mb1, crc_adjust);
 347
 348                 /* C* extract and record EOP bit */
 349                 if (split_packet) {
 350                         __m128i eop_shuf_mask = _mm_set_epi8(
 351                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
 352                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
 353                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
 354                                         0x04, 0x0C, 0x00, 0x08
 355                                         );
 356
 357                         /* and with mask to extract bits, flipping 1-0 */
 358                         __m128i eop_bits = _mm_andnot_si128(staterr, eop_check);
 359                         /* the staterr values are not in order, as the count
 360                          * count of dd bits doesn't care. However, for end of
 361                          * packet tracking, we do care, so shuffle. This also
 362                          * compresses the 32-bit values to 8-bit */
 363                         eop_bits = _mm_shuffle_epi8(eop_bits, eop_shuf_mask);
 364                         /* store the resulting 32-bit value */
 365                         *(int *)split_packet = _mm_cvtsi128_si32(eop_bits);
 366                         split_packet += RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP;
 367
 368                         /* zero-out next pointers */
 369                         rx_pkts[pos]->next = NULL;
 370                         rx_pkts[pos + 1]->next = NULL;
 371                         rx_pkts[pos + 2]->next = NULL;
 372                         rx_pkts[pos + 3]->next = NULL;
 373                 }
 374
 375                 /* C.3 calc available number of desc */
 376                 staterr = _mm_and_si128(staterr, dd_check);
 377                 staterr = _mm_packs_epi32(staterr, zero);
 378
 379                 /* D.3 copy final 1,2 data to rx_pkts */
 380                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos+1]->rx_descriptor_fields1,
 381                                 pkt_mb2);
 382                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos]->rx_descriptor_fields1,
 383                                 pkt_mb1);
 384
 385                 /* C.4 calc avaialbe number of desc */
 386                 var = __builtin_popcountll(_mm_cvtsi128_si64(staterr));
 387                 nb_pkts_recd += var;
 388                 if (likely(var != RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP))
 389                         break;
 390         }
 391
 392         /* Update our internal tail pointer */
 393         rxq->rx_tail = (uint16_t)(rxq->rx_tail + nb_pkts_recd);
 394         rxq->rx_tail = (uint16_t)(rxq->rx_tail & (rxq->nb_rx_desc - 1));
 395         rxq->rxrearm_nb = (uint16_t)(rxq->rxrearm_nb + nb_pkts_recd);
 396
 397         return nb_pkts_recd;
 398 }
 399
 400 /*
 401  * vPMD receive routine, only accept(nb_pkts >= RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP)
 402  *
 403  * Notice:
 404  * - nb_pkts < RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP, just return no packet
 405  * - nb_pkts > RTE_IXGBE_MAX_RX_BURST, only scan RTE_IXGBE_MAX_RX_BURST
 406  *   numbers of DD bit
 407  * - floor align nb_pkts to a RTE_IXGBE_DESC_PER_LOOP power-of-two
 408  * - don't support ol_flags for rss and csum err
 409  */
 410 uint16_t
 411 ixgbe_recv_pkts_vec(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
 412                 uint16_t nb_pkts)
 413 {
 414         return _recv_raw_pkts_vec(rx_queue, rx_pkts, nb_pkts, NULL);
 415 }
 416
 417 static inline uint16_t
 418 reassemble_packets(struct ixgbe_rx_queue *rxq, struct rte_mbuf **rx_bufs,
 419                 uint16_t nb_bufs, uint8_t *split_flags)
 420 {
 421         struct rte_mbuf *pkts[nb_bufs]; /*finished pkts*/
 422         struct rte_mbuf *start = rxq->pkt_first_seg;
 423         struct rte_mbuf *end =  rxq->pkt_last_seg;
 424         unsigned pkt_idx, buf_idx;
 425
 426         for (buf_idx = 0, pkt_idx = 0; buf_idx < nb_bufs; buf_idx++) {
 427                 if (end != NULL) {
 428                         /* processing a split packet */
 429                         end->next = rx_bufs[buf_idx];
 430                         rx_bufs[buf_idx]->data_len += rxq->crc_len;
 431
 432                         start->nb_segs++;
 433                         start->pkt_len += rx_bufs[buf_idx]->data_len;
 434                         end = end->next;
 435
 436                         if (!split_flags[buf_idx]) {
 437                                 /* it's the last packet of the set */
 438                                 start->hash = end->hash;
 439                                 start->ol_flags = end->ol_flags;
 440                                 /* we need to strip crc for the whole packet */
 441                                 start->pkt_len -= rxq->crc_len;
 442                                 if (end->data_len > rxq->crc_len)
 443                                         end->data_len -= rxq->crc_len;
 444                                 else {
 445                                         /* free up last mbuf */
 446                                         struct rte_mbuf *secondlast = start;
 447
 448                                         start->nb_segs--;
 449                                         while (secondlast->next != end)
 450                                                 secondlast = secondlast->next;
 451                                         secondlast->data_len -= (rxq->crc_len -
 452                                                         end->data_len);
 453                                         secondlast->next = NULL;
 454                                         rte_pktmbuf_free_seg(end);
 455                                         end = secondlast;
 456                                 }
 457                                 pkts[pkt_idx++] = start;
 458                                 start = end = NULL;
 459                         }
 460                 } else {
 461                         /* not processing a split packet */
 462                         if (!split_flags[buf_idx]) {
 463                                 /* not a split packet, save and skip */
 464                                 pkts[pkt_idx++] = rx_bufs[buf_idx];
 465                                 continue;
 466                         }
 467                         end = start = rx_bufs[buf_idx];
 468                         rx_bufs[buf_idx]->data_len += rxq->crc_len;
 469                         rx_bufs[buf_idx]->pkt_len += rxq->crc_len;
 470                 }
 471         }
 472
 473         /* save the partial packet for next time */
 474         rxq->pkt_first_seg = start;
 475         rxq->pkt_last_seg = end;
 476         memcpy(rx_bufs, pkts, pkt_idx * (sizeof(*pkts)));
 477         return pkt_idx;
 478 }
 479
 480 /*
 481  * vPMD receive routine that reassembles scattered packets
 482  *
 483  * Notice:
 484  * - don't support ol_flags for rss and csum err
 485  * - nb_pkts < RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP, just return no packet
 486  * - nb_pkts > RTE_IXGBE_MAX_RX_BURST, only scan RTE_IXGBE_MAX_RX_BURST
 487  *   numbers of DD bit
 488  * - floor align nb_pkts to a RTE_IXGBE_DESC_PER_LOOP power-of-two
 489  */
 490 uint16_t
 491 ixgbe_recv_scattered_pkts_vec(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
 492                 uint16_t nb_pkts)
 493 {
 494         struct ixgbe_rx_queue *rxq = rx_queue;
 495         uint8_t split_flags[RTE_IXGBE_MAX_RX_BURST] = {0};
 496
 497         /* get some new buffers */
 498         uint16_t nb_bufs = _recv_raw_pkts_vec(rxq, rx_pkts, nb_pkts,
 499                         split_flags);
 500         if (nb_bufs == 0)
 501                 return 0;
 502
 503         /* happy day case, full burst + no packets to be joined */
 504         const uint64_t *split_fl64 = (uint64_t *)split_flags;
 505         if (rxq->pkt_first_seg == NULL &&
 506                         split_fl64[0] == 0 && split_fl64[1] == 0 &&
 507                         split_fl64[2] == 0 && split_fl64[3] == 0)
 508                 return nb_bufs;
 509
 510         /* reassemble any packets that need reassembly*/
 511         unsigned i = 0;
 512         if (rxq->pkt_first_seg == NULL) {
 513                 /* find the first split flag, and only reassemble then*/
 514                 while (i < nb_bufs && !split_flags[i])
 515                         i++;
 516                 if (i == nb_bufs)
 517                         return nb_bufs;
 518         }
 519         return i + reassemble_packets(rxq, &rx_pkts[i], nb_bufs - i,
 520                 &split_flags[i]);
 521 }
 522
 523 static inline void
 524 vtx1(volatile union ixgbe_adv_tx_desc *txdp,
 525                 struct rte_mbuf *pkt, uint64_t flags)
 526 {
 527         __m128i descriptor = _mm_set_epi64x((uint64_t)pkt->pkt_len << 46 |
 528                         flags | pkt->data_len,
 529                         pkt->buf_physaddr + pkt->data_off);
 530         _mm_store_si128((__m128i *)&txdp->read, descriptor);
 531 }
 532
 533 static inline void
 534 vtx(volatile union ixgbe_adv_tx_desc *txdp,
 535                 struct rte_mbuf **pkt, uint16_t nb_pkts,  uint64_t flags)
 536 {
 537         int i;
 538         for (i = 0; i < nb_pkts; ++i, ++txdp, ++pkt)
 539                 vtx1(txdp, *pkt, flags);
 540 }
 541
 542 static inline int __attribute__((always_inline))
 543 ixgbe_tx_free_bufs(struct ixgbe_tx_queue *txq)
 544 {
 545         struct ixgbe_tx_entry_v *txep;
 546         uint32_t status;
 547         uint32_t n;
 548         uint32_t i;
 549         int nb_free = 0;
 550         struct rte_mbuf *m, *free[RTE_IXGBE_TX_MAX_FREE_BUF_SZ];
 551
 552         /* check DD bit on threshold descriptor */
 553         status = txq->tx_ring[txq->tx_next_dd].wb.status;
 554         if (!(status & IXGBE_ADVTXD_STAT_DD))
 555                 return 0;
 556
 557         n = txq->tx_rs_thresh;
 558
 559         /*
 560          * first buffer to free from S/W ring is at index
 561          * tx_next_dd - (tx_rs_thresh-1)
 562          */
 563         txep = &txq->sw_ring_v[txq->tx_next_dd - (n - 1)];
 564         m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(txep[0].mbuf);
 565         if (likely(m != NULL)) {
 566                 free[0] = m;
 567                 nb_free = 1;
 568                 for (i = 1; i < n; i++) {
 569                         m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(txep[i].mbuf);
 570                         if (likely(m != NULL)) {
 571                                 if (likely(m->pool == free[0]->pool))
 572                                         free[nb_free++] = m;
 573                                 else {
 574                                         rte_mempool_put_bulk(free[0]->pool,
 575                                                         (void *)free, nb_free);
 576                                         free[0] = m;
 577                                         nb_free = 1;
 578                                 }
 579                         }
 580                 }
 581                 rte_mempool_put_bulk(free[0]->pool, (void **)free, nb_free);
 582         } else {
 583                 for (i = 1; i < n; i++) {
 584                         m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(txep[i].mbuf);
 585                         if (m != NULL)
 586                                 rte_mempool_put(m->pool, m);
 587                 }
 588         }
 589
 590         /* buffers were freed, update counters */
 591         txq->nb_tx_free = (uint16_t)(txq->nb_tx_free + txq->tx_rs_thresh);
 592         txq->tx_next_dd = (uint16_t)(txq->tx_next_dd + txq->tx_rs_thresh);
 593         if (txq->tx_next_dd >= txq->nb_tx_desc)
 594                 txq->tx_next_dd = (uint16_t)(txq->tx_rs_thresh - 1);
 595
 596         return txq->tx_rs_thresh;
 597 }
 598
 599 static inline void __attribute__((always_inline))
 600 tx_backlog_entry(struct ixgbe_tx_entry_v *txep,
 601                  struct rte_mbuf **tx_pkts, uint16_t nb_pkts)
 602 {
 603         int i;
 604         for (i = 0; i < (int)nb_pkts; ++i)
 605                 txep[i].mbuf = tx_pkts[i];
 606 }
 607
 608 uint16_t
 609 ixgbe_xmit_pkts_vec(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
 610                        uint16_t nb_pkts)
 611 {
 612         struct ixgbe_tx_queue *txq = (struct ixgbe_tx_queue *)tx_queue;
 613         volatile union ixgbe_adv_tx_desc *txdp;
 614         struct ixgbe_tx_entry_v *txep;
 615         uint16_t n, nb_commit, tx_id;
 616         uint64_t flags = DCMD_DTYP_FLAGS;
 617         uint64_t rs = IXGBE_ADVTXD_DCMD_RS|DCMD_DTYP_FLAGS;
 618         int i;
 619
 620         /* cross rx_thresh boundary is not allowed */
 621         nb_pkts = RTE_MIN(nb_pkts, txq->tx_rs_thresh);
 622
 623         if (txq->nb_tx_free < txq->tx_free_thresh)
 624                 ixgbe_tx_free_bufs(txq);
 625
 626         nb_commit = nb_pkts = (uint16_t)RTE_MIN(txq->nb_tx_free, nb_pkts);
 627         if (unlikely(nb_pkts == 0))
 628                 return 0;
 629
 630         tx_id = txq->tx_tail;
 631         txdp = &txq->tx_ring[tx_id];
 632         txep = &txq->sw_ring_v[tx_id];
 633
 634         txq->nb_tx_free = (uint16_t)(txq->nb_tx_free - nb_pkts);
 635
 636         n = (uint16_t)(txq->nb_tx_desc - tx_id);
 637         if (nb_commit >= n) {
 638
 639                 tx_backlog_entry(txep, tx_pkts, n);
 640
 641                 for (i = 0; i < n - 1; ++i, ++tx_pkts, ++txdp)
 642                         vtx1(txdp, *tx_pkts, flags);
 643
 644                 vtx1(txdp, *tx_pkts++, rs);
 645
 646                 nb_commit = (uint16_t)(nb_commit - n);
 647
 648                 tx_id = 0;
 649                 txq->tx_next_rs = (uint16_t)(txq->tx_rs_thresh - 1);
 650
 651                 /* avoid reach the end of ring */
 652                 txdp = &(txq->tx_ring[tx_id]);
 653                 txep = &txq->sw_ring_v[tx_id];
 654         }
 655
 656         tx_backlog_entry(txep, tx_pkts, nb_commit);
 657
 658         vtx(txdp, tx_pkts, nb_commit, flags);
 659
 660         tx_id = (uint16_t)(tx_id + nb_commit);
 661         if (tx_id > txq->tx_next_rs) {
 662                 txq->tx_ring[txq->tx_next_rs].read.cmd_type_len |=
 663                         rte_cpu_to_le_32(IXGBE_ADVTXD_DCMD_RS);
 664                 txq->tx_next_rs = (uint16_t)(txq->tx_next_rs +
 665                         txq->tx_rs_thresh);
 666         }
 667
 668         txq->tx_tail = tx_id;
 669
 670         IXGBE_PCI_REG_WRITE(txq->tdt_reg_addr, txq->tx_tail);
 671
 672         return nb_pkts;
 673 }
 674
 675 static void __attribute__((cold))
 676 ixgbe_tx_queue_release_mbufs_vec(struct ixgbe_tx_queue *txq)
 677 {
 678         unsigned i;
 679         struct ixgbe_tx_entry_v *txe;
 680         const uint16_t max_desc = (uint16_t)(txq->nb_tx_desc - 1);
 681
 682         if (txq->sw_ring == NULL || txq->nb_tx_free == max_desc)
 683                 return;
 684
 685         /* release the used mbufs in sw_ring */
 686         for (i = txq->tx_next_dd - (txq->tx_rs_thresh - 1);
 687              i != txq->tx_tail;
 688              i = (i + 1) & max_desc) {
 689                 txe = &txq->sw_ring_v[i];
 690                 rte_pktmbuf_free_seg(txe->mbuf);
 691         }
 692         txq->nb_tx_free = max_desc;
 693
 694         /* reset tx_entry */
 695         for (i = 0; i < txq->nb_tx_desc; i++) {
 696                 txe = &txq->sw_ring_v[i];
 697                 txe->mbuf = NULL;
 698         }
 699 }
 700
 701 void __attribute__((cold))
 702 ixgbe_rx_queue_release_mbufs_vec(struct ixgbe_rx_queue *rxq)
 703 {
 704         const unsigned mask = rxq->nb_rx_desc - 1;
 705         unsigned i;
 706
 707         if (rxq->sw_ring == NULL || rxq->rxrearm_nb >= rxq->nb_rx_desc)
 708                 return;
 709
 710         /* free all mbufs that are valid in the ring */
 711         for (i = rxq->rx_tail; i != rxq->rxrearm_start; i = (i + 1) & mask)
 712                 rte_pktmbuf_free_seg(rxq->sw_ring[i].mbuf);
 713         rxq->rxrearm_nb = rxq->nb_rx_desc;
 714
 715         /* set all entries to NULL */
 716         memset(rxq->sw_ring, 0, sizeof(rxq->sw_ring[0]) * rxq->nb_rx_desc);
 717 }
 718
 719 static void __attribute__((cold))
 720 ixgbe_tx_free_swring(struct ixgbe_tx_queue *txq)
 721 {
 722         if (txq == NULL)
 723                 return;
 724
 725         if (txq->sw_ring != NULL) {
 726                 rte_free(txq->sw_ring_v - 1);
 727                 txq->sw_ring_v = NULL;
 728         }
 729 }
 730
 731 static void __attribute__((cold))
 732 ixgbe_reset_tx_queue(struct ixgbe_tx_queue *txq)
 733 {
 734         static const union ixgbe_adv_tx_desc zeroed_desc = {{0}};
 735         struct ixgbe_tx_entry_v *txe = txq->sw_ring_v;
 736         uint16_t i;
 737
 738         /* Zero out HW ring memory */
 739         for (i = 0; i < txq->nb_tx_desc; i++)
 740                 txq->tx_ring[i] = zeroed_desc;
 741
 742         /* Initialize SW ring entries */
 743         for (i = 0; i < txq->nb_tx_desc; i++) {
 744                 volatile union ixgbe_adv_tx_desc *txd = &txq->tx_ring[i];
 745                 txd->wb.status = IXGBE_TXD_STAT_DD;
 746                 txe[i].mbuf = NULL;
 747         }
 748
 749         txq->tx_next_dd = (uint16_t)(txq->tx_rs_thresh - 1);
 750         txq->tx_next_rs = (uint16_t)(txq->tx_rs_thresh - 1);
 751
 752         txq->tx_tail = 0;
 753         txq->nb_tx_used = 0;
 754         /*
 755          * Always allow 1 descriptor to be un-allocated to avoid
 756          * a H/W race condition
 757          */
 758         txq->last_desc_cleaned = (uint16_t)(txq->nb_tx_desc - 1);
 759         txq->nb_tx_free = (uint16_t)(txq->nb_tx_desc - 1);
 760         txq->ctx_curr = 0;
 761         memset((void *)&txq->ctx_cache, 0,
 762                 IXGBE_CTX_NUM * sizeof(struct ixgbe_advctx_info));
 763 }
 764
 765 static const struct ixgbe_txq_ops vec_txq_ops = {
 766         .release_mbufs = ixgbe_tx_queue_release_mbufs_vec,
 767         .free_swring = ixgbe_tx_free_swring,
 768         .reset = ixgbe_reset_tx_queue,
 769 };
 770
 771 int __attribute__((cold))
 772 ixgbe_rxq_vec_setup(struct ixgbe_rx_queue *rxq)
 773 {
 774         uintptr_t p;
 775         struct rte_mbuf mb_def = { .buf_addr = 0 }; /* zeroed mbuf */
 776
 777         mb_def.nb_segs = 1;
 778         mb_def.data_off = RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 779         mb_def.port = rxq->port_id;
 780         rte_mbuf_refcnt_set(&mb_def, 1);
 781
 782         /* prevent compiler reordering: rearm_data covers previous fields */
 783         rte_compiler_barrier();
 784         p = (uintptr_t)&mb_def.rearm_data;
 785         rxq->mbuf_initializer = *(uint64_t *)p;
 786         return 0;
 787 }
 788
 789 int __attribute__((cold))
 790 ixgbe_txq_vec_setup(struct ixgbe_tx_queue *txq)
 791 {
 792         if (txq->sw_ring_v == NULL)
 793                 return -1;
 794
 795         /* leave the first one for overflow */
 796         txq->sw_ring_v = txq->sw_ring_v + 1;
 797         txq->ops = &vec_txq_ops;
 798
 799         return 0;
 800 }
 801
 802 int __attribute__((cold))
 803 ixgbe_rx_vec_dev_conf_condition_check(struct rte_eth_dev *dev)
 804 {
 805 #ifndef RTE_LIBRTE_IEEE1588
 806         struct rte_eth_rxmode *rxmode = &dev->data->dev_conf.rxmode;
 807         struct rte_fdir_conf *fconf = &dev->data->dev_conf.fdir_conf;
 808
 809 #ifndef RTE_IXGBE_RX_OLFLAGS_ENABLE
 810         /* whithout rx ol_flags, no VP flag report */
 811         if (rxmode->hw_vlan_strip != 0 ||
 812             rxmode->hw_vlan_extend != 0)
 813                 return -1;
 814 #endif
 815
 816         /* no fdir support */
 817         if (fconf->mode != RTE_FDIR_MODE_NONE)
 818                 return -1;
 819
 820         /*
 821          * - no csum error report support
 822          * - no header split support
 823          */
 824         if (rxmode->hw_ip_checksum == 1 ||
 825             rxmode->header_split == 1)
 826                 return -1;
 827
 828         return 0;
 829 #else
 830         RTE_SET_USED(dev);
 831         return -1;
 832 #endif
 833 }