drivers/net/mlx5/mlx5_rxtx.h

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright 2015 6WIND S.A.
   5  *   Copyright 2015 Mellanox.
   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 6WIND S.A. 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 #ifndef RTE_PMD_MLX5_RXTX_H_
  35 #define RTE_PMD_MLX5_RXTX_H_
  36
  37 #include <stddef.h>
  38 #include <stdint.h>
  39
  40 /* Verbs header. */
  41 /* ISO C doesn't support unnamed structs/unions, disabling -pedantic. */
  42 #ifdef PEDANTIC
  43 #pragma GCC diagnostic ignored "-pedantic"
  44 #endif
  45 #include <infiniband/verbs.h>
  46 #ifdef PEDANTIC
  47 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
  48 #endif
  49
  50 /* DPDK headers don't like -pedantic. */
  51 #ifdef PEDANTIC
  52 #pragma GCC diagnostic ignored "-pedantic"
  53 #endif
  54 #include <rte_mbuf.h>
  55 #include <rte_mempool.h>
  56 #ifdef PEDANTIC
  57 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
  58 #endif
  59
  60 #include "mlx5_utils.h"
  61 #include "mlx5.h"
  62 #include "mlx5_autoconf.h"
  63 #include "mlx5_defs.h"
  64
  65 struct mlx5_rxq_stats {
  66         unsigned int idx; /**< Mapping index. */
  67 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
  68         uint64_t ipackets; /**< Total of successfully received packets. */
  69         uint64_t ibytes; /**< Total of successfully received bytes. */
  70 #endif
  71         uint64_t idropped; /**< Total of packets dropped when RX ring full. */
  72         uint64_t rx_nombuf; /**< Total of RX mbuf allocation failures. */
  73 };
  74
  75 struct mlx5_txq_stats {
  76         unsigned int idx; /**< Mapping index. */
  77 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
  78         uint64_t opackets; /**< Total of successfully sent packets. */
  79         uint64_t obytes; /**< Total of successfully sent bytes. */
  80 #endif
  81         uint64_t odropped; /**< Total of packets not sent when TX ring full. */
  82 };
  83
  84 /* RX element (scattered packets). */
  85 struct rxq_elt_sp {
  86         struct ibv_sge sges[MLX5_PMD_SGE_WR_N]; /* Scatter/Gather Elements. */
  87         struct rte_mbuf *bufs[MLX5_PMD_SGE_WR_N]; /* SGEs buffers. */
  88 };
  89
  90 /* RX element. */
  91 struct rxq_elt {
  92         struct ibv_sge sge; /* Scatter/Gather Element. */
  93         struct rte_mbuf *buf; /* SGE buffer. */
  94 };
  95
  96 /* Flow director queue structure. */
  97 struct fdir_queue {
  98         struct ibv_qp *qp; /* Associated RX QP. */
  99         struct ibv_exp_rwq_ind_table *ind_table; /* Indirection table. */
 100 };
 101
 102 struct priv;
 103
 104 /* RX queue descriptor. */
 105 struct rxq {
 106         struct priv *priv; /* Back pointer to private data. */
 107         struct rte_mempool *mp; /* Memory Pool for allocations. */
 108         struct ibv_cq *cq; /* Completion Queue. */
 109         struct ibv_exp_wq *wq; /* Work Queue. */
 110         int32_t (*poll)(); /* Verbs poll function. */
 111         int32_t (*recv)(); /* Verbs receive function. */
 112         unsigned int port_id; /* Port ID for incoming packets. */
 113         unsigned int elts_n; /* (*elts)[] length. */
 114         unsigned int elts_head; /* Current index in (*elts)[]. */
 115         unsigned int sp:1; /* Use scattered RX elements. */
 116         unsigned int csum:1; /* Enable checksum offloading. */
 117         unsigned int csum_l2tun:1; /* Same for L2 tunnels. */
 118         unsigned int vlan_strip:1; /* Enable VLAN stripping. */
 119         unsigned int crc_present:1; /* CRC must be subtracted. */
 120         union {
 121                 struct rxq_elt_sp (*sp)[]; /* Scattered RX elements. */
 122                 struct rxq_elt (*no_sp)[]; /* RX elements. */
 123         } elts;
 124         uint32_t mb_len; /* Length of a mp-issued mbuf. */
 125         unsigned int socket; /* CPU socket ID for allocations. */
 126         struct mlx5_rxq_stats stats; /* RX queue counters. */
 127         struct ibv_exp_res_domain *rd; /* Resource Domain. */
 128         struct fdir_queue fdir_queue; /* Flow director queue. */
 129         struct ibv_mr *mr; /* Memory Region (for mp). */
 130         struct ibv_exp_wq_family *if_wq; /* WQ burst interface. */
 131 #ifdef HAVE_EXP_DEVICE_ATTR_VLAN_OFFLOADS
 132         struct ibv_exp_cq_family_v1 *if_cq; /* CQ interface. */
 133 #else /* HAVE_EXP_DEVICE_ATTR_VLAN_OFFLOADS */
 134         struct ibv_exp_cq_family *if_cq; /* CQ interface. */
 135 #endif /* HAVE_EXP_DEVICE_ATTR_VLAN_OFFLOADS */
 136 };
 137
 138 /* Hash RX queue types. */
 139 enum hash_rxq_type {
 140         HASH_RXQ_TCPV4,
 141         HASH_RXQ_UDPV4,
 142         HASH_RXQ_IPV4,
 143 #ifdef HAVE_FLOW_SPEC_IPV6
 144         HASH_RXQ_TCPV6,
 145         HASH_RXQ_UDPV6,
 146         HASH_RXQ_IPV6,
 147 #endif /* HAVE_FLOW_SPEC_IPV6 */
 148         HASH_RXQ_ETH,
 149 };
 150
 151 /* Flow structure with Ethernet specification. It is packed to prevent padding
 152  * between attr and spec as this layout is expected by libibverbs. */
 153 struct flow_attr_spec_eth {
 154         struct ibv_exp_flow_attr attr;
 155         struct ibv_exp_flow_spec_eth spec;
 156 } __attribute__((packed));
 157
 158 /* Define a struct flow_attr_spec_eth object as an array of at least
 159  * "size" bytes. Room after the first index is normally used to store
 160  * extra flow specifications. */
 161 #define FLOW_ATTR_SPEC_ETH(name, size) \
 162         struct flow_attr_spec_eth name \
 163                 [((size) / sizeof(struct flow_attr_spec_eth)) + \
 164                  !!((size) % sizeof(struct flow_attr_spec_eth))]
 165
 166 /* Initialization data for hash RX queue. */
 167 struct hash_rxq_init {
 168         uint64_t hash_fields; /* Fields that participate in the hash. */
 169         uint64_t dpdk_rss_hf; /* Matching DPDK RSS hash fields. */
 170         unsigned int flow_priority; /* Flow priority to use. */
 171         union {
 172                 struct {
 173                         enum ibv_exp_flow_spec_type type;
 174                         uint16_t size;
 175                 } hdr;
 176                 struct ibv_exp_flow_spec_tcp_udp tcp_udp;
 177                 struct ibv_exp_flow_spec_ipv4 ipv4;
 178 #ifdef HAVE_FLOW_SPEC_IPV6
 179                 struct ibv_exp_flow_spec_ipv6 ipv6;
 180 #endif /* HAVE_FLOW_SPEC_IPV6 */
 181                 struct ibv_exp_flow_spec_eth eth;
 182         } flow_spec; /* Flow specification template. */
 183         const struct hash_rxq_init *underlayer; /* Pointer to underlayer. */
 184 };
 185
 186 /* Initialization data for indirection table. */
 187 struct ind_table_init {
 188         unsigned int max_size; /* Maximum number of WQs. */
 189         /* Hash RX queues using this table. */
 190         unsigned int hash_types;
 191         unsigned int hash_types_n;
 192 };
 193
 194 /* Initialization data for special flows. */
 195 struct special_flow_init {
 196         uint8_t dst_mac_val[6];
 197         uint8_t dst_mac_mask[6];
 198         unsigned int hash_types;
 199         unsigned int per_vlan:1;
 200 };
 201
 202 enum hash_rxq_flow_type {
 203         HASH_RXQ_FLOW_TYPE_PROMISC,
 204         HASH_RXQ_FLOW_TYPE_ALLMULTI,
 205         HASH_RXQ_FLOW_TYPE_BROADCAST,
 206         HASH_RXQ_FLOW_TYPE_IPV6MULTI,
 207         HASH_RXQ_FLOW_TYPE_MAC,
 208 };
 209
 210 #ifndef NDEBUG
 211 static inline const char *
 212 hash_rxq_flow_type_str(enum hash_rxq_flow_type flow_type)
 213 {
 214         switch (flow_type) {
 215         case HASH_RXQ_FLOW_TYPE_PROMISC:
 216                 return "promiscuous";
 217         case HASH_RXQ_FLOW_TYPE_ALLMULTI:
 218                 return "allmulticast";
 219         case HASH_RXQ_FLOW_TYPE_BROADCAST:
 220                 return "broadcast";
 221         case HASH_RXQ_FLOW_TYPE_IPV6MULTI:
 222                 return "IPv6 multicast";
 223         case HASH_RXQ_FLOW_TYPE_MAC:
 224                 return "MAC";
 225         }
 226         return NULL;
 227 }
 228 #endif /* NDEBUG */
 229
 230 struct hash_rxq {
 231         struct priv *priv; /* Back pointer to private data. */
 232         struct ibv_qp *qp; /* Hash RX QP. */
 233         enum hash_rxq_type type; /* Hash RX queue type. */
 234         /* MAC flow steering rules, one per VLAN ID. */
 235         struct ibv_exp_flow *mac_flow[MLX5_MAX_MAC_ADDRESSES][MLX5_MAX_VLAN_IDS];
 236         struct ibv_exp_flow *special_flow
 237                 [MLX5_MAX_SPECIAL_FLOWS][MLX5_MAX_VLAN_IDS];
 238 };
 239
 240 /* TX element. */
 241 struct txq_elt {
 242         struct rte_mbuf *buf;
 243 };
 244
 245 /* Linear buffer type. It is used when transmitting buffers with too many
 246  * segments that do not fit the hardware queue (see max_send_sge).
 247  * Extra segments are copied (linearized) in such buffers, replacing the
 248  * last SGE during TX.
 249  * The size is arbitrary but large enough to hold a jumbo frame with
 250  * 8 segments considering mbuf.buf_len is about 2048 bytes. */
 251 typedef uint8_t linear_t[16384];
 252
 253 /* TX queue descriptor. */
 254 struct txq {
 255         struct priv *priv; /* Back pointer to private data. */
 256         int32_t (*poll_cnt)(struct ibv_cq *cq, uint32_t max);
 257         int (*send_pending)();
 258 #ifdef HAVE_VERBS_VLAN_INSERTION
 259         int (*send_pending_vlan)();
 260 #endif
 261 #if MLX5_PMD_MAX_INLINE > 0
 262         int (*send_pending_inline)();
 263 #ifdef HAVE_VERBS_VLAN_INSERTION
 264         int (*send_pending_inline_vlan)();
 265 #endif
 266 #endif
 267 #if MLX5_PMD_SGE_WR_N > 1
 268         int (*send_pending_sg_list)();
 269 #ifdef HAVE_VERBS_VLAN_INSERTION
 270         int (*send_pending_sg_list_vlan)();
 271 #endif
 272 #endif
 273         int (*send_flush)(struct ibv_qp *qp);
 274         struct ibv_cq *cq; /* Completion Queue. */
 275         struct ibv_qp *qp; /* Queue Pair. */
 276         struct txq_elt (*elts)[]; /* TX elements. */
 277 #if MLX5_PMD_MAX_INLINE > 0
 278         uint32_t max_inline; /* Max inline send size <= MLX5_PMD_MAX_INLINE. */
 279 #endif
 280         unsigned int elts_n; /* (*elts)[] length. */
 281         unsigned int elts_head; /* Current index in (*elts)[]. */
 282         unsigned int elts_tail; /* First element awaiting completion. */
 283         unsigned int elts_comp; /* Number of completion requests. */
 284         unsigned int elts_comp_cd; /* Countdown for next completion request. */
 285         unsigned int elts_comp_cd_init; /* Initial value for countdown. */
 286         struct {
 287                 const struct rte_mempool *mp; /* Cached Memory Pool. */
 288                 struct ibv_mr *mr; /* Memory Region (for mp). */
 289                 uint32_t lkey; /* mr->lkey */
 290         } mp2mr[MLX5_PMD_TX_MP_CACHE]; /* MP to MR translation table. */
 291         struct mlx5_txq_stats stats; /* TX queue counters. */
 292         /* Elements used only for init part are here. */
 293         linear_t (*elts_linear)[]; /* Linearized buffers. */
 294         struct ibv_mr *mr_linear; /* Memory Region for linearized buffers. */
 295 #ifdef HAVE_VERBS_VLAN_INSERTION
 296         struct ibv_exp_qp_burst_family_v1 *if_qp; /* QP burst interface. */
 297 #else
 298         struct ibv_exp_qp_burst_family *if_qp; /* QP burst interface. */
 299 #endif
 300         struct ibv_exp_cq_family *if_cq; /* CQ interface. */
 301         struct ibv_exp_res_domain *rd; /* Resource Domain. */
 302         unsigned int socket; /* CPU socket ID for allocations. */
 303 };
 304
 305 /* mlx5_rxq.c */
 306
 307 extern const struct hash_rxq_init hash_rxq_init[];
 308 extern const unsigned int hash_rxq_init_n;
 309
 310 extern uint8_t rss_hash_default_key[];
 311 extern const size_t rss_hash_default_key_len;
 312
 313 size_t priv_flow_attr(struct priv *, struct ibv_exp_flow_attr *,
 314                       size_t, enum hash_rxq_type);
 315 int priv_create_hash_rxqs(struct priv *);
 316 void priv_destroy_hash_rxqs(struct priv *);
 317 int priv_allow_flow_type(struct priv *, enum hash_rxq_flow_type);
 318 int priv_rehash_flows(struct priv *);
 319 void rxq_cleanup(struct rxq *);
 320 int rxq_rehash(struct rte_eth_dev *, struct rxq *);
 321 int rxq_setup(struct rte_eth_dev *, struct rxq *, uint16_t, unsigned int,
 322               const struct rte_eth_rxconf *, struct rte_mempool *);
 323 int mlx5_rx_queue_setup(struct rte_eth_dev *, uint16_t, uint16_t, unsigned int,
 324                         const struct rte_eth_rxconf *, struct rte_mempool *);
 325 void mlx5_rx_queue_release(void *);
 326 uint16_t mlx5_rx_burst_secondary_setup(void *dpdk_rxq, struct rte_mbuf **pkts,
 327                               uint16_t pkts_n);
 328
 329
 330 /* mlx5_txq.c */
 331
 332 void txq_cleanup(struct txq *);
 333 int txq_setup(struct rte_eth_dev *dev, struct txq *txq, uint16_t desc,
 334           unsigned int socket, const struct rte_eth_txconf *conf);
 335
 336 int mlx5_tx_queue_setup(struct rte_eth_dev *, uint16_t, uint16_t, unsigned int,
 337                         const struct rte_eth_txconf *);
 338 void mlx5_tx_queue_release(void *);
 339 uint16_t mlx5_tx_burst_secondary_setup(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts,
 340                               uint16_t pkts_n);
 341
 342 /* mlx5_rxtx.c */
 343
 344 struct ibv_mr *mlx5_mp2mr(struct ibv_pd *, const struct rte_mempool *);
 345 void txq_mp2mr_iter(const struct rte_mempool *, void *);
 346 uint16_t mlx5_tx_burst(void *, struct rte_mbuf **, uint16_t);
 347 uint16_t mlx5_rx_burst_sp(void *, struct rte_mbuf **, uint16_t);
 348 uint16_t mlx5_rx_burst(void *, struct rte_mbuf **, uint16_t);
 349 uint16_t removed_tx_burst(void *, struct rte_mbuf **, uint16_t);
 350 uint16_t removed_rx_burst(void *, struct rte_mbuf **, uint16_t);
 351
 352 #endif /* RTE_PMD_MLX5_RXTX_H_ */