ca69407fc5958a7f58e0bc36bb4be7ad12d8aba2
[vpp.git] / src / plugins / avf / input.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 <vlib/vlib.h>
19 #include <vlib/unix/unix.h>
20 #include <vlib/pci/pci.h>
21 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
22 #include <vnet/interface/rx_queue_funcs.h>
23
24 #include <avf/avf.h>
25
26 #define foreach_avf_input_error \
27   _(BUFFER_ALLOC, "buffer alloc error")
28
29 typedef enum
30 {
31 #define _(f,s) AVF_INPUT_ERROR_##f,
32   foreach_avf_input_error
33 #undef _
34     AVF_INPUT_N_ERROR,
35 } avf_input_error_t;
36
37 static __clib_unused char *avf_input_error_strings[] = {
38 #define _(n,s) s,
39   foreach_avf_input_error
40 #undef _
41 };
42
43 #define AVF_INPUT_REFILL_TRESHOLD 32
44
45 static_always_inline void
46 avf_rx_desc_write (avf_rx_desc_t * d, u64 addr)
47 {
48 #ifdef CLIB_HAVE_VEC256
49   u64x4 v = { addr, 0, 0, 0 };
50   u64x4_store_unaligned (v, (void *) d);
51 #else
52   d->qword[0] = addr;
53   d->qword[1] = 0;
54 #endif
55 }
56
57 static_always_inline void
58 avf_rxq_refill (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, avf_rxq_t * rxq,
59                 int use_va_dma)
60 {
61   u16 n_refill, mask, n_alloc, slot, size;
62   vlib_buffer_t *b[8];
63   avf_rx_desc_t *d, *first_d;
64   void *p[8];
65
66   size = rxq->size;
67   mask = size - 1;
68   n_refill = mask - rxq->n_enqueued;
69   if (PREDICT_TRUE (n_refill <= AVF_INPUT_REFILL_TRESHOLD))
70     return;
71
72   slot = (rxq->next - n_refill - 1) & mask;
73
74   n_refill &= ~7;               /* round to 8 */
75   n_alloc =
76     vlib_buffer_alloc_to_ring_from_pool (vm, rxq->bufs, slot, size, n_refill,
77                                          rxq->buffer_pool_index);
78
79   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_refill))
80     {
81       vlib_error_count (vm, node->node_index,
82                         AVF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC, 1);
83       if (n_alloc)
84         vlib_buffer_free_from_ring (vm, rxq->bufs, slot, size, n_alloc);
85       return;
86     }
87
88   rxq->n_enqueued += n_alloc;
89   first_d = rxq->descs;
90
91   ASSERT (slot % 8 == 0);
92
93   while (n_alloc >= 8)
94     {
95       d = first_d + slot;
96
97       if (use_va_dma)
98         {
99           vlib_get_buffers_with_offset (vm, rxq->bufs + slot, p, 8,
100                                         sizeof (vlib_buffer_t));
101           avf_rx_desc_write (d + 0, pointer_to_uword (p[0]));
102           avf_rx_desc_write (d + 1, pointer_to_uword (p[1]));
103           avf_rx_desc_write (d + 2, pointer_to_uword (p[2]));
104           avf_rx_desc_write (d + 3, pointer_to_uword (p[3]));
105           avf_rx_desc_write (d + 4, pointer_to_uword (p[4]));
106           avf_rx_desc_write (d + 5, pointer_to_uword (p[5]));
107           avf_rx_desc_write (d + 6, pointer_to_uword (p[6]));
108           avf_rx_desc_write (d + 7, pointer_to_uword (p[7]));
109         }
110       else
111         {
112           vlib_get_buffers (vm, rxq->bufs + slot, b, 8);
113           avf_rx_desc_write (d + 0, vlib_buffer_get_pa (vm, b[0]));
114           avf_rx_desc_write (d + 1, vlib_buffer_get_pa (vm, b[1]));
115           avf_rx_desc_write (d + 2, vlib_buffer_get_pa (vm, b[2]));
116           avf_rx_desc_write (d + 3, vlib_buffer_get_pa (vm, b[3]));
117           avf_rx_desc_write (d + 4, vlib_buffer_get_pa (vm, b[4]));
118           avf_rx_desc_write (d + 5, vlib_buffer_get_pa (vm, b[5]));
119           avf_rx_desc_write (d + 6, vlib_buffer_get_pa (vm, b[6]));
120           avf_rx_desc_write (d + 7, vlib_buffer_get_pa (vm, b[7]));
121         }
122
123       /* next */
124       slot = (slot + 8) & mask;
125       n_alloc -= 8;
126     }
127
128   /* RXQ can be smaller than 256 packets, especially if jumbo. */
129   rxq->descs[slot].qword[1] = 0;
130
131   avf_tail_write (rxq->qrx_tail, slot);
132 }
133
134
135 static_always_inline uword
136 avf_rx_attach_tail (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * bt, vlib_buffer_t * b,
137                     u64 qw1, avf_rx_tail_t * t)
138 {
139   vlib_buffer_t *hb = b;
140   u32 tlnifb = 0, i = 0;
141
142   if (qw1 & AVF_RXD_STATUS_EOP)
143     return 0;
144
145   while ((qw1 & AVF_RXD_STATUS_EOP) == 0)
146     {
147       ASSERT (i < AVF_RX_MAX_DESC_IN_CHAIN - 1);
148       ASSERT (qw1 & AVF_RXD_STATUS_DD);
149       qw1 = t->qw1s[i];
150       b->next_buffer = t->buffers[i];
151       b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
152       b = vlib_get_buffer (vm, b->next_buffer);
153       vlib_buffer_copy_template (b, bt);
154       tlnifb += b->current_length = qw1 >> AVF_RXD_LEN_SHIFT;
155       i++;
156     }
157
158   hb->total_length_not_including_first_buffer = tlnifb;
159   hb->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
160   return tlnifb;
161 }
162
163 static_always_inline void
164 avf_process_flow_offload (avf_device_t *ad, avf_per_thread_data_t *ptd,
165                           uword n_rx_packets)
166 {
167   uword n;
168   avf_flow_lookup_entry_t *fle;
169
170   for (n = 0; n < n_rx_packets; n++)
171     {
172       if ((ptd->qw1s[n] & AVF_RXD_STATUS_FLM) == 0)
173         continue;
174
175       fle = pool_elt_at_index (ad->flow_lookup_entries, ptd->flow_ids[n]);
176
177       if (fle->next_index != (u16) ~0)
178         {
179           ptd->next[n] = fle->next_index;
180         }
181
182       if (fle->flow_id != ~0)
183         {
184           ptd->bufs[n]->flow_id = fle->flow_id;
185         }
186
187       if (fle->buffer_advance != ~0)
188         {
189           vlib_buffer_advance (ptd->bufs[n], fle->buffer_advance);
190         }
191     }
192 }
193
194 static_always_inline uword
195 avf_process_rx_burst (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
196                       avf_per_thread_data_t * ptd, u32 n_left,
197                       int maybe_multiseg)
198 {
199   vlib_buffer_t bt;
200   vlib_buffer_t **b = ptd->bufs;
201   u64 *qw1 = ptd->qw1s;
202   avf_rx_tail_t *tail = ptd->tails;
203   uword n_rx_bytes = 0;
204
205   /* copy template into local variable - will save per packet load */
206   vlib_buffer_copy_template (&bt, &ptd->buffer_template);
207
208   while (n_left >= 4)
209     {
210       if (n_left >= 12)
211         {
212           vlib_prefetch_buffer_header (b[8], LOAD);
213           vlib_prefetch_buffer_header (b[9], LOAD);
214           vlib_prefetch_buffer_header (b[10], LOAD);
215           vlib_prefetch_buffer_header (b[11], LOAD);
216         }
217
218       vlib_buffer_copy_template (b[0], &bt);
219       vlib_buffer_copy_template (b[1], &bt);
220       vlib_buffer_copy_template (b[2], &bt);
221       vlib_buffer_copy_template (b[3], &bt);
222
223       n_rx_bytes += b[0]->current_length = qw1[0] >> AVF_RXD_LEN_SHIFT;
224       n_rx_bytes += b[1]->current_length = qw1[1] >> AVF_RXD_LEN_SHIFT;
225       n_rx_bytes += b[2]->current_length = qw1[2] >> AVF_RXD_LEN_SHIFT;
226       n_rx_bytes += b[3]->current_length = qw1[3] >> AVF_RXD_LEN_SHIFT;
227
228       if (maybe_multiseg)
229         {
230           n_rx_bytes += avf_rx_attach_tail (vm, &bt, b[0], qw1[0], tail + 0);
231           n_rx_bytes += avf_rx_attach_tail (vm, &bt, b[1], qw1[1], tail + 1);
232           n_rx_bytes += avf_rx_attach_tail (vm, &bt, b[2], qw1[2], tail + 2);
233           n_rx_bytes += avf_rx_attach_tail (vm, &bt, b[3], qw1[3], tail + 3);
234         }
235
236       /* next */
237       qw1 += 4;
238       tail += 4;
239       b += 4;
240       n_left -= 4;
241     }
242
243   while (n_left)
244     {
245       vlib_buffer_copy_template (b[0], &bt);
246
247       n_rx_bytes += b[0]->current_length = qw1[0] >> AVF_RXD_LEN_SHIFT;
248
249       if (maybe_multiseg)
250         n_rx_bytes += avf_rx_attach_tail (vm, &bt, b[0], qw1[0], tail + 0);
251
252       /* next */
253       qw1 += 1;
254       tail += 1;
255       b += 1;
256       n_left -= 1;
257     }
258   return n_rx_bytes;
259 }
260
261 static_always_inline uword
262 avf_device_input_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
263                          vlib_frame_t *frame, avf_device_t *ad, u16 qid,
264                          int with_flows)
265 {
266   avf_main_t *am = &avf_main;
267   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
268   u32 thr_idx = vlib_get_thread_index ();
269   avf_per_thread_data_t *ptd =
270     vec_elt_at_index (am->per_thread_data, thr_idx);
271   avf_rxq_t *rxq = vec_elt_at_index (ad->rxqs, qid);
272   u32 n_trace, n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
273   u16 n_tail_desc = 0;
274   u64 or_qw1 = 0;
275   u32 *bi, *to_next, n_left_to_next;
276   vlib_buffer_t *bt = &ptd->buffer_template;
277   u32 next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
278   u16 next = rxq->next;
279   u16 size = rxq->size;
280   u16 mask = size - 1;
281   avf_rx_desc_t *d, *fd = rxq->descs;
282 #ifdef CLIB_HAVE_VEC256
283   u64x4 q1x4, or_q1x4 = { 0 };
284   u32x4 fdidx4;
285   u64x4 dd_eop_mask4 = u64x4_splat (AVF_RXD_STATUS_DD | AVF_RXD_STATUS_EOP);
286 #elif defined(CLIB_HAVE_VEC128)
287   u32x4 q1x4_lo, q1x4_hi, or_q1x4 = { 0 };
288   u32x4 fdidx4;
289   u32x4 dd_eop_mask4 = u32x4_splat (AVF_RXD_STATUS_DD | AVF_RXD_STATUS_EOP);
290 #endif
291   int single_next = 1;
292
293   /* is there anything on the ring */
294   d = fd + next;
295   if ((d->qword[1] & AVF_RXD_STATUS_DD) == 0)
296     goto done;
297
298   if (PREDICT_FALSE (ad->per_interface_next_index != ~0))
299     next_index = ad->per_interface_next_index;
300
301   if (PREDICT_FALSE (vnet_device_input_have_features (ad->sw_if_index)))
302     vnet_feature_start_device_input (ad->sw_if_index, &next_index, bt);
303
304   vlib_get_new_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
305
306   /* fetch up to AVF_RX_VECTOR_SZ from the rx ring, unflatten them and
307      copy needed data from descriptor to rx vector */
308   bi = to_next;
309
310   while (n_rx_packets < AVF_RX_VECTOR_SZ)
311     {
312       if (next + 11 < size)
313         {
314           int stride = 8;
315           clib_prefetch_load ((void *) (fd + (next + stride)));
316           clib_prefetch_load ((void *) (fd + (next + stride + 1)));
317           clib_prefetch_load ((void *) (fd + (next + stride + 2)));
318           clib_prefetch_load ((void *) (fd + (next + stride + 3)));
319         }
320
321 #ifdef CLIB_HAVE_VEC256
322       if (n_rx_packets >= AVF_RX_VECTOR_SZ - 4 || next >= size - 4)
323         goto one_by_one;
324
325       q1x4 = u64x4_gather ((void *) &d[0].qword[1], (void *) &d[1].qword[1],
326                            (void *) &d[2].qword[1], (void *) &d[3].qword[1]);
327
328       /* not all packets are ready or at least one of them is chained */
329       if (!u64x4_is_equal (q1x4 & dd_eop_mask4, dd_eop_mask4))
330         goto one_by_one;
331
332       or_q1x4 |= q1x4;
333
334       u64x4_store_unaligned (q1x4, ptd->qw1s + n_rx_packets);
335 #elif defined(CLIB_HAVE_VEC128)
336       if (n_rx_packets >= AVF_RX_VECTOR_SZ - 4 || next >= size - 4)
337         goto one_by_one;
338
339       q1x4_lo =
340         u32x4_gather ((void *) &d[0].qword[1], (void *) &d[1].qword[1],
341                       (void *) &d[2].qword[1], (void *) &d[3].qword[1]);
342
343       /* not all packets are ready or at least one of them is chained */
344       if (!u32x4_is_equal (q1x4_lo & dd_eop_mask4, dd_eop_mask4))
345         goto one_by_one;
346
347       q1x4_hi = u32x4_gather (
348         (void *) &d[0].qword[1] + 4, (void *) &d[1].qword[1] + 4,
349         (void *) &d[2].qword[1] + 4, (void *) &d[3].qword[1] + 4);
350
351       or_q1x4 |= q1x4_lo;
352       ptd->qw1s[n_rx_packets + 0] = (u64) q1x4_hi[0] << 32 | (u64) q1x4_lo[0];
353       ptd->qw1s[n_rx_packets + 1] = (u64) q1x4_hi[1] << 32 | (u64) q1x4_lo[1];
354       ptd->qw1s[n_rx_packets + 2] = (u64) q1x4_hi[2] << 32 | (u64) q1x4_lo[2];
355       ptd->qw1s[n_rx_packets + 3] = (u64) q1x4_hi[3] << 32 | (u64) q1x4_lo[3];
356 #endif
357 #if defined(CLIB_HAVE_VEC256) || defined(CLIB_HAVE_VEC128)
358
359       if (with_flows)
360         {
361           fdidx4 = u32x4_gather (
362             (void *) &d[0].fdid_flex_hi, (void *) &d[1].fdid_flex_hi,
363             (void *) &d[2].fdid_flex_hi, (void *) &d[3].fdid_flex_hi);
364           u32x4_store_unaligned (fdidx4, ptd->flow_ids + n_rx_packets);
365         }
366
367       vlib_buffer_copy_indices (bi, rxq->bufs + next, 4);
368
369       /* next */
370       next = (next + 4) & mask;
371       d = fd + next;
372       n_rx_packets += 4;
373       bi += 4;
374       continue;
375     one_by_one:
376 #endif
377       clib_prefetch_load ((void *) (fd + ((next + 8) & mask)));
378
379       if (avf_rxd_is_not_dd (d))
380         break;
381
382       bi[0] = rxq->bufs[next];
383
384       /* deal with chained buffers */
385       if (PREDICT_FALSE (avf_rxd_is_not_eop (d)))
386         {
387           u16 tail_desc = 0;
388           u16 tail_next = next;
389           avf_rx_tail_t *tail = ptd->tails + n_rx_packets;
390           avf_rx_desc_t *td;
391           do
392             {
393               tail_next = (tail_next + 1) & mask;
394               td = fd + tail_next;
395
396               /* bail out in case of incomplete transaction */
397               if (avf_rxd_is_not_dd (td))
398                 goto no_more_desc;
399
400               or_qw1 |= tail->qw1s[tail_desc] = td[0].qword[1];
401               tail->buffers[tail_desc] = rxq->bufs[tail_next];
402               tail_desc++;
403             }
404           while (avf_rxd_is_not_eop (td));
405           next = tail_next;
406           n_tail_desc += tail_desc;
407         }
408
409       or_qw1 |= ptd->qw1s[n_rx_packets] = d[0].qword[1];
410       if (PREDICT_FALSE (with_flows))
411         {
412           ptd->flow_ids[n_rx_packets] = d[0].fdid_flex_hi;
413         }
414
415       /* next */
416       next = (next + 1) & mask;
417       d = fd + next;
418       n_rx_packets++;
419       bi++;
420     }
421 no_more_desc:
422
423   if (n_rx_packets == 0)
424     goto done;
425
426   rxq->next = next;
427   rxq->n_enqueued -= n_rx_packets + n_tail_desc;
428
429 #if defined(CLIB_HAVE_VEC256) || defined(CLIB_HAVE_VEC128)
430   or_qw1 |= or_q1x4[0] | or_q1x4[1] | or_q1x4[2] | or_q1x4[3];
431 #endif
432
433   vlib_get_buffers (vm, to_next, ptd->bufs, n_rx_packets);
434
435   vnet_buffer (bt)->sw_if_index[VLIB_RX] = ad->sw_if_index;
436   vnet_buffer (bt)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
437   bt->buffer_pool_index = rxq->buffer_pool_index;
438   bt->ref_count = 1;
439
440   if (n_tail_desc)
441     n_rx_bytes = avf_process_rx_burst (vm, node, ptd, n_rx_packets, 1);
442   else
443     n_rx_bytes = avf_process_rx_burst (vm, node, ptd, n_rx_packets, 0);
444
445   /* the MARKed packets may have different next nodes */
446   if (PREDICT_FALSE (with_flows && (or_qw1 & AVF_RXD_STATUS_FLM)))
447     {
448       u32 n;
449       single_next = 0;
450       for (n = 0; n < n_rx_packets; n++)
451         ptd->next[n] = next_index;
452
453       avf_process_flow_offload (ad, ptd, n_rx_packets);
454     }
455
456   /* packet trace if enabled */
457   if (PREDICT_FALSE ((n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node))))
458     {
459       u32 n_left = n_rx_packets;
460       u32 i, j;
461       u16 *next_indices = ptd->next;
462
463       i = 0;
464       while (n_trace && n_left)
465         {
466           vlib_buffer_t *b = ptd->bufs[i];
467           if (PREDICT_FALSE (single_next == 0))
468             next_index = next_indices[0];
469
470           if (PREDICT_TRUE
471               (vlib_trace_buffer
472                (vm, node, next_index, b, /* follow_chain */ 0)))
473             {
474               avf_input_trace_t *tr =
475                 vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
476               tr->next_index = next_index;
477               tr->qid = qid;
478               tr->hw_if_index = ad->hw_if_index;
479               tr->qw1s[0] = ptd->qw1s[i];
480               tr->flow_id =
481                 (tr->qw1s[0] & AVF_RXD_STATUS_FLM) ? ptd->flow_ids[i] : 0;
482               for (j = 1; j < AVF_RX_MAX_DESC_IN_CHAIN; j++)
483                 tr->qw1s[j] = ptd->tails[i].qw1s[j - 1];
484
485               n_trace--;
486             }
487
488           /* next */
489           n_left--;
490           i++;
491           next_indices++;
492         }
493       vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace);
494     }
495
496   /* enqueu the packets to the next nodes */
497   if (PREDICT_FALSE (with_flows && (or_qw1 & AVF_RXD_STATUS_FLM)))
498     {
499       /* release next node's frame vector, in this case we use
500          vlib_buffer_enqueue_to_next to place the packets
501        */
502       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
503
504       /* enqueue buffers to the next node */
505       vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, to_next, ptd->next, n_rx_packets);
506     }
507   else
508     {
509       if (PREDICT_TRUE (next_index == VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT))
510         {
511           vlib_next_frame_t *nf;
512           vlib_frame_t *f;
513           ethernet_input_frame_t *ef;
514           nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node, next_index);
515           f = vlib_get_frame (vm, nf->frame);
516           f->flags = ETH_INPUT_FRAME_F_SINGLE_SW_IF_IDX;
517
518           ef = vlib_frame_scalar_args (f);
519           ef->sw_if_index = ad->sw_if_index;
520           ef->hw_if_index = ad->hw_if_index;
521
522           if ((or_qw1 & AVF_RXD_ERROR_IPE) == 0)
523             f->flags |= ETH_INPUT_FRAME_F_IP4_CKSUM_OK;
524           vlib_frame_no_append (f);
525         }
526
527       n_left_to_next -= n_rx_packets;
528       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
529     }
530
531   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
532                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thr_idx,
533                                    ad->hw_if_index, n_rx_packets, n_rx_bytes);
534
535 done:
536   /* refill rx ring */
537   if (ad->flags & AVF_DEVICE_F_VA_DMA)
538     avf_rxq_refill (vm, node, rxq, 1 /* use_va_dma */ );
539   else
540     avf_rxq_refill (vm, node, rxq, 0 /* use_va_dma */ );
541
542   return n_rx_packets;
543 }
544
545 VLIB_NODE_FN (avf_input_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
546                                vlib_frame_t * frame)
547 {
548   u32 n_rx = 0;
549   vnet_hw_if_rxq_poll_vector_t *pv;
550
551   pv = vnet_hw_if_get_rxq_poll_vector (vm, node);
552
553   for (int i = 0; i < vec_len (pv); i++)
554     {
555       avf_device_t *ad = avf_get_device (pv[i].dev_instance);
556       if ((ad->flags & AVF_DEVICE_F_ADMIN_UP) == 0)
557         continue;
558       if (PREDICT_FALSE (ad->flags & AVF_DEVICE_F_RX_FLOW_OFFLOAD))
559         n_rx +=
560           avf_device_input_inline (vm, node, frame, ad, pv[i].queue_id, 1);
561       else
562         n_rx +=
563           avf_device_input_inline (vm, node, frame, ad, pv[i].queue_id, 0);
564     }
565
566   return n_rx;
567 }
568
569 /* *INDENT-OFF* */
570 VLIB_REGISTER_NODE (avf_input_node) = {
571   .name = "avf-input",
572   .sibling_of = "device-input",
573   .format_trace = format_avf_input_trace,
574   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
575   .state = VLIB_NODE_STATE_DISABLED,
576   .n_errors = AVF_INPUT_N_ERROR,
577   .error_strings = avf_input_error_strings,
578   .flags = VLIB_NODE_FLAG_TRACE_SUPPORTED,
579 };
580
581 /* *INDENT-ON* */
582
583
584 /*
585  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
586  *
587  * Local Variables:
588  * eval: (c-set-style "gnu")
589  * End:
590  */