avf: tx dequeue optimizations
[vpp.git] / src / plugins / avf / output.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 <vppinfra/ring.h>
22 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
23 #include <vnet/devices/devices.h>
24
25 #include <avf/avf.h>
26
27 static_always_inline u8
28 avf_tx_desc_get_dtyp (avf_tx_desc_t * d)
29 {
30   return d->qword[1] & 0x0f;
31 }
32
33 static_always_inline u16
34 avf_tx_enqueue (vlib_main_t * vm, avf_txq_t * txq, u32 * buffers,
35                 u32 n_packets, int use_va_dma)
36 {
37   u16 next = txq->next;
38   u64 bits = AVF_TXD_CMD_EOP | AVF_TXD_CMD_RSV;
39   u16 n_desc = 0;
40   u16 *slot, n_desc_left, n_packets_left = n_packets;
41   u16 mask = txq->size - 1;
42   vlib_buffer_t *b[4];
43   avf_tx_desc_t *d = txq->descs + next;
44
45   /* avoid ring wrap */
46   n_desc_left = txq->size - clib_max (txq->next, txq->n_enqueued + 8);
47
48   while (n_packets_left && n_desc_left)
49     {
50       u32 or_flags;
51       if (n_packets_left < 8 || n_desc_left < 4)
52         goto one_by_one;
53
54       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[4], LOAD);
55       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[5], LOAD);
56       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[6], LOAD);
57       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[7], LOAD);
58
59       b[0] = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
60       b[1] = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
61       b[2] = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
62       b[3] = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
63
64       or_flags = b[0]->flags | b[1]->flags | b[2]->flags | b[3]->flags;
65
66       if (or_flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
67         goto one_by_one;
68
69       clib_memcpy_fast (txq->bufs + next, buffers, sizeof (u32) * 4);
70
71       if (use_va_dma)
72         {
73           d[0].qword[0] = vlib_buffer_get_current_va (b[0]);
74           d[1].qword[0] = vlib_buffer_get_current_va (b[1]);
75           d[2].qword[0] = vlib_buffer_get_current_va (b[2]);
76           d[3].qword[0] = vlib_buffer_get_current_va (b[3]);
77         }
78       else
79         {
80           d[0].qword[0] = vlib_buffer_get_current_pa (vm, b[0]);
81           d[1].qword[0] = vlib_buffer_get_current_pa (vm, b[1]);
82           d[2].qword[0] = vlib_buffer_get_current_pa (vm, b[2]);
83           d[3].qword[0] = vlib_buffer_get_current_pa (vm, b[3]);
84         }
85
86       d[0].qword[1] = ((u64) b[0]->current_length) << 34 | bits;
87       d[1].qword[1] = ((u64) b[1]->current_length) << 34 | bits;
88       d[2].qword[1] = ((u64) b[2]->current_length) << 34 | bits;
89       d[3].qword[1] = ((u64) b[3]->current_length) << 34 | bits;
90
91       next += 4;
92       n_desc += 4;
93       buffers += 4;
94       n_packets_left -= 4;
95       n_desc_left -= 4;
96       d += 4;
97       continue;
98
99     one_by_one:
100       txq->bufs[next] = buffers[0];
101       b[0] = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
102
103       if (use_va_dma)
104         d[0].qword[0] = vlib_buffer_get_current_va (b[0]);
105       else
106         d[0].qword[0] = vlib_buffer_get_current_pa (vm, b[0]);
107
108       d[0].qword[1] = (((u64) b[0]->current_length) << 34) | bits;
109
110       next += 1;
111       n_desc += 1;
112       buffers += 1;
113       n_packets_left -= 1;
114       n_desc_left -= 1;
115       d += 1;
116     }
117
118   if ((slot = clib_ring_enq (txq->rs_slots)))
119     {
120       u16 rs_slot = slot[0] = (next - 1) & mask;
121       d = txq->descs + rs_slot;
122       d[0].qword[1] |= AVF_TXD_CMD_RS;
123     }
124
125   CLIB_MEMORY_BARRIER ();
126   *(txq->qtx_tail) = txq->next = next & mask;
127   txq->n_enqueued += n_desc;
128   return n_packets - n_packets_left;
129 }
130
131 VNET_DEVICE_CLASS_TX_FN (avf_device_class) (vlib_main_t * vm,
132                                             vlib_node_runtime_t * node,
133                                             vlib_frame_t * frame)
134 {
135   avf_main_t *am = &avf_main;
136   vnet_interface_output_runtime_t *rd = (void *) node->runtime_data;
137   avf_device_t *ad = pool_elt_at_index (am->devices, rd->dev_instance);
138   u32 thread_index = vm->thread_index;
139   u8 qid = thread_index;
140   avf_txq_t *txq = vec_elt_at_index (ad->txqs, qid % ad->num_queue_pairs);
141   u32 *buffers = vlib_frame_vector_args (frame);
142   u16 n_enq, n_left;
143   u16 n_retry = 5;
144
145   clib_spinlock_lock_if_init (&txq->lock);
146
147   n_left = frame->n_vectors;
148
149 retry:
150   /* release consumed bufs */
151   if (txq->n_enqueued)
152     {
153       i32 complete_slot = -1;
154       while (1)
155         {
156           u16 *slot = clib_ring_get_first (txq->rs_slots);
157
158           if (slot == 0)
159             break;
160
161           complete_slot = slot[0];
162           if (avf_tx_desc_get_dtyp (txq->descs + complete_slot) != 0x0F)
163             break;
164
165           clib_ring_deq (txq->rs_slots);
166         }
167
168       if (complete_slot >= 0)
169         {
170           u16 first, mask, n_free;
171           mask = txq->size - 1;
172           first = (txq->next - txq->n_enqueued) & mask;
173           n_free = (complete_slot + 1 - first) & mask;
174
175           txq->n_enqueued -= n_free;
176           vlib_buffer_free_from_ring (vm, txq->bufs, first, txq->size,
177                                       n_free);
178         }
179     }
180
181   if (ad->flags & AVF_DEVICE_F_VA_DMA)
182     n_enq = avf_tx_enqueue (vm, txq, buffers, n_left, 1);
183   else
184     n_enq = avf_tx_enqueue (vm, txq, buffers, n_left, 0);
185
186   n_left -= n_enq;
187
188   if (n_left)
189     {
190       buffers += n_enq;
191
192       if (n_retry--)
193         goto retry;
194
195       vlib_buffer_free (vm, buffers, n_left);
196       vlib_error_count (vm, node->node_index,
197                         AVF_TX_ERROR_NO_FREE_SLOTS, n_left);
198     }
199
200   clib_spinlock_unlock_if_init (&txq->lock);
201
202   return frame->n_vectors - n_left;
203 }
204
205 /*
206  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
207  *
208  * Local Variables:
209  * eval: (c-set-style "gnu")
210  * End:
211  */