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
  23 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  24 #include <vnet/ip/ip4_packet.h>
  25 #include <vnet/ip/ip6_packet.h>
  26 #include <vnet/udp/udp_packet.h>
  27 #include <vnet/tcp/tcp_packet.h>
  28
  29 #include <vnet/devices/devices.h>
  30
  31 #include <avf/avf.h>
  32
  33 static_always_inline u8
  34 avf_tx_desc_get_dtyp (avf_tx_desc_t * d)
  35 {
  36   return d->qword[1] & 0x0f;
  37 }
  38
  39 struct avf_ip4_psh
  40 {
  41   u32 src;
  42   u32 dst;
  43   u8 zero;
  44   u8 proto;
  45   u16 l4len;
  46 };
  47
  48 struct avf_ip6_psh
  49 {
  50   ip6_address_t src;
  51   ip6_address_t dst;
  52   u32 l4len;
  53   u32 proto;
  54 };
  55
  56 static_always_inline u64
  57 avf_tx_prepare_cksum (vlib_buffer_t * b, u8 is_tso)
  58 {
  59   u64 flags = 0;
  60   if (!is_tso && !(b->flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD))
  61     return 0;
  62
  63   u32 oflags = vnet_buffer2 (b)->oflags;
  64   u32 is_tcp = is_tso || oflags & VNET_BUFFER_OFFLOAD_F_TCP_CKSUM;
  65   u32 is_udp = !is_tso && oflags & VNET_BUFFER_OFFLOAD_F_UDP_CKSUM;
  66   u32 is_ip4 = b->flags & VNET_BUFFER_F_IS_IP4;
  67   u32 is_ip6 = b->flags & VNET_BUFFER_F_IS_IP6;
  68   ASSERT (!is_tcp || !is_udp);
  69   ASSERT (is_ip4 || is_ip6);
  70   i16 l2_hdr_offset = b->current_data;
  71   i16 l3_hdr_offset = vnet_buffer (b)->l3_hdr_offset;
  72   i16 l4_hdr_offset = vnet_buffer (b)->l4_hdr_offset;
  73   u16 l2_len = l3_hdr_offset - l2_hdr_offset;
  74   u16 l3_len = l4_hdr_offset - l3_hdr_offset;
  75   ip4_header_t *ip4 = (void *) (b->data + l3_hdr_offset);
  76   ip6_header_t *ip6 = (void *) (b->data + l3_hdr_offset);
  77   tcp_header_t *tcp = (void *) (b->data + l4_hdr_offset);
  78   udp_header_t *udp = (void *) (b->data + l4_hdr_offset);
  79   u16 l4_len =
  80     is_tcp ? tcp_header_bytes (tcp) : is_udp ? sizeof (udp_header_t) : 0;
  81   u16 sum = 0;
  82
  83   flags |= AVF_TXD_OFFSET_MACLEN (l2_len) |
  84     AVF_TXD_OFFSET_IPLEN (l3_len) | AVF_TXD_OFFSET_L4LEN (l4_len);
  85   flags |= is_ip4 ? AVF_TXD_CMD_IIPT_IPV4 : AVF_TXD_CMD_IIPT_IPV6;
  86   flags |= is_tcp ? AVF_TXD_CMD_L4T_TCP : is_udp ? AVF_TXD_CMD_L4T_UDP : 0;
  87
  88   if (is_ip4)
  89     ip4->checksum = 0;
  90
  91   if (is_tso)
  92     {
  93       if (is_ip4)
  94         ip4->length = 0;
  95       else
  96         ip6->payload_length = 0;
  97     }
  98
  99   if (is_tcp || is_udp)
 100     {
 101       if (is_ip4)
 102         {
 103           struct avf_ip4_psh psh = { 0 };
 104           psh.src = ip4->src_address.as_u32;
 105           psh.dst = ip4->dst_address.as_u32;
 106           psh.proto = ip4->protocol;
 107           psh.l4len =
 108             is_tso ? 0 :
 109             clib_host_to_net_u16 (clib_net_to_host_u16 (ip4->length) -
 110                                   (l4_hdr_offset - l3_hdr_offset));
 111           sum = ~ip_csum (&psh, sizeof (psh));
 112         }
 113       else
 114         {
 115           struct avf_ip6_psh psh = { 0 };
 116           psh.src = ip6->src_address;
 117           psh.dst = ip6->dst_address;
 118           psh.proto = clib_host_to_net_u32 ((u32) ip6->protocol);
 119           psh.l4len = is_tso ? 0 : ip6->payload_length;
 120           sum = ~ip_csum (&psh, sizeof (psh));
 121         }
 122     }
 123   /* ip_csum does a byte swap for some reason... */
 124   sum = clib_net_to_host_u16 (sum);
 125   if (is_tcp)
 126     tcp->checksum = sum;
 127   else if (is_udp)
 128     udp->checksum = sum;
 129   return flags;
 130 }
 131
 132 static_always_inline u32
 133 avf_tx_fill_ctx_desc (vlib_main_t *vm, avf_txq_t *txq, avf_tx_desc_t *d,
 134                       vlib_buffer_t *b)
 135 {
 136   vlib_buffer_t *ctx_ph;
 137   u32 *bi = txq->ph_bufs;
 138
 139 next:
 140   ctx_ph = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 141   if (PREDICT_FALSE (ctx_ph->ref_count == 255))
 142     {
 143       bi++;
 144       goto next;
 145     }
 146
 147   /* Acquire a reference on the placeholder buffer */
 148   ctx_ph->ref_count++;
 149
 150   u16 l234hdr_sz = vnet_buffer (b)->l4_hdr_offset - b->current_data +
 151                    vnet_buffer2 (b)->gso_l4_hdr_sz;
 152   u16 tlen = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b) - l234hdr_sz;
 153   d[0].qword[0] = 0;
 154   d[0].qword[1] = AVF_TXD_DTYP_CTX | AVF_TXD_CTX_CMD_TSO
 155     | AVF_TXD_CTX_SEG_MSS (vnet_buffer2 (b)->gso_size) |
 156     AVF_TXD_CTX_SEG_TLEN (tlen);
 157   return bi[0];
 158 }
 159
 160 static_always_inline void
 161 avf_tx_copy_desc (avf_tx_desc_t *d, avf_tx_desc_t *s, u32 n_descs)
 162 {
 163 #if defined CLIB_HAVE_VEC512
 164   while (n_descs >= 8)
 165     {
 166       u64x8u *dv = (u64x8u *) d;
 167       u64x8u *sv = (u64x8u *) s;
 168
 169       dv[0] = sv[0];
 170       dv[1] = sv[1];
 171
 172       /* next */
 173       d += 8;
 174       s += 8;
 175       n_descs -= 8;
 176     }
 177 #elif defined CLIB_HAVE_VEC256
 178   while (n_descs >= 4)
 179     {
 180       u64x4u *dv = (u64x4u *) d;
 181       u64x4u *sv = (u64x4u *) s;
 182
 183       dv[0] = sv[0];
 184       dv[1] = sv[1];
 185
 186       /* next */
 187       d += 4;
 188       s += 4;
 189       n_descs -= 4;
 190     }
 191 #elif defined CLIB_HAVE_VEC128
 192   while (n_descs >= 2)
 193     {
 194       u64x2u *dv = (u64x2u *) d;
 195       u64x2u *sv = (u64x2u *) s;
 196
 197       dv[0] = sv[0];
 198       dv[1] = sv[1];
 199
 200       /* next */
 201       d += 2;
 202       s += 2;
 203       n_descs -= 2;
 204     }
 205 #endif
 206   while (n_descs)
 207     {
 208       d[0].qword[0] = s[0].qword[0];
 209       d[0].qword[1] = s[0].qword[1];
 210       d++;
 211       s++;
 212       n_descs--;
 213     }
 214 }
 215
 216 static_always_inline void
 217 avf_tx_fill_data_desc (vlib_main_t *vm, avf_tx_desc_t *d, vlib_buffer_t *b,
 218                        u64 cmd, int use_va_dma)
 219 {
 220   if (use_va_dma)
 221     d->qword[0] = vlib_buffer_get_current_va (b);
 222   else
 223     d->qword[0] = vlib_buffer_get_current_pa (vm, b);
 224   d->qword[1] = (((u64) b->current_length) << 34 | cmd | AVF_TXD_CMD_RSV);
 225 }
 226 static_always_inline u16
 227 avf_tx_prepare (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, avf_txq_t *txq,
 228                 u32 *buffers, u32 n_packets, u16 *n_enq_descs, int use_va_dma)
 229 {
 230   const u64 cmd_eop = AVF_TXD_CMD_EOP;
 231   u16 n_free_desc, n_desc_left, n_packets_left = n_packets;
 232   vlib_buffer_t *b[4];
 233   avf_tx_desc_t *d = txq->tmp_descs;
 234   u32 *tb = txq->tmp_bufs;
 235
 236   n_free_desc = n_desc_left = txq->size - txq->n_enqueued - 8;
 237
 238   if (n_desc_left == 0)
 239     return 0;
 240
 241   while (n_packets_left && n_desc_left)
 242     {
 243       u32 flags, or_flags;
 244
 245       if (n_packets_left < 8 || n_desc_left < 4)
 246         goto one_by_one;
 247
 248       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[4], LOAD);
 249       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[5], LOAD);
 250       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[6], LOAD);
 251       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[7], LOAD);
 252
 253       b[0] = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 254       b[1] = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 255       b[2] = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 256       b[3] = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 257
 258       or_flags = b[0]->flags | b[1]->flags | b[2]->flags | b[3]->flags;
 259
 260       if (PREDICT_FALSE (or_flags &
 261                          (VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT | VNET_BUFFER_F_OFFLOAD |
 262                           VNET_BUFFER_F_GSO)))
 263         goto one_by_one;
 264
 265       vlib_buffer_copy_indices (tb, buffers, 4);
 266
 267       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 0, b[0], cmd_eop, use_va_dma);
 268       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 1, b[1], cmd_eop, use_va_dma);
 269       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 2, b[2], cmd_eop, use_va_dma);
 270       avf_tx_fill_data_desc (vm, d + 3, b[3], cmd_eop, use_va_dma);
 271
 272       buffers += 4;
 273       n_packets_left -= 4;
 274       n_desc_left -= 4;
 275       d += 4;
 276       tb += 4;
 277       continue;
 278
 279     one_by_one:
 280       tb[0] = buffers[0];
 281       b[0] = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 282       flags = b[0]->flags;
 283
 284       /* No chained buffers or TSO case */
 285       if (PREDICT_TRUE (
 286             (flags & (VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT | VNET_BUFFER_F_GSO)) == 0))
 287         {
 288           u64 cmd = cmd_eop;
 289
 290           if (PREDICT_FALSE (flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD))
 291             cmd |= avf_tx_prepare_cksum (b[0], 0 /* is_tso */);
 292
 293           avf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd, use_va_dma);
 294         }
 295       else
 296         {
 297           u16 n_desc_needed = 1;
 298           u64 cmd = 0;
 299
 300           if (flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 301             {
 302               vlib_buffer_t *next = vlib_get_buffer (vm, b[0]->next_buffer);
 303               n_desc_needed = 2;
 304               while (next->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 305                 {
 306                   next = vlib_get_buffer (vm, next->next_buffer);
 307                   n_desc_needed++;
 308                 }
 309             }
 310
 311           if (flags & VNET_BUFFER_F_GSO)
 312             {
 313               n_desc_needed++;
 314             }
 315           else if (PREDICT_FALSE (n_desc_needed > 8))
 316             {
 317               vlib_buffer_free_one (vm, buffers[0]);
 318               vlib_error_count (vm, node->node_index,
 319                                 AVF_TX_ERROR_SEGMENT_SIZE_EXCEEDED, 1);
 320               n_packets_left -= 1;
 321               buffers += 1;
 322               continue;
 323             }
 324
 325           if (PREDICT_FALSE (n_desc_left < n_desc_needed))
 326             break;
 327
 328           if (flags & VNET_BUFFER_F_GSO)
 329             {
 330               /* Enqueue a context descriptor */
 331               tb[1] = tb[0];
 332               tb[0] = avf_tx_fill_ctx_desc (vm, txq, d, b[0]);
 333               n_desc_left -= 1;
 334               d += 1;
 335               tb += 1;
 336               cmd = avf_tx_prepare_cksum (b[0], 1 /* is_tso */);
 337             }
 338           else if (flags & VNET_BUFFER_F_OFFLOAD)
 339             {
 340               cmd = avf_tx_prepare_cksum (b[0], 0 /* is_tso */);
 341             }
 342
 343           /* Deal with chain buffer if present */
 344           while (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 345             {
 346               avf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd, use_va_dma);
 347
 348               n_desc_left -= 1;
 349               d += 1;
 350               tb += 1;
 351
 352               tb[0] = b[0]->next_buffer;
 353               b[0] = vlib_get_buffer (vm, b[0]->next_buffer);
 354             }
 355
 356           avf_tx_fill_data_desc (vm, d, b[0], cmd_eop | cmd, use_va_dma);
 357         }
 358
 359       buffers += 1;
 360       n_packets_left -= 1;
 361       n_desc_left -= 1;
 362       d += 1;
 363       tb += 1;
 364     }
 365
 366   *n_enq_descs = n_free_desc - n_desc_left;
 367   return n_packets - n_packets_left;
 368 }
 369
 370 VNET_DEVICE_CLASS_TX_FN (avf_device_class) (vlib_main_t * vm,
 371                                             vlib_node_runtime_t * node,
 372                                             vlib_frame_t * frame)
 373 {
 374   vnet_interface_output_runtime_t *rd = (void *) node->runtime_data;
 375   avf_device_t *ad = avf_get_device (rd->dev_instance);
 376   u32 thread_index = vm->thread_index;
 377   u8 qid = thread_index;
 378   avf_txq_t *txq = vec_elt_at_index (ad->txqs, qid % ad->num_queue_pairs);
 379   u16 next = txq->next;
 380   u16 mask = txq->size - 1;
 381   u32 *buffers = vlib_frame_vector_args (frame);
 382   u16 n_enq, n_left, n_desc, *slot;
 383   u16 n_retry = 2;
 384
 385   clib_spinlock_lock_if_init (&txq->lock);
 386
 387   n_left = frame->n_vectors;
 388
 389 retry:
 390   /* release consumed bufs */
 391   if (txq->n_enqueued)
 392     {
 393       i32 complete_slot = -1;
 394       while (1)
 395         {
 396           u16 *slot = clib_ring_get_first (txq->rs_slots);
 397
 398           if (slot == 0)
 399             break;
 400
 401           if (avf_tx_desc_get_dtyp (txq->descs + slot[0]) != 0x0F)
 402             break;
 403
 404           complete_slot = slot[0];
 405
 406           clib_ring_deq (txq->rs_slots);
 407         }
 408
 409       if (complete_slot >= 0)
 410         {
 411           u16 first, mask, n_free;
 412           mask = txq->size - 1;
 413           first = (txq->next - txq->n_enqueued) & mask;
 414           n_free = (complete_slot + 1 - first) & mask;
 415
 416           txq->n_enqueued -= n_free;
 417           vlib_buffer_free_from_ring_no_next (vm, txq->bufs, first, txq->size,
 418                                               n_free);
 419         }
 420     }
 421
 422   n_desc = 0;
 423   if (ad->flags & AVF_DEVICE_F_VA_DMA)
 424     n_enq = avf_tx_prepare (vm, node, txq, buffers, n_left, &n_desc, 1);
 425   else
 426     n_enq = avf_tx_prepare (vm, node, txq, buffers, n_left, &n_desc, 0);
 427
 428   if (n_desc)
 429     {
 430       if (PREDICT_TRUE (next + n_desc <= txq->size))
 431         {
 432           /* no wrap */
 433           avf_tx_copy_desc (txq->descs + next, txq->tmp_descs, n_desc);
 434           vlib_buffer_copy_indices (txq->bufs + next, txq->tmp_bufs, n_desc);
 435         }
 436       else
 437         {
 438           /* wrap */
 439           u32 n_not_wrap = txq->size - next;
 440           avf_tx_copy_desc (txq->descs + next, txq->tmp_descs, n_not_wrap);
 441           avf_tx_copy_desc (txq->descs, txq->tmp_descs + n_not_wrap,
 442                             n_desc - n_not_wrap);
 443           vlib_buffer_copy_indices (txq->bufs + next, txq->tmp_bufs,
 444                                     n_not_wrap);
 445           vlib_buffer_copy_indices (txq->bufs, txq->tmp_bufs + n_not_wrap,
 446                                     n_desc - n_not_wrap);
 447         }
 448
 449       next += n_desc;
 450       if ((slot = clib_ring_enq (txq->rs_slots)))
 451         {
 452           u16 rs_slot = slot[0] = (next - 1) & mask;
 453           txq->descs[rs_slot].qword[1] |= AVF_TXD_CMD_RS;
 454         }
 455
 456       txq->next = next & mask;
 457       avf_tail_write (txq->qtx_tail, txq->next);
 458       txq->n_enqueued += n_desc;
 459       n_left -= n_enq;
 460     }
 461
 462   if (n_left)
 463     {
 464       buffers += n_enq;
 465
 466       if (n_retry--)
 467         goto retry;
 468
 469       vlib_buffer_free (vm, buffers, n_left);
 470       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 471                         AVF_TX_ERROR_NO_FREE_SLOTS, n_left);
 472     }
 473
 474   clib_spinlock_unlock_if_init (&txq->lock);
 475
 476   return frame->n_vectors - n_left;
 477 }
 478
 479 /*
 480  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 481  *
 482  * Local Variables:
 483  * eval: (c-set-style "gnu")
 484  * End:
 485  */