src/plugins/dpdk/ipsec/ipsec.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017 Intel and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15 #include <vnet/vnet.h>
  16 #include <vnet/ip/ip.h>
  17 #include <vnet/api_errno.h>
  18 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  19 #include <vlib/node_funcs.h>
  20
  21 #include <dpdk/device/dpdk.h>
  22 #include <dpdk/ipsec/ipsec.h>
  23
  24 dpdk_crypto_main_t dpdk_crypto_main;
  25
  26 #define EMPTY_STRUCT {0}
  27
  28 static void
  29 algos_init (u32 n_mains)
  30 {
  31   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
  32   crypto_alg_t *a;
  33
  34   vec_validate_aligned (dcm->cipher_algs, IPSEC_CRYPTO_N_ALG - 1, 8);
  35
  36   {
  37 #define _(v,f,str) \
  38   dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_##f].name = str; \
  39   dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_##f].disabled = n_mains;
  40     foreach_ipsec_crypto_alg
  41 #undef _
  42   }
  43
  44   /* Minimum boundary for ciphers is 4B, required by ESP */
  45   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE];
  46   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  47   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_NULL;
  48   a->boundary = 4;              /* 1 */
  49   a->key_len = 0;
  50   a->iv_len = 0;
  51
  52   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128];
  53   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  54   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  55   a->boundary = 16;
  56   a->key_len = 16;
  57   a->iv_len = 16;
  58
  59   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192];
  60   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  61   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  62   a->boundary = 16;
  63   a->key_len = 24;
  64   a->iv_len = 16;
  65
  66   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256];
  67   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  68   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  69   a->boundary = 16;
  70   a->key_len = 32;
  71   a->iv_len = 16;
  72
  73   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_128];
  74   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  75   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  76   a->boundary = 4;              /* 1 */
  77   a->key_len = 16;
  78   a->iv_len = 8;
  79
  80   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_192];
  81   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  82   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  83   a->boundary = 4;              /* 1 */
  84   a->key_len = 24;
  85   a->iv_len = 8;
  86
  87   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_256];
  88   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  89   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  90   a->boundary = 4;              /* 1 */
  91   a->key_len = 32;
  92   a->iv_len = 8;
  93
  94 #define AES_GCM_TYPE RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD
  95 #define AES_GCM_ALG RTE_CRYPTO_AEAD_AES_GCM
  96
  97   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128];
  98   a->type = AES_GCM_TYPE;
  99   a->alg = AES_GCM_ALG;
 100   a->boundary = 4;              /* 1 */
 101   a->key_len = 16;
 102   a->iv_len = 8;
 103   a->trunc_size = 16;
 104
 105   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192];
 106   a->type = AES_GCM_TYPE;
 107   a->alg = AES_GCM_ALG;
 108   a->boundary = 4;              /* 1 */
 109   a->key_len = 24;
 110   a->iv_len = 8;
 111   a->trunc_size = 16;
 112
 113   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256];
 114   a->type = AES_GCM_TYPE;
 115   a->alg = AES_GCM_ALG;
 116   a->boundary = 4;              /* 1 */
 117   a->key_len = 32;
 118   a->iv_len = 8;
 119   a->trunc_size = 16;
 120
 121   vec_validate (dcm->auth_algs, IPSEC_INTEG_N_ALG - 1);
 122
 123   {
 124 #define _(v,f,str) \
 125   dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_##f].name = str; \
 126   dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_##f].disabled = n_mains;
 127     foreach_ipsec_integ_alg
 128 #undef _
 129   }
 130
 131   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_NONE];
 132   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 133   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_NULL;
 134   a->key_len = 0;
 135   a->trunc_size = 0;
 136
 137   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_MD5_96];
 138   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 139   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_MD5_HMAC;
 140   a->key_len = 16;
 141   a->trunc_size = 12;
 142
 143   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96];
 144   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 145   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA1_HMAC;
 146   a->key_len = 20;
 147   a->trunc_size = 12;
 148
 149   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_96];
 150   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 151   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA256_HMAC;
 152   a->key_len = 32;
 153   a->trunc_size = 12;
 154
 155   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128];
 156   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 157   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA256_HMAC;
 158   a->key_len = 32;
 159   a->trunc_size = 16;
 160
 161   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192];
 162   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 163   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA384_HMAC;
 164   a->key_len = 48;
 165   a->trunc_size = 24;
 166
 167   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256];
 168   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 169   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA512_HMAC;
 170   a->key_len = 64;
 171   a->trunc_size = 32;
 172 }
 173
 174 static u8
 175 cipher_alg_index (const crypto_alg_t * alg)
 176 {
 177   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 178
 179   return (alg - dcm->cipher_algs);
 180 }
 181
 182 static u8
 183 auth_alg_index (const crypto_alg_t * alg)
 184 {
 185   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 186
 187   return (alg - dcm->auth_algs);
 188 }
 189
 190 static crypto_alg_t *
 191 cipher_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 key_len)
 192 {
 193   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 194   crypto_alg_t *alg;
 195
 196   if (cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC)
 197     return NULL;
 198
 199   /* *INDENT-OFF* */
 200   vec_foreach (alg, dcm->cipher_algs)
 201     {
 202       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER) &&
 203           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER) &&
 204           (cap->sym.cipher.algo == alg->alg) &&
 205           (alg->key_len == key_len))
 206         return alg;
 207       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 208           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 209           (cap->sym.aead.algo == alg->alg) &&
 210           (alg->key_len == key_len))
 211         return alg;
 212     }
 213   /* *INDENT-ON* */
 214
 215   return NULL;
 216 }
 217
 218 static crypto_alg_t *
 219 auth_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 trunc_size)
 220 {
 221   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 222   crypto_alg_t *alg;
 223
 224   if ((cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC) ||
 225       (cap->sym.xform_type != RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH))
 226     return NULL;
 227
 228   /* *INDENT-OFF* */
 229   vec_foreach (alg, dcm->auth_algs)
 230     {
 231       if ((cap->sym.auth.algo == alg->alg) &&
 232           (alg->trunc_size == trunc_size))
 233         return alg;
 234     }
 235   /* *INDENT-ON* */
 236
 237   return NULL;
 238 }
 239
 240 static void
 241 crypto_set_aead_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 242                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 243 {
 244   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 245   crypto_alg_t *c;
 246
 247   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 248
 249   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD);
 250
 251   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD;
 252   xform->aead.algo = c->alg;
 253   xform->aead.key.data = sa->crypto_key;
 254   xform->aead.key.length = c->key_len;
 255   xform->aead.iv.offset =
 256     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 257   xform->aead.iv.length = 12;
 258   xform->aead.digest_length = c->trunc_size;
 259   xform->aead.aad_length = sa->use_esn ? 12 : 8;
 260   xform->next = NULL;
 261
 262   if (is_outbound)
 263     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_ENCRYPT;
 264   else
 265     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_DECRYPT;
 266 }
 267
 268 static void
 269 crypto_set_cipher_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 270                          ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 271 {
 272   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 273   crypto_alg_t *c;
 274
 275   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 276
 277   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER);
 278
 279   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
 280   xform->cipher.algo = c->alg;
 281   xform->cipher.key.data = sa->crypto_key;
 282   xform->cipher.key.length = c->key_len;
 283   xform->cipher.iv.offset =
 284     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 285   xform->cipher.iv.length = c->iv_len;
 286   xform->next = NULL;
 287
 288   if (is_outbound)
 289     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_ENCRYPT;
 290   else
 291     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_DECRYPT;
 292 }
 293
 294 static void
 295 crypto_set_auth_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 296                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 297 {
 298   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 299   crypto_alg_t *a;
 300
 301   a = vec_elt_at_index (dcm->auth_algs, sa->integ_alg);
 302
 303   ASSERT (a->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH);
 304
 305   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 306   xform->auth.algo = a->alg;
 307   xform->auth.key.data = sa->integ_key;
 308   xform->auth.key.length = a->key_len;
 309   xform->auth.digest_length = a->trunc_size;
 310   xform->next = NULL;
 311
 312   if (is_outbound)
 313     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_GENERATE;
 314   else
 315     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_VERIFY;
 316 }
 317
 318 clib_error_t *
 319 create_sym_session (struct rte_cryptodev_sym_session **session,
 320                     u32 sa_idx,
 321                     crypto_resource_t * res,
 322                     crypto_worker_main_t * cwm, u8 is_outbound)
 323 {
 324   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 325   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 326   crypto_data_t *data;
 327   ipsec_sa_t *sa;
 328   struct rte_crypto_sym_xform cipher_xform = { 0 };
 329   struct rte_crypto_sym_xform auth_xform = { 0 };
 330   struct rte_crypto_sym_xform *xfs;
 331   struct rte_cryptodev_sym_session **s;
 332   crypto_session_key_t key = { 0 };
 333
 334   key.drv_id = res->drv_id;
 335   key.sa_idx = sa_idx;
 336
 337   data = vec_elt_at_index (dcm->data, res->numa);
 338
 339   sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_idx);
 340
 341   if ((sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128) |
 342       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192) |
 343       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256))
 344     {
 345       crypto_set_aead_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 346       xfs = &cipher_xform;
 347     }
 348   else
 349     {
 350       crypto_set_cipher_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 351       crypto_set_auth_xform (&auth_xform, sa, is_outbound);
 352
 353       if (is_outbound)
 354         {
 355           cipher_xform.next = &auth_xform;
 356           xfs = &cipher_xform;
 357         }
 358       else
 359         {
 360           auth_xform.next = &cipher_xform;
 361           xfs = &auth_xform;
 362         }
 363     }
 364
 365   /*
 366    * DPDK_VER >= 1708:
 367    *   Multiple worker/threads share the session for an SA
 368    *   Single session per SA, initialized for each device driver
 369    */
 370   s = (void *) hash_get (data->session_by_sa_index, sa_idx);
 371
 372   if (!s)
 373     {
 374       session[0] = rte_cryptodev_sym_session_create (data->session_h);
 375       if (!session[0])
 376         {
 377           data->session_h_failed += 1;
 378           return clib_error_return (0, "failed to create session header");
 379         }
 380       hash_set (data->session_by_sa_index, sa_idx, session[0]);
 381     }
 382   else
 383     session[0] = s[0];
 384
 385   struct rte_mempool **mp;
 386   mp = vec_elt_at_index (data->session_drv, res->drv_id);
 387   ASSERT (mp[0] != NULL);
 388
 389   i32 ret =
 390     rte_cryptodev_sym_session_init (res->dev_id, session[0], xfs, mp[0]);
 391   if (ret)
 392     {
 393       data->session_drv_failed[res->drv_id] += 1;
 394       return clib_error_return (0, "failed to init session for drv %u",
 395                                 res->drv_id);
 396     }
 397
 398   hash_set (data->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val, session[0]);
 399
 400   return 0;
 401 }
 402
 403 static void __attribute__ ((unused)) clear_and_free_obj (void *obj)
 404 {
 405   struct rte_mempool *mp = rte_mempool_from_obj (obj);
 406
 407   memset (obj, 0, mp->elt_size);
 408
 409   rte_mempool_put (mp, obj);
 410 }
 411
 412 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 413 static inline void *
 414 get_session_private_data (const struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 415                           uint8_t driver_id)
 416 {
 417   return sess->sess_private_data[driver_id];
 418 }
 419
 420 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 421 static inline void
 422 set_session_private_data (struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 423                           uint8_t driver_id, void *private_data)
 424 {
 425   sess->sess_private_data[driver_id] = private_data;
 426 }
 427
 428 static clib_error_t *
 429 dpdk_crypto_session_disposal (crypto_session_disposal_t * v, u64 ts)
 430 {
 431   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 432   crypto_session_disposal_t *s;
 433   void *drv_session;
 434   u32 drv_id;
 435   i32 ret;
 436
 437   /* *INDENT-OFF* */
 438   vec_foreach (s, v)
 439     {
 440       /* ordered vector by timestamp */
 441       if (!(s->ts + dcm->session_timeout < ts))
 442         break;
 443
 444       vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 445         {
 446           drv_session = get_session_private_data (s->session, drv_id);
 447           if (!drv_session)
 448             continue;
 449
 450           /*
 451            * Custom clear to avoid finding a dev_id for drv_id:
 452            *  ret = rte_cryptodev_sym_session_clear (dev_id, drv_session);
 453            *  ASSERT (!ret);
 454            */
 455           clear_and_free_obj (drv_session);
 456
 457           set_session_private_data (s->session, drv_id, NULL);
 458         }
 459
 460       ret = rte_cryptodev_sym_session_free (s->session);
 461       ASSERT (!ret);
 462     }
 463   /* *INDENT-ON* */
 464
 465   if (s < vec_end (v))
 466     vec_delete (v, s - v, 0);
 467
 468   return 0;
 469 }
 470
 471 static clib_error_t *
 472 add_del_sa_session (u32 sa_index, u8 is_add)
 473 {
 474   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 475   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 476   crypto_data_t *data;
 477   struct rte_cryptodev_sym_session *s;
 478   crypto_session_key_t key = { 0 };
 479   uword *val;
 480   u32 drv_id;
 481
 482   if (is_add)
 483     {
 484 #if 1
 485       ipsec_sa_t *sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_index);
 486       u32 seed;
 487       switch (sa->crypto_alg)
 488         {
 489         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 490         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 491         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 492           clib_memcpy (&sa->salt, &sa->crypto_key[sa->crypto_key_len - 4], 4);
 493           break;
 494         default:
 495           seed = (u32) clib_cpu_time_now ();
 496           sa->salt = random_u32 (&seed);
 497         }
 498 #endif
 499       return 0;
 500     }
 501
 502   key.sa_idx = sa_index;
 503
 504   /* *INDENT-OFF* */
 505   vec_foreach (data, dcm->data)
 506     {
 507       val = hash_get (data->session_by_sa_index, sa_index);
 508       s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val;
 509
 510       if (!s)
 511         continue;
 512
 513       vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 514         {
 515           key.drv_id = drv_id;
 516           val = hash_get (data->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val);
 517           s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val;
 518
 519           if (!s)
 520             continue;
 521
 522           hash_unset (data->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val);
 523         }
 524
 525       hash_unset (data->session_by_sa_index, sa_index);
 526
 527       u64 ts = unix_time_now_nsec ();
 528       dpdk_crypto_session_disposal (data->session_disposal, ts);
 529
 530       crypto_session_disposal_t sd;
 531       sd.ts = ts;
 532       sd.session = s;
 533
 534       vec_add1 (data->session_disposal, sd);
 535     }
 536   /* *INDENT-ON* */
 537
 538   return 0;
 539 }
 540
 541 static clib_error_t *
 542 dpdk_ipsec_check_support (ipsec_sa_t * sa)
 543 {
 544   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 545
 546   if (sa->integ_alg == IPSEC_INTEG_ALG_NONE)
 547     switch (sa->crypto_alg)
 548       {
 549       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 550       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 551       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 552         break;
 553       default:
 554         return clib_error_return (0, "unsupported integ-alg %U crypto-alg %U",
 555                                   format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg,
 556                                   format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 557       }
 558
 559   /* XXX do we need the NONE check? */
 560   if (sa->crypto_alg != IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE &&
 561       dcm->cipher_algs[sa->crypto_alg].disabled)
 562     return clib_error_return (0, "disabled crypto-alg %U",
 563                               format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 564
 565   /* XXX do we need the NONE check? */
 566   if (sa->integ_alg != IPSEC_INTEG_ALG_NONE &&
 567       dcm->auth_algs[sa->integ_alg].disabled)
 568     return clib_error_return (0, "disabled integ-alg %U",
 569                               format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg);
 570   return NULL;
 571 }
 572
 573 static void
 574 crypto_parse_capabilities (crypto_dev_t * dev,
 575                            const struct rte_cryptodev_capabilities *cap,
 576                            u32 n_mains)
 577 {
 578   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 579   crypto_alg_t *alg;
 580   u8 len, inc;
 581
 582   for (; cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_UNDEFINED; cap++)
 583     {
 584       /* A single capability maps to multiple cipher/auth algorithms */
 585       switch (cap->sym.xform_type)
 586         {
 587         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD:
 588         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER:
 589           inc = cap->sym.cipher.key_size.increment;
 590           inc = inc ? inc : 1;
 591           for (len = cap->sym.cipher.key_size.min;
 592                len <= cap->sym.cipher.key_size.max; len += inc)
 593             {
 594               alg = cipher_cap_to_alg (cap, len);
 595               if (!alg)
 596                 continue;
 597               dev->cipher_support[cipher_alg_index (alg)] = 1;
 598               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 599               /* At least enough resources to support one algo */
 600               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 601             }
 602           break;
 603         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH:
 604           inc = cap->sym.auth.digest_size.increment;
 605           inc = inc ? inc : 1;
 606           for (len = cap->sym.auth.digest_size.min;
 607                len <= cap->sym.auth.digest_size.max; len += inc)
 608             {
 609               alg = auth_cap_to_alg (cap, len);
 610               if (!alg)
 611                 continue;
 612               dev->auth_support[auth_alg_index (alg)] = 1;
 613               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 614               /* At least enough resources to support one algo */
 615               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 616             }
 617           break;
 618         default:
 619           ;
 620         }
 621     }
 622 }
 623
 624 #define DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC  2048
 625 #define DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS  20000
 626
 627 static clib_error_t *
 628 crypto_dev_conf (u8 dev, u16 n_qp, u8 numa)
 629 {
 630   struct rte_cryptodev_config dev_conf;
 631   struct rte_cryptodev_qp_conf qp_conf;
 632   i32 ret;
 633   u16 qp;
 634   i8 *error_str;
 635
 636   dev_conf.socket_id = numa;
 637   dev_conf.nb_queue_pairs = n_qp;
 638
 639   error_str = "failed to configure crypto device %u";
 640   ret = rte_cryptodev_configure (dev, &dev_conf);
 641   if (ret < 0)
 642     return clib_error_return (0, error_str, dev);
 643
 644   error_str = "failed to setup crypto device %u queue pair %u";
 645   qp_conf.nb_descriptors = DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC;
 646   for (qp = 0; qp < n_qp; qp++)
 647     {
 648       ret = rte_cryptodev_queue_pair_setup (dev, qp, &qp_conf, numa, NULL);
 649       if (ret < 0)
 650         return clib_error_return (0, error_str, dev, qp);
 651     }
 652
 653   return 0;
 654 }
 655
 656 static void
 657 crypto_scan_devs (u32 n_mains)
 658 {
 659   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 660   struct rte_cryptodev *cryptodev;
 661   struct rte_cryptodev_info info;
 662   crypto_dev_t *dev;
 663   crypto_resource_t *res;
 664   clib_error_t *error;
 665   u32 i;
 666   u16 max_res_idx, res_idx, j;
 667   u8 drv_id;
 668
 669   vec_validate_init_empty (dcm->dev, rte_cryptodev_count () - 1,
 670                            (crypto_dev_t) EMPTY_STRUCT);
 671
 672   for (i = 0; i < rte_cryptodev_count (); i++)
 673     {
 674       dev = vec_elt_at_index (dcm->dev, i);
 675
 676       cryptodev = &rte_cryptodevs[i];
 677       rte_cryptodev_info_get (i, &info);
 678
 679       dev->id = i;
 680       dev->name = cryptodev->data->name;
 681       dev->numa = rte_cryptodev_socket_id (i);
 682       dev->features = info.feature_flags;
 683       dev->max_qp = info.max_nb_queue_pairs;
 684       drv_id = info.driver_id;
 685       if (drv_id >= vec_len (dcm->drv))
 686         vec_validate_init_empty (dcm->drv, drv_id,
 687                                  (crypto_drv_t) EMPTY_STRUCT);
 688       vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->name = info.driver_name;
 689       dev->drv_id = drv_id;
 690       vec_add1 (vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->devs, i);
 691
 692       if (!(info.feature_flags & RTE_CRYPTODEV_FF_SYM_OPERATION_CHAINING))
 693         continue;
 694
 695       if ((error = crypto_dev_conf (i, dev->max_qp, dev->numa)))
 696         {
 697           clib_error_report (error);
 698           continue;
 699         }
 700
 701       max_res_idx = (dev->max_qp / 2) - 1;
 702
 703       vec_validate (dev->free_resources, max_res_idx);
 704
 705       res_idx = vec_len (dcm->resource);
 706       vec_validate_init_empty_aligned (dcm->resource, res_idx + max_res_idx,
 707                                        (crypto_resource_t) EMPTY_STRUCT,
 708                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 709
 710       for (j = 0; j <= max_res_idx; j++, res_idx++)
 711         {
 712           vec_elt (dev->free_resources, max_res_idx - j) = res_idx;
 713           res = &dcm->resource[res_idx];
 714           res->dev_id = i;
 715           res->drv_id = drv_id;
 716           res->qp_id = j * 2;
 717           res->numa = dev->numa;
 718           res->thread_idx = (u16) ~ 0;
 719         }
 720
 721       crypto_parse_capabilities (dev, info.capabilities, n_mains);
 722     }
 723 }
 724
 725 void
 726 crypto_auto_placement (void)
 727 {
 728   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 729   crypto_resource_t *res;
 730   crypto_worker_main_t *cwm;
 731   crypto_dev_t *dev;
 732   u32 thread_idx, skip_master;
 733   u16 res_idx, *idx;
 734   u8 used;
 735   u16 i;
 736
 737   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
 738
 739   /* *INDENT-OFF* */
 740   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 741     {
 742       vec_foreach_index (thread_idx, dcm->workers_main)
 743         {
 744           if (vec_len (dev->free_resources) == 0)
 745             break;
 746
 747           if (thread_idx < skip_master)
 748             continue;
 749
 750           /* Check thread is not already using the device */
 751           vec_foreach (idx, dev->used_resources)
 752             if (dcm->resource[idx[0]].thread_idx == thread_idx)
 753               continue;
 754
 755           cwm = vec_elt_at_index (dcm->workers_main, thread_idx);
 756
 757           used = 0;
 758           res_idx = vec_pop (dev->free_resources);
 759
 760           /* Set device only for supported algos */
 761           for (i = 0; i < IPSEC_CRYPTO_N_ALG; i++)
 762             if (dev->cipher_support[i] &&
 763                 cwm->cipher_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 764               {
 765                 dcm->cipher_algs[i].disabled--;
 766                 cwm->cipher_resource_idx[i] = res_idx;
 767                 used = 1;
 768               }
 769
 770           for (i = 0; i < IPSEC_INTEG_N_ALG; i++)
 771             if (dev->auth_support[i] &&
 772                 cwm->auth_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 773               {
 774                 dcm->auth_algs[i].disabled--;
 775                 cwm->auth_resource_idx[i] = res_idx;
 776                 used = 1;
 777               }
 778
 779           if (!used)
 780             {
 781               vec_add1 (dev->free_resources, res_idx);
 782               continue;
 783             }
 784
 785           vec_add1 (dev->used_resources, res_idx);
 786
 787           res = vec_elt_at_index (dcm->resource, res_idx);
 788
 789           ASSERT (res->thread_idx == (u16) ~0);
 790           res->thread_idx = thread_idx;
 791
 792           /* Add device to vector of polling resources */
 793           vec_add1 (cwm->resource_idx, res_idx);
 794         }
 795     }
 796   /* *INDENT-ON* */
 797 }
 798
 799 static void
 800 crypto_op_init (struct rte_mempool *mempool,
 801                 void *_arg __attribute__ ((unused)),
 802                 void *_obj, unsigned i __attribute__ ((unused)))
 803 {
 804   struct rte_crypto_op *op = _obj;
 805
 806   op->sess_type = RTE_CRYPTO_OP_WITH_SESSION;
 807   op->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 808   op->status = RTE_CRYPTO_OP_STATUS_NOT_PROCESSED;
 809   op->phys_addr = rte_mempool_virt2iova (_obj);
 810   op->mempool = mempool;
 811 }
 812
 813 static clib_error_t *
 814 crypto_create_crypto_op_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 815 {
 816   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 817   dpdk_config_main_t *conf = &dpdk_config_main;
 818   crypto_data_t *data;
 819   u8 *pool_name;
 820   u32 pool_priv_size = sizeof (struct rte_crypto_op_pool_private);
 821   struct rte_crypto_op_pool_private *priv;
 822   struct rte_mempool *mp;
 823   clib_error_t *error = NULL;
 824   vlib_physmem_region_index_t pri;
 825
 826   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 827
 828   /* Already allocated */
 829   if (data->crypto_op)
 830     return NULL;
 831
 832   pool_name = format (0, "crypto_pool_numa%u%c", numa, 0);
 833
 834   error =
 835     dpdk_pool_create (vm, pool_name, crypto_op_len (), conf->num_mbufs,
 836                       pool_priv_size, 512, numa, &mp, &pri);
 837
 838   vec_free (pool_name);
 839
 840   if (error)
 841     return error;
 842
 843   /* Initialize mempool private data */
 844   priv = rte_mempool_get_priv (mp);
 845   priv->priv_size = pool_priv_size;
 846   priv->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 847
 848   /* call the object initializers */
 849   rte_mempool_obj_iter (mp, crypto_op_init, 0);
 850
 851   data->crypto_op = mp;
 852
 853   return NULL;
 854 }
 855
 856 static clib_error_t *
 857 crypto_create_session_h_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 858 {
 859   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 860   crypto_data_t *data;
 861   u8 *pool_name;
 862   struct rte_mempool *mp;
 863   clib_error_t *error = NULL;
 864   vlib_physmem_region_index_t pri;
 865   u32 elt_size;
 866
 867   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 868
 869   if (data->session_h)
 870     return NULL;
 871
 872   pool_name = format (0, "session_h_pool_numa%u%c", numa, 0);
 873
 874   elt_size = rte_cryptodev_get_header_session_size ();
 875
 876   error =
 877     dpdk_pool_create (vm, pool_name, elt_size, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 878                       0, 512, numa, &mp, &pri);
 879
 880   vec_free (pool_name);
 881
 882   if (error)
 883     return error;
 884
 885   data->session_h = mp;
 886
 887   return NULL;
 888 }
 889
 890 static clib_error_t *
 891 crypto_create_session_drv_pool (vlib_main_t * vm, crypto_dev_t * dev)
 892 {
 893   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 894   crypto_data_t *data;
 895   u8 *pool_name;
 896   struct rte_mempool *mp;
 897   clib_error_t *error = NULL;
 898   vlib_physmem_region_index_t pri;
 899   u32 elt_size;
 900   u8 numa = dev->numa;
 901
 902   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 903
 904   vec_validate (data->session_drv, dev->drv_id);
 905   vec_validate (data->session_drv_failed, dev->drv_id);
 906
 907   if (data->session_drv[dev->drv_id])
 908     return NULL;
 909
 910   pool_name = format (0, "session_drv%u_pool_numa%u%c", dev->drv_id, numa, 0);
 911   elt_size = rte_cryptodev_get_private_session_size (dev->id);
 912
 913   error =
 914     dpdk_pool_create (vm, pool_name, elt_size, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 915                       0, 512, numa, &mp, &pri);
 916
 917   vec_free (pool_name);
 918
 919   if (error)
 920     return error;
 921
 922   data->session_drv[dev->drv_id] = mp;
 923
 924   return NULL;
 925 }
 926
 927 static clib_error_t *
 928 crypto_create_pools (vlib_main_t * vm)
 929 {
 930   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 931   clib_error_t *error = NULL;
 932   crypto_dev_t *dev;
 933
 934   /* *INDENT-OFF* */
 935   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 936     {
 937       vec_validate_aligned (dcm->data, dev->numa, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 938
 939       error = crypto_create_crypto_op_pool (vm, dev->numa);
 940       if (error)
 941         return error;
 942
 943       error = crypto_create_session_h_pool (vm, dev->numa);
 944       if (error)
 945         return error;
 946
 947       error = crypto_create_session_drv_pool (vm, dev);
 948       if (error)
 949         return error;
 950     }
 951   /* *INDENT-ON* */
 952
 953   return NULL;
 954 }
 955
 956 static void
 957 crypto_disable (void)
 958 {
 959   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 960   crypto_data_t *data;
 961   u8 i;
 962
 963   dcm->enabled = 0;
 964
 965   /* *INDENT-OFF* */
 966   vec_foreach (data, dcm->data)
 967     {
 968       rte_mempool_free (data->crypto_op);
 969       rte_mempool_free (data->session_h);
 970
 971       vec_foreach_index (i, data->session_drv)
 972         rte_mempool_free (data->session_drv[i]);
 973
 974       vec_free (data->session_drv);
 975     }
 976   /* *INDENT-ON* */
 977
 978   vec_free (dcm->data);
 979   vec_free (dcm->workers_main);
 980   vec_free (dcm->sa_session);
 981   vec_free (dcm->dev);
 982   vec_free (dcm->resource);
 983   vec_free (dcm->cipher_algs);
 984   vec_free (dcm->auth_algs);
 985 }
 986
 987 static uword
 988 dpdk_ipsec_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
 989                     vlib_frame_t * f)
 990 {
 991   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 992   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 993   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
 994   crypto_worker_main_t *cwm;
 995   clib_error_t *error = NULL;
 996   u32 i, skip_master, n_mains;
 997
 998   n_mains = tm->n_vlib_mains;
 999   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
1000
1001   algos_init (n_mains - skip_master);
1002
1003   crypto_scan_devs (n_mains - skip_master);
1004
1005   if (!(dcm->enabled))
1006     {
1007       clib_warning ("not enough DPDK crypto resources, default to OpenSSL");
1008       crypto_disable ();
1009       return 0;
1010     }
1011
1012   dcm->session_timeout = 10e9;
1013
1014   vec_validate_init_empty_aligned (dcm->workers_main, n_mains - 1,
1015                                    (crypto_worker_main_t) EMPTY_STRUCT,
1016                                    CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1017
1018   /* *INDENT-OFF* */
1019   vec_foreach (cwm, dcm->workers_main)
1020     {
1021       vec_validate_init_empty_aligned (cwm->ops, VLIB_FRAME_SIZE - 1, 0,
1022                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1023       memset (cwm->cipher_resource_idx, ~0,
1024               IPSEC_CRYPTO_N_ALG * sizeof(*cwm->cipher_resource_idx));
1025       memset (cwm->auth_resource_idx, ~0,
1026               IPSEC_INTEG_N_ALG * sizeof(*cwm->auth_resource_idx));
1027     }
1028   /* *INDENT-ON* */
1029
1030   crypto_auto_placement ();
1031
1032   error = crypto_create_pools (vm);
1033   if (error)
1034     {
1035       clib_error_report (error);
1036       crypto_disable ();
1037       return 0;
1038     }
1039
1040   /* Add new next node and set it as default */
1041   vlib_node_t *node, *next_node;
1042
1043   next_node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-esp-encrypt");
1044   ASSERT (next_node);
1045   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "ipsec-output-ip4");
1046   ASSERT (node);
1047   im->esp_encrypt_node_index = next_node->index;
1048   im->esp_encrypt_next_index =
1049     vlib_node_add_next (vm, node->index, next_node->index);
1050
1051   next_node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-esp-decrypt");
1052   ASSERT (next_node);
1053   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "ipsec-input-ip4");
1054   ASSERT (node);
1055   im->esp_decrypt_node_index = next_node->index;
1056   im->esp_decrypt_next_index =
1057     vlib_node_add_next (vm, node->index, next_node->index);
1058
1059   im->cb.check_support_cb = dpdk_ipsec_check_support;
1060   im->cb.add_del_sa_sess_cb = add_del_sa_session;
1061
1062   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-crypto-input");
1063   ASSERT (node);
1064   for (i = skip_master; i < n_mains; i++)
1065     vlib_node_set_state (vlib_mains[i], node->index, VLIB_NODE_STATE_POLLING);
1066   return 0;
1067 }
1068
1069 /* *INDENT-OFF* */
1070 VLIB_REGISTER_NODE (dpdk_ipsec_process_node,static) = {
1071     .function = dpdk_ipsec_process,
1072     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
1073     .name = "dpdk-ipsec-process",
1074     .process_log2_n_stack_bytes = 17,
1075 };
1076 /* *INDENT-ON* */
1077
1078 /*
1079  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1080  *
1081  * Local Variables:
1082  * eval: (c-set-style "gnu")
1083  * End:
1084  */