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");
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   8  *
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  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/buffer.h>
  23 #include <dpdk/ipsec/ipsec.h>
  24
  25 dpdk_crypto_main_t dpdk_crypto_main;
  26
  27 #define EMPTY_STRUCT {0}
  28 #define NUM_CRYPTO_MBUFS 16384
  29
  30 static void
  31 algos_init (u32 n_mains)
  32 {
  33   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
  34   crypto_alg_t *a;
  35
  36   vec_validate_aligned (dcm->cipher_algs, IPSEC_CRYPTO_N_ALG - 1, 8);
  37
  38   {
  39 #define _(v,f,str) \
  40   dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_##f].name = str; \
  41   dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_##f].disabled = n_mains;
  42     foreach_ipsec_crypto_alg
  43 #undef _
  44   }
  45
  46   /* Minimum boundary for ciphers is 4B, required by ESP */
  47   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE];
  48   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  49   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_NULL;
  50   a->boundary = 4;              /* 1 */
  51   a->key_len = 0;
  52   a->iv_len = 0;
  53
  54   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128];
  55   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  56   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  57   a->boundary = 16;
  58   a->key_len = 16;
  59   a->iv_len = 16;
  60
  61   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192];
  62   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  63   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  64   a->boundary = 16;
  65   a->key_len = 24;
  66   a->iv_len = 16;
  67
  68   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256];
  69   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  70   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  71   a->boundary = 16;
  72   a->key_len = 32;
  73   a->iv_len = 16;
  74
  75   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_128];
  76   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  77   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  78   a->boundary = 4;              /* 1 */
  79   a->key_len = 16;
  80   a->iv_len = 8;
  81
  82   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_192];
  83   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  84   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  85   a->boundary = 4;              /* 1 */
  86   a->key_len = 24;
  87   a->iv_len = 8;
  88
  89   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_256];
  90   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  91   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  92   a->boundary = 4;              /* 1 */
  93   a->key_len = 32;
  94   a->iv_len = 8;
  95
  96 #define AES_GCM_TYPE RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD
  97 #define AES_GCM_ALG RTE_CRYPTO_AEAD_AES_GCM
  98
  99   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128];
 100   a->type = AES_GCM_TYPE;
 101   a->alg = AES_GCM_ALG;
 102   a->boundary = 4;              /* 1 */
 103   a->key_len = 16;
 104   a->iv_len = 8;
 105   a->trunc_size = 16;
 106
 107   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192];
 108   a->type = AES_GCM_TYPE;
 109   a->alg = AES_GCM_ALG;
 110   a->boundary = 4;              /* 1 */
 111   a->key_len = 24;
 112   a->iv_len = 8;
 113   a->trunc_size = 16;
 114
 115   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256];
 116   a->type = AES_GCM_TYPE;
 117   a->alg = AES_GCM_ALG;
 118   a->boundary = 4;              /* 1 */
 119   a->key_len = 32;
 120   a->iv_len = 8;
 121   a->trunc_size = 16;
 122
 123   vec_validate (dcm->auth_algs, IPSEC_INTEG_N_ALG - 1);
 124
 125   {
 126 #define _(v,f,str) \
 127   dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_##f].name = str; \
 128   dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_##f].disabled = n_mains;
 129     foreach_ipsec_integ_alg
 130 #undef _
 131   }
 132
 133   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_NONE];
 134   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 135   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_NULL;
 136   a->key_len = 0;
 137   a->trunc_size = 0;
 138
 139   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_MD5_96];
 140   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 141   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_MD5_HMAC;
 142   a->key_len = 16;
 143   a->trunc_size = 12;
 144
 145   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96];
 146   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 147   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA1_HMAC;
 148   a->key_len = 20;
 149   a->trunc_size = 12;
 150
 151   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_96];
 152   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 153   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA256_HMAC;
 154   a->key_len = 32;
 155   a->trunc_size = 12;
 156
 157   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128];
 158   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 159   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA256_HMAC;
 160   a->key_len = 32;
 161   a->trunc_size = 16;
 162
 163   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192];
 164   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 165   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA384_HMAC;
 166   a->key_len = 48;
 167   a->trunc_size = 24;
 168
 169   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256];
 170   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 171   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA512_HMAC;
 172   a->key_len = 64;
 173   a->trunc_size = 32;
 174 }
 175
 176 static u8
 177 cipher_alg_index (const crypto_alg_t * alg)
 178 {
 179   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 180
 181   return (alg - dcm->cipher_algs);
 182 }
 183
 184 static u8
 185 auth_alg_index (const crypto_alg_t * alg)
 186 {
 187   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 188
 189   return (alg - dcm->auth_algs);
 190 }
 191
 192 static crypto_alg_t *
 193 cipher_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 key_len)
 194 {
 195   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 196   crypto_alg_t *alg;
 197
 198   if (cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC)
 199     return NULL;
 200
 201   /* *INDENT-OFF* */
 202   vec_foreach (alg, dcm->cipher_algs)
 203     {
 204       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER) &&
 205           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER) &&
 206           (cap->sym.cipher.algo == alg->alg) &&
 207           (alg->key_len == key_len))
 208         return alg;
 209       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 210           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 211           (cap->sym.aead.algo == alg->alg) &&
 212           (alg->key_len == key_len))
 213         return alg;
 214     }
 215   /* *INDENT-ON* */
 216
 217   return NULL;
 218 }
 219
 220 static crypto_alg_t *
 221 auth_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 trunc_size)
 222 {
 223   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 224   crypto_alg_t *alg;
 225
 226   if ((cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC) ||
 227       (cap->sym.xform_type != RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH))
 228     return NULL;
 229
 230   /* *INDENT-OFF* */
 231   vec_foreach (alg, dcm->auth_algs)
 232     {
 233       if ((cap->sym.auth.algo == alg->alg) &&
 234           (alg->trunc_size == trunc_size))
 235         return alg;
 236     }
 237   /* *INDENT-ON* */
 238
 239   return NULL;
 240 }
 241
 242 static void
 243 crypto_set_aead_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 244                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 245 {
 246   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 247   crypto_alg_t *c;
 248
 249   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 250
 251   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD);
 252
 253   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD;
 254   xform->aead.algo = c->alg;
 255   xform->aead.key.data = sa->crypto_key;
 256   xform->aead.key.length = c->key_len;
 257   xform->aead.iv.offset =
 258     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 259   xform->aead.iv.length = 12;
 260   xform->aead.digest_length = c->trunc_size;
 261   xform->aead.aad_length = sa->use_esn ? 12 : 8;
 262   xform->next = NULL;
 263
 264   if (is_outbound)
 265     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_ENCRYPT;
 266   else
 267     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_DECRYPT;
 268 }
 269
 270 static void
 271 crypto_set_cipher_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 272                          ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 273 {
 274   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 275   crypto_alg_t *c;
 276
 277   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 278
 279   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER);
 280
 281   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
 282   xform->cipher.algo = c->alg;
 283   xform->cipher.key.data = sa->crypto_key;
 284   xform->cipher.key.length = c->key_len;
 285   xform->cipher.iv.offset =
 286     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 287   xform->cipher.iv.length = c->iv_len;
 288   xform->next = NULL;
 289
 290   if (is_outbound)
 291     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_ENCRYPT;
 292   else
 293     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_DECRYPT;
 294 }
 295
 296 static void
 297 crypto_set_auth_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 298                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 299 {
 300   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 301   crypto_alg_t *a;
 302
 303   a = vec_elt_at_index (dcm->auth_algs, sa->integ_alg);
 304
 305   ASSERT (a->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH);
 306
 307   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 308   xform->auth.algo = a->alg;
 309   xform->auth.key.data = sa->integ_key;
 310   xform->auth.key.length = a->key_len;
 311   xform->auth.digest_length = a->trunc_size;
 312   xform->next = NULL;
 313
 314   if (is_outbound)
 315     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_GENERATE;
 316   else
 317     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_VERIFY;
 318 }
 319
 320 clib_error_t *
 321 create_sym_session (struct rte_cryptodev_sym_session **session,
 322                     u32 sa_idx,
 323                     crypto_resource_t * res,
 324                     crypto_worker_main_t * cwm, u8 is_outbound)
 325 {
 326   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 327   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 328   crypto_data_t *data;
 329   ipsec_sa_t *sa;
 330   struct rte_crypto_sym_xform cipher_xform = { 0 };
 331   struct rte_crypto_sym_xform auth_xform = { 0 };
 332   struct rte_crypto_sym_xform *xfs;
 333   struct rte_cryptodev_sym_session **s;
 334   clib_error_t *erorr = 0;
 335
 336
 337   sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_idx);
 338
 339   if ((sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128) |
 340       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192) |
 341       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256))
 342     {
 343       crypto_set_aead_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 344       xfs = &cipher_xform;
 345     }
 346   else
 347     {
 348       crypto_set_cipher_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 349       crypto_set_auth_xform (&auth_xform, sa, is_outbound);
 350
 351       if (is_outbound)
 352         {
 353           cipher_xform.next = &auth_xform;
 354           xfs = &cipher_xform;
 355         }
 356       else
 357         {
 358           auth_xform.next = &cipher_xform;
 359           xfs = &auth_xform;
 360         }
 361     }
 362
 363   data = vec_elt_at_index (dcm->data, res->numa);
 364   clib_spinlock_lock_if_init (&data->lockp);
 365
 366   /*
 367    * DPDK_VER >= 1708:
 368    *   Multiple worker/threads share the session for an SA
 369    *   Single session per SA, initialized for each device driver
 370    */
 371   s = (void *) hash_get (data->session_by_sa_index, sa_idx);
 372
 373   if (!s)
 374     {
 375       session[0] = rte_cryptodev_sym_session_create (data->session_h);
 376       if (!session[0])
 377         {
 378           data->session_h_failed += 1;
 379           erorr = clib_error_return (0, "failed to create session header");
 380           goto done;
 381         }
 382       hash_set (data->session_by_sa_index, sa_idx, session[0]);
 383     }
 384   else
 385     session[0] = s[0];
 386
 387   struct rte_mempool **mp;
 388   mp = vec_elt_at_index (data->session_drv, res->drv_id);
 389   ASSERT (mp[0] != NULL);
 390
 391   i32 ret =
 392     rte_cryptodev_sym_session_init (res->dev_id, session[0], xfs, mp[0]);
 393   if (ret)
 394     {
 395       data->session_drv_failed[res->drv_id] += 1;
 396       erorr = clib_error_return (0, "failed to init session for drv %u",
 397                                  res->drv_id);
 398       goto done;
 399     }
 400
 401   add_session_by_drv_and_sa_idx (session[0], data, res->drv_id, sa_idx);
 402
 403 done:
 404   clib_spinlock_unlock_if_init (&data->lockp);
 405   return erorr;
 406 }
 407
 408 static void __attribute__ ((unused)) clear_and_free_obj (void *obj)
 409 {
 410   struct rte_mempool *mp = rte_mempool_from_obj (obj);
 411
 412   clib_memset (obj, 0, mp->elt_size);
 413
 414   rte_mempool_put (mp, obj);
 415 }
 416
 417 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 418 static inline void *
 419 get_session_private_data (const struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 420                           uint8_t driver_id)
 421 {
 422   return sess->sess_private_data[driver_id];
 423 }
 424
 425 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 426 static inline void
 427 set_session_private_data (struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 428                           uint8_t driver_id, void *private_data)
 429 {
 430   sess->sess_private_data[driver_id] = private_data;
 431 }
 432
 433 static clib_error_t *
 434 dpdk_crypto_session_disposal (crypto_session_disposal_t * v, u64 ts)
 435 {
 436   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 437   crypto_session_disposal_t *s;
 438   void *drv_session;
 439   u32 drv_id;
 440   i32 ret;
 441
 442   /* *INDENT-OFF* */
 443   vec_foreach (s, v)
 444     {
 445       /* ordered vector by timestamp */
 446       if (!(s->ts + dcm->session_timeout < ts))
 447         break;
 448
 449       vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 450         {
 451           drv_session = get_session_private_data (s->session, drv_id);
 452           if (!drv_session)
 453             continue;
 454
 455           /*
 456            * Custom clear to avoid finding a dev_id for drv_id:
 457            *  ret = rte_cryptodev_sym_session_clear (dev_id, drv_session);
 458            *  ASSERT (!ret);
 459            */
 460           clear_and_free_obj (drv_session);
 461
 462           set_session_private_data (s->session, drv_id, NULL);
 463         }
 464
 465       if (rte_mempool_from_obj(s->session))
 466         {
 467           ret = rte_cryptodev_sym_session_free (s->session);
 468           ASSERT (!ret);
 469         }
 470     }
 471   /* *INDENT-ON* */
 472
 473   if (s < vec_end (v))
 474     vec_delete (v, s - v, 0);
 475   else
 476     vec_reset_length (v);
 477
 478   return 0;
 479 }
 480
 481 static clib_error_t *
 482 add_del_sa_session (u32 sa_index, u8 is_add)
 483 {
 484   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 485   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 486   crypto_data_t *data;
 487   struct rte_cryptodev_sym_session *s;
 488   uword *val;
 489   u32 drv_id;
 490
 491   if (is_add)
 492     {
 493 #if 1
 494       ipsec_sa_t *sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_index);
 495       u32 seed;
 496       switch (sa->crypto_alg)
 497         {
 498         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 499         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 500         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 501           clib_memcpy (&sa->salt, &sa->crypto_key[sa->crypto_key_len - 4], 4);
 502           break;
 503         default:
 504           seed = (u32) clib_cpu_time_now ();
 505           sa->salt = random_u32 (&seed);
 506         }
 507 #endif
 508       return 0;
 509     }
 510
 511   /* *INDENT-OFF* */
 512   vec_foreach (data, dcm->data)
 513     {
 514       clib_spinlock_lock_if_init (&data->lockp);
 515       val = hash_get (data->session_by_sa_index, sa_index);
 516       if (val)
 517         {
 518           s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val[0];
 519           vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 520             {
 521               val = (uword*) get_session_by_drv_and_sa_idx (data, drv_id, sa_index);
 522               if (val)
 523                 add_session_by_drv_and_sa_idx(NULL, data, drv_id, sa_index);
 524             }
 525
 526           hash_unset (data->session_by_sa_index, sa_index);
 527
 528           u64 ts = unix_time_now_nsec ();
 529           dpdk_crypto_session_disposal (data->session_disposal, ts);
 530
 531           crypto_session_disposal_t sd;
 532           sd.ts = ts;
 533           sd.session = s;
 534
 535           vec_add1 (data->session_disposal, sd);
 536         }
 537       clib_spinlock_unlock_if_init (&data->lockp);
 538     }
 539   /* *INDENT-ON* */
 540
 541   return 0;
 542 }
 543
 544 static clib_error_t *
 545 dpdk_ipsec_check_support (ipsec_sa_t * sa)
 546 {
 547   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 548
 549   if (sa->integ_alg == IPSEC_INTEG_ALG_NONE)
 550     switch (sa->crypto_alg)
 551       {
 552       case IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE:
 553       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 554       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 555       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 556         break;
 557       default:
 558         return clib_error_return (0, "unsupported integ-alg %U crypto-alg %U",
 559                                   format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg,
 560                                   format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 561       }
 562
 563   /* XXX do we need the NONE check? */
 564   if (sa->crypto_alg != IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE &&
 565       dcm->cipher_algs[sa->crypto_alg].disabled)
 566     return clib_error_return (0, "disabled crypto-alg %U",
 567                               format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 568
 569   /* XXX do we need the NONE check? */
 570   if (sa->integ_alg != IPSEC_INTEG_ALG_NONE &&
 571       dcm->auth_algs[sa->integ_alg].disabled)
 572     return clib_error_return (0, "disabled integ-alg %U",
 573                               format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg);
 574   return NULL;
 575 }
 576
 577 static void
 578 crypto_parse_capabilities (crypto_dev_t * dev,
 579                            const struct rte_cryptodev_capabilities *cap,
 580                            u32 n_mains)
 581 {
 582   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 583   crypto_alg_t *alg;
 584   u8 len, inc;
 585
 586   for (; cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_UNDEFINED; cap++)
 587     {
 588       /* A single capability maps to multiple cipher/auth algorithms */
 589       switch (cap->sym.xform_type)
 590         {
 591         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD:
 592         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER:
 593           inc = cap->sym.cipher.key_size.increment;
 594           inc = inc ? inc : 1;
 595           for (len = cap->sym.cipher.key_size.min;
 596                len <= cap->sym.cipher.key_size.max; len += inc)
 597             {
 598               alg = cipher_cap_to_alg (cap, len);
 599               if (!alg)
 600                 continue;
 601               dev->cipher_support[cipher_alg_index (alg)] = 1;
 602               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 603               /* At least enough resources to support one algo */
 604               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 605             }
 606           break;
 607         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH:
 608           inc = cap->sym.auth.digest_size.increment;
 609           inc = inc ? inc : 1;
 610           for (len = cap->sym.auth.digest_size.min;
 611                len <= cap->sym.auth.digest_size.max; len += inc)
 612             {
 613               alg = auth_cap_to_alg (cap, len);
 614               if (!alg)
 615                 continue;
 616               dev->auth_support[auth_alg_index (alg)] = 1;
 617               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 618               /* At least enough resources to support one algo */
 619               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 620             }
 621           break;
 622         default:
 623           ;
 624         }
 625     }
 626 }
 627
 628 #define DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC  2048
 629 #define DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS  20000
 630
 631 static clib_error_t *
 632 crypto_dev_conf (u8 dev, u16 n_qp, u8 numa)
 633 {
 634   struct rte_cryptodev_config dev_conf;
 635   struct rte_cryptodev_qp_conf qp_conf;
 636   i32 ret;
 637   u16 qp;
 638   char *error_str;
 639
 640   dev_conf.socket_id = numa;
 641   dev_conf.nb_queue_pairs = n_qp;
 642
 643   error_str = "failed to configure crypto device %u";
 644   ret = rte_cryptodev_configure (dev, &dev_conf);
 645   if (ret < 0)
 646     return clib_error_return (0, error_str, dev);
 647
 648   error_str = "failed to setup crypto device %u queue pair %u";
 649   qp_conf.nb_descriptors = DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC;
 650   for (qp = 0; qp < n_qp; qp++)
 651     {
 652       ret = rte_cryptodev_queue_pair_setup (dev, qp, &qp_conf, numa, NULL);
 653       if (ret < 0)
 654         return clib_error_return (0, error_str, dev, qp);
 655     }
 656
 657   error_str = "failed to start crypto device %u";
 658   if (rte_cryptodev_start (dev))
 659     return clib_error_return (0, error_str, dev);
 660
 661   return 0;
 662 }
 663
 664 static void
 665 crypto_scan_devs (u32 n_mains)
 666 {
 667   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 668   struct rte_cryptodev *cryptodev;
 669   struct rte_cryptodev_info info;
 670   crypto_dev_t *dev;
 671   crypto_resource_t *res;
 672   clib_error_t *error;
 673   u32 i;
 674   u16 max_res_idx, res_idx, j;
 675   u8 drv_id;
 676
 677   vec_validate_init_empty (dcm->dev, rte_cryptodev_count () - 1,
 678                            (crypto_dev_t) EMPTY_STRUCT);
 679
 680   for (i = 0; i < rte_cryptodev_count (); i++)
 681     {
 682       dev = vec_elt_at_index (dcm->dev, i);
 683
 684       cryptodev = &rte_cryptodevs[i];
 685       rte_cryptodev_info_get (i, &info);
 686
 687       dev->id = i;
 688       dev->name = cryptodev->data->name;
 689       dev->numa = rte_cryptodev_socket_id (i);
 690       dev->features = info.feature_flags;
 691       dev->max_qp = info.max_nb_queue_pairs;
 692       drv_id = info.driver_id;
 693       if (drv_id >= vec_len (dcm->drv))
 694         vec_validate_init_empty (dcm->drv, drv_id,
 695                                  (crypto_drv_t) EMPTY_STRUCT);
 696       vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->name = info.driver_name;
 697       dev->drv_id = drv_id;
 698       vec_add1 (vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->devs, i);
 699
 700       if (!(info.feature_flags & RTE_CRYPTODEV_FF_SYM_OPERATION_CHAINING))
 701         continue;
 702
 703       if ((error = crypto_dev_conf (i, dev->max_qp, dev->numa)))
 704         {
 705           clib_error_report (error);
 706           continue;
 707         }
 708
 709       max_res_idx = dev->max_qp - 1;
 710
 711       vec_validate (dev->free_resources, max_res_idx);
 712
 713       res_idx = vec_len (dcm->resource);
 714       vec_validate_init_empty_aligned (dcm->resource, res_idx + max_res_idx,
 715                                        (crypto_resource_t) EMPTY_STRUCT,
 716                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 717
 718       for (j = 0; j <= max_res_idx; j++)
 719         {
 720           vec_elt (dev->free_resources, max_res_idx - j) = res_idx + j;
 721           res = &dcm->resource[res_idx + j];
 722           res->dev_id = i;
 723           res->drv_id = drv_id;
 724           res->qp_id = j;
 725           res->numa = dev->numa;
 726           res->thread_idx = (u16) ~ 0;
 727         }
 728
 729       crypto_parse_capabilities (dev, info.capabilities, n_mains);
 730     }
 731 }
 732
 733 void
 734 crypto_auto_placement (void)
 735 {
 736   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 737   crypto_resource_t *res;
 738   crypto_worker_main_t *cwm;
 739   crypto_dev_t *dev;
 740   u32 thread_idx, skip_master;
 741   u16 res_idx, *idx;
 742   u8 used;
 743   u16 i;
 744
 745   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
 746
 747   /* *INDENT-OFF* */
 748   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 749     {
 750       vec_foreach_index (thread_idx, dcm->workers_main)
 751         {
 752           if (vec_len (dev->free_resources) == 0)
 753             break;
 754
 755           if (thread_idx < skip_master)
 756             continue;
 757
 758           /* Check thread is not already using the device */
 759           vec_foreach (idx, dev->used_resources)
 760             if (dcm->resource[idx[0]].thread_idx == thread_idx)
 761               continue;
 762
 763           cwm = vec_elt_at_index (dcm->workers_main, thread_idx);
 764
 765           used = 0;
 766           res_idx = vec_pop (dev->free_resources);
 767
 768           /* Set device only for supported algos */
 769           for (i = 0; i < IPSEC_CRYPTO_N_ALG; i++)
 770             if (dev->cipher_support[i] &&
 771                 cwm->cipher_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 772               {
 773                 dcm->cipher_algs[i].disabled--;
 774                 cwm->cipher_resource_idx[i] = res_idx;
 775                 used = 1;
 776               }
 777
 778           for (i = 0; i < IPSEC_INTEG_N_ALG; i++)
 779             if (dev->auth_support[i] &&
 780                 cwm->auth_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 781               {
 782                 dcm->auth_algs[i].disabled--;
 783                 cwm->auth_resource_idx[i] = res_idx;
 784                 used = 1;
 785               }
 786
 787           if (!used)
 788             {
 789               vec_add1 (dev->free_resources, res_idx);
 790               continue;
 791             }
 792
 793           vec_add1 (dev->used_resources, res_idx);
 794
 795           res = vec_elt_at_index (dcm->resource, res_idx);
 796
 797           ASSERT (res->thread_idx == (u16) ~0);
 798           res->thread_idx = thread_idx;
 799
 800           /* Add device to vector of polling resources */
 801           vec_add1 (cwm->resource_idx, res_idx);
 802         }
 803     }
 804   /* *INDENT-ON* */
 805 }
 806
 807 static void
 808 crypto_op_init (struct rte_mempool *mempool,
 809                 void *_arg __attribute__ ((unused)),
 810                 void *_obj, unsigned i __attribute__ ((unused)))
 811 {
 812   struct rte_crypto_op *op = _obj;
 813
 814   op->sess_type = RTE_CRYPTO_OP_WITH_SESSION;
 815   op->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 816   op->status = RTE_CRYPTO_OP_STATUS_NOT_PROCESSED;
 817   op->phys_addr = rte_mempool_virt2iova (_obj);
 818   op->mempool = mempool;
 819 }
 820
 821 static clib_error_t *
 822 crypto_create_crypto_op_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 823 {
 824   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 825   dpdk_config_main_t *conf = &dpdk_config_main;
 826   crypto_data_t *data;
 827   u8 *pool_name;
 828   u32 pool_priv_size = sizeof (struct rte_crypto_op_pool_private);
 829   struct rte_crypto_op_pool_private *priv;
 830   struct rte_mempool *mp;
 831
 832   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 833
 834   /* Already allocated */
 835   if (data->crypto_op)
 836     return NULL;
 837
 838   pool_name = format (0, "crypto_pool_numa%u%c", numa, 0);
 839
 840   if (conf->num_crypto_mbufs == 0)
 841     conf->num_crypto_mbufs = NUM_CRYPTO_MBUFS;
 842
 843   mp = rte_mempool_create ((char *) pool_name, conf->num_crypto_mbufs,
 844                            crypto_op_len (), 512, pool_priv_size, NULL, NULL,
 845                            crypto_op_init, NULL, numa, 0);
 846
 847   vec_free (pool_name);
 848
 849   if (!mp)
 850     return clib_error_return (0, "failed to create crypto op mempool");
 851
 852   /* Initialize mempool private data */
 853   priv = rte_mempool_get_priv (mp);
 854   priv->priv_size = pool_priv_size;
 855   priv->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 856
 857   data->crypto_op = mp;
 858
 859   return NULL;
 860 }
 861
 862 static clib_error_t *
 863 crypto_create_session_h_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 864 {
 865   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 866   crypto_data_t *data;
 867   u8 *pool_name;
 868   struct rte_mempool *mp;
 869   u32 elt_size;
 870
 871   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 872
 873   if (data->session_h)
 874     return NULL;
 875
 876   pool_name = format (0, "session_h_pool_numa%u%c", numa, 0);
 877
 878
 879   elt_size = rte_cryptodev_sym_get_header_session_size ();
 880
 881   mp =
 882     rte_mempool_create ((char *) pool_name, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 883                         elt_size, 512, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, numa, 0);
 884
 885   vec_free (pool_name);
 886
 887   if (!mp)
 888     return clib_error_return (0, "failed to create crypto session mempool");
 889
 890   data->session_h = mp;
 891
 892   return NULL;
 893 }
 894
 895 static clib_error_t *
 896 crypto_create_session_drv_pool (vlib_main_t * vm, crypto_dev_t * dev)
 897 {
 898   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 899   crypto_data_t *data;
 900   u8 *pool_name;
 901   struct rte_mempool *mp;
 902   u32 elt_size;
 903   u8 numa = dev->numa;
 904
 905   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 906
 907   vec_validate (data->session_drv, dev->drv_id);
 908   vec_validate (data->session_drv_failed, dev->drv_id);
 909   vec_validate_aligned (data->session_by_drv_id_and_sa_index, 32,
 910                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 911
 912   if (data->session_drv[dev->drv_id])
 913     return NULL;
 914
 915   pool_name = format (0, "session_drv%u_pool_numa%u%c", dev->drv_id, numa, 0);
 916
 917   elt_size = rte_cryptodev_sym_get_private_session_size (dev->id);
 918   mp =
 919     rte_mempool_create ((char *) pool_name, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 920                         elt_size, 512, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, numa, 0);
 921
 922   vec_free (pool_name);
 923
 924   if (!mp)
 925     return clib_error_return (0, "failed to create session drv mempool");
 926
 927   data->session_drv[dev->drv_id] = mp;
 928   clib_spinlock_init (&data->lockp);
 929
 930   return NULL;
 931 }
 932
 933 static clib_error_t *
 934 crypto_create_pools (vlib_main_t * vm)
 935 {
 936   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 937   clib_error_t *error = NULL;
 938   crypto_dev_t *dev;
 939
 940   /* *INDENT-OFF* */
 941   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 942     {
 943       vec_validate_aligned (dcm->data, dev->numa, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 944
 945       error = crypto_create_crypto_op_pool (vm, dev->numa);
 946       if (error)
 947         return error;
 948
 949       error = crypto_create_session_h_pool (vm, dev->numa);
 950       if (error)
 951         return error;
 952
 953       error = crypto_create_session_drv_pool (vm, dev);
 954       if (error)
 955         return error;
 956     }
 957   /* *INDENT-ON* */
 958
 959   return NULL;
 960 }
 961
 962 static void
 963 crypto_disable (void)
 964 {
 965   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 966   crypto_data_t *data;
 967   u8 i;
 968
 969   dcm->enabled = 0;
 970
 971   /* *INDENT-OFF* */
 972   vec_foreach (data, dcm->data)
 973     {
 974       rte_mempool_free (data->crypto_op);
 975       rte_mempool_free (data->session_h);
 976
 977       vec_foreach_index (i, data->session_drv)
 978         rte_mempool_free (data->session_drv[i]);
 979
 980       vec_free (data->session_drv);
 981       clib_spinlock_free (&data->lockp);
 982     }
 983   /* *INDENT-ON* */
 984
 985   vec_free (dcm->data);
 986   vec_free (dcm->workers_main);
 987   vec_free (dcm->dev);
 988   vec_free (dcm->resource);
 989   vec_free (dcm->cipher_algs);
 990   vec_free (dcm->auth_algs);
 991 }
 992
 993 static uword
 994 dpdk_ipsec_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
 995                     vlib_frame_t * f)
 996 {
 997   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 998   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 999   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1000   crypto_worker_main_t *cwm;
1001   clib_error_t *error = NULL;
1002   u32 i, skip_master, n_mains;
1003
1004   n_mains = tm->n_vlib_mains;
1005   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
1006
1007   algos_init (n_mains - skip_master);
1008
1009   crypto_scan_devs (n_mains - skip_master);
1010
1011   if (!(dcm->enabled))
1012     {
1013       clib_warning ("not enough DPDK crypto resources, default to OpenSSL");
1014       crypto_disable ();
1015       return 0;
1016     }
1017
1018   dcm->session_timeout = 10e9;
1019
1020   vec_validate_init_empty_aligned (dcm->workers_main, n_mains - 1,
1021                                    (crypto_worker_main_t) EMPTY_STRUCT,
1022                                    CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1023
1024   /* *INDENT-OFF* */
1025   vec_foreach (cwm, dcm->workers_main)
1026     {
1027       vec_validate_init_empty_aligned (cwm->ops, VLIB_FRAME_SIZE - 1, 0,
1028                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1029       clib_memset (cwm->cipher_resource_idx, ~0,
1030               IPSEC_CRYPTO_N_ALG * sizeof(*cwm->cipher_resource_idx));
1031       clib_memset (cwm->auth_resource_idx, ~0,
1032               IPSEC_INTEG_N_ALG * sizeof(*cwm->auth_resource_idx));
1033     }
1034   /* *INDENT-ON* */
1035
1036   crypto_auto_placement ();
1037
1038   error = crypto_create_pools (vm);
1039   if (error)
1040     {
1041       clib_error_report (error);
1042       crypto_disable ();
1043       return 0;
1044     }
1045
1046
1047   u32 idx = ipsec_register_esp_backend (vm, im, "dpdk backend",
1048                                         "dpdk-esp4-encrypt",
1049                                         "dpdk-esp4-decrypt",
1050                                         "dpdk-esp6-encrypt",
1051                                         "dpdk-esp6-decrypt",
1052                                         dpdk_ipsec_check_support,
1053                                         add_del_sa_session);
1054   int rv = ipsec_select_esp_backend (im, idx);
1055   ASSERT (rv == 0);
1056
1057   vlib_node_t *node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-crypto-input");
1058   ASSERT (node);
1059   for (i = skip_master; i < n_mains; i++)
1060     vlib_node_set_state (vlib_mains[i], node->index, VLIB_NODE_STATE_POLLING);
1061   return 0;
1062 }
1063
1064 /* *INDENT-OFF* */
1065 VLIB_REGISTER_NODE (dpdk_ipsec_process_node,static) = {
1066     .function = dpdk_ipsec_process,
1067     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
1068     .name = "dpdk-ipsec-process",
1069     .process_log2_n_stack_bytes = 17,
1070 };
1071 /* *INDENT-ON* */
1072
1073 /*
1074  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1075  *
1076  * Local Variables:
1077  * eval: (c-set-style "gnu")
1078  * End:
1079  */