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 #include <vlib/log.h>
  21
  22 #include <dpdk/device/dpdk.h>
  23 #include <dpdk/buffer.h>
  24 #include <dpdk/ipsec/ipsec.h>
  25
  26 dpdk_crypto_main_t dpdk_crypto_main;
  27
  28 #define EMPTY_STRUCT {0}
  29 #define NUM_CRYPTO_MBUFS 16384
  30
  31 static void
  32 algos_init (u32 n_mains)
  33 {
  34   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
  35   crypto_alg_t *a;
  36
  37   vec_validate_aligned (dcm->cipher_algs, IPSEC_CRYPTO_N_ALG - 1, 8);
  38
  39   {
  40 #define _(v,f,str) \
  41   dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_##f].name = str; \
  42   dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_##f].disabled = n_mains;
  43     foreach_ipsec_crypto_alg
  44 #undef _
  45   }
  46
  47   /* Minimum boundary for ciphers is 4B, required by ESP */
  48   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE];
  49   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  50   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_NULL;
  51   a->boundary = 4;              /* 1 */
  52   a->key_len = 0;
  53   a->iv_len = 0;
  54
  55   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128];
  56   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  57   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  58   a->boundary = 16;
  59   a->key_len = 16;
  60   a->iv_len = 16;
  61
  62   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192];
  63   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  64   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  65   a->boundary = 16;
  66   a->key_len = 24;
  67   a->iv_len = 16;
  68
  69   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256];
  70   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  71   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  72   a->boundary = 16;
  73   a->key_len = 32;
  74   a->iv_len = 16;
  75
  76   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_128];
  77   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  78   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  79   a->boundary = 4;              /* 1 */
  80   a->key_len = 16;
  81   a->iv_len = 8;
  82
  83   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_192];
  84   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  85   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  86   a->boundary = 4;              /* 1 */
  87   a->key_len = 24;
  88   a->iv_len = 8;
  89
  90   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_256];
  91   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  92   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  93   a->boundary = 4;              /* 1 */
  94   a->key_len = 32;
  95   a->iv_len = 8;
  96
  97 #define AES_GCM_TYPE RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD
  98 #define AES_GCM_ALG RTE_CRYPTO_AEAD_AES_GCM
  99
 100   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128];
 101   a->type = AES_GCM_TYPE;
 102   a->alg = AES_GCM_ALG;
 103   a->boundary = 4;              /* 1 */
 104   a->key_len = 16;
 105   a->iv_len = 8;
 106   a->trunc_size = 16;
 107
 108   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192];
 109   a->type = AES_GCM_TYPE;
 110   a->alg = AES_GCM_ALG;
 111   a->boundary = 4;              /* 1 */
 112   a->key_len = 24;
 113   a->iv_len = 8;
 114   a->trunc_size = 16;
 115
 116   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256];
 117   a->type = AES_GCM_TYPE;
 118   a->alg = AES_GCM_ALG;
 119   a->boundary = 4;              /* 1 */
 120   a->key_len = 32;
 121   a->iv_len = 8;
 122   a->trunc_size = 16;
 123
 124   vec_validate (dcm->auth_algs, IPSEC_INTEG_N_ALG - 1);
 125
 126   {
 127 #define _(v,f,str) \
 128   dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_##f].name = str; \
 129   dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_##f].disabled = n_mains;
 130     foreach_ipsec_integ_alg
 131 #undef _
 132   }
 133
 134   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_NONE];
 135   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 136   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_NULL;
 137   a->key_len = 0;
 138   a->trunc_size = 0;
 139
 140   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_MD5_96];
 141   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 142   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_MD5_HMAC;
 143   a->key_len = 16;
 144   a->trunc_size = 12;
 145
 146   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96];
 147   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 148   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA1_HMAC;
 149   a->key_len = 20;
 150   a->trunc_size = 12;
 151
 152   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_96];
 153   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 154   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA256_HMAC;
 155   a->key_len = 32;
 156   a->trunc_size = 12;
 157
 158   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128];
 159   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 160   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA256_HMAC;
 161   a->key_len = 32;
 162   a->trunc_size = 16;
 163
 164   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192];
 165   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 166   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA384_HMAC;
 167   a->key_len = 48;
 168   a->trunc_size = 24;
 169
 170   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256];
 171   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 172   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA512_HMAC;
 173   a->key_len = 64;
 174   a->trunc_size = 32;
 175 }
 176
 177 static u8
 178 cipher_alg_index (const crypto_alg_t * alg)
 179 {
 180   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 181
 182   return (alg - dcm->cipher_algs);
 183 }
 184
 185 static u8
 186 auth_alg_index (const crypto_alg_t * alg)
 187 {
 188   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 189
 190   return (alg - dcm->auth_algs);
 191 }
 192
 193 static crypto_alg_t *
 194 cipher_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 key_len)
 195 {
 196   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 197   crypto_alg_t *alg;
 198
 199   if (cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC)
 200     return NULL;
 201
 202   /* *INDENT-OFF* */
 203   vec_foreach (alg, dcm->cipher_algs)
 204     {
 205       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER) &&
 206           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER) &&
 207           (cap->sym.cipher.algo == alg->alg) &&
 208           (alg->key_len == key_len))
 209         return alg;
 210       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 211           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 212           (cap->sym.aead.algo == alg->alg) &&
 213           (alg->key_len == key_len))
 214         return alg;
 215     }
 216   /* *INDENT-ON* */
 217
 218   return NULL;
 219 }
 220
 221 static crypto_alg_t *
 222 auth_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 trunc_size)
 223 {
 224   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 225   crypto_alg_t *alg;
 226
 227   if ((cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC) ||
 228       (cap->sym.xform_type != RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH))
 229     return NULL;
 230
 231   /* *INDENT-OFF* */
 232   vec_foreach (alg, dcm->auth_algs)
 233     {
 234       if ((cap->sym.auth.algo == alg->alg) &&
 235           (alg->trunc_size == trunc_size))
 236         return alg;
 237     }
 238   /* *INDENT-ON* */
 239
 240   return NULL;
 241 }
 242
 243 static void
 244 crypto_set_aead_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 245                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 246 {
 247   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 248   crypto_alg_t *c;
 249
 250   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 251
 252   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD);
 253
 254   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD;
 255   xform->aead.algo = c->alg;
 256   xform->aead.key.data = sa->crypto_key.data;
 257   xform->aead.key.length = c->key_len;
 258   xform->aead.iv.offset =
 259     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 260   xform->aead.iv.length = 12;
 261   xform->aead.digest_length = c->trunc_size;
 262   xform->aead.aad_length = ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa) ? 12 : 8;
 263   xform->next = NULL;
 264
 265   if (is_outbound)
 266     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_ENCRYPT;
 267   else
 268     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_DECRYPT;
 269 }
 270
 271 static void
 272 crypto_set_cipher_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 273                          ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 274 {
 275   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 276   crypto_alg_t *c;
 277
 278   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 279
 280   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER);
 281
 282   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
 283   xform->cipher.algo = c->alg;
 284   xform->cipher.key.data = sa->crypto_key.data;
 285   xform->cipher.key.length = c->key_len;
 286   xform->cipher.iv.offset =
 287     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 288   xform->cipher.iv.length = c->iv_len;
 289   xform->next = NULL;
 290
 291   if (is_outbound)
 292     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_ENCRYPT;
 293   else
 294     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_DECRYPT;
 295 }
 296
 297 static void
 298 crypto_set_auth_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 299                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 300 {
 301   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 302   crypto_alg_t *a;
 303
 304   a = vec_elt_at_index (dcm->auth_algs, sa->integ_alg);
 305
 306   ASSERT (a->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH);
 307
 308   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 309   xform->auth.algo = a->alg;
 310   xform->auth.key.data = sa->integ_key.data;
 311   xform->auth.key.length = a->key_len;
 312   xform->auth.digest_length = a->trunc_size;
 313   xform->next = NULL;
 314
 315   if (is_outbound)
 316     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_GENERATE;
 317   else
 318     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_VERIFY;
 319 }
 320
 321 clib_error_t *
 322 create_sym_session (struct rte_cryptodev_sym_session **session,
 323                     u32 sa_idx,
 324                     crypto_resource_t * res,
 325                     crypto_worker_main_t * cwm, u8 is_outbound)
 326 {
 327   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 328   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 329   crypto_data_t *data;
 330   ipsec_sa_t *sa;
 331   struct rte_crypto_sym_xform cipher_xform = { 0 };
 332   struct rte_crypto_sym_xform auth_xform = { 0 };
 333   struct rte_crypto_sym_xform *xfs;
 334   struct rte_cryptodev_sym_session **s;
 335   clib_error_t *error = 0;
 336
 337
 338   sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_idx);
 339
 340   if ((sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128) |
 341       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192) |
 342       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256))
 343     {
 344       crypto_set_aead_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 345       xfs = &cipher_xform;
 346     }
 347   else
 348     {
 349       crypto_set_cipher_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 350       crypto_set_auth_xform (&auth_xform, sa, is_outbound);
 351
 352       if (is_outbound)
 353         {
 354           cipher_xform.next = &auth_xform;
 355           xfs = &cipher_xform;
 356         }
 357       else
 358         {
 359           auth_xform.next = &cipher_xform;
 360           xfs = &auth_xform;
 361         }
 362     }
 363
 364   data = vec_elt_at_index (dcm->data, res->numa);
 365   clib_spinlock_lock_if_init (&data->lockp);
 366
 367   /*
 368    * DPDK_VER >= 1708:
 369    *   Multiple worker/threads share the session for an SA
 370    *   Single session per SA, initialized for each device driver
 371    */
 372   s = (void *) hash_get (data->session_by_sa_index, sa_idx);
 373
 374   if (!s)
 375     {
 376       session[0] = rte_cryptodev_sym_session_create (data->session_h);
 377       if (!session[0])
 378         {
 379           data->session_h_failed += 1;
 380           error = clib_error_return (0, "failed to create session header");
 381           goto done;
 382         }
 383       hash_set (data->session_by_sa_index, sa_idx, session[0]);
 384     }
 385   else
 386     session[0] = s[0];
 387
 388   struct rte_mempool **mp;
 389   mp = vec_elt_at_index (data->session_drv, res->drv_id);
 390   ASSERT (mp[0] != NULL);
 391
 392   i32 ret =
 393     rte_cryptodev_sym_session_init (res->dev_id, session[0], xfs, mp[0]);
 394   if (ret)
 395     {
 396       data->session_drv_failed[res->drv_id] += 1;
 397       error = clib_error_return (0, "failed to init session for drv %u",
 398                                  res->drv_id);
 399       goto done;
 400     }
 401
 402   add_session_by_drv_and_sa_idx (session[0], data, res->drv_id, sa_idx);
 403
 404 done:
 405   clib_spinlock_unlock_if_init (&data->lockp);
 406   return error;
 407 }
 408
 409 static void __attribute__ ((unused)) clear_and_free_obj (void *obj)
 410 {
 411   struct rte_mempool *mp = rte_mempool_from_obj (obj);
 412
 413   clib_memset (obj, 0, mp->elt_size);
 414
 415   rte_mempool_put (mp, obj);
 416 }
 417
 418 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 419 static inline void *
 420 get_session_private_data (const struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 421                           uint8_t driver_id)
 422 {
 423 #if RTE_VERSION < RTE_VERSION_NUM(19, 2, 0, 0)
 424   return sess->sess_private_data[driver_id];
 425 #else
 426   if (unlikely (sess->nb_drivers <= driver_id))
 427     return 0;
 428
 429   return sess->sess_data[driver_id].data;
 430 #endif
 431 }
 432
 433 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 434 static inline void
 435 set_session_private_data (struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 436                           uint8_t driver_id, void *private_data)
 437 {
 438 #if RTE_VERSION < RTE_VERSION_NUM(19, 2, 0, 0)
 439   sess->sess_private_data[driver_id] = private_data;
 440 #else
 441   if (unlikely (sess->nb_drivers <= driver_id))
 442     return;
 443   sess->sess_data[driver_id].data = private_data;
 444 #endif
 445 }
 446
 447 static clib_error_t *
 448 dpdk_crypto_session_disposal (crypto_session_disposal_t * v, u64 ts)
 449 {
 450   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 451   crypto_session_disposal_t *s;
 452   void *drv_session;
 453   u32 drv_id;
 454   i32 ret;
 455
 456   /* *INDENT-OFF* */
 457   vec_foreach (s, v)
 458     {
 459       /* ordered vector by timestamp */
 460       if (!(s->ts + dcm->session_timeout < ts))
 461         break;
 462
 463       vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 464         {
 465           drv_session = get_session_private_data (s->session, drv_id);
 466           if (!drv_session)
 467             continue;
 468
 469           /*
 470            * Custom clear to avoid finding a dev_id for drv_id:
 471            *  ret = rte_cryptodev_sym_session_clear (dev_id, drv_session);
 472            *  ASSERT (!ret);
 473            */
 474           clear_and_free_obj (drv_session);
 475
 476           set_session_private_data (s->session, drv_id, NULL);
 477         }
 478
 479       if (rte_mempool_from_obj(s->session))
 480         {
 481           ret = rte_cryptodev_sym_session_free (s->session);
 482           ASSERT (!ret);
 483         }
 484     }
 485   /* *INDENT-ON* */
 486
 487   if (s < vec_end (v))
 488     vec_delete (v, s - v, 0);
 489   else
 490     vec_reset_length (v);
 491
 492   return 0;
 493 }
 494
 495 static clib_error_t *
 496 add_del_sa_session (u32 sa_index, u8 is_add)
 497 {
 498   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 499   crypto_data_t *data;
 500   struct rte_cryptodev_sym_session *s;
 501   uword *val;
 502   u32 drv_id;
 503
 504   if (is_add)
 505     return 0;
 506
 507   /* *INDENT-OFF* */
 508   vec_foreach (data, dcm->data)
 509     {
 510       clib_spinlock_lock_if_init (&data->lockp);
 511       val = hash_get (data->session_by_sa_index, sa_index);
 512       if (val)
 513         {
 514           s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val[0];
 515           vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 516             {
 517               val = (uword*) get_session_by_drv_and_sa_idx (data, drv_id, sa_index);
 518               if (val)
 519                 add_session_by_drv_and_sa_idx(NULL, data, drv_id, sa_index);
 520             }
 521
 522           hash_unset (data->session_by_sa_index, sa_index);
 523
 524           u64 ts = unix_time_now_nsec ();
 525           dpdk_crypto_session_disposal (data->session_disposal, ts);
 526
 527           crypto_session_disposal_t sd;
 528           sd.ts = ts;
 529           sd.session = s;
 530
 531           vec_add1 (data->session_disposal, sd);
 532         }
 533       clib_spinlock_unlock_if_init (&data->lockp);
 534     }
 535   /* *INDENT-ON* */
 536
 537   return 0;
 538 }
 539
 540 static clib_error_t *
 541 dpdk_ipsec_check_support (ipsec_sa_t * sa)
 542 {
 543   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 544
 545   if (sa->integ_alg == IPSEC_INTEG_ALG_NONE)
 546     switch (sa->crypto_alg)
 547       {
 548       case IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE:
 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 static clib_error_t *
 625 crypto_dev_conf (u8 dev, u16 n_qp, u8 numa)
 626 {
 627   struct rte_cryptodev_config dev_conf = { 0 };
 628   struct rte_cryptodev_qp_conf qp_conf = { 0 };
 629   i32 ret;
 630   u16 qp;
 631   char *error_str;
 632
 633   dev_conf.socket_id = numa;
 634   dev_conf.nb_queue_pairs = n_qp;
 635
 636   error_str = "failed to configure crypto device %u";
 637   ret = rte_cryptodev_configure (dev, &dev_conf);
 638   if (ret < 0)
 639     return clib_error_return (0, error_str, dev);
 640
 641   error_str = "failed to setup crypto device %u queue pair %u";
 642   qp_conf.nb_descriptors = DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC;
 643   for (qp = 0; qp < n_qp; qp++)
 644     {
 645 #if RTE_VERSION < RTE_VERSION_NUM(19, 2, 0, 0)
 646       ret = rte_cryptodev_queue_pair_setup (dev, qp, &qp_conf, numa, NULL);
 647 #else
 648       ret = rte_cryptodev_queue_pair_setup (dev, qp, &qp_conf, numa);
 649 #endif
 650       if (ret < 0)
 651         return clib_error_return (0, error_str, dev, qp);
 652     }
 653
 654   error_str = "failed to start crypto device %u";
 655   if (rte_cryptodev_start (dev))
 656     return clib_error_return (0, error_str, dev);
 657
 658   return 0;
 659 }
 660
 661 static void
 662 crypto_scan_devs (u32 n_mains)
 663 {
 664   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 665   struct rte_cryptodev *cryptodev;
 666   struct rte_cryptodev_info info = { 0 };
 667   crypto_dev_t *dev;
 668   crypto_resource_t *res;
 669   clib_error_t *error;
 670   u32 i;
 671   u16 max_res_idx, res_idx, j;
 672   u8 drv_id;
 673
 674   vec_validate_init_empty (dcm->dev, rte_cryptodev_count () - 1,
 675                            (crypto_dev_t) EMPTY_STRUCT);
 676
 677   for (i = 0; i < rte_cryptodev_count (); i++)
 678     {
 679       dev = vec_elt_at_index (dcm->dev, i);
 680
 681       cryptodev = &rte_cryptodevs[i];
 682       rte_cryptodev_info_get (i, &info);
 683
 684       dev->id = i;
 685       dev->name = cryptodev->data->name;
 686       dev->numa = rte_cryptodev_socket_id (i);
 687       dev->features = info.feature_flags;
 688       dev->max_qp = info.max_nb_queue_pairs;
 689       drv_id = info.driver_id;
 690       if (drv_id >= vec_len (dcm->drv))
 691         vec_validate_init_empty (dcm->drv, drv_id,
 692                                  (crypto_drv_t) EMPTY_STRUCT);
 693       vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->name = info.driver_name;
 694       dev->drv_id = drv_id;
 695       vec_add1 (vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->devs, i);
 696
 697       if (!(info.feature_flags & RTE_CRYPTODEV_FF_SYM_OPERATION_CHAINING))
 698         continue;
 699
 700       if ((error = crypto_dev_conf (i, dev->max_qp, dev->numa)))
 701         {
 702           clib_error_report (error);
 703           continue;
 704         }
 705
 706       max_res_idx = dev->max_qp - 1;
 707
 708       vec_validate (dev->free_resources, max_res_idx);
 709
 710       res_idx = vec_len (dcm->resource);
 711       vec_validate_init_empty_aligned (dcm->resource, res_idx + max_res_idx,
 712                                        (crypto_resource_t) EMPTY_STRUCT,
 713                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 714
 715       for (j = 0; j <= max_res_idx; j++)
 716         {
 717           vec_elt (dev->free_resources, max_res_idx - j) = res_idx + j;
 718           res = &dcm->resource[res_idx + j];
 719           res->dev_id = i;
 720           res->drv_id = drv_id;
 721           res->qp_id = j;
 722           res->numa = dev->numa;
 723           res->thread_idx = (u16) ~ 0;
 724         }
 725
 726       crypto_parse_capabilities (dev, info.capabilities, n_mains);
 727     }
 728 }
 729
 730 void
 731 crypto_auto_placement (void)
 732 {
 733   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 734   crypto_resource_t *res;
 735   crypto_worker_main_t *cwm;
 736   crypto_dev_t *dev;
 737   u32 thread_idx, skip_master;
 738   u16 res_idx, *idx;
 739   u8 used;
 740   u16 i;
 741
 742   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
 743
 744   /* *INDENT-OFF* */
 745   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 746     {
 747       vec_foreach_index (thread_idx, dcm->workers_main)
 748         {
 749           if (vec_len (dev->free_resources) == 0)
 750             break;
 751
 752           if (thread_idx < skip_master)
 753             continue;
 754
 755           /* Check thread is not already using the device */
 756           vec_foreach (idx, dev->used_resources)
 757             if (dcm->resource[idx[0]].thread_idx == thread_idx)
 758               continue;
 759
 760           cwm = vec_elt_at_index (dcm->workers_main, thread_idx);
 761
 762           used = 0;
 763           res_idx = vec_pop (dev->free_resources);
 764
 765           /* Set device only for supported algos */
 766           for (i = 0; i < IPSEC_CRYPTO_N_ALG; i++)
 767             if (dev->cipher_support[i] &&
 768                 cwm->cipher_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 769               {
 770                 dcm->cipher_algs[i].disabled--;
 771                 cwm->cipher_resource_idx[i] = res_idx;
 772                 used = 1;
 773               }
 774
 775           for (i = 0; i < IPSEC_INTEG_N_ALG; i++)
 776             if (dev->auth_support[i] &&
 777                 cwm->auth_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 778               {
 779                 dcm->auth_algs[i].disabled--;
 780                 cwm->auth_resource_idx[i] = res_idx;
 781                 used = 1;
 782               }
 783
 784           if (!used)
 785             {
 786               vec_add1 (dev->free_resources, res_idx);
 787               continue;
 788             }
 789
 790           vec_add1 (dev->used_resources, res_idx);
 791
 792           res = vec_elt_at_index (dcm->resource, res_idx);
 793
 794           ASSERT (res->thread_idx == (u16) ~0);
 795           res->thread_idx = thread_idx;
 796
 797           /* Add device to vector of polling resources */
 798           vec_add1 (cwm->resource_idx, res_idx);
 799         }
 800     }
 801   /* *INDENT-ON* */
 802 }
 803
 804 static void
 805 crypto_op_init (struct rte_mempool *mempool,
 806                 void *_arg __attribute__ ((unused)),
 807                 void *_obj, unsigned i __attribute__ ((unused)))
 808 {
 809   struct rte_crypto_op *op = _obj;
 810
 811   op->sess_type = RTE_CRYPTO_OP_WITH_SESSION;
 812   op->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 813   op->status = RTE_CRYPTO_OP_STATUS_NOT_PROCESSED;
 814   op->phys_addr = rte_mempool_virt2iova (_obj);
 815   op->mempool = mempool;
 816 }
 817
 818 static clib_error_t *
 819 crypto_create_crypto_op_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 820 {
 821   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 822   dpdk_config_main_t *conf = &dpdk_config_main;
 823   crypto_data_t *data;
 824   u8 *pool_name;
 825   u32 pool_priv_size = sizeof (struct rte_crypto_op_pool_private);
 826   struct rte_crypto_op_pool_private *priv;
 827   struct rte_mempool *mp;
 828
 829   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 830
 831   /* Already allocated */
 832   if (data->crypto_op)
 833     return NULL;
 834
 835   pool_name = format (0, "crypto_pool_numa%u%c", numa, 0);
 836
 837   if (conf->num_crypto_mbufs == 0)
 838     conf->num_crypto_mbufs = NUM_CRYPTO_MBUFS;
 839
 840   mp = rte_mempool_create ((char *) pool_name, conf->num_crypto_mbufs,
 841                            crypto_op_len (), 512, pool_priv_size, NULL, NULL,
 842                            crypto_op_init, NULL, numa, 0);
 843
 844   vec_free (pool_name);
 845
 846   if (!mp)
 847     return clib_error_return (0, "failed to create crypto op mempool");
 848
 849   /* Initialize mempool private data */
 850   priv = rte_mempool_get_priv (mp);
 851   priv->priv_size = pool_priv_size;
 852   priv->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 853
 854   data->crypto_op = mp;
 855
 856   return NULL;
 857 }
 858
 859 static clib_error_t *
 860 crypto_create_session_h_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 861 {
 862   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 863   crypto_data_t *data;
 864   u8 *pool_name;
 865   struct rte_mempool *mp;
 866   u32 elt_size;
 867
 868   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 869
 870   if (data->session_h)
 871     return NULL;
 872
 873   pool_name = format (0, "session_h_pool_numa%u%c", numa, 0);
 874
 875
 876   elt_size = rte_cryptodev_sym_get_header_session_size ();
 877
 878 #if RTE_VERSION < RTE_VERSION_NUM(19, 2, 0, 0)
 879   mp = rte_mempool_create ((char *) pool_name, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 880                            elt_size, 512, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, numa, 0);
 881 #else
 882   /* XXX Experimental tag in DPDK 19.02 */
 883   mp = rte_cryptodev_sym_session_pool_create ((char *) pool_name,
 884                                               DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 885                                               elt_size, 512, 0, numa);
 886 #endif
 887   vec_free (pool_name);
 888
 889   if (!mp)
 890     return clib_error_return (0, "failed to create crypto session mempool");
 891
 892   data->session_h = mp;
 893
 894   return NULL;
 895 }
 896
 897 static clib_error_t *
 898 crypto_create_session_drv_pool (vlib_main_t * vm, crypto_dev_t * dev)
 899 {
 900   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 901   crypto_data_t *data;
 902   u8 *pool_name;
 903   struct rte_mempool *mp;
 904   u32 elt_size;
 905   u8 numa = dev->numa;
 906
 907   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 908
 909   vec_validate (data->session_drv, dev->drv_id);
 910   vec_validate (data->session_drv_failed, dev->drv_id);
 911   vec_validate_aligned (data->session_by_drv_id_and_sa_index, 32,
 912                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 913
 914   if (data->session_drv[dev->drv_id])
 915     return NULL;
 916
 917   pool_name = format (0, "session_drv%u_pool_numa%u%c", dev->drv_id, numa, 0);
 918
 919   elt_size = rte_cryptodev_sym_get_private_session_size (dev->id);
 920   mp =
 921     rte_mempool_create ((char *) pool_name, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 922                         elt_size, 512, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, numa, 0);
 923
 924   vec_free (pool_name);
 925
 926   if (!mp)
 927     return clib_error_return (0, "failed to create session drv mempool");
 928
 929   data->session_drv[dev->drv_id] = mp;
 930   clib_spinlock_init (&data->lockp);
 931
 932   return NULL;
 933 }
 934
 935 static clib_error_t *
 936 crypto_create_pools (vlib_main_t * vm)
 937 {
 938   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 939   clib_error_t *error = NULL;
 940   crypto_dev_t *dev;
 941
 942   /* *INDENT-OFF* */
 943   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 944     {
 945       vec_validate_aligned (dcm->data, dev->numa, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 946
 947       error = crypto_create_crypto_op_pool (vm, dev->numa);
 948       if (error)
 949         return error;
 950
 951       error = crypto_create_session_h_pool (vm, dev->numa);
 952       if (error)
 953         return error;
 954
 955       error = crypto_create_session_drv_pool (vm, dev);
 956       if (error)
 957         return error;
 958     }
 959   /* *INDENT-ON* */
 960
 961   return NULL;
 962 }
 963
 964 static void
 965 crypto_disable (void)
 966 {
 967   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 968   crypto_data_t *data;
 969   u8 i;
 970
 971   dcm->enabled = 0;
 972
 973   /* *INDENT-OFF* */
 974   vec_foreach (data, dcm->data)
 975     {
 976       rte_mempool_free (data->crypto_op);
 977       rte_mempool_free (data->session_h);
 978
 979       vec_foreach_index (i, data->session_drv)
 980         rte_mempool_free (data->session_drv[i]);
 981
 982       vec_free (data->session_drv);
 983       clib_spinlock_free (&data->lockp);
 984     }
 985   /* *INDENT-ON* */
 986
 987   vec_free (dcm->data);
 988   vec_free (dcm->workers_main);
 989   vec_free (dcm->dev);
 990   vec_free (dcm->resource);
 991   vec_free (dcm->cipher_algs);
 992   vec_free (dcm->auth_algs);
 993 }
 994
 995 static clib_error_t *
 996 dpdk_ipsec_enable_disable (int is_enable)
 997 {
 998   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
 999   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1000   vlib_node_t *node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-crypto-input");
1001   u32 skip_master = vlib_num_workers () > 0;
1002   u32 n_mains = tm->n_vlib_mains;
1003   u32 i;
1004
1005   ASSERT (node);
1006   for (i = skip_master; i < n_mains; i++)
1007     vlib_node_set_state (vlib_mains[i], node->index, is_enable != 0 ?
1008                          VLIB_NODE_STATE_POLLING : VLIB_NODE_STATE_DISABLED);
1009
1010   return 0;
1011 }
1012
1013 static clib_error_t *
1014 dpdk_ipsec_main_init (vlib_main_t * vm)
1015 {
1016   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
1017   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
1018   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1019   crypto_worker_main_t *cwm;
1020   clib_error_t *error = NULL;
1021   u32 skip_master, n_mains;
1022
1023   n_mains = tm->n_vlib_mains;
1024   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
1025
1026   algos_init (n_mains - skip_master);
1027
1028   crypto_scan_devs (n_mains - skip_master);
1029
1030   if (!(dcm->enabled))
1031     {
1032       vlib_log_warn (dpdk_main.log_default,
1033                      "not enough DPDK crypto resources");
1034       crypto_disable ();
1035       return 0;
1036     }
1037
1038   dcm->session_timeout = 10e9;
1039
1040   vec_validate_init_empty_aligned (dcm->workers_main, n_mains - 1,
1041                                    (crypto_worker_main_t) EMPTY_STRUCT,
1042                                    CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1043
1044   /* *INDENT-OFF* */
1045   vec_foreach (cwm, dcm->workers_main)
1046     {
1047       vec_validate_init_empty_aligned (cwm->ops, VLIB_FRAME_SIZE - 1, 0,
1048                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1049       clib_memset (cwm->cipher_resource_idx, ~0,
1050               IPSEC_CRYPTO_N_ALG * sizeof(*cwm->cipher_resource_idx));
1051       clib_memset (cwm->auth_resource_idx, ~0,
1052               IPSEC_INTEG_N_ALG * sizeof(*cwm->auth_resource_idx));
1053     }
1054   /* *INDENT-ON* */
1055
1056   crypto_auto_placement ();
1057
1058   error = crypto_create_pools (vm);
1059   if (error)
1060     {
1061       clib_error_report (error);
1062       crypto_disable ();
1063       return 0;
1064     }
1065
1066   u32 idx = ipsec_register_esp_backend (
1067     vm, im, "dpdk backend", "dpdk-esp4-encrypt", "dpdk-esp4-encrypt-tun",
1068     "dpdk-esp4-decrypt", "dpdk-esp4-decrypt", "dpdk-esp6-encrypt",
1069     "dpdk-esp6-encrypt-tun", "dpdk-esp6-decrypt", "dpdk-esp6-decrypt",
1070     "error-drop", dpdk_ipsec_check_support, add_del_sa_session,
1071     dpdk_ipsec_enable_disable);
1072   int rv;
1073   if (im->esp_current_backend == ~0)
1074     {
1075       rv = ipsec_select_esp_backend (im, idx);
1076       ASSERT (rv == 0);
1077     }
1078   return 0;
1079 }
1080
1081 VLIB_MAIN_LOOP_ENTER_FUNCTION (dpdk_ipsec_main_init);
1082
1083 /*
1084  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1085  *
1086  * Local Variables:
1087  * eval: (c-set-style "gnu")
1088  * End:
1089  */