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   clib_error_t *erorr = 0;
 334
 335   key.drv_id = res->drv_id;
 336   key.sa_idx = sa_idx;
 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           erorr = 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       erorr = clib_error_return (0, "failed to init session for drv %u",
 398                                  res->drv_id);
 399       goto done;
 400     }
 401
 402   hash_set (data->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val, session[0]);
 403
 404 done:
 405   clib_spinlock_unlock_if_init (&data->lockp);
 406   return erorr;
 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   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   return sess->sess_private_data[driver_id];
 424 }
 425
 426 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 427 static inline void
 428 set_session_private_data (struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 429                           uint8_t driver_id, void *private_data)
 430 {
 431   sess->sess_private_data[driver_id] = private_data;
 432 }
 433
 434 static clib_error_t *
 435 dpdk_crypto_session_disposal (crypto_session_disposal_t * v, u64 ts)
 436 {
 437   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 438   crypto_session_disposal_t *s;
 439   void *drv_session;
 440   u32 drv_id;
 441   i32 ret;
 442
 443   /* *INDENT-OFF* */
 444   vec_foreach (s, v)
 445     {
 446       /* ordered vector by timestamp */
 447       if (!(s->ts + dcm->session_timeout < ts))
 448         break;
 449
 450       vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 451         {
 452           drv_session = get_session_private_data (s->session, drv_id);
 453           if (!drv_session)
 454             continue;
 455
 456           /*
 457            * Custom clear to avoid finding a dev_id for drv_id:
 458            *  ret = rte_cryptodev_sym_session_clear (dev_id, drv_session);
 459            *  ASSERT (!ret);
 460            */
 461           clear_and_free_obj (drv_session);
 462
 463           set_session_private_data (s->session, drv_id, NULL);
 464         }
 465
 466       if (rte_mempool_from_obj(s->session))
 467         {
 468           ret = rte_cryptodev_sym_session_free (s->session);
 469           ASSERT (!ret);
 470         }
 471     }
 472   /* *INDENT-ON* */
 473
 474   if (s < vec_end (v))
 475     vec_delete (v, s - v, 0);
 476   else
 477     vec_reset_length (v);
 478
 479   return 0;
 480 }
 481
 482 static clib_error_t *
 483 add_del_sa_session (u32 sa_index, u8 is_add)
 484 {
 485   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 486   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 487   crypto_data_t *data;
 488   struct rte_cryptodev_sym_session *s;
 489   crypto_session_key_t key = { 0 };
 490   uword *val;
 491   u32 drv_id;
 492
 493   if (is_add)
 494     {
 495 #if 1
 496       ipsec_sa_t *sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_index);
 497       u32 seed;
 498       switch (sa->crypto_alg)
 499         {
 500         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 501         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 502         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 503           clib_memcpy (&sa->salt, &sa->crypto_key[sa->crypto_key_len - 4], 4);
 504           break;
 505         default:
 506           seed = (u32) clib_cpu_time_now ();
 507           sa->salt = random_u32 (&seed);
 508         }
 509 #endif
 510       return 0;
 511     }
 512
 513   key.sa_idx = sa_index;
 514
 515   /* *INDENT-OFF* */
 516   vec_foreach (data, dcm->data)
 517     {
 518       clib_spinlock_lock_if_init (&data->lockp);
 519       val = hash_get (data->session_by_sa_index, sa_index);
 520       s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val;
 521       if (s)
 522         {
 523           vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 524             {
 525               key.drv_id = drv_id;
 526               val = hash_get (data->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val);
 527               s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val;
 528               if (s)
 529                 hash_unset (data->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val);
 530             }
 531
 532           hash_unset (data->session_by_sa_index, sa_index);
 533
 534           u64 ts = unix_time_now_nsec ();
 535           dpdk_crypto_session_disposal (data->session_disposal, ts);
 536
 537           crypto_session_disposal_t sd;
 538           sd.ts = ts;
 539           sd.session = s;
 540
 541           vec_add1 (data->session_disposal, sd);
 542         }
 543       clib_spinlock_unlock_if_init (&data->lockp);
 544     }
 545   /* *INDENT-ON* */
 546
 547   return 0;
 548 }
 549
 550 static clib_error_t *
 551 dpdk_ipsec_check_support (ipsec_sa_t * sa)
 552 {
 553   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 554
 555   if (sa->integ_alg == IPSEC_INTEG_ALG_NONE)
 556     switch (sa->crypto_alg)
 557       {
 558       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 559       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 560       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 561         break;
 562       default:
 563         return clib_error_return (0, "unsupported integ-alg %U crypto-alg %U",
 564                                   format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg,
 565                                   format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 566       }
 567
 568   /* XXX do we need the NONE check? */
 569   if (sa->crypto_alg != IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE &&
 570       dcm->cipher_algs[sa->crypto_alg].disabled)
 571     return clib_error_return (0, "disabled crypto-alg %U",
 572                               format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 573
 574   /* XXX do we need the NONE check? */
 575   if (sa->integ_alg != IPSEC_INTEG_ALG_NONE &&
 576       dcm->auth_algs[sa->integ_alg].disabled)
 577     return clib_error_return (0, "disabled integ-alg %U",
 578                               format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg);
 579   return NULL;
 580 }
 581
 582 static void
 583 crypto_parse_capabilities (crypto_dev_t * dev,
 584                            const struct rte_cryptodev_capabilities *cap,
 585                            u32 n_mains)
 586 {
 587   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 588   crypto_alg_t *alg;
 589   u8 len, inc;
 590
 591   for (; cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_UNDEFINED; cap++)
 592     {
 593       /* A single capability maps to multiple cipher/auth algorithms */
 594       switch (cap->sym.xform_type)
 595         {
 596         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD:
 597         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER:
 598           inc = cap->sym.cipher.key_size.increment;
 599           inc = inc ? inc : 1;
 600           for (len = cap->sym.cipher.key_size.min;
 601                len <= cap->sym.cipher.key_size.max; len += inc)
 602             {
 603               alg = cipher_cap_to_alg (cap, len);
 604               if (!alg)
 605                 continue;
 606               dev->cipher_support[cipher_alg_index (alg)] = 1;
 607               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 608               /* At least enough resources to support one algo */
 609               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 610             }
 611           break;
 612         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH:
 613           inc = cap->sym.auth.digest_size.increment;
 614           inc = inc ? inc : 1;
 615           for (len = cap->sym.auth.digest_size.min;
 616                len <= cap->sym.auth.digest_size.max; len += inc)
 617             {
 618               alg = auth_cap_to_alg (cap, len);
 619               if (!alg)
 620                 continue;
 621               dev->auth_support[auth_alg_index (alg)] = 1;
 622               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 623               /* At least enough resources to support one algo */
 624               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 625             }
 626           break;
 627         default:
 628           ;
 629         }
 630     }
 631 }
 632
 633 #define DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC  2048
 634 #define DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS  20000
 635
 636 static clib_error_t *
 637 crypto_dev_conf (u8 dev, u16 n_qp, u8 numa)
 638 {
 639   struct rte_cryptodev_config dev_conf;
 640   struct rte_cryptodev_qp_conf qp_conf;
 641   i32 ret;
 642   u16 qp;
 643   i8 *error_str;
 644
 645   dev_conf.socket_id = numa;
 646   dev_conf.nb_queue_pairs = n_qp;
 647
 648   error_str = "failed to configure crypto device %u";
 649   ret = rte_cryptodev_configure (dev, &dev_conf);
 650   if (ret < 0)
 651     return clib_error_return (0, error_str, dev);
 652
 653   error_str = "failed to setup crypto device %u queue pair %u";
 654   qp_conf.nb_descriptors = DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC;
 655   for (qp = 0; qp < n_qp; qp++)
 656     {
 657       ret = rte_cryptodev_queue_pair_setup (dev, qp, &qp_conf, numa, NULL);
 658       if (ret < 0)
 659         return clib_error_return (0, error_str, dev, qp);
 660     }
 661
 662   return 0;
 663 }
 664
 665 static void
 666 crypto_scan_devs (u32 n_mains)
 667 {
 668   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 669   struct rte_cryptodev *cryptodev;
 670   struct rte_cryptodev_info info;
 671   crypto_dev_t *dev;
 672   crypto_resource_t *res;
 673   clib_error_t *error;
 674   u32 i;
 675   u16 max_res_idx, res_idx, j;
 676   u8 drv_id;
 677
 678   vec_validate_init_empty (dcm->dev, rte_cryptodev_count () - 1,
 679                            (crypto_dev_t) EMPTY_STRUCT);
 680
 681   for (i = 0; i < rte_cryptodev_count (); i++)
 682     {
 683       dev = vec_elt_at_index (dcm->dev, i);
 684
 685       cryptodev = &rte_cryptodevs[i];
 686       rte_cryptodev_info_get (i, &info);
 687
 688       dev->id = i;
 689       dev->name = cryptodev->data->name;
 690       dev->numa = rte_cryptodev_socket_id (i);
 691       dev->features = info.feature_flags;
 692       dev->max_qp = info.max_nb_queue_pairs;
 693       drv_id = info.driver_id;
 694       if (drv_id >= vec_len (dcm->drv))
 695         vec_validate_init_empty (dcm->drv, drv_id,
 696                                  (crypto_drv_t) EMPTY_STRUCT);
 697       vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->name = info.driver_name;
 698       dev->drv_id = drv_id;
 699       vec_add1 (vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->devs, i);
 700
 701       if (!(info.feature_flags & RTE_CRYPTODEV_FF_SYM_OPERATION_CHAINING))
 702         continue;
 703
 704       if ((error = crypto_dev_conf (i, dev->max_qp, dev->numa)))
 705         {
 706           clib_error_report (error);
 707           continue;
 708         }
 709
 710       max_res_idx = (dev->max_qp / 2) - 1;
 711
 712       vec_validate (dev->free_resources, max_res_idx);
 713
 714       res_idx = vec_len (dcm->resource);
 715       vec_validate_init_empty_aligned (dcm->resource, res_idx + max_res_idx,
 716                                        (crypto_resource_t) EMPTY_STRUCT,
 717                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 718
 719       for (j = 0; j <= max_res_idx; j++, res_idx++)
 720         {
 721           vec_elt (dev->free_resources, max_res_idx - j) = res_idx;
 722           res = &dcm->resource[res_idx];
 723           res->dev_id = i;
 724           res->drv_id = drv_id;
 725           res->qp_id = j * 2;
 726           res->numa = dev->numa;
 727           res->thread_idx = (u16) ~ 0;
 728         }
 729
 730       crypto_parse_capabilities (dev, info.capabilities, n_mains);
 731     }
 732 }
 733
 734 void
 735 crypto_auto_placement (void)
 736 {
 737   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 738   crypto_resource_t *res;
 739   crypto_worker_main_t *cwm;
 740   crypto_dev_t *dev;
 741   u32 thread_idx, skip_master;
 742   u16 res_idx, *idx;
 743   u8 used;
 744   u16 i;
 745
 746   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
 747
 748   /* *INDENT-OFF* */
 749   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 750     {
 751       vec_foreach_index (thread_idx, dcm->workers_main)
 752         {
 753           if (vec_len (dev->free_resources) == 0)
 754             break;
 755
 756           if (thread_idx < skip_master)
 757             continue;
 758
 759           /* Check thread is not already using the device */
 760           vec_foreach (idx, dev->used_resources)
 761             if (dcm->resource[idx[0]].thread_idx == thread_idx)
 762               continue;
 763
 764           cwm = vec_elt_at_index (dcm->workers_main, thread_idx);
 765
 766           used = 0;
 767           res_idx = vec_pop (dev->free_resources);
 768
 769           /* Set device only for supported algos */
 770           for (i = 0; i < IPSEC_CRYPTO_N_ALG; i++)
 771             if (dev->cipher_support[i] &&
 772                 cwm->cipher_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 773               {
 774                 dcm->cipher_algs[i].disabled--;
 775                 cwm->cipher_resource_idx[i] = res_idx;
 776                 used = 1;
 777               }
 778
 779           for (i = 0; i < IPSEC_INTEG_N_ALG; i++)
 780             if (dev->auth_support[i] &&
 781                 cwm->auth_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 782               {
 783                 dcm->auth_algs[i].disabled--;
 784                 cwm->auth_resource_idx[i] = res_idx;
 785                 used = 1;
 786               }
 787
 788           if (!used)
 789             {
 790               vec_add1 (dev->free_resources, res_idx);
 791               continue;
 792             }
 793
 794           vec_add1 (dev->used_resources, res_idx);
 795
 796           res = vec_elt_at_index (dcm->resource, res_idx);
 797
 798           ASSERT (res->thread_idx == (u16) ~0);
 799           res->thread_idx = thread_idx;
 800
 801           /* Add device to vector of polling resources */
 802           vec_add1 (cwm->resource_idx, res_idx);
 803         }
 804     }
 805   /* *INDENT-ON* */
 806 }
 807
 808 static void
 809 crypto_op_init (struct rte_mempool *mempool,
 810                 void *_arg __attribute__ ((unused)),
 811                 void *_obj, unsigned i __attribute__ ((unused)))
 812 {
 813   struct rte_crypto_op *op = _obj;
 814
 815   op->sess_type = RTE_CRYPTO_OP_WITH_SESSION;
 816   op->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 817   op->status = RTE_CRYPTO_OP_STATUS_NOT_PROCESSED;
 818   op->phys_addr = rte_mempool_virt2iova (_obj);
 819   op->mempool = mempool;
 820 }
 821
 822 static clib_error_t *
 823 crypto_create_crypto_op_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 824 {
 825   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 826   dpdk_config_main_t *conf = &dpdk_config_main;
 827   crypto_data_t *data;
 828   u8 *pool_name;
 829   u32 pool_priv_size = sizeof (struct rte_crypto_op_pool_private);
 830   struct rte_crypto_op_pool_private *priv;
 831   struct rte_mempool *mp;
 832   clib_error_t *error = NULL;
 833   vlib_physmem_region_index_t pri;
 834
 835   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 836
 837   /* Already allocated */
 838   if (data->crypto_op)
 839     return NULL;
 840
 841   pool_name = format (0, "crypto_pool_numa%u%c", numa, 0);
 842
 843   error =
 844     dpdk_pool_create (vm, pool_name, crypto_op_len (), conf->num_mbufs,
 845                       pool_priv_size, 512, numa, &mp, &pri);
 846
 847   vec_free (pool_name);
 848
 849   if (error)
 850     return error;
 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   /* call the object initializers */
 858   rte_mempool_obj_iter (mp, crypto_op_init, 0);
 859
 860   data->crypto_op = mp;
 861
 862   return NULL;
 863 }
 864
 865 static clib_error_t *
 866 crypto_create_session_h_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 867 {
 868   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 869   crypto_data_t *data;
 870   u8 *pool_name;
 871   struct rte_mempool *mp;
 872   clib_error_t *error = NULL;
 873   vlib_physmem_region_index_t pri;
 874   u32 elt_size;
 875
 876   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 877
 878   if (data->session_h)
 879     return NULL;
 880
 881   pool_name = format (0, "session_h_pool_numa%u%c", numa, 0);
 882
 883   elt_size = rte_cryptodev_get_header_session_size ();
 884
 885   error =
 886     dpdk_pool_create (vm, pool_name, elt_size, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 887                       0, 512, numa, &mp, &pri);
 888
 889   vec_free (pool_name);
 890
 891   if (error)
 892     return error;
 893
 894   data->session_h = mp;
 895
 896   return NULL;
 897 }
 898
 899 static clib_error_t *
 900 crypto_create_session_drv_pool (vlib_main_t * vm, crypto_dev_t * dev)
 901 {
 902   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 903   crypto_data_t *data;
 904   u8 *pool_name;
 905   struct rte_mempool *mp;
 906   clib_error_t *error = NULL;
 907   vlib_physmem_region_index_t pri;
 908   u32 elt_size;
 909   u8 numa = dev->numa;
 910
 911   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 912
 913   vec_validate (data->session_drv, dev->drv_id);
 914   vec_validate (data->session_drv_failed, dev->drv_id);
 915
 916   if (data->session_drv[dev->drv_id])
 917     return NULL;
 918
 919   pool_name = format (0, "session_drv%u_pool_numa%u%c", dev->drv_id, numa, 0);
 920   elt_size = rte_cryptodev_get_private_session_size (dev->id);
 921
 922   error =
 923     dpdk_pool_create (vm, pool_name, elt_size, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 924                       0, 512, numa, &mp, &pri);
 925
 926   vec_free (pool_name);
 927
 928   if (error)
 929     return error;
 930
 931   data->session_drv[dev->drv_id] = mp;
 932   clib_spinlock_init (&data->lockp);
 933
 934   return NULL;
 935 }
 936
 937 static clib_error_t *
 938 crypto_create_pools (vlib_main_t * vm)
 939 {
 940   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 941   clib_error_t *error = NULL;
 942   crypto_dev_t *dev;
 943
 944   /* *INDENT-OFF* */
 945   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 946     {
 947       vec_validate_aligned (dcm->data, dev->numa, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 948
 949       error = crypto_create_crypto_op_pool (vm, dev->numa);
 950       if (error)
 951         return error;
 952
 953       error = crypto_create_session_h_pool (vm, dev->numa);
 954       if (error)
 955         return error;
 956
 957       error = crypto_create_session_drv_pool (vm, dev);
 958       if (error)
 959         return error;
 960     }
 961   /* *INDENT-ON* */
 962
 963   return NULL;
 964 }
 965
 966 static void
 967 crypto_disable (void)
 968 {
 969   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 970   crypto_data_t *data;
 971   u8 i;
 972
 973   dcm->enabled = 0;
 974
 975   /* *INDENT-OFF* */
 976   vec_foreach (data, dcm->data)
 977     {
 978       rte_mempool_free (data->crypto_op);
 979       rte_mempool_free (data->session_h);
 980
 981       vec_foreach_index (i, data->session_drv)
 982         rte_mempool_free (data->session_drv[i]);
 983
 984       vec_free (data->session_drv);
 985       clib_spinlock_free (&data->lockp);
 986     }
 987   /* *INDENT-ON* */
 988
 989   vec_free (dcm->data);
 990   vec_free (dcm->workers_main);
 991   vec_free (dcm->sa_session);
 992   vec_free (dcm->dev);
 993   vec_free (dcm->resource);
 994   vec_free (dcm->cipher_algs);
 995   vec_free (dcm->auth_algs);
 996 }
 997
 998 static uword
 999 dpdk_ipsec_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
1000                     vlib_frame_t * f)
1001 {
1002   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
1003   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
1004   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1005   crypto_worker_main_t *cwm;
1006   clib_error_t *error = NULL;
1007   u32 i, skip_master, n_mains;
1008
1009   n_mains = tm->n_vlib_mains;
1010   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
1011
1012   algos_init (n_mains - skip_master);
1013
1014   crypto_scan_devs (n_mains - skip_master);
1015
1016   if (!(dcm->enabled))
1017     {
1018       clib_warning ("not enough DPDK crypto resources, default to OpenSSL");
1019       crypto_disable ();
1020       return 0;
1021     }
1022
1023   dcm->session_timeout = 10e9;
1024
1025   vec_validate_init_empty_aligned (dcm->workers_main, n_mains - 1,
1026                                    (crypto_worker_main_t) EMPTY_STRUCT,
1027                                    CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1028
1029   /* *INDENT-OFF* */
1030   vec_foreach (cwm, dcm->workers_main)
1031     {
1032       vec_validate_init_empty_aligned (cwm->ops, VLIB_FRAME_SIZE - 1, 0,
1033                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1034       memset (cwm->cipher_resource_idx, ~0,
1035               IPSEC_CRYPTO_N_ALG * sizeof(*cwm->cipher_resource_idx));
1036       memset (cwm->auth_resource_idx, ~0,
1037               IPSEC_INTEG_N_ALG * sizeof(*cwm->auth_resource_idx));
1038     }
1039   /* *INDENT-ON* */
1040
1041   crypto_auto_placement ();
1042
1043   error = crypto_create_pools (vm);
1044   if (error)
1045     {
1046       clib_error_report (error);
1047       crypto_disable ();
1048       return 0;
1049     }
1050
1051   /* Add new next node and set it as default */
1052   vlib_node_t *node, *next_node;
1053
1054   next_node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-esp-encrypt");
1055   ASSERT (next_node);
1056   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "ipsec-output-ip4");
1057   ASSERT (node);
1058   im->esp_encrypt_node_index = next_node->index;
1059   im->esp_encrypt_next_index =
1060     vlib_node_add_next (vm, node->index, next_node->index);
1061
1062   next_node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-esp-decrypt");
1063   ASSERT (next_node);
1064   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "ipsec-input-ip4");
1065   ASSERT (node);
1066   im->esp_decrypt_node_index = next_node->index;
1067   im->esp_decrypt_next_index =
1068     vlib_node_add_next (vm, node->index, next_node->index);
1069
1070   im->cb.check_support_cb = dpdk_ipsec_check_support;
1071   im->cb.add_del_sa_sess_cb = add_del_sa_session;
1072
1073   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-crypto-input");
1074   ASSERT (node);
1075   for (i = skip_master; i < n_mains; i++)
1076     vlib_node_set_state (vlib_mains[i], node->index, VLIB_NODE_STATE_POLLING);
1077   return 0;
1078 }
1079
1080 /* *INDENT-OFF* */
1081 VLIB_REGISTER_NODE (dpdk_ipsec_process_node,static) = {
1082     .function = dpdk_ipsec_process,
1083     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
1084     .name = "dpdk-ipsec-process",
1085     .process_log2_n_stack_bytes = 17,
1086 };
1087 /* *INDENT-ON* */
1088
1089 /*
1090  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1091  *
1092  * Local Variables:
1093  * eval: (c-set-style "gnu")
1094  * End:
1095  */