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 #define NUM_CRYPTO_MBUFS 16384
  28
  29 static void
  30 algos_init (u32 n_mains)
  31 {
  32   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
  33   crypto_alg_t *a;
  34
  35   vec_validate_aligned (dcm->cipher_algs, IPSEC_CRYPTO_N_ALG - 1, 8);
  36
  37   {
  38 #define _(v,f,str) \
  39   dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_##f].name = str; \
  40   dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_##f].disabled = n_mains;
  41     foreach_ipsec_crypto_alg
  42 #undef _
  43   }
  44
  45   /* Minimum boundary for ciphers is 4B, required by ESP */
  46   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE];
  47   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  48   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_NULL;
  49   a->boundary = 4;              /* 1 */
  50   a->key_len = 0;
  51   a->iv_len = 0;
  52
  53   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128];
  54   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  55   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  56   a->boundary = 16;
  57   a->key_len = 16;
  58   a->iv_len = 16;
  59
  60   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192];
  61   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  62   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  63   a->boundary = 16;
  64   a->key_len = 24;
  65   a->iv_len = 16;
  66
  67   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256];
  68   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  69   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  70   a->boundary = 16;
  71   a->key_len = 32;
  72   a->iv_len = 16;
  73
  74   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_128];
  75   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  76   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  77   a->boundary = 4;              /* 1 */
  78   a->key_len = 16;
  79   a->iv_len = 8;
  80
  81   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_192];
  82   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  83   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  84   a->boundary = 4;              /* 1 */
  85   a->key_len = 24;
  86   a->iv_len = 8;
  87
  88   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_256];
  89   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  90   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  91   a->boundary = 4;              /* 1 */
  92   a->key_len = 32;
  93   a->iv_len = 8;
  94
  95 #define AES_GCM_TYPE RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD
  96 #define AES_GCM_ALG RTE_CRYPTO_AEAD_AES_GCM
  97
  98   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128];
  99   a->type = AES_GCM_TYPE;
 100   a->alg = AES_GCM_ALG;
 101   a->boundary = 4;              /* 1 */
 102   a->key_len = 16;
 103   a->iv_len = 8;
 104   a->trunc_size = 16;
 105
 106   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192];
 107   a->type = AES_GCM_TYPE;
 108   a->alg = AES_GCM_ALG;
 109   a->boundary = 4;              /* 1 */
 110   a->key_len = 24;
 111   a->iv_len = 8;
 112   a->trunc_size = 16;
 113
 114   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256];
 115   a->type = AES_GCM_TYPE;
 116   a->alg = AES_GCM_ALG;
 117   a->boundary = 4;              /* 1 */
 118   a->key_len = 32;
 119   a->iv_len = 8;
 120   a->trunc_size = 16;
 121
 122   vec_validate (dcm->auth_algs, IPSEC_INTEG_N_ALG - 1);
 123
 124   {
 125 #define _(v,f,str) \
 126   dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_##f].name = str; \
 127   dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_##f].disabled = n_mains;
 128     foreach_ipsec_integ_alg
 129 #undef _
 130   }
 131
 132   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_NONE];
 133   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 134   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_NULL;
 135   a->key_len = 0;
 136   a->trunc_size = 0;
 137
 138   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_MD5_96];
 139   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 140   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_MD5_HMAC;
 141   a->key_len = 16;
 142   a->trunc_size = 12;
 143
 144   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96];
 145   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 146   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA1_HMAC;
 147   a->key_len = 20;
 148   a->trunc_size = 12;
 149
 150   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_96];
 151   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 152   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA256_HMAC;
 153   a->key_len = 32;
 154   a->trunc_size = 12;
 155
 156   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128];
 157   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 158   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA256_HMAC;
 159   a->key_len = 32;
 160   a->trunc_size = 16;
 161
 162   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192];
 163   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 164   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA384_HMAC;
 165   a->key_len = 48;
 166   a->trunc_size = 24;
 167
 168   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256];
 169   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 170   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA512_HMAC;
 171   a->key_len = 64;
 172   a->trunc_size = 32;
 173 }
 174
 175 static u8
 176 cipher_alg_index (const crypto_alg_t * alg)
 177 {
 178   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 179
 180   return (alg - dcm->cipher_algs);
 181 }
 182
 183 static u8
 184 auth_alg_index (const crypto_alg_t * alg)
 185 {
 186   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 187
 188   return (alg - dcm->auth_algs);
 189 }
 190
 191 static crypto_alg_t *
 192 cipher_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 key_len)
 193 {
 194   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 195   crypto_alg_t *alg;
 196
 197   if (cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC)
 198     return NULL;
 199
 200   /* *INDENT-OFF* */
 201   vec_foreach (alg, dcm->cipher_algs)
 202     {
 203       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER) &&
 204           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER) &&
 205           (cap->sym.cipher.algo == alg->alg) &&
 206           (alg->key_len == key_len))
 207         return alg;
 208       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 209           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 210           (cap->sym.aead.algo == alg->alg) &&
 211           (alg->key_len == key_len))
 212         return alg;
 213     }
 214   /* *INDENT-ON* */
 215
 216   return NULL;
 217 }
 218
 219 static crypto_alg_t *
 220 auth_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 trunc_size)
 221 {
 222   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 223   crypto_alg_t *alg;
 224
 225   if ((cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC) ||
 226       (cap->sym.xform_type != RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH))
 227     return NULL;
 228
 229   /* *INDENT-OFF* */
 230   vec_foreach (alg, dcm->auth_algs)
 231     {
 232       if ((cap->sym.auth.algo == alg->alg) &&
 233           (alg->trunc_size == trunc_size))
 234         return alg;
 235     }
 236   /* *INDENT-ON* */
 237
 238   return NULL;
 239 }
 240
 241 static void
 242 crypto_set_aead_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 243                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 244 {
 245   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 246   crypto_alg_t *c;
 247
 248   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 249
 250   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD);
 251
 252   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD;
 253   xform->aead.algo = c->alg;
 254   xform->aead.key.data = sa->crypto_key;
 255   xform->aead.key.length = c->key_len;
 256   xform->aead.iv.offset =
 257     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 258   xform->aead.iv.length = 12;
 259   xform->aead.digest_length = c->trunc_size;
 260   xform->aead.aad_length = sa->use_esn ? 12 : 8;
 261   xform->next = NULL;
 262
 263   if (is_outbound)
 264     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_ENCRYPT;
 265   else
 266     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_DECRYPT;
 267 }
 268
 269 static void
 270 crypto_set_cipher_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 271                          ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 272 {
 273   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 274   crypto_alg_t *c;
 275
 276   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 277
 278   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER);
 279
 280   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
 281   xform->cipher.algo = c->alg;
 282   xform->cipher.key.data = sa->crypto_key;
 283   xform->cipher.key.length = c->key_len;
 284   xform->cipher.iv.offset =
 285     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 286   xform->cipher.iv.length = c->iv_len;
 287   xform->next = NULL;
 288
 289   if (is_outbound)
 290     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_ENCRYPT;
 291   else
 292     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_DECRYPT;
 293 }
 294
 295 static void
 296 crypto_set_auth_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 297                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 298 {
 299   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 300   crypto_alg_t *a;
 301
 302   a = vec_elt_at_index (dcm->auth_algs, sa->integ_alg);
 303
 304   ASSERT (a->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH);
 305
 306   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 307   xform->auth.algo = a->alg;
 308   xform->auth.key.data = sa->integ_key;
 309   xform->auth.key.length = a->key_len;
 310   xform->auth.digest_length = a->trunc_size;
 311   xform->next = NULL;
 312
 313   if (is_outbound)
 314     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_GENERATE;
 315   else
 316     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_VERIFY;
 317 }
 318
 319 clib_error_t *
 320 create_sym_session (struct rte_cryptodev_sym_session **session,
 321                     u32 sa_idx,
 322                     crypto_resource_t * res,
 323                     crypto_worker_main_t * cwm, u8 is_outbound)
 324 {
 325   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 326   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 327   crypto_data_t *data;
 328   ipsec_sa_t *sa;
 329   struct rte_crypto_sym_xform cipher_xform = { 0 };
 330   struct rte_crypto_sym_xform auth_xform = { 0 };
 331   struct rte_crypto_sym_xform *xfs;
 332   struct rte_cryptodev_sym_session **s;
 333   clib_error_t *erorr = 0;
 334
 335
 336   sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_idx);
 337
 338   if ((sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128) |
 339       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192) |
 340       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256))
 341     {
 342       crypto_set_aead_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 343       xfs = &cipher_xform;
 344     }
 345   else
 346     {
 347       crypto_set_cipher_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 348       crypto_set_auth_xform (&auth_xform, sa, is_outbound);
 349
 350       if (is_outbound)
 351         {
 352           cipher_xform.next = &auth_xform;
 353           xfs = &cipher_xform;
 354         }
 355       else
 356         {
 357           auth_xform.next = &cipher_xform;
 358           xfs = &auth_xform;
 359         }
 360     }
 361
 362   data = vec_elt_at_index (dcm->data, res->numa);
 363   clib_spinlock_lock_if_init (&data->lockp);
 364
 365   /*
 366    * DPDK_VER >= 1708:
 367    *   Multiple worker/threads share the session for an SA
 368    *   Single session per SA, initialized for each device driver
 369    */
 370   s = (void *) hash_get (data->session_by_sa_index, sa_idx);
 371
 372   if (!s)
 373     {
 374       session[0] = rte_cryptodev_sym_session_create (data->session_h);
 375       if (!session[0])
 376         {
 377           data->session_h_failed += 1;
 378           erorr = clib_error_return (0, "failed to create session header");
 379           goto done;
 380         }
 381       hash_set (data->session_by_sa_index, sa_idx, session[0]);
 382     }
 383   else
 384     session[0] = s[0];
 385
 386   struct rte_mempool **mp;
 387   mp = vec_elt_at_index (data->session_drv, res->drv_id);
 388   ASSERT (mp[0] != NULL);
 389
 390   i32 ret =
 391     rte_cryptodev_sym_session_init (res->dev_id, session[0], xfs, mp[0]);
 392   if (ret)
 393     {
 394       data->session_drv_failed[res->drv_id] += 1;
 395       erorr = clib_error_return (0, "failed to init session for drv %u",
 396                                  res->drv_id);
 397       goto done;
 398     }
 399
 400   add_session_by_drv_and_sa_idx (session[0], data, res->drv_id, sa_idx);
 401
 402 done:
 403   clib_spinlock_unlock_if_init (&data->lockp);
 404   return erorr;
 405 }
 406
 407 static void __attribute__ ((unused)) clear_and_free_obj (void *obj)
 408 {
 409   struct rte_mempool *mp = rte_mempool_from_obj (obj);
 410
 411   clib_memset (obj, 0, mp->elt_size);
 412
 413   rte_mempool_put (mp, obj);
 414 }
 415
 416 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 417 static inline void *
 418 get_session_private_data (const struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 419                           uint8_t driver_id)
 420 {
 421   return sess->sess_private_data[driver_id];
 422 }
 423
 424 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 425 static inline void
 426 set_session_private_data (struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 427                           uint8_t driver_id, void *private_data)
 428 {
 429   sess->sess_private_data[driver_id] = private_data;
 430 }
 431
 432 static clib_error_t *
 433 dpdk_crypto_session_disposal (crypto_session_disposal_t * v, u64 ts)
 434 {
 435   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 436   crypto_session_disposal_t *s;
 437   void *drv_session;
 438   u32 drv_id;
 439   i32 ret;
 440
 441   /* *INDENT-OFF* */
 442   vec_foreach (s, v)
 443     {
 444       /* ordered vector by timestamp */
 445       if (!(s->ts + dcm->session_timeout < ts))
 446         break;
 447
 448       vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 449         {
 450           drv_session = get_session_private_data (s->session, drv_id);
 451           if (!drv_session)
 452             continue;
 453
 454           /*
 455            * Custom clear to avoid finding a dev_id for drv_id:
 456            *  ret = rte_cryptodev_sym_session_clear (dev_id, drv_session);
 457            *  ASSERT (!ret);
 458            */
 459           clear_and_free_obj (drv_session);
 460
 461           set_session_private_data (s->session, drv_id, NULL);
 462         }
 463
 464       if (rte_mempool_from_obj(s->session))
 465         {
 466           ret = rte_cryptodev_sym_session_free (s->session);
 467           ASSERT (!ret);
 468         }
 469     }
 470   /* *INDENT-ON* */
 471
 472   if (s < vec_end (v))
 473     vec_delete (v, s - v, 0);
 474   else
 475     vec_reset_length (v);
 476
 477   return 0;
 478 }
 479
 480 static clib_error_t *
 481 add_del_sa_session (u32 sa_index, u8 is_add)
 482 {
 483   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 484   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 485   crypto_data_t *data;
 486   struct rte_cryptodev_sym_session *s;
 487   uword *val;
 488   u32 drv_id;
 489
 490   if (is_add)
 491     {
 492 #if 1
 493       ipsec_sa_t *sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_index);
 494       u32 seed;
 495       switch (sa->crypto_alg)
 496         {
 497         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 498         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 499         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 500           clib_memcpy (&sa->salt, &sa->crypto_key[sa->crypto_key_len - 4], 4);
 501           break;
 502         default:
 503           seed = (u32) clib_cpu_time_now ();
 504           sa->salt = random_u32 (&seed);
 505         }
 506 #endif
 507       return 0;
 508     }
 509
 510   /* *INDENT-OFF* */
 511   vec_foreach (data, dcm->data)
 512     {
 513       clib_spinlock_lock_if_init (&data->lockp);
 514       val = hash_get (data->session_by_sa_index, sa_index);
 515       if (val)
 516         {
 517           s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val[0];
 518           vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 519             {
 520               val = (uword*) get_session_by_drv_and_sa_idx (data, drv_id, sa_index);
 521               if (val)
 522                 add_session_by_drv_and_sa_idx(NULL, data, drv_id, sa_index);
 523             }
 524
 525           hash_unset (data->session_by_sa_index, sa_index);
 526
 527           u64 ts = unix_time_now_nsec ();
 528           dpdk_crypto_session_disposal (data->session_disposal, ts);
 529
 530           crypto_session_disposal_t sd;
 531           sd.ts = ts;
 532           sd.session = s;
 533
 534           vec_add1 (data->session_disposal, sd);
 535         }
 536       clib_spinlock_unlock_if_init (&data->lockp);
 537     }
 538   /* *INDENT-ON* */
 539
 540   return 0;
 541 }
 542
 543 static clib_error_t *
 544 dpdk_ipsec_check_support (ipsec_sa_t * sa)
 545 {
 546   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 547
 548   if (sa->integ_alg == IPSEC_INTEG_ALG_NONE)
 549     switch (sa->crypto_alg)
 550       {
 551       case IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE:
 552       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 553       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 554       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 555         break;
 556       default:
 557         return clib_error_return (0, "unsupported integ-alg %U crypto-alg %U",
 558                                   format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg,
 559                                   format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 560       }
 561
 562   /* XXX do we need the NONE check? */
 563   if (sa->crypto_alg != IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE &&
 564       dcm->cipher_algs[sa->crypto_alg].disabled)
 565     return clib_error_return (0, "disabled crypto-alg %U",
 566                               format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 567
 568   /* XXX do we need the NONE check? */
 569   if (sa->integ_alg != IPSEC_INTEG_ALG_NONE &&
 570       dcm->auth_algs[sa->integ_alg].disabled)
 571     return clib_error_return (0, "disabled integ-alg %U",
 572                               format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg);
 573   return NULL;
 574 }
 575
 576 static void
 577 crypto_parse_capabilities (crypto_dev_t * dev,
 578                            const struct rte_cryptodev_capabilities *cap,
 579                            u32 n_mains)
 580 {
 581   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 582   crypto_alg_t *alg;
 583   u8 len, inc;
 584
 585   for (; cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_UNDEFINED; cap++)
 586     {
 587       /* A single capability maps to multiple cipher/auth algorithms */
 588       switch (cap->sym.xform_type)
 589         {
 590         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD:
 591         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER:
 592           inc = cap->sym.cipher.key_size.increment;
 593           inc = inc ? inc : 1;
 594           for (len = cap->sym.cipher.key_size.min;
 595                len <= cap->sym.cipher.key_size.max; len += inc)
 596             {
 597               alg = cipher_cap_to_alg (cap, len);
 598               if (!alg)
 599                 continue;
 600               dev->cipher_support[cipher_alg_index (alg)] = 1;
 601               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 602               /* At least enough resources to support one algo */
 603               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 604             }
 605           break;
 606         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH:
 607           inc = cap->sym.auth.digest_size.increment;
 608           inc = inc ? inc : 1;
 609           for (len = cap->sym.auth.digest_size.min;
 610                len <= cap->sym.auth.digest_size.max; len += inc)
 611             {
 612               alg = auth_cap_to_alg (cap, len);
 613               if (!alg)
 614                 continue;
 615               dev->auth_support[auth_alg_index (alg)] = 1;
 616               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 617               /* At least enough resources to support one algo */
 618               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 619             }
 620           break;
 621         default:
 622           ;
 623         }
 624     }
 625 }
 626
 627 #define DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC  2048
 628 #define DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS  20000
 629
 630 static clib_error_t *
 631 crypto_dev_conf (u8 dev, u16 n_qp, u8 numa)
 632 {
 633   struct rte_cryptodev_config dev_conf;
 634   struct rte_cryptodev_qp_conf qp_conf;
 635   i32 ret;
 636   u16 qp;
 637   char *error_str;
 638
 639   dev_conf.socket_id = numa;
 640   dev_conf.nb_queue_pairs = n_qp;
 641
 642   error_str = "failed to configure crypto device %u";
 643   ret = rte_cryptodev_configure (dev, &dev_conf);
 644   if (ret < 0)
 645     return clib_error_return (0, error_str, dev);
 646
 647   error_str = "failed to setup crypto device %u queue pair %u";
 648   qp_conf.nb_descriptors = DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC;
 649   for (qp = 0; qp < n_qp; qp++)
 650     {
 651       ret = rte_cryptodev_queue_pair_setup (dev, qp, &qp_conf, numa, NULL);
 652       if (ret < 0)
 653         return clib_error_return (0, error_str, dev, qp);
 654     }
 655
 656   error_str = "failed to start crypto device %u";
 657   if (rte_cryptodev_start (dev))
 658     return clib_error_return (0, error_str, dev);
 659
 660   return 0;
 661 }
 662
 663 static void
 664 crypto_scan_devs (u32 n_mains)
 665 {
 666   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 667   struct rte_cryptodev *cryptodev;
 668   struct rte_cryptodev_info info;
 669   crypto_dev_t *dev;
 670   crypto_resource_t *res;
 671   clib_error_t *error;
 672   u32 i;
 673   u16 max_res_idx, res_idx, j;
 674   u8 drv_id;
 675
 676   vec_validate_init_empty (dcm->dev, rte_cryptodev_count () - 1,
 677                            (crypto_dev_t) EMPTY_STRUCT);
 678
 679   for (i = 0; i < rte_cryptodev_count (); i++)
 680     {
 681       dev = vec_elt_at_index (dcm->dev, i);
 682
 683       cryptodev = &rte_cryptodevs[i];
 684       rte_cryptodev_info_get (i, &info);
 685
 686       dev->id = i;
 687       dev->name = cryptodev->data->name;
 688       dev->numa = rte_cryptodev_socket_id (i);
 689       dev->features = info.feature_flags;
 690       dev->max_qp = info.max_nb_queue_pairs;
 691       drv_id = info.driver_id;
 692       if (drv_id >= vec_len (dcm->drv))
 693         vec_validate_init_empty (dcm->drv, drv_id,
 694                                  (crypto_drv_t) EMPTY_STRUCT);
 695       vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->name = info.driver_name;
 696       dev->drv_id = drv_id;
 697       vec_add1 (vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->devs, i);
 698
 699       if (!(info.feature_flags & RTE_CRYPTODEV_FF_SYM_OPERATION_CHAINING))
 700         continue;
 701
 702       if ((error = crypto_dev_conf (i, dev->max_qp, dev->numa)))
 703         {
 704           clib_error_report (error);
 705           continue;
 706         }
 707
 708       max_res_idx = (dev->max_qp / 2) - 1;
 709
 710       vec_validate (dev->free_resources, max_res_idx);
 711
 712       res_idx = vec_len (dcm->resource);
 713       vec_validate_init_empty_aligned (dcm->resource, res_idx + max_res_idx,
 714                                        (crypto_resource_t) EMPTY_STRUCT,
 715                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 716
 717       for (j = 0; j <= max_res_idx; j++, res_idx++)
 718         {
 719           vec_elt (dev->free_resources, max_res_idx - j) = res_idx;
 720           res = &dcm->resource[res_idx];
 721           res->dev_id = i;
 722           res->drv_id = drv_id;
 723           res->qp_id = j * 2;
 724           res->numa = dev->numa;
 725           res->thread_idx = (u16) ~ 0;
 726         }
 727
 728       crypto_parse_capabilities (dev, info.capabilities, n_mains);
 729     }
 730 }
 731
 732 void
 733 crypto_auto_placement (void)
 734 {
 735   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 736   crypto_resource_t *res;
 737   crypto_worker_main_t *cwm;
 738   crypto_dev_t *dev;
 739   u32 thread_idx, skip_master;
 740   u16 res_idx, *idx;
 741   u8 used;
 742   u16 i;
 743
 744   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
 745
 746   /* *INDENT-OFF* */
 747   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 748     {
 749       vec_foreach_index (thread_idx, dcm->workers_main)
 750         {
 751           if (vec_len (dev->free_resources) == 0)
 752             break;
 753
 754           if (thread_idx < skip_master)
 755             continue;
 756
 757           /* Check thread is not already using the device */
 758           vec_foreach (idx, dev->used_resources)
 759             if (dcm->resource[idx[0]].thread_idx == thread_idx)
 760               continue;
 761
 762           cwm = vec_elt_at_index (dcm->workers_main, thread_idx);
 763
 764           used = 0;
 765           res_idx = vec_pop (dev->free_resources);
 766
 767           /* Set device only for supported algos */
 768           for (i = 0; i < IPSEC_CRYPTO_N_ALG; i++)
 769             if (dev->cipher_support[i] &&
 770                 cwm->cipher_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 771               {
 772                 dcm->cipher_algs[i].disabled--;
 773                 cwm->cipher_resource_idx[i] = res_idx;
 774                 used = 1;
 775               }
 776
 777           for (i = 0; i < IPSEC_INTEG_N_ALG; i++)
 778             if (dev->auth_support[i] &&
 779                 cwm->auth_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 780               {
 781                 dcm->auth_algs[i].disabled--;
 782                 cwm->auth_resource_idx[i] = res_idx;
 783                 used = 1;
 784               }
 785
 786           if (!used)
 787             {
 788               vec_add1 (dev->free_resources, res_idx);
 789               continue;
 790             }
 791
 792           vec_add1 (dev->used_resources, res_idx);
 793
 794           res = vec_elt_at_index (dcm->resource, res_idx);
 795
 796           ASSERT (res->thread_idx == (u16) ~0);
 797           res->thread_idx = thread_idx;
 798
 799           /* Add device to vector of polling resources */
 800           vec_add1 (cwm->resource_idx, res_idx);
 801         }
 802     }
 803   /* *INDENT-ON* */
 804 }
 805
 806 static void
 807 crypto_op_init (struct rte_mempool *mempool,
 808                 void *_arg __attribute__ ((unused)),
 809                 void *_obj, unsigned i __attribute__ ((unused)))
 810 {
 811   struct rte_crypto_op *op = _obj;
 812
 813   op->sess_type = RTE_CRYPTO_OP_WITH_SESSION;
 814   op->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 815   op->status = RTE_CRYPTO_OP_STATUS_NOT_PROCESSED;
 816   op->phys_addr = rte_mempool_virt2iova (_obj);
 817   op->mempool = mempool;
 818 }
 819
 820 static clib_error_t *
 821 crypto_create_crypto_op_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 822 {
 823   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 824   dpdk_config_main_t *conf = &dpdk_config_main;
 825   crypto_data_t *data;
 826   u8 *pool_name;
 827   u32 pool_priv_size = sizeof (struct rte_crypto_op_pool_private);
 828   struct rte_crypto_op_pool_private *priv;
 829   struct rte_mempool *mp;
 830
 831   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 832
 833   /* Already allocated */
 834   if (data->crypto_op)
 835     return NULL;
 836
 837   pool_name = format (0, "crypto_pool_numa%u%c", numa, 0);
 838
 839   if (conf->num_crypto_mbufs == 0)
 840     conf->num_crypto_mbufs = NUM_CRYPTO_MBUFS;
 841
 842   mp = rte_mempool_create ((char *) pool_name, conf->num_crypto_mbufs,
 843                            crypto_op_len (), 512, pool_priv_size, NULL, NULL,
 844                            crypto_op_init, NULL, numa, 0);
 845
 846   vec_free (pool_name);
 847
 848   if (!mp)
 849     return clib_error_return (0, "failed to create crypto op mempool");
 850
 851   /* Initialize mempool private data */
 852   priv = rte_mempool_get_priv (mp);
 853   priv->priv_size = pool_priv_size;
 854   priv->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 855
 856   data->crypto_op = mp;
 857
 858   return NULL;
 859 }
 860
 861 static clib_error_t *
 862 crypto_create_session_h_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 863 {
 864   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 865   crypto_data_t *data;
 866   u8 *pool_name;
 867   struct rte_mempool *mp;
 868   u32 elt_size;
 869
 870   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 871
 872   if (data->session_h)
 873     return NULL;
 874
 875   pool_name = format (0, "session_h_pool_numa%u%c", numa, 0);
 876
 877
 878   elt_size = rte_cryptodev_sym_get_header_session_size ();
 879
 880   mp =
 881     rte_mempool_create ((char *) pool_name, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 882                         elt_size, 512, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, numa, 0);
 883
 884   vec_free (pool_name);
 885
 886   if (!mp)
 887     return clib_error_return (0, "failed to create crypto session mempool");
 888
 889   data->session_h = mp;
 890
 891   return NULL;
 892 }
 893
 894 static clib_error_t *
 895 crypto_create_session_drv_pool (vlib_main_t * vm, crypto_dev_t * dev)
 896 {
 897   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 898   crypto_data_t *data;
 899   u8 *pool_name;
 900   struct rte_mempool *mp;
 901   u32 elt_size;
 902   u8 numa = dev->numa;
 903
 904   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 905
 906   vec_validate (data->session_drv, dev->drv_id);
 907   vec_validate (data->session_drv_failed, dev->drv_id);
 908   vec_validate_aligned (data->session_by_drv_id_and_sa_index, 32,
 909                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 910
 911   if (data->session_drv[dev->drv_id])
 912     return NULL;
 913
 914   pool_name = format (0, "session_drv%u_pool_numa%u%c", dev->drv_id, numa, 0);
 915
 916   elt_size = rte_cryptodev_sym_get_private_session_size (dev->id);
 917   mp =
 918     rte_mempool_create ((char *) pool_name, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 919                         elt_size, 512, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, numa, 0);
 920
 921   vec_free (pool_name);
 922
 923   if (!mp)
 924     return clib_error_return (0, "failed to create session drv mempool");
 925
 926   data->session_drv[dev->drv_id] = mp;
 927   clib_spinlock_init (&data->lockp);
 928
 929   return NULL;
 930 }
 931
 932 static clib_error_t *
 933 crypto_create_pools (vlib_main_t * vm)
 934 {
 935   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 936   clib_error_t *error = NULL;
 937   crypto_dev_t *dev;
 938
 939   /* *INDENT-OFF* */
 940   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 941     {
 942       vec_validate_aligned (dcm->data, dev->numa, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 943
 944       error = crypto_create_crypto_op_pool (vm, dev->numa);
 945       if (error)
 946         return error;
 947
 948       error = crypto_create_session_h_pool (vm, dev->numa);
 949       if (error)
 950         return error;
 951
 952       error = crypto_create_session_drv_pool (vm, dev);
 953       if (error)
 954         return error;
 955     }
 956   /* *INDENT-ON* */
 957
 958   return NULL;
 959 }
 960
 961 static void
 962 crypto_disable (void)
 963 {
 964   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 965   crypto_data_t *data;
 966   u8 i;
 967
 968   dcm->enabled = 0;
 969
 970   /* *INDENT-OFF* */
 971   vec_foreach (data, dcm->data)
 972     {
 973       rte_mempool_free (data->crypto_op);
 974       rte_mempool_free (data->session_h);
 975
 976       vec_foreach_index (i, data->session_drv)
 977         rte_mempool_free (data->session_drv[i]);
 978
 979       vec_free (data->session_drv);
 980       clib_spinlock_free (&data->lockp);
 981     }
 982   /* *INDENT-ON* */
 983
 984   vec_free (dcm->data);
 985   vec_free (dcm->workers_main);
 986   vec_free (dcm->dev);
 987   vec_free (dcm->resource);
 988   vec_free (dcm->cipher_algs);
 989   vec_free (dcm->auth_algs);
 990 }
 991
 992 static uword
 993 dpdk_ipsec_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
 994                     vlib_frame_t * f)
 995 {
 996   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 997   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 998   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
 999   crypto_worker_main_t *cwm;
1000   clib_error_t *error = NULL;
1001   u32 i, skip_master, n_mains;
1002
1003   n_mains = tm->n_vlib_mains;
1004   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
1005
1006   algos_init (n_mains - skip_master);
1007
1008   crypto_scan_devs (n_mains - skip_master);
1009
1010   if (!(dcm->enabled))
1011     {
1012       clib_warning ("not enough DPDK crypto resources, default to OpenSSL");
1013       crypto_disable ();
1014       return 0;
1015     }
1016
1017   dcm->session_timeout = 10e9;
1018
1019   vec_validate_init_empty_aligned (dcm->workers_main, n_mains - 1,
1020                                    (crypto_worker_main_t) EMPTY_STRUCT,
1021                                    CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1022
1023   /* *INDENT-OFF* */
1024   vec_foreach (cwm, dcm->workers_main)
1025     {
1026       vec_validate_init_empty_aligned (cwm->ops, VLIB_FRAME_SIZE - 1, 0,
1027                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1028       clib_memset (cwm->cipher_resource_idx, ~0,
1029               IPSEC_CRYPTO_N_ALG * sizeof(*cwm->cipher_resource_idx));
1030       clib_memset (cwm->auth_resource_idx, ~0,
1031               IPSEC_INTEG_N_ALG * sizeof(*cwm->auth_resource_idx));
1032     }
1033   /* *INDENT-ON* */
1034
1035   crypto_auto_placement ();
1036
1037   error = crypto_create_pools (vm);
1038   if (error)
1039     {
1040       clib_error_report (error);
1041       crypto_disable ();
1042       return 0;
1043     }
1044
1045
1046   u32 idx = ipsec_register_esp_backend (vm, im, "dpdk backend",
1047                                         "dpdk-esp4-encrypt",
1048                                         "dpdk-esp4-decrypt",
1049                                         "dpdk-esp6-encrypt",
1050                                         "dpdk-esp6-decrypt",
1051                                         dpdk_ipsec_check_support,
1052                                         add_del_sa_session);
1053   int rv = ipsec_select_esp_backend (im, idx);
1054   ASSERT (rv == 0);
1055
1056   vlib_node_t *node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-crypto-input");
1057   ASSERT (node);
1058   for (i = skip_master; i < n_mains; i++)
1059     vlib_node_set_state (vlib_mains[i], node->index, VLIB_NODE_STATE_POLLING);
1060   return 0;
1061 }
1062
1063 /* *INDENT-OFF* */
1064 VLIB_REGISTER_NODE (dpdk_ipsec_process_node,static) = {
1065     .function = dpdk_ipsec_process,
1066     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
1067     .name = "dpdk-ipsec-process",
1068     .process_log2_n_stack_bytes = 17,
1069 };
1070 /* *INDENT-ON* */
1071
1072 /*
1073  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1074  *
1075  * Local Variables:
1076  * eval: (c-set-style "gnu")
1077  * End:
1078  */