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 #define EMPTY_STRUCT {0}
  25
  26 static void
  27 algos_init (u32 n_mains)
  28 {
  29   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
  30   crypto_alg_t *a;
  31
  32   vec_validate_aligned (dcm->cipher_algs, IPSEC_CRYPTO_N_ALG - 1, 8);
  33
  34   {
  35 #define _(v,f,str) \
  36   dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_##f].name = str; \
  37   dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_##f].disabled = n_mains;
  38     foreach_ipsec_crypto_alg
  39 #undef _
  40   }
  41
  42   /* Minimum boundary for ciphers is 4B, required by ESP */
  43   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE];
  44   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  45   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_NULL;
  46   a->boundary = 4;              /* 1 */
  47   a->key_len = 0;
  48   a->iv_len = 0;
  49
  50   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128];
  51   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  52   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  53   a->boundary = 16;
  54   a->key_len = 16;
  55   a->iv_len = 16;
  56
  57   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192];
  58   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  59   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  60   a->boundary = 16;
  61   a->key_len = 24;
  62   a->iv_len = 16;
  63
  64   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256];
  65   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  66   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CBC;
  67   a->boundary = 16;
  68   a->key_len = 32;
  69   a->iv_len = 16;
  70
  71   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_128];
  72   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  73   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  74   a->boundary = 4;              /* 1 */
  75   a->key_len = 16;
  76   a->iv_len = 8;
  77
  78   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_192];
  79   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  80   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  81   a->boundary = 4;              /* 1 */
  82   a->key_len = 24;
  83   a->iv_len = 8;
  84
  85   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CTR_256];
  86   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
  87   a->alg = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_CTR;
  88   a->boundary = 4;              /* 1 */
  89   a->key_len = 32;
  90   a->iv_len = 8;
  91
  92 #if DPDK_NO_AEAD
  93 #define AES_GCM_TYPE RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER
  94 #define AES_GCM_ALG RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_GCM
  95 #else
  96 #define AES_GCM_TYPE RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD
  97 #define AES_GCM_ALG RTE_CRYPTO_AEAD_AES_GCM
  98 #endif
  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 ! DPDK_NO_AEAD
 211       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 212           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 213           (cap->sym.aead.algo == alg->alg) &&
 214           (alg->key_len == key_len))
 215         return alg;
 216 #endif
 217     }
 218   /* *INDENT-ON* */
 219
 220   return NULL;
 221 }
 222
 223 static crypto_alg_t *
 224 auth_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 trunc_size)
 225 {
 226   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 227   crypto_alg_t *alg;
 228
 229   if ((cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC) ||
 230       (cap->sym.xform_type != RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH))
 231     return NULL;
 232
 233   /* *INDENT-OFF* */
 234   vec_foreach (alg, dcm->auth_algs)
 235     {
 236       if ((cap->sym.auth.algo == alg->alg) &&
 237           (alg->trunc_size == trunc_size))
 238         return alg;
 239     }
 240   /* *INDENT-ON* */
 241
 242   return NULL;
 243 }
 244
 245 #if ! DPDK_NO_AEAD
 246 static void
 247 crypto_set_aead_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 248                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 249 {
 250   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 251   crypto_alg_t *c;
 252
 253   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 254
 255   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD);
 256
 257   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD;
 258   xform->aead.algo = c->alg;
 259   xform->aead.key.data = sa->crypto_key;
 260   xform->aead.key.length = c->key_len;
 261   xform->aead.iv.offset =
 262     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 263   xform->aead.iv.length = 12;
 264   xform->aead.digest_length = c->trunc_size;
 265   xform->aead.aad_length = sa->use_esn ? 12 : 8;
 266   xform->next = NULL;
 267
 268   if (is_outbound)
 269     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_ENCRYPT;
 270   else
 271     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_DECRYPT;
 272 }
 273 #endif
 274
 275 static void
 276 crypto_set_cipher_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 277                          ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 278 {
 279   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 280   crypto_alg_t *c;
 281
 282   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 283
 284   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER);
 285
 286   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
 287   xform->cipher.algo = c->alg;
 288   xform->cipher.key.data = sa->crypto_key;
 289   xform->cipher.key.length = c->key_len;
 290 #if ! DPDK_NO_AEAD
 291   xform->cipher.iv.offset =
 292     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 293   xform->cipher.iv.length = c->iv_len;
 294 #endif
 295   xform->next = NULL;
 296
 297   if (is_outbound)
 298     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_ENCRYPT;
 299   else
 300     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_DECRYPT;
 301 }
 302
 303 static void
 304 crypto_set_auth_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 305                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 306 {
 307   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 308   crypto_alg_t *a;
 309
 310   a = vec_elt_at_index (dcm->auth_algs, sa->integ_alg);
 311
 312   ASSERT (a->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH);
 313
 314   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 315   xform->auth.algo = a->alg;
 316   xform->auth.key.data = sa->integ_key;
 317   xform->auth.key.length = a->key_len;
 318   xform->auth.digest_length = a->trunc_size;
 319 #if DPDK_NO_AEAD
 320   if (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128 ||
 321       sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192 ||
 322       sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256)
 323     xform->auth.algo = RTE_CRYPTO_AUTH_AES_GCM;
 324   xform->auth.add_auth_data_length = sa->use_esn ? 12 : 8;
 325 #else
 326 #if 0
 327   xform->auth.iv.offset =
 328     sizeof (struct rte_crypto_op) + sizeof (struct rte_crypto_sym_op) +
 329     offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 330   xform->auth.iv.length = a->iv_len;
 331 #endif
 332 #endif
 333   xform->next = NULL;
 334
 335   if (is_outbound)
 336     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_GENERATE;
 337   else
 338     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_VERIFY;
 339 }
 340
 341 clib_error_t *
 342 create_sym_session (struct rte_cryptodev_sym_session **session,
 343                     u32 sa_idx,
 344                     crypto_resource_t * res,
 345                     crypto_worker_main_t * cwm, u8 is_outbound)
 346 {
 347   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 348   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 349   crypto_data_t *data;
 350   ipsec_sa_t *sa;
 351   struct rte_crypto_sym_xform cipher_xform = { 0 };
 352   struct rte_crypto_sym_xform auth_xform = { 0 };
 353   struct rte_crypto_sym_xform *xfs;
 354   crypto_session_key_t key = { 0 };
 355
 356   key.drv_id = res->drv_id;
 357   key.sa_idx = sa_idx;
 358
 359   sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_idx);
 360
 361 #if ! DPDK_NO_AEAD
 362   if ((sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128) |
 363       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192) |
 364       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256))
 365     {
 366       crypto_set_aead_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 367       xfs = &cipher_xform;
 368     }
 369   else
 370 #endif /* ! DPDK_NO_AEAD */
 371     {
 372       crypto_set_cipher_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 373       crypto_set_auth_xform (&auth_xform, sa, is_outbound);
 374
 375       if (is_outbound)
 376         {
 377           cipher_xform.next = &auth_xform;
 378           xfs = &cipher_xform;
 379         }
 380       else
 381         {
 382           auth_xform.next = &cipher_xform;
 383           xfs = &auth_xform;
 384         }
 385     }
 386
 387   data = vec_elt_at_index (dcm->data, res->numa);
 388
 389 #if DPDK_NO_AEAD
 390   /*
 391    * DPDK_VER <= 1705:
 392    *   Each worker/thread has its own session per device driver
 393    */
 394   session[0] = rte_cryptodev_sym_session_create (res->dev_id, xfs);
 395   if (!session[0])
 396     {
 397       data->session_drv_failed[res->drv_id] += 1;
 398       return clib_error_return (0, "failed to create session for dev %u",
 399                                 res->dev_id);
 400     }
 401 #else
 402   /*
 403    * DPDK_VER >= 1708:
 404    *   Multiple worker/threads share the session for an SA
 405    *   Single session per SA, initialized for each device driver
 406    */
 407   session[0] = (void *) hash_get (data->session_by_sa_index, sa_idx);
 408
 409   if (!session[0])
 410     {
 411       session[0] = rte_cryptodev_sym_session_create (data->session_h);
 412       if (!session[0])
 413         {
 414           data->session_h_failed += 1;
 415           return clib_error_return (0, "failed to create session header");
 416         }
 417       hash_set (data->session_by_sa_index, sa_idx, session[0]);
 418     }
 419
 420   struct rte_mempool **mp;
 421   mp = vec_elt_at_index (data->session_drv, res->drv_id);
 422   ASSERT (mp[0] != NULL);
 423
 424   i32 ret =
 425     rte_cryptodev_sym_session_init (res->dev_id, session[0], xfs, mp[0]);
 426   if (ret)
 427     {
 428       data->session_drv_failed[res->drv_id] += 1;
 429       return clib_error_return (0, "failed to init session for drv %u",
 430                                 res->drv_id);
 431     }
 432 #endif /* DPDK_NO_AEAD */
 433
 434   hash_set (cwm->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val, session[0]);
 435
 436   return 0;
 437 }
 438
 439 static void __attribute__ ((unused)) clear_and_free_obj (void *obj)
 440 {
 441   struct rte_mempool *mp = rte_mempool_from_obj (obj);
 442
 443   memset (obj, 0, mp->elt_size);
 444
 445   rte_mempool_put (mp, obj);
 446 }
 447
 448 #if ! DPDK_NO_AEAD
 449 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 450 static inline void *
 451 get_session_private_data (const struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 452                           uint8_t driver_id)
 453 {
 454   return sess->sess_private_data[driver_id];
 455 }
 456
 457 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 458 static inline void
 459 set_session_private_data (struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 460                           uint8_t driver_id, void *private_data)
 461 {
 462   sess->sess_private_data[driver_id] = private_data;
 463 }
 464 #endif
 465
 466 static clib_error_t *
 467 add_del_sa_session (u32 sa_index, u8 is_add)
 468 {
 469   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 470   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 471   crypto_worker_main_t *cwm;
 472   struct rte_cryptodev_sym_session *s;
 473   crypto_session_key_t key = { 0 };
 474   uword *val;
 475   u32 drv_id;
 476   i32 ret;
 477
 478   key.sa_idx = sa_index;
 479
 480   if (is_add)
 481     {
 482 #if 1
 483       ipsec_sa_t *sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_index);
 484       u32 seed;
 485       switch (sa->crypto_alg)
 486         {
 487         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 488         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 489         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 490           clib_memcpy (&sa->salt, &sa->crypto_key[sa->crypto_key_len - 4], 4);
 491           break;
 492         default:
 493           seed = (u32) clib_cpu_time_now ();
 494           sa->salt = random_u32 (&seed);
 495         }
 496 #endif
 497       return 0;
 498     }
 499
 500   /* XXX Wait N cycles to be sure session is not in use OR
 501    * keep refcnt at SA level per worker/thread ? */
 502   unix_sleep (0.2);
 503
 504   /* *INDENT-OFF* */
 505   vec_foreach (cwm, dcm->workers_main)
 506     {
 507       for (drv_id = 0; drv_id < dcm->max_drv_id; drv_id++)
 508         {
 509           key.drv_id = drv_id;
 510           val = hash_get (cwm->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val);
 511           s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val;
 512
 513           if (!s)
 514             continue;
 515
 516 #if DPDK_NO_AEAD
 517           ret = (rte_cryptodev_sym_session_free (s->dev_id, s) == NULL);
 518           ASSERT (ret);
 519 #endif
 520           hash_unset (cwm->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val);
 521         }
 522     }
 523   /* *INDENT-ON* */
 524
 525 #if ! DPDK_NO_AEAD
 526   crypto_data_t *data;
 527   /* *INDENT-OFF* */
 528   vec_foreach (data, dcm->data)
 529     {
 530       val = hash_get (data->session_by_sa_index, sa_index);
 531       s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val;
 532
 533       if (!s)
 534         continue;
 535
 536       hash_unset (data->session_by_sa_index, sa_index);
 537
 538       void *drv_session;
 539       vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 540         {
 541           drv_session = get_session_private_data (s, drv_id);
 542           if (!drv_session)
 543             continue;
 544
 545           /*
 546            * Custom clear to avoid finding a dev_id for drv_id:
 547            *  ret = rte_cryptodev_sym_session_clear (dev_id, drv_session);
 548            *  ASSERT (!ret);
 549            */
 550           clear_and_free_obj (drv_session);
 551
 552           set_session_private_data (s, drv_id, NULL);
 553         }
 554
 555       ret = rte_cryptodev_sym_session_free(s);
 556       ASSERT (!ret);
 557     }
 558   /* *INDENT-ON* */
 559 #endif
 560
 561   return 0;
 562 }
 563
 564 static clib_error_t *
 565 dpdk_ipsec_check_support (ipsec_sa_t * sa)
 566 {
 567   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 568
 569   if (sa->integ_alg == IPSEC_INTEG_ALG_NONE)
 570     switch (sa->crypto_alg)
 571       {
 572       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 573       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 574       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 575         break;
 576       default:
 577         return clib_error_return (0, "unsupported integ-alg %U crypto-alg %U",
 578                                   format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg,
 579                                   format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 580       }
 581
 582   /* XXX do we need the NONE check? */
 583   if (sa->crypto_alg != IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE &&
 584       dcm->cipher_algs[sa->crypto_alg].disabled)
 585     return clib_error_return (0, "disabled crypto-alg %U",
 586                               format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 587
 588   /* XXX do we need the NONE check? */
 589   if (sa->integ_alg != IPSEC_INTEG_ALG_NONE &&
 590       dcm->auth_algs[sa->integ_alg].disabled)
 591     return clib_error_return (0, "disabled integ-alg %U",
 592                               format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg);
 593   return NULL;
 594 }
 595
 596 static void
 597 crypto_parse_capabilities (crypto_dev_t * dev,
 598                            const struct rte_cryptodev_capabilities *cap,
 599                            u32 n_mains)
 600 {
 601   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 602   crypto_alg_t *alg;
 603   u8 len, inc;
 604
 605   for (; cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_UNDEFINED; cap++)
 606     {
 607       /* A single capability maps to multiple cipher/auth algorithms */
 608       switch (cap->sym.xform_type)
 609         {
 610 #if ! DPDK_NO_AEAD
 611         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD:
 612 #endif
 613         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER:
 614           inc = cap->sym.cipher.key_size.increment;
 615           inc = inc ? inc : 1;
 616           for (len = cap->sym.cipher.key_size.min;
 617                len <= cap->sym.cipher.key_size.max; len += inc)
 618             {
 619               alg = cipher_cap_to_alg (cap, len);
 620               if (!alg)
 621                 continue;
 622               dev->cipher_support[cipher_alg_index (alg)] = 1;
 623               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 624               /* At least enough resources to support one algo */
 625               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 626             }
 627           break;
 628         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH:
 629           inc = cap->sym.auth.digest_size.increment;
 630           inc = inc ? inc : 1;
 631           for (len = cap->sym.auth.digest_size.min;
 632                len <= cap->sym.auth.digest_size.max; len += inc)
 633             {
 634               alg = auth_cap_to_alg (cap, len);
 635               if (!alg)
 636                 continue;
 637               dev->auth_support[auth_alg_index (alg)] = 1;
 638               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 639               /* At least enough resources to support one algo */
 640               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 641             }
 642           break;
 643         default:
 644           ;
 645         }
 646     }
 647 }
 648
 649 #define DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC  2048
 650 #define DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS  20000
 651
 652 static clib_error_t *
 653 crypto_dev_conf (u8 dev, u16 n_qp, u8 numa)
 654 {
 655   struct rte_cryptodev_config dev_conf;
 656   struct rte_cryptodev_qp_conf qp_conf;
 657   i32 ret;
 658   u16 qp;
 659   i8 *error_str;
 660
 661   dev_conf.socket_id = numa;
 662   dev_conf.nb_queue_pairs = n_qp;
 663 #if DPDK_NO_AEAD
 664   dev_conf.session_mp.nb_objs = DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS;
 665   dev_conf.session_mp.cache_size = 512;
 666 #endif
 667
 668   error_str = "failed to configure crypto device %u";
 669   ret = rte_cryptodev_configure (dev, &dev_conf);
 670   if (ret < 0)
 671     return clib_error_return (0, error_str, dev);
 672
 673   error_str = "failed to setup crypto device %u queue pair %u";
 674   qp_conf.nb_descriptors = DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC;
 675   for (qp = 0; qp < n_qp; qp++)
 676     {
 677 #if DPDK_NO_AEAD
 678       ret = rte_cryptodev_queue_pair_setup (dev, qp, &qp_conf, numa);
 679 #else
 680       ret = rte_cryptodev_queue_pair_setup (dev, qp, &qp_conf, numa, NULL);
 681 #endif
 682       if (ret < 0)
 683         return clib_error_return (0, error_str, dev, qp);
 684     }
 685
 686   return 0;
 687 }
 688
 689 static void
 690 crypto_scan_devs (u32 n_mains)
 691 {
 692   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 693   struct rte_cryptodev *cryptodev;
 694   struct rte_cryptodev_info info;
 695   crypto_dev_t *dev;
 696   crypto_resource_t *res;
 697   clib_error_t *error;
 698   u32 i;
 699   u16 max_res_idx, res_idx, j;
 700   u8 drv_id;
 701
 702   vec_validate_init_empty (dcm->dev, rte_cryptodev_count () - 1,
 703                            (crypto_dev_t) EMPTY_STRUCT);
 704
 705   for (i = 0; i < rte_cryptodev_count (); i++)
 706     {
 707       dev = vec_elt_at_index (dcm->dev, i);
 708
 709       cryptodev = &rte_cryptodevs[i];
 710       rte_cryptodev_info_get (i, &info);
 711
 712       dev->id = i;
 713       dev->name = cryptodev->data->name;
 714       dev->numa = rte_cryptodev_socket_id (i);
 715       dev->features = info.feature_flags;
 716       dev->max_qp = info.max_nb_queue_pairs;
 717 #if DPDK_NO_AEAD
 718       drv_id = cryptodev->dev_type;
 719 #else
 720       drv_id = info.driver_id;
 721 #endif
 722       if (drv_id >= vec_len (dcm->drv))
 723         vec_validate_init_empty (dcm->drv, drv_id,
 724                                  (crypto_drv_t) EMPTY_STRUCT);
 725       vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->name = info.driver_name;
 726       dev->drv_id = drv_id;
 727       vec_add1 (vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->devs, i);
 728
 729       if (!(info.feature_flags & RTE_CRYPTODEV_FF_SYM_OPERATION_CHAINING))
 730         continue;
 731
 732       if ((error = crypto_dev_conf (i, dev->max_qp, dev->numa)))
 733         {
 734           clib_error_report (error);
 735           continue;
 736         }
 737
 738       max_res_idx = (dev->max_qp / 2) - 1;
 739
 740       vec_validate (dev->free_resources, max_res_idx);
 741
 742       res_idx = vec_len (dcm->resource);
 743       vec_validate_init_empty_aligned (dcm->resource, res_idx + max_res_idx,
 744                                        (crypto_resource_t) EMPTY_STRUCT,
 745                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 746
 747       for (j = 0; j <= max_res_idx; j++, res_idx++)
 748         {
 749           vec_elt (dev->free_resources, max_res_idx - j) = res_idx;
 750           res = &dcm->resource[res_idx];
 751           res->dev_id = i;
 752           res->drv_id = drv_id;
 753           res->qp_id = j * 2;
 754           res->numa = dev->numa;
 755           res->thread_idx = (u16) ~ 0;
 756         }
 757
 758       crypto_parse_capabilities (dev, info.capabilities, n_mains);
 759     }
 760 }
 761
 762 void
 763 crypto_auto_placement (void)
 764 {
 765   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 766   crypto_resource_t *res;
 767   crypto_worker_main_t *cwm;
 768   crypto_dev_t *dev;
 769   u32 thread_idx, skip_master;
 770   u16 res_idx, *idx;
 771   u8 used;
 772   u16 i;
 773
 774   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
 775
 776   /* *INDENT-OFF* */
 777   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 778     {
 779       vec_foreach_index (thread_idx, dcm->workers_main)
 780         {
 781           if (vec_len (dev->free_resources) == 0)
 782             break;
 783
 784           if (thread_idx < skip_master)
 785             continue;
 786
 787           /* Check thread is not already using the device */
 788           vec_foreach (idx, dev->used_resources)
 789             if (dcm->resource[idx[0]].thread_idx == thread_idx)
 790               continue;
 791
 792           cwm = vec_elt_at_index (dcm->workers_main, thread_idx);
 793
 794           used = 0;
 795           res_idx = vec_pop (dev->free_resources);
 796
 797           /* Set device only for supported algos */
 798           for (i = 0; i < IPSEC_CRYPTO_N_ALG; i++)
 799             if (dev->cipher_support[i] &&
 800                 cwm->cipher_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 801               {
 802                 dcm->cipher_algs[i].disabled--;
 803                 cwm->cipher_resource_idx[i] = res_idx;
 804                 used = 1;
 805               }
 806
 807           for (i = 0; i < IPSEC_INTEG_N_ALG; i++)
 808             if (dev->auth_support[i] &&
 809                 cwm->auth_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 810               {
 811                 dcm->auth_algs[i].disabled--;
 812                 cwm->auth_resource_idx[i] = res_idx;
 813                 used = 1;
 814               }
 815
 816           if (!used)
 817             {
 818               vec_add1 (dev->free_resources, res_idx);
 819               continue;
 820             }
 821
 822           vec_add1 (dev->used_resources, res_idx);
 823
 824           res = vec_elt_at_index (dcm->resource, res_idx);
 825
 826           ASSERT (res->thread_idx == (u16) ~0);
 827           res->thread_idx = thread_idx;
 828
 829           /* Add device to vector of polling resources */
 830           vec_add1 (cwm->resource_idx, res_idx);
 831         }
 832     }
 833   /* *INDENT-ON* */
 834 }
 835
 836 static void
 837 crypto_op_init (struct rte_mempool *mempool,
 838                 void *_arg __attribute__ ((unused)),
 839                 void *_obj, unsigned i __attribute__ ((unused)))
 840 {
 841   struct rte_crypto_op *op = _obj;
 842
 843 #if DPDK_NO_AEAD
 844   op->sym = (struct rte_crypto_sym_op *) (op + 1);
 845   op->sym->sess_type = RTE_CRYPTO_SYM_OP_WITH_SESSION;
 846 #else
 847   op->sess_type = RTE_CRYPTO_OP_WITH_SESSION;
 848 #endif
 849   op->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 850   op->status = RTE_CRYPTO_OP_STATUS_NOT_PROCESSED;
 851   op->phys_addr = rte_mem_virt2phy (_obj);
 852   op->mempool = mempool;
 853 }
 854
 855 static clib_error_t *
 856 crypto_create_crypto_op_pool (u8 numa)
 857 {
 858   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 859   dpdk_config_main_t *conf = &dpdk_config_main;
 860   crypto_data_t *data;
 861   u8 *pool_name;
 862   u32 pool_priv_size = sizeof (struct rte_crypto_op_pool_private);
 863   struct rte_crypto_op_pool_private *priv;
 864   clib_error_t *error = NULL;
 865
 866   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 867
 868   if (data->crypto_op)
 869     return NULL;
 870
 871   pool_name = format (0, "crypto_pool_numa%u%c", numa, 0);
 872
 873   data->crypto_op =
 874     rte_mempool_create ((i8 *) pool_name, conf->num_mbufs, crypto_op_len (),
 875                         512, pool_priv_size, NULL, NULL, crypto_op_init, NULL,
 876                         numa, 0);
 877
 878   if (!data->crypto_op)
 879     {
 880       error = clib_error_return (0, "failed to allocate %s", pool_name);
 881       goto done;
 882     }
 883
 884   priv = rte_mempool_get_priv (data->crypto_op);
 885
 886   priv->priv_size = pool_priv_size;
 887   priv->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 888
 889 done:
 890   vec_free (pool_name);
 891
 892   return error;
 893 }
 894
 895 static clib_error_t *
 896 crypto_create_session_h_pool (u8 numa)
 897 {
 898 #if DPDK_NO_AEAD
 899   return NULL;
 900 #else
 901   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 902   crypto_data_t *data;
 903   u8 *pool_name;
 904   u32 elt_size;
 905   clib_error_t *error = NULL;
 906
 907   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 908
 909   if (data->session_h)
 910     return NULL;
 911
 912   pool_name = format (0, "session_h_pool_numa%u%c", numa, 0);
 913   elt_size = rte_cryptodev_get_header_session_size ();
 914
 915   data->session_h =
 916     rte_mempool_create ((i8 *) pool_name, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS, elt_size,
 917                         512, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, numa, 0);
 918
 919   if (!data->session_h)
 920     error = clib_error_return (0, "failed to allocate %s", pool_name);
 921
 922   vec_free (pool_name);
 923
 924   return error;
 925 #endif
 926 }
 927
 928 static clib_error_t *
 929 crypto_create_session_drv_pool (crypto_dev_t * dev)
 930 {
 931 #if DPDK_NO_AEAD
 932   return NULL;
 933 #else
 934   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 935   crypto_data_t *data;
 936   u8 *pool_name;
 937   u32 elt_size;
 938   clib_error_t *error = NULL;
 939   u8 numa = dev->numa;
 940
 941   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 942
 943   vec_validate (data->session_drv, dev->drv_id);
 944   vec_validate (data->session_drv_failed, dev->drv_id);
 945
 946   if (data->session_drv[dev->drv_id])
 947     return NULL;
 948
 949   pool_name = format (0, "session_drv%u_pool_numa%u%c", dev->drv_id, numa, 0);
 950   elt_size = rte_cryptodev_get_private_session_size (dev->id);
 951
 952   data->session_drv[dev->drv_id] =
 953     rte_mempool_create ((i8 *) pool_name, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS, elt_size,
 954                         512, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, numa, 0);
 955
 956   if (!data->session_drv[dev->drv_id])
 957     error = clib_error_return (0, "failed to allocate %s", pool_name);
 958
 959   vec_free (pool_name);
 960
 961   return error;
 962 #endif
 963 }
 964
 965 static clib_error_t *
 966 crypto_create_pools (void)
 967 {
 968   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 969   clib_error_t *error = NULL;
 970   crypto_dev_t *dev;
 971
 972   /* *INDENT-OFF* */
 973   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 974     {
 975       vec_validate (dcm->data, dev->numa);
 976
 977       error = crypto_create_crypto_op_pool (dev->numa);
 978       if (error)
 979         return error;
 980
 981       error = crypto_create_session_h_pool (dev->numa);
 982       if (error)
 983         return error;
 984
 985       error = crypto_create_session_drv_pool (dev);
 986       if (error)
 987         return error;
 988     }
 989   /* *INDENT-ON* */
 990
 991   return NULL;
 992 }
 993
 994 static void
 995 crypto_disable (void)
 996 {
 997   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 998   crypto_data_t *data;
 999   u8 i;
1000
1001   dcm->enabled = 0;
1002
1003   /* *INDENT-OFF* */
1004   vec_foreach (data, dcm->data)
1005     {
1006       rte_mempool_free (data->crypto_op);
1007       rte_mempool_free (data->session_h);
1008
1009       vec_foreach_index (i, data->session_drv)
1010         rte_mempool_free (data->session_drv[i]);
1011
1012       vec_free (data->session_drv);
1013     }
1014   /* *INDENT-ON* */
1015
1016   vec_free (dcm->data);
1017
1018   vec_free (dcm->workers_main);
1019   vec_free (dcm->sa_session);
1020   vec_free (dcm->dev);
1021   vec_free (dcm->resource);
1022   vec_free (dcm->cipher_algs);
1023   vec_free (dcm->auth_algs);
1024 }
1025
1026 static uword
1027 dpdk_ipsec_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
1028                     vlib_frame_t * f)
1029 {
1030   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
1031   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
1032   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1033   crypto_worker_main_t *cwm;
1034   clib_error_t *error = NULL;
1035   u32 i, skip_master, n_mains;
1036
1037   n_mains = tm->n_vlib_mains;
1038   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
1039
1040   algos_init (n_mains - skip_master);
1041
1042   crypto_scan_devs (n_mains - skip_master);
1043
1044   if (!(dcm->enabled))
1045     {
1046       clib_warning ("not enough DPDK crypto resources, default to OpenSSL");
1047       crypto_disable ();
1048       return 0;
1049     }
1050
1051   vec_validate_init_empty (dcm->workers_main, n_mains - 1,
1052                            (crypto_worker_main_t) EMPTY_STRUCT);
1053
1054   /* *INDENT-OFF* */
1055   vec_foreach (cwm, dcm->workers_main)
1056     {
1057       memset (cwm->cipher_resource_idx, ~0,
1058               IPSEC_CRYPTO_N_ALG * sizeof(*cwm->cipher_resource_idx));
1059       memset (cwm->auth_resource_idx, ~0,
1060               IPSEC_INTEG_N_ALG * sizeof(*cwm->auth_resource_idx));
1061     }
1062   /* *INDENT-ON* */
1063
1064   crypto_auto_placement ();
1065
1066   error = crypto_create_pools ();
1067   if (error)
1068     {
1069       clib_error_report (error);
1070       crypto_disable ();
1071       return 0;
1072     }
1073
1074   /* Add new next node and set it as default */
1075   vlib_node_t *node, *next_node;
1076
1077   next_node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-esp-encrypt");
1078   ASSERT (next_node);
1079   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "ipsec-output-ip4");
1080   ASSERT (node);
1081   im->esp_encrypt_node_index = next_node->index;
1082   im->esp_encrypt_next_index =
1083     vlib_node_add_next (vm, node->index, next_node->index);
1084
1085   next_node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-esp-decrypt");
1086   ASSERT (next_node);
1087   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "ipsec-input-ip4");
1088   ASSERT (node);
1089   im->esp_decrypt_node_index = next_node->index;
1090   im->esp_decrypt_next_index =
1091     vlib_node_add_next (vm, node->index, next_node->index);
1092
1093   im->cb.check_support_cb = dpdk_ipsec_check_support;
1094   im->cb.add_del_sa_sess_cb = add_del_sa_session;
1095
1096   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-crypto-input");
1097   ASSERT (node);
1098   for (i = skip_master; i < n_mains; i++)
1099     vlib_node_set_state (vlib_mains[i], node->index, VLIB_NODE_STATE_POLLING);
1100   return 0;
1101 }
1102
1103 /* *INDENT-OFF* */
1104 VLIB_REGISTER_NODE (dpdk_ipsec_process_node,static) = {
1105     .function = dpdk_ipsec_process,
1106     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
1107     .name = "dpdk-ipsec-process",
1108     .process_log2_n_stack_bytes = 17,
1109 };
1110 /* *INDENT-ON* */
1111
1112 /*
1113  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1114  *
1115  * Local Variables:
1116  * eval: (c-set-style "gnu")
1117  * End:
1118  */