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 #if DPDK_NO_AEAD
  95 #define AES_GCM_TYPE RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER
  96 #define AES_GCM_ALG RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_GCM
  97 #else
  98 #define AES_GCM_TYPE RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD
  99 #define AES_GCM_ALG RTE_CRYPTO_AEAD_AES_GCM
 100 #endif
 101
 102   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128];
 103   a->type = AES_GCM_TYPE;
 104   a->alg = AES_GCM_ALG;
 105   a->boundary = 4;              /* 1 */
 106   a->key_len = 16;
 107   a->iv_len = 8;
 108   a->trunc_size = 16;
 109
 110   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192];
 111   a->type = AES_GCM_TYPE;
 112   a->alg = AES_GCM_ALG;
 113   a->boundary = 4;              /* 1 */
 114   a->key_len = 24;
 115   a->iv_len = 8;
 116   a->trunc_size = 16;
 117
 118   a = &dcm->cipher_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256];
 119   a->type = AES_GCM_TYPE;
 120   a->alg = AES_GCM_ALG;
 121   a->boundary = 4;              /* 1 */
 122   a->key_len = 32;
 123   a->iv_len = 8;
 124   a->trunc_size = 16;
 125
 126   vec_validate (dcm->auth_algs, IPSEC_INTEG_N_ALG - 1);
 127
 128   {
 129 #define _(v,f,str) \
 130   dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_##f].name = str; \
 131   dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_##f].disabled = n_mains;
 132     foreach_ipsec_integ_alg
 133 #undef _
 134   }
 135
 136   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_NONE];
 137   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 138   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_NULL;
 139   a->key_len = 0;
 140   a->trunc_size = 0;
 141
 142   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_MD5_96];
 143   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 144   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_MD5_HMAC;
 145   a->key_len = 16;
 146   a->trunc_size = 12;
 147
 148   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96];
 149   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 150   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA1_HMAC;
 151   a->key_len = 20;
 152   a->trunc_size = 12;
 153
 154   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_96];
 155   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 156   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA256_HMAC;
 157   a->key_len = 32;
 158   a->trunc_size = 12;
 159
 160   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128];
 161   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 162   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA256_HMAC;
 163   a->key_len = 32;
 164   a->trunc_size = 16;
 165
 166   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192];
 167   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 168   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA384_HMAC;
 169   a->key_len = 48;
 170   a->trunc_size = 24;
 171
 172   a = &dcm->auth_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256];
 173   a->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 174   a->alg = RTE_CRYPTO_AUTH_SHA512_HMAC;
 175   a->key_len = 64;
 176   a->trunc_size = 32;
 177 }
 178
 179 static u8
 180 cipher_alg_index (const crypto_alg_t * alg)
 181 {
 182   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 183
 184   return (alg - dcm->cipher_algs);
 185 }
 186
 187 static u8
 188 auth_alg_index (const crypto_alg_t * alg)
 189 {
 190   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 191
 192   return (alg - dcm->auth_algs);
 193 }
 194
 195 static crypto_alg_t *
 196 cipher_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 key_len)
 197 {
 198   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 199   crypto_alg_t *alg;
 200
 201   if (cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC)
 202     return NULL;
 203
 204   /* *INDENT-OFF* */
 205   vec_foreach (alg, dcm->cipher_algs)
 206     {
 207       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER) &&
 208           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER) &&
 209           (cap->sym.cipher.algo == alg->alg) &&
 210           (alg->key_len == key_len))
 211         return alg;
 212 #if ! DPDK_NO_AEAD
 213       if ((cap->sym.xform_type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 214           (alg->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD) &&
 215           (cap->sym.aead.algo == alg->alg) &&
 216           (alg->key_len == key_len))
 217         return alg;
 218 #endif
 219     }
 220   /* *INDENT-ON* */
 221
 222   return NULL;
 223 }
 224
 225 static crypto_alg_t *
 226 auth_cap_to_alg (const struct rte_cryptodev_capabilities *cap, u8 trunc_size)
 227 {
 228   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 229   crypto_alg_t *alg;
 230
 231   if ((cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC) ||
 232       (cap->sym.xform_type != RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH))
 233     return NULL;
 234
 235   /* *INDENT-OFF* */
 236   vec_foreach (alg, dcm->auth_algs)
 237     {
 238       if ((cap->sym.auth.algo == alg->alg) &&
 239           (alg->trunc_size == trunc_size))
 240         return alg;
 241     }
 242   /* *INDENT-ON* */
 243
 244   return NULL;
 245 }
 246
 247 #if ! DPDK_NO_AEAD
 248 static void
 249 crypto_set_aead_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 250                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 251 {
 252   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 253   crypto_alg_t *c;
 254
 255   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 256
 257   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD);
 258
 259   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD;
 260   xform->aead.algo = c->alg;
 261   xform->aead.key.data = sa->crypto_key;
 262   xform->aead.key.length = c->key_len;
 263   xform->aead.iv.offset =
 264     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 265   xform->aead.iv.length = 12;
 266   xform->aead.digest_length = c->trunc_size;
 267   xform->aead.aad_length = sa->use_esn ? 12 : 8;
 268   xform->next = NULL;
 269
 270   if (is_outbound)
 271     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_ENCRYPT;
 272   else
 273     xform->aead.op = RTE_CRYPTO_AEAD_OP_DECRYPT;
 274 }
 275 #endif
 276
 277 static void
 278 crypto_set_cipher_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 279                          ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 280 {
 281   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 282   crypto_alg_t *c;
 283
 284   c = vec_elt_at_index (dcm->cipher_algs, sa->crypto_alg);
 285
 286   ASSERT (c->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER);
 287
 288   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER;
 289   xform->cipher.algo = c->alg;
 290   xform->cipher.key.data = sa->crypto_key;
 291   xform->cipher.key.length = c->key_len;
 292 #if ! DPDK_NO_AEAD
 293   xform->cipher.iv.offset =
 294     crypto_op_get_priv_offset () + offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 295   xform->cipher.iv.length = c->iv_len;
 296 #endif
 297   xform->next = NULL;
 298
 299   if (is_outbound)
 300     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_ENCRYPT;
 301   else
 302     xform->cipher.op = RTE_CRYPTO_CIPHER_OP_DECRYPT;
 303 }
 304
 305 static void
 306 crypto_set_auth_xform (struct rte_crypto_sym_xform *xform,
 307                        ipsec_sa_t * sa, u8 is_outbound)
 308 {
 309   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 310   crypto_alg_t *a;
 311
 312   a = vec_elt_at_index (dcm->auth_algs, sa->integ_alg);
 313
 314   ASSERT (a->type == RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH);
 315
 316   xform->type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH;
 317   xform->auth.algo = a->alg;
 318   xform->auth.key.data = sa->integ_key;
 319   xform->auth.key.length = a->key_len;
 320   xform->auth.digest_length = a->trunc_size;
 321 #if DPDK_NO_AEAD
 322   if (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128 ||
 323       sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192 ||
 324       sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256)
 325     xform->auth.algo = RTE_CRYPTO_AUTH_AES_GCM;
 326   xform->auth.add_auth_data_length = sa->use_esn ? 12 : 8;
 327 #else
 328 #if 0
 329   xform->auth.iv.offset =
 330     sizeof (struct rte_crypto_op) + sizeof (struct rte_crypto_sym_op) +
 331     offsetof (dpdk_op_priv_t, cb);
 332   xform->auth.iv.length = a->iv_len;
 333 #endif
 334 #endif
 335   xform->next = NULL;
 336
 337   if (is_outbound)
 338     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_GENERATE;
 339   else
 340     xform->auth.op = RTE_CRYPTO_AUTH_OP_VERIFY;
 341 }
 342
 343 clib_error_t *
 344 create_sym_session (struct rte_cryptodev_sym_session **session,
 345                     u32 sa_idx,
 346                     crypto_resource_t * res,
 347                     crypto_worker_main_t * cwm, u8 is_outbound)
 348 {
 349   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 350   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 351   crypto_data_t *data;
 352   ipsec_sa_t *sa;
 353   struct rte_crypto_sym_xform cipher_xform = { 0 };
 354   struct rte_crypto_sym_xform auth_xform = { 0 };
 355   struct rte_crypto_sym_xform *xfs;
 356   crypto_session_key_t key = { 0 };
 357
 358   key.drv_id = res->drv_id;
 359   key.sa_idx = sa_idx;
 360
 361   sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_idx);
 362
 363 #if ! DPDK_NO_AEAD
 364   if ((sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128) |
 365       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192) |
 366       (sa->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256))
 367     {
 368       crypto_set_aead_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 369       xfs = &cipher_xform;
 370     }
 371   else
 372 #endif /* ! DPDK_NO_AEAD */
 373     {
 374       crypto_set_cipher_xform (&cipher_xform, sa, is_outbound);
 375       crypto_set_auth_xform (&auth_xform, sa, is_outbound);
 376
 377       if (is_outbound)
 378         {
 379           cipher_xform.next = &auth_xform;
 380           xfs = &cipher_xform;
 381         }
 382       else
 383         {
 384           auth_xform.next = &cipher_xform;
 385           xfs = &auth_xform;
 386         }
 387     }
 388
 389   data = vec_elt_at_index (dcm->data, res->numa);
 390
 391 #if DPDK_NO_AEAD
 392   /*
 393    * DPDK_VER <= 1705:
 394    *   Each worker/thread has its own session per device driver
 395    */
 396   session[0] = rte_cryptodev_sym_session_create (res->dev_id, xfs);
 397   if (!session[0])
 398     {
 399       data->session_drv_failed[res->drv_id] += 1;
 400       return clib_error_return (0, "failed to create session for dev %u",
 401                                 res->dev_id);
 402     }
 403 #else
 404   /*
 405    * DPDK_VER >= 1708:
 406    *   Multiple worker/threads share the session for an SA
 407    *   Single session per SA, initialized for each device driver
 408    */
 409   session[0] = (void *) hash_get (data->session_by_sa_index, sa_idx);
 410
 411   if (!session[0])
 412     {
 413       session[0] = rte_cryptodev_sym_session_create (data->session_h);
 414       if (!session[0])
 415         {
 416           data->session_h_failed += 1;
 417           return clib_error_return (0, "failed to create session header");
 418         }
 419       hash_set (data->session_by_sa_index, sa_idx, session[0]);
 420     }
 421
 422   struct rte_mempool **mp;
 423   mp = vec_elt_at_index (data->session_drv, res->drv_id);
 424   ASSERT (mp[0] != NULL);
 425
 426   i32 ret =
 427     rte_cryptodev_sym_session_init (res->dev_id, session[0], xfs, mp[0]);
 428   if (ret)
 429     {
 430       data->session_drv_failed[res->drv_id] += 1;
 431       return clib_error_return (0, "failed to init session for drv %u",
 432                                 res->drv_id);
 433     }
 434 #endif /* DPDK_NO_AEAD */
 435
 436   hash_set (cwm->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val, session[0]);
 437
 438   return 0;
 439 }
 440
 441 static void __attribute__ ((unused)) clear_and_free_obj (void *obj)
 442 {
 443   struct rte_mempool *mp = rte_mempool_from_obj (obj);
 444
 445   memset (obj, 0, mp->elt_size);
 446
 447   rte_mempool_put (mp, obj);
 448 }
 449
 450 #if ! DPDK_NO_AEAD
 451 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 452 static inline void *
 453 get_session_private_data (const struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 454                           uint8_t driver_id)
 455 {
 456   return sess->sess_private_data[driver_id];
 457 }
 458
 459 /* This is from rte_cryptodev_pmd.h */
 460 static inline void
 461 set_session_private_data (struct rte_cryptodev_sym_session *sess,
 462                           uint8_t driver_id, void *private_data)
 463 {
 464   sess->sess_private_data[driver_id] = private_data;
 465 }
 466 #endif
 467
 468 static clib_error_t *
 469 add_del_sa_session (u32 sa_index, u8 is_add)
 470 {
 471   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 472   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 473   crypto_worker_main_t *cwm;
 474   struct rte_cryptodev_sym_session *s;
 475   crypto_session_key_t key = { 0 };
 476   uword *val;
 477   u32 drv_id;
 478   i32 ret;
 479
 480   key.sa_idx = sa_index;
 481
 482   if (is_add)
 483     {
 484 #if 1
 485       ipsec_sa_t *sa = pool_elt_at_index (im->sad, sa_index);
 486       u32 seed;
 487       switch (sa->crypto_alg)
 488         {
 489         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 490         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 491         case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 492           clib_memcpy (&sa->salt, &sa->crypto_key[sa->crypto_key_len - 4], 4);
 493           break;
 494         default:
 495           seed = (u32) clib_cpu_time_now ();
 496           sa->salt = random_u32 (&seed);
 497         }
 498 #endif
 499       return 0;
 500     }
 501
 502   /* XXX Wait N cycles to be sure session is not in use OR
 503    * keep refcnt at SA level per worker/thread ? */
 504   unix_sleep (0.2);
 505
 506   /* *INDENT-OFF* */
 507   vec_foreach (cwm, dcm->workers_main)
 508     {
 509       for (drv_id = 0; drv_id < dcm->max_drv_id; drv_id++)
 510         {
 511           key.drv_id = drv_id;
 512           val = hash_get (cwm->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val);
 513           s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val;
 514
 515           if (!s)
 516             continue;
 517
 518 #if DPDK_NO_AEAD
 519           ret = (rte_cryptodev_sym_session_free (s->dev_id, s) == NULL);
 520           ASSERT (ret);
 521 #endif
 522           hash_unset (cwm->session_by_drv_id_and_sa_index, key.val);
 523         }
 524     }
 525   /* *INDENT-ON* */
 526
 527 #if ! DPDK_NO_AEAD
 528   crypto_data_t *data;
 529   /* *INDENT-OFF* */
 530   vec_foreach (data, dcm->data)
 531     {
 532       val = hash_get (data->session_by_sa_index, sa_index);
 533       s = (struct rte_cryptodev_sym_session *) val;
 534
 535       if (!s)
 536         continue;
 537
 538       hash_unset (data->session_by_sa_index, sa_index);
 539
 540       void *drv_session;
 541       vec_foreach_index (drv_id, dcm->drv)
 542         {
 543           drv_session = get_session_private_data (s, drv_id);
 544           if (!drv_session)
 545             continue;
 546
 547           /*
 548            * Custom clear to avoid finding a dev_id for drv_id:
 549            *  ret = rte_cryptodev_sym_session_clear (dev_id, drv_session);
 550            *  ASSERT (!ret);
 551            */
 552           clear_and_free_obj (drv_session);
 553
 554           set_session_private_data (s, drv_id, NULL);
 555         }
 556
 557       ret = rte_cryptodev_sym_session_free(s);
 558       ASSERT (!ret);
 559     }
 560   /* *INDENT-ON* */
 561 #endif
 562
 563   return 0;
 564 }
 565
 566 static clib_error_t *
 567 dpdk_ipsec_check_support (ipsec_sa_t * sa)
 568 {
 569   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 570
 571   if (sa->integ_alg == IPSEC_INTEG_ALG_NONE)
 572     switch (sa->crypto_alg)
 573       {
 574       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128:
 575       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192:
 576       case IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256:
 577         break;
 578       default:
 579         return clib_error_return (0, "unsupported integ-alg %U crypto-alg %U",
 580                                   format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg,
 581                                   format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 582       }
 583
 584   /* XXX do we need the NONE check? */
 585   if (sa->crypto_alg != IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE &&
 586       dcm->cipher_algs[sa->crypto_alg].disabled)
 587     return clib_error_return (0, "disabled crypto-alg %U",
 588                               format_ipsec_crypto_alg, sa->crypto_alg);
 589
 590   /* XXX do we need the NONE check? */
 591   if (sa->integ_alg != IPSEC_INTEG_ALG_NONE &&
 592       dcm->auth_algs[sa->integ_alg].disabled)
 593     return clib_error_return (0, "disabled integ-alg %U",
 594                               format_ipsec_integ_alg, sa->integ_alg);
 595   return NULL;
 596 }
 597
 598 static void
 599 crypto_parse_capabilities (crypto_dev_t * dev,
 600                            const struct rte_cryptodev_capabilities *cap,
 601                            u32 n_mains)
 602 {
 603   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 604   crypto_alg_t *alg;
 605   u8 len, inc;
 606
 607   for (; cap->op != RTE_CRYPTO_OP_TYPE_UNDEFINED; cap++)
 608     {
 609       /* A single capability maps to multiple cipher/auth algorithms */
 610       switch (cap->sym.xform_type)
 611         {
 612 #if ! DPDK_NO_AEAD
 613         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AEAD:
 614 #endif
 615         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER:
 616           inc = cap->sym.cipher.key_size.increment;
 617           inc = inc ? inc : 1;
 618           for (len = cap->sym.cipher.key_size.min;
 619                len <= cap->sym.cipher.key_size.max; len += inc)
 620             {
 621               alg = cipher_cap_to_alg (cap, len);
 622               if (!alg)
 623                 continue;
 624               dev->cipher_support[cipher_alg_index (alg)] = 1;
 625               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 626               /* At least enough resources to support one algo */
 627               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 628             }
 629           break;
 630         case RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_AUTH:
 631           inc = cap->sym.auth.digest_size.increment;
 632           inc = inc ? inc : 1;
 633           for (len = cap->sym.auth.digest_size.min;
 634                len <= cap->sym.auth.digest_size.max; len += inc)
 635             {
 636               alg = auth_cap_to_alg (cap, len);
 637               if (!alg)
 638                 continue;
 639               dev->auth_support[auth_alg_index (alg)] = 1;
 640               alg->resources += vec_len (dev->free_resources);
 641               /* At least enough resources to support one algo */
 642               dcm->enabled |= (alg->resources >= n_mains);
 643             }
 644           break;
 645         default:
 646           ;
 647         }
 648     }
 649 }
 650
 651 #define DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC  2048
 652 #define DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS  20000
 653
 654 static clib_error_t *
 655 crypto_dev_conf (u8 dev, u16 n_qp, u8 numa)
 656 {
 657   struct rte_cryptodev_config dev_conf;
 658   struct rte_cryptodev_qp_conf qp_conf;
 659   i32 ret;
 660   u16 qp;
 661   i8 *error_str;
 662
 663   dev_conf.socket_id = numa;
 664   dev_conf.nb_queue_pairs = n_qp;
 665 #if DPDK_NO_AEAD
 666   dev_conf.session_mp.nb_objs = DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS;
 667   dev_conf.session_mp.cache_size = 512;
 668 #endif
 669
 670   error_str = "failed to configure crypto device %u";
 671   ret = rte_cryptodev_configure (dev, &dev_conf);
 672   if (ret < 0)
 673     return clib_error_return (0, error_str, dev);
 674
 675   error_str = "failed to setup crypto device %u queue pair %u";
 676   qp_conf.nb_descriptors = DPDK_CRYPTO_N_QUEUE_DESC;
 677   for (qp = 0; qp < n_qp; qp++)
 678     {
 679 #if DPDK_NO_AEAD
 680       ret = rte_cryptodev_queue_pair_setup (dev, qp, &qp_conf, numa);
 681 #else
 682       ret = rte_cryptodev_queue_pair_setup (dev, qp, &qp_conf, numa, NULL);
 683 #endif
 684       if (ret < 0)
 685         return clib_error_return (0, error_str, dev, qp);
 686     }
 687
 688   return 0;
 689 }
 690
 691 static void
 692 crypto_scan_devs (u32 n_mains)
 693 {
 694   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 695   struct rte_cryptodev *cryptodev;
 696   struct rte_cryptodev_info info;
 697   crypto_dev_t *dev;
 698   crypto_resource_t *res;
 699   clib_error_t *error;
 700   u32 i;
 701   u16 max_res_idx, res_idx, j;
 702   u8 drv_id;
 703
 704   vec_validate_init_empty (dcm->dev, rte_cryptodev_count () - 1,
 705                            (crypto_dev_t) EMPTY_STRUCT);
 706
 707   for (i = 0; i < rte_cryptodev_count (); i++)
 708     {
 709       dev = vec_elt_at_index (dcm->dev, i);
 710
 711       cryptodev = &rte_cryptodevs[i];
 712       rte_cryptodev_info_get (i, &info);
 713
 714       dev->id = i;
 715       dev->name = cryptodev->data->name;
 716       dev->numa = rte_cryptodev_socket_id (i);
 717       dev->features = info.feature_flags;
 718       dev->max_qp = info.max_nb_queue_pairs;
 719 #if DPDK_NO_AEAD
 720       drv_id = cryptodev->dev_type;
 721 #else
 722       drv_id = info.driver_id;
 723 #endif
 724       if (drv_id >= vec_len (dcm->drv))
 725         vec_validate_init_empty (dcm->drv, drv_id,
 726                                  (crypto_drv_t) EMPTY_STRUCT);
 727       vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->name = info.driver_name;
 728       dev->drv_id = drv_id;
 729       vec_add1 (vec_elt_at_index (dcm->drv, drv_id)->devs, i);
 730
 731       if (!(info.feature_flags & RTE_CRYPTODEV_FF_SYM_OPERATION_CHAINING))
 732         continue;
 733
 734       if ((error = crypto_dev_conf (i, dev->max_qp, dev->numa)))
 735         {
 736           clib_error_report (error);
 737           continue;
 738         }
 739
 740       max_res_idx = (dev->max_qp / 2) - 1;
 741
 742       vec_validate (dev->free_resources, max_res_idx);
 743
 744       res_idx = vec_len (dcm->resource);
 745       vec_validate_init_empty_aligned (dcm->resource, res_idx + max_res_idx,
 746                                        (crypto_resource_t) EMPTY_STRUCT,
 747                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 748
 749       for (j = 0; j <= max_res_idx; j++, res_idx++)
 750         {
 751           vec_elt (dev->free_resources, max_res_idx - j) = res_idx;
 752           res = &dcm->resource[res_idx];
 753           res->dev_id = i;
 754           res->drv_id = drv_id;
 755           res->qp_id = j * 2;
 756           res->numa = dev->numa;
 757           res->thread_idx = (u16) ~ 0;
 758         }
 759
 760       crypto_parse_capabilities (dev, info.capabilities, n_mains);
 761     }
 762 }
 763
 764 void
 765 crypto_auto_placement (void)
 766 {
 767   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 768   crypto_resource_t *res;
 769   crypto_worker_main_t *cwm;
 770   crypto_dev_t *dev;
 771   u32 thread_idx, skip_master;
 772   u16 res_idx, *idx;
 773   u8 used;
 774   u16 i;
 775
 776   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
 777
 778   /* *INDENT-OFF* */
 779   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 780     {
 781       vec_foreach_index (thread_idx, dcm->workers_main)
 782         {
 783           if (vec_len (dev->free_resources) == 0)
 784             break;
 785
 786           if (thread_idx < skip_master)
 787             continue;
 788
 789           /* Check thread is not already using the device */
 790           vec_foreach (idx, dev->used_resources)
 791             if (dcm->resource[idx[0]].thread_idx == thread_idx)
 792               continue;
 793
 794           cwm = vec_elt_at_index (dcm->workers_main, thread_idx);
 795
 796           used = 0;
 797           res_idx = vec_pop (dev->free_resources);
 798
 799           /* Set device only for supported algos */
 800           for (i = 0; i < IPSEC_CRYPTO_N_ALG; i++)
 801             if (dev->cipher_support[i] &&
 802                 cwm->cipher_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 803               {
 804                 dcm->cipher_algs[i].disabled--;
 805                 cwm->cipher_resource_idx[i] = res_idx;
 806                 used = 1;
 807               }
 808
 809           for (i = 0; i < IPSEC_INTEG_N_ALG; i++)
 810             if (dev->auth_support[i] &&
 811                 cwm->auth_resource_idx[i] == (u16) ~0)
 812               {
 813                 dcm->auth_algs[i].disabled--;
 814                 cwm->auth_resource_idx[i] = res_idx;
 815                 used = 1;
 816               }
 817
 818           if (!used)
 819             {
 820               vec_add1 (dev->free_resources, res_idx);
 821               continue;
 822             }
 823
 824           vec_add1 (dev->used_resources, res_idx);
 825
 826           res = vec_elt_at_index (dcm->resource, res_idx);
 827
 828           ASSERT (res->thread_idx == (u16) ~0);
 829           res->thread_idx = thread_idx;
 830
 831           /* Add device to vector of polling resources */
 832           vec_add1 (cwm->resource_idx, res_idx);
 833         }
 834     }
 835   /* *INDENT-ON* */
 836 }
 837
 838 static void
 839 crypto_op_init (struct rte_mempool *mempool,
 840                 void *_arg __attribute__ ((unused)),
 841                 void *_obj, unsigned i __attribute__ ((unused)))
 842 {
 843   struct rte_crypto_op *op = _obj;
 844
 845 #if DPDK_NO_AEAD
 846   op->sym = (struct rte_crypto_sym_op *) (op + 1);
 847   op->sym->sess_type = RTE_CRYPTO_SYM_OP_WITH_SESSION;
 848 #else
 849   op->sess_type = RTE_CRYPTO_OP_WITH_SESSION;
 850 #endif
 851   op->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 852   op->status = RTE_CRYPTO_OP_STATUS_NOT_PROCESSED;
 853   op->phys_addr = rte_mem_virt2phy (_obj);
 854   op->mempool = mempool;
 855 }
 856
 857 static clib_error_t *
 858 crypto_create_crypto_op_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 859 {
 860   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 861   dpdk_config_main_t *conf = &dpdk_config_main;
 862   crypto_data_t *data;
 863   u8 *pool_name;
 864   u32 pool_priv_size = sizeof (struct rte_crypto_op_pool_private);
 865   struct rte_crypto_op_pool_private *priv;
 866   struct rte_mempool *mp;
 867   clib_error_t *error = NULL;
 868   vlib_physmem_region_index_t pri;
 869
 870   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 871
 872   /* Already allocated */
 873   if (data->crypto_op)
 874     return NULL;
 875
 876   pool_name = format (0, "crypto_pool_numa%u%c", numa, 0);
 877
 878   error =
 879     dpdk_pool_create (vm, pool_name, crypto_op_len (), conf->num_mbufs,
 880                       pool_priv_size, 512, numa, &mp, &pri);
 881
 882   vec_free (pool_name);
 883
 884   if (error)
 885     return error;
 886
 887   /* Initialize mempool private data */
 888   priv = rte_mempool_get_priv (mp);
 889   priv->priv_size = pool_priv_size;
 890   priv->type = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC;
 891
 892   /* call the object initializers */
 893   rte_mempool_obj_iter (mp, crypto_op_init, 0);
 894
 895   data->crypto_op = mp;
 896
 897   return NULL;
 898 }
 899
 900 static clib_error_t *
 901 crypto_create_session_h_pool (vlib_main_t * vm, u8 numa)
 902 {
 903 #if DPDK_NO_AEAD
 904   return NULL;
 905 #else
 906   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 907   crypto_data_t *data;
 908   u8 *pool_name;
 909   struct rte_mempool *mp;
 910   clib_error_t *error = NULL;
 911   vlib_physmem_region_index_t pri;
 912   u32 elt_size;
 913
 914   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 915
 916   if (data->session_h)
 917     return NULL;
 918
 919   pool_name = format (0, "session_h_pool_numa%u%c", numa, 0);
 920
 921   elt_size = rte_cryptodev_get_header_session_size ();
 922
 923   error =
 924     dpdk_pool_create (vm, pool_name, elt_size, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 925                       0, 512, numa, &mp, &pri);
 926
 927   vec_free (pool_name);
 928
 929   if (error)
 930     return error;
 931
 932   data->session_h = mp;
 933
 934   return NULL;
 935 #endif
 936 }
 937
 938 static clib_error_t *
 939 crypto_create_session_drv_pool (vlib_main_t * vm, crypto_dev_t * dev)
 940 {
 941 #if DPDK_NO_AEAD
 942   return NULL;
 943 #else
 944   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 945   crypto_data_t *data;
 946   u8 *pool_name;
 947   struct rte_mempool *mp;
 948   clib_error_t *error = NULL;
 949   vlib_physmem_region_index_t pri;
 950   u32 elt_size;
 951   u8 numa = dev->numa;
 952
 953   data = vec_elt_at_index (dcm->data, numa);
 954
 955   vec_validate (data->session_drv, dev->drv_id);
 956   vec_validate (data->session_drv_failed, dev->drv_id);
 957
 958   if (data->session_drv[dev->drv_id])
 959     return NULL;
 960
 961   pool_name = format (0, "session_drv%u_pool_numa%u%c", dev->drv_id, numa, 0);
 962   elt_size = rte_cryptodev_get_private_session_size (dev->id);
 963
 964   error =
 965     dpdk_pool_create (vm, pool_name, elt_size, DPDK_CRYPTO_NB_SESS_OBJS,
 966                       0, 512, numa, &mp, &pri);
 967
 968   vec_free (pool_name);
 969
 970   if (error)
 971     return error;
 972
 973   data->session_drv[dev->drv_id] = mp;
 974
 975   return NULL;
 976 #endif
 977 }
 978
 979 static clib_error_t *
 980 crypto_create_pools (vlib_main_t * vm)
 981 {
 982   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
 983   clib_error_t *error = NULL;
 984   crypto_dev_t *dev;
 985
 986   /* *INDENT-OFF* */
 987   vec_foreach (dev, dcm->dev)
 988     {
 989       vec_validate_aligned (dcm->data, dev->numa, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 990
 991       error = crypto_create_crypto_op_pool (vm, dev->numa);
 992       if (error)
 993         return error;
 994
 995       error = crypto_create_session_h_pool (vm, dev->numa);
 996       if (error)
 997         return error;
 998
 999       error = crypto_create_session_drv_pool (vm, dev);
1000       if (error)
1001         return error;
1002     }
1003   /* *INDENT-ON* */
1004
1005   return NULL;
1006 }
1007
1008 static void
1009 crypto_disable (void)
1010 {
1011   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
1012   crypto_data_t *data;
1013   u8 i;
1014
1015   dcm->enabled = 0;
1016
1017   /* *INDENT-OFF* */
1018   vec_foreach (data, dcm->data)
1019     {
1020       rte_mempool_free (data->crypto_op);
1021       rte_mempool_free (data->session_h);
1022
1023       vec_foreach_index (i, data->session_drv)
1024         rte_mempool_free (data->session_drv[i]);
1025
1026       vec_free (data->session_drv);
1027     }
1028   /* *INDENT-ON* */
1029
1030   vec_free (dcm->data);
1031   vec_free (dcm->workers_main);
1032   vec_free (dcm->sa_session);
1033   vec_free (dcm->dev);
1034   vec_free (dcm->resource);
1035   vec_free (dcm->cipher_algs);
1036   vec_free (dcm->auth_algs);
1037 }
1038
1039 static uword
1040 dpdk_ipsec_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
1041                     vlib_frame_t * f)
1042 {
1043   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
1044   dpdk_crypto_main_t *dcm = &dpdk_crypto_main;
1045   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1046   crypto_worker_main_t *cwm;
1047   clib_error_t *error = NULL;
1048   u32 i, skip_master, n_mains;
1049
1050   n_mains = tm->n_vlib_mains;
1051   skip_master = vlib_num_workers () > 0;
1052
1053   algos_init (n_mains - skip_master);
1054
1055   crypto_scan_devs (n_mains - skip_master);
1056
1057   if (!(dcm->enabled))
1058     {
1059       clib_warning ("not enough DPDK crypto resources, default to OpenSSL");
1060       crypto_disable ();
1061       return 0;
1062     }
1063
1064   vec_validate_init_empty_aligned (dcm->workers_main, n_mains - 1,
1065                                    (crypto_worker_main_t) EMPTY_STRUCT,
1066                                    CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1067
1068   /* *INDENT-OFF* */
1069   vec_foreach (cwm, dcm->workers_main)
1070     {
1071       vec_validate_init_empty_aligned (cwm->ops, VLIB_FRAME_SIZE - 1, 0,
1072                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1073       memset (cwm->cipher_resource_idx, ~0,
1074               IPSEC_CRYPTO_N_ALG * sizeof(*cwm->cipher_resource_idx));
1075       memset (cwm->auth_resource_idx, ~0,
1076               IPSEC_INTEG_N_ALG * sizeof(*cwm->auth_resource_idx));
1077     }
1078   /* *INDENT-ON* */
1079
1080   crypto_auto_placement ();
1081
1082   error = crypto_create_pools (vm);
1083   if (error)
1084     {
1085       clib_error_report (error);
1086       crypto_disable ();
1087       return 0;
1088     }
1089
1090   /* Add new next node and set it as default */
1091   vlib_node_t *node, *next_node;
1092
1093   next_node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-esp-encrypt");
1094   ASSERT (next_node);
1095   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "ipsec-output-ip4");
1096   ASSERT (node);
1097   im->esp_encrypt_node_index = next_node->index;
1098   im->esp_encrypt_next_index =
1099     vlib_node_add_next (vm, node->index, next_node->index);
1100
1101   next_node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-esp-decrypt");
1102   ASSERT (next_node);
1103   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "ipsec-input-ip4");
1104   ASSERT (node);
1105   im->esp_decrypt_node_index = next_node->index;
1106   im->esp_decrypt_next_index =
1107     vlib_node_add_next (vm, node->index, next_node->index);
1108
1109   im->cb.check_support_cb = dpdk_ipsec_check_support;
1110   im->cb.add_del_sa_sess_cb = add_del_sa_session;
1111
1112   node = vlib_get_node_by_name (vm, (u8 *) "dpdk-crypto-input");
1113   ASSERT (node);
1114   for (i = skip_master; i < n_mains; i++)
1115     vlib_node_set_state (vlib_mains[i], node->index, VLIB_NODE_STATE_POLLING);
1116   return 0;
1117 }
1118
1119 /* *INDENT-OFF* */
1120 VLIB_REGISTER_NODE (dpdk_ipsec_process_node,static) = {
1121     .function = dpdk_ipsec_process,
1122     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
1123     .name = "dpdk-ipsec-process",
1124     .process_log2_n_stack_bytes = 17,
1125 };
1126 /* *INDENT-ON* */
1127
1128 /*
1129  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1130  *
1131  * Local Variables:
1132  * eval: (c-set-style "gnu")
1133  * End:
1134  */