043232d0118de231beb7bf43133e02a2427f1534
[vpp.git] / src / plugins / rdma / device.c
1 /*
2  *------------------------------------------------------------------
3  * Copyright (c) 2018 Cisco and/or its affiliates.
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  *------------------------------------------------------------------
16  */
17
18 #include <unistd.h>
19 #include <fcntl.h>
20 #include <net/if.h>
21 #include <linux/if_link.h>
22 #include <linux/if_ether.h>
23
24 #include <vppinfra/linux/sysfs.h>
25 #include <vlib/vlib.h>
26 #include <vlib/unix/unix.h>
27 #include <vlib/pci/pci.h>
28 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
29
30 #include <rdma/rdma.h>
31
32 /* Default RSS hash key (from DPDK MLX driver) */
33 static u8 rdma_rss_hash_key[] = {
34   0x2c, 0xc6, 0x81, 0xd1,
35   0x5b, 0xdb, 0xf4, 0xf7,
36   0xfc, 0xa2, 0x83, 0x19,
37   0xdb, 0x1a, 0x3e, 0x94,
38   0x6b, 0x9e, 0x38, 0xd9,
39   0x2c, 0x9c, 0x03, 0xd1,
40   0xad, 0x99, 0x44, 0xa7,
41   0xd9, 0x56, 0x3d, 0x59,
42   0x06, 0x3c, 0x25, 0xf3,
43   0xfc, 0x1f, 0xdc, 0x2a,
44 };
45
46 rdma_main_t rdma_main;
47
48 #define rdma_log__(lvl, dev, f, ...) \
49   do { \
50       vlib_log((lvl), rdma_main.log_class, "%s: " f, \
51                &(dev)->name, ##__VA_ARGS__); \
52   } while (0)
53
54 #define rdma_log(lvl, dev, f, ...) \
55    rdma_log__((lvl), (dev), "%s (%d): " f, strerror(errno), errno, ##__VA_ARGS__)
56
57 static struct ibv_flow *
58 rdma_rxq_init_flow (const rdma_device_t * rd, struct ibv_qp *qp,
59                     const mac_address_t * mac, const mac_address_t * mask,
60                     u16 ether_type, u32 flags)
61 {
62   struct ibv_flow *flow;
63   struct raw_eth_flow_attr
64   {
65     struct ibv_flow_attr attr;
66     struct ibv_flow_spec_eth spec_eth;
67   } __attribute__ ((packed)) fa;
68
69   memset (&fa, 0, sizeof (fa));
70   fa.attr.num_of_specs = 1;
71   fa.attr.port = 1;
72   fa.attr.flags = flags;
73   fa.spec_eth.type = IBV_FLOW_SPEC_ETH;
74   fa.spec_eth.size = sizeof (struct ibv_flow_spec_eth);
75
76   memcpy (fa.spec_eth.val.dst_mac, mac, sizeof (fa.spec_eth.val.dst_mac));
77   memcpy (fa.spec_eth.mask.dst_mac, mask, sizeof (fa.spec_eth.mask.dst_mac));
78
79   if (ether_type)
80     {
81       fa.spec_eth.val.ether_type = ether_type;
82       fa.spec_eth.mask.ether_type = 0xffff;
83     }
84
85   flow = ibv_create_flow (qp, &fa.attr);
86   if (!flow)
87     rdma_log (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, rd, "ibv_create_flow() failed");
88   return flow;
89 }
90
91 static u32
92 rdma_rxq_destroy_flow (const rdma_device_t * rd, struct ibv_flow **flow)
93 {
94   if (!*flow)
95     return 0;
96
97   if (ibv_destroy_flow (*flow))
98     {
99       rdma_log (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, rd, "ibv_destroy_flow() failed");
100       return ~0;
101     }
102
103   *flow = 0;
104   return 0;
105 }
106
107 static u32
108 rdma_dev_set_promisc (rdma_device_t * rd)
109 {
110   const mac_address_t all = {.bytes = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0} };
111   int err;
112
113   err = rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_mcast6);
114   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_ucast6);
115   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_mcast4);
116   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_ucast4);
117   if (err)
118     return ~0;
119
120   rd->flow_ucast6 =
121     rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp6, &all, &all, ntohs (ETH_P_IPV6), 0);
122   rd->flow_ucast4 = rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp4, &all, &all, 0, 0);
123   if (!rd->flow_ucast6 || !rd->flow_ucast4)
124     return ~0;
125
126   rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_PROMISC;
127   return 0;
128 }
129
130 static u32
131 rdma_dev_set_ucast (rdma_device_t * rd)
132 {
133   const mac_address_t ucast = {.bytes = {0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff}
134   };
135   const mac_address_t mcast = {.bytes = {0x1, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0} };
136   int err;
137
138   err = rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_mcast6);
139   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_ucast6);
140   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_mcast4);
141   err |= rdma_rxq_destroy_flow (rd, &rd->flow_ucast4);
142   if (err)
143     return ~0;
144
145   rd->flow_ucast6 =
146     rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp6, &rd->hwaddr, &ucast,
147                         ntohs (ETH_P_IPV6), 0);
148   rd->flow_mcast6 =
149     rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp6, &mcast, &mcast, ntohs (ETH_P_IPV6),
150                         IBV_FLOW_ATTR_FLAGS_DONT_TRAP
151                         /* let others receive mcast packet too (eg. Linux) */
152     );
153   rd->flow_ucast4 =
154     rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp4, &rd->hwaddr, &ucast, 0, 0);
155   rd->flow_mcast4 =
156     rdma_rxq_init_flow (rd, rd->rx_qp4, &mcast, &mcast, 0,
157                         IBV_FLOW_ATTR_FLAGS_DONT_TRAP
158                         /* let others receive mcast packet too (eg. Linux) */
159     );
160   if (!rd->flow_ucast6 || !rd->flow_mcast6 || !rd->flow_ucast4
161       || !rd->flow_mcast4)
162     return ~0;
163
164   rd->flags &= ~RDMA_DEVICE_F_PROMISC;
165   return 0;
166 }
167
168 static clib_error_t *
169 rdma_mac_change (vnet_hw_interface_t * hw, const u8 * old, const u8 * new)
170 {
171   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
172   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, hw->dev_instance);
173   mac_address_from_bytes (&rd->hwaddr, new);
174   if (!(rd->flags & RDMA_DEVICE_F_PROMISC) && rdma_dev_set_ucast (rd))
175     {
176       mac_address_from_bytes (&rd->hwaddr, old);
177       return clib_error_return_unix (0, "MAC update failed");
178     }
179   return 0;
180 }
181
182 static u32
183 rdma_dev_change_mtu (rdma_device_t * rd)
184 {
185   rdma_log__ (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, rd, "MTU change not supported");
186   return ~0;
187 }
188
189 static u32
190 rdma_flag_change (vnet_main_t * vnm, vnet_hw_interface_t * hw, u32 flags)
191 {
192   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
193   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, hw->dev_instance);
194
195   switch (flags)
196     {
197     case ETHERNET_INTERFACE_FLAG_DEFAULT_L3:
198       return rdma_dev_set_ucast (rd);
199     case ETHERNET_INTERFACE_FLAG_ACCEPT_ALL:
200       return rdma_dev_set_promisc (rd);
201     case ETHERNET_INTERFACE_FLAG_MTU:
202       return rdma_dev_change_mtu (rd);
203     }
204
205   rdma_log__ (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, rd, "unknown flag %x requested", flags);
206   return ~0;
207 }
208
209 static void
210 rdma_update_state (vnet_main_t * vnm, rdma_device_t * rd, int port)
211 {
212   struct ibv_port_attr attr;
213   u32 width = 0;
214   u32 speed = 0;
215
216   if (ibv_query_port (rd->ctx, port, &attr))
217     {
218       vnet_hw_interface_set_link_speed (vnm, rd->hw_if_index, 0);
219       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
220       return;
221     }
222
223   /* update state */
224   switch (attr.state)
225     {
226     case IBV_PORT_ACTIVE:       /* fallthrough */
227     case IBV_PORT_ACTIVE_DEFER:
228       rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_LINK_UP;
229       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index,
230                                    VNET_HW_INTERFACE_FLAG_LINK_UP);
231       break;
232     default:
233       rd->flags &= ~RDMA_DEVICE_F_LINK_UP;
234       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
235       break;
236     }
237
238   /* update speed */
239   switch (attr.active_width)
240     {
241     case 1:
242       width = 1;
243       break;
244     case 2:
245       width = 4;
246       break;
247     case 4:
248       width = 8;
249       break;
250     case 8:
251       width = 12;
252       break;
253     }
254   switch (attr.active_speed)
255     {
256     case 1:
257       speed = 2500000;
258       break;
259     case 2:
260       speed = 5000000;
261       break;
262     case 4:                     /* fallthrough */
263     case 8:
264       speed = 10000000;
265       break;
266     case 16:
267       speed = 14000000;
268       break;
269     case 32:
270       speed = 25000000;
271       break;
272     }
273   vnet_hw_interface_set_link_speed (vnm, rd->hw_if_index, width * speed);
274 }
275
276 static clib_error_t *
277 rdma_async_event_error_ready (clib_file_t * f)
278 {
279   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
280   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, f->private_data);
281   return clib_error_return (0, "RDMA: %s: async event error", rd->name);
282 }
283
284 static clib_error_t *
285 rdma_async_event_read_ready (clib_file_t * f)
286 {
287   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
288   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
289   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, f->private_data);
290   int ret;
291   struct ibv_async_event event;
292   ret = ibv_get_async_event (rd->ctx, &event);
293   if (ret < 0)
294     return clib_error_return_unix (0, "ibv_get_async_event() failed");
295
296   switch (event.event_type)
297     {
298     case IBV_EVENT_PORT_ACTIVE:
299       rdma_update_state (vnm, rd, event.element.port_num);
300       break;
301     case IBV_EVENT_PORT_ERR:
302       rdma_update_state (vnm, rd, event.element.port_num);
303       break;
304     case IBV_EVENT_DEVICE_FATAL:
305       rd->flags &= ~RDMA_DEVICE_F_LINK_UP;
306       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
307       vlib_log_emerg (rm->log_class, "%s: fatal error", rd->name);
308       break;
309     default:
310       rdma_log__ (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, rd, "unhandeld RDMA async event %i",
311                   event.event_type);
312       break;
313     }
314
315   ibv_ack_async_event (&event);
316   return 0;
317 }
318
319 static clib_error_t *
320 rdma_async_event_init (rdma_device_t * rd)
321 {
322   clib_file_t t = { 0 };
323   int ret;
324
325   /* make RDMA async event fd non-blocking */
326   ret = fcntl (rd->ctx->async_fd, F_GETFL);
327   if (ret < 0)
328     return clib_error_return_unix (0, "fcntl(F_GETFL) failed");
329
330   ret = fcntl (rd->ctx->async_fd, F_SETFL, ret | O_NONBLOCK);
331   if (ret < 0)
332     return clib_error_return_unix (0, "fcntl(F_SETFL, O_NONBLOCK) failed");
333
334   /* register RDMA async event fd */
335   t.read_function = rdma_async_event_read_ready;
336   t.file_descriptor = rd->ctx->async_fd;
337   t.error_function = rdma_async_event_error_ready;
338   t.private_data = rd->dev_instance;
339   t.description = format (0, "%v async event", rd->name);
340
341   rd->async_event_clib_file_index = clib_file_add (&file_main, &t);
342   return 0;
343 }
344
345 static void
346 rdma_async_event_cleanup (rdma_device_t * rd)
347 {
348   clib_file_del_by_index (&file_main, rd->async_event_clib_file_index);
349 }
350
351 static clib_error_t *
352 rdma_register_interface (vnet_main_t * vnm, rdma_device_t * rd)
353 {
354   clib_error_t *err =
355     ethernet_register_interface (vnm, rdma_device_class.index,
356                                  rd->dev_instance, rd->hwaddr.bytes,
357                                  &rd->hw_if_index, rdma_flag_change);
358
359   /* Indicate ability to support L3 DMAC filtering and
360    * initialize interface to L3 non-promisc mode */
361   vnet_hw_interface_t *hi = vnet_get_hw_interface (vnm, rd->hw_if_index);
362   hi->flags |= VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_MAC_FILTER;
363   ethernet_set_flags (vnm, rd->hw_if_index,
364                       ETHERNET_INTERFACE_FLAG_DEFAULT_L3);
365   return err;
366 }
367
368 static void
369 rdma_unregister_interface (vnet_main_t * vnm, rdma_device_t * rd)
370 {
371   vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
372   vnet_hw_interface_unassign_rx_thread (vnm, rd->hw_if_index, 0);
373   ethernet_delete_interface (vnm, rd->hw_if_index);
374 }
375
376 static void
377 rdma_dev_cleanup (rdma_device_t * rd)
378 {
379   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
380   rdma_rxq_t *rxq;
381   rdma_txq_t *txq;
382
383 #define _(fn, arg) if (arg) \
384   { \
385     int rv; \
386     if ((rv = fn (arg))) \
387        rdma_log (VLIB_LOG_LEVEL_DEBUG, rd, #fn "() failed (rv = %d)", rv); \
388   }
389
390   _(ibv_destroy_flow, rd->flow_mcast6);
391   _(ibv_destroy_flow, rd->flow_ucast6);
392   _(ibv_destroy_flow, rd->flow_mcast4);
393   _(ibv_destroy_flow, rd->flow_ucast4);
394   _(ibv_dereg_mr, rd->mr);
395   vec_foreach (txq, rd->txqs)
396   {
397     _(ibv_destroy_qp, txq->qp);
398     _(ibv_destroy_cq, txq->cq);
399   }
400   vec_foreach (rxq, rd->rxqs)
401   {
402     _(ibv_destroy_wq, rxq->wq);
403     _(ibv_destroy_cq, rxq->cq);
404   }
405   _(ibv_destroy_rwq_ind_table, rd->rx_rwq_ind_tbl);
406   _(ibv_destroy_qp, rd->rx_qp6);
407   _(ibv_destroy_qp, rd->rx_qp4);
408   _(ibv_dealloc_pd, rd->pd);
409   _(ibv_close_device, rd->ctx);
410 #undef _
411
412   clib_error_free (rd->error);
413
414   vec_free (rd->rxqs);
415   vec_free (rd->txqs);
416   vec_free (rd->name);
417   vlib_pci_free_device_info (rd->pci);
418   pool_put (rm->devices, rd);
419 }
420
421 static clib_error_t *
422 rdma_rxq_init (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd, u16 qid, u32 n_desc,
423                u8 no_multi_seg, u16 max_pktlen)
424 {
425   rdma_rxq_t *rxq;
426   struct ibv_wq_init_attr wqia;
427   struct ibv_cq_init_attr_ex cqa = { };
428   struct ibv_wq_attr wqa;
429   struct ibv_cq_ex *cqex;
430   struct mlx5dv_wq_init_attr dv_wqia = { };
431   int is_mlx5dv = ! !(rd->flags & RDMA_DEVICE_F_MLX5DV);
432   int is_striding = ! !(rd->flags & RDMA_DEVICE_F_STRIDING_RQ);
433
434   vec_validate_aligned (rd->rxqs, qid, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
435   rxq = vec_elt_at_index (rd->rxqs, qid);
436   rxq->size = n_desc;
437   rxq->log_wqe_sz = 0;
438   rxq->buf_sz = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
439   vec_validate_aligned (rxq->bufs, n_desc - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
440
441   cqa.cqe = n_desc;
442   if (is_mlx5dv)
443     {
444       struct mlx5dv_cq_init_attr dvcq = { };
445       dvcq.comp_mask = MLX5DV_CQ_INIT_ATTR_MASK_COMPRESSED_CQE;
446       dvcq.cqe_comp_res_format = MLX5DV_CQE_RES_FORMAT_HASH;
447
448       if ((cqex = mlx5dv_create_cq (rd->ctx, &cqa, &dvcq)) == 0)
449         return clib_error_return_unix (0, "Create mlx5dv rx CQ Failed");
450     }
451   else
452     {
453       if ((cqex = ibv_create_cq_ex (rd->ctx, &cqa)) == 0)
454         return clib_error_return_unix (0, "Create CQ Failed");
455     }
456
457   rxq->cq = ibv_cq_ex_to_cq (cqex);
458
459   memset (&wqia, 0, sizeof (wqia));
460   wqia.wq_type = IBV_WQT_RQ;
461   wqia.max_wr = n_desc;
462   wqia.max_sge = 1;
463   wqia.pd = rd->pd;
464   wqia.cq = rxq->cq;
465   if (is_mlx5dv)
466     {
467       if (is_striding)
468         {
469           /* In STRIDING_RQ mode, map a descriptor to a stride, not a full WQE buffer */
470           uword data_seg_log2_sz =
471             min_log2 (vlib_buffer_get_default_data_size (vm));
472           rxq->buf_sz = 1 << data_seg_log2_sz;
473           /* The trick is also to map a descriptor to a data segment in the WQE SG list
474              The number of strides per WQE and the size of a WQE (in 16-bytes words) both
475              must be powers of two.
476              Moreover, in striding RQ mode, WQEs must include the SRQ header, which occupies
477              one 16-bytes word. That is why WQEs have 2*RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_SZ 16-bytes words:
478              - One for the SRQ Header
479              - RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_SZ for the different data segments (each mapped to
480              a stride, and a vlib_buffer)
481              - RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_SZ-1 null data segments
482            */
483           int max_chain_log_sz =
484             max_pktlen ? max_log2 ((max_pktlen /
485                                     (rxq->buf_sz)) +
486                                    1) : RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_LOG_SZ;
487           max_chain_log_sz = clib_max (max_chain_log_sz, 3);
488           wqia.max_sge = 1 << max_chain_log_sz;
489           dv_wqia.comp_mask = MLX5DV_WQ_INIT_ATTR_MASK_STRIDING_RQ;
490           dv_wqia.striding_rq_attrs.two_byte_shift_en = 0;
491           dv_wqia.striding_rq_attrs.single_wqe_log_num_of_strides =
492             max_chain_log_sz;
493           dv_wqia.striding_rq_attrs.single_stride_log_num_of_bytes =
494             data_seg_log2_sz;
495           wqia.max_wr >>= max_chain_log_sz;
496           rxq->log_wqe_sz = max_chain_log_sz + 1;
497           rxq->log_stride_per_wqe = max_chain_log_sz;
498         }
499       else
500         {
501           /* In non STRIDING_RQ mode and if multiseg is not disabled, each WQE is a SG list of data
502              segments, each pointing to a vlib_buffer.  */
503           if (no_multi_seg)
504             {
505               wqia.max_sge = 1;
506               rxq->log_wqe_sz = 0;
507               rxq->n_ds_per_wqe = 1;
508             }
509           else
510             {
511               int max_chain_sz =
512                 max_pktlen ? (max_pktlen /
513                               (rxq->buf_sz)) +
514                 1 : RDMA_RXQ_LEGACY_MODE_MAX_CHAIN_SZ;
515               int max_chain_log_sz = max_log2 (max_chain_sz);
516               wqia.max_sge = 1 << max_chain_log_sz;
517               rxq->log_wqe_sz = max_chain_log_sz;
518               rxq->n_ds_per_wqe = max_chain_sz;
519             }
520
521         }
522
523       if ((rxq->wq = mlx5dv_create_wq (rd->ctx, &wqia, &dv_wqia)))
524         {
525           rxq->wq->events_completed = 0;
526           pthread_mutex_init (&rxq->wq->mutex, NULL);
527           pthread_cond_init (&rxq->wq->cond, NULL);
528         }
529       else
530         return clib_error_return_unix (0, "Create WQ Failed");
531     }
532   else if ((rxq->wq = ibv_create_wq (rd->ctx, &wqia)) == 0)
533     return clib_error_return_unix (0, "Create WQ Failed");
534
535   memset (&wqa, 0, sizeof (wqa));
536   wqa.attr_mask = IBV_WQ_ATTR_STATE;
537   wqa.wq_state = IBV_WQS_RDY;
538   if (ibv_modify_wq (rxq->wq, &wqa) != 0)
539     return clib_error_return_unix (0, "Modify WQ (RDY) Failed");
540
541   if (is_mlx5dv)
542     {
543       struct mlx5dv_obj obj = { };
544       struct mlx5dv_cq dv_cq;
545       struct mlx5dv_rwq dv_rwq;
546       u64 qw0;
547       u64 qw0_nullseg;
548       u32 wqe_sz_mask = (1 << rxq->log_wqe_sz) - 1;
549
550       obj.cq.in = rxq->cq;
551       obj.cq.out = &dv_cq;
552       obj.rwq.in = rxq->wq;
553       obj.rwq.out = &dv_rwq;
554
555       if ((mlx5dv_init_obj (&obj, MLX5DV_OBJ_CQ | MLX5DV_OBJ_RWQ)))
556         return clib_error_return_unix (0, "mlx5dv: failed to init rx obj");
557
558       if (dv_cq.cqe_size != sizeof (mlx5dv_cqe_t))
559         return clib_error_return_unix (0, "mlx5dv: incompatible rx CQE size");
560
561       rxq->log2_cq_size = max_log2 (dv_cq.cqe_cnt);
562       rxq->cqes = (mlx5dv_cqe_t *) dv_cq.buf;
563       rxq->cq_db = (volatile u32 *) dv_cq.dbrec;
564       rxq->cqn = dv_cq.cqn;
565
566       rxq->wqes = (mlx5dv_wqe_ds_t *) dv_rwq.buf;
567       rxq->wq_db = (volatile u32 *) dv_rwq.dbrec;
568       rxq->wq_stride = dv_rwq.stride;
569       rxq->wqe_cnt = dv_rwq.wqe_cnt;
570
571       qw0 = clib_host_to_net_u32 (rxq->buf_sz);
572       qw0_nullseg = 0;
573       qw0 |= (u64) clib_host_to_net_u32 (rd->lkey) << 32;
574       qw0_nullseg |= (u64) clib_host_to_net_u32 (rd->lkey) << 32;
575
576 /* Prefill the different 16 bytes words of the WQ.
577         - If not in striding RQ mode, for each WQE, init with qw0 the first
578             RDMA_RXQ_LEGACY_MODE_MAX_CHAIN_SZ, and init the rest of the WQE
579             with null segments.
580         - If in striding RQ mode, for each WQE, the RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_SZ + 1
581         first 16-bytes words are initialised with qw0, the rest are null segments */
582
583       for (int i = 0; i < rxq->wqe_cnt << rxq->log_wqe_sz; i++)
584         if ((!is_striding
585              && ((i & wqe_sz_mask) < rxq->n_ds_per_wqe))
586             || (is_striding
587                 && ((i == 0)
588                     || !(((i - 1) >> rxq->log_stride_per_wqe) & 0x1))))
589           rxq->wqes[i].dsz_and_lkey = qw0;
590         else
591           rxq->wqes[i].dsz_and_lkey = qw0_nullseg;
592
593       for (int i = 0; i < (1 << rxq->log2_cq_size); i++)
594         rxq->cqes[i].opcode_cqefmt_se_owner = 0xff;
595
596       if (!is_striding)
597         {
598           vec_validate_aligned (rxq->second_bufs, n_desc - 1,
599                                 CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
600           vec_validate_aligned (rxq->n_used_per_chain, n_desc - 1,
601                                 CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
602           rxq->n_total_additional_segs = n_desc * (rxq->n_ds_per_wqe - 1);
603           for (int i = 0; i < n_desc; i++)
604             rxq->n_used_per_chain[i] = rxq->n_ds_per_wqe - 1;
605         }
606     }
607
608   return 0;
609 }
610
611 static clib_error_t *
612 rdma_rxq_finalize (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd)
613 {
614   struct ibv_rwq_ind_table_init_attr rwqia;
615   struct ibv_qp_init_attr_ex qpia;
616   struct ibv_wq **ind_tbl;
617   u32 i;
618
619   ASSERT (is_pow2 (vec_len (rd->rxqs))
620           && "rxq number should be a power of 2");
621
622   ind_tbl = vec_new (struct ibv_wq *, vec_len (rd->rxqs));
623   vec_foreach_index (i, rd->rxqs)
624     ind_tbl[i] = vec_elt_at_index (rd->rxqs, i)->wq;
625   memset (&rwqia, 0, sizeof (rwqia));
626   rwqia.log_ind_tbl_size = min_log2 (vec_len (ind_tbl));
627   rwqia.ind_tbl = ind_tbl;
628   if ((rd->rx_rwq_ind_tbl = ibv_create_rwq_ind_table (rd->ctx, &rwqia)) == 0)
629     return clib_error_return_unix (0, "RWQ indirection table create failed");
630   vec_free (ind_tbl);
631
632   memset (&qpia, 0, sizeof (qpia));
633   qpia.qp_type = IBV_QPT_RAW_PACKET;
634   qpia.comp_mask =
635     IBV_QP_INIT_ATTR_PD | IBV_QP_INIT_ATTR_IND_TABLE |
636     IBV_QP_INIT_ATTR_RX_HASH;
637   qpia.pd = rd->pd;
638   qpia.rwq_ind_tbl = rd->rx_rwq_ind_tbl;
639   STATIC_ASSERT_SIZEOF (rdma_rss_hash_key, 40);
640   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_key_len = sizeof (rdma_rss_hash_key);
641   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_key = rdma_rss_hash_key;
642   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_function = IBV_RX_HASH_FUNC_TOEPLITZ;
643
644   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_fields_mask =
645     IBV_RX_HASH_SRC_IPV4 | IBV_RX_HASH_DST_IPV4 | IBV_RX_HASH_SRC_PORT_TCP |
646     IBV_RX_HASH_DST_PORT_TCP;
647   if ((rd->rx_qp4 = ibv_create_qp_ex (rd->ctx, &qpia)) == 0)
648     return clib_error_return_unix (0, "IPv4 Queue Pair create failed");
649
650   qpia.rx_hash_conf.rx_hash_fields_mask =
651     IBV_RX_HASH_SRC_IPV6 | IBV_RX_HASH_DST_IPV6 | IBV_RX_HASH_SRC_PORT_TCP |
652     IBV_RX_HASH_DST_PORT_TCP;
653   if ((rd->rx_qp6 = ibv_create_qp_ex (rd->ctx, &qpia)) == 0)
654     return clib_error_return_unix (0, "IPv6 Queue Pair create failed");
655
656   if (rdma_dev_set_ucast (rd))
657     return clib_error_return_unix (0, "Set unicast mode failed");
658
659   return 0;
660 }
661
662 static clib_error_t *
663 rdma_txq_init (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd, u16 qid, u32 n_desc)
664 {
665   rdma_txq_t *txq;
666   struct ibv_qp_init_attr qpia;
667   struct ibv_qp_attr qpa;
668   int qp_flags;
669
670   vec_validate_aligned (rd->txqs, qid, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
671   txq = vec_elt_at_index (rd->txqs, qid);
672   ASSERT (is_pow2 (n_desc));
673   txq->bufs_log2sz = min_log2 (n_desc);
674   vec_validate_aligned (txq->bufs, n_desc - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
675
676   if ((txq->cq = ibv_create_cq (rd->ctx, n_desc, NULL, NULL, 0)) == 0)
677     return clib_error_return_unix (0, "Create CQ Failed");
678
679   memset (&qpia, 0, sizeof (qpia));
680   qpia.send_cq = txq->cq;
681   qpia.recv_cq = txq->cq;
682   qpia.cap.max_send_wr = n_desc;
683   qpia.cap.max_send_sge = 1;
684   qpia.qp_type = IBV_QPT_RAW_PACKET;
685
686   if ((txq->qp = ibv_create_qp (rd->pd, &qpia)) == 0)
687     return clib_error_return_unix (0, "Queue Pair create failed");
688
689   memset (&qpa, 0, sizeof (qpa));
690   qp_flags = IBV_QP_STATE | IBV_QP_PORT;
691   qpa.qp_state = IBV_QPS_INIT;
692   qpa.port_num = 1;
693   if (ibv_modify_qp (txq->qp, &qpa, qp_flags) != 0)
694     return clib_error_return_unix (0, "Modify QP (init) Failed");
695
696   memset (&qpa, 0, sizeof (qpa));
697   qp_flags = IBV_QP_STATE;
698   qpa.qp_state = IBV_QPS_RTR;
699   if (ibv_modify_qp (txq->qp, &qpa, qp_flags) != 0)
700     return clib_error_return_unix (0, "Modify QP (receive) Failed");
701
702   memset (&qpa, 0, sizeof (qpa));
703   qp_flags = IBV_QP_STATE;
704   qpa.qp_state = IBV_QPS_RTS;
705   if (ibv_modify_qp (txq->qp, &qpa, qp_flags) != 0)
706     return clib_error_return_unix (0, "Modify QP (send) Failed");
707
708   txq->ibv_cq = txq->cq;
709   txq->ibv_qp = txq->qp;
710
711   if (rd->flags & RDMA_DEVICE_F_MLX5DV)
712     {
713       rdma_mlx5_wqe_t *tmpl = (void *) txq->dv_wqe_tmpl;
714       struct mlx5dv_cq dv_cq;
715       struct mlx5dv_qp dv_qp;
716       struct mlx5dv_obj obj = { };
717
718       obj.cq.in = txq->cq;
719       obj.cq.out = &dv_cq;
720       obj.qp.in = txq->qp;
721       obj.qp.out = &dv_qp;
722
723       if (mlx5dv_init_obj (&obj, MLX5DV_OBJ_CQ | MLX5DV_OBJ_QP))
724         return clib_error_return_unix (0, "DV init obj failed");
725
726       if (RDMA_TXQ_BUF_SZ (txq) > dv_qp.sq.wqe_cnt
727           || !is_pow2 (dv_qp.sq.wqe_cnt)
728           || sizeof (rdma_mlx5_wqe_t) != dv_qp.sq.stride
729           || (uword) dv_qp.sq.buf % sizeof (rdma_mlx5_wqe_t))
730         return clib_error_return (0, "Unsupported DV SQ parameters");
731
732       if (RDMA_TXQ_BUF_SZ (txq) > dv_cq.cqe_cnt
733           || !is_pow2 (dv_cq.cqe_cnt)
734           || sizeof (struct mlx5_cqe64) != dv_cq.cqe_size
735           || (uword) dv_cq.buf % sizeof (struct mlx5_cqe64))
736         return clib_error_return (0, "Unsupported DV CQ parameters");
737
738       /* get SQ and doorbell addresses */
739       txq->dv_sq_wqes = dv_qp.sq.buf;
740       txq->dv_sq_dbrec = dv_qp.dbrec;
741       txq->dv_sq_db = dv_qp.bf.reg;
742       txq->dv_sq_log2sz = min_log2 (dv_qp.sq.wqe_cnt);
743
744       /* get CQ and doorbell addresses */
745       txq->dv_cq_cqes = dv_cq.buf;
746       txq->dv_cq_dbrec = dv_cq.dbrec;
747       txq->dv_cq_log2sz = min_log2 (dv_cq.cqe_cnt);
748
749       /* init tx desc template */
750       STATIC_ASSERT_SIZEOF (txq->dv_wqe_tmpl, sizeof (*tmpl));
751       mlx5dv_set_ctrl_seg (&tmpl->ctrl, 0, MLX5_OPCODE_SEND, 0,
752                            txq->qp->qp_num, 0, RDMA_MLX5_WQE_DS, 0,
753                            RDMA_TXQ_DV_INVALID_ID);
754       tmpl->eseg.inline_hdr_sz = htobe16 (MLX5_ETH_L2_INLINE_HEADER_SIZE);
755       mlx5dv_set_data_seg (&tmpl->dseg, 0, rd->lkey, 0);
756     }
757
758   return 0;
759 }
760
761 static clib_error_t *
762 rdma_dev_init (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd,
763                rdma_create_if_args_t * args)
764 {
765   clib_error_t *err;
766   vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
767   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
768   u32 rxq_num = args->rxq_num;
769   u32 rxq_size = args->rxq_size;
770   u32 txq_size = args->txq_size;
771   u32 i;
772
773   if (rd->ctx == 0)
774     return clib_error_return_unix (0, "Device Open Failed");
775
776   if ((rd->pd = ibv_alloc_pd (rd->ctx)) == 0)
777     return clib_error_return_unix (0, "PD Alloc Failed");
778
779   if ((rd->mr = ibv_reg_mr (rd->pd, (void *) bm->buffer_mem_start,
780                             bm->buffer_mem_size,
781                             IBV_ACCESS_LOCAL_WRITE)) == 0)
782     return clib_error_return_unix (0, "Register MR Failed");
783
784   rd->lkey = rd->mr->lkey;      /* avoid indirection in datapath */
785
786   ethernet_mac_address_generate (rd->hwaddr.bytes);
787
788   if ((rd->mr = ibv_reg_mr (rd->pd, (void *) bm->buffer_mem_start,
789                             bm->buffer_mem_size,
790                             IBV_ACCESS_LOCAL_WRITE)) == 0)
791     return clib_error_return_unix (0, "Register MR Failed");
792   rd->lkey = rd->mr->lkey;      /* avoid indirection in datapath */
793
794   /*
795    * /!\ WARNING /!\ creation order is important
796    * We *must* create TX queues *before* RX queues, otherwise we will receive
797    * the broacast packets we sent
798    */
799   for (i = 0; i < tm->n_vlib_mains; i++)
800     if ((err = rdma_txq_init (vm, rd, i, txq_size)))
801       return err;
802
803   for (i = 0; i < rxq_num; i++)
804     if ((err =
805          rdma_rxq_init (vm, rd, i, rxq_size,
806                         args->no_multi_seg, args->max_pktlen)))
807       return err;
808   if ((err = rdma_rxq_finalize (vm, rd)))
809     return err;
810
811   return 0;
812 }
813
814 static uword
815 sysfs_path_to_pci_addr (char *path, vlib_pci_addr_t * addr)
816 {
817   uword rv;
818   unformat_input_t in;
819   u8 *s;
820
821   s = clib_sysfs_link_to_name (path);
822   if (!s)
823     return 0;
824
825   unformat_init_string (&in, (char *) s, strlen ((char *) s));
826   rv = unformat (&in, "%U", unformat_vlib_pci_addr, addr);
827   unformat_free (&in);
828   vec_free (s);
829   return rv;
830 }
831
832 void
833 rdma_create_if (vlib_main_t * vm, rdma_create_if_args_t * args)
834 {
835   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
836   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
837   rdma_device_t *rd;
838   vlib_pci_addr_t pci_addr;
839   struct ibv_device **dev_list;
840   int n_devs;
841   u8 *s;
842   u16 qid;
843   int i;
844
845   args->rxq_size = args->rxq_size ? args->rxq_size : 1024;
846   args->txq_size = args->txq_size ? args->txq_size : 1024;
847   args->rxq_num = args->rxq_num ? args->rxq_num : 2;
848
849   if (!is_pow2 (args->rxq_num))
850     {
851       args->rv = VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
852       args->error =
853         clib_error_return (0, "rx queue number must be a power of two");
854       goto err0;
855     }
856
857   if (args->rxq_size < VLIB_FRAME_SIZE || args->txq_size < VLIB_FRAME_SIZE ||
858       args->rxq_size > 65535 || args->txq_size > 65535 ||
859       !is_pow2 (args->rxq_size) || !is_pow2 (args->txq_size))
860     {
861       args->rv = VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
862       args->error = clib_error_return (0, "queue size must be a power of two "
863                                        "between %i and 65535",
864                                        VLIB_FRAME_SIZE);
865       goto err0;
866     }
867
868   dev_list = ibv_get_device_list (&n_devs);
869   if (n_devs == 0)
870     {
871       args->error =
872         clib_error_return_unix (0,
873                                 "no RDMA devices available. Is the ib_uverbs module loaded?");
874       goto err0;
875     }
876
877   /* get PCI address */
878   s = format (0, "/sys/class/net/%s/device%c", args->ifname, 0);
879   if (sysfs_path_to_pci_addr ((char *) s, &pci_addr) == 0)
880     {
881       args->error =
882         clib_error_return (0, "cannot find PCI address for device ");
883       goto err1;
884     }
885
886   pool_get_zero (rm->devices, rd);
887   rd->dev_instance = rd - rm->devices;
888   rd->per_interface_next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
889   rd->linux_ifname = format (0, "%s", args->ifname);
890
891   if (!args->name || 0 == args->name[0])
892     rd->name = format (0, "%s/%d", args->ifname, rd->dev_instance);
893   else
894     rd->name = format (0, "%s", args->name);
895
896   rd->pci = vlib_pci_get_device_info (vm, &pci_addr, &args->error);
897   if (!rd->pci)
898     goto err2;
899
900   /* if we failed to parse NUMA node, default to 0 */
901   if (-1 == rd->pci->numa_node)
902     rd->pci->numa_node = 0;
903
904   rd->pool = vlib_buffer_pool_get_default_for_numa (vm, rd->pci->numa_node);
905
906   if (strncmp ((char *) rd->pci->driver_name, "mlx5_core", 9))
907     {
908       args->error =
909         clib_error_return (0,
910                            "invalid interface (only mlx5 supported for now)");
911       goto err2;
912     }
913
914   for (i = 0; i < n_devs; i++)
915     {
916       vlib_pci_addr_t addr;
917
918       vec_reset_length (s);
919       s = format (s, "%s/device%c", dev_list[i]->dev_path, 0);
920
921       if (sysfs_path_to_pci_addr ((char *) s, &addr) == 0)
922         continue;
923
924       if (addr.as_u32 != rd->pci->addr.as_u32)
925         continue;
926
927       if ((rd->ctx = ibv_open_device (dev_list[i])))
928         break;
929     }
930
931   if (args->mode != RDMA_MODE_IBV)
932     {
933       struct mlx5dv_context mlx5dv_attrs = { };
934       mlx5dv_attrs.comp_mask |= MLX5DV_CONTEXT_MASK_STRIDING_RQ;
935
936       if (mlx5dv_query_device (rd->ctx, &mlx5dv_attrs) == 0)
937         {
938           uword data_seg_log2_sz =
939             min_log2 (vlib_buffer_get_default_data_size (vm));
940
941           if ((mlx5dv_attrs.flags & MLX5DV_CONTEXT_FLAGS_CQE_V1))
942             rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_MLX5DV;
943
944 /* Enable striding RQ if neither multiseg nor striding rq
945 are explicitly disabled, and if the interface supports it.*/
946           if (!args->no_multi_seg && !args->disable_striding_rq
947               && data_seg_log2_sz <=
948               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.max_single_stride_log_num_of_bytes
949               && data_seg_log2_sz >=
950               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.min_single_stride_log_num_of_bytes
951               && RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_LOG_SZ >=
952               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.min_single_wqe_log_num_of_strides
953               && RDMA_RXQ_MAX_CHAIN_LOG_SZ <=
954               mlx5dv_attrs.striding_rq_caps.max_single_wqe_log_num_of_strides)
955             rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_STRIDING_RQ;
956         }
957       else
958         {
959           if (args->mode == RDMA_MODE_DV)
960             {
961               args->error = clib_error_return (0, "Direct Verbs mode not "
962                                                "supported on this interface");
963               goto err2;
964             }
965         }
966     }
967
968   if ((args->error = rdma_dev_init (vm, rd, args)))
969     goto err2;
970
971   if ((args->error = rdma_register_interface (vnm, rd)))
972     goto err2;
973
974   if ((args->error = rdma_async_event_init (rd)))
975     goto err3;
976
977   rdma_update_state (vnm, rd, 1);
978
979   vnet_sw_interface_t *sw = vnet_get_hw_sw_interface (vnm, rd->hw_if_index);
980   args->sw_if_index = rd->sw_if_index = sw->sw_if_index;
981   /*
982    * FIXME: add support for interrupt mode
983    * vnet_hw_interface_t *hw = vnet_get_hw_interface (vnm, rd->hw_if_index);
984    * hw->flags |= VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_INT_MODE;
985    */
986   vnet_hw_interface_set_input_node (vnm, rd->hw_if_index,
987                                     rdma_input_node.index);
988   vec_foreach_index (qid, rd->rxqs)
989     vnet_hw_interface_assign_rx_thread (vnm, rd->hw_if_index, qid, ~0);
990
991   vec_free (s);
992   return;
993
994 err3:
995   rdma_unregister_interface (vnm, rd);
996 err2:
997   rdma_dev_cleanup (rd);
998 err1:
999   ibv_free_device_list (dev_list);
1000   vec_free (s);
1001   args->rv = VNET_API_ERROR_INVALID_INTERFACE;
1002 err0:
1003   vlib_log_err (rm->log_class, "%U", format_clib_error, args->error);
1004 }
1005
1006 void
1007 rdma_delete_if (vlib_main_t * vm, rdma_device_t * rd)
1008 {
1009   rdma_async_event_cleanup (rd);
1010   rdma_unregister_interface (vnet_get_main (), rd);
1011   rdma_dev_cleanup (rd);
1012 }
1013
1014 static clib_error_t *
1015 rdma_interface_admin_up_down (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index, u32 flags)
1016 {
1017   vnet_hw_interface_t *hi = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
1018   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
1019   rdma_device_t *rd = vec_elt_at_index (rm->devices, hi->dev_instance);
1020   uword is_up = (flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP) != 0;
1021
1022   if (rd->flags & RDMA_DEVICE_F_ERROR)
1023     return clib_error_return (0, "device is in error state");
1024
1025   if (is_up)
1026     {
1027       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index,
1028                                    VNET_HW_INTERFACE_FLAG_LINK_UP);
1029       rd->flags |= RDMA_DEVICE_F_ADMIN_UP;
1030     }
1031   else
1032     {
1033       vnet_hw_interface_set_flags (vnm, rd->hw_if_index, 0);
1034       rd->flags &= ~RDMA_DEVICE_F_ADMIN_UP;
1035     }
1036   return 0;
1037 }
1038
1039 static void
1040 rdma_set_interface_next_node (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index,
1041                               u32 node_index)
1042 {
1043   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
1044   vnet_hw_interface_t *hw = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
1045   rdma_device_t *rd = pool_elt_at_index (rm->devices, hw->dev_instance);
1046   rd->per_interface_next_index =
1047     ~0 ==
1048     node_index ? VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT :
1049     vlib_node_add_next (vlib_get_main (), rdma_input_node.index, node_index);
1050 }
1051
1052 static char *rdma_tx_func_error_strings[] = {
1053 #define _(n,s) s,
1054   foreach_rdma_tx_func_error
1055 #undef _
1056 };
1057
1058 /* *INDENT-OFF* */
1059 VNET_DEVICE_CLASS (rdma_device_class) =
1060 {
1061   .name = "RDMA interface",
1062   .format_device = format_rdma_device,
1063   .format_device_name = format_rdma_device_name,
1064   .admin_up_down_function = rdma_interface_admin_up_down,
1065   .rx_redirect_to_node = rdma_set_interface_next_node,
1066   .tx_function_n_errors = RDMA_TX_N_ERROR,
1067   .tx_function_error_strings = rdma_tx_func_error_strings,
1068   .mac_addr_change_function = rdma_mac_change,
1069 };
1070 /* *INDENT-ON* */
1071
1072 clib_error_t *
1073 rdma_init (vlib_main_t * vm)
1074 {
1075   rdma_main_t *rm = &rdma_main;
1076   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1077
1078   rm->log_class = vlib_log_register_class ("rdma", 0);
1079
1080   /* vlib_buffer_t template */
1081   vec_validate_aligned (rm->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
1082                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1083
1084   for (int i = 0; i < tm->n_vlib_mains; i++)
1085     {
1086       rdma_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (rm->per_thread_data, i);
1087       clib_memset (&ptd->buffer_template, 0, sizeof (vlib_buffer_t));
1088       ptd->buffer_template.flags = VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1089       ptd->buffer_template.ref_count = 1;
1090       vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
1091     }
1092
1093   return 0;
1094 }
1095
1096 /* *INDENT-OFF* */
1097 VLIB_INIT_FUNCTION (rdma_init) =
1098 {
1099   .runs_after = VLIB_INITS ("pci_bus_init"),
1100 };
1101 /* *INDENT-OFF* */
1102
1103 /*
1104  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1105  *
1106  * Local Variables:
1107  * eval: (c-set-style "gnu")
1108  * End:
1109  */