drivers/net/fm10k/fm10k_rxtx_vec.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2013-2015 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <inttypes.h>
  35
  36 #include <rte_ethdev.h>
  37 #include <rte_common.h>
  38 #include "fm10k.h"
  39 #include "base/fm10k_type.h"
  40
  41 #include <tmmintrin.h>
  42
  43 #ifndef __INTEL_COMPILER
  44 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wcast-qual"
  45 #endif
  46
  47 static void
  48 fm10k_reset_tx_queue(struct fm10k_tx_queue *txq);
  49
  50 /* Handling the offload flags (olflags) field takes computation
  51  * time when receiving packets. Therefore we provide a flag to disable
  52  * the processing of the olflags field when they are not needed. This
  53  * gives improved performance, at the cost of losing the offload info
  54  * in the received packet
  55  */
  56 #ifdef RTE_LIBRTE_FM10K_RX_OLFLAGS_ENABLE
  57
  58 /* Vlan present flag shift */
  59 #define VP_SHIFT     (2)
  60 /* L3 type shift */
  61 #define L3TYPE_SHIFT     (4)
  62 /* L4 type shift */
  63 #define L4TYPE_SHIFT     (7)
  64 /* HBO flag shift */
  65 #define HBOFLAG_SHIFT     (10)
  66 /* RXE flag shift */
  67 #define RXEFLAG_SHIFT     (13)
  68 /* IPE/L4E flag shift */
  69 #define L3L4EFLAG_SHIFT     (14)
  70
  71 static inline void
  72 fm10k_desc_to_olflags_v(__m128i descs[4], struct rte_mbuf **rx_pkts)
  73 {
  74         __m128i ptype0, ptype1, vtag0, vtag1, eflag0, eflag1, cksumflag;
  75         union {
  76                 uint16_t e[4];
  77                 uint64_t dword;
  78         } vol;
  79
  80         const __m128i pkttype_msk = _mm_set_epi16(
  81                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
  82                         PKT_RX_VLAN_PKT, PKT_RX_VLAN_PKT,
  83                         PKT_RX_VLAN_PKT, PKT_RX_VLAN_PKT);
  84
  85         /* mask everything except rss type */
  86         const __m128i rsstype_msk = _mm_set_epi16(
  87                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
  88                         0x000F, 0x000F, 0x000F, 0x000F);
  89
  90         /* mask for HBO and RXE flag flags */
  91         const __m128i rxe_msk = _mm_set_epi16(
  92                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
  93                         0x0001, 0x0001, 0x0001, 0x0001);
  94
  95         const __m128i l3l4cksum_flag = _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0,
  96                         0, 0, 0, 0,
  97                         0, 0, 0, 0,
  98                         PKT_RX_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_BAD,
  99                         PKT_RX_IP_CKSUM_BAD, PKT_RX_L4_CKSUM_BAD, 0);
 100
 101         const __m128i rxe_flag = _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0,
 102                         0, 0, 0, 0,
 103                         0, 0, 0, 0,
 104                         0, 0, PKT_RX_RECIP_ERR, 0);
 105
 106         /* map rss type to rss hash flag */
 107         const __m128i rss_flags = _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0,
 108                         0, 0, 0, PKT_RX_RSS_HASH,
 109                         PKT_RX_RSS_HASH, 0, PKT_RX_RSS_HASH, 0,
 110                         PKT_RX_RSS_HASH, PKT_RX_RSS_HASH, PKT_RX_RSS_HASH, 0);
 111
 112         /* Calculate RSS_hash and Vlan fields */
 113         ptype0 = _mm_unpacklo_epi16(descs[0], descs[1]);
 114         ptype1 = _mm_unpacklo_epi16(descs[2], descs[3]);
 115         vtag0 = _mm_unpackhi_epi16(descs[0], descs[1]);
 116         vtag1 = _mm_unpackhi_epi16(descs[2], descs[3]);
 117
 118         ptype0 = _mm_unpacklo_epi32(ptype0, ptype1);
 119         ptype0 = _mm_and_si128(ptype0, rsstype_msk);
 120         ptype0 = _mm_shuffle_epi8(rss_flags, ptype0);
 121
 122         vtag1 = _mm_unpacklo_epi32(vtag0, vtag1);
 123         eflag0 = vtag1;
 124         cksumflag = vtag1;
 125         vtag1 = _mm_srli_epi16(vtag1, VP_SHIFT);
 126         vtag1 = _mm_and_si128(vtag1, pkttype_msk);
 127
 128         vtag1 = _mm_or_si128(ptype0, vtag1);
 129
 130         /* Process err flags, simply set RECIP_ERR bit if HBO/IXE is set */
 131         eflag1 = _mm_srli_epi16(eflag0, RXEFLAG_SHIFT);
 132         eflag0 = _mm_srli_epi16(eflag0, HBOFLAG_SHIFT);
 133         eflag0 = _mm_or_si128(eflag0, eflag1);
 134         eflag0 = _mm_and_si128(eflag0, rxe_msk);
 135         eflag0 = _mm_shuffle_epi8(rxe_flag, eflag0);
 136
 137         vtag1 = _mm_or_si128(eflag0, vtag1);
 138
 139         /* Process L4/L3 checksum error flags */
 140         cksumflag = _mm_srli_epi16(cksumflag, L3L4EFLAG_SHIFT);
 141         cksumflag = _mm_shuffle_epi8(l3l4cksum_flag, cksumflag);
 142         vtag1 = _mm_or_si128(cksumflag, vtag1);
 143
 144         vol.dword = _mm_cvtsi128_si64(vtag1);
 145
 146         rx_pkts[0]->ol_flags = vol.e[0];
 147         rx_pkts[1]->ol_flags = vol.e[1];
 148         rx_pkts[2]->ol_flags = vol.e[2];
 149         rx_pkts[3]->ol_flags = vol.e[3];
 150 }
 151
 152 static inline void
 153 fm10k_desc_to_pktype_v(__m128i descs[4], struct rte_mbuf **rx_pkts)
 154 {
 155         __m128i l3l4type0, l3l4type1, l3type, l4type;
 156         union {
 157                 uint16_t e[4];
 158                 uint64_t dword;
 159         } vol;
 160
 161         /* L3 pkt type mask  Bit4 to Bit6 */
 162         const __m128i l3type_msk = _mm_set_epi16(
 163                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
 164                         0x0070, 0x0070, 0x0070, 0x0070);
 165
 166         /* L4 pkt type mask  Bit7 to Bit9 */
 167         const __m128i l4type_msk = _mm_set_epi16(
 168                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
 169                         0x0380, 0x0380, 0x0380, 0x0380);
 170
 171         /* convert RRC l3 type to mbuf format */
 172         const __m128i l3type_flags = _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 173                         0, 0, 0, RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT,
 174                         RTE_PTYPE_L3_IPV6, RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT,
 175                         RTE_PTYPE_L3_IPV4, 0);
 176
 177         /* Convert RRC l4 type to mbuf format l4type_flags shift-left 8 bits
 178          * to fill into8 bits length.
 179          */
 180         const __m128i l4type_flags = _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 181                         RTE_PTYPE_TUNNEL_GENEVE >> 8,
 182                         RTE_PTYPE_TUNNEL_NVGRE >> 8,
 183                         RTE_PTYPE_TUNNEL_VXLAN >> 8,
 184                         RTE_PTYPE_TUNNEL_GRE >> 8,
 185                         RTE_PTYPE_L4_UDP >> 8,
 186                         RTE_PTYPE_L4_TCP >> 8,
 187                         0);
 188
 189         l3l4type0 = _mm_unpacklo_epi16(descs[0], descs[1]);
 190         l3l4type1 = _mm_unpacklo_epi16(descs[2], descs[3]);
 191         l3l4type0 = _mm_unpacklo_epi32(l3l4type0, l3l4type1);
 192
 193         l3type = _mm_and_si128(l3l4type0, l3type_msk);
 194         l4type = _mm_and_si128(l3l4type0, l4type_msk);
 195
 196         l3type = _mm_srli_epi16(l3type, L3TYPE_SHIFT);
 197         l4type = _mm_srli_epi16(l4type, L4TYPE_SHIFT);
 198
 199         l3type = _mm_shuffle_epi8(l3type_flags, l3type);
 200         /* l4type_flags shift-left for 8 bits, need shift-right back */
 201         l4type = _mm_shuffle_epi8(l4type_flags, l4type);
 202
 203         l4type = _mm_slli_epi16(l4type, 8);
 204         l3l4type0 = _mm_or_si128(l3type, l4type);
 205         vol.dword = _mm_cvtsi128_si64(l3l4type0);
 206
 207         rx_pkts[0]->packet_type = vol.e[0];
 208         rx_pkts[1]->packet_type = vol.e[1];
 209         rx_pkts[2]->packet_type = vol.e[2];
 210         rx_pkts[3]->packet_type = vol.e[3];
 211 }
 212 #else
 213 #define fm10k_desc_to_olflags_v(desc, rx_pkts) do {} while (0)
 214 #define fm10k_desc_to_pktype_v(desc, rx_pkts) do {} while (0)
 215 #endif
 216
 217 int __attribute__((cold))
 218 fm10k_rx_vec_condition_check(struct rte_eth_dev *dev)
 219 {
 220 #ifndef RTE_LIBRTE_IEEE1588
 221         struct rte_eth_rxmode *rxmode = &dev->data->dev_conf.rxmode;
 222         struct rte_fdir_conf *fconf = &dev->data->dev_conf.fdir_conf;
 223
 224 #ifndef RTE_FM10K_RX_OLFLAGS_ENABLE
 225         /* whithout rx ol_flags, no VP flag report */
 226         if (rxmode->hw_vlan_extend != 0)
 227                 return -1;
 228 #endif
 229
 230         /* no fdir support */
 231         if (fconf->mode != RTE_FDIR_MODE_NONE)
 232                 return -1;
 233
 234         /* - no csum error report support
 235          * - no header split support
 236          */
 237         if (rxmode->hw_ip_checksum == 1 ||
 238             rxmode->header_split == 1)
 239                 return -1;
 240
 241         return 0;
 242 #else
 243         RTE_SET_USED(dev);
 244         return -1;
 245 #endif
 246 }
 247
 248 int __attribute__((cold))
 249 fm10k_rxq_vec_setup(struct fm10k_rx_queue *rxq)
 250 {
 251         uintptr_t p;
 252         struct rte_mbuf mb_def = { .buf_addr = 0 }; /* zeroed mbuf */
 253
 254         mb_def.nb_segs = 1;
 255         /* data_off will be ajusted after new mbuf allocated for 512-byte
 256          * alignment.
 257          */
 258         mb_def.data_off = RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 259         mb_def.port = rxq->port_id;
 260         rte_mbuf_refcnt_set(&mb_def, 1);
 261
 262         /* prevent compiler reordering: rearm_data covers previous fields */
 263         rte_compiler_barrier();
 264         p = (uintptr_t)&mb_def.rearm_data;
 265         rxq->mbuf_initializer = *(uint64_t *)p;
 266         return 0;
 267 }
 268
 269 static inline void
 270 fm10k_rxq_rearm(struct fm10k_rx_queue *rxq)
 271 {
 272         int i;
 273         uint16_t rx_id;
 274         volatile union fm10k_rx_desc *rxdp;
 275         struct rte_mbuf **mb_alloc = &rxq->sw_ring[rxq->rxrearm_start];
 276         struct rte_mbuf *mb0, *mb1;
 277         __m128i head_off = _mm_set_epi64x(
 278                         RTE_PKTMBUF_HEADROOM + FM10K_RX_DATABUF_ALIGN - 1,
 279                         RTE_PKTMBUF_HEADROOM + FM10K_RX_DATABUF_ALIGN - 1);
 280         __m128i dma_addr0, dma_addr1;
 281         /* Rx buffer need to be aligned with 512 byte */
 282         const __m128i hba_msk = _mm_set_epi64x(0,
 283                                 UINT64_MAX - FM10K_RX_DATABUF_ALIGN + 1);
 284
 285         rxdp = rxq->hw_ring + rxq->rxrearm_start;
 286
 287         /* Pull 'n' more MBUFs into the software ring */
 288         if (rte_mempool_get_bulk(rxq->mp,
 289                                  (void *)mb_alloc,
 290                                  RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH) < 0) {
 291                 dma_addr0 = _mm_setzero_si128();
 292                 /* Clean up all the HW/SW ring content */
 293                 for (i = 0; i < RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH; i++) {
 294                         mb_alloc[i] = &rxq->fake_mbuf;
 295                         _mm_store_si128((__m128i *)&rxdp[i].q,
 296                                                 dma_addr0);
 297                 }
 298
 299                 rte_eth_devices[rxq->port_id].data->rx_mbuf_alloc_failed +=
 300                         RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH;
 301                 return;
 302         }
 303
 304         /* Initialize the mbufs in vector, process 2 mbufs in one loop */
 305         for (i = 0; i < RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH; i += 2, mb_alloc += 2) {
 306                 __m128i vaddr0, vaddr1;
 307                 uintptr_t p0, p1;
 308
 309                 mb0 = mb_alloc[0];
 310                 mb1 = mb_alloc[1];
 311
 312                 /* Flush mbuf with pkt template.
 313                  * Data to be rearmed is 6 bytes long.
 314                  * Though, RX will overwrite ol_flags that are coming next
 315                  * anyway. So overwrite whole 8 bytes with one load:
 316                  * 6 bytes of rearm_data plus first 2 bytes of ol_flags.
 317                  */
 318                 p0 = (uintptr_t)&mb0->rearm_data;
 319                 *(uint64_t *)p0 = rxq->mbuf_initializer;
 320                 p1 = (uintptr_t)&mb1->rearm_data;
 321                 *(uint64_t *)p1 = rxq->mbuf_initializer;
 322
 323                 /* load buf_addr(lo 64bit) and buf_physaddr(hi 64bit) */
 324                 vaddr0 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mb0->buf_addr);
 325                 vaddr1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mb1->buf_addr);
 326
 327                 /* convert pa to dma_addr hdr/data */
 328                 dma_addr0 = _mm_unpackhi_epi64(vaddr0, vaddr0);
 329                 dma_addr1 = _mm_unpackhi_epi64(vaddr1, vaddr1);
 330
 331                 /* add headroom to pa values */
 332                 dma_addr0 = _mm_add_epi64(dma_addr0, head_off);
 333                 dma_addr1 = _mm_add_epi64(dma_addr1, head_off);
 334
 335                 /* Do 512 byte alignment to satisfy HW requirement, in the
 336                  * meanwhile, set Header Buffer Address to zero.
 337                  */
 338                 dma_addr0 = _mm_and_si128(dma_addr0, hba_msk);
 339                 dma_addr1 = _mm_and_si128(dma_addr1, hba_msk);
 340
 341                 /* flush desc with pa dma_addr */
 342                 _mm_store_si128((__m128i *)&rxdp++->q, dma_addr0);
 343                 _mm_store_si128((__m128i *)&rxdp++->q, dma_addr1);
 344
 345                 /* enforce 512B alignment on default Rx virtual addresses */
 346                 mb0->data_off = (uint16_t)(RTE_PTR_ALIGN((char *)mb0->buf_addr
 347                                 + RTE_PKTMBUF_HEADROOM, FM10K_RX_DATABUF_ALIGN)
 348                                 - (char *)mb0->buf_addr);
 349                 mb1->data_off = (uint16_t)(RTE_PTR_ALIGN((char *)mb1->buf_addr
 350                                 + RTE_PKTMBUF_HEADROOM, FM10K_RX_DATABUF_ALIGN)
 351                                 - (char *)mb1->buf_addr);
 352         }
 353
 354         rxq->rxrearm_start += RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH;
 355         if (rxq->rxrearm_start >= rxq->nb_desc)
 356                 rxq->rxrearm_start = 0;
 357
 358         rxq->rxrearm_nb -= RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH;
 359
 360         rx_id = (uint16_t)((rxq->rxrearm_start == 0) ?
 361                         (rxq->nb_desc - 1) : (rxq->rxrearm_start - 1));
 362
 363         /* Update the tail pointer on the NIC */
 364         FM10K_PCI_REG_WRITE(rxq->tail_ptr, rx_id);
 365 }
 366
 367 void __attribute__((cold))
 368 fm10k_rx_queue_release_mbufs_vec(struct fm10k_rx_queue *rxq)
 369 {
 370         const unsigned mask = rxq->nb_desc - 1;
 371         unsigned i;
 372
 373         if (rxq->sw_ring == NULL || rxq->rxrearm_nb >= rxq->nb_desc)
 374                 return;
 375
 376         /* free all mbufs that are valid in the ring */
 377         for (i = rxq->next_dd; i != rxq->rxrearm_start; i = (i + 1) & mask)
 378                 rte_pktmbuf_free_seg(rxq->sw_ring[i]);
 379         rxq->rxrearm_nb = rxq->nb_desc;
 380
 381         /* set all entries to NULL */
 382         memset(rxq->sw_ring, 0, sizeof(rxq->sw_ring[0]) * rxq->nb_desc);
 383 }
 384
 385 static inline uint16_t
 386 fm10k_recv_raw_pkts_vec(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
 387                 uint16_t nb_pkts, uint8_t *split_packet)
 388 {
 389         volatile union fm10k_rx_desc *rxdp;
 390         struct rte_mbuf **mbufp;
 391         uint16_t nb_pkts_recd;
 392         int pos;
 393         struct fm10k_rx_queue *rxq = rx_queue;
 394         uint64_t var;
 395         __m128i shuf_msk;
 396         __m128i dd_check, eop_check;
 397         uint16_t next_dd;
 398
 399         next_dd = rxq->next_dd;
 400
 401         /* Just the act of getting into the function from the application is
 402          * going to cost about 7 cycles
 403          */
 404         rxdp = rxq->hw_ring + next_dd;
 405
 406         _mm_prefetch((const void *)rxdp, _MM_HINT_T0);
 407
 408         /* See if we need to rearm the RX queue - gives the prefetch a bit
 409          * of time to act
 410          */
 411         if (rxq->rxrearm_nb > RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH)
 412                 fm10k_rxq_rearm(rxq);
 413
 414         /* Before we start moving massive data around, check to see if
 415          * there is actually a packet available
 416          */
 417         if (!(rxdp->d.staterr & FM10K_RXD_STATUS_DD))
 418                 return 0;
 419
 420         /* Vecotr RX will process 4 packets at a time, strip the unaligned
 421          * tails in case it's not multiple of 4.
 422          */
 423         nb_pkts = RTE_ALIGN_FLOOR(nb_pkts, RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP);
 424
 425         /* 4 packets DD mask */
 426         dd_check = _mm_set_epi64x(0x0000000100000001LL, 0x0000000100000001LL);
 427
 428         /* 4 packets EOP mask */
 429         eop_check = _mm_set_epi64x(0x0000000200000002LL, 0x0000000200000002LL);
 430
 431         /* mask to shuffle from desc. to mbuf */
 432         shuf_msk = _mm_set_epi8(
 433                 7, 6, 5, 4,  /* octet 4~7, 32bits rss */
 434                 15, 14,      /* octet 14~15, low 16 bits vlan_macip */
 435                 13, 12,      /* octet 12~13, 16 bits data_len */
 436                 0xFF, 0xFF,  /* skip high 16 bits pkt_len, zero out */
 437                 13, 12,      /* octet 12~13, low 16 bits pkt_len */
 438                 0xFF, 0xFF,  /* skip high 16 bits pkt_type */
 439                 0xFF, 0xFF   /* Skip pkt_type field in shuffle operation */
 440                 );
 441
 442         /* Cache is empty -> need to scan the buffer rings, but first move
 443          * the next 'n' mbufs into the cache
 444          */
 445         mbufp = &rxq->sw_ring[next_dd];
 446
 447         /* A. load 4 packet in one loop
 448          * [A*. mask out 4 unused dirty field in desc]
 449          * B. copy 4 mbuf point from swring to rx_pkts
 450          * C. calc the number of DD bits among the 4 packets
 451          * [C*. extract the end-of-packet bit, if requested]
 452          * D. fill info. from desc to mbuf
 453          */
 454         for (pos = 0, nb_pkts_recd = 0; pos < nb_pkts;
 455                         pos += RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP,
 456                         rxdp += RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP) {
 457                 __m128i descs0[RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP];
 458                 __m128i pkt_mb1, pkt_mb2, pkt_mb3, pkt_mb4;
 459                 __m128i zero, staterr, sterr_tmp1, sterr_tmp2;
 460                 __m128i mbp1, mbp2; /* two mbuf pointer in one XMM reg. */
 461
 462                 /* B.1 load 1 mbuf point */
 463                 mbp1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mbufp[pos]);
 464
 465                 /* Read desc statuses backwards to avoid race condition */
 466                 /* A.1 load 4 pkts desc */
 467                 descs0[3] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp + 3));
 468
 469                 /* B.2 copy 2 mbuf point into rx_pkts  */
 470                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&rx_pkts[pos], mbp1);
 471
 472                 /* B.1 load 1 mbuf point */
 473                 mbp2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mbufp[pos+2]);
 474
 475                 descs0[2] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp + 2));
 476                 /* B.1 load 2 mbuf point */
 477                 descs0[1] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp + 1));
 478                 descs0[0] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp));
 479
 480                 /* B.2 copy 2 mbuf point into rx_pkts  */
 481                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&rx_pkts[pos+2], mbp2);
 482
 483                 /* avoid compiler reorder optimization */
 484                 rte_compiler_barrier();
 485
 486                 if (split_packet) {
 487                         rte_prefetch0(&rx_pkts[pos]->cacheline1);
 488                         rte_prefetch0(&rx_pkts[pos + 1]->cacheline1);
 489                         rte_prefetch0(&rx_pkts[pos + 2]->cacheline1);
 490                         rte_prefetch0(&rx_pkts[pos + 3]->cacheline1);
 491                 }
 492
 493                 /* D.1 pkt 3,4 convert format from desc to pktmbuf */
 494                 pkt_mb4 = _mm_shuffle_epi8(descs0[3], shuf_msk);
 495                 pkt_mb3 = _mm_shuffle_epi8(descs0[2], shuf_msk);
 496
 497                 /* C.1 4=>2 filter staterr info only */
 498                 sterr_tmp2 = _mm_unpackhi_epi32(descs0[3], descs0[2]);
 499                 /* C.1 4=>2 filter staterr info only */
 500                 sterr_tmp1 = _mm_unpackhi_epi32(descs0[1], descs0[0]);
 501
 502                 /* set ol_flags with vlan packet type */
 503                 fm10k_desc_to_olflags_v(descs0, &rx_pkts[pos]);
 504
 505                 /* D.1 pkt 1,2 convert format from desc to pktmbuf */
 506                 pkt_mb2 = _mm_shuffle_epi8(descs0[1], shuf_msk);
 507                 pkt_mb1 = _mm_shuffle_epi8(descs0[0], shuf_msk);
 508
 509                 /* C.2 get 4 pkts staterr value  */
 510                 zero = _mm_xor_si128(dd_check, dd_check);
 511                 staterr = _mm_unpacklo_epi32(sterr_tmp1, sterr_tmp2);
 512
 513                 /* D.3 copy final 3,4 data to rx_pkts */
 514                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos+3]->rx_descriptor_fields1,
 515                                 pkt_mb4);
 516                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos+2]->rx_descriptor_fields1,
 517                                 pkt_mb3);
 518
 519                 /* C* extract and record EOP bit */
 520                 if (split_packet) {
 521                         __m128i eop_shuf_mask = _mm_set_epi8(
 522                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
 523                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
 524                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
 525                                         0x04, 0x0C, 0x00, 0x08
 526                                         );
 527
 528                         /* and with mask to extract bits, flipping 1-0 */
 529                         __m128i eop_bits = _mm_andnot_si128(staterr, eop_check);
 530                         /* the staterr values are not in order, as the count
 531                          * count of dd bits doesn't care. However, for end of
 532                          * packet tracking, we do care, so shuffle. This also
 533                          * compresses the 32-bit values to 8-bit
 534                          */
 535                         eop_bits = _mm_shuffle_epi8(eop_bits, eop_shuf_mask);
 536                         /* store the resulting 32-bit value */
 537                         *(int *)split_packet = _mm_cvtsi128_si32(eop_bits);
 538                         split_packet += RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP;
 539
 540                         /* zero-out next pointers */
 541                         rx_pkts[pos]->next = NULL;
 542                         rx_pkts[pos + 1]->next = NULL;
 543                         rx_pkts[pos + 2]->next = NULL;
 544                         rx_pkts[pos + 3]->next = NULL;
 545                 }
 546
 547                 /* C.3 calc available number of desc */
 548                 staterr = _mm_and_si128(staterr, dd_check);
 549                 staterr = _mm_packs_epi32(staterr, zero);
 550
 551                 /* D.3 copy final 1,2 data to rx_pkts */
 552                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos+1]->rx_descriptor_fields1,
 553                                 pkt_mb2);
 554                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos]->rx_descriptor_fields1,
 555                                 pkt_mb1);
 556
 557                 fm10k_desc_to_pktype_v(descs0, &rx_pkts[pos]);
 558
 559                 /* C.4 calc avaialbe number of desc */
 560                 var = __builtin_popcountll(_mm_cvtsi128_si64(staterr));
 561                 nb_pkts_recd += var;
 562                 if (likely(var != RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP))
 563                         break;
 564         }
 565
 566         /* Update our internal tail pointer */
 567         rxq->next_dd = (uint16_t)(rxq->next_dd + nb_pkts_recd);
 568         rxq->next_dd = (uint16_t)(rxq->next_dd & (rxq->nb_desc - 1));
 569         rxq->rxrearm_nb = (uint16_t)(rxq->rxrearm_nb + nb_pkts_recd);
 570
 571         return nb_pkts_recd;
 572 }
 573
 574 /* vPMD receive routine
 575  *
 576  * Notice:
 577  * - don't support ol_flags for rss and csum err
 578  */
 579 uint16_t
 580 fm10k_recv_pkts_vec(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
 581                 uint16_t nb_pkts)
 582 {
 583         return fm10k_recv_raw_pkts_vec(rx_queue, rx_pkts, nb_pkts, NULL);
 584 }
 585
 586 static inline uint16_t
 587 fm10k_reassemble_packets(struct fm10k_rx_queue *rxq,
 588                 struct rte_mbuf **rx_bufs,
 589                 uint16_t nb_bufs, uint8_t *split_flags)
 590 {
 591         struct rte_mbuf *pkts[RTE_FM10K_MAX_RX_BURST]; /*finished pkts*/
 592         struct rte_mbuf *start = rxq->pkt_first_seg;
 593         struct rte_mbuf *end =  rxq->pkt_last_seg;
 594         unsigned pkt_idx, buf_idx;
 595
 596         for (buf_idx = 0, pkt_idx = 0; buf_idx < nb_bufs; buf_idx++) {
 597                 if (end != NULL) {
 598                         /* processing a split packet */
 599                         end->next = rx_bufs[buf_idx];
 600                         start->nb_segs++;
 601                         start->pkt_len += rx_bufs[buf_idx]->data_len;
 602                         end = end->next;
 603
 604                         if (!split_flags[buf_idx]) {
 605                                 /* it's the last packet of the set */
 606                                 start->hash = end->hash;
 607                                 start->ol_flags = end->ol_flags;
 608                                 pkts[pkt_idx++] = start;
 609                                 start = end = NULL;
 610                         }
 611                 } else {
 612                         /* not processing a split packet */
 613                         if (!split_flags[buf_idx]) {
 614                                 /* not a split packet, save and skip */
 615                                 pkts[pkt_idx++] = rx_bufs[buf_idx];
 616                                 continue;
 617                         }
 618                         end = start = rx_bufs[buf_idx];
 619                 }
 620         }
 621
 622         /* save the partial packet for next time */
 623         rxq->pkt_first_seg = start;
 624         rxq->pkt_last_seg = end;
 625         memcpy(rx_bufs, pkts, pkt_idx * (sizeof(*pkts)));
 626         return pkt_idx;
 627 }
 628
 629 /*
 630  * vPMD receive routine that reassembles scattered packets
 631  *
 632  * Notice:
 633  * - don't support ol_flags for rss and csum err
 634  * - nb_pkts > RTE_FM10K_MAX_RX_BURST, only scan RTE_FM10K_MAX_RX_BURST
 635  *   numbers of DD bit
 636  */
 637 uint16_t
 638 fm10k_recv_scattered_pkts_vec(void *rx_queue,
 639                                 struct rte_mbuf **rx_pkts,
 640                                 uint16_t nb_pkts)
 641 {
 642         struct fm10k_rx_queue *rxq = rx_queue;
 643         uint8_t split_flags[RTE_FM10K_MAX_RX_BURST] = {0};
 644         unsigned i = 0;
 645
 646         /* Split_flags only can support max of RTE_FM10K_MAX_RX_BURST */
 647         nb_pkts = RTE_MIN(nb_pkts, RTE_FM10K_MAX_RX_BURST);
 648         /* get some new buffers */
 649         uint16_t nb_bufs = fm10k_recv_raw_pkts_vec(rxq, rx_pkts, nb_pkts,
 650                         split_flags);
 651         if (nb_bufs == 0)
 652                 return 0;
 653
 654         /* happy day case, full burst + no packets to be joined */
 655         const uint64_t *split_fl64 = (uint64_t *)split_flags;
 656
 657         if (rxq->pkt_first_seg == NULL &&
 658                         split_fl64[0] == 0 && split_fl64[1] == 0 &&
 659                         split_fl64[2] == 0 && split_fl64[3] == 0)
 660                 return nb_bufs;
 661
 662         /* reassemble any packets that need reassembly*/
 663         if (rxq->pkt_first_seg == NULL) {
 664                 /* find the first split flag, and only reassemble then*/
 665                 while (i < nb_bufs && !split_flags[i])
 666                         i++;
 667                 if (i == nb_bufs)
 668                         return nb_bufs;
 669         }
 670         return i + fm10k_reassemble_packets(rxq, &rx_pkts[i], nb_bufs - i,
 671                 &split_flags[i]);
 672 }
 673
 674 static const struct fm10k_txq_ops vec_txq_ops = {
 675         .reset = fm10k_reset_tx_queue,
 676 };
 677
 678 void __attribute__((cold))
 679 fm10k_txq_vec_setup(struct fm10k_tx_queue *txq)
 680 {
 681         txq->ops = &vec_txq_ops;
 682 }
 683
 684 int __attribute__((cold))
 685 fm10k_tx_vec_condition_check(struct fm10k_tx_queue *txq)
 686 {
 687         /* Vector TX can't offload any features yet */
 688         if ((txq->txq_flags & FM10K_SIMPLE_TX_FLAG) != FM10K_SIMPLE_TX_FLAG)
 689                 return -1;
 690
 691         return 0;
 692 }
 693
 694 static inline void
 695 vtx1(volatile struct fm10k_tx_desc *txdp,
 696                 struct rte_mbuf *pkt, uint64_t flags)
 697 {
 698         __m128i descriptor = _mm_set_epi64x(flags << 56 |
 699                         pkt->vlan_tci << 16 | pkt->data_len,
 700                         MBUF_DMA_ADDR(pkt));
 701         _mm_store_si128((__m128i *)txdp, descriptor);
 702 }
 703
 704 static inline void
 705 vtx(volatile struct fm10k_tx_desc *txdp,
 706                 struct rte_mbuf **pkt, uint16_t nb_pkts,  uint64_t flags)
 707 {
 708         int i;
 709
 710         for (i = 0; i < nb_pkts; ++i, ++txdp, ++pkt)
 711                 vtx1(txdp, *pkt, flags);
 712 }
 713
 714 static inline int __attribute__((always_inline))
 715 fm10k_tx_free_bufs(struct fm10k_tx_queue *txq)
 716 {
 717         struct rte_mbuf **txep;
 718         uint8_t flags;
 719         uint32_t n;
 720         uint32_t i;
 721         int nb_free = 0;
 722         struct rte_mbuf *m, *free[RTE_FM10K_TX_MAX_FREE_BUF_SZ];
 723
 724         /* check DD bit on threshold descriptor */
 725         flags = txq->hw_ring[txq->next_dd].flags;
 726         if (!(flags & FM10K_TXD_FLAG_DONE))
 727                 return 0;
 728
 729         n = txq->rs_thresh;
 730
 731         /* First buffer to free from S/W ring is at index
 732          * next_dd - (rs_thresh-1)
 733          */
 734         txep = &txq->sw_ring[txq->next_dd - (n - 1)];
 735         m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(txep[0]);
 736         if (likely(m != NULL)) {
 737                 free[0] = m;
 738                 nb_free = 1;
 739                 for (i = 1; i < n; i++) {
 740                         m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(txep[i]);
 741                         if (likely(m != NULL)) {
 742                                 if (likely(m->pool == free[0]->pool))
 743                                         free[nb_free++] = m;
 744                                 else {
 745                                         rte_mempool_put_bulk(free[0]->pool,
 746                                                         (void *)free, nb_free);
 747                                         free[0] = m;
 748                                         nb_free = 1;
 749                                 }
 750                         }
 751                 }
 752                 rte_mempool_put_bulk(free[0]->pool, (void **)free, nb_free);
 753         } else {
 754                 for (i = 1; i < n; i++) {
 755                         m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(txep[i]);
 756                         if (m != NULL)
 757                                 rte_mempool_put(m->pool, m);
 758                 }
 759         }
 760
 761         /* buffers were freed, update counters */
 762         txq->nb_free = (uint16_t)(txq->nb_free + txq->rs_thresh);
 763         txq->next_dd = (uint16_t)(txq->next_dd + txq->rs_thresh);
 764         if (txq->next_dd >= txq->nb_desc)
 765                 txq->next_dd = (uint16_t)(txq->rs_thresh - 1);
 766
 767         return txq->rs_thresh;
 768 }
 769
 770 static inline void __attribute__((always_inline))
 771 tx_backlog_entry(struct rte_mbuf **txep,
 772                  struct rte_mbuf **tx_pkts, uint16_t nb_pkts)
 773 {
 774         int i;
 775
 776         for (i = 0; i < (int)nb_pkts; ++i)
 777                 txep[i] = tx_pkts[i];
 778 }
 779
 780 uint16_t
 781 fm10k_xmit_pkts_vec(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
 782                         uint16_t nb_pkts)
 783 {
 784         struct fm10k_tx_queue *txq = (struct fm10k_tx_queue *)tx_queue;
 785         volatile struct fm10k_tx_desc *txdp;
 786         struct rte_mbuf **txep;
 787         uint16_t n, nb_commit, tx_id;
 788         uint64_t flags = FM10K_TXD_FLAG_LAST;
 789         uint64_t rs = FM10K_TXD_FLAG_RS | FM10K_TXD_FLAG_LAST;
 790         int i;
 791
 792         /* cross rx_thresh boundary is not allowed */
 793         nb_pkts = RTE_MIN(nb_pkts, txq->rs_thresh);
 794
 795         if (txq->nb_free < txq->free_thresh)
 796                 fm10k_tx_free_bufs(txq);
 797
 798         nb_commit = nb_pkts = (uint16_t)RTE_MIN(txq->nb_free, nb_pkts);
 799         if (unlikely(nb_pkts == 0))
 800                 return 0;
 801
 802         tx_id = txq->next_free;
 803         txdp = &txq->hw_ring[tx_id];
 804         txep = &txq->sw_ring[tx_id];
 805
 806         txq->nb_free = (uint16_t)(txq->nb_free - nb_pkts);
 807
 808         n = (uint16_t)(txq->nb_desc - tx_id);
 809         if (nb_commit >= n) {
 810                 tx_backlog_entry(txep, tx_pkts, n);
 811
 812                 for (i = 0; i < n - 1; ++i, ++tx_pkts, ++txdp)
 813                         vtx1(txdp, *tx_pkts, flags);
 814
 815                 vtx1(txdp, *tx_pkts++, rs);
 816
 817                 nb_commit = (uint16_t)(nb_commit - n);
 818
 819                 tx_id = 0;
 820                 txq->next_rs = (uint16_t)(txq->rs_thresh - 1);
 821
 822                 /* avoid reach the end of ring */
 823                 txdp = &(txq->hw_ring[tx_id]);
 824                 txep = &txq->sw_ring[tx_id];
 825         }
 826
 827         tx_backlog_entry(txep, tx_pkts, nb_commit);
 828
 829         vtx(txdp, tx_pkts, nb_commit, flags);
 830
 831         tx_id = (uint16_t)(tx_id + nb_commit);
 832         if (tx_id > txq->next_rs) {
 833                 txq->hw_ring[txq->next_rs].flags |= FM10K_TXD_FLAG_RS;
 834                 txq->next_rs = (uint16_t)(txq->next_rs + txq->rs_thresh);
 835         }
 836
 837         txq->next_free = tx_id;
 838
 839         FM10K_PCI_REG_WRITE(txq->tail_ptr, txq->next_free);
 840
 841         return nb_pkts;
 842 }
 843
 844 static void __attribute__((cold))
 845 fm10k_reset_tx_queue(struct fm10k_tx_queue *txq)
 846 {
 847         static const struct fm10k_tx_desc zeroed_desc = {0};
 848         struct rte_mbuf **txe = txq->sw_ring;
 849         uint16_t i;
 850
 851         /* Zero out HW ring memory */
 852         for (i = 0; i < txq->nb_desc; i++)
 853                 txq->hw_ring[i] = zeroed_desc;
 854
 855         /* Initialize SW ring entries */
 856         for (i = 0; i < txq->nb_desc; i++)
 857                 txe[i] = NULL;
 858
 859         txq->next_dd = (uint16_t)(txq->rs_thresh - 1);
 860         txq->next_rs = (uint16_t)(txq->rs_thresh - 1);
 861
 862         txq->next_free = 0;
 863         txq->nb_used = 0;
 864         /* Always allow 1 descriptor to be un-allocated to avoid
 865          * a H/W race condition
 866          */
 867         txq->nb_free = (uint16_t)(txq->nb_desc - 1);
 868         FM10K_PCI_REG_WRITE(txq->tail_ptr, 0);
 869 }