drivers/net/mlx4/mlx4_rxq.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright 2017 6WIND S.A.
   5  *   Copyright 2017 Mellanox
   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 6WIND S.A. 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 /**
  35  * @file
  36  * Rx queues configuration for mlx4 driver.
  37  */
  38
  39 #include <assert.h>
  40 #include <errno.h>
  41 #include <stddef.h>
  42 #include <stdint.h>
  43 #include <string.h>
  44
  45 /* Verbs headers do not support -pedantic. */
  46 #ifdef PEDANTIC
  47 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wpedantic"
  48 #endif
  49 #include <infiniband/verbs.h>
  50 #ifdef PEDANTIC
  51 #pragma GCC diagnostic error "-Wpedantic"
  52 #endif
  53
  54 #include <rte_common.h>
  55 #include <rte_errno.h>
  56 #include <rte_ethdev.h>
  57 #include <rte_flow.h>
  58 #include <rte_malloc.h>
  59 #include <rte_mbuf.h>
  60 #include <rte_mempool.h>
  61
  62 #include "mlx4.h"
  63 #include "mlx4_flow.h"
  64 #include "mlx4_rxtx.h"
  65 #include "mlx4_utils.h"
  66
  67 /**
  68  * Allocate Rx queue elements.
  69  *
  70  * @param rxq
  71  *   Pointer to Rx queue structure.
  72  * @param elts_n
  73  *   Number of elements to allocate.
  74  *
  75  * @return
  76  *   0 on success, negative errno value otherwise and rte_errno is set.
  77  */
  78 static int
  79 mlx4_rxq_alloc_elts(struct rxq *rxq, unsigned int elts_n)
  80 {
  81         unsigned int i;
  82         struct rxq_elt (*elts)[elts_n] =
  83                 rte_calloc_socket("RXQ elements", 1, sizeof(*elts), 0,
  84                                   rxq->socket);
  85
  86         if (elts == NULL) {
  87                 rte_errno = ENOMEM;
  88                 ERROR("%p: can't allocate packets array", (void *)rxq);
  89                 goto error;
  90         }
  91         /* For each WR (packet). */
  92         for (i = 0; (i != elts_n); ++i) {
  93                 struct rxq_elt *elt = &(*elts)[i];
  94                 struct ibv_recv_wr *wr = &elt->wr;
  95                 struct ibv_sge *sge = &(*elts)[i].sge;
  96                 struct rte_mbuf *buf = rte_pktmbuf_alloc(rxq->mp);
  97
  98                 if (buf == NULL) {
  99                         rte_errno = ENOMEM;
 100                         ERROR("%p: empty mbuf pool", (void *)rxq);
 101                         goto error;
 102                 }
 103                 elt->buf = buf;
 104                 wr->next = &(*elts)[(i + 1)].wr;
 105                 wr->sg_list = sge;
 106                 wr->num_sge = 1;
 107                 /* Headroom is reserved by rte_pktmbuf_alloc(). */
 108                 assert(buf->data_off == RTE_PKTMBUF_HEADROOM);
 109                 /* Buffer is supposed to be empty. */
 110                 assert(rte_pktmbuf_data_len(buf) == 0);
 111                 assert(rte_pktmbuf_pkt_len(buf) == 0);
 112                 /* sge->addr must be able to store a pointer. */
 113                 assert(sizeof(sge->addr) >= sizeof(uintptr_t));
 114                 /* SGE keeps its headroom. */
 115                 sge->addr = (uintptr_t)
 116                         ((uint8_t *)buf->buf_addr + RTE_PKTMBUF_HEADROOM);
 117                 sge->length = (buf->buf_len - RTE_PKTMBUF_HEADROOM);
 118                 sge->lkey = rxq->mr->lkey;
 119                 /* Redundant check for tailroom. */
 120                 assert(sge->length == rte_pktmbuf_tailroom(buf));
 121         }
 122         /* The last WR pointer must be NULL. */
 123         (*elts)[(i - 1)].wr.next = NULL;
 124         DEBUG("%p: allocated and configured %u single-segment WRs",
 125               (void *)rxq, elts_n);
 126         rxq->elts_n = elts_n;
 127         rxq->elts_head = 0;
 128         rxq->elts = elts;
 129         return 0;
 130 error:
 131         if (elts != NULL) {
 132                 for (i = 0; (i != RTE_DIM(*elts)); ++i)
 133                         rte_pktmbuf_free_seg((*elts)[i].buf);
 134                 rte_free(elts);
 135         }
 136         DEBUG("%p: failed, freed everything", (void *)rxq);
 137         assert(rte_errno > 0);
 138         return -rte_errno;
 139 }
 140
 141 /**
 142  * Free Rx queue elements.
 143  *
 144  * @param rxq
 145  *   Pointer to Rx queue structure.
 146  */
 147 static void
 148 mlx4_rxq_free_elts(struct rxq *rxq)
 149 {
 150         unsigned int i;
 151         unsigned int elts_n = rxq->elts_n;
 152         struct rxq_elt (*elts)[elts_n] = rxq->elts;
 153
 154         DEBUG("%p: freeing WRs", (void *)rxq);
 155         rxq->elts_n = 0;
 156         rxq->elts = NULL;
 157         if (elts == NULL)
 158                 return;
 159         for (i = 0; (i != RTE_DIM(*elts)); ++i)
 160                 rte_pktmbuf_free_seg((*elts)[i].buf);
 161         rte_free(elts);
 162 }
 163
 164 /**
 165  * Clean up a Rx queue.
 166  *
 167  * Destroy objects, free allocated memory and reset the structure for reuse.
 168  *
 169  * @param rxq
 170  *   Pointer to Rx queue structure.
 171  */
 172 void
 173 mlx4_rxq_cleanup(struct rxq *rxq)
 174 {
 175         DEBUG("cleaning up %p", (void *)rxq);
 176         mlx4_rxq_free_elts(rxq);
 177         if (rxq->qp != NULL)
 178                 claim_zero(ibv_destroy_qp(rxq->qp));
 179         if (rxq->cq != NULL)
 180                 claim_zero(ibv_destroy_cq(rxq->cq));
 181         if (rxq->channel != NULL)
 182                 claim_zero(ibv_destroy_comp_channel(rxq->channel));
 183         if (rxq->mr != NULL)
 184                 claim_zero(ibv_dereg_mr(rxq->mr));
 185         memset(rxq, 0, sizeof(*rxq));
 186 }
 187
 188 /**
 189  * Configure a Rx queue.
 190  *
 191  * @param dev
 192  *   Pointer to Ethernet device structure.
 193  * @param rxq
 194  *   Pointer to Rx queue structure.
 195  * @param desc
 196  *   Number of descriptors to configure in queue.
 197  * @param socket
 198  *   NUMA socket on which memory must be allocated.
 199  * @param[in] conf
 200  *   Thresholds parameters.
 201  * @param mp
 202  *   Memory pool for buffer allocations.
 203  *
 204  * @return
 205  *   0 on success, negative errno value otherwise and rte_errno is set.
 206  */
 207 static int
 208 mlx4_rxq_setup(struct rte_eth_dev *dev, struct rxq *rxq, uint16_t desc,
 209                unsigned int socket, const struct rte_eth_rxconf *conf,
 210                struct rte_mempool *mp)
 211 {
 212         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 213         struct rxq tmpl = {
 214                 .priv = priv,
 215                 .mp = mp,
 216                 .socket = socket
 217         };
 218         struct ibv_qp_attr mod;
 219         struct ibv_qp_init_attr qp_init;
 220         struct ibv_recv_wr *bad_wr;
 221         unsigned int mb_len;
 222         int ret;
 223
 224         (void)conf; /* Thresholds configuration (ignored). */
 225         mb_len = rte_pktmbuf_data_room_size(mp);
 226         if (desc == 0) {
 227                 rte_errno = EINVAL;
 228                 ERROR("%p: invalid number of Rx descriptors", (void *)dev);
 229                 goto error;
 230         }
 231         /* Enable scattered packets support for this queue if necessary. */
 232         assert(mb_len >= RTE_PKTMBUF_HEADROOM);
 233         if (dev->data->dev_conf.rxmode.max_rx_pkt_len <=
 234             (mb_len - RTE_PKTMBUF_HEADROOM)) {
 235                 ;
 236         } else if (dev->data->dev_conf.rxmode.enable_scatter) {
 237                 WARN("%p: scattered mode has been requested but is"
 238                      " not supported, this may lead to packet loss",
 239                      (void *)dev);
 240         } else {
 241                 WARN("%p: the requested maximum Rx packet size (%u) is"
 242                      " larger than a single mbuf (%u) and scattered"
 243                      " mode has not been requested",
 244                      (void *)dev,
 245                      dev->data->dev_conf.rxmode.max_rx_pkt_len,
 246                      mb_len - RTE_PKTMBUF_HEADROOM);
 247         }
 248         /* Use the entire Rx mempool as the memory region. */
 249         tmpl.mr = mlx4_mp2mr(priv->pd, mp);
 250         if (tmpl.mr == NULL) {
 251                 rte_errno = EINVAL;
 252                 ERROR("%p: MR creation failure: %s",
 253                       (void *)dev, strerror(rte_errno));
 254                 goto error;
 255         }
 256         if (dev->data->dev_conf.intr_conf.rxq) {
 257                 tmpl.channel = ibv_create_comp_channel(priv->ctx);
 258                 if (tmpl.channel == NULL) {
 259                         rte_errno = ENOMEM;
 260                         ERROR("%p: Rx interrupt completion channel creation"
 261                               " failure: %s",
 262                               (void *)dev, strerror(rte_errno));
 263                         goto error;
 264                 }
 265                 if (mlx4_fd_set_non_blocking(tmpl.channel->fd) < 0) {
 266                         ERROR("%p: unable to make Rx interrupt completion"
 267                               " channel non-blocking: %s",
 268                               (void *)dev, strerror(rte_errno));
 269                         goto error;
 270                 }
 271         }
 272         tmpl.cq = ibv_create_cq(priv->ctx, desc, NULL, tmpl.channel, 0);
 273         if (tmpl.cq == NULL) {
 274                 rte_errno = ENOMEM;
 275                 ERROR("%p: CQ creation failure: %s",
 276                       (void *)dev, strerror(rte_errno));
 277                 goto error;
 278         }
 279         DEBUG("priv->device_attr.max_qp_wr is %d",
 280               priv->device_attr.max_qp_wr);
 281         DEBUG("priv->device_attr.max_sge is %d",
 282               priv->device_attr.max_sge);
 283         qp_init = (struct ibv_qp_init_attr){
 284                 /* CQ to be associated with the send queue. */
 285                 .send_cq = tmpl.cq,
 286                 /* CQ to be associated with the receive queue. */
 287                 .recv_cq = tmpl.cq,
 288                 .cap = {
 289                         /* Max number of outstanding WRs. */
 290                         .max_recv_wr = ((priv->device_attr.max_qp_wr < desc) ?
 291                                         priv->device_attr.max_qp_wr :
 292                                         desc),
 293                         /* Max number of scatter/gather elements in a WR. */
 294                         .max_recv_sge = 1,
 295                 },
 296                 .qp_type = IBV_QPT_RAW_PACKET,
 297         };
 298         tmpl.qp = ibv_create_qp(priv->pd, &qp_init);
 299         if (tmpl.qp == NULL) {
 300                 rte_errno = errno ? errno : EINVAL;
 301                 ERROR("%p: QP creation failure: %s",
 302                       (void *)dev, strerror(rte_errno));
 303                 goto error;
 304         }
 305         mod = (struct ibv_qp_attr){
 306                 /* Move the QP to this state. */
 307                 .qp_state = IBV_QPS_INIT,
 308                 /* Primary port number. */
 309                 .port_num = priv->port
 310         };
 311         ret = ibv_modify_qp(tmpl.qp, &mod, IBV_QP_STATE | IBV_QP_PORT);
 312         if (ret) {
 313                 rte_errno = ret;
 314                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_INIT failed: %s",
 315                       (void *)dev, strerror(rte_errno));
 316                 goto error;
 317         }
 318         ret = mlx4_rxq_alloc_elts(&tmpl, desc);
 319         if (ret) {
 320                 ERROR("%p: RXQ allocation failed: %s",
 321                       (void *)dev, strerror(rte_errno));
 322                 goto error;
 323         }
 324         ret = ibv_post_recv(tmpl.qp, &(*tmpl.elts)[0].wr, &bad_wr);
 325         if (ret) {
 326                 rte_errno = ret;
 327                 ERROR("%p: ibv_post_recv() failed for WR %p: %s",
 328                       (void *)dev,
 329                       (void *)bad_wr,
 330                       strerror(rte_errno));
 331                 goto error;
 332         }
 333         mod = (struct ibv_qp_attr){
 334                 .qp_state = IBV_QPS_RTR
 335         };
 336         ret = ibv_modify_qp(tmpl.qp, &mod, IBV_QP_STATE);
 337         if (ret) {
 338                 rte_errno = ret;
 339                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_RTR failed: %s",
 340                       (void *)dev, strerror(rte_errno));
 341                 goto error;
 342         }
 343         /* Save port ID. */
 344         tmpl.port_id = dev->data->port_id;
 345         DEBUG("%p: RTE port ID: %u", (void *)rxq, tmpl.port_id);
 346         /* Clean up rxq in case we're reinitializing it. */
 347         DEBUG("%p: cleaning-up old rxq just in case", (void *)rxq);
 348         mlx4_rxq_cleanup(rxq);
 349         *rxq = tmpl;
 350         DEBUG("%p: rxq updated with %p", (void *)rxq, (void *)&tmpl);
 351         return 0;
 352 error:
 353         ret = rte_errno;
 354         mlx4_rxq_cleanup(&tmpl);
 355         rte_errno = ret;
 356         assert(rte_errno > 0);
 357         return -rte_errno;
 358 }
 359
 360 /**
 361  * DPDK callback to configure a Rx queue.
 362  *
 363  * @param dev
 364  *   Pointer to Ethernet device structure.
 365  * @param idx
 366  *   Rx queue index.
 367  * @param desc
 368  *   Number of descriptors to configure in queue.
 369  * @param socket
 370  *   NUMA socket on which memory must be allocated.
 371  * @param[in] conf
 372  *   Thresholds parameters.
 373  * @param mp
 374  *   Memory pool for buffer allocations.
 375  *
 376  * @return
 377  *   0 on success, negative errno value otherwise and rte_errno is set.
 378  */
 379 int
 380 mlx4_rx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t idx, uint16_t desc,
 381                     unsigned int socket, const struct rte_eth_rxconf *conf,
 382                     struct rte_mempool *mp)
 383 {
 384         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 385         struct rxq *rxq = dev->data->rx_queues[idx];
 386         int ret;
 387
 388         DEBUG("%p: configuring queue %u for %u descriptors",
 389               (void *)dev, idx, desc);
 390         if (idx >= dev->data->nb_rx_queues) {
 391                 rte_errno = EOVERFLOW;
 392                 ERROR("%p: queue index out of range (%u >= %u)",
 393                       (void *)dev, idx, dev->data->nb_rx_queues);
 394                 return -rte_errno;
 395         }
 396         if (rxq != NULL) {
 397                 DEBUG("%p: reusing already allocated queue index %u (%p)",
 398                       (void *)dev, idx, (void *)rxq);
 399                 if (priv->started) {
 400                         rte_errno = EEXIST;
 401                         return -rte_errno;
 402                 }
 403                 dev->data->rx_queues[idx] = NULL;
 404                 /* Disable associated flows. */
 405                 mlx4_flow_sync(priv, NULL);
 406                 mlx4_rxq_cleanup(rxq);
 407         } else {
 408                 rxq = rte_calloc_socket("RXQ", 1, sizeof(*rxq), 0, socket);
 409                 if (rxq == NULL) {
 410                         rte_errno = ENOMEM;
 411                         ERROR("%p: unable to allocate queue index %u",
 412                               (void *)dev, idx);
 413                         return -rte_errno;
 414                 }
 415         }
 416         ret = mlx4_rxq_setup(dev, rxq, desc, socket, conf, mp);
 417         if (ret) {
 418                 rte_free(rxq);
 419         } else {
 420                 struct rte_flow_error error;
 421
 422                 rxq->stats.idx = idx;
 423                 DEBUG("%p: adding Rx queue %p to list",
 424                       (void *)dev, (void *)rxq);
 425                 dev->data->rx_queues[idx] = rxq;
 426                 /* Re-enable associated flows. */
 427                 ret = mlx4_flow_sync(priv, &error);
 428                 if (ret) {
 429                         ERROR("cannot re-attach flow rules to queue %u"
 430                               " (code %d, \"%s\"), flow error type %d,"
 431                               " cause %p, message: %s", idx,
 432                               -ret, strerror(-ret), error.type, error.cause,
 433                               error.message ? error.message : "(unspecified)");
 434                         dev->data->rx_queues[idx] = NULL;
 435                         mlx4_rxq_cleanup(rxq);
 436                         rte_free(rxq);
 437                         return ret;
 438                 }
 439         }
 440         return ret;
 441 }
 442
 443 /**
 444  * DPDK callback to release a Rx queue.
 445  *
 446  * @param dpdk_rxq
 447  *   Generic Rx queue pointer.
 448  */
 449 void
 450 mlx4_rx_queue_release(void *dpdk_rxq)
 451 {
 452         struct rxq *rxq = (struct rxq *)dpdk_rxq;
 453         struct priv *priv;
 454         unsigned int i;
 455
 456         if (rxq == NULL)
 457                 return;
 458         priv = rxq->priv;
 459         for (i = 0; i != priv->dev->data->nb_rx_queues; ++i)
 460                 if (priv->dev->data->rx_queues[i] == rxq) {
 461                         DEBUG("%p: removing Rx queue %p from list",
 462                               (void *)priv->dev, (void *)rxq);
 463                         priv->dev->data->rx_queues[i] = NULL;
 464                         break;
 465                 }
 466         mlx4_flow_sync(priv, NULL);
 467         mlx4_rxq_cleanup(rxq);
 468         rte_free(rxq);
 469 }