drivers/net/mlx5/mlx5.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright 2015 6WIND S.A.
   5  *   Copyright 2015 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 #include <stddef.h>
  35 #include <unistd.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <assert.h>
  38 #include <stdint.h>
  39 #include <stdlib.h>
  40 #include <net/if.h>
  41
  42 /* Verbs header. */
  43 /* ISO C doesn't support unnamed structs/unions, disabling -pedantic. */
  44 #ifdef PEDANTIC
  45 #pragma GCC diagnostic ignored "-pedantic"
  46 #endif
  47 #include <infiniband/verbs.h>
  48 #ifdef PEDANTIC
  49 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
  50 #endif
  51
  52 /* DPDK headers don't like -pedantic. */
  53 #ifdef PEDANTIC
  54 #pragma GCC diagnostic ignored "-pedantic"
  55 #endif
  56 #include <rte_malloc.h>
  57 #include <rte_ethdev.h>
  58 #include <rte_pci.h>
  59 #include <rte_common.h>
  60 #ifdef PEDANTIC
  61 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
  62 #endif
  63
  64 #include "mlx5.h"
  65 #include "mlx5_utils.h"
  66 #include "mlx5_rxtx.h"
  67 #include "mlx5_autoconf.h"
  68
  69 /**
  70  * DPDK callback to close the device.
  71  *
  72  * Destroy all queues and objects, free memory.
  73  *
  74  * @param dev
  75  *   Pointer to Ethernet device structure.
  76  */
  77 static void
  78 mlx5_dev_close(struct rte_eth_dev *dev)
  79 {
  80         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
  81         void *tmp;
  82         unsigned int i;
  83
  84         priv_lock(priv);
  85         DEBUG("%p: closing device \"%s\"",
  86               (void *)dev,
  87               ((priv->ctx != NULL) ? priv->ctx->device->name : ""));
  88         /* Prevent crashes when queues are still in use. */
  89         dev->rx_pkt_burst = removed_rx_burst;
  90         dev->tx_pkt_burst = removed_tx_burst;
  91         if (priv->rxqs != NULL) {
  92                 /* XXX race condition if mlx5_rx_burst() is still running. */
  93                 usleep(1000);
  94                 for (i = 0; (i != priv->rxqs_n); ++i) {
  95                         tmp = (*priv->rxqs)[i];
  96                         if (tmp == NULL)
  97                                 continue;
  98                         (*priv->rxqs)[i] = NULL;
  99                         rxq_cleanup(tmp);
 100                         rte_free(tmp);
 101                 }
 102                 priv->rxqs_n = 0;
 103                 priv->rxqs = NULL;
 104         }
 105         if (priv->txqs != NULL) {
 106                 /* XXX race condition if mlx5_tx_burst() is still running. */
 107                 usleep(1000);
 108                 for (i = 0; (i != priv->txqs_n); ++i) {
 109                         tmp = (*priv->txqs)[i];
 110                         if (tmp == NULL)
 111                                 continue;
 112                         (*priv->txqs)[i] = NULL;
 113                         txq_cleanup(tmp);
 114                         rte_free(tmp);
 115                 }
 116                 priv->txqs_n = 0;
 117                 priv->txqs = NULL;
 118         }
 119         if (priv->rss)
 120                 rxq_cleanup(&priv->rxq_parent);
 121         if (priv->pd != NULL) {
 122                 assert(priv->ctx != NULL);
 123                 claim_zero(ibv_dealloc_pd(priv->pd));
 124                 claim_zero(ibv_close_device(priv->ctx));
 125         } else
 126                 assert(priv->ctx == NULL);
 127         priv_unlock(priv);
 128         memset(priv, 0, sizeof(*priv));
 129 }
 130
 131 static const struct eth_dev_ops mlx5_dev_ops = {
 132         .dev_configure = mlx5_dev_configure,
 133         .dev_start = mlx5_dev_start,
 134         .dev_stop = mlx5_dev_stop,
 135         .dev_close = mlx5_dev_close,
 136         .dev_infos_get = mlx5_dev_infos_get,
 137         .rx_queue_setup = mlx5_rx_queue_setup,
 138         .tx_queue_setup = mlx5_tx_queue_setup,
 139         .rx_queue_release = mlx5_rx_queue_release,
 140         .tx_queue_release = mlx5_tx_queue_release,
 141         .mac_addr_remove = mlx5_mac_addr_remove,
 142         .mac_addr_add = mlx5_mac_addr_add,
 143 };
 144
 145 static struct {
 146         struct rte_pci_addr pci_addr; /* associated PCI address */
 147         uint32_t ports; /* physical ports bitfield. */
 148 } mlx5_dev[32];
 149
 150 /**
 151  * Get device index in mlx5_dev[] from PCI bus address.
 152  *
 153  * @param[in] pci_addr
 154  *   PCI bus address to look for.
 155  *
 156  * @return
 157  *   mlx5_dev[] index on success, -1 on failure.
 158  */
 159 static int
 160 mlx5_dev_idx(struct rte_pci_addr *pci_addr)
 161 {
 162         unsigned int i;
 163         int ret = -1;
 164
 165         assert(pci_addr != NULL);
 166         for (i = 0; (i != RTE_DIM(mlx5_dev)); ++i) {
 167                 if ((mlx5_dev[i].pci_addr.domain == pci_addr->domain) &&
 168                     (mlx5_dev[i].pci_addr.bus == pci_addr->bus) &&
 169                     (mlx5_dev[i].pci_addr.devid == pci_addr->devid) &&
 170                     (mlx5_dev[i].pci_addr.function == pci_addr->function))
 171                         return i;
 172                 if ((mlx5_dev[i].ports == 0) && (ret == -1))
 173                         ret = i;
 174         }
 175         return ret;
 176 }
 177
 178 static struct eth_driver mlx5_driver;
 179
 180 /**
 181  * DPDK callback to register a PCI device.
 182  *
 183  * This function creates an Ethernet device for each port of a given
 184  * PCI device.
 185  *
 186  * @param[in] pci_drv
 187  *   PCI driver structure (mlx5_driver).
 188  * @param[in] pci_dev
 189  *   PCI device information.
 190  *
 191  * @return
 192  *   0 on success, negative errno value on failure.
 193  */
 194 static int
 195 mlx5_pci_devinit(struct rte_pci_driver *pci_drv, struct rte_pci_device *pci_dev)
 196 {
 197         struct ibv_device **list;
 198         struct ibv_device *ibv_dev;
 199         int err = 0;
 200         struct ibv_context *attr_ctx = NULL;
 201         struct ibv_device_attr device_attr;
 202         unsigned int vf;
 203         int idx;
 204         int i;
 205
 206         (void)pci_drv;
 207         assert(pci_drv == &mlx5_driver.pci_drv);
 208         /* Get mlx5_dev[] index. */
 209         idx = mlx5_dev_idx(&pci_dev->addr);
 210         if (idx == -1) {
 211                 ERROR("this driver cannot support any more adapters");
 212                 return -ENOMEM;
 213         }
 214         DEBUG("using driver device index %d", idx);
 215
 216         /* Save PCI address. */
 217         mlx5_dev[idx].pci_addr = pci_dev->addr;
 218         list = ibv_get_device_list(&i);
 219         if (list == NULL) {
 220                 assert(errno);
 221                 if (errno == ENOSYS) {
 222                         WARN("cannot list devices, is ib_uverbs loaded?");
 223                         return 0;
 224                 }
 225                 return -errno;
 226         }
 227         assert(i >= 0);
 228         /*
 229          * For each listed device, check related sysfs entry against
 230          * the provided PCI ID.
 231          */
 232         while (i != 0) {
 233                 struct rte_pci_addr pci_addr;
 234
 235                 --i;
 236                 DEBUG("checking device \"%s\"", list[i]->name);
 237                 if (mlx5_ibv_device_to_pci_addr(list[i], &pci_addr))
 238                         continue;
 239                 if ((pci_dev->addr.domain != pci_addr.domain) ||
 240                     (pci_dev->addr.bus != pci_addr.bus) ||
 241                     (pci_dev->addr.devid != pci_addr.devid) ||
 242                     (pci_dev->addr.function != pci_addr.function))
 243                         continue;
 244                 vf = ((pci_dev->id.device_id ==
 245                        PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4VF) ||
 246                       (pci_dev->id.device_id ==
 247                        PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LXVF));
 248                 INFO("PCI information matches, using device \"%s\" (VF: %s)",
 249                      list[i]->name, (vf ? "true" : "false"));
 250                 attr_ctx = ibv_open_device(list[i]);
 251                 err = errno;
 252                 break;
 253         }
 254         if (attr_ctx == NULL) {
 255                 ibv_free_device_list(list);
 256                 switch (err) {
 257                 case 0:
 258                         WARN("cannot access device, is mlx5_ib loaded?");
 259                         return 0;
 260                 case EINVAL:
 261                         WARN("cannot use device, are drivers up to date?");
 262                         return 0;
 263                 }
 264                 assert(err > 0);
 265                 return -err;
 266         }
 267         ibv_dev = list[i];
 268
 269         DEBUG("device opened");
 270         if (ibv_query_device(attr_ctx, &device_attr))
 271                 goto error;
 272         INFO("%u port(s) detected", device_attr.phys_port_cnt);
 273
 274         for (i = 0; i < device_attr.phys_port_cnt; i++) {
 275                 uint32_t port = i + 1; /* ports are indexed from one */
 276                 uint32_t test = (1 << i);
 277                 struct ibv_context *ctx = NULL;
 278                 struct ibv_port_attr port_attr;
 279                 struct ibv_pd *pd = NULL;
 280                 struct priv *priv = NULL;
 281                 struct rte_eth_dev *eth_dev;
 282 #ifdef HAVE_EXP_QUERY_DEVICE
 283                 struct ibv_exp_device_attr exp_device_attr;
 284 #endif /* HAVE_EXP_QUERY_DEVICE */
 285                 struct ether_addr mac;
 286
 287 #ifdef HAVE_EXP_QUERY_DEVICE
 288                 exp_device_attr.comp_mask = IBV_EXP_DEVICE_ATTR_EXP_CAP_FLAGS;
 289 #ifdef RSS_SUPPORT
 290                 exp_device_attr.comp_mask |= IBV_EXP_DEVICE_ATTR_RSS_TBL_SZ;
 291 #endif /* RSS_SUPPORT */
 292 #endif /* HAVE_EXP_QUERY_DEVICE */
 293
 294                 DEBUG("using port %u (%08" PRIx32 ")", port, test);
 295
 296                 ctx = ibv_open_device(ibv_dev);
 297                 if (ctx == NULL)
 298                         goto port_error;
 299
 300                 /* Check port status. */
 301                 err = ibv_query_port(ctx, port, &port_attr);
 302                 if (err) {
 303                         ERROR("port query failed: %s", strerror(err));
 304                         goto port_error;
 305                 }
 306                 if (port_attr.state != IBV_PORT_ACTIVE)
 307                         DEBUG("port %d is not active: \"%s\" (%d)",
 308                               port, ibv_port_state_str(port_attr.state),
 309                               port_attr.state);
 310
 311                 /* Allocate protection domain. */
 312                 pd = ibv_alloc_pd(ctx);
 313                 if (pd == NULL) {
 314                         ERROR("PD allocation failure");
 315                         err = ENOMEM;
 316                         goto port_error;
 317                 }
 318
 319                 mlx5_dev[idx].ports |= test;
 320
 321                 /* from rte_ethdev.c */
 322                 priv = rte_zmalloc("ethdev private structure",
 323                                    sizeof(*priv),
 324                                    RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 325                 if (priv == NULL) {
 326                         ERROR("priv allocation failure");
 327                         err = ENOMEM;
 328                         goto port_error;
 329                 }
 330
 331                 priv->ctx = ctx;
 332                 priv->device_attr = device_attr;
 333                 priv->port = port;
 334                 priv->pd = pd;
 335                 priv->mtu = ETHER_MTU;
 336 #ifdef HAVE_EXP_QUERY_DEVICE
 337                 if (ibv_exp_query_device(ctx, &exp_device_attr)) {
 338                         ERROR("ibv_exp_query_device() failed");
 339                         goto port_error;
 340                 }
 341 #ifdef RSS_SUPPORT
 342                 if ((exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 343                      IBV_EXP_DEVICE_QPG) &&
 344                     (exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 345                      IBV_EXP_DEVICE_UD_RSS) &&
 346                     (exp_device_attr.comp_mask &
 347                      IBV_EXP_DEVICE_ATTR_RSS_TBL_SZ) &&
 348                     (exp_device_attr.max_rss_tbl_sz > 0)) {
 349                         priv->hw_qpg = 1;
 350                         priv->hw_rss = 1;
 351                         priv->max_rss_tbl_sz = exp_device_attr.max_rss_tbl_sz;
 352                 } else {
 353                         priv->hw_qpg = 0;
 354                         priv->hw_rss = 0;
 355                         priv->max_rss_tbl_sz = 0;
 356                 }
 357                 priv->hw_tss = !!(exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 358                                   IBV_EXP_DEVICE_UD_TSS);
 359                 DEBUG("device flags: %s%s%s",
 360                       (priv->hw_qpg ? "IBV_DEVICE_QPG " : ""),
 361                       (priv->hw_tss ? "IBV_DEVICE_TSS " : ""),
 362                       (priv->hw_rss ? "IBV_DEVICE_RSS " : ""));
 363                 if (priv->hw_rss)
 364                         DEBUG("maximum RSS indirection table size: %u",
 365                               exp_device_attr.max_rss_tbl_sz);
 366 #endif /* RSS_SUPPORT */
 367
 368                 priv->hw_csum =
 369                         ((exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 370                           IBV_EXP_DEVICE_RX_CSUM_TCP_UDP_PKT) &&
 371                          (exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 372                           IBV_EXP_DEVICE_RX_CSUM_IP_PKT));
 373                 DEBUG("checksum offloading is %ssupported",
 374                       (priv->hw_csum ? "" : "not "));
 375
 376                 priv->hw_csum_l2tun = !!(exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 377                                          IBV_EXP_DEVICE_VXLAN_SUPPORT);
 378                 DEBUG("L2 tunnel checksum offloads are %ssupported",
 379                       (priv->hw_csum_l2tun ? "" : "not "));
 380
 381 #endif /* HAVE_EXP_QUERY_DEVICE */
 382
 383                 priv->vf = vf;
 384                 /* Configure the first MAC address by default. */
 385                 if (priv_get_mac(priv, &mac.addr_bytes)) {
 386                         ERROR("cannot get MAC address, is mlx5_en loaded?"
 387                               " (errno: %s)", strerror(errno));
 388                         goto port_error;
 389                 }
 390                 INFO("port %u MAC address is %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
 391                      priv->port,
 392                      mac.addr_bytes[0], mac.addr_bytes[1],
 393                      mac.addr_bytes[2], mac.addr_bytes[3],
 394                      mac.addr_bytes[4], mac.addr_bytes[5]);
 395                 /* Register MAC and broadcast addresses. */
 396                 claim_zero(priv_mac_addr_add(priv, 0,
 397                                              (const uint8_t (*)[ETHER_ADDR_LEN])
 398                                              mac.addr_bytes));
 399                 claim_zero(priv_mac_addr_add(priv, (RTE_DIM(priv->mac) - 1),
 400                                              &(const uint8_t [ETHER_ADDR_LEN])
 401                                              { "\xff\xff\xff\xff\xff\xff" }));
 402 #ifndef NDEBUG
 403                 {
 404                         char ifname[IF_NAMESIZE];
 405
 406                         if (priv_get_ifname(priv, &ifname) == 0)
 407                                 DEBUG("port %u ifname is \"%s\"",
 408                                       priv->port, ifname);
 409                         else
 410                                 DEBUG("port %u ifname is unknown", priv->port);
 411                 }
 412 #endif
 413                 /* Get actual MTU if possible. */
 414                 priv_get_mtu(priv, &priv->mtu);
 415                 DEBUG("port %u MTU is %u", priv->port, priv->mtu);
 416
 417                 /* from rte_ethdev.c */
 418                 {
 419                         char name[RTE_ETH_NAME_MAX_LEN];
 420
 421                         snprintf(name, sizeof(name), "%s port %u",
 422                                  ibv_get_device_name(ibv_dev), port);
 423                         eth_dev = rte_eth_dev_allocate(name, RTE_ETH_DEV_PCI);
 424                 }
 425                 if (eth_dev == NULL) {
 426                         ERROR("can not allocate rte ethdev");
 427                         err = ENOMEM;
 428                         goto port_error;
 429                 }
 430
 431                 eth_dev->data->dev_private = priv;
 432                 eth_dev->pci_dev = pci_dev;
 433                 eth_dev->driver = &mlx5_driver;
 434                 eth_dev->data->rx_mbuf_alloc_failed = 0;
 435                 eth_dev->data->mtu = ETHER_MTU;
 436
 437                 priv->dev = eth_dev;
 438                 eth_dev->dev_ops = &mlx5_dev_ops;
 439                 eth_dev->data->mac_addrs = priv->mac;
 440
 441                 /* Bring Ethernet device up. */
 442                 DEBUG("forcing Ethernet interface up");
 443                 priv_set_flags(priv, ~IFF_UP, IFF_UP);
 444                 continue;
 445
 446 port_error:
 447                 rte_free(priv);
 448                 if (pd)
 449                         claim_zero(ibv_dealloc_pd(pd));
 450                 if (ctx)
 451                         claim_zero(ibv_close_device(ctx));
 452                 break;
 453         }
 454
 455         /*
 456          * XXX if something went wrong in the loop above, there is a resource
 457          * leak (ctx, pd, priv, dpdk ethdev) but we can do nothing about it as
 458          * long as the dpdk does not provide a way to deallocate a ethdev and a
 459          * way to enumerate the registered ethdevs to free the previous ones.
 460          */
 461
 462         /* no port found, complain */
 463         if (!mlx5_dev[idx].ports) {
 464                 err = ENODEV;
 465                 goto error;
 466         }
 467
 468 error:
 469         if (attr_ctx)
 470                 claim_zero(ibv_close_device(attr_ctx));
 471         if (list)
 472                 ibv_free_device_list(list);
 473         assert(err >= 0);
 474         return -err;
 475 }
 476
 477 static const struct rte_pci_id mlx5_pci_id_map[] = {
 478         {
 479                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 480                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4,
 481                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 482                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 483         },
 484         {
 485                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 486                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4VF,
 487                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 488                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 489         },
 490         {
 491                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 492                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LX,
 493                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 494                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 495         },
 496         {
 497                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 498                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LXVF,
 499                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 500                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 501         },
 502         {
 503                 .vendor_id = 0
 504         }
 505 };
 506
 507 static struct eth_driver mlx5_driver = {
 508         .pci_drv = {
 509                 .name = MLX5_DRIVER_NAME,
 510                 .id_table = mlx5_pci_id_map,
 511                 .devinit = mlx5_pci_devinit,
 512         },
 513         .dev_private_size = sizeof(struct priv)
 514 };
 515
 516 /**
 517  * Driver initialization routine.
 518  */
 519 static int
 520 rte_mlx5_pmd_init(const char *name, const char *args)
 521 {
 522         (void)name;
 523         (void)args;
 524         /*
 525          * RDMAV_HUGEPAGES_SAFE tells ibv_fork_init() we intend to use
 526          * huge pages. Calling ibv_fork_init() during init allows
 527          * applications to use fork() safely for purposes other than
 528          * using this PMD, which is not supported in forked processes.
 529          */
 530         setenv("RDMAV_HUGEPAGES_SAFE", "1", 1);
 531         ibv_fork_init();
 532         rte_eal_pci_register(&mlx5_driver.pci_drv);
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 static struct rte_driver rte_mlx5_driver = {
 537         .type = PMD_PDEV,
 538         .name = MLX5_DRIVER_NAME,
 539         .init = rte_mlx5_pmd_init,
 540 };
 541
 542 PMD_REGISTER_DRIVER(rte_mlx5_driver)