drivers/net/mlx5/mlx5_rxtx_vec_neon.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright 2017 6WIND S.A.
   3  * Copyright 2017 Mellanox Technologies, Ltd
   4  */
   5
   6 #ifndef RTE_PMD_MLX5_RXTX_VEC_NEON_H_
   7 #define RTE_PMD_MLX5_RXTX_VEC_NEON_H_
   8
   9 #include <stdint.h>
  10 #include <string.h>
  11 #include <stdlib.h>
  12 #include <arm_neon.h>
  13
  14 #include <rte_mbuf.h>
  15 #include <rte_mempool.h>
  16 #include <rte_prefetch.h>
  17
  18 #include <mlx5_prm.h>
  19
  20 #include "mlx5_defs.h"
  21 #include "mlx5.h"
  22 #include "mlx5_utils.h"
  23 #include "mlx5_rxtx.h"
  24 #include "mlx5_rxtx_vec.h"
  25 #include "mlx5_autoconf.h"
  26
  27 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wcast-qual"
  28
  29 /**
  30  * Store free buffers to RX SW ring.
  31  *
  32  * @param rxq
  33  *   Pointer to RX queue structure.
  34  * @param pkts
  35  *   Pointer to array of packets to be stored.
  36  * @param pkts_n
  37  *   Number of packets to be stored.
  38  */
  39 static inline void
  40 rxq_copy_mbuf_v(struct mlx5_rxq_data *rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t n)
  41 {
  42         const uint16_t q_mask = (1 << rxq->elts_n) - 1;
  43         struct rte_mbuf **elts = &(*rxq->elts)[rxq->rq_pi & q_mask];
  44         unsigned int pos;
  45         uint16_t p = n & -2;
  46
  47         for (pos = 0; pos < p; pos += 2) {
  48                 uint64x2_t mbp;
  49
  50                 mbp = vld1q_u64((void *)&elts[pos]);
  51                 vst1q_u64((void *)&pkts[pos], mbp);
  52         }
  53         if (n & 1)
  54                 pkts[pos] = elts[pos];
  55 }
  56
  57 /**
  58  * Decompress a compressed completion and fill in mbufs in RX SW ring with data
  59  * extracted from the title completion descriptor.
  60  *
  61  * @param rxq
  62  *   Pointer to RX queue structure.
  63  * @param cq
  64  *   Pointer to completion array having a compressed completion at first.
  65  * @param elts
  66  *   Pointer to SW ring to be filled. The first mbuf has to be pre-built from
  67  *   the title completion descriptor to be copied to the rest of mbufs.
  68  *
  69  * @return
  70  *   Number of mini-CQEs successfully decompressed.
  71  */
  72 static inline uint16_t
  73 rxq_cq_decompress_v(struct mlx5_rxq_data *rxq, volatile struct mlx5_cqe *cq,
  74                     struct rte_mbuf **elts)
  75 {
  76         volatile struct mlx5_mini_cqe8 *mcq = (void *)&(cq + 1)->pkt_info;
  77         struct rte_mbuf *t_pkt = elts[0]; /* Title packet is pre-built. */
  78         unsigned int pos;
  79         unsigned int i;
  80         unsigned int inv = 0;
  81         /* Mask to shuffle from extracted mini CQE to mbuf. */
  82         const uint8x16_t mcqe_shuf_m1 = {
  83                 -1, -1, -1, -1, /* skip packet_type */
  84                  7,  6, -1, -1, /* pkt_len, bswap16 */
  85                  7,  6,         /* data_len, bswap16 */
  86                 -1, -1,         /* skip vlan_tci */
  87                  3,  2,  1,  0  /* hash.rss, bswap32 */
  88         };
  89         const uint8x16_t mcqe_shuf_m2 = {
  90                 -1, -1, -1, -1, /* skip packet_type */
  91                 15, 14, -1, -1, /* pkt_len, bswap16 */
  92                 15, 14,         /* data_len, bswap16 */
  93                 -1, -1,         /* skip vlan_tci */
  94                 11, 10,  9,  8  /* hash.rss, bswap32 */
  95         };
  96         /* Restore the compressed count. Must be 16 bits. */
  97         const uint16_t mcqe_n = t_pkt->data_len +
  98                                 (rxq->crc_present * RTE_ETHER_CRC_LEN);
  99         const uint64x2_t rearm =
 100                 vld1q_u64((void *)&t_pkt->rearm_data);
 101         const uint32x4_t rxdf_mask = {
 102                 0xffffffff, /* packet_type */
 103                 0,          /* skip pkt_len */
 104                 0xffff0000, /* vlan_tci, skip data_len */
 105                 0,          /* skip hash.rss */
 106         };
 107         const uint8x16_t rxdf =
 108                 vandq_u8(vld1q_u8((void *)&t_pkt->rx_descriptor_fields1),
 109                          vreinterpretq_u8_u32(rxdf_mask));
 110         const uint16x8_t crc_adj = {
 111                 0, 0,
 112                 rxq->crc_present * RTE_ETHER_CRC_LEN, 0,
 113                 rxq->crc_present * RTE_ETHER_CRC_LEN, 0,
 114                 0, 0
 115         };
 116         const uint32_t flow_tag = t_pkt->hash.fdir.hi;
 117 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 118         uint32_t rcvd_byte = 0;
 119 #endif
 120         /* Mask to shuffle byte_cnt to add up stats. Do bswap16 for all. */
 121         const uint8x8_t len_shuf_m = {
 122                  7,  6,         /* 1st mCQE */
 123                 15, 14,         /* 2nd mCQE */
 124                 23, 22,         /* 3rd mCQE */
 125                 31, 30          /* 4th mCQE */
 126         };
 127
 128         /*
 129          * A. load mCQEs into a 128bit register.
 130          * B. store rearm data to mbuf.
 131          * C. combine data from mCQEs with rx_descriptor_fields1.
 132          * D. store rx_descriptor_fields1.
 133          * E. store flow tag (rte_flow mark).
 134          */
 135         for (pos = 0; pos < mcqe_n; ) {
 136                 uint8_t *p = (void *)&mcq[pos % 8];
 137                 uint8_t *e0 = (void *)&elts[pos]->rearm_data;
 138                 uint8_t *e1 = (void *)&elts[pos + 1]->rearm_data;
 139                 uint8_t *e2 = (void *)&elts[pos + 2]->rearm_data;
 140                 uint8_t *e3 = (void *)&elts[pos + 3]->rearm_data;
 141                 uint16x4_t byte_cnt;
 142 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 143                 uint16x4_t invalid_mask =
 144                         vcreate_u16(mcqe_n - pos < MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP ?
 145                                     -1UL << ((mcqe_n - pos) *
 146                                              sizeof(uint16_t) * 8) : 0);
 147 #endif
 148
 149                 for (i = 0; i < MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP; ++i)
 150                         if (likely(pos + i < mcqe_n))
 151                                 rte_prefetch0((void *)(cq + pos + i));
 152                 __asm__ volatile (
 153                 /* A.1 load mCQEs into a 128bit register. */
 154                 "ld1 {v16.16b - v17.16b}, [%[mcq]] \n\t"
 155                 /* B.1 store rearm data to mbuf. */
 156                 "st1 {%[rearm].2d}, [%[e0]] \n\t"
 157                 "add %[e0], %[e0], #16 \n\t"
 158                 "st1 {%[rearm].2d}, [%[e1]] \n\t"
 159                 "add %[e1], %[e1], #16 \n\t"
 160                 /* C.1 combine data from mCQEs with rx_descriptor_fields1. */
 161                 "tbl v18.16b, {v16.16b}, %[mcqe_shuf_m1].16b \n\t"
 162                 "tbl v19.16b, {v16.16b}, %[mcqe_shuf_m2].16b \n\t"
 163                 "sub v18.8h, v18.8h, %[crc_adj].8h \n\t"
 164                 "sub v19.8h, v19.8h, %[crc_adj].8h \n\t"
 165                 "orr v18.16b, v18.16b, %[rxdf].16b \n\t"
 166                 "orr v19.16b, v19.16b, %[rxdf].16b \n\t"
 167                 /* D.1 store rx_descriptor_fields1. */
 168                 "st1 {v18.2d}, [%[e0]] \n\t"
 169                 "st1 {v19.2d}, [%[e1]] \n\t"
 170                 /* B.1 store rearm data to mbuf. */
 171                 "st1 {%[rearm].2d}, [%[e2]] \n\t"
 172                 "add %[e2], %[e2], #16 \n\t"
 173                 "st1 {%[rearm].2d}, [%[e3]] \n\t"
 174                 "add %[e3], %[e3], #16 \n\t"
 175                 /* C.1 combine data from mCQEs with rx_descriptor_fields1. */
 176                 "tbl v18.16b, {v17.16b}, %[mcqe_shuf_m1].16b \n\t"
 177                 "tbl v19.16b, {v17.16b}, %[mcqe_shuf_m2].16b \n\t"
 178                 "sub v18.8h, v18.8h, %[crc_adj].8h \n\t"
 179                 "sub v19.8h, v19.8h, %[crc_adj].8h \n\t"
 180                 "orr v18.16b, v18.16b, %[rxdf].16b \n\t"
 181                 "orr v19.16b, v19.16b, %[rxdf].16b \n\t"
 182                 /* D.1 store rx_descriptor_fields1. */
 183                 "st1 {v18.2d}, [%[e2]] \n\t"
 184                 "st1 {v19.2d}, [%[e3]] \n\t"
 185 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 186                 "tbl %[byte_cnt].8b, {v16.16b - v17.16b}, %[len_shuf_m].8b \n\t"
 187 #endif
 188                 :[byte_cnt]"=&w"(byte_cnt)
 189                 :[mcq]"r"(p),
 190                  [rxdf]"w"(rxdf),
 191                  [rearm]"w"(rearm),
 192                  [e3]"r"(e3), [e2]"r"(e2), [e1]"r"(e1), [e0]"r"(e0),
 193                  [mcqe_shuf_m1]"w"(mcqe_shuf_m1),
 194                  [mcqe_shuf_m2]"w"(mcqe_shuf_m2),
 195                  [crc_adj]"w"(crc_adj),
 196                  [len_shuf_m]"w"(len_shuf_m)
 197                 :"memory", "v16", "v17", "v18", "v19");
 198 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 199                 byte_cnt = vbic_u16(byte_cnt, invalid_mask);
 200                 rcvd_byte += vget_lane_u64(vpaddl_u32(vpaddl_u16(byte_cnt)), 0);
 201 #endif
 202                 if (rxq->mark) {
 203                         /* E.1 store flow tag (rte_flow mark). */
 204                         elts[pos]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 205                         elts[pos + 1]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 206                         elts[pos + 2]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 207                         elts[pos + 3]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 208                 }
 209                 if (rxq->dynf_meta) {
 210                         int32_t offs = rxq->flow_meta_offset;
 211                         const uint32_t meta =
 212                                 *RTE_MBUF_DYNFIELD(t_pkt, offs, uint32_t *);
 213
 214                         /* Check if title packet has valid metadata. */
 215                         if (meta) {
 216                                 MLX5_ASSERT(t_pkt->ol_flags &
 217                                             rxq->flow_meta_mask);
 218                                 *RTE_MBUF_DYNFIELD(elts[pos], offs,
 219                                                         uint32_t *) = meta;
 220                                 *RTE_MBUF_DYNFIELD(elts[pos + 1], offs,
 221                                                         uint32_t *) = meta;
 222                                 *RTE_MBUF_DYNFIELD(elts[pos + 2], offs,
 223                                                         uint32_t *) = meta;
 224                                 *RTE_MBUF_DYNFIELD(elts[pos + 3], offs,
 225                                                         uint32_t *) = meta;
 226                         }
 227                 }
 228                 pos += MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
 229                 /* Move to next CQE and invalidate consumed CQEs. */
 230                 if (!(pos & 0x7) && pos < mcqe_n) {
 231                         if (pos + 8 < mcqe_n)
 232                                 rte_prefetch0((void *)(cq + pos + 8));
 233                         mcq = (void *)&(cq + pos)->pkt_info;
 234                         for (i = 0; i < 8; ++i)
 235                                 cq[inv++].op_own = MLX5_CQE_INVALIDATE;
 236                 }
 237         }
 238         /* Invalidate the rest of CQEs. */
 239         for (; inv < mcqe_n; ++inv)
 240                 cq[inv].op_own = MLX5_CQE_INVALIDATE;
 241 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 242         rxq->stats.ipackets += mcqe_n;
 243         rxq->stats.ibytes += rcvd_byte;
 244 #endif
 245         rxq->cq_ci += mcqe_n;
 246         return mcqe_n;
 247 }
 248
 249 /**
 250  * Calculate packet type and offload flag for mbuf and store it.
 251  *
 252  * @param rxq
 253  *   Pointer to RX queue structure.
 254  * @param ptype_info
 255  *   Array of four 4bytes packet type info extracted from the original
 256  *   completion descriptor.
 257  * @param flow_tag
 258  *   Array of four 4bytes flow ID extracted from the original completion
 259  *   descriptor.
 260  * @param op_err
 261  *   Opcode vector having responder error status. Each field is 4B.
 262  * @param pkts
 263  *   Pointer to array of packets to be filled.
 264  */
 265 static inline void
 266 rxq_cq_to_ptype_oflags_v(struct mlx5_rxq_data *rxq,
 267                          uint32x4_t ptype_info, uint32x4_t flow_tag,
 268                          uint16x4_t op_err, struct rte_mbuf **pkts)
 269 {
 270         uint16x4_t ptype;
 271         uint32x4_t pinfo, cv_flags;
 272         uint32x4_t ol_flags =
 273                 vdupq_n_u32(rxq->rss_hash * PKT_RX_RSS_HASH |
 274                             rxq->hw_timestamp * PKT_RX_TIMESTAMP);
 275         const uint32x4_t ptype_ol_mask = { 0x106, 0x106, 0x106, 0x106 };
 276         const uint8x16_t cv_flag_sel = {
 277                 0,
 278                 (uint8_t)(PKT_RX_VLAN | PKT_RX_VLAN_STRIPPED),
 279                 (uint8_t)(PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD >> 1),
 280                 0,
 281                 (uint8_t)(PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD >> 1),
 282                 0,
 283                 (uint8_t)((PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD) >> 1),
 284                 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
 285         };
 286         const uint32x4_t cv_mask =
 287                 vdupq_n_u32(PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
 288                             PKT_RX_VLAN | PKT_RX_VLAN_STRIPPED);
 289         const uint64x2_t mbuf_init = vld1q_u64
 290                                 ((const uint64_t *)&rxq->mbuf_initializer);
 291         uint64x2_t rearm0, rearm1, rearm2, rearm3;
 292         uint8_t pt_idx0, pt_idx1, pt_idx2, pt_idx3;
 293
 294         if (rxq->mark) {
 295                 const uint32x4_t ft_def = vdupq_n_u32(MLX5_FLOW_MARK_DEFAULT);
 296                 const uint32x4_t fdir_flags = vdupq_n_u32(PKT_RX_FDIR);
 297                 uint32x4_t fdir_id_flags = vdupq_n_u32(PKT_RX_FDIR_ID);
 298                 uint32x4_t invalid_mask;
 299
 300                 /* Check if flow tag is non-zero then set PKT_RX_FDIR. */
 301                 invalid_mask = vceqzq_u32(flow_tag);
 302                 ol_flags = vorrq_u32(ol_flags,
 303                                      vbicq_u32(fdir_flags, invalid_mask));
 304                 /* Mask out invalid entries. */
 305                 fdir_id_flags = vbicq_u32(fdir_id_flags, invalid_mask);
 306                 /* Check if flow tag MLX5_FLOW_MARK_DEFAULT. */
 307                 ol_flags = vorrq_u32(ol_flags,
 308                                      vbicq_u32(fdir_id_flags,
 309                                                vceqq_u32(flow_tag, ft_def)));
 310         }
 311         /*
 312          * ptype_info has the following:
 313          * bit[1]     = l3_ok
 314          * bit[2]     = l4_ok
 315          * bit[8]     = cv
 316          * bit[11:10] = l3_hdr_type
 317          * bit[14:12] = l4_hdr_type
 318          * bit[15]    = ip_frag
 319          * bit[16]    = tunneled
 320          * bit[17]    = outer_l3_type
 321          */
 322         ptype = vshrn_n_u32(ptype_info, 10);
 323         /* Errored packets will have RTE_PTYPE_ALL_MASK. */
 324         ptype = vorr_u16(ptype, op_err);
 325         pt_idx0 = vget_lane_u8(vreinterpret_u8_u16(ptype), 6);
 326         pt_idx1 = vget_lane_u8(vreinterpret_u8_u16(ptype), 4);
 327         pt_idx2 = vget_lane_u8(vreinterpret_u8_u16(ptype), 2);
 328         pt_idx3 = vget_lane_u8(vreinterpret_u8_u16(ptype), 0);
 329         pkts[0]->packet_type = mlx5_ptype_table[pt_idx0] |
 330                                !!(pt_idx0 & (1 << 6)) * rxq->tunnel;
 331         pkts[1]->packet_type = mlx5_ptype_table[pt_idx1] |
 332                                !!(pt_idx1 & (1 << 6)) * rxq->tunnel;
 333         pkts[2]->packet_type = mlx5_ptype_table[pt_idx2] |
 334                                !!(pt_idx2 & (1 << 6)) * rxq->tunnel;
 335         pkts[3]->packet_type = mlx5_ptype_table[pt_idx3] |
 336                                !!(pt_idx3 & (1 << 6)) * rxq->tunnel;
 337         /* Fill flags for checksum and VLAN. */
 338         pinfo = vandq_u32(ptype_info, ptype_ol_mask);
 339         pinfo = vreinterpretq_u32_u8(
 340                 vqtbl1q_u8(cv_flag_sel, vreinterpretq_u8_u32(pinfo)));
 341         /* Locate checksum flags at byte[2:1] and merge with VLAN flags. */
 342         cv_flags = vshlq_n_u32(pinfo, 9);
 343         cv_flags = vorrq_u32(pinfo, cv_flags);
 344         /* Move back flags to start from byte[0]. */
 345         cv_flags = vshrq_n_u32(cv_flags, 8);
 346         /* Mask out garbage bits. */
 347         cv_flags = vandq_u32(cv_flags, cv_mask);
 348         /* Merge to ol_flags. */
 349         ol_flags = vorrq_u32(ol_flags, cv_flags);
 350         /* Merge mbuf_init and ol_flags, and store. */
 351         rearm0 = vreinterpretq_u64_u32(vsetq_lane_u32
 352                                         (vgetq_lane_u32(ol_flags, 3),
 353                                          vreinterpretq_u32_u64(mbuf_init), 2));
 354         rearm1 = vreinterpretq_u64_u32(vsetq_lane_u32
 355                                         (vgetq_lane_u32(ol_flags, 2),
 356                                          vreinterpretq_u32_u64(mbuf_init), 2));
 357         rearm2 = vreinterpretq_u64_u32(vsetq_lane_u32
 358                                         (vgetq_lane_u32(ol_flags, 1),
 359                                          vreinterpretq_u32_u64(mbuf_init), 2));
 360         rearm3 = vreinterpretq_u64_u32(vsetq_lane_u32
 361                                         (vgetq_lane_u32(ol_flags, 0),
 362                                          vreinterpretq_u32_u64(mbuf_init), 2));
 363
 364         vst1q_u64((void *)&pkts[0]->rearm_data, rearm0);
 365         vst1q_u64((void *)&pkts[1]->rearm_data, rearm1);
 366         vst1q_u64((void *)&pkts[2]->rearm_data, rearm2);
 367         vst1q_u64((void *)&pkts[3]->rearm_data, rearm3);
 368 }
 369
 370 /**
 371  * Receive burst of packets. An errored completion also consumes a mbuf, but the
 372  * packet_type is set to be RTE_PTYPE_ALL_MASK. Marked mbufs should be freed
 373  * before returning to application.
 374  *
 375  * @param rxq
 376  *   Pointer to RX queue structure.
 377  * @param[out] pkts
 378  *   Array to store received packets.
 379  * @param pkts_n
 380  *   Maximum number of packets in array.
 381  * @param[out] err
 382  *   Pointer to a flag. Set non-zero value if pkts array has at least one error
 383  *   packet to handle.
 384  * @param[out] no_cq
 385  *   Pointer to a boolean. Set true if no new CQE seen.
 386  *
 387  * @return
 388  *   Number of packets received including errors (<= pkts_n).
 389  */
 390 static inline uint16_t
 391 rxq_burst_v(struct mlx5_rxq_data *rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n,
 392             uint64_t *err, bool *no_cq)
 393 {
 394         const uint16_t q_n = 1 << rxq->cqe_n;
 395         const uint16_t q_mask = q_n - 1;
 396         volatile struct mlx5_cqe *cq;
 397         struct rte_mbuf **elts;
 398         unsigned int pos;
 399         uint64_t n;
 400         uint16_t repl_n;
 401         uint64_t comp_idx = MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
 402         uint16_t nocmp_n = 0;
 403         uint16_t rcvd_pkt = 0;
 404         unsigned int cq_idx = rxq->cq_ci & q_mask;
 405         unsigned int elts_idx;
 406         const uint16x4_t ownership = vdup_n_u16(!(rxq->cq_ci & (q_mask + 1)));
 407         const uint16x4_t owner_check = vcreate_u16(0x0001000100010001);
 408         const uint16x4_t opcode_check = vcreate_u16(0x00f000f000f000f0);
 409         const uint16x4_t format_check = vcreate_u16(0x000c000c000c000c);
 410         const uint16x4_t resp_err_check = vcreate_u16(0x00e000e000e000e0);
 411 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 412         uint32_t rcvd_byte = 0;
 413 #endif
 414         /* Mask to generate 16B length vector. */
 415         const uint8x8_t len_shuf_m = {
 416                 52, 53,         /* 4th CQE */
 417                 36, 37,         /* 3rd CQE */
 418                 20, 21,         /* 2nd CQE */
 419                  4,  5          /* 1st CQE */
 420         };
 421         /* Mask to extract 16B data from a 64B CQE. */
 422         const uint8x16_t cqe_shuf_m = {
 423                 28, 29,         /* hdr_type_etc */
 424                  0,             /* pkt_info */
 425                 -1,             /* null */
 426                 47, 46,         /* byte_cnt, bswap16 */
 427                 31, 30,         /* vlan_info, bswap16 */
 428                 15, 14, 13, 12, /* rx_hash_res, bswap32 */
 429                 57, 58, 59,     /* flow_tag */
 430                 63              /* op_own */
 431         };
 432         /* Mask to generate 16B data for mbuf. */
 433         const uint8x16_t mb_shuf_m = {
 434                  4,  5, -1, -1, /* pkt_len */
 435                  4,  5,         /* data_len */
 436                  6,  7,         /* vlan_tci */
 437                  8,  9, 10, 11, /* hash.rss */
 438                 12, 13, 14, -1  /* hash.fdir.hi */
 439         };
 440         /* Mask to generate 16B owner vector. */
 441         const uint8x8_t owner_shuf_m = {
 442                 63, -1,         /* 4th CQE */
 443                 47, -1,         /* 3rd CQE */
 444                 31, -1,         /* 2nd CQE */
 445                 15, -1          /* 1st CQE */
 446         };
 447         /* Mask to generate a vector having packet_type/ol_flags. */
 448         const uint8x16_t ptype_shuf_m = {
 449                 48, 49, 50, -1, /* 4th CQE */
 450                 32, 33, 34, -1, /* 3rd CQE */
 451                 16, 17, 18, -1, /* 2nd CQE */
 452                  0,  1,  2, -1  /* 1st CQE */
 453         };
 454         /* Mask to generate a vector having flow tags. */
 455         const uint8x16_t ftag_shuf_m = {
 456                 60, 61, 62, -1, /* 4th CQE */
 457                 44, 45, 46, -1, /* 3rd CQE */
 458                 28, 29, 30, -1, /* 2nd CQE */
 459                 12, 13, 14, -1  /* 1st CQE */
 460         };
 461         const uint16x8_t crc_adj = {
 462                 0, 0, rxq->crc_present * RTE_ETHER_CRC_LEN, 0, 0, 0, 0, 0
 463         };
 464         const uint32x4_t flow_mark_adj = { 0, 0, 0, rxq->mark * (-1) };
 465
 466         MLX5_ASSERT(rxq->sges_n == 0);
 467         MLX5_ASSERT(rxq->cqe_n == rxq->elts_n);
 468         cq = &(*rxq->cqes)[cq_idx];
 469         rte_prefetch_non_temporal(cq);
 470         rte_prefetch_non_temporal(cq + 1);
 471         rte_prefetch_non_temporal(cq + 2);
 472         rte_prefetch_non_temporal(cq + 3);
 473         pkts_n = RTE_MIN(pkts_n, MLX5_VPMD_RX_MAX_BURST);
 474         repl_n = q_n - (rxq->rq_ci - rxq->rq_pi);
 475         if (repl_n >= rxq->rq_repl_thresh)
 476                 mlx5_rx_replenish_bulk_mbuf(rxq, repl_n);
 477         /* See if there're unreturned mbufs from compressed CQE. */
 478         rcvd_pkt = rxq->decompressed;
 479         if (rcvd_pkt > 0) {
 480                 rcvd_pkt = RTE_MIN(rcvd_pkt, pkts_n);
 481                 rxq_copy_mbuf_v(rxq, pkts, rcvd_pkt);
 482                 rxq->rq_pi += rcvd_pkt;
 483                 pkts += rcvd_pkt;
 484                 rxq->decompressed -= rcvd_pkt;
 485         }
 486         elts_idx = rxq->rq_pi & q_mask;
 487         elts = &(*rxq->elts)[elts_idx];
 488         /* Not to overflow pkts array. */
 489         pkts_n = RTE_ALIGN_FLOOR(pkts_n - rcvd_pkt, MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP);
 490         /* Not to cross queue end. */
 491         pkts_n = RTE_MIN(pkts_n, q_n - elts_idx);
 492         pkts_n = RTE_MIN(pkts_n, q_n - cq_idx);
 493         if (!pkts_n) {
 494                 *no_cq = !rcvd_pkt;
 495                 return rcvd_pkt;
 496         }
 497         /* At this point, there shouldn't be any remained packets. */
 498         MLX5_ASSERT(rxq->decompressed == 0);
 499         /*
 500          * Note that vectors have reverse order - {v3, v2, v1, v0}, because
 501          * there's no instruction to count trailing zeros. __builtin_clzl() is
 502          * used instead.
 503          *
 504          * A. copy 4 mbuf pointers from elts ring to returing pkts.
 505          * B. load 64B CQE and extract necessary fields
 506          *    Final 16bytes cqes[] extracted from original 64bytes CQE has the
 507          *    following structure:
 508          *        struct {
 509          *          uint16_t hdr_type_etc;
 510          *          uint8_t  pkt_info;
 511          *          uint8_t  rsvd;
 512          *          uint16_t byte_cnt;
 513          *          uint16_t vlan_info;
 514          *          uint32_t rx_has_res;
 515          *          uint8_t  flow_tag[3];
 516          *          uint8_t  op_own;
 517          *        } c;
 518          * C. fill in mbuf.
 519          * D. get valid CQEs.
 520          * E. find compressed CQE.
 521          */
 522         for (pos = 0;
 523              pos < pkts_n;
 524              pos += MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP) {
 525                 uint16x4_t op_own;
 526                 uint16x4_t opcode, owner_mask, invalid_mask;
 527                 uint16x4_t comp_mask;
 528                 uint16x4_t mask;
 529                 uint16x4_t byte_cnt;
 530                 uint32x4_t ptype_info, flow_tag;
 531                 register uint64x2_t c0, c1, c2, c3;
 532                 uint8_t *p0, *p1, *p2, *p3;
 533                 uint8_t *e0 = (void *)&elts[pos]->pkt_len;
 534                 uint8_t *e1 = (void *)&elts[pos + 1]->pkt_len;
 535                 uint8_t *e2 = (void *)&elts[pos + 2]->pkt_len;
 536                 uint8_t *e3 = (void *)&elts[pos + 3]->pkt_len;
 537                 void *elts_p = (void *)&elts[pos];
 538                 void *pkts_p = (void *)&pkts[pos];
 539
 540                 /* A.0 do not cross the end of CQ. */
 541                 mask = vcreate_u16(pkts_n - pos < MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP ?
 542                                    -1UL >> ((pkts_n - pos) *
 543                                             sizeof(uint16_t) * 8) : 0);
 544                 p0 = (void *)&cq[pos].pkt_info;
 545                 p1 = p0 + (pkts_n - pos > 1) * sizeof(struct mlx5_cqe);
 546                 p2 = p1 + (pkts_n - pos > 2) * sizeof(struct mlx5_cqe);
 547                 p3 = p2 + (pkts_n - pos > 3) * sizeof(struct mlx5_cqe);
 548                 /* B.0 (CQE 3) load a block having op_own. */
 549                 c3 = vld1q_u64((uint64_t *)(p3 + 48));
 550                 /* B.0 (CQE 2) load a block having op_own. */
 551                 c2 = vld1q_u64((uint64_t *)(p2 + 48));
 552                 /* B.0 (CQE 1) load a block having op_own. */
 553                 c1 = vld1q_u64((uint64_t *)(p1 + 48));
 554                 /* B.0 (CQE 0) load a block having op_own. */
 555                 c0 = vld1q_u64((uint64_t *)(p0 + 48));
 556                 /* Synchronize for loading the rest of blocks. */
 557                 rte_cio_rmb();
 558                 /* Prefetch next 4 CQEs. */
 559                 if (pkts_n - pos >= 2 * MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP) {
 560                         unsigned int next = pos + MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
 561                         rte_prefetch_non_temporal(&cq[next]);
 562                         rte_prefetch_non_temporal(&cq[next + 1]);
 563                         rte_prefetch_non_temporal(&cq[next + 2]);
 564                         rte_prefetch_non_temporal(&cq[next + 3]);
 565                 }
 566                 __asm__ volatile (
 567                 /* B.1 (CQE 3) load the rest of blocks. */
 568                 "ld1 {v16.16b - v18.16b}, [%[p3]] \n\t"
 569                 /* B.2 (CQE 3) move the block having op_own. */
 570                 "mov v19.16b, %[c3].16b \n\t"
 571                 /* B.3 (CQE 3) extract 16B fields. */
 572                 "tbl v23.16b, {v16.16b - v19.16b}, %[cqe_shuf_m].16b \n\t"
 573                 /* B.1 (CQE 2) load the rest of blocks. */
 574                 "ld1 {v16.16b - v18.16b}, [%[p2]] \n\t"
 575                 /* B.4 (CQE 3) adjust CRC length. */
 576                 "sub v23.8h, v23.8h, %[crc_adj].8h \n\t"
 577                 /* C.1 (CQE 3) generate final structure for mbuf. */
 578                 "tbl v15.16b, {v23.16b}, %[mb_shuf_m].16b \n\t"
 579                 /* B.2 (CQE 2) move the block having op_own. */
 580                 "mov v19.16b, %[c2].16b \n\t"
 581                 /* B.3 (CQE 2) extract 16B fields. */
 582                 "tbl v22.16b, {v16.16b - v19.16b}, %[cqe_shuf_m].16b \n\t"
 583                 /* B.1 (CQE 1) load the rest of blocks. */
 584                 "ld1 {v16.16b - v18.16b}, [%[p1]] \n\t"
 585                 /* B.4 (CQE 2) adjust CRC length. */
 586                 "sub v22.8h, v22.8h, %[crc_adj].8h \n\t"
 587                 /* C.1 (CQE 2) generate final structure for mbuf. */
 588                 "tbl v14.16b, {v22.16b}, %[mb_shuf_m].16b \n\t"
 589                 /* B.2 (CQE 1) move the block having op_own. */
 590                 "mov v19.16b, %[c1].16b \n\t"
 591                 /* B.3 (CQE 1) extract 16B fields. */
 592                 "tbl v21.16b, {v16.16b - v19.16b}, %[cqe_shuf_m].16b \n\t"
 593                 /* B.1 (CQE 0) load the rest of blocks. */
 594                 "ld1 {v16.16b - v18.16b}, [%[p0]] \n\t"
 595                 /* B.4 (CQE 1) adjust CRC length. */
 596                 "sub v21.8h, v21.8h, %[crc_adj].8h \n\t"
 597                 /* C.1 (CQE 1) generate final structure for mbuf. */
 598                 "tbl v13.16b, {v21.16b}, %[mb_shuf_m].16b \n\t"
 599                 /* B.2 (CQE 0) move the block having op_own. */
 600                 "mov v19.16b, %[c0].16b \n\t"
 601                 /* A.1 load mbuf pointers. */
 602                 "ld1 {v24.2d - v25.2d}, [%[elts_p]] \n\t"
 603                 /* B.3 (CQE 0) extract 16B fields. */
 604                 "tbl v20.16b, {v16.16b - v19.16b}, %[cqe_shuf_m].16b \n\t"
 605                 /* B.4 (CQE 0) adjust CRC length. */
 606                 "sub v20.8h, v20.8h, %[crc_adj].8h \n\t"
 607                 /* D.1 extract op_own byte. */
 608                 "tbl %[op_own].8b, {v20.16b - v23.16b}, %[owner_shuf_m].8b \n\t"
 609                 /* C.2 (CQE 3) adjust flow mark. */
 610                 "add v15.4s, v15.4s, %[flow_mark_adj].4s \n\t"
 611                 /* C.3 (CQE 3) fill in mbuf - rx_descriptor_fields1. */
 612                 "st1 {v15.2d}, [%[e3]] \n\t"
 613                 /* C.2 (CQE 2) adjust flow mark. */
 614                 "add v14.4s, v14.4s, %[flow_mark_adj].4s \n\t"
 615                 /* C.3 (CQE 2) fill in mbuf - rx_descriptor_fields1. */
 616                 "st1 {v14.2d}, [%[e2]] \n\t"
 617                 /* C.1 (CQE 0) generate final structure for mbuf. */
 618                 "tbl v12.16b, {v20.16b}, %[mb_shuf_m].16b \n\t"
 619                 /* C.2 (CQE 1) adjust flow mark. */
 620                 "add v13.4s, v13.4s, %[flow_mark_adj].4s \n\t"
 621                 /* C.3 (CQE 1) fill in mbuf - rx_descriptor_fields1. */
 622                 "st1 {v13.2d}, [%[e1]] \n\t"
 623 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 624                 /* Extract byte_cnt. */
 625                 "tbl %[byte_cnt].8b, {v20.16b - v23.16b}, %[len_shuf_m].8b \n\t"
 626 #endif
 627                 /* Extract ptype_info. */
 628                 "tbl %[ptype_info].16b, {v20.16b - v23.16b}, %[ptype_shuf_m].16b \n\t"
 629                 /* Extract flow_tag. */
 630                 "tbl %[flow_tag].16b, {v20.16b - v23.16b}, %[ftag_shuf_m].16b \n\t"
 631                 /* A.2 copy mbuf pointers. */
 632                 "st1 {v24.2d - v25.2d}, [%[pkts_p]] \n\t"
 633                 /* C.2 (CQE 0) adjust flow mark. */
 634                 "add v12.4s, v12.4s, %[flow_mark_adj].4s \n\t"
 635                 /* C.3 (CQE 1) fill in mbuf - rx_descriptor_fields1. */
 636                 "st1 {v12.2d}, [%[e0]] \n\t"
 637                 :[op_own]"=&w"(op_own),
 638                  [byte_cnt]"=&w"(byte_cnt),
 639                  [ptype_info]"=&w"(ptype_info),
 640                  [flow_tag]"=&w"(flow_tag)
 641                 :[p3]"r"(p3), [p2]"r"(p2), [p1]"r"(p1), [p0]"r"(p0),
 642                  [e3]"r"(e3), [e2]"r"(e2), [e1]"r"(e1), [e0]"r"(e0),
 643                  [c3]"w"(c3), [c2]"w"(c2), [c1]"w"(c1), [c0]"w"(c0),
 644                  [elts_p]"r"(elts_p),
 645                  [pkts_p]"r"(pkts_p),
 646                  [cqe_shuf_m]"w"(cqe_shuf_m),
 647                  [mb_shuf_m]"w"(mb_shuf_m),
 648                  [owner_shuf_m]"w"(owner_shuf_m),
 649                  [len_shuf_m]"w"(len_shuf_m),
 650                  [ptype_shuf_m]"w"(ptype_shuf_m),
 651                  [ftag_shuf_m]"w"(ftag_shuf_m),
 652                  [crc_adj]"w"(crc_adj),
 653                  [flow_mark_adj]"w"(flow_mark_adj)
 654                 :"memory",
 655                  "v12", "v13", "v14", "v15",
 656                  "v16", "v17", "v18", "v19",
 657                  "v20", "v21", "v22", "v23",
 658                  "v24", "v25");
 659                 /* D.2 flip owner bit to mark CQEs from last round. */
 660                 owner_mask = vand_u16(op_own, owner_check);
 661                 owner_mask = vceq_u16(owner_mask, ownership);
 662                 /* D.3 get mask for invalidated CQEs. */
 663                 opcode = vand_u16(op_own, opcode_check);
 664                 invalid_mask = vceq_u16(opcode_check, opcode);
 665                 /* E.1 find compressed CQE format. */
 666                 comp_mask = vand_u16(op_own, format_check);
 667                 comp_mask = vceq_u16(comp_mask, format_check);
 668                 /* D.4 mask out beyond boundary. */
 669                 invalid_mask = vorr_u16(invalid_mask, mask);
 670                 /* D.5 merge invalid_mask with invalid owner. */
 671                 invalid_mask = vorr_u16(invalid_mask, owner_mask);
 672                 /* E.2 mask out invalid entries. */
 673                 comp_mask = vbic_u16(comp_mask, invalid_mask);
 674                 /* E.3 get the first compressed CQE. */
 675                 comp_idx = __builtin_clzl(vget_lane_u64(vreinterpret_u64_u16(
 676                                           comp_mask), 0)) /
 677                                           (sizeof(uint16_t) * 8);
 678                 /* D.6 mask out entries after the compressed CQE. */
 679                 mask = vcreate_u16(comp_idx < MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP ?
 680                                    -1UL >> (comp_idx * sizeof(uint16_t) * 8) :
 681                                    0);
 682                 invalid_mask = vorr_u16(invalid_mask, mask);
 683                 /* D.7 count non-compressed valid CQEs. */
 684                 n = __builtin_clzl(vget_lane_u64(vreinterpret_u64_u16(
 685                                    invalid_mask), 0)) / (sizeof(uint16_t) * 8);
 686                 nocmp_n += n;
 687                 /* D.2 get the final invalid mask. */
 688                 mask = vcreate_u16(n < MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP ?
 689                                    -1UL >> (n * sizeof(uint16_t) * 8) : 0);
 690                 invalid_mask = vorr_u16(invalid_mask, mask);
 691                 /* D.3 check error in opcode. */
 692                 opcode = vceq_u16(resp_err_check, opcode);
 693                 opcode = vbic_u16(opcode, invalid_mask);
 694                 /* D.4 mark if any error is set */
 695                 *err |= vget_lane_u64(vreinterpret_u64_u16(opcode), 0);
 696                 /* C.4 fill in mbuf - rearm_data and packet_type. */
 697                 rxq_cq_to_ptype_oflags_v(rxq, ptype_info, flow_tag,
 698                                          opcode, &elts[pos]);
 699                 if (rxq->hw_timestamp) {
 700                         if (rxq->rt_timestamp) {
 701                                 struct mlx5_dev_ctx_shared *sh = rxq->sh;
 702                                 uint64_t ts;
 703
 704                                 ts = rte_be_to_cpu_64
 705                                         (container_of(p0, struct mlx5_cqe,
 706                                                       pkt_info)->timestamp);
 707                                 elts[pos]->timestamp =
 708                                         mlx5_txpp_convert_rx_ts(sh, ts);
 709                                 ts = rte_be_to_cpu_64
 710                                         (container_of(p1, struct mlx5_cqe,
 711                                                       pkt_info)->timestamp);
 712                                 elts[pos + 1]->timestamp =
 713                                         mlx5_txpp_convert_rx_ts(sh, ts);
 714                                 ts = rte_be_to_cpu_64
 715                                         (container_of(p2, struct mlx5_cqe,
 716                                                       pkt_info)->timestamp);
 717                                 elts[pos + 2]->timestamp =
 718                                         mlx5_txpp_convert_rx_ts(sh, ts);
 719                                 ts = rte_be_to_cpu_64
 720                                         (container_of(p3, struct mlx5_cqe,
 721                                                       pkt_info)->timestamp);
 722                                 elts[pos + 3]->timestamp =
 723                                         mlx5_txpp_convert_rx_ts(sh, ts);
 724                         } else {
 725                                 elts[pos]->timestamp = rte_be_to_cpu_64
 726                                         (container_of(p0, struct mlx5_cqe,
 727                                                       pkt_info)->timestamp);
 728                                 elts[pos + 1]->timestamp = rte_be_to_cpu_64
 729                                         (container_of(p1, struct mlx5_cqe,
 730                                                       pkt_info)->timestamp);
 731                                 elts[pos + 2]->timestamp = rte_be_to_cpu_64
 732                                         (container_of(p2, struct mlx5_cqe,
 733                                                       pkt_info)->timestamp);
 734                                 elts[pos + 3]->timestamp = rte_be_to_cpu_64
 735                                         (container_of(p3, struct mlx5_cqe,
 736                                                       pkt_info)->timestamp);
 737                         }
 738                 }
 739                 if (rxq->dynf_meta) {
 740                         /* This code is subject for futher optimization. */
 741                         int32_t offs = rxq->flow_meta_offset;
 742
 743                         *RTE_MBUF_DYNFIELD(pkts[pos], offs, uint32_t *) =
 744                                 container_of(p0, struct mlx5_cqe,
 745                                              pkt_info)->flow_table_metadata;
 746                         *RTE_MBUF_DYNFIELD(pkts[pos + 1], offs, uint32_t *) =
 747                                 container_of(p1, struct mlx5_cqe,
 748                                              pkt_info)->flow_table_metadata;
 749                         *RTE_MBUF_DYNFIELD(pkts[pos + 2], offs, uint32_t *) =
 750                                 container_of(p2, struct mlx5_cqe,
 751                                              pkt_info)->flow_table_metadata;
 752                         *RTE_MBUF_DYNFIELD(pkts[pos + 3], offs, uint32_t *) =
 753                                 container_of(p3, struct mlx5_cqe,
 754                                              pkt_info)->flow_table_metadata;
 755                         if (*RTE_MBUF_DYNFIELD(pkts[pos], offs, uint32_t *))
 756                                 elts[pos]->ol_flags |= rxq->flow_meta_mask;
 757                         if (*RTE_MBUF_DYNFIELD(pkts[pos + 1], offs, uint32_t *))
 758                                 elts[pos + 1]->ol_flags |= rxq->flow_meta_mask;
 759                         if (*RTE_MBUF_DYNFIELD(pkts[pos + 2], offs, uint32_t *))
 760                                 elts[pos + 2]->ol_flags |= rxq->flow_meta_mask;
 761                         if (*RTE_MBUF_DYNFIELD(pkts[pos + 3], offs, uint32_t *))
 762                                 elts[pos + 3]->ol_flags |= rxq->flow_meta_mask;
 763                 }
 764 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 765                 /* Add up received bytes count. */
 766                 byte_cnt = vbic_u16(byte_cnt, invalid_mask);
 767                 rcvd_byte += vget_lane_u64(vpaddl_u32(vpaddl_u16(byte_cnt)), 0);
 768 #endif
 769                 /*
 770                  * Break the loop unless more valid CQE is expected, or if
 771                  * there's a compressed CQE.
 772                  */
 773                 if (n != MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP)
 774                         break;
 775         }
 776         /* If no new CQE seen, return without updating cq_db. */
 777         if (unlikely(!nocmp_n && comp_idx == MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP)) {
 778                 *no_cq = true;
 779                 return rcvd_pkt;
 780         }
 781         /* Update the consumer indexes for non-compressed CQEs. */
 782         MLX5_ASSERT(nocmp_n <= pkts_n);
 783         rxq->cq_ci += nocmp_n;
 784         rxq->rq_pi += nocmp_n;
 785         rcvd_pkt += nocmp_n;
 786 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 787         rxq->stats.ipackets += nocmp_n;
 788         rxq->stats.ibytes += rcvd_byte;
 789 #endif
 790         /* Decompress the last CQE if compressed. */
 791         if (comp_idx < MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP && comp_idx == n) {
 792                 MLX5_ASSERT(comp_idx == (nocmp_n % MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP));
 793                 rxq->decompressed = rxq_cq_decompress_v(rxq, &cq[nocmp_n],
 794                                                         &elts[nocmp_n]);
 795                 /* Return more packets if needed. */
 796                 if (nocmp_n < pkts_n) {
 797                         uint16_t n = rxq->decompressed;
 798
 799                         n = RTE_MIN(n, pkts_n - nocmp_n);
 800                         rxq_copy_mbuf_v(rxq, &pkts[nocmp_n], n);
 801                         rxq->rq_pi += n;
 802                         rcvd_pkt += n;
 803                         rxq->decompressed -= n;
 804                 }
 805         }
 806         rte_cio_wmb();
 807         *rxq->cq_db = rte_cpu_to_be_32(rxq->cq_ci);
 808         *no_cq = !rcvd_pkt;
 809         return rcvd_pkt;
 810 }
 811
 812 #endif /* RTE_PMD_MLX5_RXTX_VEC_NEON_H_ */