net/ngbe: add simple Rx flow
[dpdk.git] / drivers / net / ngbe / ngbe_rxtx.h
1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  * Copyright(c) 2018-2021 Beijing WangXun Technology Co., Ltd.
3  * Copyright(c) 2010-2017 Intel Corporation
4  */
5
6 #ifndef _NGBE_RXTX_H_
7 #define _NGBE_RXTX_H_
8
9 /*****************************************************************************
10  * Receive Descriptor
11  *****************************************************************************/
12 struct ngbe_rx_desc {
13         struct {
14                 union {
15                         rte_le32_t dw0;
16                         struct {
17                                 rte_le16_t pkt;
18                                 rte_le16_t hdr;
19                         } lo;
20                 };
21                 union {
22                         rte_le32_t dw1;
23                         struct {
24                                 rte_le16_t ipid;
25                                 rte_le16_t csum;
26                         } hi;
27                 };
28         } qw0; /* also as r.pkt_addr */
29         struct {
30                 union {
31                         rte_le32_t dw2;
32                         struct {
33                                 rte_le32_t status;
34                         } lo;
35                 };
36                 union {
37                         rte_le32_t dw3;
38                         struct {
39                                 rte_le16_t len;
40                                 rte_le16_t tag;
41                         } hi;
42                 };
43         } qw1; /* also as r.hdr_addr */
44 };
45
46 /* @ngbe_rx_desc.qw0 */
47 #define NGBE_RXD_PKTADDR(rxd, v)  \
48         (((volatile __le64 *)(rxd))[0] = cpu_to_le64(v))
49
50 /* @ngbe_rx_desc.qw1 */
51 #define NGBE_RXD_HDRADDR(rxd, v)  \
52         (((volatile __le64 *)(rxd))[1] = cpu_to_le64(v))
53
54 /* @ngbe_rx_desc.dw0 */
55 #define NGBE_RXD_RSSTYPE(dw)      RS(dw, 0, 0xF)
56 #define   NGBE_RSSTYPE_NONE       0
57 #define   NGBE_RSSTYPE_IPV4TCP    1
58 #define   NGBE_RSSTYPE_IPV4       2
59 #define   NGBE_RSSTYPE_IPV6TCP    3
60 #define   NGBE_RSSTYPE_IPV4SCTP   4
61 #define   NGBE_RSSTYPE_IPV6       5
62 #define   NGBE_RSSTYPE_IPV6SCTP   6
63 #define   NGBE_RSSTYPE_IPV4UDP    7
64 #define   NGBE_RSSTYPE_IPV6UDP    8
65 #define   NGBE_RSSTYPE_FDIR       15
66 #define NGBE_RXD_SECTYPE(dw)      RS(dw, 4, 0x3)
67 #define NGBE_RXD_SECTYPE_NONE     LS(0, 4, 0x3)
68 #define NGBE_RXD_SECTYPE_IPSECESP LS(2, 4, 0x3)
69 #define NGBE_RXD_SECTYPE_IPSECAH  LS(3, 4, 0x3)
70 #define NGBE_RXD_TPIDSEL(dw)      RS(dw, 6, 0x7)
71 #define NGBE_RXD_PTID(dw)         RS(dw, 9, 0xFF)
72 #define NGBE_RXD_RSCCNT(dw)       RS(dw, 17, 0xF)
73 #define NGBE_RXD_HDRLEN(dw)       RS(dw, 21, 0x3FF)
74 #define NGBE_RXD_SPH              MS(31, 0x1)
75
76 /* @ngbe_rx_desc.dw1 */
77 /** bit 0-31, as rss hash when  **/
78 #define NGBE_RXD_RSSHASH(rxd)     ((rxd)->qw0.dw1)
79
80 /** bit 0-31, as ip csum when  **/
81 #define NGBE_RXD_IPID(rxd)        ((rxd)->qw0.hi.ipid)
82 #define NGBE_RXD_CSUM(rxd)        ((rxd)->qw0.hi.csum)
83
84 /* @ngbe_rx_desc.dw2 */
85 #define NGBE_RXD_STATUS(rxd)      ((rxd)->qw1.lo.status)
86 /** bit 0-1 **/
87 #define NGBE_RXD_STAT_DD          MS(0, 0x1) /* Descriptor Done */
88 #define NGBE_RXD_STAT_EOP         MS(1, 0x1) /* End of Packet */
89 /** bit 2-31, when EOP=0 **/
90 #define NGBE_RXD_NEXTP_RESV(v)    LS(v, 2, 0x3)
91 #define NGBE_RXD_NEXTP(dw)        RS(dw, 4, 0xFFFF) /* Next Descriptor */
92 /** bit 2-31, when EOP=1 **/
93 #define NGBE_RXD_PKT_CLS_MASK     MS(2, 0x7) /* Packet Class */
94 #define NGBE_RXD_PKT_CLS_TC_RSS   LS(0, 2, 0x7) /* RSS Hash */
95 #define NGBE_RXD_PKT_CLS_FLM      LS(1, 2, 0x7) /* FDir Match */
96 #define NGBE_RXD_PKT_CLS_SYN      LS(2, 2, 0x7) /* TCP Sync */
97 #define NGBE_RXD_PKT_CLS_5TUPLE   LS(3, 2, 0x7) /* 5 Tuple */
98 #define NGBE_RXD_PKT_CLS_ETF      LS(4, 2, 0x7) /* Ethertype Filter */
99 #define NGBE_RXD_STAT_VLAN        MS(5, 0x1) /* IEEE VLAN Packet */
100 #define NGBE_RXD_STAT_UDPCS       MS(6, 0x1) /* UDP xsum calculated */
101 #define NGBE_RXD_STAT_L4CS        MS(7, 0x1) /* L4 xsum calculated */
102 #define NGBE_RXD_STAT_IPCS        MS(8, 0x1) /* IP xsum calculated */
103 #define NGBE_RXD_STAT_PIF         MS(9, 0x1) /* Non-unicast address */
104 #define NGBE_RXD_STAT_EIPCS       MS(10, 0x1) /* Encap IP xsum calculated */
105 #define NGBE_RXD_STAT_VEXT        MS(11, 0x1) /* Multi-VLAN */
106 #define NGBE_RXD_STAT_IPV6EX      MS(12, 0x1) /* IPv6 with option header */
107 #define NGBE_RXD_STAT_LLINT       MS(13, 0x1) /* Pkt caused LLI */
108 #define NGBE_RXD_STAT_1588        MS(14, 0x1) /* IEEE1588 Time Stamp */
109 #define NGBE_RXD_STAT_SECP        MS(15, 0x1) /* Security Processing */
110 #define NGBE_RXD_STAT_LB          MS(16, 0x1) /* Loopback Status */
111 /*** bit 17-30, when PTYPE=IP ***/
112 #define NGBE_RXD_STAT_BMC         MS(17, 0x1) /* PTYPE=IP, BMC status */
113 #define NGBE_RXD_ERR_HBO          MS(23, 0x1) /* Header Buffer Overflow */
114 #define NGBE_RXD_ERR_EIPCS        MS(26, 0x1) /* Encap IP header error */
115 #define NGBE_RXD_ERR_SECERR       MS(27, 0x1) /* macsec or ipsec error */
116 #define NGBE_RXD_ERR_RXE          MS(29, 0x1) /* Any MAC Error */
117 #define NGBE_RXD_ERR_L4CS         MS(30, 0x1) /* TCP/UDP xsum error */
118 #define NGBE_RXD_ERR_IPCS         MS(31, 0x1) /* IP xsum error */
119 #define NGBE_RXD_ERR_CSUM(dw)     RS(dw, 30, 0x3)
120
121 /* @ngbe_rx_desc.dw3 */
122 #define NGBE_RXD_LENGTH(rxd)           ((rxd)->qw1.hi.len)
123 #define NGBE_RXD_VLAN(rxd)             ((rxd)->qw1.hi.tag)
124
125 /*****************************************************************************
126  * Transmit Descriptor
127  *****************************************************************************/
128 /**
129  * Transmit Context Descriptor (NGBE_TXD_TYP=CTXT)
130  **/
131 struct ngbe_tx_ctx_desc {
132         rte_le32_t dw0; /* w.vlan_macip_lens  */
133         rte_le32_t dw1; /* w.seqnum_seed      */
134         rte_le32_t dw2; /* w.type_tucmd_mlhl  */
135         rte_le32_t dw3; /* w.mss_l4len_idx    */
136 };
137
138 /* @ngbe_tx_ctx_desc.dw3 */
139 #define NGBE_TXD_DD               MS(0, 0x1) /* descriptor done */
140
141 /**
142  * Transmit Data Descriptor (NGBE_TXD_TYP=DATA)
143  **/
144 struct ngbe_tx_desc {
145         rte_le64_t qw0; /* r.buffer_addr ,  w.reserved    */
146         rte_le32_t dw2; /* r.cmd_type_len,  w.nxtseq_seed */
147         rte_le32_t dw3; /* r.olinfo_status, w.status      */
148 };
149
150 #define RTE_PMD_NGBE_RX_MAX_BURST 32
151
152 #define RX_RING_SZ ((NGBE_RING_DESC_MAX + RTE_PMD_NGBE_RX_MAX_BURST) * \
153                     sizeof(struct ngbe_rx_desc))
154
155 #define rte_packet_prefetch(p)  rte_prefetch1(p)
156
157 #define RTE_NGBE_REGISTER_POLL_WAIT_10_MS  10
158 #define RTE_NGBE_WAIT_100_US               100
159
160 #define NGBE_TX_MAX_SEG                    40
161
162 #ifndef DEFAULT_TX_FREE_THRESH
163 #define DEFAULT_TX_FREE_THRESH 32
164 #endif
165
166 /**
167  * Structure associated with each descriptor of the Rx ring of a Rx queue.
168  */
169 struct ngbe_rx_entry {
170         struct rte_mbuf *mbuf; /**< mbuf associated with Rx descriptor. */
171 };
172
173 struct ngbe_scattered_rx_entry {
174         struct rte_mbuf *fbuf; /**< First segment of the fragmented packet. */
175 };
176
177 /**
178  * Structure associated with each descriptor of the Tx ring of a Tx queue.
179  */
180 struct ngbe_tx_entry {
181         struct rte_mbuf *mbuf; /**< mbuf associated with Tx desc, if any. */
182         uint16_t next_id; /**< Index of next descriptor in ring. */
183         uint16_t last_id; /**< Index of last scattered descriptor. */
184 };
185
186 /**
187  * Structure associated with each Rx queue.
188  */
189 struct ngbe_rx_queue {
190         struct rte_mempool   *mb_pool; /**< mbuf pool to populate Rx ring */
191         uint64_t             rx_ring_phys_addr; /**< Rx ring DMA address */
192         volatile uint32_t    *rdt_reg_addr; /**< RDT register address */
193         volatile uint32_t    *rdh_reg_addr; /**< RDH register address */
194
195         volatile struct ngbe_rx_desc   *rx_ring; /**< Rx ring virtual address */
196         /** address of Rx software ring */
197         struct ngbe_rx_entry           *sw_ring;
198         /** address of scattered Rx software ring */
199         struct ngbe_scattered_rx_entry *sw_sc_ring;
200
201         struct rte_mbuf *pkt_first_seg; /**< First segment of current packet */
202         struct rte_mbuf *pkt_last_seg; /**< Last segment of current packet */
203         uint16_t        nb_rx_desc; /**< number of Rx descriptors */
204         uint16_t        rx_tail;  /**< current value of RDT register */
205         uint16_t        nb_rx_hold; /**< number of held free Rx desc */
206
207         uint16_t rx_nb_avail; /**< nr of staged pkts ready to ret to app */
208         uint16_t rx_next_avail; /**< idx of next staged pkt to ret to app */
209         uint16_t rx_free_trigger; /**< triggers rx buffer allocation */
210
211         uint16_t        rx_free_thresh; /**< max free Rx desc to hold */
212         uint16_t        queue_id; /**< RX queue index */
213         uint16_t        reg_idx;  /**< RX queue register index */
214         uint16_t        port_id;  /**< Device port identifier */
215         uint8_t         drop_en;  /**< If not 0, set SRRCTL.Drop_En */
216         uint8_t         rx_deferred_start; /**< not in global dev start */
217         /** need to alloc dummy mbuf, for wraparound when scanning hw ring */
218         struct rte_mbuf fake_mbuf;
219         /** hold packets to return to application */
220         struct rte_mbuf *rx_stage[RTE_PMD_NGBE_RX_MAX_BURST * 2];
221 };
222
223 /**
224  * NGBE CTX Constants
225  */
226 enum ngbe_ctx_num {
227         NGBE_CTX_0    = 0, /**< CTX0 */
228         NGBE_CTX_1    = 1, /**< CTX1  */
229         NGBE_CTX_NUM  = 2, /**< CTX NUMBER  */
230 };
231
232 /**
233  * Structure to check if new context need be built
234  */
235 struct ngbe_ctx_info {
236         uint64_t flags;           /**< ol_flags for context build. */
237 };
238
239 /**
240  * Structure associated with each Tx queue.
241  */
242 struct ngbe_tx_queue {
243         /** Tx ring virtual address */
244         volatile struct ngbe_tx_desc *tx_ring;
245
246         uint64_t             tx_ring_phys_addr; /**< Tx ring DMA address */
247         struct ngbe_tx_entry *sw_ring; /**< address of SW ring for scalar PMD */
248         volatile uint32_t    *tdt_reg_addr; /**< Address of TDT register */
249         volatile uint32_t    *tdc_reg_addr; /**< Address of TDC register */
250         uint16_t             nb_tx_desc;    /**< number of Tx descriptors */
251         uint16_t             tx_tail;       /**< current value of TDT reg */
252         /**
253          * Start freeing Tx buffers if there are less free descriptors than
254          * this value.
255          */
256         uint16_t             tx_free_thresh;
257         /** Index to last Tx descriptor to have been cleaned */
258         uint16_t             last_desc_cleaned;
259         /** Total number of Tx descriptors ready to be allocated */
260         uint16_t             nb_tx_free;
261         uint16_t             tx_next_dd;    /**< next desc to scan for DD bit */
262         uint16_t             queue_id;      /**< Tx queue index */
263         uint16_t             reg_idx;       /**< Tx queue register index */
264         uint16_t             port_id;       /**< Device port identifier */
265         uint8_t              pthresh;       /**< Prefetch threshold register */
266         uint8_t              hthresh;       /**< Host threshold register */
267         uint8_t              wthresh;       /**< Write-back threshold reg */
268         uint32_t             ctx_curr;      /**< Hardware context states */
269         /** Hardware context0 history */
270         struct ngbe_ctx_info ctx_cache[NGBE_CTX_NUM];
271         uint8_t              tx_deferred_start; /**< not in global dev start */
272
273         const struct ngbe_txq_ops *ops;       /**< txq ops */
274 };
275
276 struct ngbe_txq_ops {
277         void (*release_mbufs)(struct ngbe_tx_queue *txq);
278         void (*free_swring)(struct ngbe_tx_queue *txq);
279         void (*reset)(struct ngbe_tx_queue *txq);
280 };
281
282 #endif /* _NGBE_RXTX_H_ */