drivers/net/sfc/sfc_ef10_tx.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  *
   3  * Copyright (c) 2016-2018 Solarflare Communications Inc.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This software was jointly developed between OKTET Labs (under contract
   7  * for Solarflare) and Solarflare Communications, Inc.
   8  */
   9
  10 #include <stdbool.h>
  11
  12 #include <rte_mbuf.h>
  13 #include <rte_io.h>
  14 #include <rte_ip.h>
  15 #include <rte_tcp.h>
  16
  17 #include "efx.h"
  18 #include "efx_types.h"
  19 #include "efx_regs.h"
  20 #include "efx_regs_ef10.h"
  21
  22 #include "sfc_dp_tx.h"
  23 #include "sfc_tweak.h"
  24 #include "sfc_kvargs.h"
  25 #include "sfc_ef10.h"
  26 #include "sfc_tso.h"
  27
  28 #define sfc_ef10_tx_err(dpq, ...) \
  29         SFC_DP_LOG(SFC_KVARG_DATAPATH_EF10, ERR, dpq, __VA_ARGS__)
  30
  31 /** Maximum length of the DMA descriptor data */
  32 #define SFC_EF10_TX_DMA_DESC_LEN_MAX \
  33         ((1u << ESF_DZ_TX_KER_BYTE_CNT_WIDTH) - 1)
  34
  35 /**
  36  * Maximum number of descriptors/buffers in the Tx ring.
  37  * It should guarantee that corresponding event queue never overfill.
  38  * EF10 native datapath uses event queue of the same size as Tx queue.
  39  * Maximum number of events on datapath can be estimated as number of
  40  * Tx queue entries (one event per Tx buffer in the worst case) plus
  41  * Tx error and flush events.
  42  */
  43 #define SFC_EF10_TXQ_LIMIT(_ndesc) \
  44         ((_ndesc) - 1 /* head must not step on tail */ - \
  45          (SFC_EF10_EV_PER_CACHE_LINE - 1) /* max unused EvQ entries */ - \
  46          1 /* Rx error */ - 1 /* flush */)
  47
  48 struct sfc_ef10_tx_sw_desc {
  49         struct rte_mbuf                 *mbuf;
  50 };
  51
  52 struct sfc_ef10_txq {
  53         unsigned int                    flags;
  54 #define SFC_EF10_TXQ_STARTED            0x1
  55 #define SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING        0x2
  56 #define SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION          0x4
  57
  58         unsigned int                    ptr_mask;
  59         unsigned int                    added;
  60         unsigned int                    completed;
  61         unsigned int                    max_fill_level;
  62         unsigned int                    free_thresh;
  63         unsigned int                    evq_read_ptr;
  64         struct sfc_ef10_tx_sw_desc      *sw_ring;
  65         efx_qword_t                     *txq_hw_ring;
  66         volatile void                   *doorbell;
  67         efx_qword_t                     *evq_hw_ring;
  68         uint8_t                         *tsoh;
  69         rte_iova_t                      tsoh_iova;
  70         uint16_t                        tso_tcp_header_offset_limit;
  71
  72         /* Datapath transmit queue anchor */
  73         struct sfc_dp_txq               dp;
  74 };
  75
  76 static inline struct sfc_ef10_txq *
  77 sfc_ef10_txq_by_dp_txq(struct sfc_dp_txq *dp_txq)
  78 {
  79         return container_of(dp_txq, struct sfc_ef10_txq, dp);
  80 }
  81
  82 static bool
  83 sfc_ef10_tx_get_event(struct sfc_ef10_txq *txq, efx_qword_t *tx_ev)
  84 {
  85         volatile efx_qword_t *evq_hw_ring = txq->evq_hw_ring;
  86
  87         /*
  88          * Exception flag is set when reap is done.
  89          * It is never done twice per packet burst get and absence of
  90          * the flag is checked on burst get entry.
  91          */
  92         SFC_ASSERT((txq->flags & SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION) == 0);
  93
  94         *tx_ev = evq_hw_ring[txq->evq_read_ptr & txq->ptr_mask];
  95
  96         if (!sfc_ef10_ev_present(*tx_ev))
  97                 return false;
  98
  99         if (unlikely(EFX_QWORD_FIELD(*tx_ev, FSF_AZ_EV_CODE) !=
 100                      FSE_AZ_EV_CODE_TX_EV)) {
 101                 /*
 102                  * Do not move read_ptr to keep the event for exception
 103                  * handling by the control path.
 104                  */
 105                 txq->flags |= SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION;
 106                 sfc_ef10_tx_err(&txq->dp.dpq,
 107                                 "TxQ exception at EvQ read ptr %#x",
 108                                 txq->evq_read_ptr);
 109                 return false;
 110         }
 111
 112         txq->evq_read_ptr++;
 113         return true;
 114 }
 115
 116 static unsigned int
 117 sfc_ef10_tx_process_events(struct sfc_ef10_txq *txq)
 118 {
 119         const unsigned int curr_done = txq->completed - 1;
 120         unsigned int anew_done = curr_done;
 121         efx_qword_t tx_ev;
 122
 123         while (sfc_ef10_tx_get_event(txq, &tx_ev)) {
 124                 /*
 125                  * DROP_EVENT is an internal to the NIC, software should
 126                  * never see it and, therefore, may ignore it.
 127                  */
 128
 129                 /* Update the latest done descriptor */
 130                 anew_done = EFX_QWORD_FIELD(tx_ev, ESF_DZ_TX_DESCR_INDX);
 131         }
 132         return (anew_done - curr_done) & txq->ptr_mask;
 133 }
 134
 135 static void
 136 sfc_ef10_tx_reap(struct sfc_ef10_txq *txq)
 137 {
 138         const unsigned int old_read_ptr = txq->evq_read_ptr;
 139         const unsigned int ptr_mask = txq->ptr_mask;
 140         unsigned int completed = txq->completed;
 141         unsigned int pending = completed;
 142
 143         pending += sfc_ef10_tx_process_events(txq);
 144
 145         if (pending != completed) {
 146                 struct rte_mbuf *bulk[SFC_TX_REAP_BULK_SIZE];
 147                 unsigned int nb = 0;
 148
 149                 do {
 150                         struct sfc_ef10_tx_sw_desc *txd;
 151                         struct rte_mbuf *m;
 152
 153                         txd = &txq->sw_ring[completed & ptr_mask];
 154                         if (txd->mbuf == NULL)
 155                                 continue;
 156
 157                         m = rte_pktmbuf_prefree_seg(txd->mbuf);
 158                         txd->mbuf = NULL;
 159                         if (m == NULL)
 160                                 continue;
 161
 162                         if ((nb == RTE_DIM(bulk)) ||
 163                             ((nb != 0) && (m->pool != bulk[0]->pool))) {
 164                                 rte_mempool_put_bulk(bulk[0]->pool,
 165                                                      (void *)bulk, nb);
 166                                 nb = 0;
 167                         }
 168
 169                         bulk[nb++] = m;
 170                 } while (++completed != pending);
 171
 172                 if (nb != 0)
 173                         rte_mempool_put_bulk(bulk[0]->pool, (void *)bulk, nb);
 174
 175                 txq->completed = completed;
 176         }
 177
 178         sfc_ef10_ev_qclear(txq->evq_hw_ring, ptr_mask, old_read_ptr,
 179                            txq->evq_read_ptr);
 180 }
 181
 182 static void
 183 sfc_ef10_tx_qdesc_dma_create(rte_iova_t addr, uint16_t size, bool eop,
 184                              efx_qword_t *edp)
 185 {
 186         EFX_POPULATE_QWORD_4(*edp,
 187                              ESF_DZ_TX_KER_TYPE, 0,
 188                              ESF_DZ_TX_KER_CONT, !eop,
 189                              ESF_DZ_TX_KER_BYTE_CNT, size,
 190                              ESF_DZ_TX_KER_BUF_ADDR, addr);
 191 }
 192
 193 static void
 194 sfc_ef10_tx_qdesc_tso2_create(struct sfc_ef10_txq * const txq,
 195                               unsigned int added, uint16_t ipv4_id,
 196                               uint16_t outer_ipv4_id, uint32_t tcp_seq,
 197                               uint16_t tcp_mss)
 198 {
 199         EFX_POPULATE_QWORD_5(txq->txq_hw_ring[added & txq->ptr_mask],
 200                             ESF_DZ_TX_DESC_IS_OPT, 1,
 201                             ESF_DZ_TX_OPTION_TYPE,
 202                             ESE_DZ_TX_OPTION_DESC_TSO,
 203                             ESF_DZ_TX_TSO_OPTION_TYPE,
 204                             ESE_DZ_TX_TSO_OPTION_DESC_FATSO2A,
 205                             ESF_DZ_TX_TSO_IP_ID, ipv4_id,
 206                             ESF_DZ_TX_TSO_TCP_SEQNO, tcp_seq);
 207         EFX_POPULATE_QWORD_5(txq->txq_hw_ring[(added + 1) & txq->ptr_mask],
 208                             ESF_DZ_TX_DESC_IS_OPT, 1,
 209                             ESF_DZ_TX_OPTION_TYPE,
 210                             ESE_DZ_TX_OPTION_DESC_TSO,
 211                             ESF_DZ_TX_TSO_OPTION_TYPE,
 212                             ESE_DZ_TX_TSO_OPTION_DESC_FATSO2B,
 213                             ESF_DZ_TX_TSO_TCP_MSS, tcp_mss,
 214                             ESF_DZ_TX_TSO_OUTER_IPID, outer_ipv4_id);
 215 }
 216
 217 static inline void
 218 sfc_ef10_tx_qpush(struct sfc_ef10_txq *txq, unsigned int added,
 219                   unsigned int pushed)
 220 {
 221         efx_qword_t desc;
 222         efx_oword_t oword;
 223
 224         /*
 225          * This improves performance by pushing a TX descriptor at the same
 226          * time as the doorbell. The descriptor must be added to the TXQ,
 227          * so that can be used if the hardware decides not to use the pushed
 228          * descriptor.
 229          */
 230         desc.eq_u64[0] = txq->txq_hw_ring[pushed & txq->ptr_mask].eq_u64[0];
 231         EFX_POPULATE_OWORD_3(oword,
 232                 ERF_DZ_TX_DESC_WPTR, added & txq->ptr_mask,
 233                 ERF_DZ_TX_DESC_HWORD, EFX_QWORD_FIELD(desc, EFX_DWORD_1),
 234                 ERF_DZ_TX_DESC_LWORD, EFX_QWORD_FIELD(desc, EFX_DWORD_0));
 235
 236         /* DMA sync to device is not required */
 237
 238         /*
 239          * rte_io_wmb() which guarantees that the STORE operations
 240          * (i.e. Tx and event descriptor updates) that precede
 241          * the rte_io_wmb() call are visible to NIC before the STORE
 242          * operations that follow it (i.e. doorbell write).
 243          */
 244         rte_io_wmb();
 245
 246         *(volatile __m128i *)txq->doorbell = oword.eo_u128[0];
 247 }
 248
 249 static unsigned int
 250 sfc_ef10_tx_pkt_descs_max(const struct rte_mbuf *m)
 251 {
 252         unsigned int extra_descs_per_seg;
 253         unsigned int extra_descs_per_pkt;
 254
 255         /*
 256          * VLAN offload is not supported yet, so no extra descriptors
 257          * are required for VLAN option descriptor.
 258          */
 259
 260 /** Maximum length of the mbuf segment data */
 261 #define SFC_MBUF_SEG_LEN_MAX            UINT16_MAX
 262         RTE_BUILD_BUG_ON(sizeof(m->data_len) != 2);
 263
 264         /*
 265          * Each segment is already counted once below.  So, calculate
 266          * how many extra DMA descriptors may be required per segment in
 267          * the worst case because of maximum DMA descriptor length limit.
 268          * If maximum segment length is less or equal to maximum DMA
 269          * descriptor length, no extra DMA descriptors are required.
 270          */
 271         extra_descs_per_seg =
 272                 (SFC_MBUF_SEG_LEN_MAX - 1) / SFC_EF10_TX_DMA_DESC_LEN_MAX;
 273
 274 /** Maximum length of the packet */
 275 #define SFC_MBUF_PKT_LEN_MAX            UINT32_MAX
 276         RTE_BUILD_BUG_ON(sizeof(m->pkt_len) != 4);
 277
 278         /*
 279          * One more limitation on maximum number of extra DMA descriptors
 280          * comes from slicing entire packet because of DMA descriptor length
 281          * limit taking into account that there is at least one segment
 282          * which is already counted below (so division of the maximum
 283          * packet length minus one with round down).
 284          * TSO is not supported yet, so packet length is limited by
 285          * maximum PDU size.
 286          */
 287         extra_descs_per_pkt =
 288                 (RTE_MIN((unsigned int)EFX_MAC_PDU_MAX,
 289                          SFC_MBUF_PKT_LEN_MAX) - 1) /
 290                 SFC_EF10_TX_DMA_DESC_LEN_MAX;
 291
 292         return m->nb_segs + RTE_MIN(m->nb_segs * extra_descs_per_seg,
 293                                     extra_descs_per_pkt);
 294 }
 295
 296 static bool
 297 sfc_ef10_try_reap(struct sfc_ef10_txq * const txq, unsigned int added,
 298                   unsigned int needed_desc, unsigned int *dma_desc_space,
 299                   bool *reap_done)
 300 {
 301         if (*reap_done)
 302                 return false;
 303
 304         if (added != txq->added) {
 305                 sfc_ef10_tx_qpush(txq, added, txq->added);
 306                 txq->added = added;
 307         }
 308
 309         sfc_ef10_tx_reap(txq);
 310         *reap_done = true;
 311
 312         /*
 313          * Recalculate DMA descriptor space since Tx reap may change
 314          * the number of completed descriptors
 315          */
 316         *dma_desc_space = txq->max_fill_level -
 317                 (added - txq->completed);
 318
 319         return (needed_desc <= *dma_desc_space);
 320 }
 321
 322 static uint16_t
 323 sfc_ef10_prepare_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
 324                       uint16_t nb_pkts)
 325 {
 326         struct sfc_ef10_txq * const txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(tx_queue);
 327         uint16_t i;
 328
 329         for (i = 0; i < nb_pkts; i++) {
 330                 struct rte_mbuf *m = tx_pkts[i];
 331                 int ret;
 332
 333 #ifdef RTE_LIBRTE_SFC_EFX_DEBUG
 334                 /*
 335                  * In non-TSO case, check that a packet segments do not exceed
 336                  * the size limit. Perform the check in debug mode since MTU
 337                  * more than 9k is not supported, but the limit here is 16k-1.
 338                  */
 339                 if (!(m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG)) {
 340                         struct rte_mbuf *m_seg;
 341
 342                         for (m_seg = m; m_seg != NULL; m_seg = m_seg->next) {
 343                                 if (m_seg->data_len >
 344                                     SFC_EF10_TX_DMA_DESC_LEN_MAX) {
 345                                         rte_errno = EINVAL;
 346                                         break;
 347                                 }
 348                         }
 349                 }
 350 #endif
 351                 ret = sfc_dp_tx_prepare_pkt(m,
 352                                 txq->tso_tcp_header_offset_limit);
 353                 if (unlikely(ret != 0)) {
 354                         rte_errno = ret;
 355                         break;
 356                 }
 357         }
 358
 359         return i;
 360 }
 361
 362 static int
 363 sfc_ef10_xmit_tso_pkt(struct sfc_ef10_txq * const txq, struct rte_mbuf *m_seg,
 364                       unsigned int *added, unsigned int *dma_desc_space,
 365                       bool *reap_done)
 366 {
 367         size_t iph_off = m_seg->l2_len;
 368         size_t tcph_off = m_seg->l2_len + m_seg->l3_len;
 369         size_t header_len = m_seg->l2_len + m_seg->l3_len + m_seg->l4_len;
 370         /* Offset of the payload in the last segment that contains the header */
 371         size_t in_off = 0;
 372         const struct tcp_hdr *th;
 373         uint16_t packet_id = 0;
 374         uint32_t sent_seq;
 375         uint8_t *hdr_addr;
 376         rte_iova_t hdr_iova;
 377         struct rte_mbuf *first_m_seg = m_seg;
 378         unsigned int pkt_start = *added;
 379         unsigned int needed_desc;
 380         struct rte_mbuf *m_seg_to_free_up_to = first_m_seg;
 381         bool eop;
 382
 383         /*
 384          * Preliminary estimation of required DMA descriptors, including extra
 385          * descriptor for TSO header that is needed when the header is
 386          * separated from payload in one segment. It does not include
 387          * extra descriptors that may appear when a big segment is split across
 388          * several descriptors.
 389          */
 390         needed_desc = m_seg->nb_segs +
 391                         (unsigned int)SFC_EF10_TSO_OPT_DESCS_NUM +
 392                         (unsigned int)SFC_EF10_TSO_HDR_DESCS_NUM;
 393
 394         if (needed_desc > *dma_desc_space &&
 395             !sfc_ef10_try_reap(txq, pkt_start, needed_desc,
 396                                dma_desc_space, reap_done)) {
 397                 /*
 398                  * If a future Tx reap may increase available DMA descriptor
 399                  * space, do not try to send the packet.
 400                  */
 401                 if (txq->completed != pkt_start)
 402                         return ENOSPC;
 403                 /*
 404                  * Do not allow to send packet if the maximum DMA
 405                  * descriptor space is not sufficient to hold TSO
 406                  * descriptors, header descriptor and at least 1
 407                  * segment descriptor.
 408                  */
 409                 if (*dma_desc_space < SFC_EF10_TSO_OPT_DESCS_NUM +
 410                                 SFC_EF10_TSO_HDR_DESCS_NUM + 1)
 411                         return EMSGSIZE;
 412         }
 413
 414         /* Check if the header is not fragmented */
 415         if (rte_pktmbuf_data_len(m_seg) >= header_len) {
 416                 hdr_addr = rte_pktmbuf_mtod(m_seg, uint8_t *);
 417                 hdr_iova = rte_mbuf_data_iova(m_seg);
 418                 if (rte_pktmbuf_data_len(m_seg) == header_len) {
 419                         /* Cannot send a packet that consists only of header */
 420                         if (unlikely(m_seg->next == NULL))
 421                                 return EMSGSIZE;
 422                         /*
 423                          * Associate header mbuf with header descriptor
 424                          * which is located after TSO descriptors.
 425                          */
 426                         txq->sw_ring[(pkt_start + SFC_EF10_TSO_OPT_DESCS_NUM) &
 427                                      txq->ptr_mask].mbuf = m_seg;
 428                         m_seg = m_seg->next;
 429                         in_off = 0;
 430
 431                         /*
 432                          * If there is no payload offset (payload starts at the
 433                          * beginning of a segment) then an extra descriptor for
 434                          * separated header is not needed.
 435                          */
 436                         needed_desc--;
 437                 } else {
 438                         in_off = header_len;
 439                 }
 440         } else {
 441                 unsigned int copied_segs;
 442                 unsigned int hdr_addr_off = (*added & txq->ptr_mask) *
 443                                 SFC_TSOH_STD_LEN;
 444
 445                 /*
 446                  * Discard a packet if header linearization is needed but
 447                  * the header is too big.
 448                  */
 449                 if (unlikely(header_len > SFC_TSOH_STD_LEN))
 450                         return EMSGSIZE;
 451
 452                 hdr_addr = txq->tsoh + hdr_addr_off;
 453                 hdr_iova = txq->tsoh_iova + hdr_addr_off;
 454                 copied_segs = sfc_tso_prepare_header(hdr_addr, header_len,
 455                                                      &m_seg, &in_off);
 456
 457                 /* Cannot send a packet that consists only of header */
 458                 if (unlikely(m_seg == NULL))
 459                         return EMSGSIZE;
 460
 461                 m_seg_to_free_up_to = m_seg;
 462                 /*
 463                  * Reduce the number of needed descriptors by the number of
 464                  * segments that entirely consist of header data.
 465                  */
 466                 needed_desc -= copied_segs;
 467
 468                 /* Extra descriptor for separated header is not needed */
 469                 if (in_off == 0)
 470                         needed_desc--;
 471         }
 472
 473         /*
 474          * Tx prepare has debug-only checks that offload flags are correctly
 475          * filled in in TSO mbuf. Use zero IPID if there is no IPv4 flag.
 476          * If the packet is still IPv4, HW will simply start from zero IPID.
 477          */
 478         if (first_m_seg->ol_flags & PKT_TX_IPV4) {
 479                 const struct ipv4_hdr *iphe4;
 480
 481                 iphe4 = (const struct ipv4_hdr *)(hdr_addr + iph_off);
 482                 rte_memcpy(&packet_id, &iphe4->packet_id, sizeof(uint16_t));
 483                 packet_id = rte_be_to_cpu_16(packet_id);
 484         }
 485
 486         th = (const struct tcp_hdr *)(hdr_addr + tcph_off);
 487         rte_memcpy(&sent_seq, &th->sent_seq, sizeof(uint32_t));
 488         sent_seq = rte_be_to_cpu_32(sent_seq);
 489
 490         sfc_ef10_tx_qdesc_tso2_create(txq, *added, packet_id, 0, sent_seq,
 491                         first_m_seg->tso_segsz);
 492         (*added) += SFC_EF10_TSO_OPT_DESCS_NUM;
 493
 494         sfc_ef10_tx_qdesc_dma_create(hdr_iova, header_len, false,
 495                         &txq->txq_hw_ring[(*added) & txq->ptr_mask]);
 496         (*added)++;
 497
 498         do {
 499                 rte_iova_t next_frag = rte_mbuf_data_iova(m_seg);
 500                 unsigned int seg_len = rte_pktmbuf_data_len(m_seg);
 501                 unsigned int id;
 502
 503                 next_frag += in_off;
 504                 seg_len -= in_off;
 505                 in_off = 0;
 506
 507                 do {
 508                         rte_iova_t frag_addr = next_frag;
 509                         size_t frag_len;
 510
 511                         frag_len = RTE_MIN(seg_len,
 512                                            SFC_EF10_TX_DMA_DESC_LEN_MAX);
 513
 514                         next_frag += frag_len;
 515                         seg_len -= frag_len;
 516
 517                         eop = (seg_len == 0 && m_seg->next == NULL);
 518
 519                         id = (*added) & txq->ptr_mask;
 520                         (*added)++;
 521
 522                         /*
 523                          * Initially we assume that one DMA descriptor is needed
 524                          * for every segment. When the segment is split across
 525                          * several DMA descriptors, increase the estimation.
 526                          */
 527                         needed_desc += (seg_len != 0);
 528
 529                         /*
 530                          * When no more descriptors can be added, but not all
 531                          * segments are processed.
 532                          */
 533                         if (*added - pkt_start == *dma_desc_space &&
 534                             !eop &&
 535                             !sfc_ef10_try_reap(txq, pkt_start, needed_desc,
 536                                                 dma_desc_space, reap_done)) {
 537                                 struct rte_mbuf *m;
 538                                 struct rte_mbuf *m_next;
 539
 540                                 if (txq->completed != pkt_start) {
 541                                         unsigned int i;
 542
 543                                         /*
 544                                          * Reset mbuf associations with added
 545                                          * descriptors.
 546                                          */
 547                                         for (i = pkt_start; i != *added; i++) {
 548                                                 id = i & txq->ptr_mask;
 549                                                 txq->sw_ring[id].mbuf = NULL;
 550                                         }
 551                                         return ENOSPC;
 552                                 }
 553
 554                                 /* Free the segments that cannot be sent */
 555                                 for (m = m_seg->next; m != NULL; m = m_next) {
 556                                         m_next = m->next;
 557                                         rte_pktmbuf_free_seg(m);
 558                                 }
 559                                 eop = true;
 560                                 /* Ignore the rest of the segment */
 561                                 seg_len = 0;
 562                         }
 563
 564                         sfc_ef10_tx_qdesc_dma_create(frag_addr, frag_len,
 565                                         eop, &txq->txq_hw_ring[id]);
 566
 567                 } while (seg_len != 0);
 568
 569                 txq->sw_ring[id].mbuf = m_seg;
 570
 571                 m_seg = m_seg->next;
 572         } while (!eop);
 573
 574         /*
 575          * Free segments which content was entirely copied to the TSO header
 576          * memory space of Tx queue
 577          */
 578         for (m_seg = first_m_seg; m_seg != m_seg_to_free_up_to;) {
 579                 struct rte_mbuf *seg_to_free = m_seg;
 580
 581                 m_seg = m_seg->next;
 582                 rte_pktmbuf_free_seg(seg_to_free);
 583         }
 584
 585         return 0;
 586 }
 587
 588 static uint16_t
 589 sfc_ef10_xmit_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts, uint16_t nb_pkts)
 590 {
 591         struct sfc_ef10_txq * const txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(tx_queue);
 592         unsigned int added;
 593         unsigned int dma_desc_space;
 594         bool reap_done;
 595         struct rte_mbuf **pktp;
 596         struct rte_mbuf **pktp_end;
 597
 598         if (unlikely(txq->flags &
 599                      (SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING | SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION)))
 600                 return 0;
 601
 602         added = txq->added;
 603         dma_desc_space = txq->max_fill_level - (added - txq->completed);
 604
 605         reap_done = (dma_desc_space < txq->free_thresh);
 606         if (reap_done) {
 607                 sfc_ef10_tx_reap(txq);
 608                 dma_desc_space = txq->max_fill_level - (added - txq->completed);
 609         }
 610
 611         for (pktp = &tx_pkts[0], pktp_end = &tx_pkts[nb_pkts];
 612              pktp != pktp_end;
 613              ++pktp) {
 614                 struct rte_mbuf *m_seg = *pktp;
 615                 unsigned int pkt_start = added;
 616                 uint32_t pkt_len;
 617
 618                 if (likely(pktp + 1 != pktp_end))
 619                         rte_mbuf_prefetch_part1(pktp[1]);
 620
 621                 if (m_seg->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG) {
 622                         int rc;
 623
 624                         rc = sfc_ef10_xmit_tso_pkt(txq, m_seg, &added,
 625                                         &dma_desc_space, &reap_done);
 626                         if (rc != 0) {
 627                                 added = pkt_start;
 628
 629                                 /* Packet can be sent in following xmit calls */
 630                                 if (likely(rc == ENOSPC))
 631                                         break;
 632
 633                                 /*
 634                                  * Packet cannot be sent, tell RTE that
 635                                  * it is sent, but actually drop it and
 636                                  * continue with another packet
 637                                  */
 638                                 rte_pktmbuf_free(*pktp);
 639                                 continue;
 640                         }
 641
 642                         goto dma_desc_space_update;
 643                 }
 644
 645                 if (sfc_ef10_tx_pkt_descs_max(m_seg) > dma_desc_space) {
 646                         if (reap_done)
 647                                 break;
 648
 649                         /* Push already prepared descriptors before polling */
 650                         if (added != txq->added) {
 651                                 sfc_ef10_tx_qpush(txq, added, txq->added);
 652                                 txq->added = added;
 653                         }
 654
 655                         sfc_ef10_tx_reap(txq);
 656                         reap_done = true;
 657                         dma_desc_space = txq->max_fill_level -
 658                                 (added - txq->completed);
 659                         if (sfc_ef10_tx_pkt_descs_max(m_seg) > dma_desc_space)
 660                                 break;
 661                 }
 662
 663                 pkt_len = m_seg->pkt_len;
 664                 do {
 665                         rte_iova_t seg_addr = rte_mbuf_data_iova(m_seg);
 666                         unsigned int seg_len = rte_pktmbuf_data_len(m_seg);
 667                         unsigned int id = added & txq->ptr_mask;
 668
 669                         SFC_ASSERT(seg_len <= SFC_EF10_TX_DMA_DESC_LEN_MAX);
 670
 671                         pkt_len -= seg_len;
 672
 673                         sfc_ef10_tx_qdesc_dma_create(seg_addr,
 674                                 seg_len, (pkt_len == 0),
 675                                 &txq->txq_hw_ring[id]);
 676
 677                         /*
 678                          * rte_pktmbuf_free() is commonly used in DPDK for
 679                          * recycling packets - the function checks every
 680                          * segment's reference counter and returns the
 681                          * buffer to its pool whenever possible;
 682                          * nevertheless, freeing mbuf segments one by one
 683                          * may entail some performance decline;
 684                          * from this point, sfc_efx_tx_reap() does the same job
 685                          * on its own and frees buffers in bulks (all mbufs
 686                          * within a bulk belong to the same pool);
 687                          * from this perspective, individual segment pointers
 688                          * must be associated with the corresponding SW
 689                          * descriptors independently so that only one loop
 690                          * is sufficient on reap to inspect all the buffers
 691                          */
 692                         txq->sw_ring[id].mbuf = m_seg;
 693
 694                         ++added;
 695
 696                 } while ((m_seg = m_seg->next) != 0);
 697
 698 dma_desc_space_update:
 699                 dma_desc_space -= (added - pkt_start);
 700         }
 701
 702         if (likely(added != txq->added)) {
 703                 sfc_ef10_tx_qpush(txq, added, txq->added);
 704                 txq->added = added;
 705         }
 706
 707 #if SFC_TX_XMIT_PKTS_REAP_AT_LEAST_ONCE
 708         if (!reap_done)
 709                 sfc_ef10_tx_reap(txq);
 710 #endif
 711
 712         return pktp - &tx_pkts[0];
 713 }
 714
 715 static void
 716 sfc_ef10_simple_tx_reap(struct sfc_ef10_txq *txq)
 717 {
 718         const unsigned int old_read_ptr = txq->evq_read_ptr;
 719         const unsigned int ptr_mask = txq->ptr_mask;
 720         unsigned int completed = txq->completed;
 721         unsigned int pending = completed;
 722
 723         pending += sfc_ef10_tx_process_events(txq);
 724
 725         if (pending != completed) {
 726                 struct rte_mbuf *bulk[SFC_TX_REAP_BULK_SIZE];
 727                 unsigned int nb = 0;
 728
 729                 do {
 730                         struct sfc_ef10_tx_sw_desc *txd;
 731
 732                         txd = &txq->sw_ring[completed & ptr_mask];
 733
 734                         if (nb == RTE_DIM(bulk)) {
 735                                 rte_mempool_put_bulk(bulk[0]->pool,
 736                                                      (void *)bulk, nb);
 737                                 nb = 0;
 738                         }
 739
 740                         bulk[nb++] = txd->mbuf;
 741                 } while (++completed != pending);
 742
 743                 rte_mempool_put_bulk(bulk[0]->pool, (void *)bulk, nb);
 744
 745                 txq->completed = completed;
 746         }
 747
 748         sfc_ef10_ev_qclear(txq->evq_hw_ring, ptr_mask, old_read_ptr,
 749                            txq->evq_read_ptr);
 750 }
 751
 752 #ifdef RTE_LIBRTE_SFC_EFX_DEBUG
 753 static uint16_t
 754 sfc_ef10_simple_prepare_pkts(__rte_unused void *tx_queue,
 755                              struct rte_mbuf **tx_pkts,
 756                              uint16_t nb_pkts)
 757 {
 758         uint16_t i;
 759
 760         for (i = 0; i < nb_pkts; i++) {
 761                 struct rte_mbuf *m = tx_pkts[i];
 762                 int ret;
 763
 764                 ret = rte_validate_tx_offload(m);
 765                 if (unlikely(ret != 0)) {
 766                         /*
 767                          * Negative error code is returned by
 768                          * rte_validate_tx_offload(), but positive are used
 769                          * inside net/sfc PMD.
 770                          */
 771                         SFC_ASSERT(ret < 0);
 772                         rte_errno = -ret;
 773                         break;
 774                 }
 775
 776                 /* ef10_simple does not support TSO and VLAN insertion */
 777                 if (unlikely(m->ol_flags &
 778                              (PKT_TX_TCP_SEG | PKT_TX_VLAN_PKT))) {
 779                         rte_errno = ENOTSUP;
 780                         break;
 781                 }
 782
 783                 /* ef10_simple does not support scattered packets */
 784                 if (unlikely(m->nb_segs != 1)) {
 785                         rte_errno = ENOTSUP;
 786                         break;
 787                 }
 788
 789                 /*
 790                  * ef10_simple requires fast-free which ignores reference
 791                  * counters
 792                  */
 793                 if (unlikely(rte_mbuf_refcnt_read(m) != 1)) {
 794                         rte_errno = ENOTSUP;
 795                         break;
 796                 }
 797
 798                 /* ef10_simple requires single pool for all packets */
 799                 if (unlikely(m->pool != tx_pkts[0]->pool)) {
 800                         rte_errno = ENOTSUP;
 801                         break;
 802                 }
 803         }
 804
 805         return i;
 806 }
 807 #endif
 808
 809 static uint16_t
 810 sfc_ef10_simple_xmit_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
 811                           uint16_t nb_pkts)
 812 {
 813         struct sfc_ef10_txq * const txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(tx_queue);
 814         unsigned int ptr_mask;
 815         unsigned int added;
 816         unsigned int dma_desc_space;
 817         bool reap_done;
 818         struct rte_mbuf **pktp;
 819         struct rte_mbuf **pktp_end;
 820
 821         if (unlikely(txq->flags &
 822                      (SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING | SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION)))
 823                 return 0;
 824
 825         ptr_mask = txq->ptr_mask;
 826         added = txq->added;
 827         dma_desc_space = txq->max_fill_level - (added - txq->completed);
 828
 829         reap_done = (dma_desc_space < RTE_MAX(txq->free_thresh, nb_pkts));
 830         if (reap_done) {
 831                 sfc_ef10_simple_tx_reap(txq);
 832                 dma_desc_space = txq->max_fill_level - (added - txq->completed);
 833         }
 834
 835         pktp_end = &tx_pkts[MIN(nb_pkts, dma_desc_space)];
 836         for (pktp = &tx_pkts[0]; pktp != pktp_end; ++pktp) {
 837                 struct rte_mbuf *pkt = *pktp;
 838                 unsigned int id = added & ptr_mask;
 839
 840                 SFC_ASSERT(rte_pktmbuf_data_len(pkt) <=
 841                            SFC_EF10_TX_DMA_DESC_LEN_MAX);
 842
 843                 sfc_ef10_tx_qdesc_dma_create(rte_mbuf_data_iova(pkt),
 844                                              rte_pktmbuf_data_len(pkt),
 845                                              true, &txq->txq_hw_ring[id]);
 846
 847                 txq->sw_ring[id].mbuf = pkt;
 848
 849                 ++added;
 850         }
 851
 852         if (likely(added != txq->added)) {
 853                 sfc_ef10_tx_qpush(txq, added, txq->added);
 854                 txq->added = added;
 855         }
 856
 857 #if SFC_TX_XMIT_PKTS_REAP_AT_LEAST_ONCE
 858         if (!reap_done)
 859                 sfc_ef10_simple_tx_reap(txq);
 860 #endif
 861
 862         return pktp - &tx_pkts[0];
 863 }
 864
 865 static sfc_dp_tx_get_dev_info_t sfc_ef10_get_dev_info;
 866 static void
 867 sfc_ef10_get_dev_info(struct rte_eth_dev_info *dev_info)
 868 {
 869         /*
 870          * Number of descriptors just defines maximum number of pushed
 871          * descriptors (fill level).
 872          */
 873         dev_info->tx_desc_lim.nb_min = 1;
 874         dev_info->tx_desc_lim.nb_align = 1;
 875 }
 876
 877 static sfc_dp_tx_qsize_up_rings_t sfc_ef10_tx_qsize_up_rings;
 878 static int
 879 sfc_ef10_tx_qsize_up_rings(uint16_t nb_tx_desc,
 880                            struct sfc_dp_tx_hw_limits *limits,
 881                            unsigned int *txq_entries,
 882                            unsigned int *evq_entries,
 883                            unsigned int *txq_max_fill_level)
 884 {
 885         /*
 886          * rte_ethdev API guarantees that the number meets min, max and
 887          * alignment requirements.
 888          */
 889         if (nb_tx_desc <= limits->txq_min_entries)
 890                 *txq_entries = limits->txq_min_entries;
 891         else
 892                 *txq_entries = rte_align32pow2(nb_tx_desc);
 893
 894         *evq_entries = *txq_entries;
 895
 896         *txq_max_fill_level = RTE_MIN(nb_tx_desc,
 897                                       SFC_EF10_TXQ_LIMIT(*evq_entries));
 898         return 0;
 899 }
 900
 901 static sfc_dp_tx_qcreate_t sfc_ef10_tx_qcreate;
 902 static int
 903 sfc_ef10_tx_qcreate(uint16_t port_id, uint16_t queue_id,
 904                     const struct rte_pci_addr *pci_addr, int socket_id,
 905                     const struct sfc_dp_tx_qcreate_info *info,
 906                     struct sfc_dp_txq **dp_txqp)
 907 {
 908         struct sfc_ef10_txq *txq;
 909         int rc;
 910
 911         rc = EINVAL;
 912         if (info->txq_entries != info->evq_entries)
 913                 goto fail_bad_args;
 914
 915         rc = ENOMEM;
 916         txq = rte_zmalloc_socket("sfc-ef10-txq", sizeof(*txq),
 917                                  RTE_CACHE_LINE_SIZE, socket_id);
 918         if (txq == NULL)
 919                 goto fail_txq_alloc;
 920
 921         sfc_dp_queue_init(&txq->dp.dpq, port_id, queue_id, pci_addr);
 922
 923         rc = ENOMEM;
 924         txq->sw_ring = rte_calloc_socket("sfc-ef10-txq-sw_ring",
 925                                          info->txq_entries,
 926                                          sizeof(*txq->sw_ring),
 927                                          RTE_CACHE_LINE_SIZE, socket_id);
 928         if (txq->sw_ring == NULL)
 929                 goto fail_sw_ring_alloc;
 930
 931         if (info->offloads & DEV_TX_OFFLOAD_TCP_TSO) {
 932                 txq->tsoh = rte_calloc_socket("sfc-ef10-txq-tsoh",
 933                                               info->txq_entries,
 934                                               SFC_TSOH_STD_LEN,
 935                                               RTE_CACHE_LINE_SIZE,
 936                                               socket_id);
 937                 if (txq->tsoh == NULL)
 938                         goto fail_tsoh_alloc;
 939
 940                 txq->tsoh_iova = rte_malloc_virt2iova(txq->tsoh);
 941         }
 942
 943         txq->flags = SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING;
 944         txq->ptr_mask = info->txq_entries - 1;
 945         txq->max_fill_level = info->max_fill_level;
 946         txq->free_thresh = info->free_thresh;
 947         txq->txq_hw_ring = info->txq_hw_ring;
 948         txq->doorbell = (volatile uint8_t *)info->mem_bar +
 949                         ER_DZ_TX_DESC_UPD_REG_OFST +
 950                         (info->hw_index << info->vi_window_shift);
 951         txq->evq_hw_ring = info->evq_hw_ring;
 952         txq->tso_tcp_header_offset_limit = info->tso_tcp_header_offset_limit;
 953
 954         *dp_txqp = &txq->dp;
 955         return 0;
 956
 957 fail_tsoh_alloc:
 958         rte_free(txq->sw_ring);
 959
 960 fail_sw_ring_alloc:
 961         rte_free(txq);
 962
 963 fail_txq_alloc:
 964 fail_bad_args:
 965         return rc;
 966 }
 967
 968 static sfc_dp_tx_qdestroy_t sfc_ef10_tx_qdestroy;
 969 static void
 970 sfc_ef10_tx_qdestroy(struct sfc_dp_txq *dp_txq)
 971 {
 972         struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
 973
 974         rte_free(txq->tsoh);
 975         rte_free(txq->sw_ring);
 976         rte_free(txq);
 977 }
 978
 979 static sfc_dp_tx_qstart_t sfc_ef10_tx_qstart;
 980 static int
 981 sfc_ef10_tx_qstart(struct sfc_dp_txq *dp_txq, unsigned int evq_read_ptr,
 982                    unsigned int txq_desc_index)
 983 {
 984         struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
 985
 986         txq->evq_read_ptr = evq_read_ptr;
 987         txq->added = txq->completed = txq_desc_index;
 988
 989         txq->flags |= SFC_EF10_TXQ_STARTED;
 990         txq->flags &= ~(SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING | SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION);
 991
 992         return 0;
 993 }
 994
 995 static sfc_dp_tx_qstop_t sfc_ef10_tx_qstop;
 996 static void
 997 sfc_ef10_tx_qstop(struct sfc_dp_txq *dp_txq, unsigned int *evq_read_ptr)
 998 {
 999         struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
1000
1001         txq->flags |= SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING;
1002
1003         *evq_read_ptr = txq->evq_read_ptr;
1004 }
1005
1006 static sfc_dp_tx_qtx_ev_t sfc_ef10_tx_qtx_ev;
1007 static bool
1008 sfc_ef10_tx_qtx_ev(struct sfc_dp_txq *dp_txq, __rte_unused unsigned int id)
1009 {
1010         __rte_unused struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
1011
1012         SFC_ASSERT(txq->flags & SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING);
1013
1014         /*
1015          * It is safe to ignore Tx event since we reap all mbufs on
1016          * queue purge anyway.
1017          */
1018
1019         return false;
1020 }
1021
1022 static sfc_dp_tx_qreap_t sfc_ef10_tx_qreap;
1023 static void
1024 sfc_ef10_tx_qreap(struct sfc_dp_txq *dp_txq)
1025 {
1026         struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
1027         unsigned int completed;
1028
1029         for (completed = txq->completed; completed != txq->added; ++completed) {
1030                 struct sfc_ef10_tx_sw_desc *txd;
1031
1032                 txd = &txq->sw_ring[completed & txq->ptr_mask];
1033                 if (txd->mbuf != NULL) {
1034                         rte_pktmbuf_free_seg(txd->mbuf);
1035                         txd->mbuf = NULL;
1036                 }
1037         }
1038
1039         txq->flags &= ~SFC_EF10_TXQ_STARTED;
1040 }
1041
1042 static unsigned int
1043 sfc_ef10_tx_qdesc_npending(struct sfc_ef10_txq *txq)
1044 {
1045         const unsigned int curr_done = txq->completed - 1;
1046         unsigned int anew_done = curr_done;
1047         efx_qword_t tx_ev;
1048         const unsigned int evq_old_read_ptr = txq->evq_read_ptr;
1049
1050         if (unlikely(txq->flags &
1051                      (SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING | SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION)))
1052                 return 0;
1053
1054         while (sfc_ef10_tx_get_event(txq, &tx_ev))
1055                 anew_done = EFX_QWORD_FIELD(tx_ev, ESF_DZ_TX_DESCR_INDX);
1056
1057         /*
1058          * The function does not process events, so return event queue read
1059          * pointer to the original position to allow the events that were
1060          * read to be processed later
1061          */
1062         txq->evq_read_ptr = evq_old_read_ptr;
1063
1064         return (anew_done - curr_done) & txq->ptr_mask;
1065 }
1066
1067 static sfc_dp_tx_qdesc_status_t sfc_ef10_tx_qdesc_status;
1068 static int
1069 sfc_ef10_tx_qdesc_status(struct sfc_dp_txq *dp_txq,
1070                          uint16_t offset)
1071 {
1072         struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
1073         unsigned int npending = sfc_ef10_tx_qdesc_npending(txq);
1074
1075         if (unlikely(offset > txq->ptr_mask))
1076                 return -EINVAL;
1077
1078         if (unlikely(offset >= txq->max_fill_level))
1079                 return RTE_ETH_TX_DESC_UNAVAIL;
1080
1081         if (unlikely(offset < npending))
1082                 return RTE_ETH_TX_DESC_FULL;
1083
1084         return RTE_ETH_TX_DESC_DONE;
1085 }
1086
1087 struct sfc_dp_tx sfc_ef10_tx = {
1088         .dp = {
1089                 .name           = SFC_KVARG_DATAPATH_EF10,
1090                 .type           = SFC_DP_TX,
1091                 .hw_fw_caps     = SFC_DP_HW_FW_CAP_EF10,
1092         },
1093         .features               = SFC_DP_TX_FEAT_TSO |
1094                                   SFC_DP_TX_FEAT_MULTI_SEG |
1095                                   SFC_DP_TX_FEAT_MULTI_POOL |
1096                                   SFC_DP_TX_FEAT_REFCNT |
1097                                   SFC_DP_TX_FEAT_MULTI_PROCESS,
1098         .get_dev_info           = sfc_ef10_get_dev_info,
1099         .qsize_up_rings         = sfc_ef10_tx_qsize_up_rings,
1100         .qcreate                = sfc_ef10_tx_qcreate,
1101         .qdestroy               = sfc_ef10_tx_qdestroy,
1102         .qstart                 = sfc_ef10_tx_qstart,
1103         .qtx_ev                 = sfc_ef10_tx_qtx_ev,
1104         .qstop                  = sfc_ef10_tx_qstop,
1105         .qreap                  = sfc_ef10_tx_qreap,
1106         .qdesc_status           = sfc_ef10_tx_qdesc_status,
1107         .pkt_prepare            = sfc_ef10_prepare_pkts,
1108         .pkt_burst              = sfc_ef10_xmit_pkts,
1109 };
1110
1111 struct sfc_dp_tx sfc_ef10_simple_tx = {
1112         .dp = {
1113                 .name           = SFC_KVARG_DATAPATH_EF10_SIMPLE,
1114                 .type           = SFC_DP_TX,
1115         },
1116         .features               = SFC_DP_TX_FEAT_MULTI_PROCESS,
1117         .get_dev_info           = sfc_ef10_get_dev_info,
1118         .qsize_up_rings         = sfc_ef10_tx_qsize_up_rings,
1119         .qcreate                = sfc_ef10_tx_qcreate,
1120         .qdestroy               = sfc_ef10_tx_qdestroy,
1121         .qstart                 = sfc_ef10_tx_qstart,
1122         .qtx_ev                 = sfc_ef10_tx_qtx_ev,
1123         .qstop                  = sfc_ef10_tx_qstop,
1124         .qreap                  = sfc_ef10_tx_qreap,
1125         .qdesc_status           = sfc_ef10_tx_qdesc_status,
1126 #ifdef RTE_LIBRTE_SFC_EFX_DEBUG
1127         .pkt_prepare            = sfc_ef10_simple_prepare_pkts,
1128 #endif
1129         .pkt_burst              = sfc_ef10_simple_xmit_pkts,
1130 };