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                                 txq->max_fill_level,
 354                                 SFC_EF10_TSO_OPT_DESCS_NUM, 0);
 355                 if (unlikely(ret != 0)) {
 356                         rte_errno = ret;
 357                         break;
 358                 }
 359         }
 360
 361         return i;
 362 }
 363
 364 static int
 365 sfc_ef10_xmit_tso_pkt(struct sfc_ef10_txq * const txq, struct rte_mbuf *m_seg,
 366                       unsigned int *added, unsigned int *dma_desc_space,
 367                       bool *reap_done)
 368 {
 369         size_t iph_off = m_seg->l2_len;
 370         size_t tcph_off = m_seg->l2_len + m_seg->l3_len;
 371         size_t header_len = m_seg->l2_len + m_seg->l3_len + m_seg->l4_len;
 372         /* Offset of the payload in the last segment that contains the header */
 373         size_t in_off = 0;
 374         const struct tcp_hdr *th;
 375         uint16_t packet_id = 0;
 376         uint32_t sent_seq;
 377         uint8_t *hdr_addr;
 378         rte_iova_t hdr_iova;
 379         struct rte_mbuf *first_m_seg = m_seg;
 380         unsigned int pkt_start = *added;
 381         unsigned int needed_desc;
 382         struct rte_mbuf *m_seg_to_free_up_to = first_m_seg;
 383         bool eop;
 384
 385         /*
 386          * Preliminary estimation of required DMA descriptors, including extra
 387          * descriptor for TSO header that is needed when the header is
 388          * separated from payload in one segment. It does not include
 389          * extra descriptors that may appear when a big segment is split across
 390          * several descriptors.
 391          */
 392         needed_desc = m_seg->nb_segs +
 393                         (unsigned int)SFC_EF10_TSO_OPT_DESCS_NUM +
 394                         (unsigned int)SFC_EF10_TSO_HDR_DESCS_NUM;
 395
 396         if (needed_desc > *dma_desc_space &&
 397             !sfc_ef10_try_reap(txq, pkt_start, needed_desc,
 398                                dma_desc_space, reap_done)) {
 399                 /*
 400                  * If a future Tx reap may increase available DMA descriptor
 401                  * space, do not try to send the packet.
 402                  */
 403                 if (txq->completed != pkt_start)
 404                         return ENOSPC;
 405                 /*
 406                  * Do not allow to send packet if the maximum DMA
 407                  * descriptor space is not sufficient to hold TSO
 408                  * descriptors, header descriptor and at least 1
 409                  * segment descriptor.
 410                  */
 411                 if (*dma_desc_space < SFC_EF10_TSO_OPT_DESCS_NUM +
 412                                 SFC_EF10_TSO_HDR_DESCS_NUM + 1)
 413                         return EMSGSIZE;
 414         }
 415
 416         /* Check if the header is not fragmented */
 417         if (rte_pktmbuf_data_len(m_seg) >= header_len) {
 418                 hdr_addr = rte_pktmbuf_mtod(m_seg, uint8_t *);
 419                 hdr_iova = rte_mbuf_data_iova(m_seg);
 420                 if (rte_pktmbuf_data_len(m_seg) == header_len) {
 421                         /* Cannot send a packet that consists only of header */
 422                         if (unlikely(m_seg->next == NULL))
 423                                 return EMSGSIZE;
 424                         /*
 425                          * Associate header mbuf with header descriptor
 426                          * which is located after TSO descriptors.
 427                          */
 428                         txq->sw_ring[(pkt_start + SFC_EF10_TSO_OPT_DESCS_NUM) &
 429                                      txq->ptr_mask].mbuf = m_seg;
 430                         m_seg = m_seg->next;
 431                         in_off = 0;
 432
 433                         /*
 434                          * If there is no payload offset (payload starts at the
 435                          * beginning of a segment) then an extra descriptor for
 436                          * separated header is not needed.
 437                          */
 438                         needed_desc--;
 439                 } else {
 440                         in_off = header_len;
 441                 }
 442         } else {
 443                 unsigned int copied_segs;
 444                 unsigned int hdr_addr_off = (*added & txq->ptr_mask) *
 445                                 SFC_TSOH_STD_LEN;
 446
 447                 /*
 448                  * Discard a packet if header linearization is needed but
 449                  * the header is too big.
 450                  * Duplicate Tx prepare check here to avoid spoil of
 451                  * memory if Tx prepare is skipped.
 452                  */
 453                 if (unlikely(header_len > SFC_TSOH_STD_LEN))
 454                         return EMSGSIZE;
 455
 456                 hdr_addr = txq->tsoh + hdr_addr_off;
 457                 hdr_iova = txq->tsoh_iova + hdr_addr_off;
 458                 copied_segs = sfc_tso_prepare_header(hdr_addr, header_len,
 459                                                      &m_seg, &in_off);
 460
 461                 /* Cannot send a packet that consists only of header */
 462                 if (unlikely(m_seg == NULL))
 463                         return EMSGSIZE;
 464
 465                 m_seg_to_free_up_to = m_seg;
 466                 /*
 467                  * Reduce the number of needed descriptors by the number of
 468                  * segments that entirely consist of header data.
 469                  */
 470                 needed_desc -= copied_segs;
 471
 472                 /* Extra descriptor for separated header is not needed */
 473                 if (in_off == 0)
 474                         needed_desc--;
 475         }
 476
 477         /*
 478          * Tx prepare has debug-only checks that offload flags are correctly
 479          * filled in in TSO mbuf. Use zero IPID if there is no IPv4 flag.
 480          * If the packet is still IPv4, HW will simply start from zero IPID.
 481          */
 482         if (first_m_seg->ol_flags & PKT_TX_IPV4)
 483                 packet_id = sfc_tso_ip4_get_ipid(hdr_addr, iph_off);
 484
 485         th = (const struct tcp_hdr *)(hdr_addr + tcph_off);
 486         rte_memcpy(&sent_seq, &th->sent_seq, sizeof(uint32_t));
 487         sent_seq = rte_be_to_cpu_32(sent_seq);
 488
 489         sfc_ef10_tx_qdesc_tso2_create(txq, *added, packet_id, 0, sent_seq,
 490                         first_m_seg->tso_segsz);
 491         (*added) += SFC_EF10_TSO_OPT_DESCS_NUM;
 492
 493         sfc_ef10_tx_qdesc_dma_create(hdr_iova, header_len, false,
 494                         &txq->txq_hw_ring[(*added) & txq->ptr_mask]);
 495         (*added)++;
 496
 497         do {
 498                 rte_iova_t next_frag = rte_mbuf_data_iova(m_seg);
 499                 unsigned int seg_len = rte_pktmbuf_data_len(m_seg);
 500                 unsigned int id;
 501
 502                 next_frag += in_off;
 503                 seg_len -= in_off;
 504                 in_off = 0;
 505
 506                 do {
 507                         rte_iova_t frag_addr = next_frag;
 508                         size_t frag_len;
 509
 510                         frag_len = RTE_MIN(seg_len,
 511                                            SFC_EF10_TX_DMA_DESC_LEN_MAX);
 512
 513                         next_frag += frag_len;
 514                         seg_len -= frag_len;
 515
 516                         eop = (seg_len == 0 && m_seg->next == NULL);
 517
 518                         id = (*added) & txq->ptr_mask;
 519                         (*added)++;
 520
 521                         /*
 522                          * Initially we assume that one DMA descriptor is needed
 523                          * for every segment. When the segment is split across
 524                          * several DMA descriptors, increase the estimation.
 525                          */
 526                         needed_desc += (seg_len != 0);
 527
 528                         /*
 529                          * When no more descriptors can be added, but not all
 530                          * segments are processed.
 531                          */
 532                         if (*added - pkt_start == *dma_desc_space &&
 533                             !eop &&
 534                             !sfc_ef10_try_reap(txq, pkt_start, needed_desc,
 535                                                 dma_desc_space, reap_done)) {
 536                                 struct rte_mbuf *m;
 537                                 struct rte_mbuf *m_next;
 538
 539                                 if (txq->completed != pkt_start) {
 540                                         unsigned int i;
 541
 542                                         /*
 543                                          * Reset mbuf associations with added
 544                                          * descriptors.
 545                                          */
 546                                         for (i = pkt_start; i != *added; i++) {
 547                                                 id = i & txq->ptr_mask;
 548                                                 txq->sw_ring[id].mbuf = NULL;
 549                                         }
 550                                         return ENOSPC;
 551                                 }
 552
 553                                 /* Free the segments that cannot be sent */
 554                                 for (m = m_seg->next; m != NULL; m = m_next) {
 555                                         m_next = m->next;
 556                                         rte_pktmbuf_free_seg(m);
 557                                 }
 558                                 eop = true;
 559                                 /* Ignore the rest of the segment */
 560                                 seg_len = 0;
 561                         }
 562
 563                         sfc_ef10_tx_qdesc_dma_create(frag_addr, frag_len,
 564                                         eop, &txq->txq_hw_ring[id]);
 565
 566                 } while (seg_len != 0);
 567
 568                 txq->sw_ring[id].mbuf = m_seg;
 569
 570                 m_seg = m_seg->next;
 571         } while (!eop);
 572
 573         /*
 574          * Free segments which content was entirely copied to the TSO header
 575          * memory space of Tx queue
 576          */
 577         for (m_seg = first_m_seg; m_seg != m_seg_to_free_up_to;) {
 578                 struct rte_mbuf *seg_to_free = m_seg;
 579
 580                 m_seg = m_seg->next;
 581                 rte_pktmbuf_free_seg(seg_to_free);
 582         }
 583
 584         return 0;
 585 }
 586
 587 static uint16_t
 588 sfc_ef10_xmit_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts, uint16_t nb_pkts)
 589 {
 590         struct sfc_ef10_txq * const txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(tx_queue);
 591         unsigned int added;
 592         unsigned int dma_desc_space;
 593         bool reap_done;
 594         struct rte_mbuf **pktp;
 595         struct rte_mbuf **pktp_end;
 596
 597         if (unlikely(txq->flags &
 598                      (SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING | SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION)))
 599                 return 0;
 600
 601         added = txq->added;
 602         dma_desc_space = txq->max_fill_level - (added - txq->completed);
 603
 604         reap_done = (dma_desc_space < txq->free_thresh);
 605         if (reap_done) {
 606                 sfc_ef10_tx_reap(txq);
 607                 dma_desc_space = txq->max_fill_level - (added - txq->completed);
 608         }
 609
 610         for (pktp = &tx_pkts[0], pktp_end = &tx_pkts[nb_pkts];
 611              pktp != pktp_end;
 612              ++pktp) {
 613                 struct rte_mbuf *m_seg = *pktp;
 614                 unsigned int pkt_start = added;
 615                 uint32_t pkt_len;
 616
 617                 if (likely(pktp + 1 != pktp_end))
 618                         rte_mbuf_prefetch_part1(pktp[1]);
 619
 620                 if (m_seg->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG) {
 621                         int rc;
 622
 623                         rc = sfc_ef10_xmit_tso_pkt(txq, m_seg, &added,
 624                                         &dma_desc_space, &reap_done);
 625                         if (rc != 0) {
 626                                 added = pkt_start;
 627
 628                                 /* Packet can be sent in following xmit calls */
 629                                 if (likely(rc == ENOSPC))
 630                                         break;
 631
 632                                 /*
 633                                  * Packet cannot be sent, tell RTE that
 634                                  * it is sent, but actually drop it and
 635                                  * continue with another packet
 636                                  */
 637                                 rte_pktmbuf_free(*pktp);
 638                                 continue;
 639                         }
 640
 641                         goto dma_desc_space_update;
 642                 }
 643
 644                 if (sfc_ef10_tx_pkt_descs_max(m_seg) > dma_desc_space) {
 645                         if (reap_done)
 646                                 break;
 647
 648                         /* Push already prepared descriptors before polling */
 649                         if (added != txq->added) {
 650                                 sfc_ef10_tx_qpush(txq, added, txq->added);
 651                                 txq->added = added;
 652                         }
 653
 654                         sfc_ef10_tx_reap(txq);
 655                         reap_done = true;
 656                         dma_desc_space = txq->max_fill_level -
 657                                 (added - txq->completed);
 658                         if (sfc_ef10_tx_pkt_descs_max(m_seg) > dma_desc_space)
 659                                 break;
 660                 }
 661
 662                 pkt_len = m_seg->pkt_len;
 663                 do {
 664                         rte_iova_t seg_addr = rte_mbuf_data_iova(m_seg);
 665                         unsigned int seg_len = rte_pktmbuf_data_len(m_seg);
 666                         unsigned int id = added & txq->ptr_mask;
 667
 668                         SFC_ASSERT(seg_len <= SFC_EF10_TX_DMA_DESC_LEN_MAX);
 669
 670                         pkt_len -= seg_len;
 671
 672                         sfc_ef10_tx_qdesc_dma_create(seg_addr,
 673                                 seg_len, (pkt_len == 0),
 674                                 &txq->txq_hw_ring[id]);
 675
 676                         /*
 677                          * rte_pktmbuf_free() is commonly used in DPDK for
 678                          * recycling packets - the function checks every
 679                          * segment's reference counter and returns the
 680                          * buffer to its pool whenever possible;
 681                          * nevertheless, freeing mbuf segments one by one
 682                          * may entail some performance decline;
 683                          * from this point, sfc_efx_tx_reap() does the same job
 684                          * on its own and frees buffers in bulks (all mbufs
 685                          * within a bulk belong to the same pool);
 686                          * from this perspective, individual segment pointers
 687                          * must be associated with the corresponding SW
 688                          * descriptors independently so that only one loop
 689                          * is sufficient on reap to inspect all the buffers
 690                          */
 691                         txq->sw_ring[id].mbuf = m_seg;
 692
 693                         ++added;
 694
 695                 } while ((m_seg = m_seg->next) != 0);
 696
 697 dma_desc_space_update:
 698                 dma_desc_space -= (added - pkt_start);
 699         }
 700
 701         if (likely(added != txq->added)) {
 702                 sfc_ef10_tx_qpush(txq, added, txq->added);
 703                 txq->added = added;
 704         }
 705
 706 #if SFC_TX_XMIT_PKTS_REAP_AT_LEAST_ONCE
 707         if (!reap_done)
 708                 sfc_ef10_tx_reap(txq);
 709 #endif
 710
 711         return pktp - &tx_pkts[0];
 712 }
 713
 714 static void
 715 sfc_ef10_simple_tx_reap(struct sfc_ef10_txq *txq)
 716 {
 717         const unsigned int old_read_ptr = txq->evq_read_ptr;
 718         const unsigned int ptr_mask = txq->ptr_mask;
 719         unsigned int completed = txq->completed;
 720         unsigned int pending = completed;
 721
 722         pending += sfc_ef10_tx_process_events(txq);
 723
 724         if (pending != completed) {
 725                 struct rte_mbuf *bulk[SFC_TX_REAP_BULK_SIZE];
 726                 unsigned int nb = 0;
 727
 728                 do {
 729                         struct sfc_ef10_tx_sw_desc *txd;
 730
 731                         txd = &txq->sw_ring[completed & ptr_mask];
 732
 733                         if (nb == RTE_DIM(bulk)) {
 734                                 rte_mempool_put_bulk(bulk[0]->pool,
 735                                                      (void *)bulk, nb);
 736                                 nb = 0;
 737                         }
 738
 739                         bulk[nb++] = txd->mbuf;
 740                 } while (++completed != pending);
 741
 742                 rte_mempool_put_bulk(bulk[0]->pool, (void *)bulk, nb);
 743
 744                 txq->completed = completed;
 745         }
 746
 747         sfc_ef10_ev_qclear(txq->evq_hw_ring, ptr_mask, old_read_ptr,
 748                            txq->evq_read_ptr);
 749 }
 750
 751 #ifdef RTE_LIBRTE_SFC_EFX_DEBUG
 752 static uint16_t
 753 sfc_ef10_simple_prepare_pkts(__rte_unused void *tx_queue,
 754                              struct rte_mbuf **tx_pkts,
 755                              uint16_t nb_pkts)
 756 {
 757         uint16_t i;
 758
 759         for (i = 0; i < nb_pkts; i++) {
 760                 struct rte_mbuf *m = tx_pkts[i];
 761                 int ret;
 762
 763                 ret = rte_validate_tx_offload(m);
 764                 if (unlikely(ret != 0)) {
 765                         /*
 766                          * Negative error code is returned by
 767                          * rte_validate_tx_offload(), but positive are used
 768                          * inside net/sfc PMD.
 769                          */
 770                         SFC_ASSERT(ret < 0);
 771                         rte_errno = -ret;
 772                         break;
 773                 }
 774
 775                 /* ef10_simple does not support TSO and VLAN insertion */
 776                 if (unlikely(m->ol_flags &
 777                              (PKT_TX_TCP_SEG | PKT_TX_VLAN_PKT))) {
 778                         rte_errno = ENOTSUP;
 779                         break;
 780                 }
 781
 782                 /* ef10_simple does not support scattered packets */
 783                 if (unlikely(m->nb_segs != 1)) {
 784                         rte_errno = ENOTSUP;
 785                         break;
 786                 }
 787
 788                 /*
 789                  * ef10_simple requires fast-free which ignores reference
 790                  * counters
 791                  */
 792                 if (unlikely(rte_mbuf_refcnt_read(m) != 1)) {
 793                         rte_errno = ENOTSUP;
 794                         break;
 795                 }
 796
 797                 /* ef10_simple requires single pool for all packets */
 798                 if (unlikely(m->pool != tx_pkts[0]->pool)) {
 799                         rte_errno = ENOTSUP;
 800                         break;
 801                 }
 802         }
 803
 804         return i;
 805 }
 806 #endif
 807
 808 static uint16_t
 809 sfc_ef10_simple_xmit_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
 810                           uint16_t nb_pkts)
 811 {
 812         struct sfc_ef10_txq * const txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(tx_queue);
 813         unsigned int ptr_mask;
 814         unsigned int added;
 815         unsigned int dma_desc_space;
 816         bool reap_done;
 817         struct rte_mbuf **pktp;
 818         struct rte_mbuf **pktp_end;
 819
 820         if (unlikely(txq->flags &
 821                      (SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING | SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION)))
 822                 return 0;
 823
 824         ptr_mask = txq->ptr_mask;
 825         added = txq->added;
 826         dma_desc_space = txq->max_fill_level - (added - txq->completed);
 827
 828         reap_done = (dma_desc_space < RTE_MAX(txq->free_thresh, nb_pkts));
 829         if (reap_done) {
 830                 sfc_ef10_simple_tx_reap(txq);
 831                 dma_desc_space = txq->max_fill_level - (added - txq->completed);
 832         }
 833
 834         pktp_end = &tx_pkts[MIN(nb_pkts, dma_desc_space)];
 835         for (pktp = &tx_pkts[0]; pktp != pktp_end; ++pktp) {
 836                 struct rte_mbuf *pkt = *pktp;
 837                 unsigned int id = added & ptr_mask;
 838
 839                 SFC_ASSERT(rte_pktmbuf_data_len(pkt) <=
 840                            SFC_EF10_TX_DMA_DESC_LEN_MAX);
 841
 842                 sfc_ef10_tx_qdesc_dma_create(rte_mbuf_data_iova(pkt),
 843                                              rte_pktmbuf_data_len(pkt),
 844                                              true, &txq->txq_hw_ring[id]);
 845
 846                 txq->sw_ring[id].mbuf = pkt;
 847
 848                 ++added;
 849         }
 850
 851         if (likely(added != txq->added)) {
 852                 sfc_ef10_tx_qpush(txq, added, txq->added);
 853                 txq->added = added;
 854         }
 855
 856 #if SFC_TX_XMIT_PKTS_REAP_AT_LEAST_ONCE
 857         if (!reap_done)
 858                 sfc_ef10_simple_tx_reap(txq);
 859 #endif
 860
 861         return pktp - &tx_pkts[0];
 862 }
 863
 864 static sfc_dp_tx_get_dev_info_t sfc_ef10_get_dev_info;
 865 static void
 866 sfc_ef10_get_dev_info(struct rte_eth_dev_info *dev_info)
 867 {
 868         /*
 869          * Number of descriptors just defines maximum number of pushed
 870          * descriptors (fill level).
 871          */
 872         dev_info->tx_desc_lim.nb_min = 1;
 873         dev_info->tx_desc_lim.nb_align = 1;
 874 }
 875
 876 static sfc_dp_tx_qsize_up_rings_t sfc_ef10_tx_qsize_up_rings;
 877 static int
 878 sfc_ef10_tx_qsize_up_rings(uint16_t nb_tx_desc,
 879                            struct sfc_dp_tx_hw_limits *limits,
 880                            unsigned int *txq_entries,
 881                            unsigned int *evq_entries,
 882                            unsigned int *txq_max_fill_level)
 883 {
 884         /*
 885          * rte_ethdev API guarantees that the number meets min, max and
 886          * alignment requirements.
 887          */
 888         if (nb_tx_desc <= limits->txq_min_entries)
 889                 *txq_entries = limits->txq_min_entries;
 890         else
 891                 *txq_entries = rte_align32pow2(nb_tx_desc);
 892
 893         *evq_entries = *txq_entries;
 894
 895         *txq_max_fill_level = RTE_MIN(nb_tx_desc,
 896                                       SFC_EF10_TXQ_LIMIT(*evq_entries));
 897         return 0;
 898 }
 899
 900 static sfc_dp_tx_qcreate_t sfc_ef10_tx_qcreate;
 901 static int
 902 sfc_ef10_tx_qcreate(uint16_t port_id, uint16_t queue_id,
 903                     const struct rte_pci_addr *pci_addr, int socket_id,
 904                     const struct sfc_dp_tx_qcreate_info *info,
 905                     struct sfc_dp_txq **dp_txqp)
 906 {
 907         struct sfc_ef10_txq *txq;
 908         int rc;
 909
 910         rc = EINVAL;
 911         if (info->txq_entries != info->evq_entries)
 912                 goto fail_bad_args;
 913
 914         rc = ENOMEM;
 915         txq = rte_zmalloc_socket("sfc-ef10-txq", sizeof(*txq),
 916                                  RTE_CACHE_LINE_SIZE, socket_id);
 917         if (txq == NULL)
 918                 goto fail_txq_alloc;
 919
 920         sfc_dp_queue_init(&txq->dp.dpq, port_id, queue_id, pci_addr);
 921
 922         rc = ENOMEM;
 923         txq->sw_ring = rte_calloc_socket("sfc-ef10-txq-sw_ring",
 924                                          info->txq_entries,
 925                                          sizeof(*txq->sw_ring),
 926                                          RTE_CACHE_LINE_SIZE, socket_id);
 927         if (txq->sw_ring == NULL)
 928                 goto fail_sw_ring_alloc;
 929
 930         if (info->offloads & DEV_TX_OFFLOAD_TCP_TSO) {
 931                 txq->tsoh = rte_calloc_socket("sfc-ef10-txq-tsoh",
 932                                               info->txq_entries,
 933                                               SFC_TSOH_STD_LEN,
 934                                               RTE_CACHE_LINE_SIZE,
 935                                               socket_id);
 936                 if (txq->tsoh == NULL)
 937                         goto fail_tsoh_alloc;
 938
 939                 txq->tsoh_iova = rte_malloc_virt2iova(txq->tsoh);
 940         }
 941
 942         txq->flags = SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING;
 943         txq->ptr_mask = info->txq_entries - 1;
 944         txq->max_fill_level = info->max_fill_level;
 945         txq->free_thresh = info->free_thresh;
 946         txq->txq_hw_ring = info->txq_hw_ring;
 947         txq->doorbell = (volatile uint8_t *)info->mem_bar +
 948                         ER_DZ_TX_DESC_UPD_REG_OFST +
 949                         (info->hw_index << info->vi_window_shift);
 950         txq->evq_hw_ring = info->evq_hw_ring;
 951         txq->tso_tcp_header_offset_limit = info->tso_tcp_header_offset_limit;
 952
 953         *dp_txqp = &txq->dp;
 954         return 0;
 955
 956 fail_tsoh_alloc:
 957         rte_free(txq->sw_ring);
 958
 959 fail_sw_ring_alloc:
 960         rte_free(txq);
 961
 962 fail_txq_alloc:
 963 fail_bad_args:
 964         return rc;
 965 }
 966
 967 static sfc_dp_tx_qdestroy_t sfc_ef10_tx_qdestroy;
 968 static void
 969 sfc_ef10_tx_qdestroy(struct sfc_dp_txq *dp_txq)
 970 {
 971         struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
 972
 973         rte_free(txq->tsoh);
 974         rte_free(txq->sw_ring);
 975         rte_free(txq);
 976 }
 977
 978 static sfc_dp_tx_qstart_t sfc_ef10_tx_qstart;
 979 static int
 980 sfc_ef10_tx_qstart(struct sfc_dp_txq *dp_txq, unsigned int evq_read_ptr,
 981                    unsigned int txq_desc_index)
 982 {
 983         struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
 984
 985         txq->evq_read_ptr = evq_read_ptr;
 986         txq->added = txq->completed = txq_desc_index;
 987
 988         txq->flags |= SFC_EF10_TXQ_STARTED;
 989         txq->flags &= ~(SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING | SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION);
 990
 991         return 0;
 992 }
 993
 994 static sfc_dp_tx_qstop_t sfc_ef10_tx_qstop;
 995 static void
 996 sfc_ef10_tx_qstop(struct sfc_dp_txq *dp_txq, unsigned int *evq_read_ptr)
 997 {
 998         struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
 999
1000         txq->flags |= SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING;
1001
1002         *evq_read_ptr = txq->evq_read_ptr;
1003 }
1004
1005 static sfc_dp_tx_qtx_ev_t sfc_ef10_tx_qtx_ev;
1006 static bool
1007 sfc_ef10_tx_qtx_ev(struct sfc_dp_txq *dp_txq, __rte_unused unsigned int id)
1008 {
1009         __rte_unused struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
1010
1011         SFC_ASSERT(txq->flags & SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING);
1012
1013         /*
1014          * It is safe to ignore Tx event since we reap all mbufs on
1015          * queue purge anyway.
1016          */
1017
1018         return false;
1019 }
1020
1021 static sfc_dp_tx_qreap_t sfc_ef10_tx_qreap;
1022 static void
1023 sfc_ef10_tx_qreap(struct sfc_dp_txq *dp_txq)
1024 {
1025         struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
1026         unsigned int completed;
1027
1028         for (completed = txq->completed; completed != txq->added; ++completed) {
1029                 struct sfc_ef10_tx_sw_desc *txd;
1030
1031                 txd = &txq->sw_ring[completed & txq->ptr_mask];
1032                 if (txd->mbuf != NULL) {
1033                         rte_pktmbuf_free_seg(txd->mbuf);
1034                         txd->mbuf = NULL;
1035                 }
1036         }
1037
1038         txq->flags &= ~SFC_EF10_TXQ_STARTED;
1039 }
1040
1041 static unsigned int
1042 sfc_ef10_tx_qdesc_npending(struct sfc_ef10_txq *txq)
1043 {
1044         const unsigned int curr_done = txq->completed - 1;
1045         unsigned int anew_done = curr_done;
1046         efx_qword_t tx_ev;
1047         const unsigned int evq_old_read_ptr = txq->evq_read_ptr;
1048
1049         if (unlikely(txq->flags &
1050                      (SFC_EF10_TXQ_NOT_RUNNING | SFC_EF10_TXQ_EXCEPTION)))
1051                 return 0;
1052
1053         while (sfc_ef10_tx_get_event(txq, &tx_ev))
1054                 anew_done = EFX_QWORD_FIELD(tx_ev, ESF_DZ_TX_DESCR_INDX);
1055
1056         /*
1057          * The function does not process events, so return event queue read
1058          * pointer to the original position to allow the events that were
1059          * read to be processed later
1060          */
1061         txq->evq_read_ptr = evq_old_read_ptr;
1062
1063         return (anew_done - curr_done) & txq->ptr_mask;
1064 }
1065
1066 static sfc_dp_tx_qdesc_status_t sfc_ef10_tx_qdesc_status;
1067 static int
1068 sfc_ef10_tx_qdesc_status(struct sfc_dp_txq *dp_txq,
1069                          uint16_t offset)
1070 {
1071         struct sfc_ef10_txq *txq = sfc_ef10_txq_by_dp_txq(dp_txq);
1072         unsigned int npending = sfc_ef10_tx_qdesc_npending(txq);
1073
1074         if (unlikely(offset > txq->ptr_mask))
1075                 return -EINVAL;
1076
1077         if (unlikely(offset >= txq->max_fill_level))
1078                 return RTE_ETH_TX_DESC_UNAVAIL;
1079
1080         if (unlikely(offset < npending))
1081                 return RTE_ETH_TX_DESC_FULL;
1082
1083         return RTE_ETH_TX_DESC_DONE;
1084 }
1085
1086 struct sfc_dp_tx sfc_ef10_tx = {
1087         .dp = {
1088                 .name           = SFC_KVARG_DATAPATH_EF10,
1089                 .type           = SFC_DP_TX,
1090                 .hw_fw_caps     = SFC_DP_HW_FW_CAP_EF10,
1091         },
1092         .features               = SFC_DP_TX_FEAT_TSO |
1093                                   SFC_DP_TX_FEAT_MULTI_SEG |
1094                                   SFC_DP_TX_FEAT_MULTI_POOL |
1095                                   SFC_DP_TX_FEAT_REFCNT |
1096                                   SFC_DP_TX_FEAT_MULTI_PROCESS,
1097         .get_dev_info           = sfc_ef10_get_dev_info,
1098         .qsize_up_rings         = sfc_ef10_tx_qsize_up_rings,
1099         .qcreate                = sfc_ef10_tx_qcreate,
1100         .qdestroy               = sfc_ef10_tx_qdestroy,
1101         .qstart                 = sfc_ef10_tx_qstart,
1102         .qtx_ev                 = sfc_ef10_tx_qtx_ev,
1103         .qstop                  = sfc_ef10_tx_qstop,
1104         .qreap                  = sfc_ef10_tx_qreap,
1105         .qdesc_status           = sfc_ef10_tx_qdesc_status,
1106         .pkt_prepare            = sfc_ef10_prepare_pkts,
1107         .pkt_burst              = sfc_ef10_xmit_pkts,
1108 };
1109
1110 struct sfc_dp_tx sfc_ef10_simple_tx = {
1111         .dp = {
1112                 .name           = SFC_KVARG_DATAPATH_EF10_SIMPLE,
1113                 .type           = SFC_DP_TX,
1114         },
1115         .features               = SFC_DP_TX_FEAT_MULTI_PROCESS,
1116         .get_dev_info           = sfc_ef10_get_dev_info,
1117         .qsize_up_rings         = sfc_ef10_tx_qsize_up_rings,
1118         .qcreate                = sfc_ef10_tx_qcreate,
1119         .qdestroy               = sfc_ef10_tx_qdestroy,
1120         .qstart                 = sfc_ef10_tx_qstart,
1121         .qtx_ev                 = sfc_ef10_tx_qtx_ev,
1122         .qstop                  = sfc_ef10_tx_qstop,
1123         .qreap                  = sfc_ef10_tx_qreap,
1124         .qdesc_status           = sfc_ef10_tx_qdesc_status,
1125 #ifdef RTE_LIBRTE_SFC_EFX_DEBUG
1126         .pkt_prepare            = sfc_ef10_simple_prepare_pkts,
1127 #endif
1128         .pkt_burst              = sfc_ef10_simple_xmit_pkts,
1129 };