2e9c71ad5bf61ff1e64687193cab214d5614e565
[dpdk.git] / doc / guides / nics / mlx5.rst
1 ..  SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2     Copyright 2015 6WIND S.A.
3     Copyright 2015 Mellanox Technologies, Ltd
4
5 MLX5 poll mode driver
6 =====================
7
8 The MLX5 poll mode driver library (**librte_pmd_mlx5**) provides support
9 for **Mellanox ConnectX-4**, **Mellanox ConnectX-4 Lx** , **Mellanox
10 ConnectX-5**, **Mellanox ConnectX-6**, **Mellanox ConnectX-6DX** and
11 **Mellanox BlueField** families of 10/25/40/50/100/200 Gb/s adapters
12 as well as their virtual functions (VF) in SR-IOV context.
13
14 Information and documentation about these adapters can be found on the
15 `Mellanox website <http://www.mellanox.com>`__. Help is also provided by the
16 `Mellanox community <http://community.mellanox.com/welcome>`__.
17
18 There is also a `section dedicated to this poll mode driver
19 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=209&mtag=pmd_for_dpdk>`__.
20
21 .. note::
22
23    Due to external dependencies, this driver is disabled in default configuration
24    of the "make" build. It can be enabled with ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD=y``
25    or by using "meson" build system which will detect dependencies.
26
27 Design
28 ------
29
30 Besides its dependency on libibverbs (that implies libmlx5 and associated
31 kernel support), librte_pmd_mlx5 relies heavily on system calls for control
32 operations such as querying/updating the MTU and flow control parameters.
33
34 For security reasons and robustness, this driver only deals with virtual
35 memory addresses. The way resources allocations are handled by the kernel,
36 combined with hardware specifications that allow to handle virtual memory
37 addresses directly, ensure that DPDK applications cannot access random
38 physical memory (or memory that does not belong to the current process).
39
40 This capability allows the PMD to coexist with kernel network interfaces
41 which remain functional, although they stop receiving unicast packets as
42 long as they share the same MAC address.
43 This means legacy linux control tools (for example: ethtool, ifconfig and
44 more) can operate on the same network interfaces that owned by the DPDK
45 application.
46
47 The PMD can use libibverbs and libmlx5 to access the device firmware
48 or directly the hardware components.
49 There are different levels of objects and bypassing abilities
50 to get the best performances:
51
52 - Verbs is a complete high-level generic API
53 - Direct Verbs is a device-specific API
54 - DevX allows to access firmware objects
55 - Direct Rules manages flow steering at low-level hardware layer
56
57 Enabling librte_pmd_mlx5 causes DPDK applications to be linked against
58 libibverbs.
59
60 Features
61 --------
62
63 - Multi arch support: x86_64, POWER8, ARMv8, i686.
64 - Multiple TX and RX queues.
65 - Support for scattered TX and RX frames.
66 - IPv4, IPv6, TCPv4, TCPv6, UDPv4 and UDPv6 RSS on any number of queues.
67 - RSS using different combinations of fields: L3 only, L4 only or both,
68   and source only, destination only or both.
69 - Several RSS hash keys, one for each flow type.
70 - Default RSS operation with no hash key specification.
71 - Configurable RETA table.
72 - Link flow control (pause frame).
73 - Support for multiple MAC addresses.
74 - VLAN filtering.
75 - RX VLAN stripping.
76 - TX VLAN insertion.
77 - RX CRC stripping configuration.
78 - Promiscuous mode on PF and VF.
79 - Multicast promiscuous mode on PF and VF.
80 - Hardware checksum offloads.
81 - Flow director (RTE_FDIR_MODE_PERFECT, RTE_FDIR_MODE_PERFECT_MAC_VLAN and
82   RTE_ETH_FDIR_REJECT).
83 - Flow API, including :ref:`flow_isolated_mode`.
84 - Multiple process.
85 - KVM and VMware ESX SR-IOV modes are supported.
86 - RSS hash result is supported.
87 - Hardware TSO for generic IP or UDP tunnel, including VXLAN and GRE.
88 - Hardware checksum Tx offload for generic IP or UDP tunnel, including VXLAN and GRE.
89 - RX interrupts.
90 - Statistics query including Basic, Extended and per queue.
91 - Rx HW timestamp.
92 - Tunnel types: VXLAN, L3 VXLAN, VXLAN-GPE, GRE, MPLSoGRE, MPLSoUDP, IP-in-IP, Geneve.
93 - Tunnel types: VXLAN, L3 VXLAN, VXLAN-GPE, GRE, MPLSoGRE, MPLSoUDP, IP-in-IP, Geneve, GTP.
94 - Tunnel HW offloads: packet type, inner/outer RSS, IP and UDP checksum verification.
95 - NIC HW offloads: encapsulation (vxlan, gre, mplsoudp, mplsogre), NAT, routing, TTL
96   increment/decrement, count, drop, mark. For details please see :ref:`mlx5_offloads_support`.
97 - Flow insertion rate of more then million flows per second, when using Direct Rules.
98 - Support for multiple rte_flow groups.
99 - Hardware LRO.
100
101 Limitations
102 -----------
103
104 - For secondary process:
105
106   - Forked secondary process not supported.
107   - External memory unregistered in EAL memseg list cannot be used for DMA
108     unless such memory has been registered by ``mlx5_mr_update_ext_mp()`` in
109     primary process and remapped to the same virtual address in secondary
110     process. If the external memory is registered by primary process but has
111     different virtual address in secondary process, unexpected error may happen.
112
113 - When using Verbs flow engine (``dv_flow_en`` = 0), flow pattern without any
114   specific VLAN will match for VLAN packets as well:
115
116   When VLAN spec is not specified in the pattern, the matching rule will be created with VLAN as a wild card.
117   Meaning, the flow rule::
118
119         flow create 0 ingress pattern eth / vlan vid is 3 / ipv4 / end ...
120
121   Will only match vlan packets with vid=3. and the flow rule::
122
123         flow create 0 ingress pattern eth / ipv4 / end ...
124
125   Will match any ipv4 packet (VLAN included).
126
127 - VLAN pop offload command:
128
129   - Flow rules having a VLAN pop offload command as one of their actions and
130     are lacking a match on VLAN as one of their items are not supported.
131   - The command is not supported on egress traffic.
132
133 - VLAN push offload is not supported on ingress traffic.
134
135 - VLAN set PCP offload is not supported on existing headers.
136
137 - A multi segment packet must have not more segments than reported by dev_infos_get()
138   in tx_desc_lim.nb_seg_max field. This value depends on maximal supported Tx descriptor
139   size and ``txq_inline_min`` settings and may be from 2 (worst case forced by maximal
140   inline settings) to 58.
141
142 - Flows with a VXLAN Network Identifier equal (or ends to be equal)
143   to 0 are not supported.
144
145 - VXLAN TSO and checksum offloads are not supported on VM.
146
147 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE tunnels cannot be supported together with MPLSoGRE and MPLSoUDP.
148
149 - Match on Geneve header supports the following fields only:
150
151      - VNI
152      - OAM
153      - protocol type
154      - options length
155        Currently, the only supported options length value is 0.
156
157 - VF: flow rules created on VF devices can only match traffic targeted at the
158   configured MAC addresses (see ``rte_eth_dev_mac_addr_add()``).
159
160 - Match on GTP tunnel header item supports the following fields only:
161
162      - msg_type
163      - teid
164
165 .. note::
166
167    MAC addresses not already present in the bridge table of the associated
168    kernel network device will be added and cleaned up by the PMD when closing
169    the device. In case of ungraceful program termination, some entries may
170    remain present and should be removed manually by other means.
171
172 - When Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``), a Rx packet can be
173   externally attached to a user-provided mbuf with having EXT_ATTACHED_MBUF in
174   ol_flags. As the mempool for the external buffer is managed by PMD, all the
175   Rx mbufs must be freed before the device is closed. Otherwise, the mempool of
176   the external buffers will be freed by PMD and the application which still
177   holds the external buffers may be corrupted.
178
179 - If Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``) and Rx CQE compression is
180   enabled (``rxq_cqe_comp_en``) at the same time, RSS hash result is not fully
181   supported. Some Rx packets may not have PKT_RX_RSS_HASH.
182
183 - IPv6 Multicast messages are not supported on VM, while promiscuous mode
184   and allmulticast mode are both set to off.
185   To receive IPv6 Multicast messages on VM, explicitly set the relevant
186   MAC address using rte_eth_dev_mac_addr_add() API.
187
188 - The amount of descriptors in Tx queue may be limited by data inline settings.
189   Inline data require the more descriptor building blocks and overall block
190   amount may exceed the hardware supported limits. The application should
191   reduce the requested Tx size or adjust data inline settings with
192   ``txq_inline_max`` and ``txq_inline_mpw`` devargs keys.
193
194 - E-Switch decapsulation Flow:
195
196   - can be applied to PF port only.
197   - must specify VF port action (packet redirection from PF to VF).
198   - optionally may specify tunnel inner source and destination MAC addresses.
199
200 - E-Switch  encapsulation Flow:
201
202   - can be applied to VF ports only.
203   - must specify PF port action (packet redirection from VF to PF).
204
205 - ICMP/ICMP6 code/type matching, IP-in-IP and MPLS flow matching are all
206   mutually exclusive features which cannot be supported together
207   (see :ref:`mlx5_firmware_config`).
208
209 - LRO:
210
211   - Requires DevX and DV flow to be enabled.
212   - KEEP_CRC offload cannot be supported with LRO.
213   - The first mbuf length, without head-room,  must be big enough to include the
214     TCP header (122B).
215   - Rx queue with LRO offload enabled, receiving a non-LRO packet, can forward
216     it with size limited to max LRO size, not to max RX packet length.
217
218 Statistics
219 ----------
220
221 MLX5 supports various methods to report statistics:
222
223 Port statistics can be queried using ``rte_eth_stats_get()``. The received and sent statistics are through SW only and counts the number of packets received or sent successfully by the PMD. The imissed counter is the amount of packets that could not be delivered to SW because a queue was full. Packets not received due to congestion in the bus or on the NIC can be queried via the rx_discards_phy xstats counter.
224
225 Extended statistics can be queried using ``rte_eth_xstats_get()``. The extended statistics expose a wider set of counters counted by the device. The extended port statistics counts the number of packets received or sent successfully by the port. As Mellanox NICs are using the :ref:`Bifurcated Linux Driver <linux_gsg_linux_drivers>` those counters counts also packet received or sent by the Linux kernel. The counters with ``_phy`` suffix counts the total events on the physical port, therefore not valid for VF.
226
227 Finally per-flow statistics can by queried using ``rte_flow_query`` when attaching a count action for specific flow. The flow counter counts the number of packets received successfully by the port and match the specific flow.
228
229 Configuration
230 -------------
231
232 Compilation options
233 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
234
235 These options can be modified in the ``.config`` file.
236
237 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD`` (default **n**)
238
239   Toggle compilation of librte_pmd_mlx5 itself.
240
241 - ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_DLOPEN`` (default **n**)
242
243   Build PMD with additional code to make it loadable without hard
244   dependencies on **libibverbs** nor **libmlx5**, which may not be installed
245   on the target system.
246
247   In this mode, their presence is still required for it to run properly,
248   however their absence won't prevent a DPDK application from starting (with
249   ``CONFIG_RTE_BUILD_SHARED_LIB`` disabled) and they won't show up as
250   missing with ``ldd(1)``.
251
252   It works by moving these dependencies to a purpose-built rdma-core "glue"
253   plug-in which must either be installed in a directory whose name is based
254   on ``CONFIG_RTE_EAL_PMD_PATH`` suffixed with ``-glue`` if set, or in a
255   standard location for the dynamic linker (e.g. ``/lib``) if left to the
256   default empty string (``""``).
257
258   This option has no performance impact.
259
260 - ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_STATIC`` (default **n**)
261
262   Embed static flavor of the dependencies **libibverbs** and **libmlx5**
263   in the PMD shared library or the executable static binary.
264
265 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_DEBUG`` (default **n**)
266
267   Toggle debugging code and stricter compilation flags. Enabling this option
268   adds additional run-time checks and debugging messages at the cost of
269   lower performance.
270
271 .. note::
272
273    For BlueField, target should be set to ``arm64-bluefield-linux-gcc``. This
274    will enable ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD`` and set ``RTE_CACHE_LINE_SIZE`` to
275    64. Default armv8a configuration of make build and meson build set it to 128
276    then brings performance degradation.
277
278 This option is available in meson:
279
280 - ``ibverbs_link`` can be ``static``, ``shared``, or ``dlopen``.
281
282 Environment variables
283 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
284
285 - ``MLX5_GLUE_PATH``
286
287   A list of directories in which to search for the rdma-core "glue" plug-in,
288   separated by colons or semi-colons.
289
290   Only matters when compiled with ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_DLOPEN``
291   enabled and most useful when ``CONFIG_RTE_EAL_PMD_PATH`` is also set,
292   since ``LD_LIBRARY_PATH`` has no effect in this case.
293
294 - ``MLX5_SHUT_UP_BF``
295
296   Configures HW Tx doorbell register as IO-mapped.
297
298   By default, the HW Tx doorbell is configured as a write-combining register.
299   The register would be flushed to HW usually when the write-combining buffer
300   becomes full, but it depends on CPU design.
301
302   Except for vectorized Tx burst routines, a write memory barrier is enforced
303   after updating the register so that the update can be immediately visible to
304   HW.
305
306   When vectorized Tx burst is called, the barrier is set only if the burst size
307   is not aligned to MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST. However, setting this environmental
308   variable will bring better latency even though the maximum throughput can
309   slightly decline.
310
311 Run-time configuration
312 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
313
314 - librte_pmd_mlx5 brings kernel network interfaces up during initialization
315   because it is affected by their state. Forcing them down prevents packets
316   reception.
317
318 - **ethtool** operations on related kernel interfaces also affect the PMD.
319
320 - ``rxq_cqe_comp_en`` parameter [int]
321
322   A nonzero value enables the compression of CQE on RX side. This feature
323   allows to save PCI bandwidth and improve performance. Enabled by default.
324
325   Supported on:
326
327   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 LX, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 DX
328     and BlueField.
329   - POWER9 and ARMv8 with ConnectX-4 LX, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 DX
330     and BlueField.
331
332 - ``rxq_cqe_pad_en`` parameter [int]
333
334   A nonzero value enables 128B padding of CQE on RX side. The size of CQE
335   is aligned with the size of a cacheline of the core. If cacheline size is
336   128B, the CQE size is configured to be 128B even though the device writes
337   only 64B data on the cacheline. This is to avoid unnecessary cache
338   invalidation by device's two consecutive writes on to one cacheline.
339   However in some architecture, it is more beneficial to update entire
340   cacheline with padding the rest 64B rather than striding because
341   read-modify-write could drop performance a lot. On the other hand,
342   writing extra data will consume more PCIe bandwidth and could also drop
343   the maximum throughput. It is recommended to empirically set this
344   parameter. Disabled by default.
345
346   Supported on:
347
348   - CPU having 128B cacheline with ConnectX-5 and BlueField.
349
350 - ``rxq_pkt_pad_en`` parameter [int]
351
352   A nonzero value enables padding Rx packet to the size of cacheline on PCI
353   transaction. This feature would waste PCI bandwidth but could improve
354   performance by avoiding partial cacheline write which may cause costly
355   read-modify-copy in memory transaction on some architectures. Disabled by
356   default.
357
358   Supported on:
359
360   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 LX, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 DX
361     and BlueField.
362   - POWER8 and ARMv8 with ConnectX-4 LX, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 DX
363     and BlueField.
364
365 - ``mprq_en`` parameter [int]
366
367   A nonzero value enables configuring Multi-Packet Rx queues. Rx queue is
368   configured as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
369   ``rxqs_min_mprq`` or more and Rx scatter isn't configured. Disabled by
370   default.
371
372   Multi-Packet Rx Queue (MPRQ a.k.a Striding RQ) can further save PCIe bandwidth
373   by posting a single large buffer for multiple packets. Instead of posting a
374   buffers per a packet, one large buffer is posted in order to receive multiple
375   packets on the buffer. A MPRQ buffer consists of multiple fixed-size strides
376   and each stride receives one packet. MPRQ can improve throughput for
377   small-packet traffic.
378
379   When MPRQ is enabled, max_rx_pkt_len can be larger than the size of
380   user-provided mbuf even if DEV_RX_OFFLOAD_SCATTER isn't enabled. PMD will
381   configure large stride size enough to accommodate max_rx_pkt_len as long as
382   device allows. Note that this can waste system memory compared to enabling Rx
383   scatter and multi-segment packet.
384
385 - ``mprq_log_stride_num`` parameter [int]
386
387   Log 2 of the number of strides for Multi-Packet Rx queue. Configuring more
388   strides can reduce PCIe traffic further. If configured value is not in the
389   range of device capability, the default value will be set with a warning
390   message. The default value is 4 which is 16 strides per a buffer, valid only
391   if ``mprq_en`` is set.
392
393   The size of Rx queue should be bigger than the number of strides.
394
395 - ``mprq_max_memcpy_len`` parameter [int]
396
397   The maximum length of packet to memcpy in case of Multi-Packet Rx queue. Rx
398   packet is mem-copied to a user-provided mbuf if the size of Rx packet is less
399   than or equal to this parameter. Otherwise, PMD will attach the Rx packet to
400   the mbuf by external buffer attachment - ``rte_pktmbuf_attach_extbuf()``.
401   A mempool for external buffers will be allocated and managed by PMD. If Rx
402   packet is externally attached, ol_flags field of the mbuf will have
403   EXT_ATTACHED_MBUF and this flag must be preserved. ``RTE_MBUF_HAS_EXTBUF()``
404   checks the flag. The default value is 128, valid only if ``mprq_en`` is set.
405
406 - ``rxqs_min_mprq`` parameter [int]
407
408   Configure Rx queues as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
409   greater or equal to this value. The default value is 12, valid only if
410   ``mprq_en`` is set.
411
412 - ``txq_inline`` parameter [int]
413
414   Amount of data to be inlined during TX operations. This parameter is
415   deprecated and converted to the new parameter ``txq_inline_max`` providing
416   partial compatibility.
417
418 - ``txqs_min_inline`` parameter [int]
419
420   Enable inline data send only when the number of TX queues is greater or equal
421   to this value.
422
423   This option should be used in combination with ``txq_inline_max`` and
424   ``txq_inline_mpw`` below and does not affect ``txq_inline_min`` settings above.
425
426   If this option is not specified the default value 16 is used for BlueField
427   and 8 for other platforms
428
429   The data inlining consumes the CPU cycles, so this option is intended to
430   auto enable inline data if we have enough Tx queues, which means we have
431   enough CPU cores and PCI bandwidth is getting more critical and CPU
432   is not supposed to be bottleneck anymore.
433
434   The copying data into WQE improves latency and can improve PPS performance
435   when PCI back pressure is detected and may be useful for scenarios involving
436   heavy traffic on many queues.
437
438   Because additional software logic is necessary to handle this mode, this
439   option should be used with care, as it may lower performance when back
440   pressure is not expected.
441
442   If inline data are enabled it may affect the maximal size of Tx queue in
443   descriptors because the inline data increase the descriptor size and
444   queue size limits supported by hardware may be exceeded.
445
446 - ``txq_inline_min`` parameter [int]
447
448   Minimal amount of data to be inlined into WQE during Tx operations. NICs
449   may require this minimal data amount to operate correctly. The exact value
450   may depend on NIC operation mode, requested offloads, etc. It is strongly
451   recommended to omit this parameter and use the default values. Anyway,
452   applications using this parameter should take into consideration that
453   specifying an inconsistent value may prevent the NIC from sending packets.
454
455   If ``txq_inline_min`` key is present the specified value (may be aligned
456   by the driver in order not to exceed the limits and provide better descriptor
457   space utilization) will be used by the driver and it is guaranteed that
458   requested amount of data bytes are inlined into the WQE beside other inline
459   settings. This key also may update ``txq_inline_max`` value (default
460   or specified explicitly in devargs) to reserve the space for inline data.
461
462   If ``txq_inline_min`` key is not present, the value may be queried by the
463   driver from the NIC via DevX if this feature is available. If there is no DevX
464   enabled/supported the value 18 (supposing L2 header including VLAN) is set
465   for ConnectX-4 and ConnectX-4LX, and 0 is set by default for ConnectX-5
466   and newer NICs. If packet is shorter the ``txq_inline_min`` value, the entire
467   packet is inlined.
468
469   For ConnectX-4 NIC, driver does not allow specifying value below 18
470   (minimal L2 header, including VLAN), error will be raised.
471
472   For ConnectX-4LX NIC, it is allowed to specify values below 18, but
473   it is not recommended and may prevent NIC from sending packets over
474   some configurations.
475
476   Please, note, this minimal data inlining disengages eMPW feature (Enhanced
477   Multi-Packet Write), because last one does not support partial packet inlining.
478   This is not very critical due to minimal data inlining is mostly required
479   by ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx, these NICs do not support eMPW feature.
480
481 - ``txq_inline_max`` parameter [int]
482
483   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE
484   Ethernet Segment for ordinary SEND method. If packet is larger than specified
485   value, the packet data won't be copied by the driver at all, data buffer
486   is addressed with a pointer. If packet length is less or equal all packet
487   data will be copied into WQE. This may improve PCI bandwidth utilization for
488   short packets significantly but requires the extra CPU cycles.
489
490   The data inline feature is controlled by number of Tx queues, if number of Tx
491   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
492   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
493   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
494   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
495
496   The default ``txq_inline_max`` value is 290. The specified value may be adjusted
497   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
498   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
499   Also, the default value (290) may be decreased in run-time if the large transmit
500   queue size is requested and hardware does not support enough descriptor
501   amount, in this case warning is emitted. If ``txq_inline_max`` key is
502   specified and requested inline settings can not be satisfied then error
503   will be raised.
504
505 - ``txq_inline_mpw`` parameter [int]
506
507   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE for
508   Enhanced MPW method. If packet is large the specified value, the packet data
509   won't be copied, and data buffer is addressed with pointer. If packet length
510   is less or equal, all packet data will be copied into WQE. This may improve PCI
511   bandwidth utilization for short packets significantly but requires the extra
512   CPU cycles.
513
514   The data inline feature is controlled by number of TX queues, if number of Tx
515   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
516   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
517   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
518   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
519
520   The default ``txq_inline_mpw`` value is 268. The specified value may be adjusted
521   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
522   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
523   Due to multiple packets may be included to the same WQE with Enhanced Multi
524   Packet Write Method and overall WQE size is limited it is not recommended to
525   specify large values for the ``txq_inline_mpw``. Also, the default value (268)
526   may be decreased in run-time if the large transmit queue size is requested
527   and hardware does not support enough descriptor amount, in this case warning
528   is emitted. If ``txq_inline_mpw`` key is  specified and requested inline
529   settings can not be satisfied then error will be raised.
530
531 - ``txqs_max_vec`` parameter [int]
532
533   Enable vectorized Tx only when the number of TX queues is less than or
534   equal to this value. This parameter is deprecated and ignored, kept
535   for compatibility issue to not prevent driver from probing.
536
537 - ``txq_mpw_hdr_dseg_en`` parameter [int]
538
539   A nonzero value enables including two pointers in the first block of TX
540   descriptor. The parameter is deprecated and ignored, kept for compatibility
541   issue.
542
543 - ``txq_max_inline_len`` parameter [int]
544
545   Maximum size of packet to be inlined. This limits the size of packet to
546   be inlined. If the size of a packet is larger than configured value, the
547   packet isn't inlined even though there's enough space remained in the
548   descriptor. Instead, the packet is included with pointer. This parameter
549   is deprecated and converted directly to ``txq_inline_mpw`` providing full
550   compatibility. Valid only if eMPW feature is engaged.
551
552 - ``txq_mpw_en`` parameter [int]
553
554   A nonzero value enables Enhanced Multi-Packet Write (eMPW) for ConnectX-5,
555   ConnectX-6, ConnectX-6 DX and BlueField. eMPW allows the TX burst function to pack
556   up multiple packets in a single descriptor session in order to save PCI bandwidth
557   and improve performance at the cost of a slightly higher CPU usage. When
558   ``txq_inline_mpw`` is set along with ``txq_mpw_en``, TX burst function copies
559   entire packet data on to TX descriptor instead of including pointer of packet.
560
561   The Enhanced Multi-Packet Write feature is enabled by default if NIC supports
562   it, can be disabled by explicit specifying 0 value for ``txq_mpw_en`` option.
563   Also, if minimal data inlining is requested by non-zero ``txq_inline_min``
564   option or reported by the NIC, the eMPW feature is disengaged.
565
566 - ``tx_db_nc`` parameter [int]
567
568   The rdma core library can map doorbell register in two ways, depending on the
569   environment variable "MLX5_SHUT_UP_BF":
570
571   - As regular cached memory (usually with write combining attribute), if the
572     variable is either missing or set to zero.
573   - As non-cached memory, if the variable is present and set to not "0" value.
574
575   The type of mapping may slightly affect the Tx performance, the optimal choice
576   is strongly relied on the host architecture and should be deduced practically.
577
578   If ``tx_db_nc`` is set to zero, the doorbell is forced to be mapped to regular
579   memory (with write combining), the PMD will perform the extra write memory barrier
580   after writing to doorbell, it might increase the needed CPU clocks per packet
581   to send, but latency might be improved.
582
583   If ``tx_db_nc`` is set to one, the doorbell is forced to be mapped to non
584   cached memory, the PMD will not perform the extra write memory barrier
585   after writing to doorbell, on some architectures it might improve the
586   performance.
587
588   If ``tx_db_nc`` is set to two, the doorbell is forced to be mapped to regular
589   memory, the PMD will use heuristics to decide whether write memory barrier
590   should be performed. For bursts with size multiple of recommended one (64 pkts)
591   it is supposed the next burst is coming and no need to issue the extra memory
592   barrier (it is supposed to be issued in the next coming burst, at least after
593   descriptor writing). It might increase latency (on some hosts till next
594   packets transmit) and should be used with care.
595
596   If ``tx_db_nc`` is omitted or set to zero, the preset (if any) environment
597   variable "MLX5_SHUT_UP_BF" value is used. If there is no "MLX5_SHUT_UP_BF",
598   the default ``tx_db_nc`` value is zero for ARM64 hosts and one for others.
599
600 - ``tx_vec_en`` parameter [int]
601
602   A nonzero value enables Tx vector on ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 DX
603   and BlueField NICs if the number of global Tx queues on the port is less than
604   ``txqs_max_vec``. The parameter is deprecated and ignored.
605
606 - ``rx_vec_en`` parameter [int]
607
608   A nonzero value enables Rx vector if the port is not configured in
609   multi-segment otherwise this parameter is ignored.
610
611   Enabled by default.
612
613 - ``vf_nl_en`` parameter [int]
614
615   A nonzero value enables Netlink requests from the VF to add/remove MAC
616   addresses or/and enable/disable promiscuous/all multicast on the Netdevice.
617   Otherwise the relevant configuration must be run with Linux iproute2 tools.
618   This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
619
620   Enabled by default, valid only on VF devices ignored otherwise.
621
622 - ``l3_vxlan_en`` parameter [int]
623
624   A nonzero value allows L3 VXLAN and VXLAN-GPE flow creation. To enable
625   L3 VXLAN or VXLAN-GPE, users has to configure firmware and enable this
626   parameter. This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
627
628   Disabled by default.
629
630 - ``dv_xmeta_en`` parameter [int]
631
632   A nonzero value enables extensive flow metadata support if device is
633   capable and driver supports it. This can enable extensive support of
634   ``MARK`` and ``META`` item of ``rte_flow``. The newly introduced
635   ``SET_TAG`` and ``SET_META`` actions do not depend on ``dv_xmeta_en``.
636
637   There are some possible configurations, depending on parameter value:
638
639   - 0, this is default value, defines the legacy mode, the ``MARK`` and
640     ``META`` related actions and items operate only within NIC Tx and
641     NIC Rx steering domains, no ``MARK`` and ``META`` information crosses
642     the domain boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META``
643     item is 32 bits wide and match supported on egress only.
644
645   - 1, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
646     related actions and items operate within all supported steering domains,
647     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
648     boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META`` item width
649     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
650     32 bits. Within NIC Tx domain ``META`` data width is 32 bits for
651     compatibility, the actual width of data transferred to the FDB domain
652     depends on kernel configuration and may be vary. The actual supported
653     width can be retrieved in runtime by series of rte_flow_validate()
654     trials.
655
656   - 2, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
657     related actions and items operate within all supported steering domains,
658     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
659     boundaries. The ``META`` item is 32 bits wide, the ``MARK`` item width
660     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
661     24 bits. The actual supported width can be retrieved in runtime by
662     series of rte_flow_validate() trials.
663
664   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
665   | Mode | ``MARK``  | ``META``  | ``META`` Tx | FDB/Through |
666   +======+===========+===========+=============+=============+
667   | 0    | 24 bits   | 32 bits   | 32 bits     | no          |
668   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
669   | 1    | 24 bits   | vary 0-32 | 32 bits     | yes         |
670   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
671   | 2    | vary 0-32 | 32 bits   | 32 bits     | yes         |
672   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
673
674   If there is no E-Switch configuration the ``dv_xmeta_en`` parameter is
675   ignored and the device is configured to operate in legacy mode (0).
676
677   Disabled by default (set to 0).
678
679   The Direct Verbs/Rules (engaged with ``dv_flow_en`` = 1) supports all
680   of the extensive metadata features. The legacy Verbs supports FLAG and
681   MARK metadata actions over NIC Rx steering domain only.
682
683 - ``dv_flow_en`` parameter [int]
684
685   A nonzero value enables the DV flow steering assuming it is supported
686   by the driver (RDMA Core library version is rdma-core-24.0 or higher).
687
688   Enabled by default if supported.
689
690 - ``dv_esw_en`` parameter [int]
691
692   A nonzero value enables E-Switch using Direct Rules.
693
694   Enabled by default if supported.
695
696 - ``mr_ext_memseg_en`` parameter [int]
697
698   A nonzero value enables extending memseg when registering DMA memory. If
699   enabled, the number of entries in MR (Memory Region) lookup table on datapath
700   is minimized and it benefits performance. On the other hand, it worsens memory
701   utilization because registered memory is pinned by kernel driver. Even if a
702   page in the extended chunk is freed, that doesn't become reusable until the
703   entire memory is freed.
704
705   Enabled by default.
706
707 - ``representor`` parameter [list]
708
709   This parameter can be used to instantiate DPDK Ethernet devices from
710   existing port (or VF) representors configured on the device.
711
712   It is a standard parameter whose format is described in
713   :ref:`ethernet_device_standard_device_arguments`.
714
715   For instance, to probe port representors 0 through 2::
716
717     representor=[0-2]
718
719 - ``max_dump_files_num`` parameter [int]
720
721   The maximum number of files per PMD entity that may be created for debug information.
722   The files will be created in /var/log directory or in current directory.
723
724   set to 128 by default.
725
726 - ``lro_timeout_usec`` parameter [int]
727
728   The maximum allowed duration of an LRO session, in micro-seconds.
729   PMD will set the nearest value supported by HW, which is not bigger than
730   the input ``lro_timeout_usec`` value.
731   If this parameter is not specified, by default PMD will set
732   the smallest value supported by HW.
733
734 .. _mlx5_firmware_config:
735
736 Firmware configuration
737 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
738
739 Firmware features can be configured as key/value pairs.
740
741 The command to set a value is::
742
743   mlxconfig -d <device> set <key>=<value>
744
745 The command to query a value is::
746
747   mlxconfig -d <device> query | grep <key>
748
749 The device name for the command ``mlxconfig`` can be either the PCI address,
750 or the mst device name found with::
751
752   mst status
753
754 Below are some firmware configurations listed.
755
756 - link type::
757
758     LINK_TYPE_P1
759     LINK_TYPE_P2
760     value: 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
761
762 - enable SR-IOV::
763
764     SRIOV_EN=1
765
766 - maximum number of SR-IOV virtual functions::
767
768     NUM_OF_VFS=<max>
769
770 - enable DevX (required by Direct Rules and other features)::
771
772     UCTX_EN=1
773
774 - aggressive CQE zipping::
775
776     CQE_COMPRESSION=1
777
778 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE destination UDP port::
779
780     IP_OVER_VXLAN_EN=1
781     IP_OVER_VXLAN_PORT=<udp dport>
782
783 - enable IP-in-IP tunnel flow matching::
784
785     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
786
787 - enable MPLS flow matching::
788
789     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=1
790
791 - enable ICMP/ICMP6 code/type fields matching::
792
793     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=2
794
795 - enable Geneve flow matching::
796
797    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
798
799 - enable GTP flow matching::
800
801    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=3
802
803 Prerequisites
804 -------------
805
806 This driver relies on external libraries and kernel drivers for resources
807 allocations and initialization. The following dependencies are not part of
808 DPDK and must be installed separately:
809
810 - **libibverbs**
811
812   User space Verbs framework used by librte_pmd_mlx5. This library provides
813   a generic interface between the kernel and low-level user space drivers
814   such as libmlx5.
815
816   It allows slow and privileged operations (context initialization, hardware
817   resources allocations) to be managed by the kernel and fast operations to
818   never leave user space.
819
820 - **libmlx5**
821
822   Low-level user space driver library for Mellanox
823   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices, it is automatically loaded
824   by libibverbs.
825
826   This library basically implements send/receive calls to the hardware
827   queues.
828
829 - **Kernel modules**
830
831   They provide the kernel-side Verbs API and low level device drivers that
832   manage actual hardware initialization and resources sharing with user
833   space processes.
834
835   Unlike most other PMDs, these modules must remain loaded and bound to
836   their devices:
837
838   - mlx5_core: hardware driver managing Mellanox
839     ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices and related Ethernet kernel
840     network devices.
841   - mlx5_ib: InifiniBand device driver.
842   - ib_uverbs: user space driver for Verbs (entry point for libibverbs).
843
844 - **Firmware update**
845
846   Mellanox OFED/EN releases include firmware updates for
847   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField adapters.
848
849   Because each release provides new features, these updates must be applied to
850   match the kernel modules and libraries they come with.
851
852 .. note::
853
854    Both libraries are BSD and GPL licensed. Linux kernel modules are GPL
855    licensed.
856
857 Installation
858 ~~~~~~~~~~~~
859
860 Either RDMA Core library with a recent enough Linux kernel release
861 (recommended) or Mellanox OFED/EN, which provides compatibility with older
862 releases.
863
864 RDMA Core with Linux Kernel
865 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
866
867 - Minimal kernel version : v4.14 or the most recent 4.14-rc (see `Linux installation documentation`_)
868 - Minimal rdma-core version: v15+ commit 0c5f5765213a ("Merge pull request #227 from yishaih/tm")
869   (see `RDMA Core installation documentation`_)
870 - When building for i686 use:
871
872   - rdma-core version 18.0 or above built with 32bit support.
873   - Kernel version 4.14.41 or above.
874
875 - Starting with rdma-core v21, static libraries can be built::
876
877     cd build
878     CFLAGS=-fPIC cmake -DIN_PLACE=1 -DENABLE_STATIC=1 -GNinja ..
879     ninja
880
881 .. _`Linux installation documentation`: https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git/plain/Documentation/admin-guide/README.rst
882 .. _`RDMA Core installation documentation`: https://raw.githubusercontent.com/linux-rdma/rdma-core/master/README.md
883
884 If rdma-core libraries are built but not installed, DPDK makefile can link them,
885 thanks to these environment variables:
886
887    - ``EXTRA_CFLAGS=-I/path/to/rdma-core/build/include``
888    - ``EXTRA_LDFLAGS=-L/path/to/rdma-core/build/lib``
889    - ``PKG_CONFIG_PATH=/path/to/rdma-core/build/lib/pkgconfig``
890
891 Mellanox OFED/EN
892 ^^^^^^^^^^^^^^^^
893
894 - Mellanox OFED version: ** 4.5, 4.6** /
895   Mellanox EN version: **4.5, 4.6**
896 - firmware version:
897
898   - ConnectX-4: **12.21.1000** and above.
899   - ConnectX-4 Lx: **14.21.1000** and above.
900   - ConnectX-5: **16.21.1000** and above.
901   - ConnectX-5 Ex: **16.21.1000** and above.
902   - ConnectX-6: **20.99.5374** and above.
903   - ConnectX-6 DX: **22.27.0090** and above.
904   - BlueField: **18.25.1010** and above.
905
906 While these libraries and kernel modules are available on OpenFabrics
907 Alliance's `website <https://www.openfabrics.org/>`__ and provided by package
908 managers on most distributions, this PMD requires Ethernet extensions that
909 may not be supported at the moment (this is a work in progress).
910
911 `Mellanox OFED
912 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=26&mtag=linux>`__ and
913 `Mellanox EN
914 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=27&mtag=linux>`__
915 include the necessary support and should be used in the meantime. For DPDK,
916 only libibverbs, libmlx5, mlnx-ofed-kernel packages and firmware updates are
917 required from that distribution.
918
919 .. note::
920
921    Several versions of Mellanox OFED/EN are available. Installing the version
922    this DPDK release was developed and tested against is strongly
923    recommended. Please check the `prerequisites`_.
924
925 Supported NICs
926 --------------
927
928 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 10G MCX4111A-XCAT (1x10G)
929 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 10G MCX4121A-XCAT (2x10G)
930 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 25G MCX4111A-ACAT (1x25G)
931 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 25G MCX4121A-ACAT (2x25G)
932 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 40G MCX4131A-BCAT (1x40G)
933 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 40G MCX413A-BCAT (1x40G)
934 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 40G MCX415A-BCAT (1x40G)
935 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX4131A-GCAT (1x50G)
936 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX413A-GCAT (1x50G)
937 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX414A-BCAT (2x50G)
938 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX415A-GCAT (2x50G)
939 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX416A-BCAT (2x50G)
940 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX416A-GCAT (2x50G)
941 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX415A-CCAT (1x100G)
942 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 100G MCX416A-CCAT (2x100G)
943 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 Lx 10G MCX4121A-XCAT (2x10G)
944 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 Lx 25G MCX4121A-ACAT (2x25G)
945 * Mellanox(R) ConnectX(R)-5 100G MCX556A-ECAT (2x100G)
946 * Mellanox(R) ConnectX(R)-5 Ex EN 100G MCX516A-CDAT (2x100G)
947 * Mellanox(R) ConnectX(R)-6 200G MCX654106A-HCAT (4x200G)
948 * Mellanox(R) ConnectX(R)-6DX EN 100G MCX623106AN-CDAT (2*100g)
949 * Mellanox(R) ConnectX(R)-6DX EN 200G MCX623105AN-VDAT (1*200g)
950
951 Quick Start Guide on OFED/EN
952 ----------------------------
953
954 1. Download latest Mellanox OFED/EN. For more info check the  `prerequisites`_.
955
956
957 2. Install the required libraries and kernel modules either by installing
958    only the required set, or by installing the entire Mellanox OFED/EN::
959
960         ./mlnxofedinstall --upstream-libs --dpdk
961
962 3. Verify the firmware is the correct one::
963
964         ibv_devinfo
965
966 4. Verify all ports links are set to Ethernet::
967
968         mlxconfig -d <mst device> query | grep LINK_TYPE
969         LINK_TYPE_P1                        ETH(2)
970         LINK_TYPE_P2                        ETH(2)
971
972    Link types may have to be configured to Ethernet::
973
974         mlxconfig -d <mst device> set LINK_TYPE_P1/2=1/2/3
975
976         * LINK_TYPE_P1=<1|2|3> , 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
977
978    For hypervisors, verify SR-IOV is enabled on the NIC::
979
980         mlxconfig -d <mst device> query | grep SRIOV_EN
981         SRIOV_EN                            True(1)
982
983    If needed, configure SR-IOV::
984
985         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=1 NUM_OF_VFS=16
986         mlxfwreset -d <mst device> reset
987
988 5. Restart the driver::
989
990         /etc/init.d/openibd restart
991
992    or::
993
994         service openibd restart
995
996    If link type was changed, firmware must be reset as well::
997
998         mlxfwreset -d <mst device> reset
999
1000    For hypervisors, after reset write the sysfs number of virtual functions
1001    needed for the PF.
1002
1003    To dynamically instantiate a given number of virtual functions (VFs)::
1004
1005         echo [num_vfs] > /sys/class/infiniband/mlx5_0/device/sriov_numvfs
1006
1007 6. Compile DPDK and you are ready to go. See instructions on
1008    :ref:`Development Kit Build System <Development_Kit_Build_System>`
1009
1010 Enable switchdev mode
1011 ---------------------
1012
1013 Switchdev mode is a mode in E-Switch, that binds between representor and VF.
1014 Representor is a port in DPDK that is connected to a VF in such a way
1015 that assuming there are no offload flows, each packet that is sent from the VF
1016 will be received by the corresponding representor. While each packet that is
1017 sent to a representor will be received by the VF.
1018 This is very useful in case of SRIOV mode, where the first packet that is sent
1019 by the VF will be received by the DPDK application which will decide if this
1020 flow should be offloaded to the E-Switch. After offloading the flow packet
1021 that the VF that are matching the flow will not be received any more by
1022 the DPDK application.
1023
1024 1. Enable SRIOV mode::
1025
1026         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=true
1027
1028 2. Configure the max number of VFs::
1029
1030         mlxconfig -d <mst device> set NUM_OF_VFS=<num of vfs>
1031
1032 3. Reset the FW::
1033
1034         mlxfwreset -d <mst device> reset
1035
1036 3. Configure the actual number of VFs::
1037
1038         echo <num of vfs > /sys/class/net/<net device>/device/sriov_numvfs
1039
1040 4. Unbind the device (can be rebind after the switchdev mode)::
1041
1042         echo -n "<device pci address" > /sys/bus/pci/drivers/mlx5_core/unbind
1043
1044 5. Enbale switchdev mode::
1045
1046         echo switchdev > /sys/class/net/<net device>/compat/devlink/mode
1047
1048 Performance tuning
1049 ------------------
1050
1051 1. Configure aggressive CQE Zipping for maximum performance::
1052
1053         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=1
1054
1055   To set it back to the default CQE Zipping mode use::
1056
1057         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=0
1058
1059 2. In case of virtualization:
1060
1061    - Make sure that hypervisor kernel is 3.16 or newer.
1062    - Configure boot with ``iommu=pt``.
1063    - Use 1G huge pages.
1064    - Make sure to allocate a VM on huge pages.
1065    - Make sure to set CPU pinning.
1066
1067 3. Use the CPU near local NUMA node to which the PCIe adapter is connected,
1068    for better performance. For VMs, verify that the right CPU
1069    and NUMA node are pinned according to the above. Run::
1070
1071         lstopo-no-graphics
1072
1073    to identify the NUMA node to which the PCIe adapter is connected.
1074
1075 4. If more than one adapter is used, and root complex capabilities allow
1076    to put both adapters on the same NUMA node without PCI bandwidth degradation,
1077    it is recommended to locate both adapters on the same NUMA node.
1078    This in order to forward packets from one to the other without
1079    NUMA performance penalty.
1080
1081 5. Disable pause frames::
1082
1083         ethtool -A <netdev> rx off tx off
1084
1085 6. Verify IO non-posted prefetch is disabled by default. This can be checked
1086    via the BIOS configuration. Please contact you server provider for more
1087    information about the settings.
1088
1089 .. note::
1090
1091         On some machines, depends on the machine integrator, it is beneficial
1092         to set the PCI max read request parameter to 1K. This can be
1093         done in the following way:
1094
1095         To query the read request size use::
1096
1097                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w
1098
1099         If the output is different than 3XXX, set it by::
1100
1101                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w=3XXX
1102
1103         The XXX can be different on different systems. Make sure to configure
1104         according to the setpci output.
1105
1106 7. To minimize overhead of searching Memory Regions:
1107
1108    - '--socket-mem' is recommended to pin memory by predictable amount.
1109    - Configure per-lcore cache when creating Mempools for packet buffer.
1110    - Refrain from dynamically allocating/freeing memory in run-time.
1111
1112 .. _mlx5_offloads_support:
1113
1114 Supported hardware offloads
1115 ---------------------------
1116
1117 .. table:: Minimal SW/HW versions for queue offloads
1118
1119    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1120    Offload        DPDK  Linux rdma-core OFED   firmware   hardware
1121    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1122    common base    17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1123    checksums      17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1124    Rx timestamp   17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1125    TSO            17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1126    LRO            19.08  N/A     N/A    4.6-4 16.25.6406 ConnectX-5
1127    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1128
1129 .. table:: Minimal SW/HW versions for rte_flow offloads
1130
1131    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1132    | Offload               | with E-Switch   | with NIC        |
1133    +=======================+=================+=================+
1134    | Count                 | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1135    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.6      |
1136    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1137    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1138    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1139    | Drop                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1140    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1141    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1142    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1143    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1144    | Queue / RSS           | |               | | DPDK 18.11    |
1145    |                       | |     N/A       | | OFED 4.5      |
1146    |                       | |               | | rdma-core 23  |
1147    |                       | |               | | ConnectX-4    |
1148    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1149    | Encapsulation         | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1150    | (VXLAN / NVGRE / RAW) | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.6      |
1151    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1152    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1153    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1154    | Encapsulation         | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1155    | GENEVE                | | OFED 4.7-3    | | OFED 4.7-3    |
1156    |                       | | rdma-core 27  | | rdma-core 27  |
1157    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1158    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1159    | | Header rewrite      | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1160    | | (set_ipv4_src /     | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1161    | | set_ipv4_dst /      | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1162    | | set_ipv6_src /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1163    | | set_ipv6_dst /      | |               | |               |
1164    | | set_tp_src /        | |               | |               |
1165    | | set_tp_dst /        | |               | |               |
1166    | | dec_ttl /           | |               | |               |
1167    | | set_ttl /           | |               | |               |
1168    | | set_mac_src /       | |               | |               |
1169    | | set_mac_dst)        | |               | |               |
1170    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1171    | | Header rewrite      | | DPDK 20.02    | | DPDK 20.02    |
1172    | | (set_dscp)          | | OFED 5.0      | | OFED 5.0      |
1173    | |                     | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1174    | |                     | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1175    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1176    | Jump                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1177    |                       | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1178    |                       | | rdma-core 24  | | N/A           |
1179    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1180    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1181    | Mark / Flag           | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1182    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1183    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1184    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1185    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1186    | Port ID               | | DPDK 19.05    |     | N/A       |
1187    |                       | | OFED 4.7-1    |     | N/A       |
1188    |                       | | rdma-core 24  |     | N/A       |
1189    |                       | | ConnectX-5    |     | N/A       |
1190    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1191    | | VLAN                | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1192    | | (of_pop_vlan /      | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1193    | | of_push_vlan /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1194    | | of_set_vlan_pcp /   | |               | |               |
1195    | | of_set_vlan_vid)    | |               | |               |
1196    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1197    | Hairpin               | |               | | DPDK 19.11    |
1198    |                       | |     N/A       | | OFED 4.7-3    |
1199    |                       | |               | | rdma-core 26  |
1200    |                       | |               | | ConnectX-5    |
1201    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1202    | Meta data             | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1203    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1204    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1205    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1206    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1207    | Metering              | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1208    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1209    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1210    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1211    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1212
1213 Notes for testpmd
1214 -----------------
1215
1216 Compared to librte_pmd_mlx4 that implements a single RSS configuration per
1217 port, librte_pmd_mlx5 supports per-protocol RSS configuration.
1218
1219 Since ``testpmd`` defaults to IP RSS mode and there is currently no
1220 command-line parameter to enable additional protocols (UDP and TCP as well
1221 as IP), the following commands must be entered from its CLI to get the same
1222 behavior as librte_pmd_mlx4::
1223
1224    > port stop all
1225    > port config all rss all
1226    > port start all
1227
1228 Usage example
1229 -------------
1230
1231 This section demonstrates how to launch **testpmd** with Mellanox
1232 ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices managed by librte_pmd_mlx5.
1233
1234 #. Load the kernel modules::
1235
1236       modprobe -a ib_uverbs mlx5_core mlx5_ib
1237
1238    Alternatively if MLNX_OFED/MLNX_EN is fully installed, the following script
1239    can be run::
1240
1241       /etc/init.d/openibd restart
1242
1243    .. note::
1244
1245       User space I/O kernel modules (uio and igb_uio) are not used and do
1246       not have to be loaded.
1247
1248 #. Make sure Ethernet interfaces are in working order and linked to kernel
1249    verbs. Related sysfs entries should be present::
1250
1251       ls -d /sys/class/net/*/device/infiniband_verbs/uverbs* | cut -d / -f 5
1252
1253    Example output::
1254
1255       eth30
1256       eth31
1257       eth32
1258       eth33
1259
1260 #. Optionally, retrieve their PCI bus addresses for whitelisting::
1261
1262       {
1263           for intf in eth2 eth3 eth4 eth5;
1264           do
1265               (cd "/sys/class/net/${intf}/device/" && pwd -P);
1266           done;
1267       } |
1268       sed -n 's,.*/\(.*\),-w \1,p'
1269
1270    Example output::
1271
1272       -w 0000:05:00.1
1273       -w 0000:06:00.0
1274       -w 0000:06:00.1
1275       -w 0000:05:00.0
1276
1277 #. Request huge pages::
1278
1279       echo 1024 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages/nr_hugepages
1280
1281 #. Start testpmd with basic parameters::
1282
1283       testpmd -l 8-15 -n 4 -w 05:00.0 -w 05:00.1 -w 06:00.0 -w 06:00.1 -- --rxq=2 --txq=2 -i
1284
1285    Example output::
1286
1287       [...]
1288       EAL: PCI device 0000:05:00.0 on NUMA socket 0
1289       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1290       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_0" (VF: false)
1291       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1292       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fe
1293       EAL: PCI device 0000:05:00.1 on NUMA socket 0
1294       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1295       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_1" (VF: false)
1296       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1297       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:ff
1298       EAL: PCI device 0000:06:00.0 on NUMA socket 0
1299       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1300       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_2" (VF: false)
1301       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1302       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fa
1303       EAL: PCI device 0000:06:00.1 on NUMA socket 0
1304       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1305       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_3" (VF: false)
1306       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1307       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fb
1308       Interactive-mode selected
1309       Configuring Port 0 (socket 0)
1310       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cba80: TX queues number update: 0 -> 2
1311       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cba80: RX queues number update: 0 -> 2
1312       Port 0: E4:1D:2D:E7:0C:FE
1313       Configuring Port 1 (socket 0)
1314       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ccac8: TX queues number update: 0 -> 2
1315       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ccac8: RX queues number update: 0 -> 2
1316       Port 1: E4:1D:2D:E7:0C:FF
1317       Configuring Port 2 (socket 0)
1318       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cdb10: TX queues number update: 0 -> 2
1319       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cdb10: RX queues number update: 0 -> 2
1320       Port 2: E4:1D:2D:E7:0C:FA
1321       Configuring Port 3 (socket 0)
1322       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ceb58: TX queues number update: 0 -> 2
1323       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ceb58: RX queues number update: 0 -> 2
1324       Port 3: E4:1D:2D:E7:0C:FB
1325       Checking link statuses...
1326       Port 0 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
1327       Port 1 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
1328       Port 2 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
1329       Port 3 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
1330       Done
1331       testpmd>
1332
1333 How to dump flows
1334 -----------------
1335
1336 This section demonstrates how to dump flows. Currently, it's possible to dump
1337 all flows with assistance of external tools.
1338
1339 #. 2 ways to get flow raw file:
1340
1341    - Using testpmd CLI:
1342
1343    .. code-block:: console
1344
1345        testpmd> flow dump <port> <output_file>
1346
1347    - call rte_flow_dev_dump api:
1348
1349    .. code-block:: console
1350
1351        rte_flow_dev_dump(port, file, NULL);
1352
1353 #. Dump human-readable flows from raw file:
1354
1355    Get flow parsing tool from: https://github.com/Mellanox/mlx_steering_dump
1356
1357    .. code-block:: console
1358
1359        mlx_steering_dump.py -f <output_file>