76a2ca8b0b59f4ff777cce1a5b67b8c44f5899f4
[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 - No Tx metadata go to the E-Switch steering domain for the Flow group 0.
166   The flows within group 0 and set metadata action are rejected by hardware.
167
168 .. note::
169
170    MAC addresses not already present in the bridge table of the associated
171    kernel network device will be added and cleaned up by the PMD when closing
172    the device. In case of ungraceful program termination, some entries may
173    remain present and should be removed manually by other means.
174
175 - When Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``), a Rx packet can be
176   externally attached to a user-provided mbuf with having EXT_ATTACHED_MBUF in
177   ol_flags. As the mempool for the external buffer is managed by PMD, all the
178   Rx mbufs must be freed before the device is closed. Otherwise, the mempool of
179   the external buffers will be freed by PMD and the application which still
180   holds the external buffers may be corrupted.
181
182 - If Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``) and Rx CQE compression is
183   enabled (``rxq_cqe_comp_en``) at the same time, RSS hash result is not fully
184   supported. Some Rx packets may not have PKT_RX_RSS_HASH.
185
186 - IPv6 Multicast messages are not supported on VM, while promiscuous mode
187   and allmulticast mode are both set to off.
188   To receive IPv6 Multicast messages on VM, explicitly set the relevant
189   MAC address using rte_eth_dev_mac_addr_add() API.
190
191 - The amount of descriptors in Tx queue may be limited by data inline settings.
192   Inline data require the more descriptor building blocks and overall block
193   amount may exceed the hardware supported limits. The application should
194   reduce the requested Tx size or adjust data inline settings with
195   ``txq_inline_max`` and ``txq_inline_mpw`` devargs keys.
196
197 - E-Switch decapsulation Flow:
198
199   - can be applied to PF port only.
200   - must specify VF port action (packet redirection from PF to VF).
201   - optionally may specify tunnel inner source and destination MAC addresses.
202
203 - E-Switch  encapsulation Flow:
204
205   - can be applied to VF ports only.
206   - must specify PF port action (packet redirection from VF to PF).
207
208 - Raw encapsulation:
209
210   - The input buffer, used as outer header, is not validated.
211
212 - Raw decapsulation:
213
214   - The decapsulation is always done up to the outermost tunnel detected by the HW.
215   - The input buffer, providing the removal size, is not validated.
216   - The buffer size must match the length of the headers to be removed.
217
218 - ICMP/ICMP6 code/type matching, IP-in-IP and MPLS flow matching are all
219   mutually exclusive features which cannot be supported together
220   (see :ref:`mlx5_firmware_config`).
221
222 - LRO:
223
224   - Requires DevX and DV flow to be enabled.
225   - KEEP_CRC offload cannot be supported with LRO.
226   - The first mbuf length, without head-room,  must be big enough to include the
227     TCP header (122B).
228   - Rx queue with LRO offload enabled, receiving a non-LRO packet, can forward
229     it with size limited to max LRO size, not to max RX packet length.
230
231 Statistics
232 ----------
233
234 MLX5 supports various methods to report statistics:
235
236 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.
237
238 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.
239
240 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.
241
242 Configuration
243 -------------
244
245 Compilation options
246 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
247
248 These options can be modified in the ``.config`` file.
249
250 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD`` (default **n**)
251
252   Toggle compilation of librte_pmd_mlx5 itself.
253
254 - ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_DLOPEN`` (default **n**)
255
256   Build PMD with additional code to make it loadable without hard
257   dependencies on **libibverbs** nor **libmlx5**, which may not be installed
258   on the target system.
259
260   In this mode, their presence is still required for it to run properly,
261   however their absence won't prevent a DPDK application from starting (with
262   ``CONFIG_RTE_BUILD_SHARED_LIB`` disabled) and they won't show up as
263   missing with ``ldd(1)``.
264
265   It works by moving these dependencies to a purpose-built rdma-core "glue"
266   plug-in which must either be installed in a directory whose name is based
267   on ``CONFIG_RTE_EAL_PMD_PATH`` suffixed with ``-glue`` if set, or in a
268   standard location for the dynamic linker (e.g. ``/lib``) if left to the
269   default empty string (``""``).
270
271   This option has no performance impact.
272
273 - ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_STATIC`` (default **n**)
274
275   Embed static flavor of the dependencies **libibverbs** and **libmlx5**
276   in the PMD shared library or the executable static binary.
277
278 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_DEBUG`` (default **n**)
279
280   Toggle debugging code and stricter compilation flags. Enabling this option
281   adds additional run-time checks and debugging messages at the cost of
282   lower performance.
283
284 .. note::
285
286    For BlueField, target should be set to ``arm64-bluefield-linux-gcc``. This
287    will enable ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD`` and set ``RTE_CACHE_LINE_SIZE`` to
288    64. Default armv8a configuration of make build and meson build set it to 128
289    then brings performance degradation.
290
291 This option is available in meson:
292
293 - ``ibverbs_link`` can be ``static``, ``shared``, or ``dlopen``.
294
295 Environment variables
296 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
297
298 - ``MLX5_GLUE_PATH``
299
300   A list of directories in which to search for the rdma-core "glue" plug-in,
301   separated by colons or semi-colons.
302
303   Only matters when compiled with ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_DLOPEN``
304   enabled and most useful when ``CONFIG_RTE_EAL_PMD_PATH`` is also set,
305   since ``LD_LIBRARY_PATH`` has no effect in this case.
306
307 - ``MLX5_SHUT_UP_BF``
308
309   Configures HW Tx doorbell register as IO-mapped.
310
311   By default, the HW Tx doorbell is configured as a write-combining register.
312   The register would be flushed to HW usually when the write-combining buffer
313   becomes full, but it depends on CPU design.
314
315   Except for vectorized Tx burst routines, a write memory barrier is enforced
316   after updating the register so that the update can be immediately visible to
317   HW.
318
319   When vectorized Tx burst is called, the barrier is set only if the burst size
320   is not aligned to MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST. However, setting this environmental
321   variable will bring better latency even though the maximum throughput can
322   slightly decline.
323
324 Run-time configuration
325 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
326
327 - librte_pmd_mlx5 brings kernel network interfaces up during initialization
328   because it is affected by their state. Forcing them down prevents packets
329   reception.
330
331 - **ethtool** operations on related kernel interfaces also affect the PMD.
332
333 - ``rxq_cqe_comp_en`` parameter [int]
334
335   A nonzero value enables the compression of CQE on RX side. This feature
336   allows to save PCI bandwidth and improve performance. Enabled by default.
337
338   Supported on:
339
340   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 LX, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 DX
341     and BlueField.
342   - POWER9 and ARMv8 with ConnectX-4 LX, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 DX
343     and BlueField.
344
345 - ``rxq_cqe_pad_en`` parameter [int]
346
347   A nonzero value enables 128B padding of CQE on RX side. The size of CQE
348   is aligned with the size of a cacheline of the core. If cacheline size is
349   128B, the CQE size is configured to be 128B even though the device writes
350   only 64B data on the cacheline. This is to avoid unnecessary cache
351   invalidation by device's two consecutive writes on to one cacheline.
352   However in some architecture, it is more beneficial to update entire
353   cacheline with padding the rest 64B rather than striding because
354   read-modify-write could drop performance a lot. On the other hand,
355   writing extra data will consume more PCIe bandwidth and could also drop
356   the maximum throughput. It is recommended to empirically set this
357   parameter. Disabled by default.
358
359   Supported on:
360
361   - CPU having 128B cacheline with ConnectX-5 and BlueField.
362
363 - ``rxq_pkt_pad_en`` parameter [int]
364
365   A nonzero value enables padding Rx packet to the size of cacheline on PCI
366   transaction. This feature would waste PCI bandwidth but could improve
367   performance by avoiding partial cacheline write which may cause costly
368   read-modify-copy in memory transaction on some architectures. Disabled by
369   default.
370
371   Supported on:
372
373   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 LX, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 DX
374     and BlueField.
375   - POWER8 and ARMv8 with ConnectX-4 LX, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 DX
376     and BlueField.
377
378 - ``mprq_en`` parameter [int]
379
380   A nonzero value enables configuring Multi-Packet Rx queues. Rx queue is
381   configured as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
382   ``rxqs_min_mprq`` or more and Rx scatter isn't configured. Disabled by
383   default.
384
385   Multi-Packet Rx Queue (MPRQ a.k.a Striding RQ) can further save PCIe bandwidth
386   by posting a single large buffer for multiple packets. Instead of posting a
387   buffers per a packet, one large buffer is posted in order to receive multiple
388   packets on the buffer. A MPRQ buffer consists of multiple fixed-size strides
389   and each stride receives one packet. MPRQ can improve throughput for
390   small-packet traffic.
391
392   When MPRQ is enabled, max_rx_pkt_len can be larger than the size of
393   user-provided mbuf even if DEV_RX_OFFLOAD_SCATTER isn't enabled. PMD will
394   configure large stride size enough to accommodate max_rx_pkt_len as long as
395   device allows. Note that this can waste system memory compared to enabling Rx
396   scatter and multi-segment packet.
397
398 - ``mprq_log_stride_num`` parameter [int]
399
400   Log 2 of the number of strides for Multi-Packet Rx queue. Configuring more
401   strides can reduce PCIe traffic further. If configured value is not in the
402   range of device capability, the default value will be set with a warning
403   message. The default value is 4 which is 16 strides per a buffer, valid only
404   if ``mprq_en`` is set.
405
406   The size of Rx queue should be bigger than the number of strides.
407
408 - ``mprq_max_memcpy_len`` parameter [int]
409
410   The maximum length of packet to memcpy in case of Multi-Packet Rx queue. Rx
411   packet is mem-copied to a user-provided mbuf if the size of Rx packet is less
412   than or equal to this parameter. Otherwise, PMD will attach the Rx packet to
413   the mbuf by external buffer attachment - ``rte_pktmbuf_attach_extbuf()``.
414   A mempool for external buffers will be allocated and managed by PMD. If Rx
415   packet is externally attached, ol_flags field of the mbuf will have
416   EXT_ATTACHED_MBUF and this flag must be preserved. ``RTE_MBUF_HAS_EXTBUF()``
417   checks the flag. The default value is 128, valid only if ``mprq_en`` is set.
418
419 - ``rxqs_min_mprq`` parameter [int]
420
421   Configure Rx queues as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
422   greater or equal to this value. The default value is 12, valid only if
423   ``mprq_en`` is set.
424
425 - ``txq_inline`` parameter [int]
426
427   Amount of data to be inlined during TX operations. This parameter is
428   deprecated and converted to the new parameter ``txq_inline_max`` providing
429   partial compatibility.
430
431 - ``txqs_min_inline`` parameter [int]
432
433   Enable inline data send only when the number of TX queues is greater or equal
434   to this value.
435
436   This option should be used in combination with ``txq_inline_max`` and
437   ``txq_inline_mpw`` below and does not affect ``txq_inline_min`` settings above.
438
439   If this option is not specified the default value 16 is used for BlueField
440   and 8 for other platforms
441
442   The data inlining consumes the CPU cycles, so this option is intended to
443   auto enable inline data if we have enough Tx queues, which means we have
444   enough CPU cores and PCI bandwidth is getting more critical and CPU
445   is not supposed to be bottleneck anymore.
446
447   The copying data into WQE improves latency and can improve PPS performance
448   when PCI back pressure is detected and may be useful for scenarios involving
449   heavy traffic on many queues.
450
451   Because additional software logic is necessary to handle this mode, this
452   option should be used with care, as it may lower performance when back
453   pressure is not expected.
454
455   If inline data are enabled it may affect the maximal size of Tx queue in
456   descriptors because the inline data increase the descriptor size and
457   queue size limits supported by hardware may be exceeded.
458
459 - ``txq_inline_min`` parameter [int]
460
461   Minimal amount of data to be inlined into WQE during Tx operations. NICs
462   may require this minimal data amount to operate correctly. The exact value
463   may depend on NIC operation mode, requested offloads, etc. It is strongly
464   recommended to omit this parameter and use the default values. Anyway,
465   applications using this parameter should take into consideration that
466   specifying an inconsistent value may prevent the NIC from sending packets.
467
468   If ``txq_inline_min`` key is present the specified value (may be aligned
469   by the driver in order not to exceed the limits and provide better descriptor
470   space utilization) will be used by the driver and it is guaranteed that
471   requested amount of data bytes are inlined into the WQE beside other inline
472   settings. This key also may update ``txq_inline_max`` value (default
473   or specified explicitly in devargs) to reserve the space for inline data.
474
475   If ``txq_inline_min`` key is not present, the value may be queried by the
476   driver from the NIC via DevX if this feature is available. If there is no DevX
477   enabled/supported the value 18 (supposing L2 header including VLAN) is set
478   for ConnectX-4 and ConnectX-4LX, and 0 is set by default for ConnectX-5
479   and newer NICs. If packet is shorter the ``txq_inline_min`` value, the entire
480   packet is inlined.
481
482   For ConnectX-4 NIC, driver does not allow specifying value below 18
483   (minimal L2 header, including VLAN), error will be raised.
484
485   For ConnectX-4LX NIC, it is allowed to specify values below 18, but
486   it is not recommended and may prevent NIC from sending packets over
487   some configurations.
488
489   Please, note, this minimal data inlining disengages eMPW feature (Enhanced
490   Multi-Packet Write), because last one does not support partial packet inlining.
491   This is not very critical due to minimal data inlining is mostly required
492   by ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx, these NICs do not support eMPW feature.
493
494 - ``txq_inline_max`` parameter [int]
495
496   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE
497   Ethernet Segment for ordinary SEND method. If packet is larger than specified
498   value, the packet data won't be copied by the driver at all, data buffer
499   is addressed with a pointer. If packet length is less or equal all packet
500   data will be copied into WQE. This may improve PCI bandwidth utilization for
501   short packets significantly but requires the extra CPU cycles.
502
503   The data inline feature is controlled by number of Tx queues, if number of Tx
504   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
505   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
506   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
507   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
508
509   The default ``txq_inline_max`` value is 290. The specified value may be adjusted
510   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
511   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
512   Also, the default value (290) may be decreased in run-time if the large transmit
513   queue size is requested and hardware does not support enough descriptor
514   amount, in this case warning is emitted. If ``txq_inline_max`` key is
515   specified and requested inline settings can not be satisfied then error
516   will be raised.
517
518 - ``txq_inline_mpw`` parameter [int]
519
520   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE for
521   Enhanced MPW method. If packet is large the specified value, the packet data
522   won't be copied, and data buffer is addressed with pointer. If packet length
523   is less or equal, all packet data will be copied into WQE. This may improve PCI
524   bandwidth utilization for short packets significantly but requires the extra
525   CPU cycles.
526
527   The data inline feature is controlled by number of TX queues, if number of Tx
528   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
529   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
530   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
531   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
532
533   The default ``txq_inline_mpw`` value is 268. The specified value may be adjusted
534   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
535   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
536   Due to multiple packets may be included to the same WQE with Enhanced Multi
537   Packet Write Method and overall WQE size is limited it is not recommended to
538   specify large values for the ``txq_inline_mpw``. Also, the default value (268)
539   may be decreased in run-time if the large transmit queue size is requested
540   and hardware does not support enough descriptor amount, in this case warning
541   is emitted. If ``txq_inline_mpw`` key is  specified and requested inline
542   settings can not be satisfied then error will be raised.
543
544 - ``txqs_max_vec`` parameter [int]
545
546   Enable vectorized Tx only when the number of TX queues is less than or
547   equal to this value. This parameter is deprecated and ignored, kept
548   for compatibility issue to not prevent driver from probing.
549
550 - ``txq_mpw_hdr_dseg_en`` parameter [int]
551
552   A nonzero value enables including two pointers in the first block of TX
553   descriptor. The parameter is deprecated and ignored, kept for compatibility
554   issue.
555
556 - ``txq_max_inline_len`` parameter [int]
557
558   Maximum size of packet to be inlined. This limits the size of packet to
559   be inlined. If the size of a packet is larger than configured value, the
560   packet isn't inlined even though there's enough space remained in the
561   descriptor. Instead, the packet is included with pointer. This parameter
562   is deprecated and converted directly to ``txq_inline_mpw`` providing full
563   compatibility. Valid only if eMPW feature is engaged.
564
565 - ``txq_mpw_en`` parameter [int]
566
567   A nonzero value enables Enhanced Multi-Packet Write (eMPW) for ConnectX-5,
568   ConnectX-6, ConnectX-6 DX and BlueField. eMPW allows the TX burst function to pack
569   up multiple packets in a single descriptor session in order to save PCI bandwidth
570   and improve performance at the cost of a slightly higher CPU usage. When
571   ``txq_inline_mpw`` is set along with ``txq_mpw_en``, TX burst function copies
572   entire packet data on to TX descriptor instead of including pointer of packet.
573
574   The Enhanced Multi-Packet Write feature is enabled by default if NIC supports
575   it, can be disabled by explicit specifying 0 value for ``txq_mpw_en`` option.
576   Also, if minimal data inlining is requested by non-zero ``txq_inline_min``
577   option or reported by the NIC, the eMPW feature is disengaged.
578
579 - ``tx_db_nc`` parameter [int]
580
581   The rdma core library can map doorbell register in two ways, depending on the
582   environment variable "MLX5_SHUT_UP_BF":
583
584   - As regular cached memory (usually with write combining attribute), if the
585     variable is either missing or set to zero.
586   - As non-cached memory, if the variable is present and set to not "0" value.
587
588   The type of mapping may slightly affect the Tx performance, the optimal choice
589   is strongly relied on the host architecture and should be deduced practically.
590
591   If ``tx_db_nc`` is set to zero, the doorbell is forced to be mapped to regular
592   memory (with write combining), the PMD will perform the extra write memory barrier
593   after writing to doorbell, it might increase the needed CPU clocks per packet
594   to send, but latency might be improved.
595
596   If ``tx_db_nc`` is set to one, the doorbell is forced to be mapped to non
597   cached memory, the PMD will not perform the extra write memory barrier
598   after writing to doorbell, on some architectures it might improve the
599   performance.
600
601   If ``tx_db_nc`` is set to two, the doorbell is forced to be mapped to regular
602   memory, the PMD will use heuristics to decide whether write memory barrier
603   should be performed. For bursts with size multiple of recommended one (64 pkts)
604   it is supposed the next burst is coming and no need to issue the extra memory
605   barrier (it is supposed to be issued in the next coming burst, at least after
606   descriptor writing). It might increase latency (on some hosts till next
607   packets transmit) and should be used with care.
608
609   If ``tx_db_nc`` is omitted or set to zero, the preset (if any) environment
610   variable "MLX5_SHUT_UP_BF" value is used. If there is no "MLX5_SHUT_UP_BF",
611   the default ``tx_db_nc`` value is zero for ARM64 hosts and one for others.
612
613 - ``tx_vec_en`` parameter [int]
614
615   A nonzero value enables Tx vector on ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 DX
616   and BlueField NICs if the number of global Tx queues on the port is less than
617   ``txqs_max_vec``. The parameter is deprecated and ignored.
618
619 - ``rx_vec_en`` parameter [int]
620
621   A nonzero value enables Rx vector if the port is not configured in
622   multi-segment otherwise this parameter is ignored.
623
624   Enabled by default.
625
626 - ``vf_nl_en`` parameter [int]
627
628   A nonzero value enables Netlink requests from the VF to add/remove MAC
629   addresses or/and enable/disable promiscuous/all multicast on the Netdevice.
630   Otherwise the relevant configuration must be run with Linux iproute2 tools.
631   This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
632
633   Enabled by default, valid only on VF devices ignored otherwise.
634
635 - ``l3_vxlan_en`` parameter [int]
636
637   A nonzero value allows L3 VXLAN and VXLAN-GPE flow creation. To enable
638   L3 VXLAN or VXLAN-GPE, users has to configure firmware and enable this
639   parameter. This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
640
641   Disabled by default.
642
643 - ``dv_xmeta_en`` parameter [int]
644
645   A nonzero value enables extensive flow metadata support if device is
646   capable and driver supports it. This can enable extensive support of
647   ``MARK`` and ``META`` item of ``rte_flow``. The newly introduced
648   ``SET_TAG`` and ``SET_META`` actions do not depend on ``dv_xmeta_en``.
649
650   There are some possible configurations, depending on parameter value:
651
652   - 0, this is default value, defines the legacy mode, the ``MARK`` and
653     ``META`` related actions and items operate only within NIC Tx and
654     NIC Rx steering domains, no ``MARK`` and ``META`` information crosses
655     the domain boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META``
656     item is 32 bits wide and match supported on egress only.
657
658   - 1, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
659     related actions and items operate within all supported steering domains,
660     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
661     boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META`` item width
662     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
663     32 bits. Within NIC Tx domain ``META`` data width is 32 bits for
664     compatibility, the actual width of data transferred to the FDB domain
665     depends on kernel configuration and may be vary. The actual supported
666     width can be retrieved in runtime by series of rte_flow_validate()
667     trials.
668
669   - 2, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
670     related actions and items operate within all supported steering domains,
671     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
672     boundaries. The ``META`` item is 32 bits wide, the ``MARK`` item width
673     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
674     24 bits. The actual supported width can be retrieved in runtime by
675     series of rte_flow_validate() trials.
676
677   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
678   | Mode | ``MARK``  | ``META``  | ``META`` Tx | FDB/Through |
679   +======+===========+===========+=============+=============+
680   | 0    | 24 bits   | 32 bits   | 32 bits     | no          |
681   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
682   | 1    | 24 bits   | vary 0-32 | 32 bits     | yes         |
683   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
684   | 2    | vary 0-32 | 32 bits   | 32 bits     | yes         |
685   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
686
687   If there is no E-Switch configuration the ``dv_xmeta_en`` parameter is
688   ignored and the device is configured to operate in legacy mode (0).
689
690   Disabled by default (set to 0).
691
692   The Direct Verbs/Rules (engaged with ``dv_flow_en`` = 1) supports all
693   of the extensive metadata features. The legacy Verbs supports FLAG and
694   MARK metadata actions over NIC Rx steering domain only.
695
696 - ``dv_flow_en`` parameter [int]
697
698   A nonzero value enables the DV flow steering assuming it is supported
699   by the driver (RDMA Core library version is rdma-core-24.0 or higher).
700
701   Enabled by default if supported.
702
703 - ``dv_esw_en`` parameter [int]
704
705   A nonzero value enables E-Switch using Direct Rules.
706
707   Enabled by default if supported.
708
709 - ``mr_ext_memseg_en`` parameter [int]
710
711   A nonzero value enables extending memseg when registering DMA memory. If
712   enabled, the number of entries in MR (Memory Region) lookup table on datapath
713   is minimized and it benefits performance. On the other hand, it worsens memory
714   utilization because registered memory is pinned by kernel driver. Even if a
715   page in the extended chunk is freed, that doesn't become reusable until the
716   entire memory is freed.
717
718   Enabled by default.
719
720 - ``representor`` parameter [list]
721
722   This parameter can be used to instantiate DPDK Ethernet devices from
723   existing port (or VF) representors configured on the device.
724
725   It is a standard parameter whose format is described in
726   :ref:`ethernet_device_standard_device_arguments`.
727
728   For instance, to probe port representors 0 through 2::
729
730     representor=[0-2]
731
732 - ``max_dump_files_num`` parameter [int]
733
734   The maximum number of files per PMD entity that may be created for debug information.
735   The files will be created in /var/log directory or in current directory.
736
737   set to 128 by default.
738
739 - ``lro_timeout_usec`` parameter [int]
740
741   The maximum allowed duration of an LRO session, in micro-seconds.
742   PMD will set the nearest value supported by HW, which is not bigger than
743   the input ``lro_timeout_usec`` value.
744   If this parameter is not specified, by default PMD will set
745   the smallest value supported by HW.
746
747 .. _mlx5_firmware_config:
748
749 Firmware configuration
750 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
751
752 Firmware features can be configured as key/value pairs.
753
754 The command to set a value is::
755
756   mlxconfig -d <device> set <key>=<value>
757
758 The command to query a value is::
759
760   mlxconfig -d <device> query | grep <key>
761
762 The device name for the command ``mlxconfig`` can be either the PCI address,
763 or the mst device name found with::
764
765   mst status
766
767 Below are some firmware configurations listed.
768
769 - link type::
770
771     LINK_TYPE_P1
772     LINK_TYPE_P2
773     value: 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
774
775 - enable SR-IOV::
776
777     SRIOV_EN=1
778
779 - maximum number of SR-IOV virtual functions::
780
781     NUM_OF_VFS=<max>
782
783 - enable DevX (required by Direct Rules and other features)::
784
785     UCTX_EN=1
786
787 - aggressive CQE zipping::
788
789     CQE_COMPRESSION=1
790
791 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE destination UDP port::
792
793     IP_OVER_VXLAN_EN=1
794     IP_OVER_VXLAN_PORT=<udp dport>
795
796 - enable IP-in-IP tunnel flow matching::
797
798     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
799
800 - enable MPLS flow matching::
801
802     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=1
803
804 - enable ICMP/ICMP6 code/type fields matching::
805
806     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=2
807
808 - enable Geneve flow matching::
809
810    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
811
812 - enable GTP flow matching::
813
814    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=3
815
816 Prerequisites
817 -------------
818
819 This driver relies on external libraries and kernel drivers for resources
820 allocations and initialization. The following dependencies are not part of
821 DPDK and must be installed separately:
822
823 - **libibverbs**
824
825   User space Verbs framework used by librte_pmd_mlx5. This library provides
826   a generic interface between the kernel and low-level user space drivers
827   such as libmlx5.
828
829   It allows slow and privileged operations (context initialization, hardware
830   resources allocations) to be managed by the kernel and fast operations to
831   never leave user space.
832
833 - **libmlx5**
834
835   Low-level user space driver library for Mellanox
836   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices, it is automatically loaded
837   by libibverbs.
838
839   This library basically implements send/receive calls to the hardware
840   queues.
841
842 - **Kernel modules**
843
844   They provide the kernel-side Verbs API and low level device drivers that
845   manage actual hardware initialization and resources sharing with user
846   space processes.
847
848   Unlike most other PMDs, these modules must remain loaded and bound to
849   their devices:
850
851   - mlx5_core: hardware driver managing Mellanox
852     ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices and related Ethernet kernel
853     network devices.
854   - mlx5_ib: InifiniBand device driver.
855   - ib_uverbs: user space driver for Verbs (entry point for libibverbs).
856
857 - **Firmware update**
858
859   Mellanox OFED/EN releases include firmware updates for
860   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField adapters.
861
862   Because each release provides new features, these updates must be applied to
863   match the kernel modules and libraries they come with.
864
865 .. note::
866
867    Both libraries are BSD and GPL licensed. Linux kernel modules are GPL
868    licensed.
869
870 Installation
871 ~~~~~~~~~~~~
872
873 Either RDMA Core library with a recent enough Linux kernel release
874 (recommended) or Mellanox OFED/EN, which provides compatibility with older
875 releases.
876
877 RDMA Core with Linux Kernel
878 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
879
880 - Minimal kernel version : v4.14 or the most recent 4.14-rc (see `Linux installation documentation`_)
881 - Minimal rdma-core version: v15+ commit 0c5f5765213a ("Merge pull request #227 from yishaih/tm")
882   (see `RDMA Core installation documentation`_)
883 - When building for i686 use:
884
885   - rdma-core version 18.0 or above built with 32bit support.
886   - Kernel version 4.14.41 or above.
887
888 - Starting with rdma-core v21, static libraries can be built::
889
890     cd build
891     CFLAGS=-fPIC cmake -DIN_PLACE=1 -DENABLE_STATIC=1 -GNinja ..
892     ninja
893
894 .. _`Linux installation documentation`: https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git/plain/Documentation/admin-guide/README.rst
895 .. _`RDMA Core installation documentation`: https://raw.githubusercontent.com/linux-rdma/rdma-core/master/README.md
896
897 If rdma-core libraries are built but not installed, DPDK makefile can link them,
898 thanks to these environment variables:
899
900    - ``EXTRA_CFLAGS=-I/path/to/rdma-core/build/include``
901    - ``EXTRA_LDFLAGS=-L/path/to/rdma-core/build/lib``
902    - ``PKG_CONFIG_PATH=/path/to/rdma-core/build/lib/pkgconfig``
903
904 Mellanox OFED/EN
905 ^^^^^^^^^^^^^^^^
906
907 - Mellanox OFED version: ** 4.5, 4.6** /
908   Mellanox EN version: **4.5, 4.6**
909 - firmware version:
910
911   - ConnectX-4: **12.21.1000** and above.
912   - ConnectX-4 Lx: **14.21.1000** and above.
913   - ConnectX-5: **16.21.1000** and above.
914   - ConnectX-5 Ex: **16.21.1000** and above.
915   - ConnectX-6: **20.99.5374** and above.
916   - ConnectX-6 DX: **22.27.0090** and above.
917   - BlueField: **18.25.1010** and above.
918
919 While these libraries and kernel modules are available on OpenFabrics
920 Alliance's `website <https://www.openfabrics.org/>`__ and provided by package
921 managers on most distributions, this PMD requires Ethernet extensions that
922 may not be supported at the moment (this is a work in progress).
923
924 `Mellanox OFED
925 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=26&mtag=linux>`__ and
926 `Mellanox EN
927 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=27&mtag=linux>`__
928 include the necessary support and should be used in the meantime. For DPDK,
929 only libibverbs, libmlx5, mlnx-ofed-kernel packages and firmware updates are
930 required from that distribution.
931
932 .. note::
933
934    Several versions of Mellanox OFED/EN are available. Installing the version
935    this DPDK release was developed and tested against is strongly
936    recommended. Please check the `prerequisites`_.
937
938 Supported NICs
939 --------------
940
941 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 10G MCX4111A-XCAT (1x10G)
942 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 10G MCX4121A-XCAT (2x10G)
943 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 25G MCX4111A-ACAT (1x25G)
944 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 25G MCX4121A-ACAT (2x25G)
945 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 40G MCX4131A-BCAT (1x40G)
946 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 40G MCX413A-BCAT (1x40G)
947 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 40G MCX415A-BCAT (1x40G)
948 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX4131A-GCAT (1x50G)
949 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX413A-GCAT (1x50G)
950 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX414A-BCAT (2x50G)
951 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX415A-GCAT (2x50G)
952 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX416A-BCAT (2x50G)
953 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX416A-GCAT (2x50G)
954 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 50G MCX415A-CCAT (1x100G)
955 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 100G MCX416A-CCAT (2x100G)
956 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 Lx 10G MCX4121A-XCAT (2x10G)
957 * Mellanox(R) ConnectX(R)-4 Lx 25G MCX4121A-ACAT (2x25G)
958 * Mellanox(R) ConnectX(R)-5 100G MCX556A-ECAT (2x100G)
959 * Mellanox(R) ConnectX(R)-5 Ex EN 100G MCX516A-CDAT (2x100G)
960 * Mellanox(R) ConnectX(R)-6 200G MCX654106A-HCAT (4x200G)
961 * Mellanox(R) ConnectX(R)-6DX EN 100G MCX623106AN-CDAT (2*100g)
962 * Mellanox(R) ConnectX(R)-6DX EN 200G MCX623105AN-VDAT (1*200g)
963
964 Quick Start Guide on OFED/EN
965 ----------------------------
966
967 1. Download latest Mellanox OFED/EN. For more info check the  `prerequisites`_.
968
969
970 2. Install the required libraries and kernel modules either by installing
971    only the required set, or by installing the entire Mellanox OFED/EN::
972
973         ./mlnxofedinstall --upstream-libs --dpdk
974
975 3. Verify the firmware is the correct one::
976
977         ibv_devinfo
978
979 4. Verify all ports links are set to Ethernet::
980
981         mlxconfig -d <mst device> query | grep LINK_TYPE
982         LINK_TYPE_P1                        ETH(2)
983         LINK_TYPE_P2                        ETH(2)
984
985    Link types may have to be configured to Ethernet::
986
987         mlxconfig -d <mst device> set LINK_TYPE_P1/2=1/2/3
988
989         * LINK_TYPE_P1=<1|2|3> , 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
990
991    For hypervisors, verify SR-IOV is enabled on the NIC::
992
993         mlxconfig -d <mst device> query | grep SRIOV_EN
994         SRIOV_EN                            True(1)
995
996    If needed, configure SR-IOV::
997
998         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=1 NUM_OF_VFS=16
999         mlxfwreset -d <mst device> reset
1000
1001 5. Restart the driver::
1002
1003         /etc/init.d/openibd restart
1004
1005    or::
1006
1007         service openibd restart
1008
1009    If link type was changed, firmware must be reset as well::
1010
1011         mlxfwreset -d <mst device> reset
1012
1013    For hypervisors, after reset write the sysfs number of virtual functions
1014    needed for the PF.
1015
1016    To dynamically instantiate a given number of virtual functions (VFs)::
1017
1018         echo [num_vfs] > /sys/class/infiniband/mlx5_0/device/sriov_numvfs
1019
1020 6. Compile DPDK and you are ready to go. See instructions on
1021    :ref:`Development Kit Build System <Development_Kit_Build_System>`
1022
1023 Enable switchdev mode
1024 ---------------------
1025
1026 Switchdev mode is a mode in E-Switch, that binds between representor and VF.
1027 Representor is a port in DPDK that is connected to a VF in such a way
1028 that assuming there are no offload flows, each packet that is sent from the VF
1029 will be received by the corresponding representor. While each packet that is
1030 sent to a representor will be received by the VF.
1031 This is very useful in case of SRIOV mode, where the first packet that is sent
1032 by the VF will be received by the DPDK application which will decide if this
1033 flow should be offloaded to the E-Switch. After offloading the flow packet
1034 that the VF that are matching the flow will not be received any more by
1035 the DPDK application.
1036
1037 1. Enable SRIOV mode::
1038
1039         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=true
1040
1041 2. Configure the max number of VFs::
1042
1043         mlxconfig -d <mst device> set NUM_OF_VFS=<num of vfs>
1044
1045 3. Reset the FW::
1046
1047         mlxfwreset -d <mst device> reset
1048
1049 3. Configure the actual number of VFs::
1050
1051         echo <num of vfs > /sys/class/net/<net device>/device/sriov_numvfs
1052
1053 4. Unbind the device (can be rebind after the switchdev mode)::
1054
1055         echo -n "<device pci address" > /sys/bus/pci/drivers/mlx5_core/unbind
1056
1057 5. Enbale switchdev mode::
1058
1059         echo switchdev > /sys/class/net/<net device>/compat/devlink/mode
1060
1061 Performance tuning
1062 ------------------
1063
1064 1. Configure aggressive CQE Zipping for maximum performance::
1065
1066         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=1
1067
1068   To set it back to the default CQE Zipping mode use::
1069
1070         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=0
1071
1072 2. In case of virtualization:
1073
1074    - Make sure that hypervisor kernel is 3.16 or newer.
1075    - Configure boot with ``iommu=pt``.
1076    - Use 1G huge pages.
1077    - Make sure to allocate a VM on huge pages.
1078    - Make sure to set CPU pinning.
1079
1080 3. Use the CPU near local NUMA node to which the PCIe adapter is connected,
1081    for better performance. For VMs, verify that the right CPU
1082    and NUMA node are pinned according to the above. Run::
1083
1084         lstopo-no-graphics
1085
1086    to identify the NUMA node to which the PCIe adapter is connected.
1087
1088 4. If more than one adapter is used, and root complex capabilities allow
1089    to put both adapters on the same NUMA node without PCI bandwidth degradation,
1090    it is recommended to locate both adapters on the same NUMA node.
1091    This in order to forward packets from one to the other without
1092    NUMA performance penalty.
1093
1094 5. Disable pause frames::
1095
1096         ethtool -A <netdev> rx off tx off
1097
1098 6. Verify IO non-posted prefetch is disabled by default. This can be checked
1099    via the BIOS configuration. Please contact you server provider for more
1100    information about the settings.
1101
1102 .. note::
1103
1104         On some machines, depends on the machine integrator, it is beneficial
1105         to set the PCI max read request parameter to 1K. This can be
1106         done in the following way:
1107
1108         To query the read request size use::
1109
1110                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w
1111
1112         If the output is different than 3XXX, set it by::
1113
1114                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w=3XXX
1115
1116         The XXX can be different on different systems. Make sure to configure
1117         according to the setpci output.
1118
1119 7. To minimize overhead of searching Memory Regions:
1120
1121    - '--socket-mem' is recommended to pin memory by predictable amount.
1122    - Configure per-lcore cache when creating Mempools for packet buffer.
1123    - Refrain from dynamically allocating/freeing memory in run-time.
1124
1125 .. _mlx5_offloads_support:
1126
1127 Supported hardware offloads
1128 ---------------------------
1129
1130 .. table:: Minimal SW/HW versions for queue offloads
1131
1132    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1133    Offload        DPDK  Linux rdma-core OFED   firmware   hardware
1134    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1135    common base    17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1136    checksums      17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1137    Rx timestamp   17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1138    TSO            17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1139    LRO            19.08  N/A     N/A    4.6-4 16.25.6406 ConnectX-5
1140    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1141
1142 .. table:: Minimal SW/HW versions for rte_flow offloads
1143
1144    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1145    | Offload               | with E-Switch   | with NIC        |
1146    +=======================+=================+=================+
1147    | Count                 | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1148    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.6      |
1149    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1150    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1151    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1152    | Drop                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1153    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1154    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1155    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1156    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1157    | Queue / RSS           | |               | | DPDK 18.11    |
1158    |                       | |     N/A       | | OFED 4.5      |
1159    |                       | |               | | rdma-core 23  |
1160    |                       | |               | | ConnectX-4    |
1161    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1162    | Encapsulation         | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1163    | (VXLAN / NVGRE / RAW) | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.6      |
1164    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1165    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1166    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1167    | Encapsulation         | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1168    | GENEVE                | | OFED 4.7-3    | | OFED 4.7-3    |
1169    |                       | | rdma-core 27  | | rdma-core 27  |
1170    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1171    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1172    | | Header rewrite      | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1173    | | (set_ipv4_src /     | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1174    | | set_ipv4_dst /      | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1175    | | set_ipv6_src /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1176    | | set_ipv6_dst /      | |               | |               |
1177    | | set_tp_src /        | |               | |               |
1178    | | set_tp_dst /        | |               | |               |
1179    | | dec_ttl /           | |               | |               |
1180    | | set_ttl /           | |               | |               |
1181    | | set_mac_src /       | |               | |               |
1182    | | set_mac_dst)        | |               | |               |
1183    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1184    | | Header rewrite      | | DPDK 20.02    | | DPDK 20.02    |
1185    | | (set_dscp)          | | OFED 5.0      | | OFED 5.0      |
1186    | |                     | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1187    | |                     | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1188    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1189    | Jump                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1190    |                       | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1191    |                       | | rdma-core 24  | | N/A           |
1192    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1193    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1194    | Mark / Flag           | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1195    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1196    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1197    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1198    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1199    | Port ID               | | DPDK 19.05    |     | N/A       |
1200    |                       | | OFED 4.7-1    |     | N/A       |
1201    |                       | | rdma-core 24  |     | N/A       |
1202    |                       | | ConnectX-5    |     | N/A       |
1203    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1204    | | VLAN                | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1205    | | (of_pop_vlan /      | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1206    | | of_push_vlan /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1207    | | of_set_vlan_pcp /   | |               | |               |
1208    | | of_set_vlan_vid)    | |               | |               |
1209    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1210    | Hairpin               | |               | | DPDK 19.11    |
1211    |                       | |     N/A       | | OFED 4.7-3    |
1212    |                       | |               | | rdma-core 26  |
1213    |                       | |               | | ConnectX-5    |
1214    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1215    | Meta data             | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1216    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1217    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1218    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1219    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1220    | Metering              | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1221    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1222    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1223    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1224    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1225
1226 Notes for testpmd
1227 -----------------
1228
1229 Compared to librte_pmd_mlx4 that implements a single RSS configuration per
1230 port, librte_pmd_mlx5 supports per-protocol RSS configuration.
1231
1232 Since ``testpmd`` defaults to IP RSS mode and there is currently no
1233 command-line parameter to enable additional protocols (UDP and TCP as well
1234 as IP), the following commands must be entered from its CLI to get the same
1235 behavior as librte_pmd_mlx4::
1236
1237    > port stop all
1238    > port config all rss all
1239    > port start all
1240
1241 Usage example
1242 -------------
1243
1244 This section demonstrates how to launch **testpmd** with Mellanox
1245 ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices managed by librte_pmd_mlx5.
1246
1247 #. Load the kernel modules::
1248
1249       modprobe -a ib_uverbs mlx5_core mlx5_ib
1250
1251    Alternatively if MLNX_OFED/MLNX_EN is fully installed, the following script
1252    can be run::
1253
1254       /etc/init.d/openibd restart
1255
1256    .. note::
1257
1258       User space I/O kernel modules (uio and igb_uio) are not used and do
1259       not have to be loaded.
1260
1261 #. Make sure Ethernet interfaces are in working order and linked to kernel
1262    verbs. Related sysfs entries should be present::
1263
1264       ls -d /sys/class/net/*/device/infiniband_verbs/uverbs* | cut -d / -f 5
1265
1266    Example output::
1267
1268       eth30
1269       eth31
1270       eth32
1271       eth33
1272
1273 #. Optionally, retrieve their PCI bus addresses for whitelisting::
1274
1275       {
1276           for intf in eth2 eth3 eth4 eth5;
1277           do
1278               (cd "/sys/class/net/${intf}/device/" && pwd -P);
1279           done;
1280       } |
1281       sed -n 's,.*/\(.*\),-w \1,p'
1282
1283    Example output::
1284
1285       -w 0000:05:00.1
1286       -w 0000:06:00.0
1287       -w 0000:06:00.1
1288       -w 0000:05:00.0
1289
1290 #. Request huge pages::
1291
1292       echo 1024 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages/nr_hugepages
1293
1294 #. Start testpmd with basic parameters::
1295
1296       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
1297
1298    Example output::
1299
1300       [...]
1301       EAL: PCI device 0000:05:00.0 on NUMA socket 0
1302       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1303       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_0" (VF: false)
1304       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1305       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fe
1306       EAL: PCI device 0000:05:00.1 on NUMA socket 0
1307       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1308       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_1" (VF: false)
1309       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1310       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:ff
1311       EAL: PCI device 0000:06:00.0 on NUMA socket 0
1312       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1313       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_2" (VF: false)
1314       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1315       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fa
1316       EAL: PCI device 0000:06:00.1 on NUMA socket 0
1317       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1318       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_3" (VF: false)
1319       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1320       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fb
1321       Interactive-mode selected
1322       Configuring Port 0 (socket 0)
1323       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cba80: TX queues number update: 0 -> 2
1324       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cba80: RX queues number update: 0 -> 2
1325       Port 0: E4:1D:2D:E7:0C:FE
1326       Configuring Port 1 (socket 0)
1327       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ccac8: TX queues number update: 0 -> 2
1328       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ccac8: RX queues number update: 0 -> 2
1329       Port 1: E4:1D:2D:E7:0C:FF
1330       Configuring Port 2 (socket 0)
1331       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cdb10: TX queues number update: 0 -> 2
1332       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cdb10: RX queues number update: 0 -> 2
1333       Port 2: E4:1D:2D:E7:0C:FA
1334       Configuring Port 3 (socket 0)
1335       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ceb58: TX queues number update: 0 -> 2
1336       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ceb58: RX queues number update: 0 -> 2
1337       Port 3: E4:1D:2D:E7:0C:FB
1338       Checking link statuses...
1339       Port 0 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
1340       Port 1 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
1341       Port 2 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
1342       Port 3 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
1343       Done
1344       testpmd>
1345
1346 How to dump flows
1347 -----------------
1348
1349 This section demonstrates how to dump flows. Currently, it's possible to dump
1350 all flows with assistance of external tools.
1351
1352 #. 2 ways to get flow raw file:
1353
1354    - Using testpmd CLI:
1355
1356    .. code-block:: console
1357
1358        testpmd> flow dump <port> <output_file>
1359
1360    - call rte_flow_dev_dump api:
1361
1362    .. code-block:: console
1363
1364        rte_flow_dev_dump(port, file, NULL);
1365
1366 #. Dump human-readable flows from raw file:
1367
1368    Get flow parsing tool from: https://github.com/Mellanox/mlx_steering_dump
1369
1370    .. code-block:: console
1371
1372        mlx_steering_dump.py -f <output_file>