afd11cd83018bf91552902e826f05fc6249617b6
[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 .. include:: <isonum.txt>
6
7 MLX5 poll mode driver
8 =====================
9
10 The MLX5 poll mode driver library (**librte_pmd_mlx5**) provides support
11 for **Mellanox ConnectX-4**, **Mellanox ConnectX-4 Lx** , **Mellanox
12 ConnectX-5**, **Mellanox ConnectX-6**, **Mellanox ConnectX-6 Dx** and
13 **Mellanox BlueField** families of 10/25/40/50/100/200 Gb/s adapters
14 as well as their virtual functions (VF) in SR-IOV context.
15
16 Information and documentation about these adapters can be found on the
17 `Mellanox website <http://www.mellanox.com>`__. Help is also provided by the
18 `Mellanox community <http://community.mellanox.com/welcome>`__.
19
20 There is also a `section dedicated to this poll mode driver
21 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=209&mtag=pmd_for_dpdk>`__.
22
23 .. note::
24
25    Due to external dependencies, this driver is disabled in default configuration
26    of the "make" build. It can be enabled with ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD=y``
27    or by using "meson" build system which will detect dependencies.
28
29 Design
30 ------
31
32 Besides its dependency on libibverbs (that implies libmlx5 and associated
33 kernel support), librte_pmd_mlx5 relies heavily on system calls for control
34 operations such as querying/updating the MTU and flow control parameters.
35
36 For security reasons and robustness, this driver only deals with virtual
37 memory addresses. The way resources allocations are handled by the kernel,
38 combined with hardware specifications that allow to handle virtual memory
39 addresses directly, ensure that DPDK applications cannot access random
40 physical memory (or memory that does not belong to the current process).
41
42 This capability allows the PMD to coexist with kernel network interfaces
43 which remain functional, although they stop receiving unicast packets as
44 long as they share the same MAC address.
45 This means legacy linux control tools (for example: ethtool, ifconfig and
46 more) can operate on the same network interfaces that owned by the DPDK
47 application.
48
49 The PMD can use libibverbs and libmlx5 to access the device firmware
50 or directly the hardware components.
51 There are different levels of objects and bypassing abilities
52 to get the best performances:
53
54 - Verbs is a complete high-level generic API
55 - Direct Verbs is a device-specific API
56 - DevX allows to access firmware objects
57 - Direct Rules manages flow steering at low-level hardware layer
58
59 Enabling librte_pmd_mlx5 causes DPDK applications to be linked against
60 libibverbs.
61
62 Features
63 --------
64
65 - Multi arch support: x86_64, POWER8, ARMv8, i686.
66 - Multiple TX and RX queues.
67 - Support for scattered TX and RX frames.
68 - IPv4, IPv6, TCPv4, TCPv6, UDPv4 and UDPv6 RSS on any number of queues.
69 - RSS using different combinations of fields: L3 only, L4 only or both,
70   and source only, destination only or both.
71 - Several RSS hash keys, one for each flow type.
72 - Default RSS operation with no hash key specification.
73 - Configurable RETA table.
74 - Link flow control (pause frame).
75 - Support for multiple MAC addresses.
76 - VLAN filtering.
77 - RX VLAN stripping.
78 - TX VLAN insertion.
79 - RX CRC stripping configuration.
80 - Promiscuous mode on PF and VF.
81 - Multicast promiscuous mode on PF and VF.
82 - Hardware checksum offloads.
83 - Flow director (RTE_FDIR_MODE_PERFECT, RTE_FDIR_MODE_PERFECT_MAC_VLAN and
84   RTE_ETH_FDIR_REJECT).
85 - Flow API, including :ref:`flow_isolated_mode`.
86 - Multiple process.
87 - KVM and VMware ESX SR-IOV modes are supported.
88 - RSS hash result is supported.
89 - Hardware TSO for generic IP or UDP tunnel, including VXLAN and GRE.
90 - Hardware checksum Tx offload for generic IP or UDP tunnel, including VXLAN and GRE.
91 - RX interrupts.
92 - Statistics query including Basic, Extended and per queue.
93 - Rx HW timestamp.
94 - Tunnel types: VXLAN, L3 VXLAN, VXLAN-GPE, GRE, MPLSoGRE, MPLSoUDP, IP-in-IP, Geneve, GTP.
95 - Tunnel HW offloads: packet type, inner/outer RSS, IP and UDP checksum verification.
96 - NIC HW offloads: encapsulation (vxlan, gre, mplsoudp, mplsogre), NAT, routing, TTL
97   increment/decrement, count, drop, mark. For details please see :ref:`mlx5_offloads_support`.
98 - Flow insertion rate of more then million flows per second, when using Direct Rules.
99 - Support for multiple rte_flow groups.
100 - Per packet no-inline hint flag to disable packet data copying into Tx descriptors.
101 - Hardware LRO.
102
103 Limitations
104 -----------
105
106 - For secondary process:
107
108   - Forked secondary process not supported.
109   - External memory unregistered in EAL memseg list cannot be used for DMA
110     unless such memory has been registered by ``mlx5_mr_update_ext_mp()`` in
111     primary process and remapped to the same virtual address in secondary
112     process. If the external memory is registered by primary process but has
113     different virtual address in secondary process, unexpected error may happen.
114
115 - When using Verbs flow engine (``dv_flow_en`` = 0), flow pattern without any
116   specific VLAN will match for VLAN packets as well:
117
118   When VLAN spec is not specified in the pattern, the matching rule will be created with VLAN as a wild card.
119   Meaning, the flow rule::
120
121         flow create 0 ingress pattern eth / vlan vid is 3 / ipv4 / end ...
122
123   Will only match vlan packets with vid=3. and the flow rule::
124
125         flow create 0 ingress pattern eth / ipv4 / end ...
126
127   Will match any ipv4 packet (VLAN included).
128
129 - VLAN pop offload command:
130
131   - Flow rules having a VLAN pop offload command as one of their actions and
132     are lacking a match on VLAN as one of their items are not supported.
133   - The command is not supported on egress traffic.
134
135 - VLAN push offload is not supported on ingress traffic.
136
137 - VLAN set PCP offload is not supported on existing headers.
138
139 - A multi segment packet must have not more segments than reported by dev_infos_get()
140   in tx_desc_lim.nb_seg_max field. This value depends on maximal supported Tx descriptor
141   size and ``txq_inline_min`` settings and may be from 2 (worst case forced by maximal
142   inline settings) to 58.
143
144 - Flows with a VXLAN Network Identifier equal (or ends to be equal)
145   to 0 are not supported.
146
147 - VXLAN TSO and checksum offloads are not supported on VM.
148
149 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE tunnels cannot be supported together with MPLSoGRE and MPLSoUDP.
150
151 - Match on Geneve header supports the following fields only:
152
153      - VNI
154      - OAM
155      - protocol type
156      - options length
157        Currently, the only supported options length value is 0.
158
159 - VF: flow rules created on VF devices can only match traffic targeted at the
160   configured MAC addresses (see ``rte_eth_dev_mac_addr_add()``).
161
162 - Match on GTP tunnel header item supports the following fields only:
163
164      - msg_type
165      - teid
166
167 - No Tx metadata go to the E-Switch steering domain for the Flow group 0.
168   The flows within group 0 and set metadata action are rejected by hardware.
169
170 .. note::
171
172    MAC addresses not already present in the bridge table of the associated
173    kernel network device will be added and cleaned up by the PMD when closing
174    the device. In case of ungraceful program termination, some entries may
175    remain present and should be removed manually by other means.
176
177 - When Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``), a Rx packet can be
178   externally attached to a user-provided mbuf with having EXT_ATTACHED_MBUF in
179   ol_flags. As the mempool for the external buffer is managed by PMD, all the
180   Rx mbufs must be freed before the device is closed. Otherwise, the mempool of
181   the external buffers will be freed by PMD and the application which still
182   holds the external buffers may be corrupted.
183
184 - If Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``) and Rx CQE compression is
185   enabled (``rxq_cqe_comp_en``) at the same time, RSS hash result is not fully
186   supported. Some Rx packets may not have PKT_RX_RSS_HASH.
187
188 - IPv6 Multicast messages are not supported on VM, while promiscuous mode
189   and allmulticast mode are both set to off.
190   To receive IPv6 Multicast messages on VM, explicitly set the relevant
191   MAC address using rte_eth_dev_mac_addr_add() API.
192
193 - To support a mixed traffic pattern (some buffers from local host memory, some
194   buffers from other devices) with high bandwidth, a mbuf flag is used.
195
196   An application hints the PMD whether or not it should try to inline the
197   given mbuf data buffer. PMD should do the best effort to act upon this request.
198
199   The hint flag ``RTE_PMD_MLX5_FINE_GRANULARITY_INLINE`` is dynamic,
200   registered by application with rte_mbuf_dynflag_register(). This flag is
201   purely driver-specific and declared in PMD specific header ``rte_pmd_mlx5.h``,
202   which is intended to be used by the application.
203
204   To query the supported specific flags in runtime,
205   the function ``rte_pmd_mlx5_get_dyn_flag_names`` returns the array of
206   currently (over present hardware and configuration) supported specific flags.
207   The "not inline hint" feature operating flow is the following one:
208
209     - application starts
210     - probe the devices, ports are created
211     - query the port capabilities
212     - if port supporting the feature is found
213     - register dynamic flag ``RTE_PMD_MLX5_FINE_GRANULARITY_INLINE``
214     - application starts the ports
215     - on ``dev_start()`` PMD checks whether the feature flag is registered and
216       enables the feature support in datapath
217     - application might set the registered flag bit in ``ol_flags`` field
218       of mbuf being sent and PMD will handle ones appropriately.
219
220 - The amount of descriptors in Tx queue may be limited by data inline settings.
221   Inline data require the more descriptor building blocks and overall block
222   amount may exceed the hardware supported limits. The application should
223   reduce the requested Tx size or adjust data inline settings with
224   ``txq_inline_max`` and ``txq_inline_mpw`` devargs keys.
225
226 - E-Switch decapsulation Flow:
227
228   - can be applied to PF port only.
229   - must specify VF port action (packet redirection from PF to VF).
230   - optionally may specify tunnel inner source and destination MAC addresses.
231
232 - E-Switch  encapsulation Flow:
233
234   - can be applied to VF ports only.
235   - must specify PF port action (packet redirection from VF to PF).
236
237 - Raw encapsulation:
238
239   - The input buffer, used as outer header, is not validated.
240
241 - Raw decapsulation:
242
243   - The decapsulation is always done up to the outermost tunnel detected by the HW.
244   - The input buffer, providing the removal size, is not validated.
245   - The buffer size must match the length of the headers to be removed.
246
247 - ICMP/ICMP6 code/type matching, IP-in-IP and MPLS flow matching are all
248   mutually exclusive features which cannot be supported together
249   (see :ref:`mlx5_firmware_config`).
250
251 - LRO:
252
253   - Requires DevX and DV flow to be enabled.
254   - KEEP_CRC offload cannot be supported with LRO.
255   - The first mbuf length, without head-room,  must be big enough to include the
256     TCP header (122B).
257   - Rx queue with LRO offload enabled, receiving a non-LRO packet, can forward
258     it with size limited to max LRO size, not to max RX packet length.
259
260 Statistics
261 ----------
262
263 MLX5 supports various methods to report statistics:
264
265 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.
266
267 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.
268
269 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.
270
271 Configuration
272 -------------
273
274 Compilation options
275 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
276
277 These options can be modified in the ``.config`` file.
278
279 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD`` (default **n**)
280
281   Toggle compilation of librte_pmd_mlx5 itself.
282
283 - ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_DLOPEN`` (default **n**)
284
285   Build PMD with additional code to make it loadable without hard
286   dependencies on **libibverbs** nor **libmlx5**, which may not be installed
287   on the target system.
288
289   In this mode, their presence is still required for it to run properly,
290   however their absence won't prevent a DPDK application from starting (with
291   ``CONFIG_RTE_BUILD_SHARED_LIB`` disabled) and they won't show up as
292   missing with ``ldd(1)``.
293
294   It works by moving these dependencies to a purpose-built rdma-core "glue"
295   plug-in which must either be installed in a directory whose name is based
296   on ``CONFIG_RTE_EAL_PMD_PATH`` suffixed with ``-glue`` if set, or in a
297   standard location for the dynamic linker (e.g. ``/lib``) if left to the
298   default empty string (``""``).
299
300   This option has no performance impact.
301
302 - ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_STATIC`` (default **n**)
303
304   Embed static flavor of the dependencies **libibverbs** and **libmlx5**
305   in the PMD shared library or the executable static binary.
306
307 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_DEBUG`` (default **n**)
308
309   Toggle debugging code and stricter compilation flags. Enabling this option
310   adds additional run-time checks and debugging messages at the cost of
311   lower performance.
312
313 .. note::
314
315    For BlueField, target should be set to ``arm64-bluefield-linux-gcc``. This
316    will enable ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD`` and set ``RTE_CACHE_LINE_SIZE`` to
317    64. Default armv8a configuration of make build and meson build set it to 128
318    then brings performance degradation.
319
320 This option is available in meson:
321
322 - ``ibverbs_link`` can be ``static``, ``shared``, or ``dlopen``.
323
324 Environment variables
325 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
326
327 - ``MLX5_GLUE_PATH``
328
329   A list of directories in which to search for the rdma-core "glue" plug-in,
330   separated by colons or semi-colons.
331
332   Only matters when compiled with ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_DLOPEN``
333   enabled and most useful when ``CONFIG_RTE_EAL_PMD_PATH`` is also set,
334   since ``LD_LIBRARY_PATH`` has no effect in this case.
335
336 - ``MLX5_SHUT_UP_BF``
337
338   Configures HW Tx doorbell register as IO-mapped.
339
340   By default, the HW Tx doorbell is configured as a write-combining register.
341   The register would be flushed to HW usually when the write-combining buffer
342   becomes full, but it depends on CPU design.
343
344   Except for vectorized Tx burst routines, a write memory barrier is enforced
345   after updating the register so that the update can be immediately visible to
346   HW.
347
348   When vectorized Tx burst is called, the barrier is set only if the burst size
349   is not aligned to MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST. However, setting this environmental
350   variable will bring better latency even though the maximum throughput can
351   slightly decline.
352
353 Run-time configuration
354 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
355
356 - librte_pmd_mlx5 brings kernel network interfaces up during initialization
357   because it is affected by their state. Forcing them down prevents packets
358   reception.
359
360 - **ethtool** operations on related kernel interfaces also affect the PMD.
361
362 - ``rxq_cqe_comp_en`` parameter [int]
363
364   A nonzero value enables the compression of CQE on RX side. This feature
365   allows to save PCI bandwidth and improve performance. Enabled by default.
366
367   Supported on:
368
369   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
370     and BlueField.
371   - POWER9 and ARMv8 with ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
372     and BlueField.
373
374 - ``rxq_cqe_pad_en`` parameter [int]
375
376   A nonzero value enables 128B padding of CQE on RX side. The size of CQE
377   is aligned with the size of a cacheline of the core. If cacheline size is
378   128B, the CQE size is configured to be 128B even though the device writes
379   only 64B data on the cacheline. This is to avoid unnecessary cache
380   invalidation by device's two consecutive writes on to one cacheline.
381   However in some architecture, it is more beneficial to update entire
382   cacheline with padding the rest 64B rather than striding because
383   read-modify-write could drop performance a lot. On the other hand,
384   writing extra data will consume more PCIe bandwidth and could also drop
385   the maximum throughput. It is recommended to empirically set this
386   parameter. Disabled by default.
387
388   Supported on:
389
390   - CPU having 128B cacheline with ConnectX-5 and BlueField.
391
392 - ``rxq_pkt_pad_en`` parameter [int]
393
394   A nonzero value enables padding Rx packet to the size of cacheline on PCI
395   transaction. This feature would waste PCI bandwidth but could improve
396   performance by avoiding partial cacheline write which may cause costly
397   read-modify-copy in memory transaction on some architectures. Disabled by
398   default.
399
400   Supported on:
401
402   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
403     and BlueField.
404   - POWER8 and ARMv8 with ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
405     and BlueField.
406
407 - ``mprq_en`` parameter [int]
408
409   A nonzero value enables configuring Multi-Packet Rx queues. Rx queue is
410   configured as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
411   ``rxqs_min_mprq`` or more and Rx scatter isn't configured. Disabled by
412   default.
413
414   Multi-Packet Rx Queue (MPRQ a.k.a Striding RQ) can further save PCIe bandwidth
415   by posting a single large buffer for multiple packets. Instead of posting a
416   buffers per a packet, one large buffer is posted in order to receive multiple
417   packets on the buffer. A MPRQ buffer consists of multiple fixed-size strides
418   and each stride receives one packet. MPRQ can improve throughput for
419   small-packet traffic.
420
421   When MPRQ is enabled, max_rx_pkt_len can be larger than the size of
422   user-provided mbuf even if DEV_RX_OFFLOAD_SCATTER isn't enabled. PMD will
423   configure large stride size enough to accommodate max_rx_pkt_len as long as
424   device allows. Note that this can waste system memory compared to enabling Rx
425   scatter and multi-segment packet.
426
427 - ``mprq_log_stride_num`` parameter [int]
428
429   Log 2 of the number of strides for Multi-Packet Rx queue. Configuring more
430   strides can reduce PCIe traffic further. If configured value is not in the
431   range of device capability, the default value will be set with a warning
432   message. The default value is 4 which is 16 strides per a buffer, valid only
433   if ``mprq_en`` is set.
434
435   The size of Rx queue should be bigger than the number of strides.
436
437 - ``mprq_max_memcpy_len`` parameter [int]
438
439   The maximum length of packet to memcpy in case of Multi-Packet Rx queue. Rx
440   packet is mem-copied to a user-provided mbuf if the size of Rx packet is less
441   than or equal to this parameter. Otherwise, PMD will attach the Rx packet to
442   the mbuf by external buffer attachment - ``rte_pktmbuf_attach_extbuf()``.
443   A mempool for external buffers will be allocated and managed by PMD. If Rx
444   packet is externally attached, ol_flags field of the mbuf will have
445   EXT_ATTACHED_MBUF and this flag must be preserved. ``RTE_MBUF_HAS_EXTBUF()``
446   checks the flag. The default value is 128, valid only if ``mprq_en`` is set.
447
448 - ``rxqs_min_mprq`` parameter [int]
449
450   Configure Rx queues as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
451   greater or equal to this value. The default value is 12, valid only if
452   ``mprq_en`` is set.
453
454 - ``txq_inline`` parameter [int]
455
456   Amount of data to be inlined during TX operations. This parameter is
457   deprecated and converted to the new parameter ``txq_inline_max`` providing
458   partial compatibility.
459
460 - ``txqs_min_inline`` parameter [int]
461
462   Enable inline data send only when the number of TX queues is greater or equal
463   to this value.
464
465   This option should be used in combination with ``txq_inline_max`` and
466   ``txq_inline_mpw`` below and does not affect ``txq_inline_min`` settings above.
467
468   If this option is not specified the default value 16 is used for BlueField
469   and 8 for other platforms
470
471   The data inlining consumes the CPU cycles, so this option is intended to
472   auto enable inline data if we have enough Tx queues, which means we have
473   enough CPU cores and PCI bandwidth is getting more critical and CPU
474   is not supposed to be bottleneck anymore.
475
476   The copying data into WQE improves latency and can improve PPS performance
477   when PCI back pressure is detected and may be useful for scenarios involving
478   heavy traffic on many queues.
479
480   Because additional software logic is necessary to handle this mode, this
481   option should be used with care, as it may lower performance when back
482   pressure is not expected.
483
484   If inline data are enabled it may affect the maximal size of Tx queue in
485   descriptors because the inline data increase the descriptor size and
486   queue size limits supported by hardware may be exceeded.
487
488 - ``txq_inline_min`` parameter [int]
489
490   Minimal amount of data to be inlined into WQE during Tx operations. NICs
491   may require this minimal data amount to operate correctly. The exact value
492   may depend on NIC operation mode, requested offloads, etc. It is strongly
493   recommended to omit this parameter and use the default values. Anyway,
494   applications using this parameter should take into consideration that
495   specifying an inconsistent value may prevent the NIC from sending packets.
496
497   If ``txq_inline_min`` key is present the specified value (may be aligned
498   by the driver in order not to exceed the limits and provide better descriptor
499   space utilization) will be used by the driver and it is guaranteed that
500   requested amount of data bytes are inlined into the WQE beside other inline
501   settings. This key also may update ``txq_inline_max`` value (default
502   or specified explicitly in devargs) to reserve the space for inline data.
503
504   If ``txq_inline_min`` key is not present, the value may be queried by the
505   driver from the NIC via DevX if this feature is available. If there is no DevX
506   enabled/supported the value 18 (supposing L2 header including VLAN) is set
507   for ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx, and 0 is set by default for ConnectX-5
508   and newer NICs. If packet is shorter the ``txq_inline_min`` value, the entire
509   packet is inlined.
510
511   For ConnectX-4 NIC, driver does not allow specifying value below 18
512   (minimal L2 header, including VLAN), error will be raised.
513
514   For ConnectX-4 Lx NIC, it is allowed to specify values below 18, but
515   it is not recommended and may prevent NIC from sending packets over
516   some configurations.
517
518   Please, note, this minimal data inlining disengages eMPW feature (Enhanced
519   Multi-Packet Write), because last one does not support partial packet inlining.
520   This is not very critical due to minimal data inlining is mostly required
521   by ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx, these NICs do not support eMPW feature.
522
523 - ``txq_inline_max`` parameter [int]
524
525   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE
526   Ethernet Segment for ordinary SEND method. If packet is larger than specified
527   value, the packet data won't be copied by the driver at all, data buffer
528   is addressed with a pointer. If packet length is less or equal all packet
529   data will be copied into WQE. This may improve PCI bandwidth utilization for
530   short packets significantly but requires the extra CPU cycles.
531
532   The data inline feature is controlled by number of Tx queues, if number of Tx
533   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
534   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
535   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
536   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
537
538   The default ``txq_inline_max`` value is 290. The specified value may be adjusted
539   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
540   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
541   Also, the default value (290) may be decreased in run-time if the large transmit
542   queue size is requested and hardware does not support enough descriptor
543   amount, in this case warning is emitted. If ``txq_inline_max`` key is
544   specified and requested inline settings can not be satisfied then error
545   will be raised.
546
547 - ``txq_inline_mpw`` parameter [int]
548
549   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE for
550   Enhanced MPW method. If packet is large the specified value, the packet data
551   won't be copied, and data buffer is addressed with pointer. If packet length
552   is less or equal, all packet data will be copied into WQE. This may improve PCI
553   bandwidth utilization for short packets significantly but requires the extra
554   CPU cycles.
555
556   The data inline feature is controlled by number of TX queues, if number of Tx
557   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
558   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
559   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
560   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
561
562   The default ``txq_inline_mpw`` value is 268. The specified value may be adjusted
563   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
564   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
565   Due to multiple packets may be included to the same WQE with Enhanced Multi
566   Packet Write Method and overall WQE size is limited it is not recommended to
567   specify large values for the ``txq_inline_mpw``. Also, the default value (268)
568   may be decreased in run-time if the large transmit queue size is requested
569   and hardware does not support enough descriptor amount, in this case warning
570   is emitted. If ``txq_inline_mpw`` key is  specified and requested inline
571   settings can not be satisfied then error will be raised.
572
573 - ``txqs_max_vec`` parameter [int]
574
575   Enable vectorized Tx only when the number of TX queues is less than or
576   equal to this value. This parameter is deprecated and ignored, kept
577   for compatibility issue to not prevent driver from probing.
578
579 - ``txq_mpw_hdr_dseg_en`` parameter [int]
580
581   A nonzero value enables including two pointers in the first block of TX
582   descriptor. The parameter is deprecated and ignored, kept for compatibility
583   issue.
584
585 - ``txq_max_inline_len`` parameter [int]
586
587   Maximum size of packet to be inlined. This limits the size of packet to
588   be inlined. If the size of a packet is larger than configured value, the
589   packet isn't inlined even though there's enough space remained in the
590   descriptor. Instead, the packet is included with pointer. This parameter
591   is deprecated and converted directly to ``txq_inline_mpw`` providing full
592   compatibility. Valid only if eMPW feature is engaged.
593
594 - ``txq_mpw_en`` parameter [int]
595
596   A nonzero value enables Enhanced Multi-Packet Write (eMPW) for ConnectX-5,
597   ConnectX-6, ConnectX-6 Dx and BlueField. eMPW allows the TX burst function to pack
598   up multiple packets in a single descriptor session in order to save PCI bandwidth
599   and improve performance at the cost of a slightly higher CPU usage. When
600   ``txq_inline_mpw`` is set along with ``txq_mpw_en``, TX burst function copies
601   entire packet data on to TX descriptor instead of including pointer of packet.
602
603   The Enhanced Multi-Packet Write feature is enabled by default if NIC supports
604   it, can be disabled by explicit specifying 0 value for ``txq_mpw_en`` option.
605   Also, if minimal data inlining is requested by non-zero ``txq_inline_min``
606   option or reported by the NIC, the eMPW feature is disengaged.
607
608 - ``tx_db_nc`` parameter [int]
609
610   The rdma core library can map doorbell register in two ways, depending on the
611   environment variable "MLX5_SHUT_UP_BF":
612
613   - As regular cached memory (usually with write combining attribute), if the
614     variable is either missing or set to zero.
615   - As non-cached memory, if the variable is present and set to not "0" value.
616
617   The type of mapping may slightly affect the Tx performance, the optimal choice
618   is strongly relied on the host architecture and should be deduced practically.
619
620   If ``tx_db_nc`` is set to zero, the doorbell is forced to be mapped to regular
621   memory (with write combining), the PMD will perform the extra write memory barrier
622   after writing to doorbell, it might increase the needed CPU clocks per packet
623   to send, but latency might be improved.
624
625   If ``tx_db_nc`` is set to one, the doorbell is forced to be mapped to non
626   cached memory, the PMD will not perform the extra write memory barrier
627   after writing to doorbell, on some architectures it might improve the
628   performance.
629
630   If ``tx_db_nc`` is set to two, the doorbell is forced to be mapped to regular
631   memory, the PMD will use heuristics to decide whether write memory barrier
632   should be performed. For bursts with size multiple of recommended one (64 pkts)
633   it is supposed the next burst is coming and no need to issue the extra memory
634   barrier (it is supposed to be issued in the next coming burst, at least after
635   descriptor writing). It might increase latency (on some hosts till next
636   packets transmit) and should be used with care.
637
638   If ``tx_db_nc`` is omitted or set to zero, the preset (if any) environment
639   variable "MLX5_SHUT_UP_BF" value is used. If there is no "MLX5_SHUT_UP_BF",
640   the default ``tx_db_nc`` value is zero for ARM64 hosts and one for others.
641
642 - ``tx_vec_en`` parameter [int]
643
644   A nonzero value enables Tx vector on ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
645   and BlueField NICs if the number of global Tx queues on the port is less than
646   ``txqs_max_vec``. The parameter is deprecated and ignored.
647
648 - ``rx_vec_en`` parameter [int]
649
650   A nonzero value enables Rx vector if the port is not configured in
651   multi-segment otherwise this parameter is ignored.
652
653   Enabled by default.
654
655 - ``vf_nl_en`` parameter [int]
656
657   A nonzero value enables Netlink requests from the VF to add/remove MAC
658   addresses or/and enable/disable promiscuous/all multicast on the Netdevice.
659   Otherwise the relevant configuration must be run with Linux iproute2 tools.
660   This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
661
662   Enabled by default, valid only on VF devices ignored otherwise.
663
664 - ``l3_vxlan_en`` parameter [int]
665
666   A nonzero value allows L3 VXLAN and VXLAN-GPE flow creation. To enable
667   L3 VXLAN or VXLAN-GPE, users has to configure firmware and enable this
668   parameter. This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
669
670   Disabled by default.
671
672 - ``dv_xmeta_en`` parameter [int]
673
674   A nonzero value enables extensive flow metadata support if device is
675   capable and driver supports it. This can enable extensive support of
676   ``MARK`` and ``META`` item of ``rte_flow``. The newly introduced
677   ``SET_TAG`` and ``SET_META`` actions do not depend on ``dv_xmeta_en``.
678
679   There are some possible configurations, depending on parameter value:
680
681   - 0, this is default value, defines the legacy mode, the ``MARK`` and
682     ``META`` related actions and items operate only within NIC Tx and
683     NIC Rx steering domains, no ``MARK`` and ``META`` information crosses
684     the domain boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META``
685     item is 32 bits wide and match supported on egress only.
686
687   - 1, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
688     related actions and items operate within all supported steering domains,
689     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
690     boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META`` item width
691     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
692     32 bits. Within NIC Tx domain ``META`` data width is 32 bits for
693     compatibility, the actual width of data transferred to the FDB domain
694     depends on kernel configuration and may be vary. The actual supported
695     width can be retrieved in runtime by series of rte_flow_validate()
696     trials.
697
698   - 2, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
699     related actions and items operate within all supported steering domains,
700     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
701     boundaries. The ``META`` item is 32 bits wide, the ``MARK`` item width
702     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
703     24 bits. The actual supported width can be retrieved in runtime by
704     series of rte_flow_validate() trials.
705
706   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
707   | Mode | ``MARK``  | ``META``  | ``META`` Tx | FDB/Through |
708   +======+===========+===========+=============+=============+
709   | 0    | 24 bits   | 32 bits   | 32 bits     | no          |
710   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
711   | 1    | 24 bits   | vary 0-32 | 32 bits     | yes         |
712   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
713   | 2    | vary 0-32 | 32 bits   | 32 bits     | yes         |
714   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
715
716   If there is no E-Switch configuration the ``dv_xmeta_en`` parameter is
717   ignored and the device is configured to operate in legacy mode (0).
718
719   Disabled by default (set to 0).
720
721   The Direct Verbs/Rules (engaged with ``dv_flow_en`` = 1) supports all
722   of the extensive metadata features. The legacy Verbs supports FLAG and
723   MARK metadata actions over NIC Rx steering domain only.
724
725 - ``dv_flow_en`` parameter [int]
726
727   A nonzero value enables the DV flow steering assuming it is supported
728   by the driver (RDMA Core library version is rdma-core-24.0 or higher).
729
730   Enabled by default if supported.
731
732 - ``dv_esw_en`` parameter [int]
733
734   A nonzero value enables E-Switch using Direct Rules.
735
736   Enabled by default if supported.
737
738 - ``mr_ext_memseg_en`` parameter [int]
739
740   A nonzero value enables extending memseg when registering DMA memory. If
741   enabled, the number of entries in MR (Memory Region) lookup table on datapath
742   is minimized and it benefits performance. On the other hand, it worsens memory
743   utilization because registered memory is pinned by kernel driver. Even if a
744   page in the extended chunk is freed, that doesn't become reusable until the
745   entire memory is freed.
746
747   Enabled by default.
748
749 - ``representor`` parameter [list]
750
751   This parameter can be used to instantiate DPDK Ethernet devices from
752   existing port (or VF) representors configured on the device.
753
754   It is a standard parameter whose format is described in
755   :ref:`ethernet_device_standard_device_arguments`.
756
757   For instance, to probe port representors 0 through 2::
758
759     representor=[0-2]
760
761 - ``max_dump_files_num`` parameter [int]
762
763   The maximum number of files per PMD entity that may be created for debug information.
764   The files will be created in /var/log directory or in current directory.
765
766   set to 128 by default.
767
768 - ``lro_timeout_usec`` parameter [int]
769
770   The maximum allowed duration of an LRO session, in micro-seconds.
771   PMD will set the nearest value supported by HW, which is not bigger than
772   the input ``lro_timeout_usec`` value.
773   If this parameter is not specified, by default PMD will set
774   the smallest value supported by HW.
775
776 .. _mlx5_firmware_config:
777
778 Firmware configuration
779 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
780
781 Firmware features can be configured as key/value pairs.
782
783 The command to set a value is::
784
785   mlxconfig -d <device> set <key>=<value>
786
787 The command to query a value is::
788
789   mlxconfig -d <device> query | grep <key>
790
791 The device name for the command ``mlxconfig`` can be either the PCI address,
792 or the mst device name found with::
793
794   mst status
795
796 Below are some firmware configurations listed.
797
798 - link type::
799
800     LINK_TYPE_P1
801     LINK_TYPE_P2
802     value: 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
803
804 - enable SR-IOV::
805
806     SRIOV_EN=1
807
808 - maximum number of SR-IOV virtual functions::
809
810     NUM_OF_VFS=<max>
811
812 - enable DevX (required by Direct Rules and other features)::
813
814     UCTX_EN=1
815
816 - aggressive CQE zipping::
817
818     CQE_COMPRESSION=1
819
820 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE destination UDP port::
821
822     IP_OVER_VXLAN_EN=1
823     IP_OVER_VXLAN_PORT=<udp dport>
824
825 - enable IP-in-IP tunnel flow matching::
826
827     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
828
829 - enable MPLS flow matching::
830
831     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=1
832
833 - enable ICMP/ICMP6 code/type fields matching::
834
835     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=2
836
837 - enable Geneve flow matching::
838
839    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
840
841 - enable GTP flow matching::
842
843    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=3
844
845 Prerequisites
846 -------------
847
848 This driver relies on external libraries and kernel drivers for resources
849 allocations and initialization. The following dependencies are not part of
850 DPDK and must be installed separately:
851
852 - **libibverbs**
853
854   User space Verbs framework used by librte_pmd_mlx5. This library provides
855   a generic interface between the kernel and low-level user space drivers
856   such as libmlx5.
857
858   It allows slow and privileged operations (context initialization, hardware
859   resources allocations) to be managed by the kernel and fast operations to
860   never leave user space.
861
862 - **libmlx5**
863
864   Low-level user space driver library for Mellanox
865   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices, it is automatically loaded
866   by libibverbs.
867
868   This library basically implements send/receive calls to the hardware
869   queues.
870
871 - **Kernel modules**
872
873   They provide the kernel-side Verbs API and low level device drivers that
874   manage actual hardware initialization and resources sharing with user
875   space processes.
876
877   Unlike most other PMDs, these modules must remain loaded and bound to
878   their devices:
879
880   - mlx5_core: hardware driver managing Mellanox
881     ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices and related Ethernet kernel
882     network devices.
883   - mlx5_ib: InifiniBand device driver.
884   - ib_uverbs: user space driver for Verbs (entry point for libibverbs).
885
886 - **Firmware update**
887
888   Mellanox OFED/EN releases include firmware updates for
889   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField adapters.
890
891   Because each release provides new features, these updates must be applied to
892   match the kernel modules and libraries they come with.
893
894 .. note::
895
896    Both libraries are BSD and GPL licensed. Linux kernel modules are GPL
897    licensed.
898
899 Installation
900 ~~~~~~~~~~~~
901
902 Either RDMA Core library with a recent enough Linux kernel release
903 (recommended) or Mellanox OFED/EN, which provides compatibility with older
904 releases.
905
906 RDMA Core with Linux Kernel
907 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
908
909 - Minimal kernel version : v4.14 or the most recent 4.14-rc (see `Linux installation documentation`_)
910 - Minimal rdma-core version: v15+ commit 0c5f5765213a ("Merge pull request #227 from yishaih/tm")
911   (see `RDMA Core installation documentation`_)
912 - When building for i686 use:
913
914   - rdma-core version 18.0 or above built with 32bit support.
915   - Kernel version 4.14.41 or above.
916
917 - Starting with rdma-core v21, static libraries can be built::
918
919     cd build
920     CFLAGS=-fPIC cmake -DIN_PLACE=1 -DENABLE_STATIC=1 -GNinja ..
921     ninja
922
923 .. _`Linux installation documentation`: https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git/plain/Documentation/admin-guide/README.rst
924 .. _`RDMA Core installation documentation`: https://raw.githubusercontent.com/linux-rdma/rdma-core/master/README.md
925
926 If rdma-core libraries are built but not installed, DPDK makefile can link them,
927 thanks to these environment variables:
928
929    - ``EXTRA_CFLAGS=-I/path/to/rdma-core/build/include``
930    - ``EXTRA_LDFLAGS=-L/path/to/rdma-core/build/lib``
931    - ``PKG_CONFIG_PATH=/path/to/rdma-core/build/lib/pkgconfig``
932
933 Mellanox OFED/EN
934 ^^^^^^^^^^^^^^^^
935
936 - Mellanox OFED version: ** 4.5, 4.6** /
937   Mellanox EN version: **4.5, 4.6**
938 - firmware version:
939
940   - ConnectX-4: **12.21.1000** and above.
941   - ConnectX-4 Lx: **14.21.1000** and above.
942   - ConnectX-5: **16.21.1000** and above.
943   - ConnectX-5 Ex: **16.21.1000** and above.
944   - ConnectX-6: **20.99.5374** and above.
945   - ConnectX-6 Dx: **22.27.0090** and above.
946   - BlueField: **18.25.1010** and above.
947
948 While these libraries and kernel modules are available on OpenFabrics
949 Alliance's `website <https://www.openfabrics.org/>`__ and provided by package
950 managers on most distributions, this PMD requires Ethernet extensions that
951 may not be supported at the moment (this is a work in progress).
952
953 `Mellanox OFED
954 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=26&mtag=linux>`__ and
955 `Mellanox EN
956 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=27&mtag=linux>`__
957 include the necessary support and should be used in the meantime. For DPDK,
958 only libibverbs, libmlx5, mlnx-ofed-kernel packages and firmware updates are
959 required from that distribution.
960
961 .. note::
962
963    Several versions of Mellanox OFED/EN are available. Installing the version
964    this DPDK release was developed and tested against is strongly
965    recommended. Please check the `prerequisites`_.
966
967 Supported NICs
968 --------------
969
970 The following Mellanox device families are supported by the same mlx5 driver:
971
972   - ConnectX-4
973   - ConnectX-4 Lx
974   - ConnectX-5
975   - ConnectX-5 Ex
976   - ConnectX-6
977   - ConnectX-6 Dx
978   - BlueField
979
980 Below are detailed device names:
981
982 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 10G MCX4111A-XCAT (1x10G)
983 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 10G MCX412A-XCAT (2x10G)
984 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 25G MCX4111A-ACAT (1x25G)
985 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 25G MCX412A-ACAT (2x25G)
986 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX413A-BCAT (1x40G)
987 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX4131A-BCAT (1x40G)
988 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX415A-BCAT (1x40G)
989 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX413A-GCAT (1x50G)
990 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX4131A-GCAT (1x50G)
991 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX414A-BCAT (2x50G)
992 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX415A-GCAT (1x50G)
993 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX416A-BCAT (2x50G)
994 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX416A-GCAT (2x50G)
995 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX415A-CCAT (1x100G)
996 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 100G MCX416A-CCAT (2x100G)
997 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 10G MCX4111A-XCAT (1x10G)
998 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 10G MCX4121A-XCAT (2x10G)
999 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 25G MCX4111A-ACAT (1x25G)
1000 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 25G MCX4121A-ACAT (2x25G)
1001 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 40G MCX4131A-BCAT (1x40G)
1002 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-5 100G MCX556A-ECAT (2x100G)
1003 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-5 Ex EN 100G MCX516A-CDAT (2x100G)
1004 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 200G MCX654106A-HCAT (2x200G)
1005 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 Dx EN 100G MCX623106AN-CDAT (2x100G)
1006 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 Dx EN 200G MCX623105AN-VDAT (1x200G)
1007
1008 Quick Start Guide on OFED/EN
1009 ----------------------------
1010
1011 1. Download latest Mellanox OFED/EN. For more info check the  `prerequisites`_.
1012
1013
1014 2. Install the required libraries and kernel modules either by installing
1015    only the required set, or by installing the entire Mellanox OFED/EN::
1016
1017         ./mlnxofedinstall --upstream-libs --dpdk
1018
1019 3. Verify the firmware is the correct one::
1020
1021         ibv_devinfo
1022
1023 4. Verify all ports links are set to Ethernet::
1024
1025         mlxconfig -d <mst device> query | grep LINK_TYPE
1026         LINK_TYPE_P1                        ETH(2)
1027         LINK_TYPE_P2                        ETH(2)
1028
1029    Link types may have to be configured to Ethernet::
1030
1031         mlxconfig -d <mst device> set LINK_TYPE_P1/2=1/2/3
1032
1033         * LINK_TYPE_P1=<1|2|3> , 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
1034
1035    For hypervisors, verify SR-IOV is enabled on the NIC::
1036
1037         mlxconfig -d <mst device> query | grep SRIOV_EN
1038         SRIOV_EN                            True(1)
1039
1040    If needed, configure SR-IOV::
1041
1042         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=1 NUM_OF_VFS=16
1043         mlxfwreset -d <mst device> reset
1044
1045 5. Restart the driver::
1046
1047         /etc/init.d/openibd restart
1048
1049    or::
1050
1051         service openibd restart
1052
1053    If link type was changed, firmware must be reset as well::
1054
1055         mlxfwreset -d <mst device> reset
1056
1057    For hypervisors, after reset write the sysfs number of virtual functions
1058    needed for the PF.
1059
1060    To dynamically instantiate a given number of virtual functions (VFs)::
1061
1062         echo [num_vfs] > /sys/class/infiniband/mlx5_0/device/sriov_numvfs
1063
1064 6. Compile DPDK and you are ready to go. See instructions on
1065    :ref:`Development Kit Build System <Development_Kit_Build_System>`
1066
1067 Enable switchdev mode
1068 ---------------------
1069
1070 Switchdev mode is a mode in E-Switch, that binds between representor and VF.
1071 Representor is a port in DPDK that is connected to a VF in such a way
1072 that assuming there are no offload flows, each packet that is sent from the VF
1073 will be received by the corresponding representor. While each packet that is
1074 sent to a representor will be received by the VF.
1075 This is very useful in case of SRIOV mode, where the first packet that is sent
1076 by the VF will be received by the DPDK application which will decide if this
1077 flow should be offloaded to the E-Switch. After offloading the flow packet
1078 that the VF that are matching the flow will not be received any more by
1079 the DPDK application.
1080
1081 1. Enable SRIOV mode::
1082
1083         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=true
1084
1085 2. Configure the max number of VFs::
1086
1087         mlxconfig -d <mst device> set NUM_OF_VFS=<num of vfs>
1088
1089 3. Reset the FW::
1090
1091         mlxfwreset -d <mst device> reset
1092
1093 3. Configure the actual number of VFs::
1094
1095         echo <num of vfs > /sys/class/net/<net device>/device/sriov_numvfs
1096
1097 4. Unbind the device (can be rebind after the switchdev mode)::
1098
1099         echo -n "<device pci address" > /sys/bus/pci/drivers/mlx5_core/unbind
1100
1101 5. Enbale switchdev mode::
1102
1103         echo switchdev > /sys/class/net/<net device>/compat/devlink/mode
1104
1105 Performance tuning
1106 ------------------
1107
1108 1. Configure aggressive CQE Zipping for maximum performance::
1109
1110         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=1
1111
1112   To set it back to the default CQE Zipping mode use::
1113
1114         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=0
1115
1116 2. In case of virtualization:
1117
1118    - Make sure that hypervisor kernel is 3.16 or newer.
1119    - Configure boot with ``iommu=pt``.
1120    - Use 1G huge pages.
1121    - Make sure to allocate a VM on huge pages.
1122    - Make sure to set CPU pinning.
1123
1124 3. Use the CPU near local NUMA node to which the PCIe adapter is connected,
1125    for better performance. For VMs, verify that the right CPU
1126    and NUMA node are pinned according to the above. Run::
1127
1128         lstopo-no-graphics
1129
1130    to identify the NUMA node to which the PCIe adapter is connected.
1131
1132 4. If more than one adapter is used, and root complex capabilities allow
1133    to put both adapters on the same NUMA node without PCI bandwidth degradation,
1134    it is recommended to locate both adapters on the same NUMA node.
1135    This in order to forward packets from one to the other without
1136    NUMA performance penalty.
1137
1138 5. Disable pause frames::
1139
1140         ethtool -A <netdev> rx off tx off
1141
1142 6. Verify IO non-posted prefetch is disabled by default. This can be checked
1143    via the BIOS configuration. Please contact you server provider for more
1144    information about the settings.
1145
1146 .. note::
1147
1148         On some machines, depends on the machine integrator, it is beneficial
1149         to set the PCI max read request parameter to 1K. This can be
1150         done in the following way:
1151
1152         To query the read request size use::
1153
1154                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w
1155
1156         If the output is different than 3XXX, set it by::
1157
1158                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w=3XXX
1159
1160         The XXX can be different on different systems. Make sure to configure
1161         according to the setpci output.
1162
1163 7. To minimize overhead of searching Memory Regions:
1164
1165    - '--socket-mem' is recommended to pin memory by predictable amount.
1166    - Configure per-lcore cache when creating Mempools for packet buffer.
1167    - Refrain from dynamically allocating/freeing memory in run-time.
1168
1169 .. _mlx5_offloads_support:
1170
1171 Supported hardware offloads
1172 ---------------------------
1173
1174 .. table:: Minimal SW/HW versions for queue offloads
1175
1176    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1177    Offload        DPDK  Linux rdma-core OFED   firmware   hardware
1178    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1179    common base    17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1180    checksums      17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1181    Rx timestamp   17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1182    TSO            17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1183    LRO            19.08  N/A     N/A    4.6-4 16.25.6406 ConnectX-5
1184    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1185
1186 .. table:: Minimal SW/HW versions for rte_flow offloads
1187
1188    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1189    | Offload               | with E-Switch   | with NIC        |
1190    +=======================+=================+=================+
1191    | Count                 | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1192    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.6      |
1193    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1194    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1195    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1196    | Drop                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1197    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1198    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1199    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1200    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1201    | Queue / RSS           | |               | | DPDK 18.11    |
1202    |                       | |     N/A       | | OFED 4.5      |
1203    |                       | |               | | rdma-core 23  |
1204    |                       | |               | | ConnectX-4    |
1205    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1206    | Encapsulation         | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1207    | (VXLAN / NVGRE / RAW) | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.6      |
1208    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1209    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1210    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1211    | Encapsulation         | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1212    | GENEVE                | | OFED 4.7-3    | | OFED 4.7-3    |
1213    |                       | | rdma-core 27  | | rdma-core 27  |
1214    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1215    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1216    | | Header rewrite      | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1217    | | (set_ipv4_src /     | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1218    | | set_ipv4_dst /      | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1219    | | set_ipv6_src /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1220    | | set_ipv6_dst /      | |               | |               |
1221    | | set_tp_src /        | |               | |               |
1222    | | set_tp_dst /        | |               | |               |
1223    | | dec_ttl /           | |               | |               |
1224    | | set_ttl /           | |               | |               |
1225    | | set_mac_src /       | |               | |               |
1226    | | set_mac_dst)        | |               | |               |
1227    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1228    | | Header rewrite      | | DPDK 20.02    | | DPDK 20.02    |
1229    | | (set_dscp)          | | OFED 5.0      | | OFED 5.0      |
1230    | |                     | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1231    | |                     | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1232    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1233    | Jump                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1234    |                       | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1235    |                       | | rdma-core 24  | | N/A           |
1236    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1237    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1238    | Mark / Flag           | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1239    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1240    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1241    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1242    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1243    | Port ID               | | DPDK 19.05    |     | N/A       |
1244    |                       | | OFED 4.7-1    |     | N/A       |
1245    |                       | | rdma-core 24  |     | N/A       |
1246    |                       | | ConnectX-5    |     | N/A       |
1247    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1248    | | VLAN                | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1249    | | (of_pop_vlan /      | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1250    | | of_push_vlan /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1251    | | of_set_vlan_pcp /   | |               | |               |
1252    | | of_set_vlan_vid)    | |               | |               |
1253    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1254    | Hairpin               | |               | | DPDK 19.11    |
1255    |                       | |     N/A       | | OFED 4.7-3    |
1256    |                       | |               | | rdma-core 26  |
1257    |                       | |               | | ConnectX-5    |
1258    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1259    | Meta data             | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1260    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1261    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1262    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1263    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1264    | Metering              | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1265    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1266    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1267    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1268    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1269
1270 Notes for testpmd
1271 -----------------
1272
1273 Compared to librte_pmd_mlx4 that implements a single RSS configuration per
1274 port, librte_pmd_mlx5 supports per-protocol RSS configuration.
1275
1276 Since ``testpmd`` defaults to IP RSS mode and there is currently no
1277 command-line parameter to enable additional protocols (UDP and TCP as well
1278 as IP), the following commands must be entered from its CLI to get the same
1279 behavior as librte_pmd_mlx4::
1280
1281    > port stop all
1282    > port config all rss all
1283    > port start all
1284
1285 Usage example
1286 -------------
1287
1288 This section demonstrates how to launch **testpmd** with Mellanox
1289 ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices managed by librte_pmd_mlx5.
1290
1291 #. Load the kernel modules::
1292
1293       modprobe -a ib_uverbs mlx5_core mlx5_ib
1294
1295    Alternatively if MLNX_OFED/MLNX_EN is fully installed, the following script
1296    can be run::
1297
1298       /etc/init.d/openibd restart
1299
1300    .. note::
1301
1302       User space I/O kernel modules (uio and igb_uio) are not used and do
1303       not have to be loaded.
1304
1305 #. Make sure Ethernet interfaces are in working order and linked to kernel
1306    verbs. Related sysfs entries should be present::
1307
1308       ls -d /sys/class/net/*/device/infiniband_verbs/uverbs* | cut -d / -f 5
1309
1310    Example output::
1311
1312       eth30
1313       eth31
1314       eth32
1315       eth33
1316
1317 #. Optionally, retrieve their PCI bus addresses for whitelisting::
1318
1319       {
1320           for intf in eth2 eth3 eth4 eth5;
1321           do
1322               (cd "/sys/class/net/${intf}/device/" && pwd -P);
1323           done;
1324       } |
1325       sed -n 's,.*/\(.*\),-w \1,p'
1326
1327    Example output::
1328
1329       -w 0000:05:00.1
1330       -w 0000:06:00.0
1331       -w 0000:06:00.1
1332       -w 0000:05:00.0
1333
1334 #. Request huge pages::
1335
1336       echo 1024 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages/nr_hugepages
1337
1338 #. Start testpmd with basic parameters::
1339
1340       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
1341
1342    Example output::
1343
1344       [...]
1345       EAL: PCI device 0000:05:00.0 on NUMA socket 0
1346       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1347       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_0" (VF: false)
1348       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1349       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fe
1350       EAL: PCI device 0000:05:00.1 on NUMA socket 0
1351       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1352       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_1" (VF: false)
1353       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1354       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:ff
1355       EAL: PCI device 0000:06:00.0 on NUMA socket 0
1356       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1357       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_2" (VF: false)
1358       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1359       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fa
1360       EAL: PCI device 0000:06:00.1 on NUMA socket 0
1361       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1362       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_3" (VF: false)
1363       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1364       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fb
1365       Interactive-mode selected
1366       Configuring Port 0 (socket 0)
1367       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cba80: TX queues number update: 0 -> 2
1368       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cba80: RX queues number update: 0 -> 2
1369       Port 0: E4:1D:2D:E7:0C:FE
1370       Configuring Port 1 (socket 0)
1371       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ccac8: TX queues number update: 0 -> 2
1372       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ccac8: RX queues number update: 0 -> 2
1373       Port 1: E4:1D:2D:E7:0C:FF
1374       Configuring Port 2 (socket 0)
1375       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cdb10: TX queues number update: 0 -> 2
1376       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cdb10: RX queues number update: 0 -> 2
1377       Port 2: E4:1D:2D:E7:0C:FA
1378       Configuring Port 3 (socket 0)
1379       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ceb58: TX queues number update: 0 -> 2
1380       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ceb58: RX queues number update: 0 -> 2
1381       Port 3: E4:1D:2D:E7:0C:FB
1382       Checking link statuses...
1383       Port 0 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
1384       Port 1 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
1385       Port 2 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
1386       Port 3 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
1387       Done
1388       testpmd>
1389
1390 How to dump flows
1391 -----------------
1392
1393 This section demonstrates how to dump flows. Currently, it's possible to dump
1394 all flows with assistance of external tools.
1395
1396 #. 2 ways to get flow raw file:
1397
1398    - Using testpmd CLI:
1399
1400    .. code-block:: console
1401
1402        testpmd> flow dump <port> <output_file>
1403
1404    - call rte_flow_dev_dump api:
1405
1406    .. code-block:: console
1407
1408        rte_flow_dev_dump(port, file, NULL);
1409
1410 #. Dump human-readable flows from raw file:
1411
1412    Get flow parsing tool from: https://github.com/Mellanox/mlx_steering_dump
1413
1414    .. code-block:: console
1415
1416        mlx_steering_dump.py -f <output_file>