c4bc77c0b6cd47995e6cebbb6d64a98890aabfdc
[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 - Hairpin.
103
104 Limitations
105 -----------
106
107 - For secondary process:
108
109   - Forked secondary process not supported.
110   - External memory unregistered in EAL memseg list cannot be used for DMA
111     unless such memory has been registered by ``mlx5_mr_update_ext_mp()`` in
112     primary process and remapped to the same virtual address in secondary
113     process. If the external memory is registered by primary process but has
114     different virtual address in secondary process, unexpected error may happen.
115
116 - When using Verbs flow engine (``dv_flow_en`` = 0), flow pattern without any
117   specific VLAN will match for VLAN packets as well:
118
119   When VLAN spec is not specified in the pattern, the matching rule will be created with VLAN as a wild card.
120   Meaning, the flow rule::
121
122         flow create 0 ingress pattern eth / vlan vid is 3 / ipv4 / end ...
123
124   Will only match vlan packets with vid=3. and the flow rule::
125
126         flow create 0 ingress pattern eth / ipv4 / end ...
127
128   Will match any ipv4 packet (VLAN included).
129
130 - VLAN pop offload command:
131
132   - Flow rules having a VLAN pop offload command as one of their actions and
133     are lacking a match on VLAN as one of their items are not supported.
134   - The command is not supported on egress traffic.
135
136 - VLAN push offload is not supported on ingress traffic.
137
138 - VLAN set PCP offload is not supported on existing headers.
139
140 - A multi segment packet must have not more segments than reported by dev_infos_get()
141   in tx_desc_lim.nb_seg_max field. This value depends on maximal supported Tx descriptor
142   size and ``txq_inline_min`` settings and may be from 2 (worst case forced by maximal
143   inline settings) to 58.
144
145 - Flows with a VXLAN Network Identifier equal (or ends to be equal)
146   to 0 are not supported.
147
148 - VXLAN TSO and checksum offloads are not supported on VM.
149
150 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE tunnels cannot be supported together with MPLSoGRE and MPLSoUDP.
151
152 - Match on Geneve header supports the following fields only:
153
154      - VNI
155      - OAM
156      - protocol type
157      - options length
158        Currently, the only supported options length value is 0.
159
160 - VF: flow rules created on VF devices can only match traffic targeted at the
161   configured MAC addresses (see ``rte_eth_dev_mac_addr_add()``).
162
163 - Match on GTP tunnel header item supports the following fields only:
164
165      - msg_type
166      - teid
167
168 - No Tx metadata go to the E-Switch steering domain for the Flow group 0.
169   The flows within group 0 and set metadata action are rejected by hardware.
170
171 .. note::
172
173    MAC addresses not already present in the bridge table of the associated
174    kernel network device will be added and cleaned up by the PMD when closing
175    the device. In case of ungraceful program termination, some entries may
176    remain present and should be removed manually by other means.
177
178 - When Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``), a Rx packet can be
179   externally attached to a user-provided mbuf with having EXT_ATTACHED_MBUF in
180   ol_flags. As the mempool for the external buffer is managed by PMD, all the
181   Rx mbufs must be freed before the device is closed. Otherwise, the mempool of
182   the external buffers will be freed by PMD and the application which still
183   holds the external buffers may be corrupted.
184
185 - If Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``) and Rx CQE compression is
186   enabled (``rxq_cqe_comp_en``) at the same time, RSS hash result is not fully
187   supported. Some Rx packets may not have PKT_RX_RSS_HASH.
188
189 - IPv6 Multicast messages are not supported on VM, while promiscuous mode
190   and allmulticast mode are both set to off.
191   To receive IPv6 Multicast messages on VM, explicitly set the relevant
192   MAC address using rte_eth_dev_mac_addr_add() API.
193
194 - To support a mixed traffic pattern (some buffers from local host memory, some
195   buffers from other devices) with high bandwidth, a mbuf flag is used.
196
197   An application hints the PMD whether or not it should try to inline the
198   given mbuf data buffer. PMD should do the best effort to act upon this request.
199
200   The hint flag ``RTE_PMD_MLX5_FINE_GRANULARITY_INLINE`` is dynamic,
201   registered by application with rte_mbuf_dynflag_register(). This flag is
202   purely driver-specific and declared in PMD specific header ``rte_pmd_mlx5.h``,
203   which is intended to be used by the application.
204
205   To query the supported specific flags in runtime,
206   the function ``rte_pmd_mlx5_get_dyn_flag_names`` returns the array of
207   currently (over present hardware and configuration) supported specific flags.
208   The "not inline hint" feature operating flow is the following one:
209
210     - application starts
211     - probe the devices, ports are created
212     - query the port capabilities
213     - if port supporting the feature is found
214     - register dynamic flag ``RTE_PMD_MLX5_FINE_GRANULARITY_INLINE``
215     - application starts the ports
216     - on ``dev_start()`` PMD checks whether the feature flag is registered and
217       enables the feature support in datapath
218     - application might set the registered flag bit in ``ol_flags`` field
219       of mbuf being sent and PMD will handle ones appropriately.
220
221 - The amount of descriptors in Tx queue may be limited by data inline settings.
222   Inline data require the more descriptor building blocks and overall block
223   amount may exceed the hardware supported limits. The application should
224   reduce the requested Tx size or adjust data inline settings with
225   ``txq_inline_max`` and ``txq_inline_mpw`` devargs keys.
226
227 - E-Switch decapsulation Flow:
228
229   - can be applied to PF port only.
230   - must specify VF port action (packet redirection from PF to VF).
231   - optionally may specify tunnel inner source and destination MAC addresses.
232
233 - E-Switch  encapsulation Flow:
234
235   - can be applied to VF ports only.
236   - must specify PF port action (packet redirection from VF to PF).
237
238 - Raw encapsulation:
239
240   - The input buffer, used as outer header, is not validated.
241
242 - Raw decapsulation:
243
244   - The decapsulation is always done up to the outermost tunnel detected by the HW.
245   - The input buffer, providing the removal size, is not validated.
246   - The buffer size must match the length of the headers to be removed.
247
248 - ICMP/ICMP6 code/type matching, IP-in-IP and MPLS flow matching are all
249   mutually exclusive features which cannot be supported together
250   (see :ref:`mlx5_firmware_config`).
251
252 - LRO:
253
254   - Requires DevX and DV flow to be enabled.
255   - KEEP_CRC offload cannot be supported with LRO.
256   - The first mbuf length, without head-room,  must be big enough to include the
257     TCP header (122B).
258   - Rx queue with LRO offload enabled, receiving a non-LRO packet, can forward
259     it with size limited to max LRO size, not to max RX packet length.
260   - LRO can be used with outer header of TCP packets of the standard format:
261         eth (with or without vlan) / ipv4 or ipv6 / tcp / payload
262
263     Other TCP packets (e.g. with MPLS label) received on Rx queue with LRO enabled, will be received with bad checksum.
264
265 Statistics
266 ----------
267
268 MLX5 supports various methods to report statistics:
269
270 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.
271
272 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.
273
274 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.
275
276 Configuration
277 -------------
278
279 Compilation options
280 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
281
282 These options can be modified in the ``.config`` file.
283
284 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD`` (default **n**)
285
286   Toggle compilation of librte_pmd_mlx5 itself.
287
288 - ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_DLOPEN`` (default **n**)
289
290   Build PMD with additional code to make it loadable without hard
291   dependencies on **libibverbs** nor **libmlx5**, which may not be installed
292   on the target system.
293
294   In this mode, their presence is still required for it to run properly,
295   however their absence won't prevent a DPDK application from starting (with
296   ``CONFIG_RTE_BUILD_SHARED_LIB`` disabled) and they won't show up as
297   missing with ``ldd(1)``.
298
299   It works by moving these dependencies to a purpose-built rdma-core "glue"
300   plug-in which must either be installed in a directory whose name is based
301   on ``CONFIG_RTE_EAL_PMD_PATH`` suffixed with ``-glue`` if set, or in a
302   standard location for the dynamic linker (e.g. ``/lib``) if left to the
303   default empty string (``""``).
304
305   This option has no performance impact.
306
307 - ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_STATIC`` (default **n**)
308
309   Embed static flavor of the dependencies **libibverbs** and **libmlx5**
310   in the PMD shared library or the executable static binary.
311
312 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_DEBUG`` (default **n**)
313
314   Toggle debugging code and stricter compilation flags. Enabling this option
315   adds additional run-time checks and debugging messages at the cost of
316   lower performance.
317
318 .. note::
319
320    For BlueField, target should be set to ``arm64-bluefield-linux-gcc``. This
321    will enable ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD`` and set ``RTE_CACHE_LINE_SIZE`` to
322    64. Default armv8a configuration of make build and meson build set it to 128
323    then brings performance degradation.
324
325 This option is available in meson:
326
327 - ``ibverbs_link`` can be ``static``, ``shared``, or ``dlopen``.
328
329 Environment variables
330 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
331
332 - ``MLX5_GLUE_PATH``
333
334   A list of directories in which to search for the rdma-core "glue" plug-in,
335   separated by colons or semi-colons.
336
337   Only matters when compiled with ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_DLOPEN``
338   enabled and most useful when ``CONFIG_RTE_EAL_PMD_PATH`` is also set,
339   since ``LD_LIBRARY_PATH`` has no effect in this case.
340
341 - ``MLX5_SHUT_UP_BF``
342
343   Configures HW Tx doorbell register as IO-mapped.
344
345   By default, the HW Tx doorbell is configured as a write-combining register.
346   The register would be flushed to HW usually when the write-combining buffer
347   becomes full, but it depends on CPU design.
348
349   Except for vectorized Tx burst routines, a write memory barrier is enforced
350   after updating the register so that the update can be immediately visible to
351   HW.
352
353   When vectorized Tx burst is called, the barrier is set only if the burst size
354   is not aligned to MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST. However, setting this environmental
355   variable will bring better latency even though the maximum throughput can
356   slightly decline.
357
358 Run-time configuration
359 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
360
361 - librte_pmd_mlx5 brings kernel network interfaces up during initialization
362   because it is affected by their state. Forcing them down prevents packets
363   reception.
364
365 - **ethtool** operations on related kernel interfaces also affect the PMD.
366
367 - ``rxq_cqe_comp_en`` parameter [int]
368
369   A nonzero value enables the compression of CQE on RX side. This feature
370   allows to save PCI bandwidth and improve performance. Enabled by default.
371
372   Supported on:
373
374   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
375     and BlueField.
376   - POWER9 and ARMv8 with ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
377     and BlueField.
378
379 - ``rxq_cqe_pad_en`` parameter [int]
380
381   A nonzero value enables 128B padding of CQE on RX side. The size of CQE
382   is aligned with the size of a cacheline of the core. If cacheline size is
383   128B, the CQE size is configured to be 128B even though the device writes
384   only 64B data on the cacheline. This is to avoid unnecessary cache
385   invalidation by device's two consecutive writes on to one cacheline.
386   However in some architecture, it is more beneficial to update entire
387   cacheline with padding the rest 64B rather than striding because
388   read-modify-write could drop performance a lot. On the other hand,
389   writing extra data will consume more PCIe bandwidth and could also drop
390   the maximum throughput. It is recommended to empirically set this
391   parameter. Disabled by default.
392
393   Supported on:
394
395   - CPU having 128B cacheline with ConnectX-5 and BlueField.
396
397 - ``rxq_pkt_pad_en`` parameter [int]
398
399   A nonzero value enables padding Rx packet to the size of cacheline on PCI
400   transaction. This feature would waste PCI bandwidth but could improve
401   performance by avoiding partial cacheline write which may cause costly
402   read-modify-copy in memory transaction on some architectures. Disabled by
403   default.
404
405   Supported on:
406
407   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
408     and BlueField.
409   - POWER8 and ARMv8 with ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
410     and BlueField.
411
412 - ``mprq_en`` parameter [int]
413
414   A nonzero value enables configuring Multi-Packet Rx queues. Rx queue is
415   configured as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
416   ``rxqs_min_mprq`` or more. Disabled by default.
417
418   Multi-Packet Rx Queue (MPRQ a.k.a Striding RQ) can further save PCIe bandwidth
419   by posting a single large buffer for multiple packets. Instead of posting a
420   buffers per a packet, one large buffer is posted in order to receive multiple
421   packets on the buffer. A MPRQ buffer consists of multiple fixed-size strides
422   and each stride receives one packet. MPRQ can improve throughput for
423   small-packet traffic.
424
425   When MPRQ is enabled, max_rx_pkt_len can be larger than the size of
426   user-provided mbuf even if DEV_RX_OFFLOAD_SCATTER isn't enabled. PMD will
427   configure large stride size enough to accommodate max_rx_pkt_len as long as
428   device allows. Note that this can waste system memory compared to enabling Rx
429   scatter and multi-segment packet.
430
431 - ``mprq_log_stride_num`` parameter [int]
432
433   Log 2 of the number of strides for Multi-Packet Rx queue. Configuring more
434   strides can reduce PCIe traffic further. If configured value is not in the
435   range of device capability, the default value will be set with a warning
436   message. The default value is 4 which is 16 strides per a buffer, valid only
437   if ``mprq_en`` is set.
438
439   The size of Rx queue should be bigger than the number of strides.
440
441 - ``mprq_log_stride_size`` parameter [int]
442
443   Log 2 of the size of a stride for Multi-Packet Rx queue. Configuring a smaller
444   stride size can save some memory and reduce probability of a depletion of all
445   available strides due to unreleased packets by an application. If configured
446   value is not in the range of device capability, the default value will be set
447   with a warning message. The default value is 11 which is 2048 bytes per a
448   stride, valid only if ``mprq_en`` is set. With ``mprq_log_stride_size`` set
449   it is possible for a pcaket to span across multiple strides. This mode allows
450   support of jumbo frames (9K) with MPRQ. The memcopy of some packets (or part
451   of a packet if Rx scatter is configured) may be required in case there is no
452   space left for a head room at the end of a stride which incurs some
453   performance penalty.
454
455 - ``mprq_max_memcpy_len`` parameter [int]
456
457   The maximum length of packet to memcpy in case of Multi-Packet Rx queue. Rx
458   packet is mem-copied to a user-provided mbuf if the size of Rx packet is less
459   than or equal to this parameter. Otherwise, PMD will attach the Rx packet to
460   the mbuf by external buffer attachment - ``rte_pktmbuf_attach_extbuf()``.
461   A mempool for external buffers will be allocated and managed by PMD. If Rx
462   packet is externally attached, ol_flags field of the mbuf will have
463   EXT_ATTACHED_MBUF and this flag must be preserved. ``RTE_MBUF_HAS_EXTBUF()``
464   checks the flag. The default value is 128, valid only if ``mprq_en`` is set.
465
466 - ``rxqs_min_mprq`` parameter [int]
467
468   Configure Rx queues as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
469   greater or equal to this value. The default value is 12, valid only if
470   ``mprq_en`` is set.
471
472 - ``txq_inline`` parameter [int]
473
474   Amount of data to be inlined during TX operations. This parameter is
475   deprecated and converted to the new parameter ``txq_inline_max`` providing
476   partial compatibility.
477
478 - ``txqs_min_inline`` parameter [int]
479
480   Enable inline data send only when the number of TX queues is greater or equal
481   to this value.
482
483   This option should be used in combination with ``txq_inline_max`` and
484   ``txq_inline_mpw`` below and does not affect ``txq_inline_min`` settings above.
485
486   If this option is not specified the default value 16 is used for BlueField
487   and 8 for other platforms
488
489   The data inlining consumes the CPU cycles, so this option is intended to
490   auto enable inline data if we have enough Tx queues, which means we have
491   enough CPU cores and PCI bandwidth is getting more critical and CPU
492   is not supposed to be bottleneck anymore.
493
494   The copying data into WQE improves latency and can improve PPS performance
495   when PCI back pressure is detected and may be useful for scenarios involving
496   heavy traffic on many queues.
497
498   Because additional software logic is necessary to handle this mode, this
499   option should be used with care, as it may lower performance when back
500   pressure is not expected.
501
502   If inline data are enabled it may affect the maximal size of Tx queue in
503   descriptors because the inline data increase the descriptor size and
504   queue size limits supported by hardware may be exceeded.
505
506 - ``txq_inline_min`` parameter [int]
507
508   Minimal amount of data to be inlined into WQE during Tx operations. NICs
509   may require this minimal data amount to operate correctly. The exact value
510   may depend on NIC operation mode, requested offloads, etc. It is strongly
511   recommended to omit this parameter and use the default values. Anyway,
512   applications using this parameter should take into consideration that
513   specifying an inconsistent value may prevent the NIC from sending packets.
514
515   If ``txq_inline_min`` key is present the specified value (may be aligned
516   by the driver in order not to exceed the limits and provide better descriptor
517   space utilization) will be used by the driver and it is guaranteed that
518   requested amount of data bytes are inlined into the WQE beside other inline
519   settings. This key also may update ``txq_inline_max`` value (default
520   or specified explicitly in devargs) to reserve the space for inline data.
521
522   If ``txq_inline_min`` key is not present, the value may be queried by the
523   driver from the NIC via DevX if this feature is available. If there is no DevX
524   enabled/supported the value 18 (supposing L2 header including VLAN) is set
525   for ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx, and 0 is set by default for ConnectX-5
526   and newer NICs. If packet is shorter the ``txq_inline_min`` value, the entire
527   packet is inlined.
528
529   For ConnectX-4 NIC, driver does not allow specifying value below 18
530   (minimal L2 header, including VLAN), error will be raised.
531
532   For ConnectX-4 Lx NIC, it is allowed to specify values below 18, but
533   it is not recommended and may prevent NIC from sending packets over
534   some configurations.
535
536   Please, note, this minimal data inlining disengages eMPW feature (Enhanced
537   Multi-Packet Write), because last one does not support partial packet inlining.
538   This is not very critical due to minimal data inlining is mostly required
539   by ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx, these NICs do not support eMPW feature.
540
541 - ``txq_inline_max`` parameter [int]
542
543   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE
544   Ethernet Segment for ordinary SEND method. If packet is larger than specified
545   value, the packet data won't be copied by the driver at all, data buffer
546   is addressed with a pointer. If packet length is less or equal all packet
547   data will be copied into WQE. This may improve PCI bandwidth utilization for
548   short packets significantly but requires the extra CPU cycles.
549
550   The data inline feature is controlled by number of Tx queues, if number of Tx
551   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
552   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
553   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
554   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
555
556   The default ``txq_inline_max`` value is 290. The specified value may be adjusted
557   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
558   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
559   Also, the default value (290) may be decreased in run-time if the large transmit
560   queue size is requested and hardware does not support enough descriptor
561   amount, in this case warning is emitted. If ``txq_inline_max`` key is
562   specified and requested inline settings can not be satisfied then error
563   will be raised.
564
565 - ``txq_inline_mpw`` parameter [int]
566
567   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE for
568   Enhanced MPW method. If packet is large the specified value, the packet data
569   won't be copied, and data buffer is addressed with pointer. If packet length
570   is less or equal, all packet data will be copied into WQE. This may improve PCI
571   bandwidth utilization for short packets significantly but requires the extra
572   CPU cycles.
573
574   The data inline feature is controlled by number of TX queues, if number of Tx
575   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
576   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
577   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
578   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
579
580   The default ``txq_inline_mpw`` value is 268. The specified value may be adjusted
581   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
582   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
583   Due to multiple packets may be included to the same WQE with Enhanced Multi
584   Packet Write Method and overall WQE size is limited it is not recommended to
585   specify large values for the ``txq_inline_mpw``. Also, the default value (268)
586   may be decreased in run-time if the large transmit queue size is requested
587   and hardware does not support enough descriptor amount, in this case warning
588   is emitted. If ``txq_inline_mpw`` key is  specified and requested inline
589   settings can not be satisfied then error will be raised.
590
591 - ``txqs_max_vec`` parameter [int]
592
593   Enable vectorized Tx only when the number of TX queues is less than or
594   equal to this value. This parameter is deprecated and ignored, kept
595   for compatibility issue to not prevent driver from probing.
596
597 - ``txq_mpw_hdr_dseg_en`` parameter [int]
598
599   A nonzero value enables including two pointers in the first block of TX
600   descriptor. The parameter is deprecated and ignored, kept for compatibility
601   issue.
602
603 - ``txq_max_inline_len`` parameter [int]
604
605   Maximum size of packet to be inlined. This limits the size of packet to
606   be inlined. If the size of a packet is larger than configured value, the
607   packet isn't inlined even though there's enough space remained in the
608   descriptor. Instead, the packet is included with pointer. This parameter
609   is deprecated and converted directly to ``txq_inline_mpw`` providing full
610   compatibility. Valid only if eMPW feature is engaged.
611
612 - ``txq_mpw_en`` parameter [int]
613
614   A nonzero value enables Enhanced Multi-Packet Write (eMPW) for ConnectX-5,
615   ConnectX-6, ConnectX-6 Dx and BlueField. eMPW allows the TX burst function to pack
616   up multiple packets in a single descriptor session in order to save PCI bandwidth
617   and improve performance at the cost of a slightly higher CPU usage. When
618   ``txq_inline_mpw`` is set along with ``txq_mpw_en``, TX burst function copies
619   entire packet data on to TX descriptor instead of including pointer of packet.
620
621   The Enhanced Multi-Packet Write feature is enabled by default if NIC supports
622   it, can be disabled by explicit specifying 0 value for ``txq_mpw_en`` option.
623   Also, if minimal data inlining is requested by non-zero ``txq_inline_min``
624   option or reported by the NIC, the eMPW feature is disengaged.
625
626 - ``tx_db_nc`` parameter [int]
627
628   The rdma core library can map doorbell register in two ways, depending on the
629   environment variable "MLX5_SHUT_UP_BF":
630
631   - As regular cached memory (usually with write combining attribute), if the
632     variable is either missing or set to zero.
633   - As non-cached memory, if the variable is present and set to not "0" value.
634
635   The type of mapping may slightly affect the Tx performance, the optimal choice
636   is strongly relied on the host architecture and should be deduced practically.
637
638   If ``tx_db_nc`` is set to zero, the doorbell is forced to be mapped to regular
639   memory (with write combining), the PMD will perform the extra write memory barrier
640   after writing to doorbell, it might increase the needed CPU clocks per packet
641   to send, but latency might be improved.
642
643   If ``tx_db_nc`` is set to one, the doorbell is forced to be mapped to non
644   cached memory, the PMD will not perform the extra write memory barrier
645   after writing to doorbell, on some architectures it might improve the
646   performance.
647
648   If ``tx_db_nc`` is set to two, the doorbell is forced to be mapped to regular
649   memory, the PMD will use heuristics to decide whether write memory barrier
650   should be performed. For bursts with size multiple of recommended one (64 pkts)
651   it is supposed the next burst is coming and no need to issue the extra memory
652   barrier (it is supposed to be issued in the next coming burst, at least after
653   descriptor writing). It might increase latency (on some hosts till next
654   packets transmit) and should be used with care.
655
656   If ``tx_db_nc`` is omitted or set to zero, the preset (if any) environment
657   variable "MLX5_SHUT_UP_BF" value is used. If there is no "MLX5_SHUT_UP_BF",
658   the default ``tx_db_nc`` value is zero for ARM64 hosts and one for others.
659
660 - ``tx_vec_en`` parameter [int]
661
662   A nonzero value enables Tx vector on ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
663   and BlueField NICs if the number of global Tx queues on the port is less than
664   ``txqs_max_vec``. The parameter is deprecated and ignored.
665
666 - ``rx_vec_en`` parameter [int]
667
668   A nonzero value enables Rx vector if the port is not configured in
669   multi-segment otherwise this parameter is ignored.
670
671   Enabled by default.
672
673 - ``vf_nl_en`` parameter [int]
674
675   A nonzero value enables Netlink requests from the VF to add/remove MAC
676   addresses or/and enable/disable promiscuous/all multicast on the Netdevice.
677   Otherwise the relevant configuration must be run with Linux iproute2 tools.
678   This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
679
680   Enabled by default, valid only on VF devices ignored otherwise.
681
682 - ``l3_vxlan_en`` parameter [int]
683
684   A nonzero value allows L3 VXLAN and VXLAN-GPE flow creation. To enable
685   L3 VXLAN or VXLAN-GPE, users has to configure firmware and enable this
686   parameter. This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
687
688   Disabled by default.
689
690 - ``dv_xmeta_en`` parameter [int]
691
692   A nonzero value enables extensive flow metadata support if device is
693   capable and driver supports it. This can enable extensive support of
694   ``MARK`` and ``META`` item of ``rte_flow``. The newly introduced
695   ``SET_TAG`` and ``SET_META`` actions do not depend on ``dv_xmeta_en``.
696
697   There are some possible configurations, depending on parameter value:
698
699   - 0, this is default value, defines the legacy mode, the ``MARK`` and
700     ``META`` related actions and items operate only within NIC Tx and
701     NIC Rx steering domains, no ``MARK`` and ``META`` information crosses
702     the domain boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META``
703     item is 32 bits wide and match supported on egress only.
704
705   - 1, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
706     related actions and items operate within all supported steering domains,
707     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
708     boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META`` item width
709     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
710     32 bits. Within NIC Tx domain ``META`` data width is 32 bits for
711     compatibility, the actual width of data transferred to the FDB domain
712     depends on kernel configuration and may be vary. The actual supported
713     width can be retrieved in runtime by series of rte_flow_validate()
714     trials.
715
716   - 2, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
717     related actions and items operate within all supported steering domains,
718     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
719     boundaries. The ``META`` item is 32 bits wide, the ``MARK`` item width
720     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
721     24 bits. The actual supported width can be retrieved in runtime by
722     series of rte_flow_validate() trials.
723
724   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
725   | Mode | ``MARK``  | ``META``  | ``META`` Tx | FDB/Through |
726   +======+===========+===========+=============+=============+
727   | 0    | 24 bits   | 32 bits   | 32 bits     | no          |
728   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
729   | 1    | 24 bits   | vary 0-32 | 32 bits     | yes         |
730   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
731   | 2    | vary 0-32 | 32 bits   | 32 bits     | yes         |
732   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
733
734   If there is no E-Switch configuration the ``dv_xmeta_en`` parameter is
735   ignored and the device is configured to operate in legacy mode (0).
736
737   Disabled by default (set to 0).
738
739   The Direct Verbs/Rules (engaged with ``dv_flow_en`` = 1) supports all
740   of the extensive metadata features. The legacy Verbs supports FLAG and
741   MARK metadata actions over NIC Rx steering domain only.
742
743 - ``dv_flow_en`` parameter [int]
744
745   A nonzero value enables the DV flow steering assuming it is supported
746   by the driver (RDMA Core library version is rdma-core-24.0 or higher).
747
748   Enabled by default if supported.
749
750 - ``dv_esw_en`` parameter [int]
751
752   A nonzero value enables E-Switch using Direct Rules.
753
754   Enabled by default if supported.
755
756 - ``mr_ext_memseg_en`` parameter [int]
757
758   A nonzero value enables extending memseg when registering DMA memory. If
759   enabled, the number of entries in MR (Memory Region) lookup table on datapath
760   is minimized and it benefits performance. On the other hand, it worsens memory
761   utilization because registered memory is pinned by kernel driver. Even if a
762   page in the extended chunk is freed, that doesn't become reusable until the
763   entire memory is freed.
764
765   Enabled by default.
766
767 - ``representor`` parameter [list]
768
769   This parameter can be used to instantiate DPDK Ethernet devices from
770   existing port (or VF) representors configured on the device.
771
772   It is a standard parameter whose format is described in
773   :ref:`ethernet_device_standard_device_arguments`.
774
775   For instance, to probe port representors 0 through 2::
776
777     representor=[0-2]
778
779 - ``max_dump_files_num`` parameter [int]
780
781   The maximum number of files per PMD entity that may be created for debug information.
782   The files will be created in /var/log directory or in current directory.
783
784   set to 128 by default.
785
786 - ``lro_timeout_usec`` parameter [int]
787
788   The maximum allowed duration of an LRO session, in micro-seconds.
789   PMD will set the nearest value supported by HW, which is not bigger than
790   the input ``lro_timeout_usec`` value.
791   If this parameter is not specified, by default PMD will set
792   the smallest value supported by HW.
793
794 - ``hp_buf_log_sz`` parameter [int]
795
796   The total data buffer size of a hairpin queue (logarithmic form), in bytes.
797   PMD will set the data buffer size to 2 ** ``hp_buf_log_sz``, both for RX & TX.
798   The capacity of the value is specified by the firmware and the initialization
799   will get a failure if it is out of scope.
800   The range of the value is from 11 to 19 right now, and the supported frame
801   size of a single packet for hairpin is from 512B to 128KB. It might change if
802   different firmware release is being used. By using a small value, it could
803   reduce memory consumption but not work with a large frame. If the value is
804   too large, the memory consumption will be high and some potential performance
805   degradation will be introduced.
806   By default, the PMD will set this value to 16, which means that 9KB jumbo
807   frames will be supported.
808
809 .. _mlx5_firmware_config:
810
811 Firmware configuration
812 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
813
814 Firmware features can be configured as key/value pairs.
815
816 The command to set a value is::
817
818   mlxconfig -d <device> set <key>=<value>
819
820 The command to query a value is::
821
822   mlxconfig -d <device> query | grep <key>
823
824 The device name for the command ``mlxconfig`` can be either the PCI address,
825 or the mst device name found with::
826
827   mst status
828
829 Below are some firmware configurations listed.
830
831 - link type::
832
833     LINK_TYPE_P1
834     LINK_TYPE_P2
835     value: 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
836
837 - enable SR-IOV::
838
839     SRIOV_EN=1
840
841 - maximum number of SR-IOV virtual functions::
842
843     NUM_OF_VFS=<max>
844
845 - enable DevX (required by Direct Rules and other features)::
846
847     UCTX_EN=1
848
849 - aggressive CQE zipping::
850
851     CQE_COMPRESSION=1
852
853 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE destination UDP port::
854
855     IP_OVER_VXLAN_EN=1
856     IP_OVER_VXLAN_PORT=<udp dport>
857
858 - enable VXLAN-GPE tunnel flow matching::
859
860     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
861     or
862     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=2
863
864 - enable IP-in-IP tunnel flow matching::
865
866     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
867
868 - enable MPLS flow matching::
869
870     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=1
871
872 - enable ICMP/ICMP6 code/type fields matching::
873
874     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=2
875
876 - enable Geneve flow matching::
877
878    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
879    or
880    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=1
881
882 - enable GTP flow matching::
883
884    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=3
885
886 Prerequisites
887 -------------
888
889 This driver relies on external libraries and kernel drivers for resources
890 allocations and initialization. The following dependencies are not part of
891 DPDK and must be installed separately:
892
893 - **libibverbs**
894
895   User space Verbs framework used by librte_pmd_mlx5. This library provides
896   a generic interface between the kernel and low-level user space drivers
897   such as libmlx5.
898
899   It allows slow and privileged operations (context initialization, hardware
900   resources allocations) to be managed by the kernel and fast operations to
901   never leave user space.
902
903 - **libmlx5**
904
905   Low-level user space driver library for Mellanox
906   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices, it is automatically loaded
907   by libibverbs.
908
909   This library basically implements send/receive calls to the hardware
910   queues.
911
912 - **Kernel modules**
913
914   They provide the kernel-side Verbs API and low level device drivers that
915   manage actual hardware initialization and resources sharing with user
916   space processes.
917
918   Unlike most other PMDs, these modules must remain loaded and bound to
919   their devices:
920
921   - mlx5_core: hardware driver managing Mellanox
922     ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices and related Ethernet kernel
923     network devices.
924   - mlx5_ib: InifiniBand device driver.
925   - ib_uverbs: user space driver for Verbs (entry point for libibverbs).
926
927 - **Firmware update**
928
929   Mellanox OFED/EN releases include firmware updates for
930   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField adapters.
931
932   Because each release provides new features, these updates must be applied to
933   match the kernel modules and libraries they come with.
934
935 .. note::
936
937    Both libraries are BSD and GPL licensed. Linux kernel modules are GPL
938    licensed.
939
940 Installation
941 ~~~~~~~~~~~~
942
943 Either RDMA Core library with a recent enough Linux kernel release
944 (recommended) or Mellanox OFED/EN, which provides compatibility with older
945 releases.
946
947 RDMA Core with Linux Kernel
948 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
949
950 - Minimal kernel version : v4.14 or the most recent 4.14-rc (see `Linux installation documentation`_)
951 - Minimal rdma-core version: v15+ commit 0c5f5765213a ("Merge pull request #227 from yishaih/tm")
952   (see `RDMA Core installation documentation`_)
953 - When building for i686 use:
954
955   - rdma-core version 18.0 or above built with 32bit support.
956   - Kernel version 4.14.41 or above.
957
958 - Starting with rdma-core v21, static libraries can be built::
959
960     cd build
961     CFLAGS=-fPIC cmake -DIN_PLACE=1 -DENABLE_STATIC=1 -GNinja ..
962     ninja
963
964 .. _`Linux installation documentation`: https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git/plain/Documentation/admin-guide/README.rst
965 .. _`RDMA Core installation documentation`: https://raw.githubusercontent.com/linux-rdma/rdma-core/master/README.md
966
967 If rdma-core libraries are built but not installed, DPDK makefile can link them,
968 thanks to these environment variables:
969
970    - ``EXTRA_CFLAGS=-I/path/to/rdma-core/build/include``
971    - ``EXTRA_LDFLAGS=-L/path/to/rdma-core/build/lib``
972    - ``PKG_CONFIG_PATH=/path/to/rdma-core/build/lib/pkgconfig``
973
974 Mellanox OFED/EN
975 ^^^^^^^^^^^^^^^^
976
977 - Mellanox OFED version: **4.5** and above /
978   Mellanox EN version: **4.5** and above
979 - firmware version:
980
981   - ConnectX-4: **12.21.1000** and above.
982   - ConnectX-4 Lx: **14.21.1000** and above.
983   - ConnectX-5: **16.21.1000** and above.
984   - ConnectX-5 Ex: **16.21.1000** and above.
985   - ConnectX-6: **20.27.0090** and above.
986   - ConnectX-6 Dx: **22.27.0090** and above.
987   - BlueField: **18.25.1010** and above.
988
989 While these libraries and kernel modules are available on OpenFabrics
990 Alliance's `website <https://www.openfabrics.org/>`__ and provided by package
991 managers on most distributions, this PMD requires Ethernet extensions that
992 may not be supported at the moment (this is a work in progress).
993
994 `Mellanox OFED
995 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=26&mtag=linux>`__ and
996 `Mellanox EN
997 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=27&mtag=linux>`__
998 include the necessary support and should be used in the meantime. For DPDK,
999 only libibverbs, libmlx5, mlnx-ofed-kernel packages and firmware updates are
1000 required from that distribution.
1001
1002 .. note::
1003
1004    Several versions of Mellanox OFED/EN are available. Installing the version
1005    this DPDK release was developed and tested against is strongly
1006    recommended. Please check the `prerequisites`_.
1007
1008 Supported NICs
1009 --------------
1010
1011 The following Mellanox device families are supported by the same mlx5 driver:
1012
1013   - ConnectX-4
1014   - ConnectX-4 Lx
1015   - ConnectX-5
1016   - ConnectX-5 Ex
1017   - ConnectX-6
1018   - ConnectX-6 Dx
1019   - BlueField
1020
1021 Below are detailed device names:
1022
1023 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 10G MCX4111A-XCAT (1x10G)
1024 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 10G MCX412A-XCAT (2x10G)
1025 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 25G MCX4111A-ACAT (1x25G)
1026 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 25G MCX412A-ACAT (2x25G)
1027 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX413A-BCAT (1x40G)
1028 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX4131A-BCAT (1x40G)
1029 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX415A-BCAT (1x40G)
1030 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX413A-GCAT (1x50G)
1031 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX4131A-GCAT (1x50G)
1032 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX414A-BCAT (2x50G)
1033 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX415A-GCAT (1x50G)
1034 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX416A-BCAT (2x50G)
1035 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX416A-GCAT (2x50G)
1036 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX415A-CCAT (1x100G)
1037 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 100G MCX416A-CCAT (2x100G)
1038 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 10G MCX4111A-XCAT (1x10G)
1039 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 10G MCX4121A-XCAT (2x10G)
1040 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 25G MCX4111A-ACAT (1x25G)
1041 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 25G MCX4121A-ACAT (2x25G)
1042 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 40G MCX4131A-BCAT (1x40G)
1043 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-5 100G MCX556A-ECAT (2x100G)
1044 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-5 Ex EN 100G MCX516A-CDAT (2x100G)
1045 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 200G MCX654106A-HCAT (2x200G)
1046 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 Dx EN 100G MCX623106AN-CDAT (2x100G)
1047 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 Dx EN 200G MCX623105AN-VDAT (1x200G)
1048
1049 Quick Start Guide on OFED/EN
1050 ----------------------------
1051
1052 1. Download latest Mellanox OFED/EN. For more info check the  `prerequisites`_.
1053
1054
1055 2. Install the required libraries and kernel modules either by installing
1056    only the required set, or by installing the entire Mellanox OFED/EN::
1057
1058         ./mlnxofedinstall --upstream-libs --dpdk
1059
1060 3. Verify the firmware is the correct one::
1061
1062         ibv_devinfo
1063
1064 4. Verify all ports links are set to Ethernet::
1065
1066         mlxconfig -d <mst device> query | grep LINK_TYPE
1067         LINK_TYPE_P1                        ETH(2)
1068         LINK_TYPE_P2                        ETH(2)
1069
1070    Link types may have to be configured to Ethernet::
1071
1072         mlxconfig -d <mst device> set LINK_TYPE_P1/2=1/2/3
1073
1074         * LINK_TYPE_P1=<1|2|3> , 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
1075
1076    For hypervisors, verify SR-IOV is enabled on the NIC::
1077
1078         mlxconfig -d <mst device> query | grep SRIOV_EN
1079         SRIOV_EN                            True(1)
1080
1081    If needed, configure SR-IOV::
1082
1083         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=1 NUM_OF_VFS=16
1084         mlxfwreset -d <mst device> reset
1085
1086 5. Restart the driver::
1087
1088         /etc/init.d/openibd restart
1089
1090    or::
1091
1092         service openibd restart
1093
1094    If link type was changed, firmware must be reset as well::
1095
1096         mlxfwreset -d <mst device> reset
1097
1098    For hypervisors, after reset write the sysfs number of virtual functions
1099    needed for the PF.
1100
1101    To dynamically instantiate a given number of virtual functions (VFs)::
1102
1103         echo [num_vfs] > /sys/class/infiniband/mlx5_0/device/sriov_numvfs
1104
1105 6. Compile DPDK and you are ready to go. See instructions on
1106    :ref:`Development Kit Build System <Development_Kit_Build_System>`
1107
1108 Enable switchdev mode
1109 ---------------------
1110
1111 Switchdev mode is a mode in E-Switch, that binds between representor and VF.
1112 Representor is a port in DPDK that is connected to a VF in such a way
1113 that assuming there are no offload flows, each packet that is sent from the VF
1114 will be received by the corresponding representor. While each packet that is
1115 sent to a representor will be received by the VF.
1116 This is very useful in case of SRIOV mode, where the first packet that is sent
1117 by the VF will be received by the DPDK application which will decide if this
1118 flow should be offloaded to the E-Switch. After offloading the flow packet
1119 that the VF that are matching the flow will not be received any more by
1120 the DPDK application.
1121
1122 1. Enable SRIOV mode::
1123
1124         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=true
1125
1126 2. Configure the max number of VFs::
1127
1128         mlxconfig -d <mst device> set NUM_OF_VFS=<num of vfs>
1129
1130 3. Reset the FW::
1131
1132         mlxfwreset -d <mst device> reset
1133
1134 3. Configure the actual number of VFs::
1135
1136         echo <num of vfs > /sys/class/net/<net device>/device/sriov_numvfs
1137
1138 4. Unbind the device (can be rebind after the switchdev mode)::
1139
1140         echo -n "<device pci address" > /sys/bus/pci/drivers/mlx5_core/unbind
1141
1142 5. Enbale switchdev mode::
1143
1144         echo switchdev > /sys/class/net/<net device>/compat/devlink/mode
1145
1146 Performance tuning
1147 ------------------
1148
1149 1. Configure aggressive CQE Zipping for maximum performance::
1150
1151         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=1
1152
1153   To set it back to the default CQE Zipping mode use::
1154
1155         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=0
1156
1157 2. In case of virtualization:
1158
1159    - Make sure that hypervisor kernel is 3.16 or newer.
1160    - Configure boot with ``iommu=pt``.
1161    - Use 1G huge pages.
1162    - Make sure to allocate a VM on huge pages.
1163    - Make sure to set CPU pinning.
1164
1165 3. Use the CPU near local NUMA node to which the PCIe adapter is connected,
1166    for better performance. For VMs, verify that the right CPU
1167    and NUMA node are pinned according to the above. Run::
1168
1169         lstopo-no-graphics
1170
1171    to identify the NUMA node to which the PCIe adapter is connected.
1172
1173 4. If more than one adapter is used, and root complex capabilities allow
1174    to put both adapters on the same NUMA node without PCI bandwidth degradation,
1175    it is recommended to locate both adapters on the same NUMA node.
1176    This in order to forward packets from one to the other without
1177    NUMA performance penalty.
1178
1179 5. Disable pause frames::
1180
1181         ethtool -A <netdev> rx off tx off
1182
1183 6. Verify IO non-posted prefetch is disabled by default. This can be checked
1184    via the BIOS configuration. Please contact you server provider for more
1185    information about the settings.
1186
1187 .. note::
1188
1189         On some machines, depends on the machine integrator, it is beneficial
1190         to set the PCI max read request parameter to 1K. This can be
1191         done in the following way:
1192
1193         To query the read request size use::
1194
1195                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w
1196
1197         If the output is different than 3XXX, set it by::
1198
1199                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w=3XXX
1200
1201         The XXX can be different on different systems. Make sure to configure
1202         according to the setpci output.
1203
1204 7. To minimize overhead of searching Memory Regions:
1205
1206    - '--socket-mem' is recommended to pin memory by predictable amount.
1207    - Configure per-lcore cache when creating Mempools for packet buffer.
1208    - Refrain from dynamically allocating/freeing memory in run-time.
1209
1210 .. _mlx5_offloads_support:
1211
1212 Supported hardware offloads
1213 ---------------------------
1214
1215 .. table:: Minimal SW/HW versions for queue offloads
1216
1217    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1218    Offload        DPDK  Linux rdma-core OFED   firmware   hardware
1219    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1220    common base    17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1221    checksums      17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1222    Rx timestamp   17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1223    TSO            17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1224    LRO            19.08  N/A     N/A    4.6-4 16.25.6406 ConnectX-5
1225    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1226
1227 .. table:: Minimal SW/HW versions for rte_flow offloads
1228
1229    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1230    | Offload               | with E-Switch   | with NIC        |
1231    +=======================+=================+=================+
1232    | Count                 | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1233    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.6      |
1234    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1235    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1236    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1237    | Drop                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1238    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1239    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1240    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1241    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1242    | Queue / RSS           | |               | | DPDK 18.11    |
1243    |                       | |     N/A       | | OFED 4.5      |
1244    |                       | |               | | rdma-core 23  |
1245    |                       | |               | | ConnectX-4    |
1246    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1247    | Encapsulation         | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1248    | (VXLAN / NVGRE / RAW) | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.6      |
1249    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1250    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1251    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1252    | Encapsulation         | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1253    | GENEVE                | | OFED 4.7-3    | | OFED 4.7-3    |
1254    |                       | | rdma-core 27  | | rdma-core 27  |
1255    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1256    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1257    | | Header rewrite      | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1258    | | (set_ipv4_src /     | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1259    | | set_ipv4_dst /      | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1260    | | set_ipv6_src /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1261    | | set_ipv6_dst /      | |               | |               |
1262    | | set_tp_src /        | |               | |               |
1263    | | set_tp_dst /        | |               | |               |
1264    | | dec_ttl /           | |               | |               |
1265    | | set_ttl /           | |               | |               |
1266    | | set_mac_src /       | |               | |               |
1267    | | set_mac_dst)        | |               | |               |
1268    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1269    | | Header rewrite      | | DPDK 20.02    | | DPDK 20.02    |
1270    | | (set_dscp)          | | OFED 5.0      | | OFED 5.0      |
1271    | |                     | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1272    | |                     | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1273    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1274    | Jump                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1275    |                       | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1276    |                       | | rdma-core 24  | | N/A           |
1277    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1278    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1279    | Mark / Flag           | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1280    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1281    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1282    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1283    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1284    | Port ID               | | DPDK 19.05    |     | N/A       |
1285    |                       | | OFED 4.7-1    |     | N/A       |
1286    |                       | | rdma-core 24  |     | N/A       |
1287    |                       | | ConnectX-5    |     | N/A       |
1288    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1289    | | VLAN                | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1290    | | (of_pop_vlan /      | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1291    | | of_push_vlan /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1292    | | of_set_vlan_pcp /   | |               | |               |
1293    | | of_set_vlan_vid)    | |               | |               |
1294    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1295    | Hairpin               | |               | | DPDK 19.11    |
1296    |                       | |     N/A       | | OFED 4.7-3    |
1297    |                       | |               | | rdma-core 26  |
1298    |                       | |               | | ConnectX-5    |
1299    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1300    | Meta data             | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1301    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1302    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1303    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1304    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1305    | Metering              | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1306    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1307    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1308    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1309    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1310
1311 Notes for metadata
1312 ------------------
1313
1314 MARK and META items are interrelated with datapath - they might move from/to
1315 the applications in mbuf fields. Hence, zero value for these items has the
1316 special meaning - it means "no metadata are provided", not zero values are
1317 treated by applications and PMD as valid ones.
1318
1319 Moreover in the flow engine domain the value zero is acceptable to match and
1320 set, and we should allow to specify zero values as rte_flow parameters for the
1321 META and MARK items and actions. In the same time zero mask has no meaning and
1322 should be rejected on validation stage.
1323
1324 Notes for rte_flow
1325 ------------------
1326
1327 Flows are not cached in the driver.
1328 When stopping a device port, all the flows created on this port from the
1329 application will be flushed automatically in the background.
1330 After stopping the device port, all flows on this port become invalid and
1331 not represented in the system.
1332 All references to these flows held by the application should be discarded
1333 directly but neither destroyed nor flushed.
1334
1335 The application should re-create the flows as required after the port restart.
1336
1337 Notes for testpmd
1338 -----------------
1339
1340 Compared to librte_pmd_mlx4 that implements a single RSS configuration per
1341 port, librte_pmd_mlx5 supports per-protocol RSS configuration.
1342
1343 Since ``testpmd`` defaults to IP RSS mode and there is currently no
1344 command-line parameter to enable additional protocols (UDP and TCP as well
1345 as IP), the following commands must be entered from its CLI to get the same
1346 behavior as librte_pmd_mlx4::
1347
1348    > port stop all
1349    > port config all rss all
1350    > port start all
1351
1352 Usage example
1353 -------------
1354
1355 This section demonstrates how to launch **testpmd** with Mellanox
1356 ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices managed by librte_pmd_mlx5.
1357
1358 #. Load the kernel modules::
1359
1360       modprobe -a ib_uverbs mlx5_core mlx5_ib
1361
1362    Alternatively if MLNX_OFED/MLNX_EN is fully installed, the following script
1363    can be run::
1364
1365       /etc/init.d/openibd restart
1366
1367    .. note::
1368
1369       User space I/O kernel modules (uio and igb_uio) are not used and do
1370       not have to be loaded.
1371
1372 #. Make sure Ethernet interfaces are in working order and linked to kernel
1373    verbs. Related sysfs entries should be present::
1374
1375       ls -d /sys/class/net/*/device/infiniband_verbs/uverbs* | cut -d / -f 5
1376
1377    Example output::
1378
1379       eth30
1380       eth31
1381       eth32
1382       eth33
1383
1384 #. Optionally, retrieve their PCI bus addresses for whitelisting::
1385
1386       {
1387           for intf in eth2 eth3 eth4 eth5;
1388           do
1389               (cd "/sys/class/net/${intf}/device/" && pwd -P);
1390           done;
1391       } |
1392       sed -n 's,.*/\(.*\),-w \1,p'
1393
1394    Example output::
1395
1396       -w 0000:05:00.1
1397       -w 0000:06:00.0
1398       -w 0000:06:00.1
1399       -w 0000:05:00.0
1400
1401 #. Request huge pages::
1402
1403       echo 1024 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages/nr_hugepages
1404
1405 #. Start testpmd with basic parameters::
1406
1407       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
1408
1409    Example output::
1410
1411       [...]
1412       EAL: PCI device 0000:05:00.0 on NUMA socket 0
1413       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1414       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_0" (VF: false)
1415       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1416       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fe
1417       EAL: PCI device 0000:05:00.1 on NUMA socket 0
1418       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1419       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_1" (VF: false)
1420       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1421       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:ff
1422       EAL: PCI device 0000:06:00.0 on NUMA socket 0
1423       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1424       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_2" (VF: false)
1425       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1426       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fa
1427       EAL: PCI device 0000:06:00.1 on NUMA socket 0
1428       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1429       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_3" (VF: false)
1430       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1431       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fb
1432       Interactive-mode selected
1433       Configuring Port 0 (socket 0)
1434       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cba80: TX queues number update: 0 -> 2
1435       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cba80: RX queues number update: 0 -> 2
1436       Port 0: E4:1D:2D:E7:0C:FE
1437       Configuring Port 1 (socket 0)
1438       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ccac8: TX queues number update: 0 -> 2
1439       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ccac8: RX queues number update: 0 -> 2
1440       Port 1: E4:1D:2D:E7:0C:FF
1441       Configuring Port 2 (socket 0)
1442       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cdb10: TX queues number update: 0 -> 2
1443       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cdb10: RX queues number update: 0 -> 2
1444       Port 2: E4:1D:2D:E7:0C:FA
1445       Configuring Port 3 (socket 0)
1446       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ceb58: TX queues number update: 0 -> 2
1447       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ceb58: RX queues number update: 0 -> 2
1448       Port 3: E4:1D:2D:E7:0C:FB
1449       Checking link statuses...
1450       Port 0 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
1451       Port 1 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
1452       Port 2 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
1453       Port 3 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
1454       Done
1455       testpmd>
1456
1457 How to dump flows
1458 -----------------
1459
1460 This section demonstrates how to dump flows. Currently, it's possible to dump
1461 all flows with assistance of external tools.
1462
1463 #. 2 ways to get flow raw file:
1464
1465    - Using testpmd CLI:
1466
1467    .. code-block:: console
1468
1469        testpmd> flow dump <port> <output_file>
1470
1471    - call rte_flow_dev_dump api:
1472
1473    .. code-block:: console
1474
1475        rte_flow_dev_dump(port, file, NULL);
1476
1477 #. Dump human-readable flows from raw file:
1478
1479    Get flow parsing tool from: https://github.com/Mellanox/mlx_steering_dump
1480
1481    .. code-block:: console
1482
1483        mlx_steering_dump.py -f <output_file>