doc: add flex item specifications in mlx5 guide
[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_net_mlx5**) provides support
11 for **Mellanox ConnectX-4**, **Mellanox ConnectX-4 Lx** , **Mellanox
12 ConnectX-5**, **Mellanox ConnectX-6**, **Mellanox ConnectX-6 Dx**, **Mellanox
13 ConnectX-6 Lx**, **Mellanox BlueField** and **Mellanox BlueField-2** families
14 of 10/25/40/50/100/200 Gb/s adapters as well as their virtual functions (VF)
15 in SR-IOV context.
16
17 Information and documentation about these adapters can be found on the
18 `Mellanox website <http://www.mellanox.com>`__. Help is also provided by the
19 `Mellanox community <http://community.mellanox.com/welcome>`__.
20
21 There is also a `section dedicated to this poll mode driver
22 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=209&mtag=pmd_for_dpdk>`__.
23
24
25 Design
26 ------
27
28 Besides its dependency on libibverbs (that implies libmlx5 and associated
29 kernel support), librte_net_mlx5 relies heavily on system calls for control
30 operations such as querying/updating the MTU and flow control parameters.
31
32 For security reasons and robustness, this driver only deals with virtual
33 memory addresses. The way resources allocations are handled by the kernel,
34 combined with hardware specifications that allow to handle virtual memory
35 addresses directly, ensure that DPDK applications cannot access random
36 physical memory (or memory that does not belong to the current process).
37
38 This capability allows the PMD to coexist with kernel network interfaces
39 which remain functional, although they stop receiving unicast packets as
40 long as they share the same MAC address.
41 This means legacy linux control tools (for example: ethtool, ifconfig and
42 more) can operate on the same network interfaces that owned by the DPDK
43 application.
44
45 The PMD can use libibverbs and libmlx5 to access the device firmware
46 or directly the hardware components.
47 There are different levels of objects and bypassing abilities
48 to get the best performances:
49
50 - Verbs is a complete high-level generic API
51 - Direct Verbs is a device-specific API
52 - DevX allows to access firmware objects
53 - Direct Rules manages flow steering at low-level hardware layer
54
55 Enabling librte_net_mlx5 causes DPDK applications to be linked against
56 libibverbs.
57
58 Features
59 --------
60
61 - Multi arch support: x86_64, POWER8, ARMv8, i686.
62 - Multiple TX and RX queues.
63 - Shared Rx queue.
64 - Rx queue delay drop.
65 - Support for scattered TX frames.
66 - Advanced support for scattered Rx frames with tunable buffer attributes.
67 - IPv4, IPv6, TCPv4, TCPv6, UDPv4 and UDPv6 RSS on any number of queues.
68 - RSS using different combinations of fields: L3 only, L4 only or both,
69   and source only, destination only or both.
70 - Several RSS hash keys, one for each flow type.
71 - Default RSS operation with no hash key specification.
72 - Configurable RETA table.
73 - Link flow control (pause frame).
74 - Support for multiple MAC addresses.
75 - VLAN filtering.
76 - RX VLAN stripping.
77 - TX VLAN insertion.
78 - RX CRC stripping configuration.
79 - TX mbuf fast free offload.
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 - Multiple-thread flow insertion.
104 - Matching on IPv4 Internet Header Length (IHL).
105 - Matching on GTP extension header with raw encap/decap action.
106 - Matching on Geneve TLV option header with raw encap/decap action.
107 - RSS support in sample action.
108 - E-Switch mirroring and jump.
109 - E-Switch mirroring and modify.
110 - 21844 flow priorities for ingress or egress flow groups greater than 0 and for any transfer
111   flow group.
112 - Flow metering, including meter policy API.
113 - Flow meter hierarchy.
114 - Flow integrity offload API.
115 - Connection tracking.
116 - Sub-Function representors.
117 - Sub-Function.
118
119
120 Limitations
121 -----------
122
123 - Windows support:
124
125   On Windows, the features are limited:
126
127   - Promiscuous mode is not supported
128   - The following rules are supported:
129
130     - IPv4/UDP with CVLAN filtering
131     - Unicast MAC filtering
132
133   - Additional rules are supported from WinOF2 version 2.70:
134
135     - IPv4/TCP with CVLAN filtering
136     - L4 steering rules for port RSS of UDP, TCP and IP
137
138 - For secondary process:
139
140   - Forked secondary process not supported.
141   - External memory unregistered in EAL memseg list cannot be used for DMA
142     unless such memory has been registered by ``mlx5_mr_update_ext_mp()`` in
143     primary process and remapped to the same virtual address in secondary
144     process. If the external memory is registered by primary process but has
145     different virtual address in secondary process, unexpected error may happen.
146
147 - Shared Rx queue:
148
149   - Counters of received packets and bytes number of devices in same share group are same.
150   - Counters of received packets and bytes number of queues in same group and queue ID are same.
151
152 - When using Verbs flow engine (``dv_flow_en`` = 0), flow pattern without any
153   specific VLAN will match for VLAN packets as well:
154
155   When VLAN spec is not specified in the pattern, the matching rule will be created with VLAN as a wild card.
156   Meaning, the flow rule::
157
158         flow create 0 ingress pattern eth / vlan vid is 3 / ipv4 / end ...
159
160   Will only match vlan packets with vid=3. and the flow rule::
161
162         flow create 0 ingress pattern eth / ipv4 / end ...
163
164   Will match any ipv4 packet (VLAN included).
165
166 - When using Verbs flow engine (``dv_flow_en`` = 0), multi-tagged(QinQ) match is not supported.
167
168 - When using DV flow engine (``dv_flow_en`` = 1), flow pattern with any VLAN specification will match only single-tagged packets unless the ETH item ``type`` field is 0x88A8 or the VLAN item ``has_more_vlan`` field is 1.
169   The flow rule::
170
171         flow create 0 ingress pattern eth / ipv4 / end ...
172
173   Will match any ipv4 packet.
174   The flow rules::
175
176         flow create 0 ingress pattern eth / vlan / end ...
177         flow create 0 ingress pattern eth has_vlan is 1 / end ...
178         flow create 0 ingress pattern eth type is 0x8100 / end ...
179
180   Will match single-tagged packets only, with any VLAN ID value.
181   The flow rules::
182
183         flow create 0 ingress pattern eth type is 0x88A8 / end ...
184         flow create 0 ingress pattern eth / vlan has_more_vlan is 1 / end ...
185
186   Will match multi-tagged packets only, with any VLAN ID value.
187
188 - A flow pattern with 2 sequential VLAN items is not supported.
189
190 - VLAN pop offload command:
191
192   - Flow rules having a VLAN pop offload command as one of their actions and
193     are lacking a match on VLAN as one of their items are not supported.
194   - The command is not supported on egress traffic in NIC mode.
195
196 - VLAN push offload is not supported on ingress traffic in NIC mode.
197
198 - VLAN set PCP offload is not supported on existing headers.
199
200 - A multi segment packet must have not more segments than reported by dev_infos_get()
201   in tx_desc_lim.nb_seg_max field. This value depends on maximal supported Tx descriptor
202   size and ``txq_inline_min`` settings and may be from 2 (worst case forced by maximal
203   inline settings) to 58.
204
205 - Match on VXLAN supports the following fields only:
206
207      - VNI
208      - Last reserved 8-bits
209
210   Last reserved 8-bits matching is only supported When using DV flow
211   engine (``dv_flow_en`` = 1).
212   For ConnectX-5, the UDP destination port must be the standard one (4789).
213   Group zero's behavior may differ which depends on FW.
214   Matching value equals 0 (value & mask) is not supported.
215
216 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE tunnels cannot be supported together with MPLSoGRE and MPLSoUDP.
217
218 - Match on Geneve header supports the following fields only:
219
220      - VNI
221      - OAM
222      - protocol type
223      - options length
224
225 - Match on Geneve TLV option is supported on the following fields:
226
227      - Class
228      - Type
229      - Length
230      - Data
231
232   Only one Class/Type/Length Geneve TLV option is supported per shared device.
233   Class/Type/Length fields must be specified as well as masks.
234   Class/Type/Length specified masks must be full.
235   Matching Geneve TLV option without specifying data is not supported.
236   Matching Geneve TLV option with ``data & mask == 0`` is not supported.
237
238 - VF: flow rules created on VF devices can only match traffic targeted at the
239   configured MAC addresses (see ``rte_eth_dev_mac_addr_add()``).
240
241 - Match on GTP tunnel header item supports the following fields only:
242
243      - v_pt_rsv_flags: E flag, S flag, PN flag
244      - msg_type
245      - teid
246
247 - Match on GTP extension header only for GTP PDU session container (next
248   extension header type = 0x85).
249 - Match on GTP extension header is not supported in group 0.
250
251 - Flex item:
252
253   - Hardware support: BlueField 2.
254   - Flex item is supported on PF only.
255   - Hardware limits ``header_length_mask_width`` up to 6 bits.
256   - Firmware supports 8 global sample fields.
257     Each flex item allocates non-shared sample fields from that pool.
258   - Supported flex item can have 1 input link - ``eth`` or ``udp``
259     and up to 2 output links - ``ipv4`` or ``ipv6``.
260   - Flex item fields (``next_header``, ``next_protocol``, ``samples``)
261     do not participate in RSS hash functions.
262   - In flex item configuration, ``next_header.field_base`` value
263     must be byte aligned (multiple of 8).
264
265 - No Tx metadata go to the E-Switch steering domain for the Flow group 0.
266   The flows within group 0 and set metadata action are rejected by hardware.
267
268 .. note::
269
270    MAC addresses not already present in the bridge table of the associated
271    kernel network device will be added and cleaned up by the PMD when closing
272    the device. In case of ungraceful program termination, some entries may
273    remain present and should be removed manually by other means.
274
275 - Buffer split offload is supported with regular Rx burst routine only,
276   no MPRQ feature or vectorized code can be engaged.
277
278 - When Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``), a Rx packet can be
279   externally attached to a user-provided mbuf with having RTE_MBUF_F_EXTERNAL in
280   ol_flags. As the mempool for the external buffer is managed by PMD, all the
281   Rx mbufs must be freed before the device is closed. Otherwise, the mempool of
282   the external buffers will be freed by PMD and the application which still
283   holds the external buffers may be corrupted.
284
285 - If Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``) and Rx CQE compression is
286   enabled (``rxq_cqe_comp_en``) at the same time, RSS hash result is not fully
287   supported. Some Rx packets may not have RTE_MBUF_F_RX_RSS_HASH.
288
289 - IPv6 Multicast messages are not supported on VM, while promiscuous mode
290   and allmulticast mode are both set to off.
291   To receive IPv6 Multicast messages on VM, explicitly set the relevant
292   MAC address using rte_eth_dev_mac_addr_add() API.
293
294 - To support a mixed traffic pattern (some buffers from local host memory, some
295   buffers from other devices) with high bandwidth, a mbuf flag is used.
296
297   An application hints the PMD whether or not it should try to inline the
298   given mbuf data buffer. PMD should do the best effort to act upon this request.
299
300   The hint flag ``RTE_PMD_MLX5_FINE_GRANULARITY_INLINE`` is dynamic,
301   registered by application with rte_mbuf_dynflag_register(). This flag is
302   purely driver-specific and declared in PMD specific header ``rte_pmd_mlx5.h``,
303   which is intended to be used by the application.
304
305   To query the supported specific flags in runtime,
306   the function ``rte_pmd_mlx5_get_dyn_flag_names`` returns the array of
307   currently (over present hardware and configuration) supported specific flags.
308   The "not inline hint" feature operating flow is the following one:
309
310     - application starts
311     - probe the devices, ports are created
312     - query the port capabilities
313     - if port supporting the feature is found
314     - register dynamic flag ``RTE_PMD_MLX5_FINE_GRANULARITY_INLINE``
315     - application starts the ports
316     - on ``dev_start()`` PMD checks whether the feature flag is registered and
317       enables the feature support in datapath
318     - application might set the registered flag bit in ``ol_flags`` field
319       of mbuf being sent and PMD will handle ones appropriately.
320
321 - The amount of descriptors in Tx queue may be limited by data inline settings.
322   Inline data require the more descriptor building blocks and overall block
323   amount may exceed the hardware supported limits. The application should
324   reduce the requested Tx size or adjust data inline settings with
325   ``txq_inline_max`` and ``txq_inline_mpw`` devargs keys.
326
327 - To provide the packet send scheduling on mbuf timestamps the ``tx_pp``
328   parameter should be specified.
329   When PMD sees the RTE_MBUF_DYNFLAG_TX_TIMESTAMP_NAME set on the packet
330   being sent it tries to synchronize the time of packet appearing on
331   the wire with the specified packet timestamp. It the specified one
332   is in the past it should be ignored, if one is in the distant future
333   it should be capped with some reasonable value (in range of seconds).
334   These specific cases ("too late" and "distant future") can be optionally
335   reported via device xstats to assist applications to detect the
336   time-related problems.
337
338   The timestamp upper "too-distant-future" limit
339   at the moment of invoking the Tx burst routine
340   can be estimated as ``tx_pp`` option (in nanoseconds) multiplied by 2^23.
341   Please note, for the testpmd txonly mode,
342   the limit is deduced from the expression::
343
344         (n_tx_descriptors / burst_size + 1) * inter_burst_gap
345
346   There is no any packet reordering according timestamps is supposed,
347   neither within packet burst, nor between packets, it is an entirely
348   application responsibility to generate packets and its timestamps
349   in desired order. The timestamps can be put only in the first packet
350   in the burst providing the entire burst scheduling.
351
352 - E-Switch decapsulation Flow:
353
354   - can be applied to PF port only.
355   - must specify VF port action (packet redirection from PF to VF).
356   - optionally may specify tunnel inner source and destination MAC addresses.
357
358 - E-Switch  encapsulation Flow:
359
360   - can be applied to VF ports only.
361   - must specify PF port action (packet redirection from VF to PF).
362
363 - Raw encapsulation:
364
365   - The input buffer, used as outer header, is not validated.
366
367 - Raw decapsulation:
368
369   - The decapsulation is always done up to the outermost tunnel detected by the HW.
370   - The input buffer, providing the removal size, is not validated.
371   - The buffer size must match the length of the headers to be removed.
372
373 - ICMP(code/type/identifier/sequence number) / ICMP6(code/type) matching, IP-in-IP and MPLS flow matching are all
374   mutually exclusive features which cannot be supported together
375   (see :ref:`mlx5_firmware_config`).
376
377 - LRO:
378
379   - Requires DevX and DV flow to be enabled.
380   - KEEP_CRC offload cannot be supported with LRO.
381   - The first mbuf length, without head-room,  must be big enough to include the
382     TCP header (122B).
383   - Rx queue with LRO offload enabled, receiving a non-LRO packet, can forward
384     it with size limited to max LRO size, not to max RX packet length.
385   - LRO can be used with outer header of TCP packets of the standard format:
386         eth (with or without vlan) / ipv4 or ipv6 / tcp / payload
387
388     Other TCP packets (e.g. with MPLS label) received on Rx queue with LRO enabled, will be received with bad checksum.
389   - LRO packet aggregation is performed by HW only for packet size larger than
390     ``lro_min_mss_size``. This value is reported on device start, when debug
391     mode is enabled.
392
393 - CRC:
394
395   - ``RTE_ETH_RX_OFFLOAD_KEEP_CRC`` cannot be supported with decapsulation
396     for some NICs (such as ConnectX-6 Dx, ConnectX-6 Lx, and BlueField-2).
397     The capability bit ``scatter_fcs_w_decap_disable`` shows NIC support.
398
399 - TX mbuf fast free:
400
401   - fast free offload assumes the all mbufs being sent are originated from the
402     same memory pool and there is no any extra references to the mbufs (the
403     reference counter for each mbuf is equal 1 on tx_burst call). The latter
404     means there should be no any externally attached buffers in mbufs. It is
405     an application responsibility to provide the correct mbufs if the fast
406     free offload is engaged. The mlx5 PMD implicitly produces the mbufs with
407     externally attached buffers if MPRQ option is enabled, hence, the fast
408     free offload is neither supported nor advertised if there is MPRQ enabled.
409
410 - Sample flow:
411
412   - Supports ``RTE_FLOW_ACTION_TYPE_SAMPLE`` action only within NIC Rx and
413     E-Switch steering domain.
414   - For E-Switch Sampling flow with sample ratio > 1, additional actions are not
415     supported in the sample actions list.
416   - For ConnectX-5, the ``RTE_FLOW_ACTION_TYPE_SAMPLE`` is typically used as
417     first action in the E-Switch egress flow if with header modify or
418     encapsulation actions.
419   - For NIC Rx flow, supports ``MARK``, ``COUNT``, ``QUEUE``, ``RSS`` in the
420     sample actions list.
421   - For E-Switch mirroring flow, supports ``RAW ENCAP``, ``Port ID``,
422     ``VXLAN ENCAP``, ``NVGRE ENCAP`` in the sample actions list.
423
424 - Modify Field flow:
425
426   - Supports the 'set' operation only for ``RTE_FLOW_ACTION_TYPE_MODIFY_FIELD`` action.
427   - Modification of an arbitrary place in a packet via the special ``RTE_FLOW_FIELD_START`` Field ID is not supported.
428   - Modification of the 802.1Q Tag, VXLAN Network or GENEVE Network ID's is not supported.
429   - Encapsulation levels are not supported, can modify outermost header fields only.
430   - Offsets must be 32-bits aligned, cannot skip past the boundary of a field.
431
432 - IPv6 header item 'proto' field, indicating the next header protocol, should
433   not be set as extension header.
434   In case the next header is an extension header, it should not be specified in
435   IPv6 header item 'proto' field.
436   The last extension header item 'next header' field can specify the following
437   header protocol type.
438
439 - Hairpin:
440
441   - Hairpin between two ports could only manual binding and explicit Tx flow mode. For single port hairpin, all the combinations of auto/manual binding and explicit/implicit Tx flow mode could be supported.
442   - Hairpin in switchdev SR-IOV mode is not supported till now.
443
444 - Meter:
445
446   - All the meter colors with drop action will be counted only by the global drop statistics.
447   - Yellow detection is only supported with ASO metering.
448   - Red color must be with drop action.
449   - Meter statistics are supported only for drop case.
450   - A meter action created with pre-defined policy must be the last action in the flow except single case where the policy actions are:
451      - green: NULL or END.
452      - yellow: NULL or END.
453      - RED: DROP / END.
454   - The only supported meter policy actions:
455      - green: QUEUE, RSS, PORT_ID, REPRESENTED_PORT, JUMP, DROP, MARK and SET_TAG.
456      - yellow: QUEUE, RSS, PORT_ID, REPRESENTED_PORT, JUMP, DROP, MARK and SET_TAG.
457      - RED: must be DROP.
458   - Policy actions of RSS for green and yellow should have the same configuration except queues.
459   - Policy with RSS/queue action is not supported when ``dv_xmeta_en`` enabled.
460   - meter profile packet mode is supported.
461   - meter profiles of RFC2697, RFC2698 and RFC4115 are supported.
462
463 - Integrity:
464
465   - Integrity offload is enabled for **ConnectX-6** family.
466   - Verification bits provided by the hardware are ``l3_ok``, ``ipv4_csum_ok``, ``l4_ok``, ``l4_csum_ok``.
467   - ``level`` value 0 references outer headers.
468   - Multiple integrity items not supported in a single flow rule.
469   - Flow rule items supplied by application must explicitly specify network headers referred by integrity item.
470     For example, if integrity item mask sets ``l4_ok`` or ``l4_csum_ok`` bits, reference to L4 network header,
471     TCP or UDP, must be in the rule pattern as well::
472
473       flow create 0 ingress pattern integrity level is 0 value mask l3_ok value spec l3_ok / eth / ipv6 / end â€¦
474       or
475       flow create 0 ingress pattern integrity level is 0 value mask l4_ok value spec 0 / eth / ipv4 proto is udp / end â€¦
476
477 - Connection tracking:
478
479   - Cannot co-exist with ASO meter, ASO age action in a single flow rule.
480   - Flow rules insertion rate and memory consumption need more optimization.
481   - 256 ports maximum.
482   - 4M connections maximum.
483
484 - Multi-thread flow insertion:
485
486   - In order to achieve best insertion rate, application should manage the flows per lcore.
487   - Better to disable memory reclaim by setting ``reclaim_mem_mode`` to 0 to accelerate the flow object allocation and release with cache.
488
489 - HW hashed bonding
490
491   - TXQ affinity subjects to HW hash once enabled.
492
493 - Bonding under socket direct mode
494
495   - Needs OFED 5.4+.
496
497 - Timestamps:
498
499   - CQE timestamp field width is limited by hardware to 63 bits, MSB is zero.
500   - In the free-running mode the timestamp counter is reset on power on
501     and 63-bit value provides over 1800 years of uptime till overflow.
502   - In the real-time mode
503     (configurable with ``REAL_TIME_CLOCK_ENABLE`` firmware settings),
504     the timestamp presents the nanoseconds elapsed since 01-Jan-1970,
505     hardware timestamp overflow will happen on 19-Jan-2038
506     (0x80000000 seconds since 01-Jan-1970).
507   - The send scheduling is based on timestamps
508     from the reference "Clock Queue" completions,
509     the scheduled send timestamps should not be specified with non-zero MSB.
510
511 Statistics
512 ----------
513
514 MLX5 supports various methods to report statistics:
515
516 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.
517
518 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.
519
520 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.
521
522 Configuration
523 -------------
524
525 Compilation options
526 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
527
528 The ibverbs libraries can be linked with this PMD in a number of ways,
529 configured by the ``ibverbs_link`` build option:
530
531 - ``shared`` (default): the PMD depends on some .so files.
532
533 - ``dlopen``: Split the dependencies glue in a separate library
534   loaded when needed by dlopen.
535   It make dependencies on libibverbs and libmlx4 optional,
536   and has no performance impact.
537
538 - ``static``: Embed static flavor of the dependencies libibverbs and libmlx4
539   in the PMD shared library or the executable static binary.
540
541 Environment variables
542 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
543
544 - ``MLX5_GLUE_PATH``
545
546   A list of directories in which to search for the rdma-core "glue" plug-in,
547   separated by colons or semi-colons.
548
549 - ``MLX5_SHUT_UP_BF``
550
551   Configures HW Tx doorbell register as IO-mapped.
552
553   By default, the HW Tx doorbell is configured as a write-combining register.
554   The register would be flushed to HW usually when the write-combining buffer
555   becomes full, but it depends on CPU design.
556
557   Except for vectorized Tx burst routines, a write memory barrier is enforced
558   after updating the register so that the update can be immediately visible to
559   HW.
560
561   When vectorized Tx burst is called, the barrier is set only if the burst size
562   is not aligned to MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST. However, setting this environmental
563   variable will bring better latency even though the maximum throughput can
564   slightly decline.
565
566 Run-time configuration
567 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
568
569 - librte_net_mlx5 brings kernel network interfaces up during initialization
570   because it is affected by their state. Forcing them down prevents packets
571   reception.
572
573 - **ethtool** operations on related kernel interfaces also affect the PMD.
574
575 Run as non-root
576 ^^^^^^^^^^^^^^^
577
578 In order to run as a non-root user,
579 some capabilities must be granted to the application::
580
581    setcap cap_sys_admin,cap_net_admin,cap_net_raw,cap_ipc_lock+ep <dpdk-app>
582
583 Below are the reasons of the need for each capability:
584
585 ``cap_sys_admin``
586    When using physical addresses (PA mode), with Linux >= 4.0,
587    for access to ``/proc/self/pagemap``.
588
589 ``cap_net_admin``
590    For device configuration.
591
592 ``cap_net_raw``
593    For raw ethernet queue allocation through kernel driver.
594
595 ``cap_ipc_lock``
596    For DMA memory pinning.
597
598 Driver options
599 ^^^^^^^^^^^^^^
600
601 - ``rxq_cqe_comp_en`` parameter [int]
602
603   A nonzero value enables the compression of CQE on RX side. This feature
604   allows to save PCI bandwidth and improve performance. Enabled by default.
605   Different compression formats are supported in order to achieve the best
606   performance for different traffic patterns. Default format depends on
607   Multi-Packet Rx queue configuration: Hash RSS format is used in case
608   MPRQ is disabled, Checksum format is used in case MPRQ is enabled.
609
610   Specifying 2 as a ``rxq_cqe_comp_en`` value selects Flow Tag format for
611   better compression rate in case of RTE Flow Mark traffic.
612   Specifying 3 as a ``rxq_cqe_comp_en`` value selects Checksum format.
613   Specifying 4 as a ``rxq_cqe_comp_en`` value selects L3/L4 Header format for
614   better compression rate in case of mixed TCP/UDP and IPv4/IPv6 traffic.
615   CQE compression format selection requires DevX to be enabled. If there is
616   no DevX enabled/supported the value is reset to 1 by default.
617
618   Supported on:
619
620   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx,
621     ConnectX-6 Lx, BlueField and BlueField-2.
622   - POWER9 and ARMv8 with ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx,
623     ConnectX-6 Lx, BlueField and BlueField-2.
624
625 - ``rxq_pkt_pad_en`` parameter [int]
626
627   A nonzero value enables padding Rx packet to the size of cacheline on PCI
628   transaction. This feature would waste PCI bandwidth but could improve
629   performance by avoiding partial cacheline write which may cause costly
630   read-modify-copy in memory transaction on some architectures. Disabled by
631   default.
632
633   Supported on:
634
635   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx,
636     ConnectX-6 Lx, BlueField and BlueField-2.
637   - POWER8 and ARMv8 with ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx,
638     ConnectX-6 Lx, BlueField and BlueField-2.
639
640 - ``delay_drop`` parameter [int]
641
642   Bitmask value for the Rx queue delay drop attribute. Bit 0 is used for the
643   standard Rx queue and bit 1 is used for the hairpin Rx queue. By default, the
644   delay drop is disabled for all Rx queues. It will be ignored if the port does
645   not support the attribute even if it is enabled explicitly.
646
647   The packets being received will not be dropped immediately when the WQEs are
648   exhausted in a Rx queue with delay drop enabled.
649
650   A timeout value is set in the driver to control the waiting time before
651   dropping a packet. Once the timer is expired, the delay drop will be
652   deactivated for all the Rx queues with this feature enable. To re-activeate
653   it, a rearming is needed and it is part of the kernel driver starting from
654   OFED 5.5.
655
656   To enable / disable the delay drop rearming, the private flag ``dropless_rq``
657   can be set and queried via ethtool:
658
659   - ethtool --set-priv-flags <netdev> dropless_rq on (/ off)
660   - ethtool --show-priv-flags <netdev>
661
662   The configuration flag is global per PF and can only be set on the PF, once
663   it is on, all the VFs', SFs' and representors' Rx queues will share the timer
664   and rearming.
665
666 - ``mprq_en`` parameter [int]
667
668   A nonzero value enables configuring Multi-Packet Rx queues. Rx queue is
669   configured as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
670   ``rxqs_min_mprq`` or more. Disabled by default.
671
672   Multi-Packet Rx Queue (MPRQ a.k.a Striding RQ) can further save PCIe bandwidth
673   by posting a single large buffer for multiple packets. Instead of posting a
674   buffers per a packet, one large buffer is posted in order to receive multiple
675   packets on the buffer. A MPRQ buffer consists of multiple fixed-size strides
676   and each stride receives one packet. MPRQ can improve throughput for
677   small-packet traffic.
678
679   When MPRQ is enabled, MTU can be larger than the size of
680   user-provided mbuf even if RTE_ETH_RX_OFFLOAD_SCATTER isn't enabled. PMD will
681   configure large stride size enough to accommodate MTU as long as
682   device allows. Note that this can waste system memory compared to enabling Rx
683   scatter and multi-segment packet.
684
685 - ``mprq_log_stride_num`` parameter [int]
686
687   Log 2 of the number of strides for Multi-Packet Rx queue. Configuring more
688   strides can reduce PCIe traffic further. If configured value is not in the
689   range of device capability, the default value will be set with a warning
690   message. The default value is 4 which is 16 strides per a buffer, valid only
691   if ``mprq_en`` is set.
692
693   The size of Rx queue should be bigger than the number of strides.
694
695 - ``mprq_log_stride_size`` parameter [int]
696
697   Log 2 of the size of a stride for Multi-Packet Rx queue. Configuring a smaller
698   stride size can save some memory and reduce probability of a depletion of all
699   available strides due to unreleased packets by an application. If configured
700   value is not in the range of device capability, the default value will be set
701   with a warning message. The default value is 11 which is 2048 bytes per a
702   stride, valid only if ``mprq_en`` is set. With ``mprq_log_stride_size`` set
703   it is possible for a packet to span across multiple strides. This mode allows
704   support of jumbo frames (9K) with MPRQ. The memcopy of some packets (or part
705   of a packet if Rx scatter is configured) may be required in case there is no
706   space left for a head room at the end of a stride which incurs some
707   performance penalty.
708
709 - ``mprq_max_memcpy_len`` parameter [int]
710
711   The maximum length of packet to memcpy in case of Multi-Packet Rx queue. Rx
712   packet is mem-copied to a user-provided mbuf if the size of Rx packet is less
713   than or equal to this parameter. Otherwise, PMD will attach the Rx packet to
714   the mbuf by external buffer attachment - ``rte_pktmbuf_attach_extbuf()``.
715   A mempool for external buffers will be allocated and managed by PMD. If Rx
716   packet is externally attached, ol_flags field of the mbuf will have
717   RTE_MBUF_F_EXTERNAL and this flag must be preserved. ``RTE_MBUF_HAS_EXTBUF()``
718   checks the flag. The default value is 128, valid only if ``mprq_en`` is set.
719
720 - ``rxqs_min_mprq`` parameter [int]
721
722   Configure Rx queues as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
723   greater or equal to this value. The default value is 12, valid only if
724   ``mprq_en`` is set.
725
726 - ``txq_inline`` parameter [int]
727
728   Amount of data to be inlined during TX operations. This parameter is
729   deprecated and converted to the new parameter ``txq_inline_max`` providing
730   partial compatibility.
731
732 - ``txqs_min_inline`` parameter [int]
733
734   Enable inline data send only when the number of TX queues is greater or equal
735   to this value.
736
737   This option should be used in combination with ``txq_inline_max`` and
738   ``txq_inline_mpw`` below and does not affect ``txq_inline_min`` settings above.
739
740   If this option is not specified the default value 16 is used for BlueField
741   and 8 for other platforms
742
743   The data inlining consumes the CPU cycles, so this option is intended to
744   auto enable inline data if we have enough Tx queues, which means we have
745   enough CPU cores and PCI bandwidth is getting more critical and CPU
746   is not supposed to be bottleneck anymore.
747
748   The copying data into WQE improves latency and can improve PPS performance
749   when PCI back pressure is detected and may be useful for scenarios involving
750   heavy traffic on many queues.
751
752   Because additional software logic is necessary to handle this mode, this
753   option should be used with care, as it may lower performance when back
754   pressure is not expected.
755
756   If inline data are enabled it may affect the maximal size of Tx queue in
757   descriptors because the inline data increase the descriptor size and
758   queue size limits supported by hardware may be exceeded.
759
760 - ``txq_inline_min`` parameter [int]
761
762   Minimal amount of data to be inlined into WQE during Tx operations. NICs
763   may require this minimal data amount to operate correctly. The exact value
764   may depend on NIC operation mode, requested offloads, etc. It is strongly
765   recommended to omit this parameter and use the default values. Anyway,
766   applications using this parameter should take into consideration that
767   specifying an inconsistent value may prevent the NIC from sending packets.
768
769   If ``txq_inline_min`` key is present the specified value (may be aligned
770   by the driver in order not to exceed the limits and provide better descriptor
771   space utilization) will be used by the driver and it is guaranteed that
772   requested amount of data bytes are inlined into the WQE beside other inline
773   settings. This key also may update ``txq_inline_max`` value (default
774   or specified explicitly in devargs) to reserve the space for inline data.
775
776   If ``txq_inline_min`` key is not present, the value may be queried by the
777   driver from the NIC via DevX if this feature is available. If there is no DevX
778   enabled/supported the value 18 (supposing L2 header including VLAN) is set
779   for ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx, and 0 is set by default for ConnectX-5
780   and newer NICs. If packet is shorter the ``txq_inline_min`` value, the entire
781   packet is inlined.
782
783   For ConnectX-4 NIC, driver does not allow specifying value below 18
784   (minimal L2 header, including VLAN), error will be raised.
785
786   For ConnectX-4 Lx NIC, it is allowed to specify values below 18, but
787   it is not recommended and may prevent NIC from sending packets over
788   some configurations.
789
790   For ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx NICs, automatically configured value
791   is insufficient for some traffic, because they require at least all L2 headers
792   to be inlined. For example, Q-in-Q adds 4 bytes to default 18 bytes
793   of Ethernet and VLAN, thus ``txq_inline_min`` must be set to 22.
794   MPLS would add 4 bytes per label. Final value must account for all possible
795   L2 encapsulation headers used in particular environment.
796
797   Please, note, this minimal data inlining disengages eMPW feature (Enhanced
798   Multi-Packet Write), because last one does not support partial packet inlining.
799   This is not very critical due to minimal data inlining is mostly required
800   by ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx, these NICs do not support eMPW feature.
801
802 - ``txq_inline_max`` parameter [int]
803
804   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE
805   Ethernet Segment for ordinary SEND method. If packet is larger than specified
806   value, the packet data won't be copied by the driver at all, data buffer
807   is addressed with a pointer. If packet length is less or equal all packet
808   data will be copied into WQE. This may improve PCI bandwidth utilization for
809   short packets significantly but requires the extra CPU cycles.
810
811   The data inline feature is controlled by number of Tx queues, if number of Tx
812   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
813   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
814   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
815   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
816
817   The default ``txq_inline_max`` value is 290. The specified value may be adjusted
818   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
819   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
820   Also, the default value (290) may be decreased in run-time if the large transmit
821   queue size is requested and hardware does not support enough descriptor
822   amount, in this case warning is emitted. If ``txq_inline_max`` key is
823   specified and requested inline settings can not be satisfied then error
824   will be raised.
825
826 - ``txq_inline_mpw`` parameter [int]
827
828   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE for
829   Enhanced MPW method. If packet is large the specified value, the packet data
830   won't be copied, and data buffer is addressed with pointer. If packet length
831   is less or equal, all packet data will be copied into WQE. This may improve PCI
832   bandwidth utilization for short packets significantly but requires the extra
833   CPU cycles.
834
835   The data inline feature is controlled by number of TX queues, if number of Tx
836   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
837   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
838   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
839   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
840
841   The default ``txq_inline_mpw`` value is 268. The specified value may be adjusted
842   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
843   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
844   Due to multiple packets may be included to the same WQE with Enhanced Multi
845   Packet Write Method and overall WQE size is limited it is not recommended to
846   specify large values for the ``txq_inline_mpw``. Also, the default value (268)
847   may be decreased in run-time if the large transmit queue size is requested
848   and hardware does not support enough descriptor amount, in this case warning
849   is emitted. If ``txq_inline_mpw`` key is  specified and requested inline
850   settings can not be satisfied then error will be raised.
851
852 - ``txqs_max_vec`` parameter [int]
853
854   Enable vectorized Tx only when the number of TX queues is less than or
855   equal to this value. This parameter is deprecated and ignored, kept
856   for compatibility issue to not prevent driver from probing.
857
858 - ``txq_mpw_hdr_dseg_en`` parameter [int]
859
860   A nonzero value enables including two pointers in the first block of TX
861   descriptor. The parameter is deprecated and ignored, kept for compatibility
862   issue.
863
864 - ``txq_max_inline_len`` parameter [int]
865
866   Maximum size of packet to be inlined. This limits the size of packet to
867   be inlined. If the size of a packet is larger than configured value, the
868   packet isn't inlined even though there's enough space remained in the
869   descriptor. Instead, the packet is included with pointer. This parameter
870   is deprecated and converted directly to ``txq_inline_mpw`` providing full
871   compatibility. Valid only if eMPW feature is engaged.
872
873 - ``txq_mpw_en`` parameter [int]
874
875   A nonzero value enables Enhanced Multi-Packet Write (eMPW) for ConnectX-5,
876   ConnectX-6, ConnectX-6 Dx, ConnectX-6 Lx, BlueField, BlueField-2.
877   eMPW allows the Tx burst function to pack up multiple packets
878   in a single descriptor session in order to save PCI bandwidth
879   and improve performance at the cost of a slightly higher CPU usage.
880   When ``txq_inline_mpw`` is set along with ``txq_mpw_en``,
881   Tx burst function copies entire packet data on to Tx descriptor
882   instead of including pointer of packet.
883
884   The Enhanced Multi-Packet Write feature is enabled by default if NIC supports
885   it, can be disabled by explicit specifying 0 value for ``txq_mpw_en`` option.
886   Also, if minimal data inlining is requested by non-zero ``txq_inline_min``
887   option or reported by the NIC, the eMPW feature is disengaged.
888
889 - ``tx_db_nc`` parameter [int]
890
891   The rdma core library can map doorbell register in two ways, depending on the
892   environment variable "MLX5_SHUT_UP_BF":
893
894   - As regular cached memory (usually with write combining attribute), if the
895     variable is either missing or set to zero.
896   - As non-cached memory, if the variable is present and set to not "0" value.
897
898   The type of mapping may slightly affect the Tx performance, the optimal choice
899   is strongly relied on the host architecture and should be deduced practically.
900
901   If ``tx_db_nc`` is set to zero, the doorbell is forced to be mapped to regular
902   memory (with write combining), the PMD will perform the extra write memory barrier
903   after writing to doorbell, it might increase the needed CPU clocks per packet
904   to send, but latency might be improved.
905
906   If ``tx_db_nc`` is set to one, the doorbell is forced to be mapped to non
907   cached memory, the PMD will not perform the extra write memory barrier
908   after writing to doorbell, on some architectures it might improve the
909   performance.
910
911   If ``tx_db_nc`` is set to two, the doorbell is forced to be mapped to regular
912   memory, the PMD will use heuristics to decide whether write memory barrier
913   should be performed. For bursts with size multiple of recommended one (64 pkts)
914   it is supposed the next burst is coming and no need to issue the extra memory
915   barrier (it is supposed to be issued in the next coming burst, at least after
916   descriptor writing). It might increase latency (on some hosts till next
917   packets transmit) and should be used with care.
918
919   If ``tx_db_nc`` is omitted or set to zero, the preset (if any) environment
920   variable "MLX5_SHUT_UP_BF" value is used. If there is no "MLX5_SHUT_UP_BF",
921   the default ``tx_db_nc`` value is zero for ARM64 hosts and one for others.
922
923 - ``tx_pp`` parameter [int]
924
925   If a nonzero value is specified the driver creates all necessary internal
926   objects to provide accurate packet send scheduling on mbuf timestamps.
927   The positive value specifies the scheduling granularity in nanoseconds,
928   the packet send will be accurate up to specified digits. The allowed range is
929   from 500 to 1 million of nanoseconds. The negative value specifies the module
930   of granularity and engages the special test mode the check the schedule rate.
931   By default (if the ``tx_pp`` is not specified) send scheduling on timestamps
932   feature is disabled.
933
934 - ``tx_skew`` parameter [int]
935
936   The parameter adjusts the send packet scheduling on timestamps and represents
937   the average delay between beginning of the transmitting descriptor processing
938   by the hardware and appearance of actual packet data on the wire. The value
939   should be provided in nanoseconds and is valid only if ``tx_pp`` parameter is
940   specified. The default value is zero.
941
942 - ``tx_vec_en`` parameter [int]
943
944   A nonzero value enables Tx vector on ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx,
945   ConnectX-6 Lx, BlueField and BlueField-2 NICs
946   if the number of global Tx queues on the port is less than ``txqs_max_vec``.
947   The parameter is deprecated and ignored.
948
949 - ``rx_vec_en`` parameter [int]
950
951   A nonzero value enables Rx vector if the port is not configured in
952   multi-segment otherwise this parameter is ignored.
953
954   Enabled by default.
955
956 - ``vf_nl_en`` parameter [int]
957
958   A nonzero value enables Netlink requests from the VF to add/remove MAC
959   addresses or/and enable/disable promiscuous/all multicast on the Netdevice.
960   Otherwise the relevant configuration must be run with Linux iproute2 tools.
961   This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
962
963   Enabled by default, valid only on VF devices ignored otherwise.
964
965 - ``l3_vxlan_en`` parameter [int]
966
967   A nonzero value allows L3 VXLAN and VXLAN-GPE flow creation. To enable
968   L3 VXLAN or VXLAN-GPE, users has to configure firmware and enable this
969   parameter. This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
970
971   Disabled by default.
972
973 - ``dv_xmeta_en`` parameter [int]
974
975   A nonzero value enables extensive flow metadata support if device is
976   capable and driver supports it. This can enable extensive support of
977   ``MARK`` and ``META`` item of ``rte_flow``. The newly introduced
978   ``SET_TAG`` and ``SET_META`` actions do not depend on ``dv_xmeta_en``.
979
980   There are some possible configurations, depending on parameter value:
981
982   - 0, this is default value, defines the legacy mode, the ``MARK`` and
983     ``META`` related actions and items operate only within NIC Tx and
984     NIC Rx steering domains, no ``MARK`` and ``META`` information crosses
985     the domain boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META``
986     item is 32 bits wide and match supported on egress only.
987
988   - 1, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
989     related actions and items operate within all supported steering domains,
990     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
991     boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META`` item width
992     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
993     32 bits. Within NIC Tx domain ``META`` data width is 32 bits for
994     compatibility, the actual width of data transferred to the FDB domain
995     depends on kernel configuration and may be vary. The actual supported
996     width can be retrieved in runtime by series of rte_flow_validate()
997     trials.
998
999   - 2, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
1000     related actions and items operate within all supported steering domains,
1001     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
1002     boundaries. The ``META`` item is 32 bits wide, the ``MARK`` item width
1003     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
1004     24 bits. The actual supported width can be retrieved in runtime by
1005     series of rte_flow_validate() trials.
1006
1007   - 3, this engages tunnel offload mode. In E-Switch configuration, that
1008     mode implicitly activates ``dv_xmeta_en=1``.
1009
1010   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
1011   | Mode | ``MARK``  | ``META``  | ``META`` Tx | FDB/Through |
1012   +======+===========+===========+=============+=============+
1013   | 0    | 24 bits   | 32 bits   | 32 bits     | no          |
1014   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
1015   | 1    | 24 bits   | vary 0-32 | 32 bits     | yes         |
1016   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
1017   | 2    | vary 0-24 | 32 bits   | 32 bits     | yes         |
1018   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
1019
1020   If there is no E-Switch configuration the ``dv_xmeta_en`` parameter is
1021   ignored and the device is configured to operate in legacy mode (0).
1022
1023   Disabled by default (set to 0).
1024
1025   The Direct Verbs/Rules (engaged with ``dv_flow_en`` = 1) supports all
1026   of the extensive metadata features. The legacy Verbs supports FLAG and
1027   MARK metadata actions over NIC Rx steering domain only.
1028
1029   Setting META value to zero in flow action means there is no item provided
1030   and receiving datapath will not report in mbufs the metadata are present.
1031   Setting MARK value to zero in flow action means the zero FDIR ID value
1032   will be reported on packet receiving.
1033
1034   For the MARK action the last 16 values in the full range are reserved for
1035   internal PMD purposes (to emulate FLAG action). The valid range for the
1036   MARK action values is 0-0xFFEF for the 16-bit mode and 0-xFFFFEF
1037   for the 24-bit mode, the flows with the MARK action value outside
1038   the specified range will be rejected.
1039
1040 - ``dv_flow_en`` parameter [int]
1041
1042   A nonzero value enables the DV flow steering assuming it is supported
1043   by the driver (RDMA Core library version is rdma-core-24.0 or higher).
1044
1045   Enabled by default if supported.
1046
1047 - ``dv_esw_en`` parameter [int]
1048
1049   A nonzero value enables E-Switch using Direct Rules.
1050
1051   Enabled by default if supported.
1052
1053 - ``lacp_by_user`` parameter [int]
1054
1055   A nonzero value enables the control of LACP traffic by the user application.
1056   When a bond exists in the driver, by default it should be managed by the
1057   kernel and therefore LACP traffic should be steered to the kernel.
1058   If this devarg is set to 1 it will allow the user to manage the bond by
1059   itself and not steer LACP traffic to the kernel.
1060
1061   Disabled by default (set to 0).
1062
1063 - ``mr_ext_memseg_en`` parameter [int]
1064
1065   A nonzero value enables extending memseg when registering DMA memory. If
1066   enabled, the number of entries in MR (Memory Region) lookup table on datapath
1067   is minimized and it benefits performance. On the other hand, it worsens memory
1068   utilization because registered memory is pinned by kernel driver. Even if a
1069   page in the extended chunk is freed, that doesn't become reusable until the
1070   entire memory is freed.
1071
1072   Enabled by default.
1073
1074 - ``mr_mempool_reg_en`` parameter [int]
1075
1076   A nonzero value enables implicit registration of DMA memory of all mempools
1077   except those having ``RTE_MEMPOOL_F_NON_IO``. This flag is set automatically
1078   for mempools populated with non-contiguous objects or those without IOVA.
1079   The effect is that when a packet from a mempool is transmitted,
1080   its memory is already registered for DMA in the PMD and no registration
1081   will happen on the data path. The tradeoff is extra work on the creation
1082   of each mempool and increased HW resource use if some mempools
1083   are not used with MLX5 devices.
1084
1085   Enabled by default.
1086
1087 - ``representor`` parameter [list]
1088
1089   This parameter can be used to instantiate DPDK Ethernet devices from
1090   existing port (PF, VF or SF) representors configured on the device.
1091
1092   It is a standard parameter whose format is described in
1093   :ref:`ethernet_device_standard_device_arguments`.
1094
1095   For instance, to probe VF port representors 0 through 2::
1096
1097     <PCI_BDF>,representor=vf[0-2]
1098
1099   To probe SF port representors 0 through 2::
1100
1101     <PCI_BDF>,representor=sf[0-2]
1102
1103   To probe VF port representors 0 through 2 on both PFs of bonding device::
1104
1105     <Primary_PCI_BDF>,representor=pf[0,1]vf[0-2]
1106
1107 - ``max_dump_files_num`` parameter [int]
1108
1109   The maximum number of files per PMD entity that may be created for debug information.
1110   The files will be created in /var/log directory or in current directory.
1111
1112   set to 128 by default.
1113
1114 - ``lro_timeout_usec`` parameter [int]
1115
1116   The maximum allowed duration of an LRO session, in micro-seconds.
1117   PMD will set the nearest value supported by HW, which is not bigger than
1118   the input ``lro_timeout_usec`` value.
1119   If this parameter is not specified, by default PMD will set
1120   the smallest value supported by HW.
1121
1122 - ``hp_buf_log_sz`` parameter [int]
1123
1124   The total data buffer size of a hairpin queue (logarithmic form), in bytes.
1125   PMD will set the data buffer size to 2 ** ``hp_buf_log_sz``, both for RX & TX.
1126   The capacity of the value is specified by the firmware and the initialization
1127   will get a failure if it is out of scope.
1128   The range of the value is from 11 to 19 right now, and the supported frame
1129   size of a single packet for hairpin is from 512B to 128KB. It might change if
1130   different firmware release is being used. By using a small value, it could
1131   reduce memory consumption but not work with a large frame. If the value is
1132   too large, the memory consumption will be high and some potential performance
1133   degradation will be introduced.
1134   By default, the PMD will set this value to 16, which means that 9KB jumbo
1135   frames will be supported.
1136
1137 - ``reclaim_mem_mode`` parameter [int]
1138
1139   Cache some resources in flow destroy will help flow recreation more efficient.
1140   While some systems may require the all the resources can be reclaimed after
1141   flow destroyed.
1142   The parameter ``reclaim_mem_mode`` provides the option for user to configure
1143   if the resource cache is needed or not.
1144
1145   There are three options to choose:
1146
1147   - 0. It means the flow resources will be cached as usual. The resources will
1148     be cached, helpful with flow insertion rate.
1149
1150   - 1. It will only enable the DPDK PMD level resources reclaim.
1151
1152   - 2. Both DPDK PMD level and rdma-core low level will be configured as
1153     reclaimed mode.
1154
1155   By default, the PMD will set this value to 0.
1156
1157 - ``sys_mem_en`` parameter [int]
1158
1159   A non-zero value enables the PMD memory management allocating memory
1160   from system by default, without explicit rte memory flag.
1161
1162   By default, the PMD will set this value to 0.
1163
1164 - ``decap_en`` parameter [int]
1165
1166   Some devices do not support FCS (frame checksum) scattering for
1167   tunnel-decapsulated packets.
1168   If set to 0, this option forces the FCS feature and rejects tunnel
1169   decapsulation in the flow engine for such devices.
1170
1171   By default, the PMD will set this value to 1.
1172
1173 - ``allow_duplicate_pattern`` parameter [int]
1174
1175   There are two options to choose:
1176
1177   - 0. Prevent insertion of rules with the same pattern items on non-root table.
1178     In this case, only the first rule is inserted and the following rules are
1179     rejected and error code EEXIST is returned.
1180
1181   - 1. Allow insertion of rules with the same pattern items.
1182     In this case, all rules are inserted but only the first rule takes effect,
1183     the next rule takes effect only if the previous rules are deleted.
1184
1185   By default, the PMD will set this value to 1.
1186
1187 .. _mlx5_firmware_config:
1188
1189 Firmware configuration
1190 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1191
1192 Firmware features can be configured as key/value pairs.
1193
1194 The command to set a value is::
1195
1196   mlxconfig -d <device> set <key>=<value>
1197
1198 The command to query a value is::
1199
1200   mlxconfig -d <device> query | grep <key>
1201
1202 The device name for the command ``mlxconfig`` can be either the PCI address,
1203 or the mst device name found with::
1204
1205   mst status
1206
1207 Below are some firmware configurations listed.
1208
1209 - link type::
1210
1211     LINK_TYPE_P1
1212     LINK_TYPE_P2
1213     value: 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
1214
1215 - enable SR-IOV::
1216
1217     SRIOV_EN=1
1218
1219 - maximum number of SR-IOV virtual functions::
1220
1221     NUM_OF_VFS=<max>
1222
1223 - enable DevX (required by Direct Rules and other features)::
1224
1225     UCTX_EN=1
1226
1227 - aggressive CQE zipping::
1228
1229     CQE_COMPRESSION=1
1230
1231 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE destination UDP port::
1232
1233     IP_OVER_VXLAN_EN=1
1234     IP_OVER_VXLAN_PORT=<udp dport>
1235
1236 - enable VXLAN-GPE tunnel flow matching::
1237
1238     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
1239     or
1240     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=2
1241
1242 - enable IP-in-IP tunnel flow matching::
1243
1244     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
1245
1246 - enable MPLS flow matching::
1247
1248     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=1
1249
1250 - enable ICMP(code/type/identifier/sequence number) / ICMP6(code/type) fields matching::
1251
1252     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=2
1253
1254 - enable Geneve flow matching::
1255
1256    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
1257    or
1258    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=1
1259
1260 - enable Geneve TLV option flow matching::
1261
1262    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
1263
1264 - enable GTP flow matching::
1265
1266    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=3
1267
1268 - enable eCPRI flow matching::
1269
1270    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=4
1271    PROG_PARSE_GRAPH=1
1272
1273 - enable dynamic flex parser for flex item::
1274
1275    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=4
1276    PROG_PARSE_GRAPH=1
1277
1278 - enable realtime timestamp format::
1279
1280    REAL_TIME_CLOCK_ENABLE=1
1281
1282 Linux Prerequisites
1283 -------------------
1284
1285 This driver relies on external libraries and kernel drivers for resources
1286 allocations and initialization. The following dependencies are not part of
1287 DPDK and must be installed separately:
1288
1289 - **libibverbs**
1290
1291   User space Verbs framework used by librte_net_mlx5. This library provides
1292   a generic interface between the kernel and low-level user space drivers
1293   such as libmlx5.
1294
1295   It allows slow and privileged operations (context initialization, hardware
1296   resources allocations) to be managed by the kernel and fast operations to
1297   never leave user space.
1298
1299 - **libmlx5**
1300
1301   Low-level user space driver library for Mellanox
1302   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices, it is automatically loaded
1303   by libibverbs.
1304
1305   This library basically implements send/receive calls to the hardware
1306   queues.
1307
1308 - **Kernel modules**
1309
1310   They provide the kernel-side Verbs API and low level device drivers that
1311   manage actual hardware initialization and resources sharing with user
1312   space processes.
1313
1314   Unlike most other PMDs, these modules must remain loaded and bound to
1315   their devices:
1316
1317   - mlx5_core: hardware driver managing Mellanox
1318     ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices and related Ethernet kernel
1319     network devices.
1320   - mlx5_ib: InifiniBand device driver.
1321   - ib_uverbs: user space driver for Verbs (entry point for libibverbs).
1322
1323 - **Firmware update**
1324
1325   Mellanox OFED/EN releases include firmware updates for
1326   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField adapters.
1327
1328   Because each release provides new features, these updates must be applied to
1329   match the kernel modules and libraries they come with.
1330
1331 .. note::
1332
1333    Both libraries are BSD and GPL licensed. Linux kernel modules are GPL
1334    licensed.
1335
1336 Installation
1337 ~~~~~~~~~~~~
1338
1339 Either RDMA Core library with a recent enough Linux kernel release
1340 (recommended) or Mellanox OFED/EN, which provides compatibility with older
1341 releases.
1342
1343 RDMA Core with Linux Kernel
1344 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1345
1346 - Minimal kernel version : v4.14 or the most recent 4.14-rc (see `Linux installation documentation`_)
1347 - Minimal rdma-core version: v15+ commit 0c5f5765213a ("Merge pull request #227 from yishaih/tm")
1348   (see `RDMA Core installation documentation`_)
1349 - When building for i686 use:
1350
1351   - rdma-core version 18.0 or above built with 32bit support.
1352   - Kernel version 4.14.41 or above.
1353
1354 - Starting with rdma-core v21, static libraries can be built::
1355
1356     cd build
1357     CFLAGS=-fPIC cmake -DIN_PLACE=1 -DENABLE_STATIC=1 -GNinja ..
1358     ninja
1359
1360 .. _`Linux installation documentation`: https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git/plain/Documentation/admin-guide/README.rst
1361 .. _`RDMA Core installation documentation`: https://raw.githubusercontent.com/linux-rdma/rdma-core/master/README.md
1362
1363
1364 Mellanox OFED/EN
1365 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1366
1367 - Mellanox OFED version: **4.5** and above /
1368   Mellanox EN version: **4.5** and above
1369 - firmware version:
1370
1371   - ConnectX-4: **12.21.1000** and above.
1372   - ConnectX-4 Lx: **14.21.1000** and above.
1373   - ConnectX-5: **16.21.1000** and above.
1374   - ConnectX-5 Ex: **16.21.1000** and above.
1375   - ConnectX-6: **20.27.0090** and above.
1376   - ConnectX-6 Dx: **22.27.0090** and above.
1377   - BlueField: **18.25.1010** and above.
1378
1379 While these libraries and kernel modules are available on OpenFabrics
1380 Alliance's `website <https://www.openfabrics.org/>`__ and provided by package
1381 managers on most distributions, this PMD requires Ethernet extensions that
1382 may not be supported at the moment (this is a work in progress).
1383
1384 `Mellanox OFED
1385 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=26&mtag=linux>`__ and
1386 `Mellanox EN
1387 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=27&mtag=linux>`__
1388 include the necessary support and should be used in the meantime. For DPDK,
1389 only libibverbs, libmlx5, mlnx-ofed-kernel packages and firmware updates are
1390 required from that distribution.
1391
1392 .. note::
1393
1394    Several versions of Mellanox OFED/EN are available. Installing the version
1395    this DPDK release was developed and tested against is strongly
1396    recommended. Please check the `linux prerequisites`_.
1397
1398 Windows Prerequisites
1399 ---------------------
1400
1401 This driver relies on external libraries and kernel drivers for resources
1402 allocations and initialization. The dependencies in the following sub-sections
1403 are not part of DPDK, and must be installed separately.
1404
1405 Compilation Prerequisites
1406 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1407
1408 DevX SDK installation
1409 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1410
1411 The DevX SDK must be installed on the machine building the Windows PMD.
1412 Additional information can be found at
1413 `How to Integrate Windows DevX in Your Development Environment
1414 <https://docs.mellanox.com/display/winof2v250/RShim+Drivers+and+Usage#RShimDriversandUsage-DevXInterface>`__.
1415
1416 Runtime Prerequisites
1417 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1418
1419 WinOF2 version 2.60 or higher must be installed on the machine.
1420
1421 WinOF2 installation
1422 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1423
1424 The driver can be downloaded from the following site:
1425 `WINOF2
1426 <https://www.mellanox.com/products/adapter-software/ethernet/windows/winof-2>`__
1427
1428 DevX Enablement
1429 ^^^^^^^^^^^^^^^
1430
1431 DevX for Windows must be enabled in the Windows registry.
1432 The keys ``DevxEnabled`` and ``DevxFsRules`` must be set.
1433 Additional information can be found in the WinOF2 user manual.
1434
1435 Supported NICs
1436 --------------
1437
1438 The following Mellanox device families are supported by the same mlx5 driver:
1439
1440   - ConnectX-4
1441   - ConnectX-4 Lx
1442   - ConnectX-5
1443   - ConnectX-5 Ex
1444   - ConnectX-6
1445   - ConnectX-6 Dx
1446   - ConnectX-6 Lx
1447   - BlueField
1448   - BlueField-2
1449
1450 Below are detailed device names:
1451
1452 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 10G MCX4111A-XCAT (1x10G)
1453 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 10G MCX412A-XCAT (2x10G)
1454 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 25G MCX4111A-ACAT (1x25G)
1455 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 25G MCX412A-ACAT (2x25G)
1456 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX413A-BCAT (1x40G)
1457 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX4131A-BCAT (1x40G)
1458 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX415A-BCAT (1x40G)
1459 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX413A-GCAT (1x50G)
1460 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX4131A-GCAT (1x50G)
1461 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX414A-BCAT (2x50G)
1462 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX415A-GCAT (1x50G)
1463 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX416A-BCAT (2x50G)
1464 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX416A-GCAT (2x50G)
1465 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX415A-CCAT (1x100G)
1466 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 100G MCX416A-CCAT (2x100G)
1467 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 10G MCX4111A-XCAT (1x10G)
1468 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 10G MCX4121A-XCAT (2x10G)
1469 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 25G MCX4111A-ACAT (1x25G)
1470 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 25G MCX4121A-ACAT (2x25G)
1471 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 40G MCX4131A-BCAT (1x40G)
1472 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-5 100G MCX556A-ECAT (2x100G)
1473 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-5 Ex EN 100G MCX516A-CDAT (2x100G)
1474 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 200G MCX654106A-HCAT (2x200G)
1475 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 Dx EN 100G MCX623106AN-CDAT (2x100G)
1476 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 Dx EN 200G MCX623105AN-VDAT (1x200G)
1477 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 Lx EN 25G MCX631102AN-ADAT (2x25G)
1478
1479 Quick Start Guide on OFED/EN
1480 ----------------------------
1481
1482 1. Download latest Mellanox OFED/EN. For more info check the `linux prerequisites`_.
1483
1484
1485 2. Install the required libraries and kernel modules either by installing
1486    only the required set, or by installing the entire Mellanox OFED/EN::
1487
1488         ./mlnxofedinstall --upstream-libs --dpdk
1489
1490 3. Verify the firmware is the correct one::
1491
1492         ibv_devinfo
1493
1494 4. Verify all ports links are set to Ethernet::
1495
1496         mlxconfig -d <mst device> query | grep LINK_TYPE
1497         LINK_TYPE_P1                        ETH(2)
1498         LINK_TYPE_P2                        ETH(2)
1499
1500    Link types may have to be configured to Ethernet::
1501
1502         mlxconfig -d <mst device> set LINK_TYPE_P1/2=1/2/3
1503
1504         * LINK_TYPE_P1=<1|2|3> , 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
1505
1506    For hypervisors, verify SR-IOV is enabled on the NIC::
1507
1508         mlxconfig -d <mst device> query | grep SRIOV_EN
1509         SRIOV_EN                            True(1)
1510
1511    If needed, configure SR-IOV::
1512
1513         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=1 NUM_OF_VFS=16
1514         mlxfwreset -d <mst device> reset
1515
1516 5. Restart the driver::
1517
1518         /etc/init.d/openibd restart
1519
1520    or::
1521
1522         service openibd restart
1523
1524    If link type was changed, firmware must be reset as well::
1525
1526         mlxfwreset -d <mst device> reset
1527
1528    For hypervisors, after reset write the sysfs number of virtual functions
1529    needed for the PF.
1530
1531    To dynamically instantiate a given number of virtual functions (VFs)::
1532
1533         echo [num_vfs] > /sys/class/infiniband/mlx5_0/device/sriov_numvfs
1534
1535 6. Install DPDK and you are ready to go.
1536    See :doc:`compilation instructions <../linux_gsg/build_dpdk>`.
1537
1538 Enable switchdev mode
1539 ---------------------
1540
1541 Switchdev mode is a mode in E-Switch, that binds between representor and VF or SF.
1542 Representor is a port in DPDK that is connected to a VF or SF in such a way
1543 that assuming there are no offload flows, each packet that is sent from the VF or SF
1544 will be received by the corresponding representor. While each packet that is or SF
1545 sent to a representor will be received by the VF or SF.
1546 This is very useful in case of SRIOV mode, where the first packet that is sent
1547 by the VF or SF will be received by the DPDK application which will decide if this
1548 flow should be offloaded to the E-Switch. After offloading the flow packet
1549 that the VF or SF that are matching the flow will not be received any more by
1550 the DPDK application.
1551
1552 1. Enable SRIOV mode::
1553
1554         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=true
1555
1556 2. Configure the max number of VFs::
1557
1558         mlxconfig -d <mst device> set NUM_OF_VFS=<num of vfs>
1559
1560 3. Reset the FW::
1561
1562         mlxfwreset -d <mst device> reset
1563
1564 3. Configure the actual number of VFs::
1565
1566         echo <num of vfs > /sys/class/net/<net device>/device/sriov_numvfs
1567
1568 4. Unbind the device (can be rebind after the switchdev mode)::
1569
1570         echo -n "<device pci address" > /sys/bus/pci/drivers/mlx5_core/unbind
1571
1572 5. Enable switchdev mode::
1573
1574         echo switchdev > /sys/class/net/<net device>/compat/devlink/mode
1575
1576 Sub-Function support
1577 --------------------
1578
1579 Sub-Function is a portion of the PCI device, a SF netdev has its own
1580 dedicated queues (txq, rxq).
1581 A SF shares PCI level resources with other SFs and/or with its parent PCI function.
1582
1583 0. Requirement::
1584
1585         OFED version >= 5.4-0.3.3.0
1586
1587 1. Configure SF feature::
1588
1589         # Run mlxconfig on both PFs on host and ECPFs on BlueField.
1590         mlxconfig -d <mst device> set PER_PF_NUM_SF=1 PF_TOTAL_SF=252 PF_SF_BAR_SIZE=12
1591
1592 2. Enable switchdev mode::
1593
1594         mlxdevm dev eswitch set pci/<DBDF> mode switchdev
1595
1596 3. Add SF port::
1597
1598         mlxdevm port add pci/<DBDF> flavour pcisf pfnum 0 sfnum <sfnum>
1599
1600         Get SFID from output: pci/<DBDF>/<SFID>
1601
1602 4. Modify MAC address::
1603
1604         mlxdevm port function set pci/<DBDF>/<SFID> hw_addr <MAC>
1605
1606 5. Activate SF port::
1607
1608         mlxdevm port function set pci/<DBDF>/<ID> state active
1609
1610 6. Devargs to probe SF device::
1611
1612         auxiliary:mlx5_core.sf.<num>,dv_flow_en=1
1613
1614 Sub-Function representor support
1615 --------------------------------
1616
1617 A SF netdev supports E-Switch representation offload
1618 similar to PF and VF representors.
1619 Use <sfnum> to probe SF representor::
1620
1621         testpmd> port attach <PCI_BDF>,representor=sf<sfnum>,dv_flow_en=1
1622
1623 Performance tuning
1624 ------------------
1625
1626 1. Configure aggressive CQE Zipping for maximum performance::
1627
1628         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=1
1629
1630   To set it back to the default CQE Zipping mode use::
1631
1632         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=0
1633
1634 2. In case of virtualization:
1635
1636    - Make sure that hypervisor kernel is 3.16 or newer.
1637    - Configure boot with ``iommu=pt``.
1638    - Use 1G huge pages.
1639    - Make sure to allocate a VM on huge pages.
1640    - Make sure to set CPU pinning.
1641
1642 3. Use the CPU near local NUMA node to which the PCIe adapter is connected,
1643    for better performance. For VMs, verify that the right CPU
1644    and NUMA node are pinned according to the above. Run::
1645
1646         lstopo-no-graphics --merge
1647
1648    to identify the NUMA node to which the PCIe adapter is connected.
1649
1650 4. If more than one adapter is used, and root complex capabilities allow
1651    to put both adapters on the same NUMA node without PCI bandwidth degradation,
1652    it is recommended to locate both adapters on the same NUMA node.
1653    This in order to forward packets from one to the other without
1654    NUMA performance penalty.
1655
1656 5. Disable pause frames::
1657
1658         ethtool -A <netdev> rx off tx off
1659
1660 6. Verify IO non-posted prefetch is disabled by default. This can be checked
1661    via the BIOS configuration. Please contact you server provider for more
1662    information about the settings.
1663
1664 .. note::
1665
1666         On some machines, depends on the machine integrator, it is beneficial
1667         to set the PCI max read request parameter to 1K. This can be
1668         done in the following way:
1669
1670         To query the read request size use::
1671
1672                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w
1673
1674         If the output is different than 3XXX, set it by::
1675
1676                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w=3XXX
1677
1678         The XXX can be different on different systems. Make sure to configure
1679         according to the setpci output.
1680
1681 7. To minimize overhead of searching Memory Regions:
1682
1683    - '--socket-mem' is recommended to pin memory by predictable amount.
1684    - Configure per-lcore cache when creating Mempools for packet buffer.
1685    - Refrain from dynamically allocating/freeing memory in run-time.
1686
1687 Rx burst functions
1688 ------------------
1689
1690 There are multiple Rx burst functions with different advantages and limitations.
1691
1692 .. table:: Rx burst functions
1693
1694    +-------------------+------------------------+---------+-----------------+------+-------+
1695    || Function Name    || Enabler               || Scatter|| Error Recovery || CQE || Large|
1696    |                   |                        |         |                 || comp|| MTU  |
1697    +===================+========================+=========+=================+======+=======+
1698    | rx_burst          | rx_vec_en=0            |   Yes   | Yes             |  Yes |  Yes  |
1699    +-------------------+------------------------+---------+-----------------+------+-------+
1700    | rx_burst_vec      | rx_vec_en=1 (default)  |   No    | if CQE comp off |  Yes |  No   |
1701    +-------------------+------------------------+---------+-----------------+------+-------+
1702    | rx_burst_mprq     || mprq_en=1             |   No    | Yes             |  Yes |  Yes  |
1703    |                   || RxQs >= rxqs_min_mprq |         |                 |      |       |
1704    +-------------------+------------------------+---------+-----------------+------+-------+
1705    | rx_burst_mprq_vec || rx_vec_en=1 (default) |   No    | if CQE comp off |  Yes |  Yes  |
1706    |                   || mprq_en=1             |         |                 |      |       |
1707    |                   || RxQs >= rxqs_min_mprq |         |                 |      |       |
1708    +-------------------+------------------------+---------+-----------------+------+-------+
1709
1710 .. _mlx5_offloads_support:
1711
1712 Supported hardware offloads
1713 ---------------------------
1714
1715 .. table:: Minimal SW/HW versions for queue offloads
1716
1717    ============== ===== ===== ========= ===== ========== =============
1718    Offload        DPDK  Linux rdma-core OFED   firmware   hardware
1719    ============== ===== ===== ========= ===== ========== =============
1720    common base    17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1721    checksums      17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1722    Rx timestamp   17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1723    TSO            17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1724    LRO            19.08  N/A     N/A    4.6-4 16.25.6406 ConnectX-5
1725    Tx scheduling  20.08  N/A     N/A    5.1-2 22.28.2006 ConnectX-6 Dx
1726    Buffer Split   20.11  N/A     N/A    5.1-2 16.28.2006 ConnectX-5
1727    ============== ===== ===== ========= ===== ========== =============
1728
1729 .. table:: Minimal SW/HW versions for rte_flow offloads
1730
1731    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1732    | Offload               | with E-Switch   | with NIC        |
1733    +=======================+=================+=================+
1734    | Count                 | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1735    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.6      |
1736    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1737    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1738    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1739    | Drop                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1740    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1741    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1742    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1743    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1744    | Queue / RSS           | |               | | DPDK 18.11    |
1745    |                       | |     N/A       | | OFED 4.5      |
1746    |                       | |               | | rdma-core 23  |
1747    |                       | |               | | ConnectX-4    |
1748    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1749    | Shared action         | |               | |               |
1750    |                       | | :numref:`sact`| | :numref:`sact`|
1751    |                       | |               | |               |
1752    |                       | |               | |               |
1753    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1754    | | VLAN                | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1755    | | (of_pop_vlan /      | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1756    | | of_push_vlan /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1757    | | of_set_vlan_pcp /   | |               | |               |
1758    | | of_set_vlan_vid)    | |               | |               |
1759    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1760    | | VLAN                | | DPDK 21.05    | |               |
1761    | | ingress and /       | | OFED 5.3      | |    N/A        |
1762    | | of_push_vlan /      | | ConnectX-6 Dx | |               |
1763    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1764    | | VLAN                | | DPDK 21.05    | |               |
1765    | | egress and /        | | OFED 5.3      | |    N/A        |
1766    | | of_pop_vlan /       | | ConnectX-6 Dx | |               |
1767    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1768    | Encapsulation         | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1769    | (VXLAN / NVGRE / RAW) | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.6      |
1770    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1771    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1772    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1773    | Encapsulation         | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1774    | GENEVE                | | OFED 4.7-3    | | OFED 4.7-3    |
1775    |                       | | rdma-core 27  | | rdma-core 27  |
1776    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1777    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1778    | Tunnel Offload        | |  DPDK 20.11   | | DPDK 20.11    |
1779    |                       | |  OFED 5.1-2   | | OFED 5.1-2    |
1780    |                       | |  rdma-core 32 | | N/A           |
1781    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1782    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1783    | | Header rewrite      | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1784    | | (set_ipv4_src /     | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1785    | | set_ipv4_dst /      | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1786    | | set_ipv6_src /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1787    | | set_ipv6_dst /      | |               | |               |
1788    | | set_tp_src /        | |               | |               |
1789    | | set_tp_dst /        | |               | |               |
1790    | | dec_ttl /           | |               | |               |
1791    | | set_ttl /           | |               | |               |
1792    | | set_mac_src /       | |               | |               |
1793    | | set_mac_dst)        | |               | |               |
1794    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1795    | | Header rewrite      | | DPDK 20.02    | | DPDK 20.02    |
1796    | | (set_dscp)          | | OFED 5.0      | | OFED 5.0      |
1797    | |                     | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1798    | |                     | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1799    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1800    | Jump                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1801    |                       | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1802    |                       | | rdma-core 24  | | N/A           |
1803    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1804    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1805    | Mark / Flag           | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1806    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1807    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1808    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1809    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1810    | Meta data             | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1811    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1812    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1813    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1814    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1815    | Port ID               | | DPDK 19.05    |     | N/A       |
1816    |                       | | OFED 4.7-1    |     | N/A       |
1817    |                       | | rdma-core 24  |     | N/A       |
1818    |                       | | ConnectX-5    |     | N/A       |
1819    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1820    | Hairpin               | |               | | DPDK 19.11    |
1821    |                       | |     N/A       | | OFED 4.7-3    |
1822    |                       | |               | | rdma-core 26  |
1823    |                       | |               | | ConnectX-5    |
1824    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1825    | 2-port Hairpin        | |               | | DPDK 20.11    |
1826    |                       | |     N/A       | | OFED 5.1-2    |
1827    |                       | |               | | N/A           |
1828    |                       | |               | | ConnectX-5    |
1829    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1830    | Metering              | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1831    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1832    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1833    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1834    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1835    | ASO Metering          | |  DPDK 21.05   | | DPDK 21.05    |
1836    |                       | |  OFED 5.3     | | OFED 5.3      |
1837    |                       | |  rdma-core 33 | | rdma-core 33  |
1838    |                       | |  ConnectX-6 Dx| | ConnectX-6 Dx |
1839    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1840    | Metering Hierarchy    | |  DPDK 21.08   | | DPDK 21.08    |
1841    |                       | |  OFED 5.3     | | OFED 5.3      |
1842    |                       | |  N/A          | | N/A           |
1843    |                       | |  ConnectX-6 Dx| | ConnectX-6 Dx |
1844    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1845    | Sampling              | |  DPDK 20.11   | | DPDK 20.11    |
1846    |                       | |  OFED 5.1-2   | | OFED 5.1-2    |
1847    |                       | |  rdma-core 32 | | N/A           |
1848    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1849    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1850    | Encapsulation         | |  DPDK 21.02   | | DPDK 21.02    |
1851    | GTP PSC               | |  OFED 5.2     | | OFED 5.2      |
1852    |                       | |  rdma-core 35 | | rdma-core 35  |
1853    |                       | |  ConnectX-6 Dx| | ConnectX-6 Dx |
1854    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1855    | Encapsulation         | | DPDK 21.02    | | DPDK 21.02    |
1856    | GENEVE TLV option     | | OFED 5.2      | | OFED 5.2      |
1857    |                       | | rdma-core 34  | | rdma-core 34  |
1858    |                       | | ConnectX-6 Dx | | ConnectX-6 Dx |
1859    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1860    | Modify Field          | | DPDK 21.02    | | DPDK 21.02    |
1861    |                       | | OFED 5.2      | | OFED 5.2      |
1862    |                       | | rdma-core 35  | | rdma-core 35  |
1863    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1864    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1865    | Connection tracking   | |               | | DPDK 21.05    |
1866    |                       | |     N/A       | | OFED 5.3      |
1867    |                       | |               | | rdma-core 35  |
1868    |                       | |               | | ConnectX-6 Dx |
1869    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1870
1871 .. table:: Minimal SW/HW versions for shared action offload
1872    :name: sact
1873
1874    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1875    | Shared Action         | with E-Switch   | with NIC        |
1876    +=======================+=================+=================+
1877    | RSS                   | |               | | DPDK 20.11    |
1878    |                       | |     N/A       | | OFED 5.2      |
1879    |                       | |               | | rdma-core 33  |
1880    |                       | |               | | ConnectX-5    |
1881    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1882    | Age                   | | DPDK 20.11    | | DPDK 20.11    |
1883    |                       | | OFED 5.2      | | OFED 5.2      |
1884    |                       | | rdma-core 32  | | rdma-core 32  |
1885    |                       | | ConnectX-6 Dx | | ConnectX-6 Dx |
1886    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1887    | Count                 | | DPDK 21.05    | | DPDK 21.05    |
1888    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.6      |
1889    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1890    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1891    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1892
1893 Notes for metadata
1894 ------------------
1895
1896 MARK and META items are interrelated with datapath - they might move from/to
1897 the applications in mbuf fields. Hence, zero value for these items has the
1898 special meaning - it means "no metadata are provided", not zero values are
1899 treated by applications and PMD as valid ones.
1900
1901 Moreover in the flow engine domain the value zero is acceptable to match and
1902 set, and we should allow to specify zero values as rte_flow parameters for the
1903 META and MARK items and actions. In the same time zero mask has no meaning and
1904 should be rejected on validation stage.
1905
1906 Notes for rte_flow
1907 ------------------
1908
1909 Flows are not cached in the driver.
1910 When stopping a device port, all the flows created on this port from the
1911 application will be flushed automatically in the background.
1912 After stopping the device port, all flows on this port become invalid and
1913 not represented in the system.
1914 All references to these flows held by the application should be discarded
1915 directly but neither destroyed nor flushed.
1916
1917 The application should re-create the flows as required after the port restart.
1918
1919 Notes for testpmd
1920 -----------------
1921
1922 Compared to librte_net_mlx4 that implements a single RSS configuration per
1923 port, librte_net_mlx5 supports per-protocol RSS configuration.
1924
1925 Since ``testpmd`` defaults to IP RSS mode and there is currently no
1926 command-line parameter to enable additional protocols (UDP and TCP as well
1927 as IP), the following commands must be entered from its CLI to get the same
1928 behavior as librte_net_mlx4::
1929
1930    > port stop all
1931    > port config all rss all
1932    > port start all
1933
1934 Usage example
1935 -------------
1936
1937 This section demonstrates how to launch **testpmd** with Mellanox
1938 ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices managed by librte_net_mlx5.
1939
1940 #. Load the kernel modules::
1941
1942       modprobe -a ib_uverbs mlx5_core mlx5_ib
1943
1944    Alternatively if MLNX_OFED/MLNX_EN is fully installed, the following script
1945    can be run::
1946
1947       /etc/init.d/openibd restart
1948
1949    .. note::
1950
1951       User space I/O kernel modules (uio and igb_uio) are not used and do
1952       not have to be loaded.
1953
1954 #. Make sure Ethernet interfaces are in working order and linked to kernel
1955    verbs. Related sysfs entries should be present::
1956
1957       ls -d /sys/class/net/*/device/infiniband_verbs/uverbs* | cut -d / -f 5
1958
1959    Example output::
1960
1961       eth30
1962       eth31
1963       eth32
1964       eth33
1965
1966 #. Optionally, retrieve their PCI bus addresses for to be used with the allow list::
1967
1968       {
1969           for intf in eth2 eth3 eth4 eth5;
1970           do
1971               (cd "/sys/class/net/${intf}/device/" && pwd -P);
1972           done;
1973       } |
1974       sed -n 's,.*/\(.*\),-a \1,p'
1975
1976    Example output::
1977
1978       -a 0000:05:00.1
1979       -a 0000:06:00.0
1980       -a 0000:06:00.1
1981       -a 0000:05:00.0
1982
1983 #. Request huge pages::
1984
1985       dpdk-hugepages.py --setup 2G
1986
1987 #. Start testpmd with basic parameters::
1988
1989       dpdk-testpmd -l 8-15 -n 4 -a 05:00.0 -a 05:00.1 -a 06:00.0 -a 06:00.1 -- --rxq=2 --txq=2 -i
1990
1991    Example output::
1992
1993       [...]
1994       EAL: PCI device 0000:05:00.0 on NUMA socket 0
1995       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_net_mlx5
1996       PMD: librte_net_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_0" (VF: false)
1997       PMD: librte_net_mlx5: 1 port(s) detected
1998       PMD: librte_net_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fe
1999       EAL: PCI device 0000:05:00.1 on NUMA socket 0
2000       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_net_mlx5
2001       PMD: librte_net_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_1" (VF: false)
2002       PMD: librte_net_mlx5: 1 port(s) detected
2003       PMD: librte_net_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:ff
2004       EAL: PCI device 0000:06:00.0 on NUMA socket 0
2005       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_net_mlx5
2006       PMD: librte_net_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_2" (VF: false)
2007       PMD: librte_net_mlx5: 1 port(s) detected
2008       PMD: librte_net_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fa
2009       EAL: PCI device 0000:06:00.1 on NUMA socket 0
2010       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_net_mlx5
2011       PMD: librte_net_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_3" (VF: false)
2012       PMD: librte_net_mlx5: 1 port(s) detected
2013       PMD: librte_net_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fb
2014       Interactive-mode selected
2015       Configuring Port 0 (socket 0)
2016       PMD: librte_net_mlx5: 0x8cba80: TX queues number update: 0 -> 2
2017       PMD: librte_net_mlx5: 0x8cba80: RX queues number update: 0 -> 2
2018       Port 0: E4:1D:2D:E7:0C:FE
2019       Configuring Port 1 (socket 0)
2020       PMD: librte_net_mlx5: 0x8ccac8: TX queues number update: 0 -> 2
2021       PMD: librte_net_mlx5: 0x8ccac8: RX queues number update: 0 -> 2
2022       Port 1: E4:1D:2D:E7:0C:FF
2023       Configuring Port 2 (socket 0)
2024       PMD: librte_net_mlx5: 0x8cdb10: TX queues number update: 0 -> 2
2025       PMD: librte_net_mlx5: 0x8cdb10: RX queues number update: 0 -> 2
2026       Port 2: E4:1D:2D:E7:0C:FA
2027       Configuring Port 3 (socket 0)
2028       PMD: librte_net_mlx5: 0x8ceb58: TX queues number update: 0 -> 2
2029       PMD: librte_net_mlx5: 0x8ceb58: RX queues number update: 0 -> 2
2030       Port 3: E4:1D:2D:E7:0C:FB
2031       Checking link statuses...
2032       Port 0 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
2033       Port 1 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
2034       Port 2 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
2035       Port 3 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
2036       Done
2037       testpmd>
2038
2039 How to dump flows
2040 -----------------
2041
2042 This section demonstrates how to dump flows. Currently, it's possible to dump
2043 all flows with assistance of external tools.
2044
2045 #. 2 ways to get flow raw file:
2046
2047    - Using testpmd CLI:
2048
2049    .. code-block:: console
2050
2051        To dump all flows:
2052        testpmd> flow dump <port> all <output_file>
2053        and dump one flow:
2054        testpmd> flow dump <port> rule <rule_id> <output_file>
2055
2056    - call rte_flow_dev_dump api:
2057
2058    .. code-block:: console
2059
2060        rte_flow_dev_dump(port, flow, file, NULL);
2061
2062 #. Dump human-readable flows from raw file:
2063
2064    Get flow parsing tool from: https://github.com/Mellanox/mlx_steering_dump
2065
2066    .. code-block:: console
2067
2068        mlx_steering_dump.py -f <output_file> -flowptr <flow_ptr>
2069
2070 How to share a meter between ports in the same switch domain
2071 ------------------------------------------------------------
2072
2073 This section demonstrates how to use the shared meter. A meter M can be created
2074 on port X and to be shared with a port Y on the same switch domain by the next way:
2075
2076 .. code-block:: console
2077
2078    flow create X ingress transfer pattern eth / port_id id is Y / end actions meter mtr_id M / end
2079
2080 How to use meter hierarchy
2081 --------------------------
2082
2083 This section demonstrates how to create and use a meter hierarchy.
2084 A termination meter M can be the policy green action of another termination meter N.
2085 The two meters are chained together as a chain. Using meter N in a flow will apply
2086 both the meters in hierarchy on that flow.
2087
2088 .. code-block:: console
2089
2090    add port meter policy 0 1 g_actions queue index 0 / end y_actions end r_actions drop / end
2091    create port meter 0 M 1 1 yes 0xffff 1 0
2092    add port meter policy 0 2 g_actions meter mtr_id M / end y_actions end r_actions drop / end
2093    create port meter 0 N 2 2 yes 0xffff 1 0
2094    flow create 0 ingress group 1 pattern eth / end actions meter mtr_id N / end