drivers/net/mlx4/mlx4.h

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright 2012 6WIND S.A.
   5  *   Copyright 2012 Mellanox
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of 6WIND S.A. nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #ifndef RTE_PMD_MLX4_H_
  35 #define RTE_PMD_MLX4_H_
  36
  37 #include <stdint.h>
  38 #include <limits.h>
  39
  40 /*
  41  * Runtime logging through RTE_LOG() is enabled when not in debugging mode.
  42  * Intermediate LOG_*() macros add the required end-of-line characters.
  43  */
  44 #ifndef NDEBUG
  45 #define INFO(...) DEBUG(__VA_ARGS__)
  46 #define WARN(...) DEBUG(__VA_ARGS__)
  47 #define ERROR(...) DEBUG(__VA_ARGS__)
  48 #else
  49 #define LOG__(level, m, ...) \
  50         RTE_LOG(level, PMD, MLX4_DRIVER_NAME ": " m "%c", __VA_ARGS__)
  51 #define LOG_(level, ...) LOG__(level, __VA_ARGS__, '\n')
  52 #define INFO(...) LOG_(INFO, __VA_ARGS__)
  53 #define WARN(...) LOG_(WARNING, __VA_ARGS__)
  54 #define ERROR(...) LOG_(ERR, __VA_ARGS__)
  55 #endif
  56
  57 /* Verbs header. */
  58 /* ISO C doesn't support unnamed structs/unions, disabling -pedantic. */
  59 #ifdef PEDANTIC
  60 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wpedantic"
  61 #endif
  62 #include <infiniband/verbs.h>
  63 #ifdef PEDANTIC
  64 #pragma GCC diagnostic error "-Wpedantic"
  65 #endif
  66
  67 /*
  68  * Maximum number of simultaneous MAC addresses supported.
  69  *
  70  * According to ConnectX's Programmer Reference Manual:
  71  *   The L2 Address Match is implemented by comparing a MAC/VLAN combination
  72  *   of 128 MAC addresses and 127 VLAN values, comprising 128x127 possible
  73  *   L2 addresses.
  74  */
  75 #define MLX4_MAX_MAC_ADDRESSES 128
  76
  77 /* Maximum number of simultaneous VLAN filters supported. See above. */
  78 #define MLX4_MAX_VLAN_IDS 127
  79
  80 /* Request send completion once in every 64 sends, might be less. */
  81 #define MLX4_PMD_TX_PER_COMP_REQ 64
  82
  83 /* Maximum number of Scatter/Gather Elements per Work Request. */
  84 #define MLX4_PMD_SGE_WR_N 4
  85
  86 /* Maximum size for inline data. */
  87 #define MLX4_PMD_MAX_INLINE 0
  88
  89 /*
  90  * Maximum number of cached Memory Pools (MPs) per TX queue. Each RTE MP
  91  * from which buffers are to be transmitted will have to be mapped by this
  92  * driver to their own Memory Region (MR). This is a slow operation.
  93  *
  94  * This value is always 1 for RX queues.
  95  */
  96 #ifndef MLX4_PMD_TX_MP_CACHE
  97 #define MLX4_PMD_TX_MP_CACHE 8
  98 #endif
  99
 100 /* Alarm timeout. */
 101 #define MLX4_ALARM_TIMEOUT_US 100000
 102
 103 /* Port parameter. */
 104 #define MLX4_PMD_PORT_KVARG "port"
 105
 106 enum {
 107         PCI_VENDOR_ID_MELLANOX = 0x15b3,
 108 };
 109
 110 enum {
 111         PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX3 = 0x1003,
 112         PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX3VF = 0x1004,
 113         PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX3PRO = 0x1007,
 114 };
 115
 116 #define MLX4_DRIVER_NAME "net_mlx4"
 117
 118 /* Bit-field manipulation. */
 119 #define BITFIELD_DECLARE(bf, type, size)                                \
 120         type bf[(((size_t)(size) / (sizeof(type) * CHAR_BIT)) +         \
 121                  !!((size_t)(size) % (sizeof(type) * CHAR_BIT)))]
 122 #define BITFIELD_DEFINE(bf, type, size)                                 \
 123         BITFIELD_DECLARE((bf), type, (size)) = { 0 }
 124 #define BITFIELD_SET(bf, b)                                             \
 125         (assert((size_t)(b) < (sizeof(bf) * CHAR_BIT)),                 \
 126          (void)((bf)[((b) / (sizeof((bf)[0]) * CHAR_BIT))] |=           \
 127                 ((size_t)1 << ((b) % (sizeof((bf)[0]) * CHAR_BIT)))))
 128 #define BITFIELD_RESET(bf, b)                                           \
 129         (assert((size_t)(b) < (sizeof(bf) * CHAR_BIT)),                 \
 130          (void)((bf)[((b) / (sizeof((bf)[0]) * CHAR_BIT))] &=           \
 131                 ~((size_t)1 << ((b) % (sizeof((bf)[0]) * CHAR_BIT)))))
 132 #define BITFIELD_ISSET(bf, b)                                           \
 133         (assert((size_t)(b) < (sizeof(bf) * CHAR_BIT)),                 \
 134          !!(((bf)[((b) / (sizeof((bf)[0]) * CHAR_BIT))] &               \
 135              ((size_t)1 << ((b) % (sizeof((bf)[0]) * CHAR_BIT))))))
 136
 137 /* Number of elements in array. */
 138 #define elemof(a) (sizeof(a) / sizeof((a)[0]))
 139
 140 /* Debugging */
 141 #ifndef NDEBUG
 142 #include <stdio.h>
 143 #define DEBUG__(m, ...)                                         \
 144         (fprintf(stderr, "%s:%d: %s(): " m "%c",                \
 145                  __FILE__, __LINE__, __func__, __VA_ARGS__),    \
 146          fflush(stderr),                                        \
 147          (void)0)
 148 /*
 149  * Save/restore errno around DEBUG__().
 150  * XXX somewhat undefined behavior, but works.
 151  */
 152 #define DEBUG_(...)                             \
 153         (errno = ((int []){                     \
 154                 *(volatile int *)&errno,        \
 155                 (DEBUG__(__VA_ARGS__), 0)       \
 156         })[0])
 157 #define DEBUG(...) DEBUG_(__VA_ARGS__, '\n')
 158 #ifndef MLX4_PMD_DEBUG_BROKEN_VERBS
 159 #define claim_zero(...) assert((__VA_ARGS__) == 0)
 160 #else /* MLX4_PMD_DEBUG_BROKEN_VERBS */
 161 #define claim_zero(...) \
 162         (void)(((__VA_ARGS__) == 0) || \
 163                 DEBUG("Assertion `(" # __VA_ARGS__ ") == 0' failed (IGNORED)."))
 164 #endif /* MLX4_PMD_DEBUG_BROKEN_VERBS */
 165 #define claim_nonzero(...) assert((__VA_ARGS__) != 0)
 166 #define claim_positive(...) assert((__VA_ARGS__) >= 0)
 167 #else /* NDEBUG */
 168 /* No-ops. */
 169 #define DEBUG(...) (void)0
 170 #define claim_zero(...) (__VA_ARGS__)
 171 #define claim_nonzero(...) (__VA_ARGS__)
 172 #define claim_positive(...) (__VA_ARGS__)
 173 #endif /* NDEBUG */
 174
 175 struct mlx4_rxq_stats {
 176         unsigned int idx; /**< Mapping index. */
 177         uint64_t ipackets; /**< Total of successfully received packets. */
 178         uint64_t ibytes; /**< Total of successfully received bytes. */
 179         uint64_t idropped; /**< Total of packets dropped when RX ring full. */
 180         uint64_t rx_nombuf; /**< Total of RX mbuf allocation failures. */
 181 };
 182
 183 /* RX element (scattered packets). */
 184 struct rxq_elt_sp {
 185         struct ibv_recv_wr wr; /* Work Request. */
 186         struct ibv_sge sges[MLX4_PMD_SGE_WR_N]; /* Scatter/Gather Elements. */
 187         struct rte_mbuf *bufs[MLX4_PMD_SGE_WR_N]; /* SGEs buffers. */
 188 };
 189
 190 /* RX element. */
 191 struct rxq_elt {
 192         struct ibv_recv_wr wr; /* Work Request. */
 193         struct ibv_sge sge; /* Scatter/Gather Element. */
 194         /* mbuf pointer is derived from WR_ID(wr.wr_id).offset. */
 195 };
 196
 197 /* RX queue descriptor. */
 198 struct rxq {
 199         LIST_ENTRY(rxq) next; /* Used by parent queue only */
 200         struct priv *priv; /* Back pointer to private data. */
 201         struct rte_mempool *mp; /* Memory Pool for allocations. */
 202         struct ibv_mr *mr; /* Memory Region (for mp). */
 203         struct ibv_cq *cq; /* Completion Queue. */
 204         struct ibv_qp *qp; /* Queue Pair. */
 205         struct ibv_exp_qp_burst_family *if_qp; /* QP burst interface. */
 206         struct ibv_exp_cq_family *if_cq; /* CQ interface. */
 207         struct ibv_comp_channel *channel;
 208         /*
 209          * Each VLAN ID requires a separate flow steering rule.
 210          */
 211         BITFIELD_DECLARE(mac_configured, uint32_t, MLX4_MAX_MAC_ADDRESSES);
 212         struct ibv_flow *mac_flow[MLX4_MAX_MAC_ADDRESSES][MLX4_MAX_VLAN_IDS];
 213         struct ibv_flow *promisc_flow; /* Promiscuous flow. */
 214         struct ibv_flow *allmulti_flow; /* Multicast flow. */
 215         unsigned int port_id; /* Port ID for incoming packets. */
 216         unsigned int elts_n; /* (*elts)[] length. */
 217         unsigned int elts_head; /* Current index in (*elts)[]. */
 218         union {
 219                 struct rxq_elt_sp (*sp)[]; /* Scattered RX elements. */
 220                 struct rxq_elt (*no_sp)[]; /* RX elements. */
 221         } elts;
 222         unsigned int sp:1; /* Use scattered RX elements. */
 223         unsigned int csum:1; /* Enable checksum offloading. */
 224         unsigned int csum_l2tun:1; /* Same for L2 tunnels. */
 225         struct mlx4_rxq_stats stats; /* RX queue counters. */
 226         unsigned int socket; /* CPU socket ID for allocations. */
 227         struct ibv_exp_res_domain *rd; /* Resource Domain. */
 228         struct {
 229                 uint16_t queues_n;
 230                 uint16_t queues[RTE_MAX_QUEUES_PER_PORT];
 231         } rss;
 232 };
 233
 234 /* TX element. */
 235 struct txq_elt {
 236         struct rte_mbuf *buf;
 237 };
 238
 239 struct mlx4_txq_stats {
 240         unsigned int idx; /**< Mapping index. */
 241         uint64_t opackets; /**< Total of successfully sent packets. */
 242         uint64_t obytes;   /**< Total of successfully sent bytes. */
 243         uint64_t odropped; /**< Total of packets not sent when TX ring full. */
 244 };
 245
 246 /*
 247  * Linear buffer type. It is used when transmitting buffers with too many
 248  * segments that do not fit the hardware queue (see max_send_sge).
 249  * Extra segments are copied (linearized) in such buffers, replacing the
 250  * last SGE during TX.
 251  * The size is arbitrary but large enough to hold a jumbo frame with
 252  * 8 segments considering mbuf.buf_len is about 2048 bytes.
 253  */
 254 typedef uint8_t linear_t[16384];
 255
 256 /* TX queue descriptor. */
 257 struct txq {
 258         struct priv *priv; /* Back pointer to private data. */
 259         struct {
 260                 const struct rte_mempool *mp; /* Cached Memory Pool. */
 261                 struct ibv_mr *mr; /* Memory Region (for mp). */
 262                 uint32_t lkey; /* mr->lkey */
 263         } mp2mr[MLX4_PMD_TX_MP_CACHE]; /* MP to MR translation table. */
 264         struct ibv_cq *cq; /* Completion Queue. */
 265         struct ibv_qp *qp; /* Queue Pair. */
 266         struct ibv_exp_qp_burst_family *if_qp; /* QP burst interface. */
 267         struct ibv_exp_cq_family *if_cq; /* CQ interface. */
 268         uint32_t max_inline; /* Max inline send size <= MLX4_PMD_MAX_INLINE. */
 269         unsigned int elts_n; /* (*elts)[] length. */
 270         struct txq_elt (*elts)[]; /* TX elements. */
 271         unsigned int elts_head; /* Current index in (*elts)[]. */
 272         unsigned int elts_tail; /* First element awaiting completion. */
 273         unsigned int elts_comp; /* Number of completion requests. */
 274         unsigned int elts_comp_cd; /* Countdown for next completion request. */
 275         unsigned int elts_comp_cd_init; /* Initial value for countdown. */
 276         struct mlx4_txq_stats stats; /* TX queue counters. */
 277         linear_t (*elts_linear)[]; /* Linearized buffers. */
 278         struct ibv_mr *mr_linear; /* Memory Region for linearized buffers. */
 279         unsigned int socket; /* CPU socket ID for allocations. */
 280         struct ibv_exp_res_domain *rd; /* Resource Domain. */
 281 };
 282
 283 struct rte_flow;
 284
 285 struct priv {
 286         struct rte_eth_dev *dev; /* Ethernet device. */
 287         struct ibv_context *ctx; /* Verbs context. */
 288         struct ibv_device_attr device_attr; /* Device properties. */
 289         struct ibv_pd *pd; /* Protection Domain. */
 290         /*
 291          * MAC addresses array and configuration bit-field.
 292          * An extra entry that cannot be modified by the DPDK is reserved
 293          * for broadcast frames (destination MAC address ff:ff:ff:ff:ff:ff).
 294          */
 295         struct ether_addr mac[MLX4_MAX_MAC_ADDRESSES];
 296         BITFIELD_DECLARE(mac_configured, uint32_t, MLX4_MAX_MAC_ADDRESSES);
 297         /* VLAN filters. */
 298         struct {
 299                 unsigned int enabled:1; /* If enabled. */
 300                 unsigned int id:12; /* VLAN ID (0-4095). */
 301         } vlan_filter[MLX4_MAX_VLAN_IDS]; /* VLAN filters table. */
 302         /* Device properties. */
 303         uint16_t mtu; /* Configured MTU. */
 304         uint8_t port; /* Physical port number. */
 305         unsigned int started:1; /* Device started, flows enabled. */
 306         unsigned int promisc:1; /* Device in promiscuous mode. */
 307         unsigned int allmulti:1; /* Device receives all multicast packets. */
 308         unsigned int hw_qpg:1; /* QP groups are supported. */
 309         unsigned int hw_tss:1; /* TSS is supported. */
 310         unsigned int hw_rss:1; /* RSS is supported. */
 311         unsigned int hw_csum:1; /* Checksum offload is supported. */
 312         unsigned int hw_csum_l2tun:1; /* Same for L2 tunnels. */
 313         unsigned int rss:1; /* RSS is enabled. */
 314         unsigned int vf:1; /* This is a VF device. */
 315         unsigned int pending_alarm:1; /* An alarm is pending. */
 316         unsigned int isolated:1; /* Toggle isolated mode. */
 317         unsigned int inl_recv_size; /* Inline recv size */
 318         unsigned int max_rss_tbl_sz; /* Maximum number of RSS queues. */
 319         /* RX/TX queues. */
 320         unsigned int rxqs_n; /* RX queues array size. */
 321         unsigned int txqs_n; /* TX queues array size. */
 322         struct rxq *(*rxqs)[]; /* RX queues. */
 323         struct txq *(*txqs)[]; /* TX queues. */
 324         struct rte_intr_handle intr_handle_dev; /* Device interrupt handler. */
 325         struct rte_intr_handle intr_handle; /* Interrupt handler. */
 326         struct rte_flow_drop *flow_drop_queue; /* Flow drop queue. */
 327         LIST_HEAD(mlx4_flows, rte_flow) flows;
 328         struct rte_intr_conf intr_conf; /* Active interrupt configuration. */
 329         LIST_HEAD(mlx4_parents, rxq) parents;
 330         rte_spinlock_t lock; /* Lock for control functions. */
 331 };
 332
 333 void priv_lock(struct priv *priv);
 334 void priv_unlock(struct priv *priv);
 335
 336 int
 337 rxq_create_qp(struct rxq *rxq,
 338               uint16_t desc,
 339               int inactive,
 340               int children_n,
 341               struct rxq *rxq_parent);
 342
 343 void
 344 rxq_parent_cleanup(struct rxq *parent);
 345
 346 struct rxq *
 347 priv_parent_create(struct priv *priv,
 348                    uint16_t queues[],
 349                    uint16_t children_n);
 350
 351 #endif /* RTE_PMD_MLX4_H_ */