drivers/net/mlx5/mlx5.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright 2015 6WIND S.A.
   5  *   Copyright 2015 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 #include <stddef.h>
  35 #include <unistd.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <assert.h>
  38 #include <stdint.h>
  39 #include <stdlib.h>
  40 #include <net/if.h>
  41
  42 /* Verbs header. */
  43 /* ISO C doesn't support unnamed structs/unions, disabling -pedantic. */
  44 #ifdef PEDANTIC
  45 #pragma GCC diagnostic ignored "-pedantic"
  46 #endif
  47 #include <infiniband/verbs.h>
  48 #ifdef PEDANTIC
  49 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
  50 #endif
  51
  52 /* DPDK headers don't like -pedantic. */
  53 #ifdef PEDANTIC
  54 #pragma GCC diagnostic ignored "-pedantic"
  55 #endif
  56 #include <rte_malloc.h>
  57 #include <rte_ethdev.h>
  58 #include <rte_pci.h>
  59 #include <rte_common.h>
  60 #ifdef PEDANTIC
  61 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
  62 #endif
  63
  64 #include "mlx5.h"
  65 #include "mlx5_utils.h"
  66 #include "mlx5_autoconf.h"
  67
  68 /**
  69  * DPDK callback to close the device.
  70  *
  71  * Destroy all queues and objects, free memory.
  72  *
  73  * @param dev
  74  *   Pointer to Ethernet device structure.
  75  */
  76 static void
  77 mlx5_dev_close(struct rte_eth_dev *dev)
  78 {
  79         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
  80
  81         priv_lock(priv);
  82         DEBUG("%p: closing device \"%s\"",
  83               (void *)dev,
  84               ((priv->ctx != NULL) ? priv->ctx->device->name : ""));
  85         if (priv->pd != NULL) {
  86                 assert(priv->ctx != NULL);
  87                 claim_zero(ibv_dealloc_pd(priv->pd));
  88                 claim_zero(ibv_close_device(priv->ctx));
  89         } else
  90                 assert(priv->ctx == NULL);
  91         priv_unlock(priv);
  92         memset(priv, 0, sizeof(*priv));
  93 }
  94
  95 static const struct eth_dev_ops mlx5_dev_ops = {
  96         .dev_close = mlx5_dev_close,
  97 };
  98
  99 static struct {
 100         struct rte_pci_addr pci_addr; /* associated PCI address */
 101         uint32_t ports; /* physical ports bitfield. */
 102 } mlx5_dev[32];
 103
 104 /**
 105  * Get device index in mlx5_dev[] from PCI bus address.
 106  *
 107  * @param[in] pci_addr
 108  *   PCI bus address to look for.
 109  *
 110  * @return
 111  *   mlx5_dev[] index on success, -1 on failure.
 112  */
 113 static int
 114 mlx5_dev_idx(struct rte_pci_addr *pci_addr)
 115 {
 116         unsigned int i;
 117         int ret = -1;
 118
 119         assert(pci_addr != NULL);
 120         for (i = 0; (i != RTE_DIM(mlx5_dev)); ++i) {
 121                 if ((mlx5_dev[i].pci_addr.domain == pci_addr->domain) &&
 122                     (mlx5_dev[i].pci_addr.bus == pci_addr->bus) &&
 123                     (mlx5_dev[i].pci_addr.devid == pci_addr->devid) &&
 124                     (mlx5_dev[i].pci_addr.function == pci_addr->function))
 125                         return i;
 126                 if ((mlx5_dev[i].ports == 0) && (ret == -1))
 127                         ret = i;
 128         }
 129         return ret;
 130 }
 131
 132 static struct eth_driver mlx5_driver;
 133
 134 /**
 135  * DPDK callback to register a PCI device.
 136  *
 137  * This function creates an Ethernet device for each port of a given
 138  * PCI device.
 139  *
 140  * @param[in] pci_drv
 141  *   PCI driver structure (mlx5_driver).
 142  * @param[in] pci_dev
 143  *   PCI device information.
 144  *
 145  * @return
 146  *   0 on success, negative errno value on failure.
 147  */
 148 static int
 149 mlx5_pci_devinit(struct rte_pci_driver *pci_drv, struct rte_pci_device *pci_dev)
 150 {
 151         struct ibv_device **list;
 152         struct ibv_device *ibv_dev;
 153         int err = 0;
 154         struct ibv_context *attr_ctx = NULL;
 155         struct ibv_device_attr device_attr;
 156         unsigned int vf;
 157         int idx;
 158         int i;
 159
 160         (void)pci_drv;
 161         assert(pci_drv == &mlx5_driver.pci_drv);
 162         /* Get mlx5_dev[] index. */
 163         idx = mlx5_dev_idx(&pci_dev->addr);
 164         if (idx == -1) {
 165                 ERROR("this driver cannot support any more adapters");
 166                 return -ENOMEM;
 167         }
 168         DEBUG("using driver device index %d", idx);
 169
 170         /* Save PCI address. */
 171         mlx5_dev[idx].pci_addr = pci_dev->addr;
 172         list = ibv_get_device_list(&i);
 173         if (list == NULL) {
 174                 assert(errno);
 175                 if (errno == ENOSYS) {
 176                         WARN("cannot list devices, is ib_uverbs loaded?");
 177                         return 0;
 178                 }
 179                 return -errno;
 180         }
 181         assert(i >= 0);
 182         /*
 183          * For each listed device, check related sysfs entry against
 184          * the provided PCI ID.
 185          */
 186         while (i != 0) {
 187                 struct rte_pci_addr pci_addr;
 188
 189                 --i;
 190                 DEBUG("checking device \"%s\"", list[i]->name);
 191                 if (mlx5_ibv_device_to_pci_addr(list[i], &pci_addr))
 192                         continue;
 193                 if ((pci_dev->addr.domain != pci_addr.domain) ||
 194                     (pci_dev->addr.bus != pci_addr.bus) ||
 195                     (pci_dev->addr.devid != pci_addr.devid) ||
 196                     (pci_dev->addr.function != pci_addr.function))
 197                         continue;
 198                 vf = ((pci_dev->id.device_id ==
 199                        PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4VF) ||
 200                       (pci_dev->id.device_id ==
 201                        PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LXVF));
 202                 INFO("PCI information matches, using device \"%s\" (VF: %s)",
 203                      list[i]->name, (vf ? "true" : "false"));
 204                 attr_ctx = ibv_open_device(list[i]);
 205                 err = errno;
 206                 break;
 207         }
 208         if (attr_ctx == NULL) {
 209                 ibv_free_device_list(list);
 210                 switch (err) {
 211                 case 0:
 212                         WARN("cannot access device, is mlx5_ib loaded?");
 213                         return 0;
 214                 case EINVAL:
 215                         WARN("cannot use device, are drivers up to date?");
 216                         return 0;
 217                 }
 218                 assert(err > 0);
 219                 return -err;
 220         }
 221         ibv_dev = list[i];
 222
 223         DEBUG("device opened");
 224         if (ibv_query_device(attr_ctx, &device_attr))
 225                 goto error;
 226         INFO("%u port(s) detected", device_attr.phys_port_cnt);
 227
 228         for (i = 0; i < device_attr.phys_port_cnt; i++) {
 229                 uint32_t port = i + 1; /* ports are indexed from one */
 230                 uint32_t test = (1 << i);
 231                 struct ibv_context *ctx = NULL;
 232                 struct ibv_port_attr port_attr;
 233                 struct ibv_pd *pd = NULL;
 234                 struct priv *priv = NULL;
 235                 struct rte_eth_dev *eth_dev;
 236 #ifdef HAVE_EXP_QUERY_DEVICE
 237                 struct ibv_exp_device_attr exp_device_attr;
 238 #endif /* HAVE_EXP_QUERY_DEVICE */
 239                 struct ether_addr mac;
 240
 241 #ifdef HAVE_EXP_QUERY_DEVICE
 242                 exp_device_attr.comp_mask = IBV_EXP_DEVICE_ATTR_EXP_CAP_FLAGS;
 243 #ifdef RSS_SUPPORT
 244                 exp_device_attr.comp_mask |= IBV_EXP_DEVICE_ATTR_RSS_TBL_SZ;
 245 #endif /* RSS_SUPPORT */
 246 #endif /* HAVE_EXP_QUERY_DEVICE */
 247
 248                 DEBUG("using port %u (%08" PRIx32 ")", port, test);
 249
 250                 ctx = ibv_open_device(ibv_dev);
 251                 if (ctx == NULL)
 252                         goto port_error;
 253
 254                 /* Check port status. */
 255                 err = ibv_query_port(ctx, port, &port_attr);
 256                 if (err) {
 257                         ERROR("port query failed: %s", strerror(err));
 258                         goto port_error;
 259                 }
 260                 if (port_attr.state != IBV_PORT_ACTIVE)
 261                         DEBUG("port %d is not active: \"%s\" (%d)",
 262                               port, ibv_port_state_str(port_attr.state),
 263                               port_attr.state);
 264
 265                 /* Allocate protection domain. */
 266                 pd = ibv_alloc_pd(ctx);
 267                 if (pd == NULL) {
 268                         ERROR("PD allocation failure");
 269                         err = ENOMEM;
 270                         goto port_error;
 271                 }
 272
 273                 mlx5_dev[idx].ports |= test;
 274
 275                 /* from rte_ethdev.c */
 276                 priv = rte_zmalloc("ethdev private structure",
 277                                    sizeof(*priv),
 278                                    RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 279                 if (priv == NULL) {
 280                         ERROR("priv allocation failure");
 281                         err = ENOMEM;
 282                         goto port_error;
 283                 }
 284
 285                 priv->ctx = ctx;
 286                 priv->device_attr = device_attr;
 287                 priv->port = port;
 288                 priv->pd = pd;
 289                 priv->mtu = ETHER_MTU;
 290 #ifdef HAVE_EXP_QUERY_DEVICE
 291                 if (ibv_exp_query_device(ctx, &exp_device_attr)) {
 292                         ERROR("ibv_exp_query_device() failed");
 293                         goto port_error;
 294                 }
 295 #ifdef RSS_SUPPORT
 296                 if ((exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 297                      IBV_EXP_DEVICE_QPG) &&
 298                     (exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 299                      IBV_EXP_DEVICE_UD_RSS) &&
 300                     (exp_device_attr.comp_mask &
 301                      IBV_EXP_DEVICE_ATTR_RSS_TBL_SZ) &&
 302                     (exp_device_attr.max_rss_tbl_sz > 0)) {
 303                         priv->hw_qpg = 1;
 304                         priv->hw_rss = 1;
 305                         priv->max_rss_tbl_sz = exp_device_attr.max_rss_tbl_sz;
 306                 } else {
 307                         priv->hw_qpg = 0;
 308                         priv->hw_rss = 0;
 309                         priv->max_rss_tbl_sz = 0;
 310                 }
 311                 priv->hw_tss = !!(exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 312                                   IBV_EXP_DEVICE_UD_TSS);
 313                 DEBUG("device flags: %s%s%s",
 314                       (priv->hw_qpg ? "IBV_DEVICE_QPG " : ""),
 315                       (priv->hw_tss ? "IBV_DEVICE_TSS " : ""),
 316                       (priv->hw_rss ? "IBV_DEVICE_RSS " : ""));
 317                 if (priv->hw_rss)
 318                         DEBUG("maximum RSS indirection table size: %u",
 319                               exp_device_attr.max_rss_tbl_sz);
 320 #endif /* RSS_SUPPORT */
 321
 322                 priv->hw_csum =
 323                         ((exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 324                           IBV_EXP_DEVICE_RX_CSUM_TCP_UDP_PKT) &&
 325                          (exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 326                           IBV_EXP_DEVICE_RX_CSUM_IP_PKT));
 327                 DEBUG("checksum offloading is %ssupported",
 328                       (priv->hw_csum ? "" : "not "));
 329
 330                 priv->hw_csum_l2tun = !!(exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 331                                          IBV_EXP_DEVICE_VXLAN_SUPPORT);
 332                 DEBUG("L2 tunnel checksum offloads are %ssupported",
 333                       (priv->hw_csum_l2tun ? "" : "not "));
 334
 335 #endif /* HAVE_EXP_QUERY_DEVICE */
 336
 337                 priv->vf = vf;
 338                 /* Configure the first MAC address by default. */
 339                 if (priv_get_mac(priv, &mac.addr_bytes)) {
 340                         ERROR("cannot get MAC address, is mlx5_en loaded?"
 341                               " (errno: %s)", strerror(errno));
 342                         goto port_error;
 343                 }
 344                 INFO("port %u MAC address is %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
 345                      priv->port,
 346                      mac.addr_bytes[0], mac.addr_bytes[1],
 347                      mac.addr_bytes[2], mac.addr_bytes[3],
 348                      mac.addr_bytes[4], mac.addr_bytes[5]);
 349                 /* Register MAC and broadcast addresses. */
 350                 claim_zero(priv_mac_addr_add(priv, 0,
 351                                              (const uint8_t (*)[ETHER_ADDR_LEN])
 352                                              mac.addr_bytes));
 353                 claim_zero(priv_mac_addr_add(priv, 1,
 354                                              &(const uint8_t [ETHER_ADDR_LEN])
 355                                              { "\xff\xff\xff\xff\xff\xff" }));
 356 #ifndef NDEBUG
 357                 {
 358                         char ifname[IF_NAMESIZE];
 359
 360                         if (priv_get_ifname(priv, &ifname) == 0)
 361                                 DEBUG("port %u ifname is \"%s\"",
 362                                       priv->port, ifname);
 363                         else
 364                                 DEBUG("port %u ifname is unknown", priv->port);
 365                 }
 366 #endif
 367                 /* Get actual MTU if possible. */
 368                 priv_get_mtu(priv, &priv->mtu);
 369                 DEBUG("port %u MTU is %u", priv->port, priv->mtu);
 370
 371                 /* from rte_ethdev.c */
 372                 {
 373                         char name[RTE_ETH_NAME_MAX_LEN];
 374
 375                         snprintf(name, sizeof(name), "%s port %u",
 376                                  ibv_get_device_name(ibv_dev), port);
 377                         eth_dev = rte_eth_dev_allocate(name, RTE_ETH_DEV_PCI);
 378                 }
 379                 if (eth_dev == NULL) {
 380                         ERROR("can not allocate rte ethdev");
 381                         err = ENOMEM;
 382                         goto port_error;
 383                 }
 384
 385                 eth_dev->data->dev_private = priv;
 386                 eth_dev->pci_dev = pci_dev;
 387                 eth_dev->driver = &mlx5_driver;
 388                 eth_dev->data->rx_mbuf_alloc_failed = 0;
 389                 eth_dev->data->mtu = ETHER_MTU;
 390
 391                 priv->dev = eth_dev;
 392                 eth_dev->dev_ops = &mlx5_dev_ops;
 393                 eth_dev->data->mac_addrs = priv->mac;
 394
 395                 /* Bring Ethernet device up. */
 396                 DEBUG("forcing Ethernet interface up");
 397                 priv_set_flags(priv, ~IFF_UP, IFF_UP);
 398                 continue;
 399
 400 port_error:
 401                 rte_free(priv);
 402                 if (pd)
 403                         claim_zero(ibv_dealloc_pd(pd));
 404                 if (ctx)
 405                         claim_zero(ibv_close_device(ctx));
 406                 break;
 407         }
 408
 409         /*
 410          * XXX if something went wrong in the loop above, there is a resource
 411          * leak (ctx, pd, priv, dpdk ethdev) but we can do nothing about it as
 412          * long as the dpdk does not provide a way to deallocate a ethdev and a
 413          * way to enumerate the registered ethdevs to free the previous ones.
 414          */
 415
 416         /* no port found, complain */
 417         if (!mlx5_dev[idx].ports) {
 418                 err = ENODEV;
 419                 goto error;
 420         }
 421
 422 error:
 423         if (attr_ctx)
 424                 claim_zero(ibv_close_device(attr_ctx));
 425         if (list)
 426                 ibv_free_device_list(list);
 427         assert(err >= 0);
 428         return -err;
 429 }
 430
 431 static const struct rte_pci_id mlx5_pci_id_map[] = {
 432         {
 433                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 434                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4,
 435                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 436                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 437         },
 438         {
 439                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 440                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4VF,
 441                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 442                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 443         },
 444         {
 445                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 446                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LX,
 447                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 448                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 449         },
 450         {
 451                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 452                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LXVF,
 453                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 454                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 455         },
 456         {
 457                 .vendor_id = 0
 458         }
 459 };
 460
 461 static struct eth_driver mlx5_driver = {
 462         .pci_drv = {
 463                 .name = MLX5_DRIVER_NAME,
 464                 .id_table = mlx5_pci_id_map,
 465                 .devinit = mlx5_pci_devinit,
 466         },
 467         .dev_private_size = sizeof(struct priv)
 468 };
 469
 470 /**
 471  * Driver initialization routine.
 472  */
 473 static int
 474 rte_mlx5_pmd_init(const char *name, const char *args)
 475 {
 476         (void)name;
 477         (void)args;
 478         /*
 479          * RDMAV_HUGEPAGES_SAFE tells ibv_fork_init() we intend to use
 480          * huge pages. Calling ibv_fork_init() during init allows
 481          * applications to use fork() safely for purposes other than
 482          * using this PMD, which is not supported in forked processes.
 483          */
 484         setenv("RDMAV_HUGEPAGES_SAFE", "1", 1);
 485         ibv_fork_init();
 486         rte_eal_pci_register(&mlx5_driver.pci_drv);
 487         return 0;
 488 }
 489
 490 static struct rte_driver rte_mlx5_driver = {
 491         .type = PMD_PDEV,
 492         .name = MLX5_DRIVER_NAME,
 493         .init = rte_mlx5_pmd_init,
 494 };
 495
 496 PMD_REGISTER_DRIVER(rte_mlx5_driver)