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_rxtx.h"
  67 #include "mlx5_autoconf.h"
  68
  69 /**
  70  * DPDK callback to close the device.
  71  *
  72  * Destroy all queues and objects, free memory.
  73  *
  74  * @param dev
  75  *   Pointer to Ethernet device structure.
  76  */
  77 static void
  78 mlx5_dev_close(struct rte_eth_dev *dev)
  79 {
  80         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
  81         void *tmp;
  82         unsigned int i;
  83
  84         priv_lock(priv);
  85         DEBUG("%p: closing device \"%s\"",
  86               (void *)dev,
  87               ((priv->ctx != NULL) ? priv->ctx->device->name : ""));
  88         /* In case mlx5_dev_stop() has not been called. */
  89         priv_allmulticast_disable(priv);
  90         priv_promiscuous_disable(priv);
  91         priv_mac_addrs_disable(priv);
  92         priv_destroy_hash_rxqs(priv);
  93         /* Prevent crashes when queues are still in use. */
  94         dev->rx_pkt_burst = removed_rx_burst;
  95         dev->tx_pkt_burst = removed_tx_burst;
  96         if (priv->rxqs != NULL) {
  97                 /* XXX race condition if mlx5_rx_burst() is still running. */
  98                 usleep(1000);
  99                 for (i = 0; (i != priv->rxqs_n); ++i) {
 100                         tmp = (*priv->rxqs)[i];
 101                         if (tmp == NULL)
 102                                 continue;
 103                         (*priv->rxqs)[i] = NULL;
 104                         rxq_cleanup(tmp);
 105                         rte_free(tmp);
 106                 }
 107                 priv->rxqs_n = 0;
 108                 priv->rxqs = NULL;
 109         }
 110         if (priv->txqs != NULL) {
 111                 /* XXX race condition if mlx5_tx_burst() is still running. */
 112                 usleep(1000);
 113                 for (i = 0; (i != priv->txqs_n); ++i) {
 114                         tmp = (*priv->txqs)[i];
 115                         if (tmp == NULL)
 116                                 continue;
 117                         (*priv->txqs)[i] = NULL;
 118                         txq_cleanup(tmp);
 119                         rte_free(tmp);
 120                 }
 121                 priv->txqs_n = 0;
 122                 priv->txqs = NULL;
 123         }
 124         if (priv->pd != NULL) {
 125                 assert(priv->ctx != NULL);
 126                 claim_zero(ibv_dealloc_pd(priv->pd));
 127                 claim_zero(ibv_close_device(priv->ctx));
 128         } else
 129                 assert(priv->ctx == NULL);
 130         if (priv->rss_conf != NULL) {
 131                 for (i = 0; (i != hash_rxq_init_n); ++i)
 132                         rte_free((*priv->rss_conf)[i]);
 133                 rte_free(priv->rss_conf);
 134         }
 135         priv_unlock(priv);
 136         memset(priv, 0, sizeof(*priv));
 137 }
 138
 139 static const struct eth_dev_ops mlx5_dev_ops = {
 140         .dev_configure = mlx5_dev_configure,
 141         .dev_start = mlx5_dev_start,
 142         .dev_stop = mlx5_dev_stop,
 143         .dev_close = mlx5_dev_close,
 144         .promiscuous_enable = mlx5_promiscuous_enable,
 145         .promiscuous_disable = mlx5_promiscuous_disable,
 146         .allmulticast_enable = mlx5_allmulticast_enable,
 147         .allmulticast_disable = mlx5_allmulticast_disable,
 148         .link_update = mlx5_link_update,
 149         .stats_get = mlx5_stats_get,
 150         .stats_reset = mlx5_stats_reset,
 151         .dev_infos_get = mlx5_dev_infos_get,
 152         .vlan_filter_set = mlx5_vlan_filter_set,
 153         .rx_queue_setup = mlx5_rx_queue_setup,
 154         .tx_queue_setup = mlx5_tx_queue_setup,
 155         .rx_queue_release = mlx5_rx_queue_release,
 156         .tx_queue_release = mlx5_tx_queue_release,
 157         .flow_ctrl_get = mlx5_dev_get_flow_ctrl,
 158         .flow_ctrl_set = mlx5_dev_set_flow_ctrl,
 159         .mac_addr_remove = mlx5_mac_addr_remove,
 160         .mac_addr_add = mlx5_mac_addr_add,
 161         .mtu_set = mlx5_dev_set_mtu,
 162         .rss_hash_update = mlx5_rss_hash_update,
 163         .rss_hash_conf_get = mlx5_rss_hash_conf_get,
 164 };
 165
 166 static struct {
 167         struct rte_pci_addr pci_addr; /* associated PCI address */
 168         uint32_t ports; /* physical ports bitfield. */
 169 } mlx5_dev[32];
 170
 171 /**
 172  * Get device index in mlx5_dev[] from PCI bus address.
 173  *
 174  * @param[in] pci_addr
 175  *   PCI bus address to look for.
 176  *
 177  * @return
 178  *   mlx5_dev[] index on success, -1 on failure.
 179  */
 180 static int
 181 mlx5_dev_idx(struct rte_pci_addr *pci_addr)
 182 {
 183         unsigned int i;
 184         int ret = -1;
 185
 186         assert(pci_addr != NULL);
 187         for (i = 0; (i != RTE_DIM(mlx5_dev)); ++i) {
 188                 if ((mlx5_dev[i].pci_addr.domain == pci_addr->domain) &&
 189                     (mlx5_dev[i].pci_addr.bus == pci_addr->bus) &&
 190                     (mlx5_dev[i].pci_addr.devid == pci_addr->devid) &&
 191                     (mlx5_dev[i].pci_addr.function == pci_addr->function))
 192                         return i;
 193                 if ((mlx5_dev[i].ports == 0) && (ret == -1))
 194                         ret = i;
 195         }
 196         return ret;
 197 }
 198
 199 static struct eth_driver mlx5_driver;
 200
 201 /**
 202  * DPDK callback to register a PCI device.
 203  *
 204  * This function creates an Ethernet device for each port of a given
 205  * PCI device.
 206  *
 207  * @param[in] pci_drv
 208  *   PCI driver structure (mlx5_driver).
 209  * @param[in] pci_dev
 210  *   PCI device information.
 211  *
 212  * @return
 213  *   0 on success, negative errno value on failure.
 214  */
 215 static int
 216 mlx5_pci_devinit(struct rte_pci_driver *pci_drv, struct rte_pci_device *pci_dev)
 217 {
 218         struct ibv_device **list;
 219         struct ibv_device *ibv_dev;
 220         int err = 0;
 221         struct ibv_context *attr_ctx = NULL;
 222         struct ibv_device_attr device_attr;
 223         unsigned int vf;
 224         int idx;
 225         int i;
 226
 227         (void)pci_drv;
 228         assert(pci_drv == &mlx5_driver.pci_drv);
 229         /* Get mlx5_dev[] index. */
 230         idx = mlx5_dev_idx(&pci_dev->addr);
 231         if (idx == -1) {
 232                 ERROR("this driver cannot support any more adapters");
 233                 return -ENOMEM;
 234         }
 235         DEBUG("using driver device index %d", idx);
 236
 237         /* Save PCI address. */
 238         mlx5_dev[idx].pci_addr = pci_dev->addr;
 239         list = ibv_get_device_list(&i);
 240         if (list == NULL) {
 241                 assert(errno);
 242                 if (errno == ENOSYS) {
 243                         WARN("cannot list devices, is ib_uverbs loaded?");
 244                         return 0;
 245                 }
 246                 return -errno;
 247         }
 248         assert(i >= 0);
 249         /*
 250          * For each listed device, check related sysfs entry against
 251          * the provided PCI ID.
 252          */
 253         while (i != 0) {
 254                 struct rte_pci_addr pci_addr;
 255
 256                 --i;
 257                 DEBUG("checking device \"%s\"", list[i]->name);
 258                 if (mlx5_ibv_device_to_pci_addr(list[i], &pci_addr))
 259                         continue;
 260                 if ((pci_dev->addr.domain != pci_addr.domain) ||
 261                     (pci_dev->addr.bus != pci_addr.bus) ||
 262                     (pci_dev->addr.devid != pci_addr.devid) ||
 263                     (pci_dev->addr.function != pci_addr.function))
 264                         continue;
 265                 vf = ((pci_dev->id.device_id ==
 266                        PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4VF) ||
 267                       (pci_dev->id.device_id ==
 268                        PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LXVF));
 269                 INFO("PCI information matches, using device \"%s\" (VF: %s)",
 270                      list[i]->name, (vf ? "true" : "false"));
 271                 attr_ctx = ibv_open_device(list[i]);
 272                 err = errno;
 273                 break;
 274         }
 275         if (attr_ctx == NULL) {
 276                 ibv_free_device_list(list);
 277                 switch (err) {
 278                 case 0:
 279                         WARN("cannot access device, is mlx5_ib loaded?");
 280                         return 0;
 281                 case EINVAL:
 282                         WARN("cannot use device, are drivers up to date?");
 283                         return 0;
 284                 }
 285                 assert(err > 0);
 286                 return -err;
 287         }
 288         ibv_dev = list[i];
 289
 290         DEBUG("device opened");
 291         if (ibv_query_device(attr_ctx, &device_attr))
 292                 goto error;
 293         INFO("%u port(s) detected", device_attr.phys_port_cnt);
 294
 295         for (i = 0; i < device_attr.phys_port_cnt; i++) {
 296                 uint32_t port = i + 1; /* ports are indexed from one */
 297                 uint32_t test = (1 << i);
 298                 struct ibv_context *ctx = NULL;
 299                 struct ibv_port_attr port_attr;
 300                 struct ibv_pd *pd = NULL;
 301                 struct priv *priv = NULL;
 302                 struct rte_eth_dev *eth_dev;
 303 #ifdef HAVE_EXP_QUERY_DEVICE
 304                 struct ibv_exp_device_attr exp_device_attr;
 305 #endif /* HAVE_EXP_QUERY_DEVICE */
 306                 struct ether_addr mac;
 307
 308 #ifdef HAVE_EXP_QUERY_DEVICE
 309                 exp_device_attr.comp_mask =
 310                         IBV_EXP_DEVICE_ATTR_EXP_CAP_FLAGS |
 311                         IBV_EXP_DEVICE_ATTR_RX_HASH;
 312 #endif /* HAVE_EXP_QUERY_DEVICE */
 313
 314                 DEBUG("using port %u (%08" PRIx32 ")", port, test);
 315
 316                 ctx = ibv_open_device(ibv_dev);
 317                 if (ctx == NULL)
 318                         goto port_error;
 319
 320                 /* Check port status. */
 321                 err = ibv_query_port(ctx, port, &port_attr);
 322                 if (err) {
 323                         ERROR("port query failed: %s", strerror(err));
 324                         goto port_error;
 325                 }
 326                 if (port_attr.state != IBV_PORT_ACTIVE)
 327                         DEBUG("port %d is not active: \"%s\" (%d)",
 328                               port, ibv_port_state_str(port_attr.state),
 329                               port_attr.state);
 330
 331                 /* Allocate protection domain. */
 332                 pd = ibv_alloc_pd(ctx);
 333                 if (pd == NULL) {
 334                         ERROR("PD allocation failure");
 335                         err = ENOMEM;
 336                         goto port_error;
 337                 }
 338
 339                 mlx5_dev[idx].ports |= test;
 340
 341                 /* from rte_ethdev.c */
 342                 priv = rte_zmalloc("ethdev private structure",
 343                                    sizeof(*priv),
 344                                    RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 345                 if (priv == NULL) {
 346                         ERROR("priv allocation failure");
 347                         err = ENOMEM;
 348                         goto port_error;
 349                 }
 350
 351                 priv->ctx = ctx;
 352                 priv->device_attr = device_attr;
 353                 priv->port = port;
 354                 priv->pd = pd;
 355                 priv->mtu = ETHER_MTU;
 356 #ifdef HAVE_EXP_QUERY_DEVICE
 357                 if (ibv_exp_query_device(ctx, &exp_device_attr)) {
 358                         ERROR("ibv_exp_query_device() failed");
 359                         goto port_error;
 360                 }
 361
 362                 priv->hw_csum =
 363                         ((exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 364                           IBV_EXP_DEVICE_RX_CSUM_TCP_UDP_PKT) &&
 365                          (exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 366                           IBV_EXP_DEVICE_RX_CSUM_IP_PKT));
 367                 DEBUG("checksum offloading is %ssupported",
 368                       (priv->hw_csum ? "" : "not "));
 369
 370                 priv->hw_csum_l2tun = !!(exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
 371                                          IBV_EXP_DEVICE_VXLAN_SUPPORT);
 372                 DEBUG("L2 tunnel checksum offloads are %ssupported",
 373                       (priv->hw_csum_l2tun ? "" : "not "));
 374
 375                 priv->ind_table_max_size = exp_device_attr.rx_hash_caps.max_rwq_indirection_table_size;
 376                 DEBUG("maximum RX indirection table size is %u",
 377                       priv->ind_table_max_size);
 378
 379 #else /* HAVE_EXP_QUERY_DEVICE */
 380                 priv->ind_table_max_size = RSS_INDIRECTION_TABLE_SIZE;
 381 #endif /* HAVE_EXP_QUERY_DEVICE */
 382
 383                 priv->vf = vf;
 384                 /* Allocate and register default RSS hash keys. */
 385                 priv->rss_conf = rte_calloc(__func__, hash_rxq_init_n,
 386                                             sizeof((*priv->rss_conf)[0]), 0);
 387                 if (priv->rss_conf == NULL) {
 388                         err = ENOMEM;
 389                         goto port_error;
 390                 }
 391                 err = rss_hash_rss_conf_new_key(priv,
 392                                                 rss_hash_default_key,
 393                                                 rss_hash_default_key_len,
 394                                                 ETH_RSS_PROTO_MASK);
 395                 if (err)
 396                         goto port_error;
 397                 /* Configure the first MAC address by default. */
 398                 if (priv_get_mac(priv, &mac.addr_bytes)) {
 399                         ERROR("cannot get MAC address, is mlx5_en loaded?"
 400                               " (errno: %s)", strerror(errno));
 401                         goto port_error;
 402                 }
 403                 INFO("port %u MAC address is %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
 404                      priv->port,
 405                      mac.addr_bytes[0], mac.addr_bytes[1],
 406                      mac.addr_bytes[2], mac.addr_bytes[3],
 407                      mac.addr_bytes[4], mac.addr_bytes[5]);
 408                 /* Register MAC and broadcast addresses. */
 409                 claim_zero(priv_mac_addr_add(priv, 0,
 410                                              (const uint8_t (*)[ETHER_ADDR_LEN])
 411                                              mac.addr_bytes));
 412                 claim_zero(priv_mac_addr_add(priv, (RTE_DIM(priv->mac) - 1),
 413                                              &(const uint8_t [ETHER_ADDR_LEN])
 414                                              { "\xff\xff\xff\xff\xff\xff" }));
 415 #ifndef NDEBUG
 416                 {
 417                         char ifname[IF_NAMESIZE];
 418
 419                         if (priv_get_ifname(priv, &ifname) == 0)
 420                                 DEBUG("port %u ifname is \"%s\"",
 421                                       priv->port, ifname);
 422                         else
 423                                 DEBUG("port %u ifname is unknown", priv->port);
 424                 }
 425 #endif
 426                 /* Get actual MTU if possible. */
 427                 priv_get_mtu(priv, &priv->mtu);
 428                 DEBUG("port %u MTU is %u", priv->port, priv->mtu);
 429
 430                 /* from rte_ethdev.c */
 431                 {
 432                         char name[RTE_ETH_NAME_MAX_LEN];
 433
 434                         snprintf(name, sizeof(name), "%s port %u",
 435                                  ibv_get_device_name(ibv_dev), port);
 436                         eth_dev = rte_eth_dev_allocate(name, RTE_ETH_DEV_PCI);
 437                 }
 438                 if (eth_dev == NULL) {
 439                         ERROR("can not allocate rte ethdev");
 440                         err = ENOMEM;
 441                         goto port_error;
 442                 }
 443
 444                 eth_dev->data->dev_private = priv;
 445                 eth_dev->pci_dev = pci_dev;
 446                 eth_dev->driver = &mlx5_driver;
 447                 eth_dev->data->rx_mbuf_alloc_failed = 0;
 448                 eth_dev->data->mtu = ETHER_MTU;
 449
 450                 priv->dev = eth_dev;
 451                 eth_dev->dev_ops = &mlx5_dev_ops;
 452                 eth_dev->data->mac_addrs = priv->mac;
 453
 454                 /* Bring Ethernet device up. */
 455                 DEBUG("forcing Ethernet interface up");
 456                 priv_set_flags(priv, ~IFF_UP, IFF_UP);
 457                 continue;
 458
 459 port_error:
 460                 rte_free(priv->rss_conf);
 461                 rte_free(priv);
 462                 if (pd)
 463                         claim_zero(ibv_dealloc_pd(pd));
 464                 if (ctx)
 465                         claim_zero(ibv_close_device(ctx));
 466                 break;
 467         }
 468
 469         /*
 470          * XXX if something went wrong in the loop above, there is a resource
 471          * leak (ctx, pd, priv, dpdk ethdev) but we can do nothing about it as
 472          * long as the dpdk does not provide a way to deallocate a ethdev and a
 473          * way to enumerate the registered ethdevs to free the previous ones.
 474          */
 475
 476         /* no port found, complain */
 477         if (!mlx5_dev[idx].ports) {
 478                 err = ENODEV;
 479                 goto error;
 480         }
 481
 482 error:
 483         if (attr_ctx)
 484                 claim_zero(ibv_close_device(attr_ctx));
 485         if (list)
 486                 ibv_free_device_list(list);
 487         assert(err >= 0);
 488         return -err;
 489 }
 490
 491 static const struct rte_pci_id mlx5_pci_id_map[] = {
 492         {
 493                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 494                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4,
 495                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 496                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 497         },
 498         {
 499                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 500                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4VF,
 501                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 502                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 503         },
 504         {
 505                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 506                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LX,
 507                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 508                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 509         },
 510         {
 511                 .vendor_id = PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
 512                 .device_id = PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LXVF,
 513                 .subsystem_vendor_id = PCI_ANY_ID,
 514                 .subsystem_device_id = PCI_ANY_ID
 515         },
 516         {
 517                 .vendor_id = 0
 518         }
 519 };
 520
 521 static struct eth_driver mlx5_driver = {
 522         .pci_drv = {
 523                 .name = MLX5_DRIVER_NAME,
 524                 .id_table = mlx5_pci_id_map,
 525                 .devinit = mlx5_pci_devinit,
 526         },
 527         .dev_private_size = sizeof(struct priv)
 528 };
 529
 530 /**
 531  * Driver initialization routine.
 532  */
 533 static int
 534 rte_mlx5_pmd_init(const char *name, const char *args)
 535 {
 536         (void)name;
 537         (void)args;
 538         /*
 539          * RDMAV_HUGEPAGES_SAFE tells ibv_fork_init() we intend to use
 540          * huge pages. Calling ibv_fork_init() during init allows
 541          * applications to use fork() safely for purposes other than
 542          * using this PMD, which is not supported in forked processes.
 543          */
 544         setenv("RDMAV_HUGEPAGES_SAFE", "1", 1);
 545         ibv_fork_init();
 546         rte_eal_pci_register(&mlx5_driver.pci_drv);
 547         return 0;
 548 }
 549
 550 static struct rte_driver rte_mlx5_driver = {
 551         .type = PMD_PDEV,
 552         .name = MLX5_DRIVER_NAME,
 553         .init = rte_mlx5_pmd_init,
 554 };
 555
 556 PMD_REGISTER_DRIVER(rte_mlx5_driver)