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