net/mlx5: map UAR address around huge pages
[dpdk.git] / 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 <errno.h>
41 #include <net/if.h>
42 #include <sys/mman.h>
43
44 /* Verbs header. */
45 /* ISO C doesn't support unnamed structs/unions, disabling -pedantic. */
46 #ifdef PEDANTIC
47 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wpedantic"
48 #endif
49 #include <infiniband/verbs.h>
50 #ifdef PEDANTIC
51 #pragma GCC diagnostic error "-Wpedantic"
52 #endif
53
54 #include <rte_malloc.h>
55 #include <rte_ethdev_driver.h>
56 #include <rte_ethdev_pci.h>
57 #include <rte_pci.h>
58 #include <rte_bus_pci.h>
59 #include <rte_common.h>
60 #include <rte_eal_memconfig.h>
61 #include <rte_kvargs.h>
62
63 #include "mlx5.h"
64 #include "mlx5_utils.h"
65 #include "mlx5_rxtx.h"
66 #include "mlx5_autoconf.h"
67 #include "mlx5_defs.h"
68
69 /* Device parameter to enable RX completion queue compression. */
70 #define MLX5_RXQ_CQE_COMP_EN "rxq_cqe_comp_en"
71
72 /* Device parameter to configure inline send. */
73 #define MLX5_TXQ_INLINE "txq_inline"
74
75 /*
76  * Device parameter to configure the number of TX queues threshold for
77  * enabling inline send.
78  */
79 #define MLX5_TXQS_MIN_INLINE "txqs_min_inline"
80
81 /* Device parameter to enable multi-packet send WQEs. */
82 #define MLX5_TXQ_MPW_EN "txq_mpw_en"
83
84 /* Device parameter to include 2 dsegs in the title WQEBB. */
85 #define MLX5_TXQ_MPW_HDR_DSEG_EN "txq_mpw_hdr_dseg_en"
86
87 /* Device parameter to limit the size of inlining packet. */
88 #define MLX5_TXQ_MAX_INLINE_LEN "txq_max_inline_len"
89
90 /* Device parameter to enable hardware Tx vector. */
91 #define MLX5_TX_VEC_EN "tx_vec_en"
92
93 /* Device parameter to enable hardware Rx vector. */
94 #define MLX5_RX_VEC_EN "rx_vec_en"
95
96 #ifndef HAVE_IBV_MLX5_MOD_MPW
97 #define MLX5DV_CONTEXT_FLAGS_MPW_ALLOWED (1 << 2)
98 #define MLX5DV_CONTEXT_FLAGS_ENHANCED_MPW (1 << 3)
99 #endif
100
101 #ifndef HAVE_IBV_MLX5_MOD_CQE_128B_COMP
102 #define MLX5DV_CONTEXT_FLAGS_CQE_128B_COMP (1 << 4)
103 #endif
104
105 /**
106  * Retrieve integer value from environment variable.
107  *
108  * @param[in] name
109  *   Environment variable name.
110  *
111  * @return
112  *   Integer value, 0 if the variable is not set.
113  */
114 int
115 mlx5_getenv_int(const char *name)
116 {
117         const char *val = getenv(name);
118
119         if (val == NULL)
120                 return 0;
121         return atoi(val);
122 }
123
124 /**
125  * Verbs callback to allocate a memory. This function should allocate the space
126  * according to the size provided residing inside a huge page.
127  * Please note that all allocation must respect the alignment from libmlx5
128  * (i.e. currently sysconf(_SC_PAGESIZE)).
129  *
130  * @param[in] size
131  *   The size in bytes of the memory to allocate.
132  * @param[in] data
133  *   A pointer to the callback data.
134  *
135  * @return
136  *   a pointer to the allocate space.
137  */
138 static void *
139 mlx5_alloc_verbs_buf(size_t size, void *data)
140 {
141         struct priv *priv = data;
142         void *ret;
143         size_t alignment = sysconf(_SC_PAGESIZE);
144         unsigned int socket = SOCKET_ID_ANY;
145
146         if (priv->verbs_alloc_ctx.type == MLX5_VERBS_ALLOC_TYPE_TX_QUEUE) {
147                 const struct mlx5_txq_ctrl *ctrl = priv->verbs_alloc_ctx.obj;
148
149                 socket = ctrl->socket;
150         } else if (priv->verbs_alloc_ctx.type ==
151                    MLX5_VERBS_ALLOC_TYPE_RX_QUEUE) {
152                 const struct mlx5_rxq_ctrl *ctrl = priv->verbs_alloc_ctx.obj;
153
154                 socket = ctrl->socket;
155         }
156         assert(data != NULL);
157         ret = rte_malloc_socket(__func__, size, alignment, socket);
158         DEBUG("Extern alloc size: %lu, align: %lu: %p", size, alignment, ret);
159         return ret;
160 }
161
162 /**
163  * Verbs callback to free a memory.
164  *
165  * @param[in] ptr
166  *   A pointer to the memory to free.
167  * @param[in] data
168  *   A pointer to the callback data.
169  */
170 static void
171 mlx5_free_verbs_buf(void *ptr, void *data __rte_unused)
172 {
173         assert(data != NULL);
174         DEBUG("Extern free request: %p", ptr);
175         rte_free(ptr);
176 }
177
178 /**
179  * DPDK callback to close the device.
180  *
181  * Destroy all queues and objects, free memory.
182  *
183  * @param dev
184  *   Pointer to Ethernet device structure.
185  */
186 static void
187 mlx5_dev_close(struct rte_eth_dev *dev)
188 {
189         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
190         unsigned int i;
191         int ret;
192
193         priv_lock(priv);
194         DEBUG("%p: closing device \"%s\"",
195               (void *)dev,
196               ((priv->ctx != NULL) ? priv->ctx->device->name : ""));
197         /* In case mlx5_dev_stop() has not been called. */
198         priv_dev_interrupt_handler_uninstall(priv, dev);
199         priv_dev_traffic_disable(priv, dev);
200         /* Prevent crashes when queues are still in use. */
201         dev->rx_pkt_burst = removed_rx_burst;
202         dev->tx_pkt_burst = removed_tx_burst;
203         if (priv->rxqs != NULL) {
204                 /* XXX race condition if mlx5_rx_burst() is still running. */
205                 usleep(1000);
206                 for (i = 0; (i != priv->rxqs_n); ++i)
207                         mlx5_priv_rxq_release(priv, i);
208                 priv->rxqs_n = 0;
209                 priv->rxqs = NULL;
210         }
211         if (priv->txqs != NULL) {
212                 /* XXX race condition if mlx5_tx_burst() is still running. */
213                 usleep(1000);
214                 for (i = 0; (i != priv->txqs_n); ++i)
215                         mlx5_priv_txq_release(priv, i);
216                 priv->txqs_n = 0;
217                 priv->txqs = NULL;
218         }
219         if (priv->pd != NULL) {
220                 assert(priv->ctx != NULL);
221                 claim_zero(ibv_dealloc_pd(priv->pd));
222                 claim_zero(ibv_close_device(priv->ctx));
223         } else
224                 assert(priv->ctx == NULL);
225         if (priv->rss_conf.rss_key != NULL)
226                 rte_free(priv->rss_conf.rss_key);
227         if (priv->reta_idx != NULL)
228                 rte_free(priv->reta_idx);
229         priv_socket_uninit(priv);
230         ret = mlx5_priv_hrxq_ibv_verify(priv);
231         if (ret)
232                 WARN("%p: some Hash Rx queue still remain", (void *)priv);
233         ret = mlx5_priv_ind_table_ibv_verify(priv);
234         if (ret)
235                 WARN("%p: some Indirection table still remain", (void *)priv);
236         ret = mlx5_priv_rxq_ibv_verify(priv);
237         if (ret)
238                 WARN("%p: some Verbs Rx queue still remain", (void *)priv);
239         ret = mlx5_priv_rxq_verify(priv);
240         if (ret)
241                 WARN("%p: some Rx Queues still remain", (void *)priv);
242         ret = mlx5_priv_txq_ibv_verify(priv);
243         if (ret)
244                 WARN("%p: some Verbs Tx queue still remain", (void *)priv);
245         ret = mlx5_priv_txq_verify(priv);
246         if (ret)
247                 WARN("%p: some Tx Queues still remain", (void *)priv);
248         ret = priv_flow_verify(priv);
249         if (ret)
250                 WARN("%p: some flows still remain", (void *)priv);
251         ret = priv_mr_verify(priv);
252         if (ret)
253                 WARN("%p: some Memory Region still remain", (void *)priv);
254         priv_unlock(priv);
255         memset(priv, 0, sizeof(*priv));
256 }
257
258 const struct eth_dev_ops mlx5_dev_ops = {
259         .dev_configure = mlx5_dev_configure,
260         .dev_start = mlx5_dev_start,
261         .dev_stop = mlx5_dev_stop,
262         .dev_set_link_down = mlx5_set_link_down,
263         .dev_set_link_up = mlx5_set_link_up,
264         .dev_close = mlx5_dev_close,
265         .promiscuous_enable = mlx5_promiscuous_enable,
266         .promiscuous_disable = mlx5_promiscuous_disable,
267         .allmulticast_enable = mlx5_allmulticast_enable,
268         .allmulticast_disable = mlx5_allmulticast_disable,
269         .link_update = mlx5_link_update,
270         .stats_get = mlx5_stats_get,
271         .stats_reset = mlx5_stats_reset,
272         .xstats_get = mlx5_xstats_get,
273         .xstats_reset = mlx5_xstats_reset,
274         .xstats_get_names = mlx5_xstats_get_names,
275         .dev_infos_get = mlx5_dev_infos_get,
276         .dev_supported_ptypes_get = mlx5_dev_supported_ptypes_get,
277         .vlan_filter_set = mlx5_vlan_filter_set,
278         .rx_queue_setup = mlx5_rx_queue_setup,
279         .tx_queue_setup = mlx5_tx_queue_setup,
280         .rx_queue_release = mlx5_rx_queue_release,
281         .tx_queue_release = mlx5_tx_queue_release,
282         .flow_ctrl_get = mlx5_dev_get_flow_ctrl,
283         .flow_ctrl_set = mlx5_dev_set_flow_ctrl,
284         .mac_addr_remove = mlx5_mac_addr_remove,
285         .mac_addr_add = mlx5_mac_addr_add,
286         .mac_addr_set = mlx5_mac_addr_set,
287         .mtu_set = mlx5_dev_set_mtu,
288         .vlan_strip_queue_set = mlx5_vlan_strip_queue_set,
289         .vlan_offload_set = mlx5_vlan_offload_set,
290         .reta_update = mlx5_dev_rss_reta_update,
291         .reta_query = mlx5_dev_rss_reta_query,
292         .rss_hash_update = mlx5_rss_hash_update,
293         .rss_hash_conf_get = mlx5_rss_hash_conf_get,
294         .filter_ctrl = mlx5_dev_filter_ctrl,
295         .rx_descriptor_status = mlx5_rx_descriptor_status,
296         .tx_descriptor_status = mlx5_tx_descriptor_status,
297         .rx_queue_intr_enable = mlx5_rx_intr_enable,
298         .rx_queue_intr_disable = mlx5_rx_intr_disable,
299         .is_removed = mlx5_is_removed,
300 };
301
302 static const struct eth_dev_ops mlx5_dev_sec_ops = {
303         .stats_get = mlx5_stats_get,
304         .stats_reset = mlx5_stats_reset,
305         .xstats_get = mlx5_xstats_get,
306         .xstats_reset = mlx5_xstats_reset,
307         .xstats_get_names = mlx5_xstats_get_names,
308         .dev_infos_get = mlx5_dev_infos_get,
309         .rx_descriptor_status = mlx5_rx_descriptor_status,
310         .tx_descriptor_status = mlx5_tx_descriptor_status,
311 };
312
313 /* Available operators in flow isolated mode. */
314 const struct eth_dev_ops mlx5_dev_ops_isolate = {
315         .dev_configure = mlx5_dev_configure,
316         .dev_start = mlx5_dev_start,
317         .dev_stop = mlx5_dev_stop,
318         .dev_set_link_down = mlx5_set_link_down,
319         .dev_set_link_up = mlx5_set_link_up,
320         .dev_close = mlx5_dev_close,
321         .link_update = mlx5_link_update,
322         .stats_get = mlx5_stats_get,
323         .stats_reset = mlx5_stats_reset,
324         .xstats_get = mlx5_xstats_get,
325         .xstats_reset = mlx5_xstats_reset,
326         .xstats_get_names = mlx5_xstats_get_names,
327         .dev_infos_get = mlx5_dev_infos_get,
328         .dev_supported_ptypes_get = mlx5_dev_supported_ptypes_get,
329         .vlan_filter_set = mlx5_vlan_filter_set,
330         .rx_queue_setup = mlx5_rx_queue_setup,
331         .tx_queue_setup = mlx5_tx_queue_setup,
332         .rx_queue_release = mlx5_rx_queue_release,
333         .tx_queue_release = mlx5_tx_queue_release,
334         .flow_ctrl_get = mlx5_dev_get_flow_ctrl,
335         .flow_ctrl_set = mlx5_dev_set_flow_ctrl,
336         .mac_addr_remove = mlx5_mac_addr_remove,
337         .mac_addr_add = mlx5_mac_addr_add,
338         .mac_addr_set = mlx5_mac_addr_set,
339         .mtu_set = mlx5_dev_set_mtu,
340         .vlan_strip_queue_set = mlx5_vlan_strip_queue_set,
341         .vlan_offload_set = mlx5_vlan_offload_set,
342         .filter_ctrl = mlx5_dev_filter_ctrl,
343         .rx_descriptor_status = mlx5_rx_descriptor_status,
344         .tx_descriptor_status = mlx5_tx_descriptor_status,
345         .rx_queue_intr_enable = mlx5_rx_intr_enable,
346         .rx_queue_intr_disable = mlx5_rx_intr_disable,
347         .is_removed = mlx5_is_removed,
348 };
349
350 static struct {
351         struct rte_pci_addr pci_addr; /* associated PCI address */
352         uint32_t ports; /* physical ports bitfield. */
353 } mlx5_dev[32];
354
355 /**
356  * Get device index in mlx5_dev[] from PCI bus address.
357  *
358  * @param[in] pci_addr
359  *   PCI bus address to look for.
360  *
361  * @return
362  *   mlx5_dev[] index on success, -1 on failure.
363  */
364 static int
365 mlx5_dev_idx(struct rte_pci_addr *pci_addr)
366 {
367         unsigned int i;
368         int ret = -1;
369
370         assert(pci_addr != NULL);
371         for (i = 0; (i != RTE_DIM(mlx5_dev)); ++i) {
372                 if ((mlx5_dev[i].pci_addr.domain == pci_addr->domain) &&
373                     (mlx5_dev[i].pci_addr.bus == pci_addr->bus) &&
374                     (mlx5_dev[i].pci_addr.devid == pci_addr->devid) &&
375                     (mlx5_dev[i].pci_addr.function == pci_addr->function))
376                         return i;
377                 if ((mlx5_dev[i].ports == 0) && (ret == -1))
378                         ret = i;
379         }
380         return ret;
381 }
382
383 /**
384  * Verify and store value for device argument.
385  *
386  * @param[in] key
387  *   Key argument to verify.
388  * @param[in] val
389  *   Value associated with key.
390  * @param opaque
391  *   User data.
392  *
393  * @return
394  *   0 on success, negative errno value on failure.
395  */
396 static int
397 mlx5_args_check(const char *key, const char *val, void *opaque)
398 {
399         struct mlx5_dev_config *config = opaque;
400         unsigned long tmp;
401
402         errno = 0;
403         tmp = strtoul(val, NULL, 0);
404         if (errno) {
405                 WARN("%s: \"%s\" is not a valid integer", key, val);
406                 return errno;
407         }
408         if (strcmp(MLX5_RXQ_CQE_COMP_EN, key) == 0) {
409                 config->cqe_comp = !!tmp;
410         } else if (strcmp(MLX5_TXQ_INLINE, key) == 0) {
411                 config->txq_inline = tmp;
412         } else if (strcmp(MLX5_TXQS_MIN_INLINE, key) == 0) {
413                 config->txqs_inline = tmp;
414         } else if (strcmp(MLX5_TXQ_MPW_EN, key) == 0) {
415                 config->mps = !!tmp ? config->mps : 0;
416         } else if (strcmp(MLX5_TXQ_MPW_HDR_DSEG_EN, key) == 0) {
417                 config->mpw_hdr_dseg = !!tmp;
418         } else if (strcmp(MLX5_TXQ_MAX_INLINE_LEN, key) == 0) {
419                 config->inline_max_packet_sz = tmp;
420         } else if (strcmp(MLX5_TX_VEC_EN, key) == 0) {
421                 config->tx_vec_en = !!tmp;
422         } else if (strcmp(MLX5_RX_VEC_EN, key) == 0) {
423                 config->rx_vec_en = !!tmp;
424         } else {
425                 WARN("%s: unknown parameter", key);
426                 return -EINVAL;
427         }
428         return 0;
429 }
430
431 /**
432  * Parse device parameters.
433  *
434  * @param config
435  *   Pointer to device configuration structure.
436  * @param devargs
437  *   Device arguments structure.
438  *
439  * @return
440  *   0 on success, errno value on failure.
441  */
442 static int
443 mlx5_args(struct mlx5_dev_config *config, struct rte_devargs *devargs)
444 {
445         const char **params = (const char *[]){
446                 MLX5_RXQ_CQE_COMP_EN,
447                 MLX5_TXQ_INLINE,
448                 MLX5_TXQS_MIN_INLINE,
449                 MLX5_TXQ_MPW_EN,
450                 MLX5_TXQ_MPW_HDR_DSEG_EN,
451                 MLX5_TXQ_MAX_INLINE_LEN,
452                 MLX5_TX_VEC_EN,
453                 MLX5_RX_VEC_EN,
454                 NULL,
455         };
456         struct rte_kvargs *kvlist;
457         int ret = 0;
458         int i;
459
460         if (devargs == NULL)
461                 return 0;
462         /* Following UGLY cast is done to pass checkpatch. */
463         kvlist = rte_kvargs_parse(devargs->args, params);
464         if (kvlist == NULL)
465                 return 0;
466         /* Process parameters. */
467         for (i = 0; (params[i] != NULL); ++i) {
468                 if (rte_kvargs_count(kvlist, params[i])) {
469                         ret = rte_kvargs_process(kvlist, params[i],
470                                                  mlx5_args_check, config);
471                         if (ret != 0) {
472                                 rte_kvargs_free(kvlist);
473                                 return ret;
474                         }
475                 }
476         }
477         rte_kvargs_free(kvlist);
478         return 0;
479 }
480
481 static struct rte_pci_driver mlx5_driver;
482
483 /*
484  * Reserved UAR address space for TXQ UAR(hw doorbell) mapping, process
485  * local resource used by both primary and secondary to avoid duplicate
486  * reservation.
487  * The space has to be available on both primary and secondary process,
488  * TXQ UAR maps to this area using fixed mmap w/o double check.
489  */
490 static void *uar_base;
491
492 /**
493  * Reserve UAR address space for primary process.
494  *
495  * @param[in] priv
496  *   Pointer to private structure.
497  *
498  * @return
499  *   0 on success, errno value on failure.
500  */
501 static int
502 priv_uar_init_primary(struct priv *priv)
503 {
504         void *addr = (void *)0;
505         int i;
506         const struct rte_mem_config *mcfg;
507         int ret;
508
509         if (uar_base) { /* UAR address space mapped. */
510                 priv->uar_base = uar_base;
511                 return 0;
512         }
513         /* find out lower bound of hugepage segments */
514         mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
515         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG && mcfg->memseg[i].addr; i++) {
516                 if (addr)
517                         addr = RTE_MIN(addr, mcfg->memseg[i].addr);
518                 else
519                         addr = mcfg->memseg[i].addr;
520         }
521         /* keep distance to hugepages to minimize potential conflicts. */
522         addr = RTE_PTR_SUB(addr, MLX5_UAR_OFFSET + MLX5_UAR_SIZE);
523         /* anonymous mmap, no real memory consumption. */
524         addr = mmap(addr, MLX5_UAR_SIZE,
525                     PROT_NONE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
526         if (addr == MAP_FAILED) {
527                 ERROR("Failed to reserve UAR address space, please adjust "
528                       "MLX5_UAR_SIZE or try --base-virtaddr");
529                 ret = ENOMEM;
530                 return ret;
531         }
532         /* Accept either same addr or a new addr returned from mmap if target
533          * range occupied.
534          */
535         INFO("Reserved UAR address space: %p", addr);
536         priv->uar_base = addr; /* for primary and secondary UAR re-mmap. */
537         uar_base = addr; /* process local, don't reserve again. */
538         return 0;
539 }
540
541 /**
542  * Reserve UAR address space for secondary process, align with
543  * primary process.
544  *
545  * @param[in] priv
546  *   Pointer to private structure.
547  *
548  * @return
549  *   0 on success, errno value on failure.
550  */
551 static int
552 priv_uar_init_secondary(struct priv *priv)
553 {
554         void *addr;
555         int ret;
556
557         assert(priv->uar_base);
558         if (uar_base) { /* already reserved. */
559                 assert(uar_base == priv->uar_base);
560                 return 0;
561         }
562         /* anonymous mmap, no real memory consumption. */
563         addr = mmap(priv->uar_base, MLX5_UAR_SIZE,
564                     PROT_NONE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
565         if (addr == MAP_FAILED) {
566                 ERROR("UAR mmap failed: %p size: %llu",
567                       priv->uar_base, MLX5_UAR_SIZE);
568                 ret = ENXIO;
569                 return ret;
570         }
571         if (priv->uar_base != addr) {
572                 ERROR("UAR address %p size %llu occupied, please adjust "
573                       "MLX5_UAR_OFFSET or try EAL parameter --base-virtaddr",
574                       priv->uar_base, MLX5_UAR_SIZE);
575                 ret = ENXIO;
576                 return ret;
577         }
578         uar_base = addr; /* process local, don't reserve again */
579         INFO("Reserved UAR address space: %p", addr);
580         return 0;
581 }
582
583 /**
584  * DPDK callback to register a PCI device.
585  *
586  * This function creates an Ethernet device for each port of a given
587  * PCI device.
588  *
589  * @param[in] pci_drv
590  *   PCI driver structure (mlx5_driver).
591  * @param[in] pci_dev
592  *   PCI device information.
593  *
594  * @return
595  *   0 on success, negative errno value on failure.
596  */
597 static int
598 mlx5_pci_probe(struct rte_pci_driver *pci_drv, struct rte_pci_device *pci_dev)
599 {
600         struct ibv_device **list;
601         struct ibv_device *ibv_dev;
602         int err = 0;
603         struct ibv_context *attr_ctx = NULL;
604         struct ibv_device_attr_ex device_attr;
605         unsigned int sriov;
606         unsigned int mps;
607         unsigned int cqe_comp;
608         unsigned int tunnel_en = 0;
609         int idx;
610         int i;
611         struct mlx5dv_context attrs_out;
612 #ifdef HAVE_IBV_DEVICE_COUNTERS_SET_SUPPORT
613         struct ibv_counter_set_description cs_desc;
614 #endif
615
616         (void)pci_drv;
617         assert(pci_drv == &mlx5_driver);
618         /* Get mlx5_dev[] index. */
619         idx = mlx5_dev_idx(&pci_dev->addr);
620         if (idx == -1) {
621                 ERROR("this driver cannot support any more adapters");
622                 return -ENOMEM;
623         }
624         DEBUG("using driver device index %d", idx);
625
626         /* Save PCI address. */
627         mlx5_dev[idx].pci_addr = pci_dev->addr;
628         list = ibv_get_device_list(&i);
629         if (list == NULL) {
630                 assert(errno);
631                 if (errno == ENOSYS)
632                         ERROR("cannot list devices, is ib_uverbs loaded?");
633                 return -errno;
634         }
635         assert(i >= 0);
636         /*
637          * For each listed device, check related sysfs entry against
638          * the provided PCI ID.
639          */
640         while (i != 0) {
641                 struct rte_pci_addr pci_addr;
642
643                 --i;
644                 DEBUG("checking device \"%s\"", list[i]->name);
645                 if (mlx5_ibv_device_to_pci_addr(list[i], &pci_addr))
646                         continue;
647                 if ((pci_dev->addr.domain != pci_addr.domain) ||
648                     (pci_dev->addr.bus != pci_addr.bus) ||
649                     (pci_dev->addr.devid != pci_addr.devid) ||
650                     (pci_dev->addr.function != pci_addr.function))
651                         continue;
652                 sriov = ((pci_dev->id.device_id ==
653                        PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4VF) ||
654                       (pci_dev->id.device_id ==
655                        PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LXVF) ||
656                       (pci_dev->id.device_id ==
657                        PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX5VF) ||
658                       (pci_dev->id.device_id ==
659                        PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX5EXVF));
660                 switch (pci_dev->id.device_id) {
661                 case PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4:
662                         tunnel_en = 1;
663                         break;
664                 case PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LX:
665                 case PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX5:
666                 case PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX5VF:
667                 case PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX5EX:
668                 case PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX5EXVF:
669                         tunnel_en = 1;
670                         break;
671                 default:
672                         break;
673                 }
674                 INFO("PCI information matches, using device \"%s\""
675                      " (SR-IOV: %s)",
676                      list[i]->name,
677                      sriov ? "true" : "false");
678                 attr_ctx = ibv_open_device(list[i]);
679                 err = errno;
680                 break;
681         }
682         if (attr_ctx == NULL) {
683                 ibv_free_device_list(list);
684                 switch (err) {
685                 case 0:
686                         ERROR("cannot access device, is mlx5_ib loaded?");
687                         return -ENODEV;
688                 case EINVAL:
689                         ERROR("cannot use device, are drivers up to date?");
690                         return -EINVAL;
691                 }
692                 assert(err > 0);
693                 return -err;
694         }
695         ibv_dev = list[i];
696
697         DEBUG("device opened");
698         /*
699          * Multi-packet send is supported by ConnectX-4 Lx PF as well
700          * as all ConnectX-5 devices.
701          */
702         mlx5dv_query_device(attr_ctx, &attrs_out);
703         if (attrs_out.flags & MLX5DV_CONTEXT_FLAGS_MPW_ALLOWED) {
704                 if (attrs_out.flags & MLX5DV_CONTEXT_FLAGS_ENHANCED_MPW) {
705                         DEBUG("Enhanced MPW is supported");
706                         mps = MLX5_MPW_ENHANCED;
707                 } else {
708                         DEBUG("MPW is supported");
709                         mps = MLX5_MPW;
710                 }
711         } else {
712                 DEBUG("MPW isn't supported");
713                 mps = MLX5_MPW_DISABLED;
714         }
715         if (RTE_CACHE_LINE_SIZE == 128 &&
716             !(attrs_out.flags & MLX5DV_CONTEXT_FLAGS_CQE_128B_COMP))
717                 cqe_comp = 0;
718         else
719                 cqe_comp = 1;
720         if (ibv_query_device_ex(attr_ctx, NULL, &device_attr))
721                 goto error;
722         INFO("%u port(s) detected", device_attr.orig_attr.phys_port_cnt);
723
724         for (i = 0; i < device_attr.orig_attr.phys_port_cnt; i++) {
725                 char name[RTE_ETH_NAME_MAX_LEN];
726                 int len;
727                 uint32_t port = i + 1; /* ports are indexed from one */
728                 uint32_t test = (1 << i);
729                 struct ibv_context *ctx = NULL;
730                 struct ibv_port_attr port_attr;
731                 struct ibv_pd *pd = NULL;
732                 struct priv *priv = NULL;
733                 struct rte_eth_dev *eth_dev;
734                 struct ibv_device_attr_ex device_attr_ex;
735                 struct ether_addr mac;
736                 uint16_t num_vfs = 0;
737                 struct ibv_device_attr_ex device_attr;
738                 struct mlx5_dev_config config = {
739                         .cqe_comp = cqe_comp,
740                         .mps = mps,
741                         .tunnel_en = tunnel_en,
742                         .tx_vec_en = 1,
743                         .rx_vec_en = 1,
744                         .mpw_hdr_dseg = 0,
745                         .txq_inline = MLX5_ARG_UNSET,
746                         .txqs_inline = MLX5_ARG_UNSET,
747                         .inline_max_packet_sz = MLX5_ARG_UNSET,
748                 };
749
750                 len = snprintf(name, sizeof(name), PCI_PRI_FMT,
751                          pci_dev->addr.domain, pci_dev->addr.bus,
752                          pci_dev->addr.devid, pci_dev->addr.function);
753                 if (device_attr.orig_attr.phys_port_cnt > 1)
754                         snprintf(name + len, sizeof(name), " port %u", i);
755
756                 mlx5_dev[idx].ports |= test;
757
758                 if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_SECONDARY) {
759                         eth_dev = rte_eth_dev_attach_secondary(name);
760                         if (eth_dev == NULL) {
761                                 ERROR("can not attach rte ethdev");
762                                 err = ENOMEM;
763                                 goto error;
764                         }
765                         eth_dev->device = &pci_dev->device;
766                         eth_dev->dev_ops = &mlx5_dev_sec_ops;
767                         priv = eth_dev->data->dev_private;
768                         err = priv_uar_init_secondary(priv);
769                         if (err < 0) {
770                                 err = -err;
771                                 goto error;
772                         }
773                         /* Receive command fd from primary process */
774                         err = priv_socket_connect(priv);
775                         if (err < 0) {
776                                 err = -err;
777                                 goto error;
778                         }
779                         /* Remap UAR for Tx queues. */
780                         err = priv_tx_uar_remap(priv, err);
781                         if (err)
782                                 goto error;
783                         /*
784                          * Ethdev pointer is still required as input since
785                          * the primary device is not accessible from the
786                          * secondary process.
787                          */
788                         eth_dev->rx_pkt_burst =
789                                 priv_select_rx_function(priv, eth_dev);
790                         eth_dev->tx_pkt_burst =
791                                 priv_select_tx_function(priv, eth_dev);
792                         continue;
793                 }
794
795                 DEBUG("using port %u (%08" PRIx32 ")", port, test);
796
797                 ctx = ibv_open_device(ibv_dev);
798                 if (ctx == NULL) {
799                         err = ENODEV;
800                         goto port_error;
801                 }
802
803                 ibv_query_device_ex(ctx, NULL, &device_attr);
804                 /* Check port status. */
805                 err = ibv_query_port(ctx, port, &port_attr);
806                 if (err) {
807                         ERROR("port query failed: %s", strerror(err));
808                         goto port_error;
809                 }
810
811                 if (port_attr.link_layer != IBV_LINK_LAYER_ETHERNET) {
812                         ERROR("port %d is not configured in Ethernet mode",
813                               port);
814                         err = EINVAL;
815                         goto port_error;
816                 }
817
818                 if (port_attr.state != IBV_PORT_ACTIVE)
819                         DEBUG("port %d is not active: \"%s\" (%d)",
820                               port, ibv_port_state_str(port_attr.state),
821                               port_attr.state);
822
823                 /* Allocate protection domain. */
824                 pd = ibv_alloc_pd(ctx);
825                 if (pd == NULL) {
826                         ERROR("PD allocation failure");
827                         err = ENOMEM;
828                         goto port_error;
829                 }
830
831                 mlx5_dev[idx].ports |= test;
832
833                 /* from rte_ethdev.c */
834                 priv = rte_zmalloc("ethdev private structure",
835                                    sizeof(*priv),
836                                    RTE_CACHE_LINE_SIZE);
837                 if (priv == NULL) {
838                         ERROR("priv allocation failure");
839                         err = ENOMEM;
840                         goto port_error;
841                 }
842
843                 priv->ctx = ctx;
844                 strncpy(priv->ibdev_path, priv->ctx->device->ibdev_path,
845                         sizeof(priv->ibdev_path));
846                 priv->device_attr = device_attr;
847                 priv->port = port;
848                 priv->pd = pd;
849                 priv->mtu = ETHER_MTU;
850                 err = mlx5_args(&config, pci_dev->device.devargs);
851                 if (err) {
852                         ERROR("failed to process device arguments: %s",
853                               strerror(err));
854                         goto port_error;
855                 }
856                 if (ibv_query_device_ex(ctx, NULL, &device_attr_ex)) {
857                         ERROR("ibv_query_device_ex() failed");
858                         goto port_error;
859                 }
860
861                 config.hw_csum = !!(device_attr_ex.device_cap_flags_ex &
862                                     IBV_DEVICE_RAW_IP_CSUM);
863                 DEBUG("checksum offloading is %ssupported",
864                       (config.hw_csum ? "" : "not "));
865
866 #ifdef HAVE_IBV_DEVICE_VXLAN_SUPPORT
867                 config.hw_csum_l2tun =
868                                 !!(exp_device_attr.exp_device_cap_flags &
869                                    IBV_DEVICE_VXLAN_SUPPORT);
870 #endif
871                 DEBUG("Rx L2 tunnel checksum offloads are %ssupported",
872                       (config.hw_csum_l2tun ? "" : "not "));
873
874 #ifdef HAVE_IBV_DEVICE_COUNTERS_SET_SUPPORT
875                 config.flow_counter_en = !!(device_attr.max_counter_sets);
876                 ibv_describe_counter_set(ctx, 0, &cs_desc);
877                 DEBUG("counter type = %d, num of cs = %ld, attributes = %d",
878                       cs_desc.counter_type, cs_desc.num_of_cs,
879                       cs_desc.attributes);
880 #endif
881                 config.ind_table_max_size =
882                         device_attr_ex.rss_caps.max_rwq_indirection_table_size;
883                 /* Remove this check once DPDK supports larger/variable
884                  * indirection tables. */
885                 if (config.ind_table_max_size >
886                                 (unsigned int)ETH_RSS_RETA_SIZE_512)
887                         config.ind_table_max_size = ETH_RSS_RETA_SIZE_512;
888                 DEBUG("maximum RX indirection table size is %u",
889                       config.ind_table_max_size);
890                 config.hw_vlan_strip = !!(device_attr_ex.raw_packet_caps &
891                                          IBV_RAW_PACKET_CAP_CVLAN_STRIPPING);
892                 DEBUG("VLAN stripping is %ssupported",
893                       (config.hw_vlan_strip ? "" : "not "));
894
895                 config.hw_fcs_strip =
896                                 !!(device_attr_ex.orig_attr.device_cap_flags &
897                                 IBV_WQ_FLAGS_SCATTER_FCS);
898                 DEBUG("FCS stripping configuration is %ssupported",
899                       (config.hw_fcs_strip ? "" : "not "));
900
901 #ifdef HAVE_IBV_WQ_FLAG_RX_END_PADDING
902                 config.hw_padding = !!device_attr_ex.rx_pad_end_addr_align;
903 #endif
904                 DEBUG("hardware RX end alignment padding is %ssupported",
905                       (config.hw_padding ? "" : "not "));
906
907                 priv_get_num_vfs(priv, &num_vfs);
908                 config.sriov = (num_vfs || sriov);
909                 config.tso = ((device_attr_ex.tso_caps.max_tso > 0) &&
910                               (device_attr_ex.tso_caps.supported_qpts &
911                               (1 << IBV_QPT_RAW_PACKET)));
912                 if (config.tso)
913                         config.tso_max_payload_sz =
914                                         device_attr_ex.tso_caps.max_tso;
915                 if (config.mps && !mps) {
916                         ERROR("multi-packet send not supported on this device"
917                               " (" MLX5_TXQ_MPW_EN ")");
918                         err = ENOTSUP;
919                         goto port_error;
920                 }
921                 INFO("%sMPS is %s",
922                      config.mps == MLX5_MPW_ENHANCED ? "Enhanced " : "",
923                      config.mps != MLX5_MPW_DISABLED ? "enabled" : "disabled");
924                 if (config.cqe_comp && !cqe_comp) {
925                         WARN("Rx CQE compression isn't supported");
926                         config.cqe_comp = 0;
927                 }
928                 err = priv_uar_init_primary(priv);
929                 if (err)
930                         goto port_error;
931                 /* Configure the first MAC address by default. */
932                 if (priv_get_mac(priv, &mac.addr_bytes)) {
933                         ERROR("cannot get MAC address, is mlx5_en loaded?"
934                               " (errno: %s)", strerror(errno));
935                         err = ENODEV;
936                         goto port_error;
937                 }
938                 INFO("port %u MAC address is %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
939                      priv->port,
940                      mac.addr_bytes[0], mac.addr_bytes[1],
941                      mac.addr_bytes[2], mac.addr_bytes[3],
942                      mac.addr_bytes[4], mac.addr_bytes[5]);
943 #ifndef NDEBUG
944                 {
945                         char ifname[IF_NAMESIZE];
946
947                         if (priv_get_ifname(priv, &ifname) == 0)
948                                 DEBUG("port %u ifname is \"%s\"",
949                                       priv->port, ifname);
950                         else
951                                 DEBUG("port %u ifname is unknown", priv->port);
952                 }
953 #endif
954                 /* Get actual MTU if possible. */
955                 priv_get_mtu(priv, &priv->mtu);
956                 DEBUG("port %u MTU is %u", priv->port, priv->mtu);
957
958                 eth_dev = rte_eth_dev_allocate(name);
959                 if (eth_dev == NULL) {
960                         ERROR("can not allocate rte ethdev");
961                         err = ENOMEM;
962                         goto port_error;
963                 }
964                 eth_dev->data->dev_private = priv;
965                 eth_dev->data->mac_addrs = priv->mac;
966                 eth_dev->device = &pci_dev->device;
967                 rte_eth_copy_pci_info(eth_dev, pci_dev);
968                 eth_dev->device->driver = &mlx5_driver.driver;
969                 /*
970                  * Initialize burst functions to prevent crashes before link-up.
971                  */
972                 eth_dev->rx_pkt_burst = removed_rx_burst;
973                 eth_dev->tx_pkt_burst = removed_tx_burst;
974                 priv->dev = eth_dev;
975                 eth_dev->dev_ops = &mlx5_dev_ops;
976                 /* Register MAC address. */
977                 claim_zero(mlx5_mac_addr_add(eth_dev, &mac, 0, 0));
978                 TAILQ_INIT(&priv->flows);
979                 TAILQ_INIT(&priv->ctrl_flows);
980
981                 /* Hint libmlx5 to use PMD allocator for data plane resources */
982                 struct mlx5dv_ctx_allocators alctr = {
983                         .alloc = &mlx5_alloc_verbs_buf,
984                         .free = &mlx5_free_verbs_buf,
985                         .data = priv,
986                 };
987                 mlx5dv_set_context_attr(ctx, MLX5DV_CTX_ATTR_BUF_ALLOCATORS,
988                                         (void *)((uintptr_t)&alctr));
989
990                 /* Bring Ethernet device up. */
991                 DEBUG("forcing Ethernet interface up");
992                 priv_set_flags(priv, ~IFF_UP, IFF_UP);
993                 /* Store device configuration on private structure. */
994                 priv->config = config;
995                 continue;
996
997 port_error:
998                 if (priv)
999                         rte_free(priv);
1000                 if (pd)
1001                         claim_zero(ibv_dealloc_pd(pd));
1002                 if (ctx)
1003                         claim_zero(ibv_close_device(ctx));
1004                 break;
1005         }
1006
1007         /*
1008          * XXX if something went wrong in the loop above, there is a resource
1009          * leak (ctx, pd, priv, dpdk ethdev) but we can do nothing about it as
1010          * long as the dpdk does not provide a way to deallocate a ethdev and a
1011          * way to enumerate the registered ethdevs to free the previous ones.
1012          */
1013
1014         /* no port found, complain */
1015         if (!mlx5_dev[idx].ports) {
1016                 err = ENODEV;
1017                 goto error;
1018         }
1019
1020 error:
1021         if (attr_ctx)
1022                 claim_zero(ibv_close_device(attr_ctx));
1023         if (list)
1024                 ibv_free_device_list(list);
1025         assert(err >= 0);
1026         return -err;
1027 }
1028
1029 static const struct rte_pci_id mlx5_pci_id_map[] = {
1030         {
1031                 RTE_PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
1032                                PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4)
1033         },
1034         {
1035                 RTE_PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
1036                                PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4VF)
1037         },
1038         {
1039                 RTE_PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
1040                                PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LX)
1041         },
1042         {
1043                 RTE_PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
1044                                PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX4LXVF)
1045         },
1046         {
1047                 RTE_PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
1048                                PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX5)
1049         },
1050         {
1051                 RTE_PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
1052                                PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX5VF)
1053         },
1054         {
1055                 RTE_PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
1056                                PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX5EX)
1057         },
1058         {
1059                 RTE_PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_MELLANOX,
1060                                PCI_DEVICE_ID_MELLANOX_CONNECTX5EXVF)
1061         },
1062         {
1063                 .vendor_id = 0
1064         }
1065 };
1066
1067 static struct rte_pci_driver mlx5_driver = {
1068         .driver = {
1069                 .name = MLX5_DRIVER_NAME
1070         },
1071         .id_table = mlx5_pci_id_map,
1072         .probe = mlx5_pci_probe,
1073         .drv_flags = RTE_PCI_DRV_INTR_LSC | RTE_PCI_DRV_INTR_RMV,
1074 };
1075
1076 /**
1077  * Driver initialization routine.
1078  */
1079 RTE_INIT(rte_mlx5_pmd_init);
1080 static void
1081 rte_mlx5_pmd_init(void)
1082 {
1083         /* Build the static table for ptype conversion. */
1084         mlx5_set_ptype_table();
1085         /*
1086          * RDMAV_HUGEPAGES_SAFE tells ibv_fork_init() we intend to use
1087          * huge pages. Calling ibv_fork_init() during init allows
1088          * applications to use fork() safely for purposes other than
1089          * using this PMD, which is not supported in forked processes.
1090          */
1091         setenv("RDMAV_HUGEPAGES_SAFE", "1", 1);
1092         /* Match the size of Rx completion entry to the size of a cacheline. */
1093         if (RTE_CACHE_LINE_SIZE == 128)
1094                 setenv("MLX5_CQE_SIZE", "128", 0);
1095         ibv_fork_init();
1096         rte_pci_register(&mlx5_driver);
1097 }
1098
1099 RTE_PMD_EXPORT_NAME(net_mlx5, __COUNTER__);
1100 RTE_PMD_REGISTER_PCI_TABLE(net_mlx5, mlx5_pci_id_map);
1101 RTE_PMD_REGISTER_KMOD_DEP(net_mlx5, "* ib_uverbs & mlx5_core & mlx5_ib");