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