net/mlx5: support inline send
[dpdk.git] / drivers / net / mlx5 / mlx5_rxtx.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 <assert.h>
35 #include <stdint.h>
36 #include <string.h>
37 #include <stdlib.h>
38
39 /* Verbs header. */
40 /* ISO C doesn't support unnamed structs/unions, disabling -pedantic. */
41 #ifdef PEDANTIC
42 #pragma GCC diagnostic ignored "-pedantic"
43 #endif
44 #include <infiniband/verbs.h>
45 #include <infiniband/mlx5_hw.h>
46 #include <infiniband/arch.h>
47 #ifdef PEDANTIC
48 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
49 #endif
50
51 /* DPDK headers don't like -pedantic. */
52 #ifdef PEDANTIC
53 #pragma GCC diagnostic ignored "-pedantic"
54 #endif
55 #include <rte_mbuf.h>
56 #include <rte_mempool.h>
57 #include <rte_prefetch.h>
58 #include <rte_common.h>
59 #include <rte_branch_prediction.h>
60 #include <rte_ether.h>
61 #ifdef PEDANTIC
62 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
63 #endif
64
65 #include "mlx5.h"
66 #include "mlx5_utils.h"
67 #include "mlx5_rxtx.h"
68 #include "mlx5_autoconf.h"
69 #include "mlx5_defs.h"
70 #include "mlx5_prm.h"
71
72 #ifndef NDEBUG
73
74 /**
75  * Verify or set magic value in CQE.
76  *
77  * @param cqe
78  *   Pointer to CQE.
79  *
80  * @return
81  *   0 the first time.
82  */
83 static inline int
84 check_cqe64_seen(volatile struct mlx5_cqe64 *cqe)
85 {
86         static const uint8_t magic[] = "seen";
87         volatile uint8_t (*buf)[sizeof(cqe->rsvd40)] = &cqe->rsvd40;
88         int ret = 1;
89         unsigned int i;
90
91         for (i = 0; i < sizeof(magic) && i < sizeof(*buf); ++i)
92                 if (!ret || (*buf)[i] != magic[i]) {
93                         ret = 0;
94                         (*buf)[i] = magic[i];
95                 }
96         return ret;
97 }
98
99 #endif /* NDEBUG */
100
101 static inline int
102 check_cqe64(volatile struct mlx5_cqe64 *cqe,
103             unsigned int cqes_n, const uint16_t ci)
104             __attribute__((always_inline));
105
106 /**
107  * Check whether CQE is valid.
108  *
109  * @param cqe
110  *   Pointer to CQE.
111  * @param cqes_n
112  *   Size of completion queue.
113  * @param ci
114  *   Consumer index.
115  *
116  * @return
117  *   0 on success, 1 on failure.
118  */
119 static inline int
120 check_cqe64(volatile struct mlx5_cqe64 *cqe,
121                 unsigned int cqes_n, const uint16_t ci)
122 {
123         uint16_t idx = ci & cqes_n;
124         uint8_t op_own = cqe->op_own;
125         uint8_t op_owner = MLX5_CQE_OWNER(op_own);
126         uint8_t op_code = MLX5_CQE_OPCODE(op_own);
127
128         if (unlikely((op_owner != (!!(idx))) || (op_code == MLX5_CQE_INVALID)))
129                 return 1; /* No CQE. */
130 #ifndef NDEBUG
131         if ((op_code == MLX5_CQE_RESP_ERR) ||
132             (op_code == MLX5_CQE_REQ_ERR)) {
133                 volatile struct mlx5_err_cqe *err_cqe = (volatile void *)cqe;
134                 uint8_t syndrome = err_cqe->syndrome;
135
136                 if ((syndrome == MLX5_CQE_SYNDROME_LOCAL_LENGTH_ERR) ||
137                     (syndrome == MLX5_CQE_SYNDROME_REMOTE_ABORTED_ERR))
138                         return 0;
139                 if (!check_cqe64_seen(cqe))
140                         ERROR("unexpected CQE error %u (0x%02x)"
141                               " syndrome 0x%02x",
142                               op_code, op_code, syndrome);
143                 return 1;
144         } else if ((op_code != MLX5_CQE_RESP_SEND) &&
145                    (op_code != MLX5_CQE_REQ)) {
146                 if (!check_cqe64_seen(cqe))
147                         ERROR("unexpected CQE opcode %u (0x%02x)",
148                               op_code, op_code);
149                 return 1;
150         }
151 #endif /* NDEBUG */
152         return 0;
153 }
154
155 /**
156  * Manage TX completions.
157  *
158  * When sending a burst, mlx5_tx_burst() posts several WRs.
159  *
160  * @param txq
161  *   Pointer to TX queue structure.
162  */
163 static void
164 txq_complete(struct txq *txq)
165 {
166         const unsigned int elts_n = txq->elts_n;
167         const unsigned int cqe_n = txq->cqe_n;
168         const unsigned int cqe_cnt = cqe_n - 1;
169         uint16_t elts_free = txq->elts_tail;
170         uint16_t elts_tail;
171         uint16_t cq_ci = txq->cq_ci;
172         volatile struct mlx5_cqe64 *cqe = NULL;
173         volatile union mlx5_wqe *wqe;
174
175         do {
176                 volatile struct mlx5_cqe64 *tmp;
177
178                 tmp = &(*txq->cqes)[cq_ci & cqe_cnt].cqe64;
179                 if (check_cqe64(tmp, cqe_n, cq_ci))
180                         break;
181                 cqe = tmp;
182 #ifndef NDEBUG
183                 if (MLX5_CQE_FORMAT(cqe->op_own) == MLX5_COMPRESSED) {
184                         if (!check_cqe64_seen(cqe))
185                                 ERROR("unexpected compressed CQE, TX stopped");
186                         return;
187                 }
188                 if ((MLX5_CQE_OPCODE(cqe->op_own) == MLX5_CQE_RESP_ERR) ||
189                     (MLX5_CQE_OPCODE(cqe->op_own) == MLX5_CQE_REQ_ERR)) {
190                         if (!check_cqe64_seen(cqe))
191                                 ERROR("unexpected error CQE, TX stopped");
192                         return;
193                 }
194 #endif /* NDEBUG */
195                 ++cq_ci;
196         } while (1);
197         if (unlikely(cqe == NULL))
198                 return;
199         wqe = &(*txq->wqes)[htons(cqe->wqe_counter) & (txq->wqe_n - 1)];
200         elts_tail = wqe->wqe.ctrl.data[3];
201         assert(elts_tail < txq->wqe_n);
202         /* Free buffers. */
203         while (elts_free != elts_tail) {
204                 struct rte_mbuf *elt = (*txq->elts)[elts_free];
205                 unsigned int elts_free_next =
206                         (elts_free + 1) & (elts_n - 1);
207                 struct rte_mbuf *elt_next = (*txq->elts)[elts_free_next];
208
209 #ifndef NDEBUG
210                 /* Poisoning. */
211                 memset(&(*txq->elts)[elts_free],
212                        0x66,
213                        sizeof((*txq->elts)[elts_free]));
214 #endif
215                 RTE_MBUF_PREFETCH_TO_FREE(elt_next);
216                 /* Only one segment needs to be freed. */
217                 rte_pktmbuf_free_seg(elt);
218                 elts_free = elts_free_next;
219         }
220         txq->cq_ci = cq_ci;
221         txq->elts_tail = elts_tail;
222         /* Update the consumer index. */
223         rte_wmb();
224         *txq->cq_db = htonl(cq_ci);
225 }
226
227 /**
228  * Get Memory Pool (MP) from mbuf. If mbuf is indirect, the pool from which
229  * the cloned mbuf is allocated is returned instead.
230  *
231  * @param buf
232  *   Pointer to mbuf.
233  *
234  * @return
235  *   Memory pool where data is located for given mbuf.
236  */
237 static struct rte_mempool *
238 txq_mb2mp(struct rte_mbuf *buf)
239 {
240         if (unlikely(RTE_MBUF_INDIRECT(buf)))
241                 return rte_mbuf_from_indirect(buf)->pool;
242         return buf->pool;
243 }
244
245 static inline uint32_t
246 txq_mp2mr(struct txq *txq, struct rte_mempool *mp)
247         __attribute__((always_inline));
248
249 /**
250  * Get Memory Region (MR) <-> Memory Pool (MP) association from txq->mp2mr[].
251  * Add MP to txq->mp2mr[] if it's not registered yet. If mp2mr[] is full,
252  * remove an entry first.
253  *
254  * @param txq
255  *   Pointer to TX queue structure.
256  * @param[in] mp
257  *   Memory Pool for which a Memory Region lkey must be returned.
258  *
259  * @return
260  *   mr->lkey on success, (uint32_t)-1 on failure.
261  */
262 static inline uint32_t
263 txq_mp2mr(struct txq *txq, struct rte_mempool *mp)
264 {
265         unsigned int i;
266         uint32_t lkey = (uint32_t)-1;
267
268         for (i = 0; (i != RTE_DIM(txq->mp2mr)); ++i) {
269                 if (unlikely(txq->mp2mr[i].mp == NULL)) {
270                         /* Unknown MP, add a new MR for it. */
271                         break;
272                 }
273                 if (txq->mp2mr[i].mp == mp) {
274                         assert(txq->mp2mr[i].lkey != (uint32_t)-1);
275                         assert(htonl(txq->mp2mr[i].mr->lkey) ==
276                                txq->mp2mr[i].lkey);
277                         lkey = txq->mp2mr[i].lkey;
278                         break;
279                 }
280         }
281         if (unlikely(lkey == (uint32_t)-1))
282                 lkey = txq_mp2mr_reg(txq, mp, i);
283         return lkey;
284 }
285
286 /**
287  * Write a regular WQE.
288  *
289  * @param txq
290  *   Pointer to TX queue structure.
291  * @param wqe
292  *   Pointer to the WQE to fill.
293  * @param addr
294  *   Buffer data address.
295  * @param length
296  *   Packet length.
297  * @param lkey
298  *   Memory region lkey.
299  */
300 static inline void
301 mlx5_wqe_write(struct txq *txq, volatile union mlx5_wqe *wqe,
302                uintptr_t addr, uint32_t length, uint32_t lkey)
303 {
304         wqe->wqe.ctrl.data[0] = htonl((txq->wqe_ci << 8) | MLX5_OPCODE_SEND);
305         wqe->wqe.ctrl.data[1] = htonl((txq->qp_num_8s) | 4);
306         wqe->wqe.ctrl.data[3] = 0;
307         wqe->inl.eseg.rsvd0 = 0;
308         wqe->inl.eseg.rsvd1 = 0;
309         wqe->inl.eseg.mss = 0;
310         wqe->inl.eseg.rsvd2 = 0;
311         wqe->wqe.eseg.inline_hdr_sz = htons(MLX5_ETH_INLINE_HEADER_SIZE);
312         /* Copy the first 16 bytes into inline header. */
313         rte_memcpy((uint8_t *)(uintptr_t)wqe->wqe.eseg.inline_hdr_start,
314                    (uint8_t *)(uintptr_t)addr,
315                    MLX5_ETH_INLINE_HEADER_SIZE);
316         addr += MLX5_ETH_INLINE_HEADER_SIZE;
317         length -= MLX5_ETH_INLINE_HEADER_SIZE;
318         /* Store remaining data in data segment. */
319         wqe->wqe.dseg.byte_count = htonl(length);
320         wqe->wqe.dseg.lkey = lkey;
321         wqe->wqe.dseg.addr = htonll(addr);
322         /* Increment consumer index. */
323         ++txq->wqe_ci;
324 }
325
326 /**
327  * Write a regular WQE with VLAN.
328  *
329  * @param txq
330  *   Pointer to TX queue structure.
331  * @param wqe
332  *   Pointer to the WQE to fill.
333  * @param addr
334  *   Buffer data address.
335  * @param length
336  *   Packet length.
337  * @param lkey
338  *   Memory region lkey.
339  * @param vlan_tci
340  *   VLAN field to insert in packet.
341  */
342 static inline void
343 mlx5_wqe_write_vlan(struct txq *txq, volatile union mlx5_wqe *wqe,
344                     uintptr_t addr, uint32_t length, uint32_t lkey,
345                     uint16_t vlan_tci)
346 {
347         uint32_t vlan = htonl(0x81000000 | vlan_tci);
348
349         wqe->wqe.ctrl.data[0] = htonl((txq->wqe_ci << 8) | MLX5_OPCODE_SEND);
350         wqe->wqe.ctrl.data[1] = htonl((txq->qp_num_8s) | 4);
351         wqe->wqe.ctrl.data[3] = 0;
352         wqe->inl.eseg.rsvd0 = 0;
353         wqe->inl.eseg.rsvd1 = 0;
354         wqe->inl.eseg.mss = 0;
355         wqe->inl.eseg.rsvd2 = 0;
356         wqe->wqe.eseg.inline_hdr_sz = htons(MLX5_ETH_VLAN_INLINE_HEADER_SIZE);
357         /*
358          * Copy 12 bytes of source & destination MAC address.
359          * Copy 4 bytes of VLAN.
360          * Copy 2 bytes of Ether type.
361          */
362         rte_memcpy((uint8_t *)(uintptr_t)wqe->wqe.eseg.inline_hdr_start,
363                    (uint8_t *)(uintptr_t)addr, 12);
364         rte_memcpy((uint8_t *)((uintptr_t)wqe->wqe.eseg.inline_hdr_start + 12),
365                    &vlan, sizeof(vlan));
366         rte_memcpy((uint8_t *)((uintptr_t)wqe->wqe.eseg.inline_hdr_start + 16),
367                    (uint8_t *)((uintptr_t)addr + 12), 2);
368         addr += MLX5_ETH_VLAN_INLINE_HEADER_SIZE - sizeof(vlan);
369         length -= MLX5_ETH_VLAN_INLINE_HEADER_SIZE - sizeof(vlan);
370         /* Store remaining data in data segment. */
371         wqe->wqe.dseg.byte_count = htonl(length);
372         wqe->wqe.dseg.lkey = lkey;
373         wqe->wqe.dseg.addr = htonll(addr);
374         /* Increment consumer index. */
375         ++txq->wqe_ci;
376 }
377
378 /**
379  * Write a inline WQE.
380  *
381  * @param txq
382  *   Pointer to TX queue structure.
383  * @param wqe
384  *   Pointer to the WQE to fill.
385  * @param addr
386  *   Buffer data address.
387  * @param length
388  *   Packet length.
389  * @param lkey
390  *   Memory region lkey.
391  */
392 static inline void
393 mlx5_wqe_write_inline(struct txq *txq, volatile union mlx5_wqe *wqe,
394                       uintptr_t addr, uint32_t length)
395 {
396         uint32_t size;
397         uint16_t wqe_cnt = txq->wqe_n - 1;
398         uint16_t wqe_ci = txq->wqe_ci + 1;
399
400         /* Copy the first 16 bytes into inline header. */
401         rte_memcpy((void *)(uintptr_t)wqe->inl.eseg.inline_hdr_start,
402                    (void *)(uintptr_t)addr,
403                    MLX5_ETH_INLINE_HEADER_SIZE);
404         addr += MLX5_ETH_INLINE_HEADER_SIZE;
405         length -= MLX5_ETH_INLINE_HEADER_SIZE;
406         size = 3 + ((4 + length + 15) / 16);
407         wqe->inl.byte_cnt = htonl(length | MLX5_INLINE_SEG);
408         rte_memcpy((void *)(uintptr_t)&wqe->inl.data[0],
409                    (void *)addr, MLX5_WQE64_INL_DATA);
410         addr += MLX5_WQE64_INL_DATA;
411         length -= MLX5_WQE64_INL_DATA;
412         while (length) {
413                 volatile union mlx5_wqe *wqe_next =
414                         &(*txq->wqes)[wqe_ci & wqe_cnt];
415                 uint32_t copy_bytes = (length > sizeof(*wqe)) ?
416                                       sizeof(*wqe) :
417                                       length;
418
419                 rte_mov64((uint8_t *)(uintptr_t)&wqe_next->data[0],
420                           (uint8_t *)addr);
421                 addr += copy_bytes;
422                 length -= copy_bytes;
423                 ++wqe_ci;
424         }
425         assert(size < 64);
426         wqe->inl.ctrl.data[0] = htonl((txq->wqe_ci << 8) | MLX5_OPCODE_SEND);
427         wqe->inl.ctrl.data[1] = htonl(txq->qp_num_8s | size);
428         wqe->inl.ctrl.data[3] = 0;
429         wqe->inl.eseg.rsvd0 = 0;
430         wqe->inl.eseg.rsvd1 = 0;
431         wqe->inl.eseg.mss = 0;
432         wqe->inl.eseg.rsvd2 = 0;
433         wqe->inl.eseg.inline_hdr_sz = htons(MLX5_ETH_INLINE_HEADER_SIZE);
434         /* Increment consumer index. */
435         txq->wqe_ci = wqe_ci;
436 }
437
438 /**
439  * Write a inline WQE with VLAN.
440  *
441  * @param txq
442  *   Pointer to TX queue structure.
443  * @param wqe
444  *   Pointer to the WQE to fill.
445  * @param addr
446  *   Buffer data address.
447  * @param length
448  *   Packet length.
449  * @param lkey
450  *   Memory region lkey.
451  * @param vlan_tci
452  *   VLAN field to insert in packet.
453  */
454 static inline void
455 mlx5_wqe_write_inline_vlan(struct txq *txq, volatile union mlx5_wqe *wqe,
456                            uintptr_t addr, uint32_t length, uint16_t vlan_tci)
457 {
458         uint32_t size;
459         uint32_t wqe_cnt = txq->wqe_n - 1;
460         uint16_t wqe_ci = txq->wqe_ci + 1;
461         uint32_t vlan = htonl(0x81000000 | vlan_tci);
462
463         /*
464          * Copy 12 bytes of source & destination MAC address.
465          * Copy 4 bytes of VLAN.
466          * Copy 2 bytes of Ether type.
467          */
468         rte_memcpy((uint8_t *)(uintptr_t)wqe->inl.eseg.inline_hdr_start,
469                    (uint8_t *)addr, 12);
470         rte_memcpy((uint8_t *)(uintptr_t)wqe->inl.eseg.inline_hdr_start + 12,
471                    &vlan, sizeof(vlan));
472         rte_memcpy((uint8_t *)(uintptr_t)wqe->inl.eseg.inline_hdr_start + 16,
473                    ((uint8_t *)addr + 12), 2);
474         addr += MLX5_ETH_VLAN_INLINE_HEADER_SIZE - sizeof(vlan);
475         length -= MLX5_ETH_VLAN_INLINE_HEADER_SIZE - sizeof(vlan);
476         size = (sizeof(wqe->inl.ctrl.ctrl) +
477                 sizeof(wqe->inl.eseg) +
478                 sizeof(wqe->inl.byte_cnt) +
479                 length + 15) / 16;
480         wqe->inl.byte_cnt = htonl(length | MLX5_INLINE_SEG);
481         rte_memcpy((void *)(uintptr_t)&wqe->inl.data[0],
482                    (void *)addr, MLX5_WQE64_INL_DATA);
483         addr += MLX5_WQE64_INL_DATA;
484         length -= MLX5_WQE64_INL_DATA;
485         while (length) {
486                 volatile union mlx5_wqe *wqe_next =
487                         &(*txq->wqes)[wqe_ci & wqe_cnt];
488                 uint32_t copy_bytes = (length > sizeof(*wqe)) ?
489                                       sizeof(*wqe) :
490                                       length;
491
492                 rte_mov64((uint8_t *)(uintptr_t)&wqe_next->data[0],
493                           (uint8_t *)addr);
494                 addr += copy_bytes;
495                 length -= copy_bytes;
496                 ++wqe_ci;
497         }
498         assert(size < 64);
499         wqe->inl.ctrl.data[0] = htonl((txq->wqe_ci << 8) | MLX5_OPCODE_SEND);
500         wqe->inl.ctrl.data[1] = htonl(txq->qp_num_8s | size);
501         wqe->inl.ctrl.data[3] = 0;
502         wqe->inl.eseg.rsvd0 = 0;
503         wqe->inl.eseg.rsvd1 = 0;
504         wqe->inl.eseg.mss = 0;
505         wqe->inl.eseg.rsvd2 = 0;
506         wqe->inl.eseg.inline_hdr_sz = htons(MLX5_ETH_VLAN_INLINE_HEADER_SIZE);
507         /* Increment consumer index. */
508         txq->wqe_ci = wqe_ci;
509 }
510
511 /**
512  * Ring TX queue doorbell.
513  *
514  * @param txq
515  *   Pointer to TX queue structure.
516  */
517 static inline void
518 mlx5_tx_dbrec(struct txq *txq)
519 {
520         uint8_t *dst = (uint8_t *)((uintptr_t)txq->bf_reg + txq->bf_offset);
521         uint32_t data[4] = {
522                 htonl((txq->wqe_ci << 8) | MLX5_OPCODE_SEND),
523                 htonl(txq->qp_num_8s),
524                 0,
525                 0,
526         };
527         rte_wmb();
528         *txq->qp_db = htonl(txq->wqe_ci);
529         /* Ensure ordering between DB record and BF copy. */
530         rte_wmb();
531         rte_mov16(dst, (uint8_t *)data);
532         txq->bf_offset ^= txq->bf_buf_size;
533 }
534
535 /**
536  * Prefetch a CQE.
537  *
538  * @param txq
539  *   Pointer to TX queue structure.
540  * @param cqe_ci
541  *   CQE consumer index.
542  */
543 static inline void
544 tx_prefetch_cqe(struct txq *txq, uint16_t ci)
545 {
546         volatile struct mlx5_cqe64 *cqe;
547
548         cqe = &(*txq->cqes)[ci & (txq->cqe_n - 1)].cqe64;
549         rte_prefetch0(cqe);
550 }
551
552 /**
553  * Prefetch a WQE.
554  *
555  * @param txq
556  *   Pointer to TX queue structure.
557  * @param  wqe_ci
558  *   WQE consumer index.
559  */
560 static inline void
561 tx_prefetch_wqe(struct txq *txq, uint16_t ci)
562 {
563         volatile union mlx5_wqe *wqe;
564
565         wqe = &(*txq->wqes)[ci & (txq->wqe_n - 1)];
566         rte_prefetch0(wqe);
567 }
568
569 /**
570  * DPDK callback for TX.
571  *
572  * @param dpdk_txq
573  *   Generic pointer to TX queue structure.
574  * @param[in] pkts
575  *   Packets to transmit.
576  * @param pkts_n
577  *   Number of packets in array.
578  *
579  * @return
580  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
581  */
582 uint16_t
583 mlx5_tx_burst(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
584 {
585         struct txq *txq = (struct txq *)dpdk_txq;
586         uint16_t elts_head = txq->elts_head;
587         const unsigned int elts_n = txq->elts_n;
588         unsigned int i;
589         unsigned int max;
590         unsigned int comp;
591         volatile union mlx5_wqe *wqe;
592         struct rte_mbuf *buf;
593
594         if (unlikely(!pkts_n))
595                 return 0;
596         buf = pkts[0];
597         /* Prefetch first packet cacheline. */
598         tx_prefetch_cqe(txq, txq->cq_ci);
599         tx_prefetch_cqe(txq, txq->cq_ci + 1);
600         rte_prefetch0(buf);
601         /* Start processing. */
602         txq_complete(txq);
603         max = (elts_n - (elts_head - txq->elts_tail));
604         if (max > elts_n)
605                 max -= elts_n;
606         assert(max >= 1);
607         assert(max <= elts_n);
608         /* Always leave one free entry in the ring. */
609         --max;
610         if (max == 0)
611                 return 0;
612         if (max > pkts_n)
613                 max = pkts_n;
614         for (i = 0; (i != max); ++i) {
615                 unsigned int elts_head_next = (elts_head + 1) & (elts_n - 1);
616                 uintptr_t addr;
617                 uint32_t length;
618                 uint32_t lkey;
619
620                 wqe = &(*txq->wqes)[txq->wqe_ci & (txq->wqe_n - 1)];
621                 rte_prefetch0(wqe);
622                 if (i + 1 < max)
623                         rte_prefetch0(pkts[i + 1]);
624                 /* Retrieve buffer information. */
625                 addr = rte_pktmbuf_mtod(buf, uintptr_t);
626                 length = DATA_LEN(buf);
627                 /* Update element. */
628                 (*txq->elts)[elts_head] = buf;
629                 /* Prefetch next buffer data. */
630                 if (i + 1 < max)
631                         rte_prefetch0(rte_pktmbuf_mtod(pkts[i + 1],
632                                                        volatile void *));
633                 /* Retrieve Memory Region key for this memory pool. */
634                 lkey = txq_mp2mr(txq, txq_mb2mp(buf));
635                 if (buf->ol_flags & PKT_TX_VLAN_PKT)
636                         mlx5_wqe_write_vlan(txq, wqe, addr, length, lkey,
637                                             buf->vlan_tci);
638                 else
639                         mlx5_wqe_write(txq, wqe, addr, length, lkey);
640                 wqe->wqe.ctrl.data[2] = 0;
641                 /* Should we enable HW CKSUM offload */
642                 if (buf->ol_flags &
643                     (PKT_TX_IP_CKSUM | PKT_TX_TCP_CKSUM | PKT_TX_UDP_CKSUM)) {
644                         wqe->wqe.eseg.cs_flags =
645                                 MLX5_ETH_WQE_L3_CSUM |
646                                 MLX5_ETH_WQE_L4_CSUM;
647                 } else {
648                         wqe->wqe.eseg.cs_flags = 0;
649                 }
650 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
651                 /* Increment sent bytes counter. */
652                 txq->stats.obytes += length;
653 #endif
654                 elts_head = elts_head_next;
655                 buf = pkts[i + 1];
656         }
657         /* Take a shortcut if nothing must be sent. */
658         if (unlikely(i == 0))
659                 return 0;
660         /* Check whether completion threshold has been reached. */
661         comp = txq->elts_comp + i;
662         if (comp >= MLX5_TX_COMP_THRESH) {
663                 /* Request completion on last WQE. */
664                 wqe->wqe.ctrl.data[2] = htonl(8);
665                 /* Save elts_head in unused "immediate" field of WQE. */
666                 wqe->wqe.ctrl.data[3] = elts_head;
667                 txq->elts_comp = 0;
668         } else {
669                 txq->elts_comp = comp;
670         }
671 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
672         /* Increment sent packets counter. */
673         txq->stats.opackets += i;
674 #endif
675         /* Ring QP doorbell. */
676         mlx5_tx_dbrec(txq);
677         txq->elts_head = elts_head;
678         return i;
679 }
680
681 /**
682  * DPDK callback for TX with inline support.
683  *
684  * @param dpdk_txq
685  *   Generic pointer to TX queue structure.
686  * @param[in] pkts
687  *   Packets to transmit.
688  * @param pkts_n
689  *   Number of packets in array.
690  *
691  * @return
692  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
693  */
694 uint16_t
695 mlx5_tx_burst_inline(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
696 {
697         struct txq *txq = (struct txq *)dpdk_txq;
698         uint16_t elts_head = txq->elts_head;
699         const unsigned int elts_n = txq->elts_n;
700         unsigned int i;
701         unsigned int max;
702         unsigned int comp;
703         volatile union mlx5_wqe *wqe;
704         struct rte_mbuf *buf;
705         unsigned int max_inline = txq->max_inline;
706
707         if (unlikely(!pkts_n))
708                 return 0;
709         buf = pkts[0];
710         /* Prefetch first packet cacheline. */
711         tx_prefetch_cqe(txq, txq->cq_ci);
712         tx_prefetch_cqe(txq, txq->cq_ci + 1);
713         rte_prefetch0(buf);
714         /* Start processing. */
715         txq_complete(txq);
716         max = (elts_n - (elts_head - txq->elts_tail));
717         if (max > elts_n)
718                 max -= elts_n;
719         assert(max >= 1);
720         assert(max <= elts_n);
721         /* Always leave one free entry in the ring. */
722         --max;
723         if (max == 0)
724                 return 0;
725         if (max > pkts_n)
726                 max = pkts_n;
727         for (i = 0; (i != max); ++i) {
728                 unsigned int elts_head_next = (elts_head + 1) & (elts_n - 1);
729                 uintptr_t addr;
730                 uint32_t length;
731                 uint32_t lkey;
732
733                 wqe = &(*txq->wqes)[txq->wqe_ci & (txq->wqe_n - 1)];
734                 tx_prefetch_wqe(txq, txq->wqe_ci);
735                 tx_prefetch_wqe(txq, txq->wqe_ci + 1);
736                 if (i + 1 < max)
737                         rte_prefetch0(pkts[i + 1]);
738                 /* Should we enable HW CKSUM offload */
739                 if (buf->ol_flags &
740                     (PKT_TX_IP_CKSUM | PKT_TX_TCP_CKSUM | PKT_TX_UDP_CKSUM)) {
741                         wqe->inl.eseg.cs_flags =
742                                 MLX5_ETH_WQE_L3_CSUM |
743                                 MLX5_ETH_WQE_L4_CSUM;
744                 } else {
745                         wqe->inl.eseg.cs_flags = 0;
746                 }
747                 /* Retrieve buffer information. */
748                 addr = rte_pktmbuf_mtod(buf, uintptr_t);
749                 length = DATA_LEN(buf);
750                 /* Update element. */
751                 (*txq->elts)[elts_head] = buf;
752                 /* Prefetch next buffer data. */
753                 if (i + 1 < max)
754                         rte_prefetch0(rte_pktmbuf_mtod(pkts[i + 1],
755                                                        volatile void *));
756                 if (length <= max_inline) {
757                         if (buf->ol_flags & PKT_TX_VLAN_PKT)
758                                 mlx5_wqe_write_inline_vlan(txq, wqe,
759                                                            addr, length,
760                                                            buf->vlan_tci);
761                         else
762                                 mlx5_wqe_write_inline(txq, wqe, addr, length);
763                 } else {
764                         /* Retrieve Memory Region key for this memory pool. */
765                         lkey = txq_mp2mr(txq, txq_mb2mp(buf));
766                         if (buf->ol_flags & PKT_TX_VLAN_PKT)
767                                 mlx5_wqe_write_vlan(txq, wqe, addr, length,
768                                                     lkey, buf->vlan_tci);
769                         else
770                                 mlx5_wqe_write(txq, wqe, addr, length, lkey);
771                 }
772                 wqe->inl.ctrl.data[2] = 0;
773                 elts_head = elts_head_next;
774                 buf = pkts[i + 1];
775 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
776                 /* Increment sent bytes counter. */
777                 txq->stats.obytes += length;
778 #endif
779         }
780         /* Take a shortcut if nothing must be sent. */
781         if (unlikely(i == 0))
782                 return 0;
783         /* Check whether completion threshold has been reached. */
784         comp = txq->elts_comp + i;
785         if (comp >= MLX5_TX_COMP_THRESH) {
786                 /* Request completion on last WQE. */
787                 wqe->inl.ctrl.data[2] = htonl(8);
788                 /* Save elts_head in unused "immediate" field of WQE. */
789                 wqe->inl.ctrl.data[3] = elts_head;
790                 txq->elts_comp = 0;
791         } else {
792                 txq->elts_comp = comp;
793         }
794 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
795         /* Increment sent packets counter. */
796         txq->stats.opackets += i;
797 #endif
798         /* Ring QP doorbell. */
799         mlx5_tx_dbrec(txq);
800         txq->elts_head = elts_head;
801         return i;
802 }
803
804 /**
805  * Translate RX completion flags to packet type.
806  *
807  * @param[in] cqe
808  *   Pointer to CQE.
809  *
810  * @note: fix mlx5_dev_supported_ptypes_get() if any change here.
811  *
812  * @return
813  *   Packet type for struct rte_mbuf.
814  */
815 static inline uint32_t
816 rxq_cq_to_pkt_type(volatile struct mlx5_cqe64 *cqe)
817 {
818         uint32_t pkt_type;
819         uint8_t flags = cqe->l4_hdr_type_etc;
820         uint8_t info = cqe->rsvd0[0];
821
822         if (info & IBV_EXP_CQ_RX_TUNNEL_PACKET)
823                 pkt_type =
824                         TRANSPOSE(flags,
825                                   IBV_EXP_CQ_RX_OUTER_IPV4_PACKET,
826                                   RTE_PTYPE_L3_IPV4) |
827                         TRANSPOSE(flags,
828                                   IBV_EXP_CQ_RX_OUTER_IPV6_PACKET,
829                                   RTE_PTYPE_L3_IPV6) |
830                         TRANSPOSE(flags,
831                                   IBV_EXP_CQ_RX_IPV4_PACKET,
832                                   RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4) |
833                         TRANSPOSE(flags,
834                                   IBV_EXP_CQ_RX_IPV6_PACKET,
835                                   RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6);
836         else
837                 pkt_type =
838                         TRANSPOSE(flags,
839                                   MLX5_CQE_L3_HDR_TYPE_IPV6,
840                                   RTE_PTYPE_L3_IPV6) |
841                         TRANSPOSE(flags,
842                                   MLX5_CQE_L3_HDR_TYPE_IPV4,
843                                   RTE_PTYPE_L3_IPV4);
844         return pkt_type;
845 }
846
847 /**
848  * Get size of the next packet for a given CQE. For compressed CQEs, the
849  * consumer index is updated only once all packets of the current one have
850  * been processed.
851  *
852  * @param rxq
853  *   Pointer to RX queue.
854  * @param cqe
855  *   CQE to process.
856  *
857  * @return
858  *   Packet size in bytes (0 if there is none), -1 in case of completion
859  *   with error.
860  */
861 static inline int
862 mlx5_rx_poll_len(struct rxq *rxq, volatile struct mlx5_cqe64 *cqe,
863                  uint16_t cqe_cnt)
864 {
865         struct rxq_zip *zip = &rxq->zip;
866         uint16_t cqe_n = cqe_cnt + 1;
867         int len = 0;
868
869         /* Process compressed data in the CQE and mini arrays. */
870         if (zip->ai) {
871                 volatile struct mlx5_mini_cqe8 (*mc)[8] =
872                         (volatile struct mlx5_mini_cqe8 (*)[8])
873                         (uintptr_t)(&(*rxq->cqes)[zip->ca & cqe_cnt].cqe64);
874
875                 len = ntohl((*mc)[zip->ai & 7].byte_cnt);
876                 if ((++zip->ai & 7) == 0) {
877                         /*
878                          * Increment consumer index to skip the number of
879                          * CQEs consumed. Hardware leaves holes in the CQ
880                          * ring for software use.
881                          */
882                         zip->ca = zip->na;
883                         zip->na += 8;
884                 }
885                 if (unlikely(rxq->zip.ai == rxq->zip.cqe_cnt)) {
886                         uint16_t idx = rxq->cq_ci;
887                         uint16_t end = zip->cq_ci;
888
889                         while (idx != end) {
890                                 (*rxq->cqes)[idx & cqe_cnt].cqe64.op_own =
891                                         MLX5_CQE_INVALIDATE;
892                                 ++idx;
893                         }
894                         rxq->cq_ci = zip->cq_ci;
895                         zip->ai = 0;
896                 }
897         /* No compressed data, get next CQE and verify if it is compressed. */
898         } else {
899                 int ret;
900                 int8_t op_own;
901
902                 ret = check_cqe64(cqe, cqe_n, rxq->cq_ci);
903                 if (unlikely(ret == 1))
904                         return 0;
905                 ++rxq->cq_ci;
906                 op_own = cqe->op_own;
907                 if (MLX5_CQE_FORMAT(op_own) == MLX5_COMPRESSED) {
908                         volatile struct mlx5_mini_cqe8 (*mc)[8] =
909                                 (volatile struct mlx5_mini_cqe8 (*)[8])
910                                 (uintptr_t)(&(*rxq->cqes)[rxq->cq_ci &
911                                                           cqe_cnt].cqe64);
912
913                         /* Fix endianness. */
914                         zip->cqe_cnt = ntohl(cqe->byte_cnt);
915                         /*
916                          * Current mini array position is the one returned by
917                          * check_cqe64().
918                          *
919                          * If completion comprises several mini arrays, as a
920                          * special case the second one is located 7 CQEs after
921                          * the initial CQE instead of 8 for subsequent ones.
922                          */
923                         zip->ca = rxq->cq_ci & cqe_cnt;
924                         zip->na = zip->ca + 7;
925                         /* Compute the next non compressed CQE. */
926                         --rxq->cq_ci;
927                         zip->cq_ci = rxq->cq_ci + zip->cqe_cnt;
928                         /* Get packet size to return. */
929                         len = ntohl((*mc)[0].byte_cnt);
930                         zip->ai = 1;
931                 } else {
932                         len = ntohl(cqe->byte_cnt);
933                 }
934                 /* Error while receiving packet. */
935                 if (unlikely(MLX5_CQE_OPCODE(op_own) == MLX5_CQE_RESP_ERR))
936                         return -1;
937         }
938         return len;
939 }
940
941 /**
942  * Translate RX completion flags to offload flags.
943  *
944  * @param[in] rxq
945  *   Pointer to RX queue structure.
946  * @param[in] cqe
947  *   Pointer to CQE.
948  *
949  * @return
950  *   Offload flags (ol_flags) for struct rte_mbuf.
951  */
952 static inline uint32_t
953 rxq_cq_to_ol_flags(struct rxq *rxq, volatile struct mlx5_cqe64 *cqe)
954 {
955         uint32_t ol_flags = 0;
956         uint8_t l3_hdr = (cqe->l4_hdr_type_etc) & MLX5_CQE_L3_HDR_TYPE_MASK;
957         uint8_t l4_hdr = (cqe->l4_hdr_type_etc) & MLX5_CQE_L4_HDR_TYPE_MASK;
958         uint8_t info = cqe->rsvd0[0];
959
960         if ((l3_hdr == MLX5_CQE_L3_HDR_TYPE_IPV4) ||
961             (l3_hdr == MLX5_CQE_L3_HDR_TYPE_IPV6))
962                 ol_flags |=
963                         (!(cqe->hds_ip_ext & MLX5_CQE_L3_OK) *
964                          PKT_RX_IP_CKSUM_BAD);
965         if ((l4_hdr == MLX5_CQE_L4_HDR_TYPE_TCP) ||
966             (l4_hdr == MLX5_CQE_L4_HDR_TYPE_TCP_EMP_ACK) ||
967             (l4_hdr == MLX5_CQE_L4_HDR_TYPE_TCP_ACK) ||
968             (l4_hdr == MLX5_CQE_L4_HDR_TYPE_UDP))
969                 ol_flags |=
970                         (!(cqe->hds_ip_ext & MLX5_CQE_L4_OK) *
971                          PKT_RX_L4_CKSUM_BAD);
972         /*
973          * PKT_RX_IP_CKSUM_BAD and PKT_RX_L4_CKSUM_BAD are used in place
974          * of PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD because the latter is not functional
975          * (its value is 0).
976          */
977         if ((info & IBV_EXP_CQ_RX_TUNNEL_PACKET) && (rxq->csum_l2tun))
978                 ol_flags |=
979                         TRANSPOSE(~cqe->l4_hdr_type_etc,
980                                   IBV_EXP_CQ_RX_OUTER_IP_CSUM_OK,
981                                   PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) |
982                         TRANSPOSE(~cqe->l4_hdr_type_etc,
983                                   IBV_EXP_CQ_RX_OUTER_TCP_UDP_CSUM_OK,
984                                   PKT_RX_L4_CKSUM_BAD);
985         return ol_flags;
986 }
987
988 /**
989  * DPDK callback for RX.
990  *
991  * @param dpdk_rxq
992  *   Generic pointer to RX queue structure.
993  * @param[out] pkts
994  *   Array to store received packets.
995  * @param pkts_n
996  *   Maximum number of packets in array.
997  *
998  * @return
999  *   Number of packets successfully received (<= pkts_n).
1000  */
1001 uint16_t
1002 mlx5_rx_burst(void *dpdk_rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
1003 {
1004         struct rxq *rxq = dpdk_rxq;
1005         unsigned int pkts_ret = 0;
1006         unsigned int i;
1007         unsigned int rq_ci = rxq->rq_ci;
1008         const unsigned int elts_n = rxq->elts_n;
1009         const unsigned int wqe_cnt = elts_n - 1;
1010         const unsigned int cqe_cnt = rxq->cqe_n - 1;
1011
1012         for (i = 0; (i != pkts_n); ++i) {
1013                 unsigned int idx = rq_ci & wqe_cnt;
1014                 int len;
1015                 struct rte_mbuf *rep;
1016                 struct rte_mbuf *pkt;
1017                 volatile struct mlx5_wqe_data_seg *wqe = &(*rxq->wqes)[idx];
1018                 volatile struct mlx5_cqe64 *cqe =
1019                         &(*rxq->cqes)[rxq->cq_ci & cqe_cnt].cqe64;
1020
1021                 pkt = (*rxq->elts)[idx];
1022                 rte_prefetch0(cqe);
1023                 rep = rte_mbuf_raw_alloc(rxq->mp);
1024                 if (unlikely(rep == NULL)) {
1025                         ++rxq->stats.rx_nombuf;
1026                         break;
1027                 }
1028                 SET_DATA_OFF(rep, RTE_PKTMBUF_HEADROOM);
1029                 NB_SEGS(rep) = 1;
1030                 PORT(rep) = rxq->port_id;
1031                 NEXT(rep) = NULL;
1032                 len = mlx5_rx_poll_len(rxq, cqe, cqe_cnt);
1033                 if (unlikely(len == 0)) {
1034                         rte_mbuf_refcnt_set(rep, 0);
1035                         __rte_mbuf_raw_free(rep);
1036                         break;
1037                 }
1038                 if (unlikely(len == -1)) {
1039                         /* RX error, packet is likely too large. */
1040                         rte_mbuf_refcnt_set(rep, 0);
1041                         __rte_mbuf_raw_free(rep);
1042                         ++rxq->stats.idropped;
1043                         --i;
1044                         goto skip;
1045                 }
1046                 /*
1047                  * Fill NIC descriptor with the new buffer.  The lkey and size
1048                  * of the buffers are already known, only the buffer address
1049                  * changes.
1050                  */
1051                 wqe->addr = htonll((uintptr_t)rep->buf_addr +
1052                                    RTE_PKTMBUF_HEADROOM);
1053                 (*rxq->elts)[idx] = rep;
1054                 /* Update pkt information. */
1055                 if (rxq->csum | rxq->csum_l2tun | rxq->vlan_strip |
1056                     rxq->crc_present) {
1057                         if (rxq->csum) {
1058                                 pkt->packet_type = rxq_cq_to_pkt_type(cqe);
1059                                 pkt->ol_flags = rxq_cq_to_ol_flags(rxq, cqe);
1060                         }
1061                         if (cqe->l4_hdr_type_etc & MLX5_CQE_VLAN_STRIPPED) {
1062                                 pkt->ol_flags |= PKT_RX_VLAN_PKT |
1063                                         PKT_RX_VLAN_STRIPPED;
1064                                 pkt->vlan_tci = ntohs(cqe->vlan_info);
1065                         }
1066                         if (rxq->crc_present)
1067                                 len -= ETHER_CRC_LEN;
1068                 }
1069                 PKT_LEN(pkt) = len;
1070                 DATA_LEN(pkt) = len;
1071 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1072                 /* Increment bytes counter. */
1073                 rxq->stats.ibytes += len;
1074 #endif
1075                 /* Return packet. */
1076                 *(pkts++) = pkt;
1077                 ++pkts_ret;
1078 skip:
1079                 ++rq_ci;
1080         }
1081         if (unlikely((i == 0) && (rq_ci == rxq->rq_ci)))
1082                 return 0;
1083         /* Repost WRs. */
1084 #ifdef DEBUG_RECV
1085         DEBUG("%p: reposting %u WRs", (void *)rxq, i);
1086 #endif
1087         /* Update the consumer index. */
1088         rxq->rq_ci = rq_ci;
1089         rte_wmb();
1090         *rxq->cq_db = htonl(rxq->cq_ci);
1091         rte_wmb();
1092         *rxq->rq_db = htonl(rxq->rq_ci);
1093 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1094         /* Increment packets counter. */
1095         rxq->stats.ipackets += pkts_ret;
1096 #endif
1097         return pkts_ret;
1098 }
1099
1100 /**
1101  * Dummy DPDK callback for TX.
1102  *
1103  * This function is used to temporarily replace the real callback during
1104  * unsafe control operations on the queue, or in case of error.
1105  *
1106  * @param dpdk_txq
1107  *   Generic pointer to TX queue structure.
1108  * @param[in] pkts
1109  *   Packets to transmit.
1110  * @param pkts_n
1111  *   Number of packets in array.
1112  *
1113  * @return
1114  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
1115  */
1116 uint16_t
1117 removed_tx_burst(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
1118 {
1119         (void)dpdk_txq;
1120         (void)pkts;
1121         (void)pkts_n;
1122         return 0;
1123 }
1124
1125 /**
1126  * Dummy DPDK callback for RX.
1127  *
1128  * This function is used to temporarily replace the real callback during
1129  * unsafe control operations on the queue, or in case of error.
1130  *
1131  * @param dpdk_rxq
1132  *   Generic pointer to RX queue structure.
1133  * @param[out] pkts
1134  *   Array to store received packets.
1135  * @param pkts_n
1136  *   Maximum number of packets in array.
1137  *
1138  * @return
1139  *   Number of packets successfully received (<= pkts_n).
1140  */
1141 uint16_t
1142 removed_rx_burst(void *dpdk_rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
1143 {
1144         (void)dpdk_rxq;
1145         (void)pkts;
1146         (void)pkts_n;
1147         return 0;
1148 }