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 #ifdef PEDANTIC
  46 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
  47 #endif
  48
  49 /* DPDK headers don't like -pedantic. */
  50 #ifdef PEDANTIC
  51 #pragma GCC diagnostic ignored "-pedantic"
  52 #endif
  53 #include <rte_mbuf.h>
  54 #include <rte_mempool.h>
  55 #include <rte_prefetch.h>
  56 #include <rte_common.h>
  57 #include <rte_branch_prediction.h>
  58 #include <rte_memory.h>
  59 #ifdef PEDANTIC
  60 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
  61 #endif
  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 /**
  70  * Manage TX completions.
  71  *
  72  * When sending a burst, mlx5_tx_burst() posts several WRs.
  73  * To improve performance, a completion event is only required once every
  74  * MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ sends. Doing so discards completion information
  75  * for other WRs, but this information would not be used anyway.
  76  *
  77  * @param txq
  78  *   Pointer to TX queue structure.
  79  *
  80  * @return
  81  *   0 on success, -1 on failure.
  82  */
  83 static int
  84 txq_complete(struct txq *txq)
  85 {
  86         unsigned int elts_comp = txq->elts_comp;
  87         unsigned int elts_tail = txq->elts_tail;
  88         unsigned int elts_free = txq->elts_tail;
  89         const unsigned int elts_n = txq->elts_n;
  90         int wcs_n;
  91
  92         if (unlikely(elts_comp == 0))
  93                 return 0;
  94 #ifdef DEBUG_SEND
  95         DEBUG("%p: processing %u work requests completions",
  96               (void *)txq, elts_comp);
  97 #endif
  98         wcs_n = txq->poll_cnt(txq->cq, elts_comp);
  99         if (unlikely(wcs_n == 0))
 100                 return 0;
 101         if (unlikely(wcs_n < 0)) {
 102                 DEBUG("%p: ibv_poll_cq() failed (wcs_n=%d)",
 103                       (void *)txq, wcs_n);
 104                 return -1;
 105         }
 106         elts_comp -= wcs_n;
 107         assert(elts_comp <= txq->elts_comp);
 108         /*
 109          * Assume WC status is successful as nothing can be done about it
 110          * anyway.
 111          */
 112         elts_tail += wcs_n * txq->elts_comp_cd_init;
 113         if (elts_tail >= elts_n)
 114                 elts_tail -= elts_n;
 115
 116         while (elts_free != elts_tail) {
 117                 struct txq_elt *elt = &(*txq->elts)[elts_free];
 118                 unsigned int elts_free_next =
 119                         (((elts_free + 1) == elts_n) ? 0 : elts_free + 1);
 120                 struct rte_mbuf *tmp = elt->buf;
 121                 struct txq_elt *elt_next = &(*txq->elts)[elts_free_next];
 122
 123                 RTE_MBUF_PREFETCH_TO_FREE(elt_next->buf);
 124                 /* Faster than rte_pktmbuf_free(). */
 125                 do {
 126                         struct rte_mbuf *next = NEXT(tmp);
 127
 128                         rte_pktmbuf_free_seg(tmp);
 129                         tmp = next;
 130                 } while (tmp != NULL);
 131                 elts_free = elts_free_next;
 132         }
 133
 134         txq->elts_tail = elts_tail;
 135         txq->elts_comp = elts_comp;
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 /* For best performance, this function should not be inlined. */
 140 struct ibv_mr *mlx5_mp2mr(struct ibv_pd *, const struct rte_mempool *)
 141         __attribute__((noinline));
 142
 143 /**
 144  * Register mempool as a memory region.
 145  *
 146  * @param pd
 147  *   Pointer to protection domain.
 148  * @param mp
 149  *   Pointer to memory pool.
 150  *
 151  * @return
 152  *   Memory region pointer, NULL in case of error.
 153  */
 154 struct ibv_mr *
 155 mlx5_mp2mr(struct ibv_pd *pd, const struct rte_mempool *mp)
 156 {
 157         const struct rte_memseg *ms = rte_eal_get_physmem_layout();
 158         uintptr_t start = mp->elt_va_start;
 159         uintptr_t end = mp->elt_va_end;
 160         unsigned int i;
 161
 162         DEBUG("mempool %p area start=%p end=%p size=%zu",
 163               (const void *)mp, (void *)start, (void *)end,
 164               (size_t)(end - start));
 165         /* Round start and end to page boundary if found in memory segments. */
 166         for (i = 0; (i < RTE_MAX_MEMSEG) && (ms[i].addr != NULL); ++i) {
 167                 uintptr_t addr = (uintptr_t)ms[i].addr;
 168                 size_t len = ms[i].len;
 169                 unsigned int align = ms[i].hugepage_sz;
 170
 171                 if ((start > addr) && (start < addr + len))
 172                         start = RTE_ALIGN_FLOOR(start, align);
 173                 if ((end > addr) && (end < addr + len))
 174                         end = RTE_ALIGN_CEIL(end, align);
 175         }
 176         DEBUG("mempool %p using start=%p end=%p size=%zu for MR",
 177               (const void *)mp, (void *)start, (void *)end,
 178               (size_t)(end - start));
 179         return ibv_reg_mr(pd,
 180                           (void *)start,
 181                           end - start,
 182                           IBV_ACCESS_LOCAL_WRITE | IBV_ACCESS_REMOTE_WRITE);
 183 }
 184
 185 /**
 186  * Get Memory Pool (MP) from mbuf. If mbuf is indirect, the pool from which
 187  * the cloned mbuf is allocated is returned instead.
 188  *
 189  * @param buf
 190  *   Pointer to mbuf.
 191  *
 192  * @return
 193  *   Memory pool where data is located for given mbuf.
 194  */
 195 static struct rte_mempool *
 196 txq_mb2mp(struct rte_mbuf *buf)
 197 {
 198         if (unlikely(RTE_MBUF_INDIRECT(buf)))
 199                 return rte_mbuf_from_indirect(buf)->pool;
 200         return buf->pool;
 201 }
 202
 203 /**
 204  * Get Memory Region (MR) <-> Memory Pool (MP) association from txq->mp2mr[].
 205  * Add MP to txq->mp2mr[] if it's not registered yet. If mp2mr[] is full,
 206  * remove an entry first.
 207  *
 208  * @param txq
 209  *   Pointer to TX queue structure.
 210  * @param[in] mp
 211  *   Memory Pool for which a Memory Region lkey must be returned.
 212  *
 213  * @return
 214  *   mr->lkey on success, (uint32_t)-1 on failure.
 215  */
 216 static uint32_t
 217 txq_mp2mr(struct txq *txq, const struct rte_mempool *mp)
 218 {
 219         unsigned int i;
 220         struct ibv_mr *mr;
 221
 222         for (i = 0; (i != RTE_DIM(txq->mp2mr)); ++i) {
 223                 if (unlikely(txq->mp2mr[i].mp == NULL)) {
 224                         /* Unknown MP, add a new MR for it. */
 225                         break;
 226                 }
 227                 if (txq->mp2mr[i].mp == mp) {
 228                         assert(txq->mp2mr[i].lkey != (uint32_t)-1);
 229                         assert(txq->mp2mr[i].mr->lkey == txq->mp2mr[i].lkey);
 230                         return txq->mp2mr[i].lkey;
 231                 }
 232         }
 233         /* Add a new entry, register MR first. */
 234         DEBUG("%p: discovered new memory pool \"%s\" (%p)",
 235               (void *)txq, mp->name, (const void *)mp);
 236         mr = mlx5_mp2mr(txq->priv->pd, mp);
 237         if (unlikely(mr == NULL)) {
 238                 DEBUG("%p: unable to configure MR, ibv_reg_mr() failed.",
 239                       (void *)txq);
 240                 return (uint32_t)-1;
 241         }
 242         if (unlikely(i == RTE_DIM(txq->mp2mr))) {
 243                 /* Table is full, remove oldest entry. */
 244                 DEBUG("%p: MR <-> MP table full, dropping oldest entry.",
 245                       (void *)txq);
 246                 --i;
 247                 claim_zero(ibv_dereg_mr(txq->mp2mr[0].mr));
 248                 memmove(&txq->mp2mr[0], &txq->mp2mr[1],
 249                         (sizeof(txq->mp2mr) - sizeof(txq->mp2mr[0])));
 250         }
 251         /* Store the new entry. */
 252         txq->mp2mr[i].mp = mp;
 253         txq->mp2mr[i].mr = mr;
 254         txq->mp2mr[i].lkey = mr->lkey;
 255         DEBUG("%p: new MR lkey for MP \"%s\" (%p): 0x%08" PRIu32,
 256               (void *)txq, mp->name, (const void *)mp, txq->mp2mr[i].lkey);
 257         return txq->mp2mr[i].lkey;
 258 }
 259
 260 struct txq_mp2mr_mbuf_check_data {
 261         const struct rte_mempool *mp;
 262         int ret;
 263 };
 264
 265 /**
 266  * Callback function for rte_mempool_obj_iter() to check whether a given
 267  * mempool object looks like a mbuf.
 268  *
 269  * @param[in, out] arg
 270  *   Context data (struct txq_mp2mr_mbuf_check_data). Contains mempool pointer
 271  *   and return value.
 272  * @param[in] start
 273  *   Object start address.
 274  * @param[in] end
 275  *   Object end address.
 276  * @param index
 277  *   Unused.
 278  *
 279  * @return
 280  *   Nonzero value when object is not a mbuf.
 281  */
 282 static void
 283 txq_mp2mr_mbuf_check(void *arg, void *start, void *end,
 284                      uint32_t index __rte_unused)
 285 {
 286         struct txq_mp2mr_mbuf_check_data *data = arg;
 287         struct rte_mbuf *buf =
 288                 (void *)((uintptr_t)start + data->mp->header_size);
 289
 290         (void)index;
 291         /* Check whether mbuf structure fits element size and whether mempool
 292          * pointer is valid. */
 293         if (((uintptr_t)end >= (uintptr_t)(buf + 1)) &&
 294             (buf->pool == data->mp))
 295                 data->ret = 0;
 296         else
 297                 data->ret = -1;
 298 }
 299
 300 /**
 301  * Iterator function for rte_mempool_walk() to register existing mempools and
 302  * fill the MP to MR cache of a TX queue.
 303  *
 304  * @param[in] mp
 305  *   Memory Pool to register.
 306  * @param *arg
 307  *   Pointer to TX queue structure.
 308  */
 309 void
 310 txq_mp2mr_iter(const struct rte_mempool *mp, void *arg)
 311 {
 312         struct txq *txq = arg;
 313         struct txq_mp2mr_mbuf_check_data data = {
 314                 .mp = mp,
 315                 .ret = -1,
 316         };
 317
 318         /* Discard empty mempools. */
 319         if (mp->size == 0)
 320                 return;
 321         /* Register mempool only if the first element looks like a mbuf. */
 322         rte_mempool_obj_iter((void *)mp->elt_va_start,
 323                              1,
 324                              mp->header_size + mp->elt_size + mp->trailer_size,
 325                              1,
 326                              mp->elt_pa,
 327                              mp->pg_num,
 328                              mp->pg_shift,
 329                              txq_mp2mr_mbuf_check,
 330                              &data);
 331         if (data.ret)
 332                 return;
 333         txq_mp2mr(txq, mp);
 334 }
 335
 336 #if MLX5_PMD_SGE_WR_N > 1
 337
 338 /**
 339  * Copy scattered mbuf contents to a single linear buffer.
 340  *
 341  * @param[out] linear
 342  *   Linear output buffer.
 343  * @param[in] buf
 344  *   Scattered input buffer.
 345  *
 346  * @return
 347  *   Number of bytes copied to the output buffer or 0 if not large enough.
 348  */
 349 static unsigned int
 350 linearize_mbuf(linear_t *linear, struct rte_mbuf *buf)
 351 {
 352         unsigned int size = 0;
 353         unsigned int offset;
 354
 355         do {
 356                 unsigned int len = DATA_LEN(buf);
 357
 358                 offset = size;
 359                 size += len;
 360                 if (unlikely(size > sizeof(*linear)))
 361                         return 0;
 362                 memcpy(&(*linear)[offset],
 363                        rte_pktmbuf_mtod(buf, uint8_t *),
 364                        len);
 365                 buf = NEXT(buf);
 366         } while (buf != NULL);
 367         return size;
 368 }
 369
 370 /**
 371  * Handle scattered buffers for mlx5_tx_burst().
 372  *
 373  * @param txq
 374  *   TX queue structure.
 375  * @param segs
 376  *   Number of segments in buf.
 377  * @param elt
 378  *   TX queue element to fill.
 379  * @param[in] buf
 380  *   Buffer to process.
 381  * @param elts_head
 382  *   Index of the linear buffer to use if necessary (normally txq->elts_head).
 383  * @param[out] sges
 384  *   Array filled with SGEs on success.
 385  *
 386  * @return
 387  *   A structure containing the processed packet size in bytes and the
 388  *   number of SGEs. Both fields are set to (unsigned int)-1 in case of
 389  *   failure.
 390  */
 391 static struct tx_burst_sg_ret {
 392         unsigned int length;
 393         unsigned int num;
 394 }
 395 tx_burst_sg(struct txq *txq, unsigned int segs, struct txq_elt *elt,
 396             struct rte_mbuf *buf, unsigned int elts_head,
 397             struct ibv_sge (*sges)[MLX5_PMD_SGE_WR_N])
 398 {
 399         unsigned int sent_size = 0;
 400         unsigned int j;
 401         int linearize = 0;
 402
 403         /* When there are too many segments, extra segments are
 404          * linearized in the last SGE. */
 405         if (unlikely(segs > RTE_DIM(*sges))) {
 406                 segs = (RTE_DIM(*sges) - 1);
 407                 linearize = 1;
 408         }
 409         /* Update element. */
 410         elt->buf = buf;
 411         /* Register segments as SGEs. */
 412         for (j = 0; (j != segs); ++j) {
 413                 struct ibv_sge *sge = &(*sges)[j];
 414                 uint32_t lkey;
 415
 416                 /* Retrieve Memory Region key for this memory pool. */
 417                 lkey = txq_mp2mr(txq, txq_mb2mp(buf));
 418                 if (unlikely(lkey == (uint32_t)-1)) {
 419                         /* MR does not exist. */
 420                         DEBUG("%p: unable to get MP <-> MR association",
 421                               (void *)txq);
 422                         /* Clean up TX element. */
 423                         elt->buf = NULL;
 424                         goto stop;
 425                 }
 426                 /* Update SGE. */
 427                 sge->addr = rte_pktmbuf_mtod(buf, uintptr_t);
 428                 if (txq->priv->vf)
 429                         rte_prefetch0((volatile void *)
 430                                       (uintptr_t)sge->addr);
 431                 sge->length = DATA_LEN(buf);
 432                 sge->lkey = lkey;
 433                 sent_size += sge->length;
 434                 buf = NEXT(buf);
 435         }
 436         /* If buf is not NULL here and is not going to be linearized,
 437          * nb_segs is not valid. */
 438         assert(j == segs);
 439         assert((buf == NULL) || (linearize));
 440         /* Linearize extra segments. */
 441         if (linearize) {
 442                 struct ibv_sge *sge = &(*sges)[segs];
 443                 linear_t *linear = &(*txq->elts_linear)[elts_head];
 444                 unsigned int size = linearize_mbuf(linear, buf);
 445
 446                 assert(segs == (RTE_DIM(*sges) - 1));
 447                 if (size == 0) {
 448                         /* Invalid packet. */
 449                         DEBUG("%p: packet too large to be linearized.",
 450                               (void *)txq);
 451                         /* Clean up TX element. */
 452                         elt->buf = NULL;
 453                         goto stop;
 454                 }
 455                 /* If MLX5_PMD_SGE_WR_N is 1, free mbuf immediately. */
 456                 if (RTE_DIM(*sges) == 1) {
 457                         do {
 458                                 struct rte_mbuf *next = NEXT(buf);
 459
 460                                 rte_pktmbuf_free_seg(buf);
 461                                 buf = next;
 462                         } while (buf != NULL);
 463                         elt->buf = NULL;
 464                 }
 465                 /* Update SGE. */
 466                 sge->addr = (uintptr_t)&(*linear)[0];
 467                 sge->length = size;
 468                 sge->lkey = txq->mr_linear->lkey;
 469                 sent_size += size;
 470                 /* Include last segment. */
 471                 segs++;
 472         }
 473         return (struct tx_burst_sg_ret){
 474                 .length = sent_size,
 475                 .num = segs,
 476         };
 477 stop:
 478         return (struct tx_burst_sg_ret){
 479                 .length = -1,
 480                 .num = -1,
 481         };
 482 }
 483
 484 #endif /* MLX5_PMD_SGE_WR_N > 1 */
 485
 486 /**
 487  * DPDK callback for TX.
 488  *
 489  * @param dpdk_txq
 490  *   Generic pointer to TX queue structure.
 491  * @param[in] pkts
 492  *   Packets to transmit.
 493  * @param pkts_n
 494  *   Number of packets in array.
 495  *
 496  * @return
 497  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
 498  */
 499 uint16_t
 500 mlx5_tx_burst(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
 501 {
 502         struct txq *txq = (struct txq *)dpdk_txq;
 503         unsigned int elts_head = txq->elts_head;
 504         const unsigned int elts_n = txq->elts_n;
 505         unsigned int elts_comp_cd = txq->elts_comp_cd;
 506         unsigned int elts_comp = 0;
 507         unsigned int i;
 508         unsigned int max;
 509         int err;
 510         struct rte_mbuf *buf = pkts[0];
 511
 512         assert(elts_comp_cd != 0);
 513         /* Prefetch first packet cacheline. */
 514         rte_prefetch0(buf);
 515         txq_complete(txq);
 516         max = (elts_n - (elts_head - txq->elts_tail));
 517         if (max > elts_n)
 518                 max -= elts_n;
 519         assert(max >= 1);
 520         assert(max <= elts_n);
 521         /* Always leave one free entry in the ring. */
 522         --max;
 523         if (max == 0)
 524                 return 0;
 525         if (max > pkts_n)
 526                 max = pkts_n;
 527         for (i = 0; (i != max); ++i) {
 528                 struct rte_mbuf *buf_next = pkts[i + 1];
 529                 unsigned int elts_head_next =
 530                         (((elts_head + 1) == elts_n) ? 0 : elts_head + 1);
 531                 struct txq_elt *elt = &(*txq->elts)[elts_head];
 532                 unsigned int segs = NB_SEGS(buf);
 533 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 534                 unsigned int sent_size = 0;
 535 #endif
 536                 uint32_t send_flags = 0;
 537
 538                 if (i + 1 < max)
 539                         rte_prefetch0(buf_next);
 540                 /* Request TX completion. */
 541                 if (unlikely(--elts_comp_cd == 0)) {
 542                         elts_comp_cd = txq->elts_comp_cd_init;
 543                         ++elts_comp;
 544                         send_flags |= IBV_EXP_QP_BURST_SIGNALED;
 545                 }
 546                 /* Should we enable HW CKSUM offload */
 547                 if (buf->ol_flags &
 548                     (PKT_TX_IP_CKSUM | PKT_TX_TCP_CKSUM | PKT_TX_UDP_CKSUM)) {
 549                         send_flags |= IBV_EXP_QP_BURST_IP_CSUM;
 550                         /* HW does not support checksum offloads at arbitrary
 551                          * offsets but automatically recognizes the packet
 552                          * type. For inner L3/L4 checksums, only VXLAN (UDP)
 553                          * tunnels are currently supported. */
 554                         if (RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(buf->packet_type))
 555                                 send_flags |= IBV_EXP_QP_BURST_TUNNEL;
 556                 }
 557                 if (likely(segs == 1)) {
 558                         uintptr_t addr;
 559                         uint32_t length;
 560                         uint32_t lkey;
 561                         uintptr_t buf_next_addr;
 562
 563                         /* Retrieve buffer information. */
 564                         addr = rte_pktmbuf_mtod(buf, uintptr_t);
 565                         length = DATA_LEN(buf);
 566                         /* Update element. */
 567                         elt->buf = buf;
 568                         if (txq->priv->vf)
 569                                 rte_prefetch0((volatile void *)
 570                                               (uintptr_t)addr);
 571                         /* Prefetch next buffer data. */
 572                         if (i + 1 < max) {
 573                                 buf_next_addr =
 574                                         rte_pktmbuf_mtod(buf_next, uintptr_t);
 575                                 rte_prefetch0((volatile void *)
 576                                               (uintptr_t)buf_next_addr);
 577                         }
 578                         /* Put packet into send queue. */
 579 #if MLX5_PMD_MAX_INLINE > 0
 580                         if (length <= txq->max_inline)
 581                                 err = txq->send_pending_inline
 582                                         (txq->qp,
 583                                          (void *)addr,
 584                                          length,
 585                                          send_flags);
 586                         else
 587 #endif
 588                         {
 589                                 /* Retrieve Memory Region key for this
 590                                  * memory pool. */
 591                                 lkey = txq_mp2mr(txq, txq_mb2mp(buf));
 592                                 if (unlikely(lkey == (uint32_t)-1)) {
 593                                         /* MR does not exist. */
 594                                         DEBUG("%p: unable to get MP <-> MR"
 595                                               " association", (void *)txq);
 596                                         /* Clean up TX element. */
 597                                         elt->buf = NULL;
 598                                         goto stop;
 599                                 }
 600                                 err = txq->send_pending
 601                                         (txq->qp,
 602                                          addr,
 603                                          length,
 604                                          lkey,
 605                                          send_flags);
 606                         }
 607                         if (unlikely(err))
 608                                 goto stop;
 609 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 610                         sent_size += length;
 611 #endif
 612                 } else {
 613 #if MLX5_PMD_SGE_WR_N > 1
 614                         struct ibv_sge sges[MLX5_PMD_SGE_WR_N];
 615                         struct tx_burst_sg_ret ret;
 616
 617                         ret = tx_burst_sg(txq, segs, elt, buf, elts_head,
 618                                           &sges);
 619                         if (ret.length == (unsigned int)-1)
 620                                 goto stop;
 621                         /* Put SG list into send queue. */
 622                         err = txq->send_pending_sg_list
 623                                 (txq->qp,
 624                                  sges,
 625                                  ret.num,
 626                                  send_flags);
 627                         if (unlikely(err))
 628                                 goto stop;
 629 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 630                         sent_size += ret.length;
 631 #endif
 632 #else /* MLX5_PMD_SGE_WR_N > 1 */
 633                         DEBUG("%p: TX scattered buffers support not"
 634                               " compiled in", (void *)txq);
 635                         goto stop;
 636 #endif /* MLX5_PMD_SGE_WR_N > 1 */
 637                 }
 638                 elts_head = elts_head_next;
 639                 buf = buf_next;
 640 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 641                 /* Increment sent bytes counter. */
 642                 txq->stats.obytes += sent_size;
 643 #endif
 644         }
 645 stop:
 646         /* Take a shortcut if nothing must be sent. */
 647         if (unlikely(i == 0))
 648                 return 0;
 649 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 650         /* Increment sent packets counter. */
 651         txq->stats.opackets += i;
 652 #endif
 653         /* Ring QP doorbell. */
 654         err = txq->send_flush(txq->qp);
 655         if (unlikely(err)) {
 656                 /* A nonzero value is not supposed to be returned.
 657                  * Nothing can be done about it. */
 658                 DEBUG("%p: send_flush() failed with error %d",
 659                       (void *)txq, err);
 660         }
 661         txq->elts_head = elts_head;
 662         txq->elts_comp += elts_comp;
 663         txq->elts_comp_cd = elts_comp_cd;
 664         return i;
 665 }
 666
 667 /**
 668  * Translate RX completion flags to packet type.
 669  *
 670  * @param flags
 671  *   RX completion flags returned by poll_length_flags().
 672  *
 673  * @return
 674  *   Packet type for struct rte_mbuf.
 675  */
 676 static inline uint32_t
 677 rxq_cq_to_pkt_type(uint32_t flags)
 678 {
 679         uint32_t pkt_type;
 680
 681         if (flags & IBV_EXP_CQ_RX_TUNNEL_PACKET)
 682                 pkt_type =
 683                         TRANSPOSE(flags,
 684                                   IBV_EXP_CQ_RX_OUTER_IPV4_PACKET,
 685                                   RTE_PTYPE_L3_IPV4) |
 686                         TRANSPOSE(flags,
 687                                   IBV_EXP_CQ_RX_OUTER_IPV6_PACKET,
 688                                   RTE_PTYPE_L3_IPV6) |
 689                         TRANSPOSE(flags,
 690                                   IBV_EXP_CQ_RX_IPV4_PACKET,
 691                                   RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4) |
 692                         TRANSPOSE(flags,
 693                                   IBV_EXP_CQ_RX_IPV6_PACKET,
 694                                   RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6);
 695         else
 696                 pkt_type =
 697                         TRANSPOSE(flags,
 698                                   IBV_EXP_CQ_RX_IPV4_PACKET,
 699                                   RTE_PTYPE_L3_IPV4) |
 700                         TRANSPOSE(flags,
 701                                   IBV_EXP_CQ_RX_IPV6_PACKET,
 702                                   RTE_PTYPE_L3_IPV6);
 703         return pkt_type;
 704 }
 705
 706 /**
 707  * Translate RX completion flags to offload flags.
 708  *
 709  * @param[in] rxq
 710  *   Pointer to RX queue structure.
 711  * @param flags
 712  *   RX completion flags returned by poll_length_flags().
 713  *
 714  * @return
 715  *   Offload flags (ol_flags) for struct rte_mbuf.
 716  */
 717 static inline uint32_t
 718 rxq_cq_to_ol_flags(const struct rxq *rxq, uint32_t flags)
 719 {
 720         uint32_t ol_flags = 0;
 721
 722         if (rxq->csum) {
 723                 /* Set IP checksum flag only for IPv4/IPv6 packets. */
 724                 if (flags &
 725                     (IBV_EXP_CQ_RX_IPV4_PACKET | IBV_EXP_CQ_RX_IPV6_PACKET))
 726                         ol_flags |=
 727                                 TRANSPOSE(~flags,
 728                                         IBV_EXP_CQ_RX_IP_CSUM_OK,
 729                                         PKT_RX_IP_CKSUM_BAD);
 730 #ifdef HAVE_EXP_CQ_RX_TCP_PACKET
 731                 /* Set L4 checksum flag only for TCP/UDP packets. */
 732                 if (flags &
 733                     (IBV_EXP_CQ_RX_TCP_PACKET | IBV_EXP_CQ_RX_UDP_PACKET))
 734 #endif /* HAVE_EXP_CQ_RX_TCP_PACKET */
 735                         ol_flags |=
 736                                 TRANSPOSE(~flags,
 737                                         IBV_EXP_CQ_RX_TCP_UDP_CSUM_OK,
 738                                         PKT_RX_L4_CKSUM_BAD);
 739         }
 740         /*
 741          * PKT_RX_IP_CKSUM_BAD and PKT_RX_L4_CKSUM_BAD are used in place
 742          * of PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD because the latter is not functional
 743          * (its value is 0).
 744          */
 745         if ((flags & IBV_EXP_CQ_RX_TUNNEL_PACKET) && (rxq->csum_l2tun))
 746                 ol_flags |=
 747                         TRANSPOSE(~flags,
 748                                   IBV_EXP_CQ_RX_OUTER_IP_CSUM_OK,
 749                                   PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) |
 750                         TRANSPOSE(~flags,
 751                                   IBV_EXP_CQ_RX_OUTER_TCP_UDP_CSUM_OK,
 752                                   PKT_RX_L4_CKSUM_BAD);
 753         return ol_flags;
 754 }
 755
 756 /**
 757  * DPDK callback for RX with scattered packets support.
 758  *
 759  * @param dpdk_rxq
 760  *   Generic pointer to RX queue structure.
 761  * @param[out] pkts
 762  *   Array to store received packets.
 763  * @param pkts_n
 764  *   Maximum number of packets in array.
 765  *
 766  * @return
 767  *   Number of packets successfully received (<= pkts_n).
 768  */
 769 uint16_t
 770 mlx5_rx_burst_sp(void *dpdk_rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
 771 {
 772         struct rxq *rxq = (struct rxq *)dpdk_rxq;
 773         struct rxq_elt_sp (*elts)[rxq->elts_n] = rxq->elts.sp;
 774         const unsigned int elts_n = rxq->elts_n;
 775         unsigned int elts_head = rxq->elts_head;
 776         unsigned int i;
 777         unsigned int pkts_ret = 0;
 778         int ret;
 779
 780         if (unlikely(!rxq->sp))
 781                 return mlx5_rx_burst(dpdk_rxq, pkts, pkts_n);
 782         if (unlikely(elts == NULL)) /* See RTE_DEV_CMD_SET_MTU. */
 783                 return 0;
 784         for (i = 0; (i != pkts_n); ++i) {
 785                 struct rxq_elt_sp *elt = &(*elts)[elts_head];
 786                 unsigned int len;
 787                 unsigned int pkt_buf_len;
 788                 struct rte_mbuf *pkt_buf = NULL; /* Buffer returned in pkts. */
 789                 struct rte_mbuf **pkt_buf_next = &pkt_buf;
 790                 unsigned int seg_headroom = RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 791                 unsigned int j = 0;
 792                 uint32_t flags;
 793                 uint16_t vlan_tci;
 794
 795                 /* Sanity checks. */
 796                 assert(elts_head < rxq->elts_n);
 797                 assert(rxq->elts_head < rxq->elts_n);
 798                 ret = rxq->poll(rxq->cq, NULL, NULL, &flags, &vlan_tci);
 799                 if (unlikely(ret < 0)) {
 800                         struct ibv_wc wc;
 801                         int wcs_n;
 802
 803                         DEBUG("rxq=%p, poll_length() failed (ret=%d)",
 804                               (void *)rxq, ret);
 805                         /* ibv_poll_cq() must be used in case of failure. */
 806                         wcs_n = ibv_poll_cq(rxq->cq, 1, &wc);
 807                         if (unlikely(wcs_n == 0))
 808                                 break;
 809                         if (unlikely(wcs_n < 0)) {
 810                                 DEBUG("rxq=%p, ibv_poll_cq() failed (wcs_n=%d)",
 811                                       (void *)rxq, wcs_n);
 812                                 break;
 813                         }
 814                         assert(wcs_n == 1);
 815                         if (unlikely(wc.status != IBV_WC_SUCCESS)) {
 816                                 /* Whatever, just repost the offending WR. */
 817                                 DEBUG("rxq=%p, wr_id=%" PRIu64 ": bad work"
 818                                       " completion status (%d): %s",
 819                                       (void *)rxq, wc.wr_id, wc.status,
 820                                       ibv_wc_status_str(wc.status));
 821 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 822                                 /* Increment dropped packets counter. */
 823                                 ++rxq->stats.idropped;
 824 #endif
 825                                 goto repost;
 826                         }
 827                         ret = wc.byte_len;
 828                 }
 829                 if (ret == 0)
 830                         break;
 831                 len = ret;
 832                 pkt_buf_len = len;
 833                 /*
 834                  * Replace spent segments with new ones, concatenate and
 835                  * return them as pkt_buf.
 836                  */
 837                 while (1) {
 838                         struct ibv_sge *sge = &elt->sges[j];
 839                         struct rte_mbuf *seg = elt->bufs[j];
 840                         struct rte_mbuf *rep;
 841                         unsigned int seg_tailroom;
 842
 843                         assert(seg != NULL);
 844                         /*
 845                          * Fetch initial bytes of packet descriptor into a
 846                          * cacheline while allocating rep.
 847                          */
 848                         rte_prefetch0(seg);
 849                         rep = __rte_mbuf_raw_alloc(rxq->mp);
 850                         if (unlikely(rep == NULL)) {
 851                                 /*
 852                                  * Unable to allocate a replacement mbuf,
 853                                  * repost WR.
 854                                  */
 855                                 DEBUG("rxq=%p: can't allocate a new mbuf",
 856                                       (void *)rxq);
 857                                 if (pkt_buf != NULL) {
 858                                         *pkt_buf_next = NULL;
 859                                         rte_pktmbuf_free(pkt_buf);
 860                                 }
 861                                 /* Increment out of memory counters. */
 862                                 ++rxq->stats.rx_nombuf;
 863                                 ++rxq->priv->dev->data->rx_mbuf_alloc_failed;
 864                                 goto repost;
 865                         }
 866 #ifndef NDEBUG
 867                         /* Poison user-modifiable fields in rep. */
 868                         NEXT(rep) = (void *)((uintptr_t)-1);
 869                         SET_DATA_OFF(rep, 0xdead);
 870                         DATA_LEN(rep) = 0xd00d;
 871                         PKT_LEN(rep) = 0xdeadd00d;
 872                         NB_SEGS(rep) = 0x2a;
 873                         PORT(rep) = 0x2a;
 874                         rep->ol_flags = -1;
 875 #endif
 876                         assert(rep->buf_len == seg->buf_len);
 877                         assert(rep->buf_len == rxq->mb_len);
 878                         /* Reconfigure sge to use rep instead of seg. */
 879                         assert(sge->lkey == rxq->mr->lkey);
 880                         sge->addr = ((uintptr_t)rep->buf_addr + seg_headroom);
 881                         elt->bufs[j] = rep;
 882                         ++j;
 883                         /* Update pkt_buf if it's the first segment, or link
 884                          * seg to the previous one and update pkt_buf_next. */
 885                         *pkt_buf_next = seg;
 886                         pkt_buf_next = &NEXT(seg);
 887                         /* Update seg information. */
 888                         seg_tailroom = (seg->buf_len - seg_headroom);
 889                         assert(sge->length == seg_tailroom);
 890                         SET_DATA_OFF(seg, seg_headroom);
 891                         if (likely(len <= seg_tailroom)) {
 892                                 /* Last segment. */
 893                                 DATA_LEN(seg) = len;
 894                                 PKT_LEN(seg) = len;
 895                                 /* Sanity check. */
 896                                 assert(rte_pktmbuf_headroom(seg) ==
 897                                        seg_headroom);
 898                                 assert(rte_pktmbuf_tailroom(seg) ==
 899                                        (seg_tailroom - len));
 900                                 break;
 901                         }
 902                         DATA_LEN(seg) = seg_tailroom;
 903                         PKT_LEN(seg) = seg_tailroom;
 904                         /* Sanity check. */
 905                         assert(rte_pktmbuf_headroom(seg) == seg_headroom);
 906                         assert(rte_pktmbuf_tailroom(seg) == 0);
 907                         /* Fix len and clear headroom for next segments. */
 908                         len -= seg_tailroom;
 909                         seg_headroom = 0;
 910                 }
 911                 /* Update head and tail segments. */
 912                 *pkt_buf_next = NULL;
 913                 assert(pkt_buf != NULL);
 914                 assert(j != 0);
 915                 NB_SEGS(pkt_buf) = j;
 916                 PORT(pkt_buf) = rxq->port_id;
 917                 PKT_LEN(pkt_buf) = pkt_buf_len;
 918                 if (rxq->csum | rxq->csum_l2tun | rxq->vlan_strip) {
 919                         pkt_buf->packet_type = rxq_cq_to_pkt_type(flags);
 920                         pkt_buf->ol_flags = rxq_cq_to_ol_flags(rxq, flags);
 921 #ifdef HAVE_EXP_DEVICE_ATTR_VLAN_OFFLOADS
 922                         if (flags & IBV_EXP_CQ_RX_CVLAN_STRIPPED_V1) {
 923                                 pkt_buf->ol_flags |= PKT_RX_VLAN_PKT;
 924                                 pkt_buf->vlan_tci = vlan_tci;
 925                         }
 926 #endif /* HAVE_EXP_DEVICE_ATTR_VLAN_OFFLOADS */
 927                 }
 928
 929                 /* Return packet. */
 930                 *(pkts++) = pkt_buf;
 931                 ++pkts_ret;
 932 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 933                 /* Increment bytes counter. */
 934                 rxq->stats.ibytes += pkt_buf_len;
 935 #endif
 936 repost:
 937                 ret = rxq->recv(rxq->wq, elt->sges, RTE_DIM(elt->sges));
 938                 if (unlikely(ret)) {
 939                         /* Inability to repost WRs is fatal. */
 940                         DEBUG("%p: recv_sg_list(): failed (ret=%d)",
 941                               (void *)rxq->priv,
 942                               ret);
 943                         abort();
 944                 }
 945                 if (++elts_head >= elts_n)
 946                         elts_head = 0;
 947                 continue;
 948         }
 949         if (unlikely(i == 0))
 950                 return 0;
 951         rxq->elts_head = elts_head;
 952 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 953         /* Increment packets counter. */
 954         rxq->stats.ipackets += pkts_ret;
 955 #endif
 956         return pkts_ret;
 957 }
 958
 959 /**
 960  * DPDK callback for RX.
 961  *
 962  * The following function is the same as mlx5_rx_burst_sp(), except it doesn't
 963  * manage scattered packets. Improves performance when MRU is lower than the
 964  * size of the first segment.
 965  *
 966  * @param dpdk_rxq
 967  *   Generic pointer to RX queue structure.
 968  * @param[out] pkts
 969  *   Array to store received packets.
 970  * @param pkts_n
 971  *   Maximum number of packets in array.
 972  *
 973  * @return
 974  *   Number of packets successfully received (<= pkts_n).
 975  */
 976 uint16_t
 977 mlx5_rx_burst(void *dpdk_rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
 978 {
 979         struct rxq *rxq = (struct rxq *)dpdk_rxq;
 980         struct rxq_elt (*elts)[rxq->elts_n] = rxq->elts.no_sp;
 981         const unsigned int elts_n = rxq->elts_n;
 982         unsigned int elts_head = rxq->elts_head;
 983         struct ibv_sge sges[pkts_n];
 984         unsigned int i;
 985         unsigned int pkts_ret = 0;
 986         int ret;
 987
 988         if (unlikely(rxq->sp))
 989                 return mlx5_rx_burst_sp(dpdk_rxq, pkts, pkts_n);
 990         for (i = 0; (i != pkts_n); ++i) {
 991                 struct rxq_elt *elt = &(*elts)[elts_head];
 992                 unsigned int len;
 993                 struct rte_mbuf *seg = elt->buf;
 994                 struct rte_mbuf *rep;
 995                 uint32_t flags;
 996                 uint16_t vlan_tci;
 997
 998                 /* Sanity checks. */
 999                 assert(seg != NULL);
1000                 assert(elts_head < rxq->elts_n);
1001                 assert(rxq->elts_head < rxq->elts_n);
1002                 /*
1003                  * Fetch initial bytes of packet descriptor into a
1004                  * cacheline while allocating rep.
1005                  */
1006                 rte_prefetch0(seg);
1007                 rte_prefetch0(&seg->cacheline1);
1008                 ret = rxq->poll(rxq->cq, NULL, NULL, &flags, &vlan_tci);
1009                 if (unlikely(ret < 0)) {
1010                         struct ibv_wc wc;
1011                         int wcs_n;
1012
1013                         DEBUG("rxq=%p, poll_length() failed (ret=%d)",
1014                               (void *)rxq, ret);
1015                         /* ibv_poll_cq() must be used in case of failure. */
1016                         wcs_n = ibv_poll_cq(rxq->cq, 1, &wc);
1017                         if (unlikely(wcs_n == 0))
1018                                 break;
1019                         if (unlikely(wcs_n < 0)) {
1020                                 DEBUG("rxq=%p, ibv_poll_cq() failed (wcs_n=%d)",
1021                                       (void *)rxq, wcs_n);
1022                                 break;
1023                         }
1024                         assert(wcs_n == 1);
1025                         if (unlikely(wc.status != IBV_WC_SUCCESS)) {
1026                                 /* Whatever, just repost the offending WR. */
1027                                 DEBUG("rxq=%p, wr_id=%" PRIu64 ": bad work"
1028                                       " completion status (%d): %s",
1029                                       (void *)rxq, wc.wr_id, wc.status,
1030                                       ibv_wc_status_str(wc.status));
1031 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1032                                 /* Increment dropped packets counter. */
1033                                 ++rxq->stats.idropped;
1034 #endif
1035                                 /* Add SGE to array for repost. */
1036                                 sges[i] = elt->sge;
1037                                 goto repost;
1038                         }
1039                         ret = wc.byte_len;
1040                 }
1041                 if (ret == 0)
1042                         break;
1043                 len = ret;
1044                 rep = __rte_mbuf_raw_alloc(rxq->mp);
1045                 if (unlikely(rep == NULL)) {
1046                         /*
1047                          * Unable to allocate a replacement mbuf,
1048                          * repost WR.
1049                          */
1050                         DEBUG("rxq=%p: can't allocate a new mbuf",
1051                               (void *)rxq);
1052                         /* Increment out of memory counters. */
1053                         ++rxq->stats.rx_nombuf;
1054                         ++rxq->priv->dev->data->rx_mbuf_alloc_failed;
1055                         goto repost;
1056                 }
1057
1058                 /* Reconfigure sge to use rep instead of seg. */
1059                 elt->sge.addr = (uintptr_t)rep->buf_addr + RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
1060                 assert(elt->sge.lkey == rxq->mr->lkey);
1061                 elt->buf = rep;
1062
1063                 /* Add SGE to array for repost. */
1064                 sges[i] = elt->sge;
1065
1066                 /* Update seg information. */
1067                 SET_DATA_OFF(seg, RTE_PKTMBUF_HEADROOM);
1068                 NB_SEGS(seg) = 1;
1069                 PORT(seg) = rxq->port_id;
1070                 NEXT(seg) = NULL;
1071                 PKT_LEN(seg) = len;
1072                 DATA_LEN(seg) = len;
1073                 if (rxq->csum | rxq->csum_l2tun | rxq->vlan_strip) {
1074                         seg->packet_type = rxq_cq_to_pkt_type(flags);
1075                         seg->ol_flags = rxq_cq_to_ol_flags(rxq, flags);
1076 #ifdef HAVE_EXP_DEVICE_ATTR_VLAN_OFFLOADS
1077                         if (flags & IBV_EXP_CQ_RX_CVLAN_STRIPPED_V1) {
1078                                 seg->ol_flags |= PKT_RX_VLAN_PKT;
1079                                 seg->vlan_tci = vlan_tci;
1080                         }
1081 #endif /* HAVE_EXP_DEVICE_ATTR_VLAN_OFFLOADS */
1082                 }
1083                 /* Return packet. */
1084                 *(pkts++) = seg;
1085                 ++pkts_ret;
1086 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1087                 /* Increment bytes counter. */
1088                 rxq->stats.ibytes += len;
1089 #endif
1090 repost:
1091                 if (++elts_head >= elts_n)
1092                         elts_head = 0;
1093                 continue;
1094         }
1095         if (unlikely(i == 0))
1096                 return 0;
1097         /* Repost WRs. */
1098 #ifdef DEBUG_RECV
1099         DEBUG("%p: reposting %u WRs", (void *)rxq, i);
1100 #endif
1101         ret = rxq->recv(rxq->wq, sges, i);
1102         if (unlikely(ret)) {
1103                 /* Inability to repost WRs is fatal. */
1104                 DEBUG("%p: recv_burst(): failed (ret=%d)",
1105                       (void *)rxq->priv,
1106                       ret);
1107                 abort();
1108         }
1109         rxq->elts_head = elts_head;
1110 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1111         /* Increment packets counter. */
1112         rxq->stats.ipackets += pkts_ret;
1113 #endif
1114         return pkts_ret;
1115 }
1116
1117 /**
1118  * Dummy DPDK callback for TX.
1119  *
1120  * This function is used to temporarily replace the real callback during
1121  * unsafe control operations on the queue, or in case of error.
1122  *
1123  * @param dpdk_txq
1124  *   Generic pointer to TX queue structure.
1125  * @param[in] pkts
1126  *   Packets to transmit.
1127  * @param pkts_n
1128  *   Number of packets in array.
1129  *
1130  * @return
1131  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
1132  */
1133 uint16_t
1134 removed_tx_burst(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
1135 {
1136         (void)dpdk_txq;
1137         (void)pkts;
1138         (void)pkts_n;
1139         return 0;
1140 }
1141
1142 /**
1143  * Dummy DPDK callback for RX.
1144  *
1145  * This function is used to temporarily replace the real callback during
1146  * unsafe control operations on the queue, or in case of error.
1147  *
1148  * @param dpdk_rxq
1149  *   Generic pointer to RX queue structure.
1150  * @param[out] pkts
1151  *   Array to store received packets.
1152  * @param pkts_n
1153  *   Maximum number of packets in array.
1154  *
1155  * @return
1156  *   Number of packets successfully received (<= pkts_n).
1157  */
1158 uint16_t
1159 removed_rx_burst(void *dpdk_rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
1160 {
1161         (void)dpdk_rxq;
1162         (void)pkts;
1163         (void)pkts_n;
1164         return 0;
1165 }