drivers/net/mlx5/mlx5_txpp.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright 2020 Mellanox Technologies, Ltd
   3  */
   4 #include <fcntl.h>
   5 #include <stdint.h>
   6
   7 #include <rte_ether.h>
   8 #include <ethdev_driver.h>
   9 #include <rte_interrupts.h>
  10 #include <rte_alarm.h>
  11 #include <rte_malloc.h>
  12 #include <rte_cycles.h>
  13 #include <rte_eal_paging.h>
  14
  15 #include <mlx5_malloc.h>
  16 #include <mlx5_common_devx.h>
  17
  18 #include "mlx5.h"
  19 #include "mlx5_rx.h"
  20 #include "mlx5_tx.h"
  21 #include "mlx5_common_os.h"
  22
  23 static_assert(sizeof(struct mlx5_cqe_ts) == sizeof(rte_int128_t),
  24                 "Wrong timestamp CQE part size");
  25
  26 static const char * const mlx5_txpp_stat_names[] = {
  27         "tx_pp_missed_interrupt_errors", /* Missed service interrupt. */
  28         "tx_pp_rearm_queue_errors", /* Rearm Queue errors. */
  29         "tx_pp_clock_queue_errors", /* Clock Queue errors. */
  30         "tx_pp_timestamp_past_errors", /* Timestamp in the past. */
  31         "tx_pp_timestamp_future_errors", /* Timestamp in the distant future. */
  32         "tx_pp_jitter", /* Timestamp jitter (one Clock Queue completion). */
  33         "tx_pp_wander", /* Timestamp wander (half of Clock Queue CQEs). */
  34         "tx_pp_sync_lost", /* Scheduling synchronization lost. */
  35 };
  36
  37 /* Destroy Event Queue Notification Channel. */
  38 static void
  39 mlx5_txpp_destroy_event_channel(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
  40 {
  41         if (sh->txpp.echan) {
  42                 mlx5_os_devx_destroy_event_channel(sh->txpp.echan);
  43                 sh->txpp.echan = NULL;
  44         }
  45 }
  46
  47 /* Create Event Queue Notification Channel. */
  48 static int
  49 mlx5_txpp_create_event_channel(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
  50 {
  51         MLX5_ASSERT(!sh->txpp.echan);
  52         sh->txpp.echan = mlx5_os_devx_create_event_channel(sh->cdev->ctx,
  53                         MLX5DV_DEVX_CREATE_EVENT_CHANNEL_FLAGS_OMIT_EV_DATA);
  54         if (!sh->txpp.echan) {
  55                 rte_errno = errno;
  56                 DRV_LOG(ERR, "Failed to create event channel %d.", rte_errno);
  57                 return -rte_errno;
  58         }
  59         return 0;
  60 }
  61
  62 static void
  63 mlx5_txpp_free_pp_index(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
  64 {
  65 #ifdef HAVE_MLX5DV_PP_ALLOC
  66         if (sh->txpp.pp) {
  67                 mlx5_glue->dv_free_pp(sh->txpp.pp);
  68                 sh->txpp.pp = NULL;
  69                 sh->txpp.pp_id = 0;
  70         }
  71 #else
  72         RTE_SET_USED(sh);
  73         DRV_LOG(ERR, "Freeing pacing index is not supported.");
  74 #endif
  75 }
  76
  77 /* Allocate Packet Pacing index from kernel via mlx5dv call. */
  78 static int
  79 mlx5_txpp_alloc_pp_index(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
  80 {
  81 #ifdef HAVE_MLX5DV_PP_ALLOC
  82         uint32_t pp[MLX5_ST_SZ_DW(set_pp_rate_limit_context)];
  83         uint64_t rate;
  84
  85         MLX5_ASSERT(!sh->txpp.pp);
  86         memset(&pp, 0, sizeof(pp));
  87         rate = NS_PER_S / sh->txpp.tick;
  88         if (rate * sh->txpp.tick != NS_PER_S)
  89                 DRV_LOG(WARNING, "Packet pacing frequency is not precise.");
  90         if (sh->txpp.test) {
  91                 uint32_t len;
  92
  93                 len = RTE_MAX(MLX5_TXPP_TEST_PKT_SIZE,
  94                               (size_t)RTE_ETHER_MIN_LEN);
  95                 MLX5_SET(set_pp_rate_limit_context, &pp,
  96                          burst_upper_bound, len);
  97                 MLX5_SET(set_pp_rate_limit_context, &pp,
  98                          typical_packet_size, len);
  99                 /* Convert packets per second into kilobits. */
 100                 rate = (rate * len) / (1000ul / CHAR_BIT);
 101                 DRV_LOG(INFO, "Packet pacing rate set to %" PRIu64, rate);
 102         }
 103         MLX5_SET(set_pp_rate_limit_context, &pp, rate_limit, rate);
 104         MLX5_SET(set_pp_rate_limit_context, &pp, rate_mode,
 105                  sh->txpp.test ? MLX5_DATA_RATE : MLX5_WQE_RATE);
 106         sh->txpp.pp = mlx5_glue->dv_alloc_pp
 107                                 (sh->cdev->ctx, sizeof(pp), &pp,
 108                                  MLX5DV_PP_ALLOC_FLAGS_DEDICATED_INDEX);
 109         if (sh->txpp.pp == NULL) {
 110                 DRV_LOG(ERR, "Failed to allocate packet pacing index.");
 111                 rte_errno = errno;
 112                 return -errno;
 113         }
 114         if (!((struct mlx5dv_pp *)sh->txpp.pp)->index) {
 115                 DRV_LOG(ERR, "Zero packet pacing index allocated.");
 116                 mlx5_txpp_free_pp_index(sh);
 117                 rte_errno = ENOTSUP;
 118                 return -ENOTSUP;
 119         }
 120         sh->txpp.pp_id = ((struct mlx5dv_pp *)(sh->txpp.pp))->index;
 121         return 0;
 122 #else
 123         RTE_SET_USED(sh);
 124         DRV_LOG(ERR, "Allocating pacing index is not supported.");
 125         rte_errno = ENOTSUP;
 126         return -ENOTSUP;
 127 #endif
 128 }
 129
 130 static void
 131 mlx5_txpp_destroy_send_queue(struct mlx5_txpp_wq *wq)
 132 {
 133         mlx5_devx_sq_destroy(&wq->sq_obj);
 134         mlx5_devx_cq_destroy(&wq->cq_obj);
 135         memset(wq, 0, sizeof(*wq));
 136 }
 137
 138 static void
 139 mlx5_txpp_destroy_rearm_queue(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 140 {
 141         struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.rearm_queue;
 142
 143         mlx5_txpp_destroy_send_queue(wq);
 144 }
 145
 146 static void
 147 mlx5_txpp_destroy_clock_queue(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 148 {
 149         struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.clock_queue;
 150
 151         mlx5_txpp_destroy_send_queue(wq);
 152         if (sh->txpp.tsa) {
 153                 mlx5_free(sh->txpp.tsa);
 154                 sh->txpp.tsa = NULL;
 155         }
 156 }
 157
 158 static void
 159 mlx5_txpp_doorbell_rearm_queue(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh, uint16_t ci)
 160 {
 161         struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.rearm_queue;
 162         struct mlx5_wqe *wqe = (struct mlx5_wqe *)(uintptr_t)wq->sq_obj.wqes;
 163         union {
 164                 uint32_t w32[2];
 165                 uint64_t w64;
 166         } cs;
 167
 168         wq->sq_ci = ci + 1;
 169         cs.w32[0] = rte_cpu_to_be_32(rte_be_to_cpu_32
 170                         (wqe[ci & (wq->sq_size - 1)].ctrl[0]) | (ci - 1) << 8);
 171         cs.w32[1] = wqe[ci & (wq->sq_size - 1)].ctrl[1];
 172         /* Update SQ doorbell record with new SQ ci. */
 173         mlx5_doorbell_ring(&sh->tx_uar.bf_db, cs.w64, wq->sq_ci,
 174                            wq->sq_obj.db_rec, !sh->tx_uar.dbnc);
 175 }
 176
 177 static void
 178 mlx5_txpp_fill_wqe_rearm_queue(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 179 {
 180         struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.rearm_queue;
 181         struct mlx5_wqe *wqe = (struct mlx5_wqe *)(uintptr_t)wq->sq_obj.wqes;
 182         uint32_t i;
 183
 184         for (i = 0; i < wq->sq_size; i += 2) {
 185                 struct mlx5_wqe_cseg *cs;
 186                 struct mlx5_wqe_qseg *qs;
 187                 uint32_t index;
 188
 189                 /* Build SEND_EN request with slave WQE index. */
 190                 cs = &wqe[i + 0].cseg;
 191                 cs->opcode = RTE_BE32(MLX5_OPCODE_SEND_EN | 0);
 192                 cs->sq_ds = rte_cpu_to_be_32((wq->sq_obj.sq->id << 8) | 2);
 193                 cs->flags = RTE_BE32(MLX5_COMP_ALWAYS <<
 194                                      MLX5_COMP_MODE_OFFSET);
 195                 cs->misc = RTE_BE32(0);
 196                 qs = RTE_PTR_ADD(cs, sizeof(struct mlx5_wqe_cseg));
 197                 index = (i * MLX5_TXPP_REARM / 2 + MLX5_TXPP_REARM) &
 198                         ((1 << MLX5_WQ_INDEX_WIDTH) - 1);
 199                 qs->max_index = rte_cpu_to_be_32(index);
 200                 qs->qpn_cqn =
 201                            rte_cpu_to_be_32(sh->txpp.clock_queue.sq_obj.sq->id);
 202                 /* Build WAIT request with slave CQE index. */
 203                 cs = &wqe[i + 1].cseg;
 204                 cs->opcode = RTE_BE32(MLX5_OPCODE_WAIT | 0);
 205                 cs->sq_ds = rte_cpu_to_be_32((wq->sq_obj.sq->id << 8) | 2);
 206                 cs->flags = RTE_BE32(MLX5_COMP_ONLY_ERR <<
 207                                      MLX5_COMP_MODE_OFFSET);
 208                 cs->misc = RTE_BE32(0);
 209                 qs = RTE_PTR_ADD(cs, sizeof(struct mlx5_wqe_cseg));
 210                 index = (i * MLX5_TXPP_REARM / 2 + MLX5_TXPP_REARM / 2) &
 211                         ((1 << MLX5_CQ_INDEX_WIDTH) - 1);
 212                 qs->max_index = rte_cpu_to_be_32(index);
 213                 qs->qpn_cqn =
 214                            rte_cpu_to_be_32(sh->txpp.clock_queue.cq_obj.cq->id);
 215         }
 216 }
 217
 218 /* Creates the Rearm Queue to fire the requests to Clock Queue in realtime. */
 219 static int
 220 mlx5_txpp_create_rearm_queue(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 221 {
 222         struct mlx5_devx_create_sq_attr sq_attr = {
 223                 .cd_master = 1,
 224                 .state = MLX5_SQC_STATE_RST,
 225                 .tis_lst_sz = 1,
 226                 .tis_num = sh->tis[0]->id,
 227                 .wq_attr = (struct mlx5_devx_wq_attr){
 228                         .pd = sh->cdev->pdn,
 229                         .uar_page =
 230                                 mlx5_os_get_devx_uar_page_id(sh->tx_uar.obj),
 231                 },
 232                 .ts_format = mlx5_ts_format_conv
 233                                        (sh->cdev->config.hca_attr.sq_ts_format),
 234         };
 235         struct mlx5_devx_modify_sq_attr msq_attr = { 0 };
 236         struct mlx5_devx_cq_attr cq_attr = {
 237                 .uar_page_id = mlx5_os_get_devx_uar_page_id(sh->tx_uar.obj),
 238         };
 239         struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.rearm_queue;
 240         int ret;
 241
 242         /* Create completion queue object for Rearm Queue. */
 243         ret = mlx5_devx_cq_create(sh->cdev->ctx, &wq->cq_obj,
 244                                   log2above(MLX5_TXPP_REARM_CQ_SIZE), &cq_attr,
 245                                   sh->numa_node);
 246         if (ret) {
 247                 DRV_LOG(ERR, "Failed to create CQ for Rearm Queue.");
 248                 return ret;
 249         }
 250         wq->cq_ci = 0;
 251         wq->arm_sn = 0;
 252         wq->sq_size = MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE;
 253         MLX5_ASSERT(wq->sq_size == (1 << log2above(wq->sq_size)));
 254         /* Create send queue object for Rearm Queue. */
 255         sq_attr.cqn = wq->cq_obj.cq->id;
 256         /* There should be no WQE leftovers in the cyclic queue. */
 257         ret = mlx5_devx_sq_create(sh->cdev->ctx, &wq->sq_obj,
 258                                   log2above(MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE), &sq_attr,
 259                                   sh->numa_node);
 260         if (ret) {
 261                 rte_errno = errno;
 262                 DRV_LOG(ERR, "Failed to create SQ for Rearm Queue.");
 263                 goto error;
 264         }
 265         /* Build the WQEs in the Send Queue before goto Ready state. */
 266         mlx5_txpp_fill_wqe_rearm_queue(sh);
 267         /* Change queue state to ready. */
 268         msq_attr.sq_state = MLX5_SQC_STATE_RST;
 269         msq_attr.state = MLX5_SQC_STATE_RDY;
 270         ret = mlx5_devx_cmd_modify_sq(wq->sq_obj.sq, &msq_attr);
 271         if (ret) {
 272                 DRV_LOG(ERR, "Failed to set SQ ready state Rearm Queue.");
 273                 goto error;
 274         }
 275         return 0;
 276 error:
 277         ret = -rte_errno;
 278         mlx5_txpp_destroy_rearm_queue(sh);
 279         rte_errno = -ret;
 280         return ret;
 281 }
 282
 283 static void
 284 mlx5_txpp_fill_wqe_clock_queue(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 285 {
 286         struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.clock_queue;
 287         struct mlx5_wqe *wqe = (struct mlx5_wqe *)(uintptr_t)wq->sq_obj.wqes;
 288         struct mlx5_wqe_cseg *cs = &wqe->cseg;
 289         uint32_t wqe_size, opcode, i;
 290         uint8_t *dst;
 291
 292         /* For test purposes fill the WQ with SEND inline packet. */
 293         if (sh->txpp.test) {
 294                 wqe_size = RTE_ALIGN(MLX5_TXPP_TEST_PKT_SIZE +
 295                                      MLX5_WQE_CSEG_SIZE +
 296                                      2 * MLX5_WQE_ESEG_SIZE -
 297                                      MLX5_ESEG_MIN_INLINE_SIZE,
 298                                      MLX5_WSEG_SIZE);
 299                 opcode = MLX5_OPCODE_SEND;
 300         } else {
 301                 wqe_size = MLX5_WSEG_SIZE;
 302                 opcode = MLX5_OPCODE_NOP;
 303         }
 304         cs->opcode = rte_cpu_to_be_32(opcode | 0); /* Index is ignored. */
 305         cs->sq_ds = rte_cpu_to_be_32((wq->sq_obj.sq->id << 8) |
 306                                      (wqe_size / MLX5_WSEG_SIZE));
 307         cs->flags = RTE_BE32(MLX5_COMP_ALWAYS << MLX5_COMP_MODE_OFFSET);
 308         cs->misc = RTE_BE32(0);
 309         wqe_size = RTE_ALIGN(wqe_size, MLX5_WQE_SIZE);
 310         if (sh->txpp.test) {
 311                 struct mlx5_wqe_eseg *es = &wqe->eseg;
 312                 struct rte_ether_hdr *eth_hdr;
 313                 struct rte_ipv4_hdr *ip_hdr;
 314                 struct rte_udp_hdr *udp_hdr;
 315
 316                 /* Build the inline test packet pattern. */
 317                 MLX5_ASSERT(wqe_size <= MLX5_WQE_SIZE_MAX);
 318                 MLX5_ASSERT(MLX5_TXPP_TEST_PKT_SIZE >=
 319                                 (sizeof(struct rte_ether_hdr) +
 320                                  sizeof(struct rte_ipv4_hdr)));
 321                 es->flags = 0;
 322                 es->cs_flags = MLX5_ETH_WQE_L3_CSUM | MLX5_ETH_WQE_L4_CSUM;
 323                 es->swp_offs = 0;
 324                 es->metadata = 0;
 325                 es->swp_flags = 0;
 326                 es->mss = 0;
 327                 es->inline_hdr_sz = RTE_BE16(MLX5_TXPP_TEST_PKT_SIZE);
 328                 /* Build test packet L2 header (Ethernet). */
 329                 dst = (uint8_t *)&es->inline_data;
 330                 eth_hdr = (struct rte_ether_hdr *)dst;
 331                 rte_eth_random_addr(&eth_hdr->dst_addr.addr_bytes[0]);
 332                 rte_eth_random_addr(&eth_hdr->src_addr.addr_bytes[0]);
 333                 eth_hdr->ether_type = rte_cpu_to_be_16(RTE_ETHER_TYPE_IPV4);
 334                 /* Build test packet L3 header (IP v4). */
 335                 dst += sizeof(struct rte_ether_hdr);
 336                 ip_hdr = (struct rte_ipv4_hdr *)dst;
 337                 ip_hdr->version_ihl = RTE_IPV4_VHL_DEF;
 338                 ip_hdr->type_of_service = 0;
 339                 ip_hdr->fragment_offset = 0;
 340                 ip_hdr->time_to_live = 64;
 341                 ip_hdr->next_proto_id = IPPROTO_UDP;
 342                 ip_hdr->packet_id = 0;
 343                 ip_hdr->total_length = RTE_BE16(MLX5_TXPP_TEST_PKT_SIZE -
 344                                                 sizeof(struct rte_ether_hdr));
 345                 /* use RFC5735 / RFC2544 reserved network test addresses */
 346                 ip_hdr->src_addr = RTE_BE32((198U << 24) | (18 << 16) |
 347                                             (0 << 8) | 1);
 348                 ip_hdr->dst_addr = RTE_BE32((198U << 24) | (18 << 16) |
 349                                             (0 << 8) | 2);
 350                 if (MLX5_TXPP_TEST_PKT_SIZE <
 351                                         (sizeof(struct rte_ether_hdr) +
 352                                          sizeof(struct rte_ipv4_hdr) +
 353                                          sizeof(struct rte_udp_hdr)))
 354                         goto wcopy;
 355                 /* Build test packet L4 header (UDP). */
 356                 dst += sizeof(struct rte_ipv4_hdr);
 357                 udp_hdr = (struct rte_udp_hdr *)dst;
 358                 udp_hdr->src_port = RTE_BE16(9); /* RFC863 Discard. */
 359                 udp_hdr->dst_port = RTE_BE16(9);
 360                 udp_hdr->dgram_len = RTE_BE16(MLX5_TXPP_TEST_PKT_SIZE -
 361                                               sizeof(struct rte_ether_hdr) -
 362                                               sizeof(struct rte_ipv4_hdr));
 363                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 364                 /* Fill the test packet data. */
 365                 dst += sizeof(struct rte_udp_hdr);
 366                 for (i = sizeof(struct rte_ether_hdr) +
 367                         sizeof(struct rte_ipv4_hdr) +
 368                         sizeof(struct rte_udp_hdr);
 369                                 i < MLX5_TXPP_TEST_PKT_SIZE; i++)
 370                         *dst++ = (uint8_t)(i & 0xFF);
 371         }
 372 wcopy:
 373         /* Duplicate the pattern to the next WQEs. */
 374         dst = (uint8_t *)(uintptr_t)wq->sq_obj.umem_buf;
 375         for (i = 1; i < MLX5_TXPP_CLKQ_SIZE; i++) {
 376                 dst += wqe_size;
 377                 rte_memcpy(dst, (void *)(uintptr_t)wq->sq_obj.umem_buf,
 378                            wqe_size);
 379         }
 380 }
 381
 382 /* Creates the Clock Queue for packet pacing, returns zero on success. */
 383 static int
 384 mlx5_txpp_create_clock_queue(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 385 {
 386         struct mlx5_devx_create_sq_attr sq_attr = { 0 };
 387         struct mlx5_devx_modify_sq_attr msq_attr = { 0 };
 388         struct mlx5_devx_cq_attr cq_attr = {
 389                 .use_first_only = 1,
 390                 .overrun_ignore = 1,
 391                 .uar_page_id = mlx5_os_get_devx_uar_page_id(sh->tx_uar.obj),
 392         };
 393         struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.clock_queue;
 394         int ret;
 395
 396         sh->txpp.tsa = mlx5_malloc(MLX5_MEM_RTE | MLX5_MEM_ZERO,
 397                                    MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE *
 398                                    sizeof(struct mlx5_txpp_ts),
 399                                    0, sh->numa_node);
 400         if (!sh->txpp.tsa) {
 401                 DRV_LOG(ERR, "Failed to allocate memory for CQ stats.");
 402                 return -ENOMEM;
 403         }
 404         sh->txpp.ts_p = 0;
 405         sh->txpp.ts_n = 0;
 406         /* Create completion queue object for Clock Queue. */
 407         ret = mlx5_devx_cq_create(sh->cdev->ctx, &wq->cq_obj,
 408                                   log2above(MLX5_TXPP_CLKQ_SIZE), &cq_attr,
 409                                   sh->numa_node);
 410         if (ret) {
 411                 DRV_LOG(ERR, "Failed to create CQ for Clock Queue.");
 412                 goto error;
 413         }
 414         wq->cq_ci = 0;
 415         /* Allocate memory buffer for Send Queue WQEs. */
 416         if (sh->txpp.test) {
 417                 wq->sq_size = RTE_ALIGN(MLX5_TXPP_TEST_PKT_SIZE +
 418                                         MLX5_WQE_CSEG_SIZE +
 419                                         2 * MLX5_WQE_ESEG_SIZE -
 420                                         MLX5_ESEG_MIN_INLINE_SIZE,
 421                                         MLX5_WQE_SIZE) / MLX5_WQE_SIZE;
 422                 wq->sq_size *= MLX5_TXPP_CLKQ_SIZE;
 423         } else {
 424                 wq->sq_size = MLX5_TXPP_CLKQ_SIZE;
 425         }
 426         /* There should not be WQE leftovers in the cyclic queue. */
 427         MLX5_ASSERT(wq->sq_size == (1 << log2above(wq->sq_size)));
 428         /* Create send queue object for Clock Queue. */
 429         if (sh->txpp.test) {
 430                 sq_attr.tis_lst_sz = 1;
 431                 sq_attr.tis_num = sh->tis[0]->id;
 432                 sq_attr.non_wire = 0;
 433                 sq_attr.static_sq_wq = 1;
 434         } else {
 435                 sq_attr.non_wire = 1;
 436                 sq_attr.static_sq_wq = 1;
 437         }
 438         sq_attr.cqn = wq->cq_obj.cq->id;
 439         sq_attr.packet_pacing_rate_limit_index = sh->txpp.pp_id;
 440         sq_attr.wq_attr.cd_slave = 1;
 441         sq_attr.wq_attr.uar_page = mlx5_os_get_devx_uar_page_id(sh->tx_uar.obj);
 442         sq_attr.wq_attr.pd = sh->cdev->pdn;
 443         sq_attr.ts_format =
 444                 mlx5_ts_format_conv(sh->cdev->config.hca_attr.sq_ts_format);
 445         ret = mlx5_devx_sq_create(sh->cdev->ctx, &wq->sq_obj,
 446                                   log2above(wq->sq_size),
 447                                   &sq_attr, sh->numa_node);
 448         if (ret) {
 449                 rte_errno = errno;
 450                 DRV_LOG(ERR, "Failed to create SQ for Clock Queue.");
 451                 goto error;
 452         }
 453         /* Build the WQEs in the Send Queue before goto Ready state. */
 454         mlx5_txpp_fill_wqe_clock_queue(sh);
 455         /* Change queue state to ready. */
 456         msq_attr.sq_state = MLX5_SQC_STATE_RST;
 457         msq_attr.state = MLX5_SQC_STATE_RDY;
 458         wq->sq_ci = 0;
 459         ret = mlx5_devx_cmd_modify_sq(wq->sq_obj.sq, &msq_attr);
 460         if (ret) {
 461                 DRV_LOG(ERR, "Failed to set SQ ready state Clock Queue.");
 462                 goto error;
 463         }
 464         return 0;
 465 error:
 466         ret = -rte_errno;
 467         mlx5_txpp_destroy_clock_queue(sh);
 468         rte_errno = -ret;
 469         return ret;
 470 }
 471
 472 /* Enable notification from the Rearm Queue CQ. */
 473 static inline void
 474 mlx5_txpp_cq_arm(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 475 {
 476         struct mlx5_txpp_wq *aq = &sh->txpp.rearm_queue;
 477         uint32_t arm_sn = aq->arm_sn << MLX5_CQ_SQN_OFFSET;
 478         uint32_t db_hi = arm_sn | MLX5_CQ_DBR_CMD_ALL | aq->cq_ci;
 479         uint64_t db_be =
 480                 rte_cpu_to_be_64(((uint64_t)db_hi << 32) | aq->cq_obj.cq->id);
 481
 482         mlx5_doorbell_ring(&sh->tx_uar.cq_db, db_be, db_hi,
 483                            &aq->cq_obj.db_rec[MLX5_CQ_ARM_DB], 0);
 484         aq->arm_sn++;
 485 }
 486
 487 #if defined(RTE_ARCH_X86_64)
 488 static inline int
 489 mlx5_atomic128_compare_exchange(rte_int128_t *dst,
 490                                 rte_int128_t *exp,
 491                                 const rte_int128_t *src)
 492 {
 493         uint8_t res;
 494
 495         asm volatile (MPLOCKED
 496                       "cmpxchg16b %[dst];"
 497                       " sete %[res]"
 498                       : [dst] "=m" (dst->val[0]),
 499                         "=a" (exp->val[0]),
 500                         "=d" (exp->val[1]),
 501                         [res] "=r" (res)
 502                       : "b" (src->val[0]),
 503                         "c" (src->val[1]),
 504                         "a" (exp->val[0]),
 505                         "d" (exp->val[1]),
 506                         "m" (dst->val[0])
 507                       : "memory");
 508
 509         return res;
 510 }
 511 #endif
 512
 513 static inline void
 514 mlx5_atomic_read_cqe(rte_int128_t *from, rte_int128_t *ts)
 515 {
 516         /*
 517          * The only CQE of Clock Queue is being continuously
 518          * updated by hardware with specified rate. We must
 519          * read timestamp and WQE completion index atomically.
 520          */
 521 #if defined(RTE_ARCH_X86_64)
 522         rte_int128_t src;
 523
 524         memset(&src, 0, sizeof(src));
 525         *ts = src;
 526         /* if (*from == *ts) *from = *src else *ts = *from; */
 527         mlx5_atomic128_compare_exchange(from, ts, &src);
 528 #else
 529         uint64_t *cqe = (uint64_t *)from;
 530
 531         /*
 532          * Power architecture does not support 16B compare-and-swap.
 533          * ARM implements it in software, code below is more relevant.
 534          */
 535         for (;;) {
 536                 uint64_t tm, op;
 537                 uint64_t *ps;
 538
 539                 rte_compiler_barrier();
 540                 tm = __atomic_load_n(cqe + 0, __ATOMIC_RELAXED);
 541                 op = __atomic_load_n(cqe + 1, __ATOMIC_RELAXED);
 542                 rte_compiler_barrier();
 543                 if (tm != __atomic_load_n(cqe + 0, __ATOMIC_RELAXED))
 544                         continue;
 545                 if (op != __atomic_load_n(cqe + 1, __ATOMIC_RELAXED))
 546                         continue;
 547                 ps = (uint64_t *)ts;
 548                 ps[0] = tm;
 549                 ps[1] = op;
 550                 return;
 551         }
 552 #endif
 553 }
 554
 555 /* Stores timestamp in the cache structure to share data with datapath. */
 556 static inline void
 557 mlx5_txpp_cache_timestamp(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh,
 558                            uint64_t ts, uint64_t ci)
 559 {
 560         ci = ci << (64 - MLX5_CQ_INDEX_WIDTH);
 561         ci |= (ts << MLX5_CQ_INDEX_WIDTH) >> MLX5_CQ_INDEX_WIDTH;
 562         rte_compiler_barrier();
 563         __atomic_store_n(&sh->txpp.ts.ts, ts, __ATOMIC_RELAXED);
 564         __atomic_store_n(&sh->txpp.ts.ci_ts, ci, __ATOMIC_RELAXED);
 565         rte_wmb();
 566 }
 567
 568 /* Reads timestamp from Clock Queue CQE and stores in the cache. */
 569 static inline void
 570 mlx5_txpp_update_timestamp(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 571 {
 572         struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.clock_queue;
 573         struct mlx5_cqe *cqe = (struct mlx5_cqe *)(uintptr_t)wq->cq_obj.cqes;
 574         union {
 575                 rte_int128_t u128;
 576                 struct mlx5_cqe_ts cts;
 577         } to;
 578         uint64_t ts;
 579         uint16_t ci;
 580         uint8_t opcode;
 581
 582         mlx5_atomic_read_cqe((rte_int128_t *)&cqe->timestamp, &to.u128);
 583         opcode = MLX5_CQE_OPCODE(to.cts.op_own);
 584         if (opcode) {
 585                 if (opcode != MLX5_CQE_INVALID) {
 586                         /*
 587                          * Commit the error state if and only if
 588                          * we have got at least one actual completion.
 589                          */
 590                         DRV_LOG(DEBUG,
 591                                 "Clock Queue error sync lost (%X).", opcode);
 592                                 __atomic_fetch_add(&sh->txpp.err_clock_queue,
 593                                    1, __ATOMIC_RELAXED);
 594                         sh->txpp.sync_lost = 1;
 595                 }
 596                 return;
 597         }
 598         ci = rte_be_to_cpu_16(to.cts.wqe_counter);
 599         ts = rte_be_to_cpu_64(to.cts.timestamp);
 600         ts = mlx5_txpp_convert_rx_ts(sh, ts);
 601         wq->cq_ci += (ci - wq->sq_ci) & UINT16_MAX;
 602         wq->sq_ci = ci;
 603         mlx5_txpp_cache_timestamp(sh, ts, wq->cq_ci);
 604 }
 605
 606 /* Waits for the first completion on Clock Queue to init timestamp. */
 607 static inline void
 608 mlx5_txpp_init_timestamp(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 609 {
 610         struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.clock_queue;
 611         uint32_t wait;
 612
 613         sh->txpp.ts_p = 0;
 614         sh->txpp.ts_n = 0;
 615         for (wait = 0; wait < MLX5_TXPP_WAIT_INIT_TS; wait++) {
 616                 mlx5_txpp_update_timestamp(sh);
 617                 if (wq->sq_ci)
 618                         return;
 619                 /* Wait one millisecond and try again. */
 620                 rte_delay_us_sleep(US_PER_S / MS_PER_S);
 621         }
 622         DRV_LOG(ERR, "Unable to initialize timestamp.");
 623         sh->txpp.sync_lost = 1;
 624 }
 625
 626 #ifdef HAVE_IBV_DEVX_EVENT
 627 /* Gather statistics for timestamp from Clock Queue CQE. */
 628 static inline void
 629 mlx5_txpp_gather_timestamp(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 630 {
 631         /* Check whether we have a valid timestamp. */
 632         if (!sh->txpp.clock_queue.sq_ci && !sh->txpp.ts_n)
 633                 return;
 634         MLX5_ASSERT(sh->txpp.ts_p < MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE);
 635         __atomic_store_n(&sh->txpp.tsa[sh->txpp.ts_p].ts,
 636                          sh->txpp.ts.ts, __ATOMIC_RELAXED);
 637         __atomic_store_n(&sh->txpp.tsa[sh->txpp.ts_p].ci_ts,
 638                          sh->txpp.ts.ci_ts, __ATOMIC_RELAXED);
 639         if (++sh->txpp.ts_p >= MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE)
 640                 sh->txpp.ts_p = 0;
 641         if (sh->txpp.ts_n < MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE)
 642                 ++sh->txpp.ts_n;
 643 }
 644
 645 /* Handles Rearm Queue completions in periodic service. */
 646 static __rte_always_inline void
 647 mlx5_txpp_handle_rearm_queue(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 648 {
 649         struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.rearm_queue;
 650         uint32_t cq_ci = wq->cq_ci;
 651         bool error = false;
 652         int ret;
 653
 654         do {
 655                 volatile struct mlx5_cqe *cqe;
 656
 657                 cqe = &wq->cq_obj.cqes[cq_ci & (MLX5_TXPP_REARM_CQ_SIZE - 1)];
 658                 ret = check_cqe(cqe, MLX5_TXPP_REARM_CQ_SIZE, cq_ci);
 659                 switch (ret) {
 660                 case MLX5_CQE_STATUS_ERR:
 661                         error = true;
 662                         ++cq_ci;
 663                         break;
 664                 case MLX5_CQE_STATUS_SW_OWN:
 665                         wq->sq_ci += 2;
 666                         ++cq_ci;
 667                         break;
 668                 case MLX5_CQE_STATUS_HW_OWN:
 669                         break;
 670                 default:
 671                         MLX5_ASSERT(false);
 672                         break;
 673                 }
 674         } while (ret != MLX5_CQE_STATUS_HW_OWN);
 675         if (likely(cq_ci != wq->cq_ci)) {
 676                 /* Check whether we have missed interrupts. */
 677                 if (cq_ci - wq->cq_ci != 1) {
 678                         DRV_LOG(DEBUG, "Rearm Queue missed interrupt.");
 679                         __atomic_fetch_add(&sh->txpp.err_miss_int,
 680                                            1, __ATOMIC_RELAXED);
 681                         /* Check sync lost on wqe index. */
 682                         if (cq_ci - wq->cq_ci >=
 683                                 (((1UL << MLX5_WQ_INDEX_WIDTH) /
 684                                   MLX5_TXPP_REARM) - 1))
 685                                 error = 1;
 686                 }
 687                 /* Update doorbell record to notify hardware. */
 688                 rte_compiler_barrier();
 689                 *wq->cq_obj.db_rec = rte_cpu_to_be_32(cq_ci);
 690                 rte_wmb();
 691                 wq->cq_ci = cq_ci;
 692                 /* Fire new requests to Rearm Queue. */
 693                 if (error) {
 694                         DRV_LOG(DEBUG, "Rearm Queue error sync lost.");
 695                         __atomic_fetch_add(&sh->txpp.err_rearm_queue,
 696                                            1, __ATOMIC_RELAXED);
 697                         sh->txpp.sync_lost = 1;
 698                 }
 699         }
 700 }
 701
 702 /* Handles Clock Queue completions in periodic service. */
 703 static __rte_always_inline void
 704 mlx5_txpp_handle_clock_queue(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 705 {
 706         mlx5_txpp_update_timestamp(sh);
 707         mlx5_txpp_gather_timestamp(sh);
 708 }
 709 #endif
 710
 711 /* Invoked periodically on Rearm Queue completions. */
 712 void
 713 mlx5_txpp_interrupt_handler(void *cb_arg)
 714 {
 715 #ifndef HAVE_IBV_DEVX_EVENT
 716         RTE_SET_USED(cb_arg);
 717         return;
 718 #else
 719         struct mlx5_dev_ctx_shared *sh = cb_arg;
 720         union {
 721                 struct mlx5dv_devx_async_event_hdr event_resp;
 722                 uint8_t buf[sizeof(struct mlx5dv_devx_async_event_hdr) + 128];
 723         } out;
 724
 725         MLX5_ASSERT(rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY);
 726         /* Process events in the loop. Only rearm completions are expected. */
 727         while (mlx5_glue->devx_get_event
 728                                 (sh->txpp.echan,
 729                                  &out.event_resp,
 730                                  sizeof(out.buf)) >=
 731                                  (ssize_t)sizeof(out.event_resp.cookie)) {
 732                 mlx5_txpp_handle_rearm_queue(sh);
 733                 mlx5_txpp_handle_clock_queue(sh);
 734                 mlx5_txpp_cq_arm(sh);
 735                 mlx5_txpp_doorbell_rearm_queue
 736                                         (sh, sh->txpp.rearm_queue.sq_ci - 1);
 737         }
 738 #endif /* HAVE_IBV_DEVX_ASYNC */
 739 }
 740
 741 static void
 742 mlx5_txpp_stop_service(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 743 {
 744         if (!rte_intr_fd_get(sh->txpp.intr_handle))
 745                 return;
 746         mlx5_intr_callback_unregister(sh->txpp.intr_handle,
 747                                       mlx5_txpp_interrupt_handler, sh);
 748         rte_intr_instance_free(sh->txpp.intr_handle);
 749 }
 750
 751 /* Attach interrupt handler and fires first request to Rearm Queue. */
 752 static int
 753 mlx5_txpp_start_service(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 754 {
 755         uint16_t event_nums[1] = {0};
 756         int ret;
 757         int fd;
 758
 759         sh->txpp.err_miss_int = 0;
 760         sh->txpp.err_rearm_queue = 0;
 761         sh->txpp.err_clock_queue = 0;
 762         sh->txpp.err_ts_past = 0;
 763         sh->txpp.err_ts_future = 0;
 764         /* Attach interrupt handler to process Rearm Queue completions. */
 765         fd = mlx5_os_get_devx_channel_fd(sh->txpp.echan);
 766         ret = mlx5_os_set_nonblock_channel_fd(fd);
 767         if (ret) {
 768                 DRV_LOG(ERR, "Failed to change event channel FD.");
 769                 rte_errno = errno;
 770                 return -rte_errno;
 771         }
 772         sh->txpp.intr_handle =
 773                         rte_intr_instance_alloc(RTE_INTR_INSTANCE_F_SHARED);
 774         if (sh->txpp.intr_handle == NULL) {
 775                 DRV_LOG(ERR, "Fail to allocate intr_handle");
 776                 return -ENOMEM;
 777         }
 778         fd = mlx5_os_get_devx_channel_fd(sh->txpp.echan);
 779         if (rte_intr_fd_set(sh->txpp.intr_handle, fd))
 780                 return -rte_errno;
 781
 782         if (rte_intr_type_set(sh->txpp.intr_handle, RTE_INTR_HANDLE_EXT))
 783                 return -rte_errno;
 784
 785         if (rte_intr_callback_register(sh->txpp.intr_handle,
 786                                        mlx5_txpp_interrupt_handler, sh)) {
 787                 rte_intr_fd_set(sh->txpp.intr_handle, 0);
 788                 DRV_LOG(ERR, "Failed to register CQE interrupt %d.", rte_errno);
 789                 return -rte_errno;
 790         }
 791         /* Subscribe CQ event to the event channel controlled by the driver. */
 792         ret = mlx5_os_devx_subscribe_devx_event(sh->txpp.echan,
 793                                             sh->txpp.rearm_queue.cq_obj.cq->obj,
 794                                              sizeof(event_nums), event_nums, 0);
 795         if (ret) {
 796                 DRV_LOG(ERR, "Failed to subscribe CQE event.");
 797                 rte_errno = errno;
 798                 return -errno;
 799         }
 800         /* Enable interrupts in the CQ. */
 801         mlx5_txpp_cq_arm(sh);
 802         /* Fire the first request on Rearm Queue. */
 803         mlx5_txpp_doorbell_rearm_queue(sh, sh->txpp.rearm_queue.sq_size - 1);
 804         mlx5_txpp_init_timestamp(sh);
 805         return 0;
 806 }
 807
 808 /*
 809  * The routine initializes the packet pacing infrastructure:
 810  * - allocates PP context
 811  * - Clock CQ/SQ
 812  * - Rearm CQ/SQ
 813  * - attaches rearm interrupt handler
 814  * - starts Clock Queue
 815  *
 816  * Returns 0 on success, negative otherwise
 817  */
 818 static int
 819 mlx5_txpp_create(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh, struct mlx5_priv *priv)
 820 {
 821         int tx_pp = priv->config.tx_pp;
 822         int ret;
 823
 824         /* Store the requested pacing parameters. */
 825         sh->txpp.tick = tx_pp >= 0 ? tx_pp : -tx_pp;
 826         sh->txpp.test = !!(tx_pp < 0);
 827         sh->txpp.skew = priv->config.tx_skew;
 828         sh->txpp.freq = priv->config.hca_attr.dev_freq_khz;
 829         ret = mlx5_txpp_create_event_channel(sh);
 830         if (ret)
 831                 goto exit;
 832         ret = mlx5_txpp_alloc_pp_index(sh);
 833         if (ret)
 834                 goto exit;
 835         ret = mlx5_txpp_create_clock_queue(sh);
 836         if (ret)
 837                 goto exit;
 838         ret = mlx5_txpp_create_rearm_queue(sh);
 839         if (ret)
 840                 goto exit;
 841         ret = mlx5_txpp_start_service(sh);
 842         if (ret)
 843                 goto exit;
 844 exit:
 845         if (ret) {
 846                 mlx5_txpp_stop_service(sh);
 847                 mlx5_txpp_destroy_rearm_queue(sh);
 848                 mlx5_txpp_destroy_clock_queue(sh);
 849                 mlx5_txpp_free_pp_index(sh);
 850                 mlx5_txpp_destroy_event_channel(sh);
 851                 sh->txpp.tick = 0;
 852                 sh->txpp.test = 0;
 853                 sh->txpp.skew = 0;
 854         }
 855         return ret;
 856 }
 857
 858 /*
 859  * The routine destroys the packet pacing infrastructure:
 860  * - detaches rearm interrupt handler
 861  * - Rearm CQ/SQ
 862  * - Clock CQ/SQ
 863  * - PP context
 864  */
 865 static void
 866 mlx5_txpp_destroy(struct mlx5_dev_ctx_shared *sh)
 867 {
 868         mlx5_txpp_stop_service(sh);
 869         mlx5_txpp_destroy_rearm_queue(sh);
 870         mlx5_txpp_destroy_clock_queue(sh);
 871         mlx5_txpp_free_pp_index(sh);
 872         mlx5_txpp_destroy_event_channel(sh);
 873         sh->txpp.tick = 0;
 874         sh->txpp.test = 0;
 875         sh->txpp.skew = 0;
 876 }
 877
 878 /**
 879  * Creates and starts packet pacing infrastructure on specified device.
 880  *
 881  * @param dev
 882  *   Pointer to Ethernet device structure.
 883  *
 884  * @return
 885  *   0 on success, a negative errno value otherwise and rte_errno is set.
 886  */
 887 int
 888 mlx5_txpp_start(struct rte_eth_dev *dev)
 889 {
 890         struct mlx5_priv *priv = dev->data->dev_private;
 891         struct mlx5_dev_ctx_shared *sh = priv->sh;
 892         int err = 0;
 893
 894         if (!priv->config.tx_pp) {
 895                 /* Packet pacing is not requested for the device. */
 896                 MLX5_ASSERT(priv->txpp_en == 0);
 897                 return 0;
 898         }
 899         if (priv->txpp_en) {
 900                 /* Packet pacing is already enabled for the device. */
 901                 MLX5_ASSERT(sh->txpp.refcnt);
 902                 return 0;
 903         }
 904         if (priv->config.tx_pp > 0) {
 905                 err = rte_mbuf_dynflag_lookup
 906                         (RTE_MBUF_DYNFLAG_TX_TIMESTAMP_NAME, NULL);
 907                 /* No flag registered means no service needed. */
 908                 if (err < 0)
 909                         return 0;
 910                 err = 0;
 911         }
 912         claim_zero(pthread_mutex_lock(&sh->txpp.mutex));
 913         if (sh->txpp.refcnt) {
 914                 priv->txpp_en = 1;
 915                 ++sh->txpp.refcnt;
 916         } else {
 917                 err = mlx5_txpp_create(sh, priv);
 918                 if (!err) {
 919                         MLX5_ASSERT(sh->txpp.tick);
 920                         priv->txpp_en = 1;
 921                         sh->txpp.refcnt = 1;
 922                 } else {
 923                         rte_errno = -err;
 924                 }
 925         }
 926         claim_zero(pthread_mutex_unlock(&sh->txpp.mutex));
 927         return err;
 928 }
 929
 930 /**
 931  * Stops and destroys packet pacing infrastructure on specified device.
 932  *
 933  * @param dev
 934  *   Pointer to Ethernet device structure.
 935  *
 936  * @return
 937  *   0 on success, a negative errno value otherwise and rte_errno is set.
 938  */
 939 void
 940 mlx5_txpp_stop(struct rte_eth_dev *dev)
 941 {
 942         struct mlx5_priv *priv = dev->data->dev_private;
 943         struct mlx5_dev_ctx_shared *sh = priv->sh;
 944
 945         if (!priv->txpp_en) {
 946                 /* Packet pacing is already disabled for the device. */
 947                 return;
 948         }
 949         priv->txpp_en = 0;
 950         claim_zero(pthread_mutex_lock(&sh->txpp.mutex));
 951         MLX5_ASSERT(sh->txpp.refcnt);
 952         if (!sh->txpp.refcnt || --sh->txpp.refcnt) {
 953                 claim_zero(pthread_mutex_unlock(&sh->txpp.mutex));
 954                 return;
 955         }
 956         /* No references any more, do actual destroy. */
 957         mlx5_txpp_destroy(sh);
 958         claim_zero(pthread_mutex_unlock(&sh->txpp.mutex));
 959 }
 960
 961 /*
 962  * Read the current clock counter of an Ethernet device
 963  *
 964  * This returns the current raw clock value of an Ethernet device. It is
 965  * a raw amount of ticks, with no given time reference.
 966  * The value returned here is from the same clock than the one
 967  * filling timestamp field of Rx/Tx packets when using hardware timestamp
 968  * offload. Therefore it can be used to compute a precise conversion of
 969  * the device clock to the real time.
 970  *
 971  * @param dev
 972  *   Pointer to Ethernet device structure.
 973  * @param clock
 974  *   Pointer to the uint64_t that holds the raw clock value.
 975  *
 976  * @return
 977  *   - 0: Success.
 978  *   - -ENOTSUP: The function is not supported in this mode. Requires
 979  *     packet pacing module configured and started (tx_pp devarg)
 980  */
 981 int
 982 mlx5_txpp_read_clock(struct rte_eth_dev *dev, uint64_t *timestamp)
 983 {
 984         struct mlx5_priv *priv = dev->data->dev_private;
 985         struct mlx5_dev_ctx_shared *sh = priv->sh;
 986         int ret;
 987
 988         if (sh->txpp.refcnt) {
 989                 struct mlx5_txpp_wq *wq = &sh->txpp.clock_queue;
 990                 struct mlx5_cqe *cqe =
 991                                 (struct mlx5_cqe *)(uintptr_t)wq->cq_obj.cqes;
 992                 union {
 993                         rte_int128_t u128;
 994                         struct mlx5_cqe_ts cts;
 995                 } to;
 996                 uint64_t ts;
 997
 998                 mlx5_atomic_read_cqe((rte_int128_t *)&cqe->timestamp, &to.u128);
 999                 if (to.cts.op_own >> 4) {
1000                         DRV_LOG(DEBUG, "Clock Queue error sync lost.");
1001                         __atomic_fetch_add(&sh->txpp.err_clock_queue,
1002                                            1, __ATOMIC_RELAXED);
1003                         sh->txpp.sync_lost = 1;
1004                         return -EIO;
1005                 }
1006                 ts = rte_be_to_cpu_64(to.cts.timestamp);
1007                 ts = mlx5_txpp_convert_rx_ts(sh, ts);
1008                 *timestamp = ts;
1009                 return 0;
1010         }
1011         /* Not supported in isolated mode - kernel does not see the CQEs. */
1012         if (priv->isolated || rte_eal_process_type() != RTE_PROC_PRIMARY)
1013                 return -ENOTSUP;
1014         ret = mlx5_read_clock(dev, timestamp);
1015         return ret;
1016 }
1017
1018 /**
1019  * DPDK callback to clear device extended statistics.
1020  *
1021  * @param dev
1022  *   Pointer to Ethernet device structure.
1023  *
1024  * @return
1025  *   0 on success and stats is reset, negative errno value otherwise and
1026  *   rte_errno is set.
1027  */
1028 int mlx5_txpp_xstats_reset(struct rte_eth_dev *dev)
1029 {
1030         struct mlx5_priv *priv = dev->data->dev_private;
1031         struct mlx5_dev_ctx_shared *sh = priv->sh;
1032
1033         __atomic_store_n(&sh->txpp.err_miss_int, 0, __ATOMIC_RELAXED);
1034         __atomic_store_n(&sh->txpp.err_rearm_queue, 0, __ATOMIC_RELAXED);
1035         __atomic_store_n(&sh->txpp.err_clock_queue, 0, __ATOMIC_RELAXED);
1036         __atomic_store_n(&sh->txpp.err_ts_past, 0, __ATOMIC_RELAXED);
1037         __atomic_store_n(&sh->txpp.err_ts_future, 0, __ATOMIC_RELAXED);
1038         return 0;
1039 }
1040
1041 /**
1042  * Routine to retrieve names of extended device statistics
1043  * for packet send scheduling. It appends the specific stats names
1044  * after the parts filled by preceding modules (eth stats, etc.)
1045  *
1046  * @param dev
1047  *   Pointer to Ethernet device structure.
1048  * @param[out] xstats_names
1049  *   Buffer to insert names into.
1050  * @param n
1051  *   Number of names.
1052  * @param n_used
1053  *   Number of names filled by preceding statistics modules.
1054  *
1055  * @return
1056  *   Number of xstats names.
1057  */
1058 int mlx5_txpp_xstats_get_names(struct rte_eth_dev *dev __rte_unused,
1059                                struct rte_eth_xstat_name *xstats_names,
1060                                unsigned int n, unsigned int n_used)
1061 {
1062         unsigned int n_txpp = RTE_DIM(mlx5_txpp_stat_names);
1063         unsigned int i;
1064
1065         if (n >= n_used + n_txpp && xstats_names) {
1066                 for (i = 0; i < n_txpp; ++i) {
1067                         strncpy(xstats_names[i + n_used].name,
1068                                 mlx5_txpp_stat_names[i],
1069                                 RTE_ETH_XSTATS_NAME_SIZE);
1070                         xstats_names[i + n_used].name
1071                                         [RTE_ETH_XSTATS_NAME_SIZE - 1] = 0;
1072                 }
1073         }
1074         return n_used + n_txpp;
1075 }
1076
1077 static inline void
1078 mlx5_txpp_read_tsa(struct mlx5_dev_txpp *txpp,
1079                    struct mlx5_txpp_ts *tsa, uint16_t idx)
1080 {
1081         do {
1082                 uint64_t ts, ci;
1083
1084                 ts = __atomic_load_n(&txpp->tsa[idx].ts, __ATOMIC_RELAXED);
1085                 ci = __atomic_load_n(&txpp->tsa[idx].ci_ts, __ATOMIC_RELAXED);
1086                 rte_compiler_barrier();
1087                 if ((ci ^ ts) << MLX5_CQ_INDEX_WIDTH != 0)
1088                         continue;
1089                 if (__atomic_load_n(&txpp->tsa[idx].ts,
1090                                     __ATOMIC_RELAXED) != ts)
1091                         continue;
1092                 if (__atomic_load_n(&txpp->tsa[idx].ci_ts,
1093                                     __ATOMIC_RELAXED) != ci)
1094                         continue;
1095                 tsa->ts = ts;
1096                 tsa->ci_ts = ci;
1097                 return;
1098         } while (true);
1099 }
1100
1101 /*
1102  * Jitter reflects the clock change between
1103  * neighbours Clock Queue completions.
1104  */
1105 static uint64_t
1106 mlx5_txpp_xstats_jitter(struct mlx5_dev_txpp *txpp)
1107 {
1108         struct mlx5_txpp_ts tsa0, tsa1;
1109         int64_t dts, dci;
1110         uint16_t ts_p;
1111
1112         if (txpp->ts_n < 2) {
1113                 /* No gathered enough reports yet. */
1114                 return 0;
1115         }
1116         do {
1117                 int ts_0, ts_1;
1118
1119                 ts_p = txpp->ts_p;
1120                 rte_compiler_barrier();
1121                 ts_0 = ts_p - 2;
1122                 if (ts_0 < 0)
1123                         ts_0 += MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE;
1124                 ts_1 = ts_p - 1;
1125                 if (ts_1 < 0)
1126                         ts_1 += MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE;
1127                 mlx5_txpp_read_tsa(txpp, &tsa0, ts_0);
1128                 mlx5_txpp_read_tsa(txpp, &tsa1, ts_1);
1129                 rte_compiler_barrier();
1130         } while (ts_p != txpp->ts_p);
1131         /* We have two neighbor reports, calculate the jitter. */
1132         dts = tsa1.ts - tsa0.ts;
1133         dci = (tsa1.ci_ts >> (64 - MLX5_CQ_INDEX_WIDTH)) -
1134               (tsa0.ci_ts >> (64 - MLX5_CQ_INDEX_WIDTH));
1135         if (dci < 0)
1136                 dci += 1 << MLX5_CQ_INDEX_WIDTH;
1137         dci *= txpp->tick;
1138         return (dts > dci) ? dts - dci : dci - dts;
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Wander reflects the long-term clock change
1143  * over the entire length of all Clock Queue completions.
1144  */
1145 static uint64_t
1146 mlx5_txpp_xstats_wander(struct mlx5_dev_txpp *txpp)
1147 {
1148         struct mlx5_txpp_ts tsa0, tsa1;
1149         int64_t dts, dci;
1150         uint16_t ts_p;
1151
1152         if (txpp->ts_n < MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE) {
1153                 /* No gathered enough reports yet. */
1154                 return 0;
1155         }
1156         do {
1157                 int ts_0, ts_1;
1158
1159                 ts_p = txpp->ts_p;
1160                 rte_compiler_barrier();
1161                 ts_0 = ts_p - MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE / 2 - 1;
1162                 if (ts_0 < 0)
1163                         ts_0 += MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE;
1164                 ts_1 = ts_p - 1;
1165                 if (ts_1 < 0)
1166                         ts_1 += MLX5_TXPP_REARM_SQ_SIZE;
1167                 mlx5_txpp_read_tsa(txpp, &tsa0, ts_0);
1168                 mlx5_txpp_read_tsa(txpp, &tsa1, ts_1);
1169                 rte_compiler_barrier();
1170         } while (ts_p != txpp->ts_p);
1171         /* We have two neighbor reports, calculate the jitter. */
1172         dts = tsa1.ts - tsa0.ts;
1173         dci = (tsa1.ci_ts >> (64 - MLX5_CQ_INDEX_WIDTH)) -
1174               (tsa0.ci_ts >> (64 - MLX5_CQ_INDEX_WIDTH));
1175         dci += 1 << MLX5_CQ_INDEX_WIDTH;
1176         dci *= txpp->tick;
1177         return (dts > dci) ? dts - dci : dci - dts;
1178 }
1179
1180 /**
1181  * Routine to retrieve extended device statistics
1182  * for packet send scheduling. It appends the specific statistics
1183  * after the parts filled by preceding modules (eth stats, etc.)
1184  *
1185  * @param dev
1186  *   Pointer to Ethernet device.
1187  * @param[out] stats
1188  *   Pointer to rte extended stats table.
1189  * @param n
1190  *   The size of the stats table.
1191  * @param n_used
1192  *   Number of stats filled by preceding statistics modules.
1193  *
1194  * @return
1195  *   Number of extended stats on success and stats is filled,
1196  *   negative on error and rte_errno is set.
1197  */
1198 int
1199 mlx5_txpp_xstats_get(struct rte_eth_dev *dev,
1200                      struct rte_eth_xstat *stats,
1201                      unsigned int n, unsigned int n_used)
1202 {
1203         unsigned int n_txpp = RTE_DIM(mlx5_txpp_stat_names);
1204
1205         if (n >= n_used + n_txpp && stats) {
1206                 struct mlx5_priv *priv = dev->data->dev_private;
1207                 struct mlx5_dev_ctx_shared *sh = priv->sh;
1208                 unsigned int i;
1209
1210                 for (i = 0; i < n_txpp; ++i)
1211                         stats[n_used + i].id = n_used + i;
1212                 stats[n_used + 0].value =
1213                                 __atomic_load_n(&sh->txpp.err_miss_int,
1214                                                 __ATOMIC_RELAXED);
1215                 stats[n_used + 1].value =
1216                                 __atomic_load_n(&sh->txpp.err_rearm_queue,
1217                                                 __ATOMIC_RELAXED);
1218                 stats[n_used + 2].value =
1219                                 __atomic_load_n(&sh->txpp.err_clock_queue,
1220                                                 __ATOMIC_RELAXED);
1221                 stats[n_used + 3].value =
1222                                 __atomic_load_n(&sh->txpp.err_ts_past,
1223                                                 __ATOMIC_RELAXED);
1224                 stats[n_used + 4].value =
1225                                 __atomic_load_n(&sh->txpp.err_ts_future,
1226                                                 __ATOMIC_RELAXED);
1227                 stats[n_used + 5].value = mlx5_txpp_xstats_jitter(&sh->txpp);
1228                 stats[n_used + 6].value = mlx5_txpp_xstats_wander(&sh->txpp);
1229                 stats[n_used + 7].value = sh->txpp.sync_lost;
1230         }
1231         return n_used + n_txpp;
1232 }