net/mlx5: remove unnecessary Verbs library calls
[dpdk.git] / drivers / net / mlx5 / mlx5_txq.c
1 /*-
2  *   BSD LICENSE
3  *
4  *   Copyright 2015 6WIND S.A.
5  *   Copyright 2015 Mellanox.
6  *
7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
9  *   are met:
10  *
11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *       the documentation and/or other materials provided with the
16  *       distribution.
17  *     * Neither the name of 6WIND S.A. nor the names of its
18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *       from this software without specific prior written permission.
20  *
21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 #include <stddef.h>
35 #include <assert.h>
36 #include <errno.h>
37 #include <string.h>
38 #include <stdint.h>
39
40 /* Verbs header. */
41 /* ISO C doesn't support unnamed structs/unions, disabling -pedantic. */
42 #ifdef PEDANTIC
43 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wpedantic"
44 #endif
45 #include <infiniband/verbs.h>
46 #ifdef PEDANTIC
47 #pragma GCC diagnostic error "-Wpedantic"
48 #endif
49
50 /* DPDK headers don't like -pedantic. */
51 #ifdef PEDANTIC
52 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wpedantic"
53 #endif
54 #include <rte_mbuf.h>
55 #include <rte_malloc.h>
56 #include <rte_ethdev.h>
57 #include <rte_common.h>
58 #ifdef PEDANTIC
59 #pragma GCC diagnostic error "-Wpedantic"
60 #endif
61
62 #include "mlx5_utils.h"
63 #include "mlx5_defs.h"
64 #include "mlx5.h"
65 #include "mlx5_rxtx.h"
66 #include "mlx5_autoconf.h"
67 #include "mlx5_defs.h"
68
69 /**
70  * Allocate TX queue elements.
71  *
72  * @param txq_ctrl
73  *   Pointer to TX queue structure.
74  * @param elts_n
75  *   Number of elements to allocate.
76  */
77 static void
78 txq_alloc_elts(struct txq_ctrl *txq_ctrl, unsigned int elts_n)
79 {
80         unsigned int i;
81
82         for (i = 0; (i != elts_n); ++i)
83                 (*txq_ctrl->txq.elts)[i] = NULL;
84         for (i = 0; (i != (1u << txq_ctrl->txq.wqe_n)); ++i) {
85                 volatile struct mlx5_wqe64 *wqe =
86                         (volatile struct mlx5_wqe64 *)
87                         txq_ctrl->txq.wqes + i;
88
89                 memset((void *)(uintptr_t)wqe, 0x0, sizeof(*wqe));
90         }
91         DEBUG("%p: allocated and configured %u WRs", (void *)txq_ctrl, elts_n);
92         txq_ctrl->txq.elts_head = 0;
93         txq_ctrl->txq.elts_tail = 0;
94         txq_ctrl->txq.elts_comp = 0;
95 }
96
97 /**
98  * Free TX queue elements.
99  *
100  * @param txq_ctrl
101  *   Pointer to TX queue structure.
102  */
103 static void
104 txq_free_elts(struct txq_ctrl *txq_ctrl)
105 {
106         unsigned int elts_n = 1 << txq_ctrl->txq.elts_n;
107         unsigned int elts_head = txq_ctrl->txq.elts_head;
108         unsigned int elts_tail = txq_ctrl->txq.elts_tail;
109         struct rte_mbuf *(*elts)[elts_n] = txq_ctrl->txq.elts;
110
111         DEBUG("%p: freeing WRs", (void *)txq_ctrl);
112         txq_ctrl->txq.elts_head = 0;
113         txq_ctrl->txq.elts_tail = 0;
114         txq_ctrl->txq.elts_comp = 0;
115
116         while (elts_tail != elts_head) {
117                 struct rte_mbuf *elt = (*elts)[elts_tail];
118
119                 assert(elt != NULL);
120                 rte_pktmbuf_free(elt);
121 #ifndef NDEBUG
122                 /* Poisoning. */
123                 memset(&(*elts)[elts_tail],
124                        0x77,
125                        sizeof((*elts)[elts_tail]));
126 #endif
127                 if (++elts_tail == elts_n)
128                         elts_tail = 0;
129         }
130 }
131
132 /**
133  * Clean up a TX queue.
134  *
135  * Destroy objects, free allocated memory and reset the structure for reuse.
136  *
137  * @param txq_ctrl
138  *   Pointer to TX queue structure.
139  */
140 void
141 txq_cleanup(struct txq_ctrl *txq_ctrl)
142 {
143         size_t i;
144
145         DEBUG("cleaning up %p", (void *)txq_ctrl);
146         txq_free_elts(txq_ctrl);
147         if (txq_ctrl->qp != NULL)
148                 claim_zero(ibv_destroy_qp(txq_ctrl->qp));
149         if (txq_ctrl->cq != NULL)
150                 claim_zero(ibv_destroy_cq(txq_ctrl->cq));
151         for (i = 0; (i != RTE_DIM(txq_ctrl->txq.mp2mr)); ++i) {
152                 if (txq_ctrl->txq.mp2mr[i].mp == NULL)
153                         break;
154                 assert(txq_ctrl->txq.mp2mr[i].mr != NULL);
155                 claim_zero(ibv_dereg_mr(txq_ctrl->txq.mp2mr[i].mr));
156         }
157         memset(txq_ctrl, 0, sizeof(*txq_ctrl));
158 }
159
160 /**
161  * Initialize TX queue.
162  *
163  * @param tmpl
164  *   Pointer to TX queue control template.
165  * @param txq_ctrl
166  *   Pointer to TX queue control.
167  *
168  * @return
169  *   0 on success, errno value on failure.
170  */
171 static inline int
172 txq_setup(struct txq_ctrl *tmpl, struct txq_ctrl *txq_ctrl)
173 {
174         struct mlx5_qp *qp = to_mqp(tmpl->qp);
175         struct ibv_cq *ibcq = tmpl->cq;
176         struct mlx5_cq *cq = to_mxxx(cq, cq);
177
178         if (cq->cqe_sz != RTE_CACHE_LINE_SIZE) {
179                 ERROR("Wrong MLX5_CQE_SIZE environment variable value: "
180                       "it should be set to %u", RTE_CACHE_LINE_SIZE);
181                 return EINVAL;
182         }
183         tmpl->txq.cqe_n = log2above(ibcq->cqe);
184         tmpl->txq.qp_num_8s = qp->ctrl_seg.qp_num << 8;
185         tmpl->txq.wqes = qp->gen_data.sqstart;
186         tmpl->txq.wqe_n = log2above(qp->sq.wqe_cnt);
187         tmpl->txq.qp_db = &qp->gen_data.db[MLX5_SND_DBR];
188         tmpl->txq.bf_reg = qp->gen_data.bf->reg;
189         tmpl->txq.cq_db = cq->dbrec;
190         tmpl->txq.cqes =
191                 (volatile struct mlx5_cqe (*)[])
192                 (uintptr_t)cq->active_buf->buf;
193         tmpl->txq.elts =
194                 (struct rte_mbuf *(*)[1 << tmpl->txq.elts_n])
195                 ((uintptr_t)txq_ctrl + sizeof(*txq_ctrl));
196         return 0;
197 }
198
199 /**
200  * Configure a TX queue.
201  *
202  * @param dev
203  *   Pointer to Ethernet device structure.
204  * @param txq_ctrl
205  *   Pointer to TX queue structure.
206  * @param desc
207  *   Number of descriptors to configure in queue.
208  * @param socket
209  *   NUMA socket on which memory must be allocated.
210  * @param[in] conf
211  *   Thresholds parameters.
212  *
213  * @return
214  *   0 on success, errno value on failure.
215  */
216 int
217 txq_ctrl_setup(struct rte_eth_dev *dev, struct txq_ctrl *txq_ctrl,
218                uint16_t desc, unsigned int socket,
219                const struct rte_eth_txconf *conf)
220 {
221         struct priv *priv = mlx5_get_priv(dev);
222         struct txq_ctrl tmpl = {
223                 .priv = priv,
224                 .socket = socket,
225         };
226         union {
227                 struct ibv_exp_qp_init_attr init;
228                 struct ibv_exp_cq_init_attr cq;
229                 struct ibv_exp_qp_attr mod;
230                 struct ibv_exp_cq_attr cq_attr;
231         } attr;
232         unsigned int cqe_n;
233         int ret = 0;
234
235         if (mlx5_getenv_int("MLX5_ENABLE_CQE_COMPRESSION")) {
236                 ret = ENOTSUP;
237                 ERROR("MLX5_ENABLE_CQE_COMPRESSION must never be set");
238                 goto error;
239         }
240         (void)conf; /* Thresholds configuration (ignored). */
241         assert(desc > MLX5_TX_COMP_THRESH);
242         tmpl.txq.elts_n = log2above(desc);
243         if (priv->mps == MLX5_MPW_ENHANCED)
244                 tmpl.txq.mpw_hdr_dseg = priv->mpw_hdr_dseg;
245         /* MRs will be registered in mp2mr[] later. */
246         attr.cq = (struct ibv_exp_cq_init_attr){
247                 .comp_mask = 0,
248         };
249         cqe_n = ((desc / MLX5_TX_COMP_THRESH) - 1) ?
250                 ((desc / MLX5_TX_COMP_THRESH) - 1) : 1;
251         if (priv->mps == MLX5_MPW_ENHANCED)
252                 cqe_n += MLX5_TX_COMP_THRESH_INLINE_DIV;
253         tmpl.cq = ibv_exp_create_cq(priv->ctx,
254                                     cqe_n,
255                                     NULL, NULL, 0, &attr.cq);
256         if (tmpl.cq == NULL) {
257                 ret = ENOMEM;
258                 ERROR("%p: CQ creation failure: %s",
259                       (void *)dev, strerror(ret));
260                 goto error;
261         }
262         DEBUG("priv->device_attr.max_qp_wr is %d",
263               priv->device_attr.max_qp_wr);
264         DEBUG("priv->device_attr.max_sge is %d",
265               priv->device_attr.max_sge);
266         attr.init = (struct ibv_exp_qp_init_attr){
267                 /* CQ to be associated with the send queue. */
268                 .send_cq = tmpl.cq,
269                 /* CQ to be associated with the receive queue. */
270                 .recv_cq = tmpl.cq,
271                 .cap = {
272                         /* Max number of outstanding WRs. */
273                         .max_send_wr = ((priv->device_attr.max_qp_wr < desc) ?
274                                         priv->device_attr.max_qp_wr :
275                                         desc),
276                         /*
277                          * Max number of scatter/gather elements in a WR,
278                          * must be 1 to prevent libmlx5 from trying to affect
279                          * too much memory. TX gather is not impacted by the
280                          * priv->device_attr.max_sge limit and will still work
281                          * properly.
282                          */
283                         .max_send_sge = 1,
284                 },
285                 .qp_type = IBV_QPT_RAW_PACKET,
286                 /* Do *NOT* enable this, completions events are managed per
287                  * TX burst. */
288                 .sq_sig_all = 0,
289                 .pd = priv->pd,
290                 .comp_mask = IBV_EXP_QP_INIT_ATTR_PD,
291         };
292         if (priv->txq_inline && (priv->txqs_n >= priv->txqs_inline)) {
293                 tmpl.txq.max_inline =
294                         ((priv->txq_inline + (RTE_CACHE_LINE_SIZE - 1)) /
295                          RTE_CACHE_LINE_SIZE);
296                 tmpl.txq.inline_en = 1;
297                 /* TSO and MPS can't be enabled concurrently. */
298                 assert(!priv->tso || !priv->mps);
299                 if (priv->mps == MLX5_MPW_ENHANCED) {
300                         tmpl.txq.inline_max_packet_sz =
301                                 priv->inline_max_packet_sz;
302                         /* To minimize the size of data set, avoid requesting
303                          * too large WQ.
304                          */
305                         attr.init.cap.max_inline_data =
306                                 ((RTE_MIN(priv->txq_inline,
307                                           priv->inline_max_packet_sz) +
308                                   (RTE_CACHE_LINE_SIZE - 1)) /
309                                  RTE_CACHE_LINE_SIZE) * RTE_CACHE_LINE_SIZE;
310                 } else {
311                         attr.init.cap.max_inline_data =
312                                 tmpl.txq.max_inline * RTE_CACHE_LINE_SIZE;
313                 }
314         }
315         if (priv->tso) {
316                 uint16_t max_tso_inline = ((MLX5_MAX_TSO_HEADER +
317                                            (RTE_CACHE_LINE_SIZE - 1)) /
318                                             RTE_CACHE_LINE_SIZE);
319
320                 attr.init.max_tso_header =
321                         max_tso_inline * RTE_CACHE_LINE_SIZE;
322                 attr.init.comp_mask |= IBV_EXP_QP_INIT_ATTR_MAX_TSO_HEADER;
323                 tmpl.txq.max_inline = RTE_MAX(tmpl.txq.max_inline,
324                                               max_tso_inline);
325                 tmpl.txq.tso_en = 1;
326         }
327         if (priv->tunnel_en)
328                 tmpl.txq.tunnel_en = 1;
329         tmpl.qp = ibv_exp_create_qp(priv->ctx, &attr.init);
330         if (tmpl.qp == NULL) {
331                 ret = (errno ? errno : EINVAL);
332                 ERROR("%p: QP creation failure: %s",
333                       (void *)dev, strerror(ret));
334                 goto error;
335         }
336         DEBUG("TX queue capabilities: max_send_wr=%u, max_send_sge=%u,"
337               " max_inline_data=%u",
338               attr.init.cap.max_send_wr,
339               attr.init.cap.max_send_sge,
340               attr.init.cap.max_inline_data);
341         attr.mod = (struct ibv_exp_qp_attr){
342                 /* Move the QP to this state. */
343                 .qp_state = IBV_QPS_INIT,
344                 /* Primary port number. */
345                 .port_num = priv->port
346         };
347         ret = ibv_exp_modify_qp(tmpl.qp, &attr.mod,
348                                 (IBV_EXP_QP_STATE | IBV_EXP_QP_PORT));
349         if (ret) {
350                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_INIT failed: %s",
351                       (void *)dev, strerror(ret));
352                 goto error;
353         }
354         ret = txq_setup(&tmpl, txq_ctrl);
355         if (ret) {
356                 ERROR("%p: cannot initialize TX queue structure: %s",
357                       (void *)dev, strerror(ret));
358                 goto error;
359         }
360         txq_alloc_elts(&tmpl, desc);
361         attr.mod = (struct ibv_exp_qp_attr){
362                 .qp_state = IBV_QPS_RTR
363         };
364         ret = ibv_exp_modify_qp(tmpl.qp, &attr.mod, IBV_EXP_QP_STATE);
365         if (ret) {
366                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_RTR failed: %s",
367                       (void *)dev, strerror(ret));
368                 goto error;
369         }
370         attr.mod.qp_state = IBV_QPS_RTS;
371         ret = ibv_exp_modify_qp(tmpl.qp, &attr.mod, IBV_EXP_QP_STATE);
372         if (ret) {
373                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_RTS failed: %s",
374                       (void *)dev, strerror(ret));
375                 goto error;
376         }
377         /* Clean up txq in case we're reinitializing it. */
378         DEBUG("%p: cleaning-up old txq just in case", (void *)txq_ctrl);
379         txq_cleanup(txq_ctrl);
380         *txq_ctrl = tmpl;
381         DEBUG("%p: txq updated with %p", (void *)txq_ctrl, (void *)&tmpl);
382         /* Pre-register known mempools. */
383         rte_mempool_walk(txq_mp2mr_iter, txq_ctrl);
384         assert(ret == 0);
385         return 0;
386 error:
387         txq_cleanup(&tmpl);
388         assert(ret > 0);
389         return ret;
390 }
391
392 /**
393  * DPDK callback to configure a TX queue.
394  *
395  * @param dev
396  *   Pointer to Ethernet device structure.
397  * @param idx
398  *   TX queue index.
399  * @param desc
400  *   Number of descriptors to configure in queue.
401  * @param socket
402  *   NUMA socket on which memory must be allocated.
403  * @param[in] conf
404  *   Thresholds parameters.
405  *
406  * @return
407  *   0 on success, negative errno value on failure.
408  */
409 int
410 mlx5_tx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t idx, uint16_t desc,
411                     unsigned int socket, const struct rte_eth_txconf *conf)
412 {
413         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
414         struct txq *txq = (*priv->txqs)[idx];
415         struct txq_ctrl *txq_ctrl = container_of(txq, struct txq_ctrl, txq);
416         int ret;
417
418         if (mlx5_is_secondary())
419                 return -E_RTE_SECONDARY;
420
421         priv_lock(priv);
422         if (desc <= MLX5_TX_COMP_THRESH) {
423                 WARN("%p: number of descriptors requested for TX queue %u"
424                      " must be higher than MLX5_TX_COMP_THRESH, using"
425                      " %u instead of %u",
426                      (void *)dev, idx, MLX5_TX_COMP_THRESH + 1, desc);
427                 desc = MLX5_TX_COMP_THRESH + 1;
428         }
429         if (!rte_is_power_of_2(desc)) {
430                 desc = 1 << log2above(desc);
431                 WARN("%p: increased number of descriptors in TX queue %u"
432                      " to the next power of two (%d)",
433                      (void *)dev, idx, desc);
434         }
435         DEBUG("%p: configuring queue %u for %u descriptors",
436               (void *)dev, idx, desc);
437         if (idx >= priv->txqs_n) {
438                 ERROR("%p: queue index out of range (%u >= %u)",
439                       (void *)dev, idx, priv->txqs_n);
440                 priv_unlock(priv);
441                 return -EOVERFLOW;
442         }
443         if (txq != NULL) {
444                 DEBUG("%p: reusing already allocated queue index %u (%p)",
445                       (void *)dev, idx, (void *)txq);
446                 if (priv->started) {
447                         priv_unlock(priv);
448                         return -EEXIST;
449                 }
450                 (*priv->txqs)[idx] = NULL;
451                 txq_cleanup(txq_ctrl);
452                 /* Resize if txq size is changed. */
453                 if (txq_ctrl->txq.elts_n != log2above(desc)) {
454                         txq_ctrl = rte_realloc(txq_ctrl,
455                                                sizeof(*txq_ctrl) +
456                                                desc * sizeof(struct rte_mbuf *),
457                                                RTE_CACHE_LINE_SIZE);
458                         if (!txq_ctrl) {
459                                 ERROR("%p: unable to reallocate queue index %u",
460                                         (void *)dev, idx);
461                                 priv_unlock(priv);
462                                 return -ENOMEM;
463                         }
464                 }
465         } else {
466                 txq_ctrl =
467                         rte_calloc_socket("TXQ", 1,
468                                           sizeof(*txq_ctrl) +
469                                           desc * sizeof(struct rte_mbuf *),
470                                           0, socket);
471                 if (txq_ctrl == NULL) {
472                         ERROR("%p: unable to allocate queue index %u",
473                               (void *)dev, idx);
474                         priv_unlock(priv);
475                         return -ENOMEM;
476                 }
477         }
478         ret = txq_ctrl_setup(dev, txq_ctrl, desc, socket, conf);
479         if (ret)
480                 rte_free(txq_ctrl);
481         else {
482                 txq_ctrl->txq.stats.idx = idx;
483                 DEBUG("%p: adding TX queue %p to list",
484                       (void *)dev, (void *)txq_ctrl);
485                 (*priv->txqs)[idx] = &txq_ctrl->txq;
486                 /* Update send callback. */
487                 priv_select_tx_function(priv);
488         }
489         priv_unlock(priv);
490         return -ret;
491 }
492
493 /**
494  * DPDK callback to release a TX queue.
495  *
496  * @param dpdk_txq
497  *   Generic TX queue pointer.
498  */
499 void
500 mlx5_tx_queue_release(void *dpdk_txq)
501 {
502         struct txq *txq = (struct txq *)dpdk_txq;
503         struct txq_ctrl *txq_ctrl;
504         struct priv *priv;
505         unsigned int i;
506
507         if (mlx5_is_secondary())
508                 return;
509
510         if (txq == NULL)
511                 return;
512         txq_ctrl = container_of(txq, struct txq_ctrl, txq);
513         priv = txq_ctrl->priv;
514         priv_lock(priv);
515         for (i = 0; (i != priv->txqs_n); ++i)
516                 if ((*priv->txqs)[i] == txq) {
517                         DEBUG("%p: removing TX queue %p from list",
518                               (void *)priv->dev, (void *)txq_ctrl);
519                         (*priv->txqs)[i] = NULL;
520                         break;
521                 }
522         txq_cleanup(txq_ctrl);
523         rte_free(txq_ctrl);
524         priv_unlock(priv);
525 }
526
527 /**
528  * DPDK callback for TX in secondary processes.
529  *
530  * This function configures all queues from primary process information
531  * if necessary before reverting to the normal TX burst callback.
532  *
533  * @param dpdk_txq
534  *   Generic pointer to TX queue structure.
535  * @param[in] pkts
536  *   Packets to transmit.
537  * @param pkts_n
538  *   Number of packets in array.
539  *
540  * @return
541  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
542  */
543 uint16_t
544 mlx5_tx_burst_secondary_setup(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts,
545                               uint16_t pkts_n)
546 {
547         struct txq *txq = dpdk_txq;
548         struct txq_ctrl *txq_ctrl = container_of(txq, struct txq_ctrl, txq);
549         struct priv *priv = mlx5_secondary_data_setup(txq_ctrl->priv);
550         struct priv *primary_priv;
551         unsigned int index;
552
553         if (priv == NULL)
554                 return 0;
555         primary_priv =
556                 mlx5_secondary_data[priv->dev->data->port_id].primary_priv;
557         /* Look for queue index in both private structures. */
558         for (index = 0; index != priv->txqs_n; ++index)
559                 if (((*primary_priv->txqs)[index] == txq) ||
560                     ((*priv->txqs)[index] == txq))
561                         break;
562         if (index == priv->txqs_n)
563                 return 0;
564         txq = (*priv->txqs)[index];
565         return priv->dev->tx_pkt_burst(txq, pkts, pkts_n);
566 }