mlx5: allow operation in secondary processes
[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 "-pedantic"
44 #endif
45 #include <infiniband/verbs.h>
46 #ifdef PEDANTIC
47 #pragma GCC diagnostic error "-pedantic"
48 #endif
49
50 /* DPDK headers don't like -pedantic. */
51 #ifdef PEDANTIC
52 #pragma GCC diagnostic ignored "-pedantic"
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 "-pedantic"
60 #endif
61
62 #include "mlx5_utils.h"
63 #include "mlx5.h"
64 #include "mlx5_rxtx.h"
65 #include "mlx5_autoconf.h"
66 #include "mlx5_defs.h"
67
68 /**
69  * Allocate TX queue elements.
70  *
71  * @param txq
72  *   Pointer to TX queue structure.
73  * @param elts_n
74  *   Number of elements to allocate.
75  *
76  * @return
77  *   0 on success, errno value on failure.
78  */
79 static int
80 txq_alloc_elts(struct txq *txq, unsigned int elts_n)
81 {
82         unsigned int i;
83         struct txq_elt (*elts)[elts_n] =
84                 rte_calloc_socket("TXQ", 1, sizeof(*elts), 0, txq->socket);
85         linear_t (*elts_linear)[elts_n] =
86                 rte_calloc_socket("TXQ", 1, sizeof(*elts_linear), 0,
87                                   txq->socket);
88         struct ibv_mr *mr_linear = NULL;
89         int ret = 0;
90
91         if ((elts == NULL) || (elts_linear == NULL)) {
92                 ERROR("%p: can't allocate packets array", (void *)txq);
93                 ret = ENOMEM;
94                 goto error;
95         }
96         mr_linear =
97                 ibv_reg_mr(txq->priv->pd, elts_linear, sizeof(*elts_linear),
98                            (IBV_ACCESS_LOCAL_WRITE | IBV_ACCESS_REMOTE_WRITE));
99         if (mr_linear == NULL) {
100                 ERROR("%p: unable to configure MR, ibv_reg_mr() failed",
101                       (void *)txq);
102                 ret = EINVAL;
103                 goto error;
104         }
105         for (i = 0; (i != elts_n); ++i) {
106                 struct txq_elt *elt = &(*elts)[i];
107
108                 elt->buf = NULL;
109         }
110         DEBUG("%p: allocated and configured %u WRs", (void *)txq, elts_n);
111         txq->elts_n = elts_n;
112         txq->elts = elts;
113         txq->elts_head = 0;
114         txq->elts_tail = 0;
115         txq->elts_comp = 0;
116         /* Request send completion every MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ packets or
117          * at least 4 times per ring. */
118         txq->elts_comp_cd_init =
119                 ((MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ < (elts_n / 4)) ?
120                  MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ : (elts_n / 4));
121         txq->elts_comp_cd = txq->elts_comp_cd_init;
122         txq->elts_linear = elts_linear;
123         txq->mr_linear = mr_linear;
124         assert(ret == 0);
125         return 0;
126 error:
127         if (mr_linear != NULL)
128                 claim_zero(ibv_dereg_mr(mr_linear));
129
130         rte_free(elts_linear);
131         rte_free(elts);
132
133         DEBUG("%p: failed, freed everything", (void *)txq);
134         assert(ret > 0);
135         return ret;
136 }
137
138 /**
139  * Free TX queue elements.
140  *
141  * @param txq
142  *   Pointer to TX queue structure.
143  */
144 static void
145 txq_free_elts(struct txq *txq)
146 {
147         unsigned int i;
148         unsigned int elts_n = txq->elts_n;
149         struct txq_elt (*elts)[elts_n] = txq->elts;
150         linear_t (*elts_linear)[elts_n] = txq->elts_linear;
151         struct ibv_mr *mr_linear = txq->mr_linear;
152
153         DEBUG("%p: freeing WRs", (void *)txq);
154         txq->elts_n = 0;
155         txq->elts = NULL;
156         txq->elts_linear = NULL;
157         txq->mr_linear = NULL;
158         if (mr_linear != NULL)
159                 claim_zero(ibv_dereg_mr(mr_linear));
160
161         rte_free(elts_linear);
162         if (elts == NULL)
163                 return;
164         for (i = 0; (i != RTE_DIM(*elts)); ++i) {
165                 struct txq_elt *elt = &(*elts)[i];
166
167                 if (elt->buf == NULL)
168                         continue;
169                 rte_pktmbuf_free(elt->buf);
170         }
171         rte_free(elts);
172 }
173
174 /**
175  * Clean up a TX queue.
176  *
177  * Destroy objects, free allocated memory and reset the structure for reuse.
178  *
179  * @param txq
180  *   Pointer to TX queue structure.
181  */
182 void
183 txq_cleanup(struct txq *txq)
184 {
185         struct ibv_exp_release_intf_params params;
186         size_t i;
187
188         DEBUG("cleaning up %p", (void *)txq);
189         txq_free_elts(txq);
190         txq->poll_cnt = NULL;
191 #if MLX5_PMD_MAX_INLINE > 0
192         txq->send_pending_inline = NULL;
193 #endif
194         txq->send_flush = NULL;
195         if (txq->if_qp != NULL) {
196                 assert(txq->priv != NULL);
197                 assert(txq->priv->ctx != NULL);
198                 assert(txq->qp != NULL);
199                 params = (struct ibv_exp_release_intf_params){
200                         .comp_mask = 0,
201                 };
202                 claim_zero(ibv_exp_release_intf(txq->priv->ctx,
203                                                 txq->if_qp,
204                                                 &params));
205         }
206         if (txq->if_cq != NULL) {
207                 assert(txq->priv != NULL);
208                 assert(txq->priv->ctx != NULL);
209                 assert(txq->cq != NULL);
210                 params = (struct ibv_exp_release_intf_params){
211                         .comp_mask = 0,
212                 };
213                 claim_zero(ibv_exp_release_intf(txq->priv->ctx,
214                                                 txq->if_cq,
215                                                 &params));
216         }
217         if (txq->qp != NULL)
218                 claim_zero(ibv_destroy_qp(txq->qp));
219         if (txq->cq != NULL)
220                 claim_zero(ibv_destroy_cq(txq->cq));
221         if (txq->rd != NULL) {
222                 struct ibv_exp_destroy_res_domain_attr attr = {
223                         .comp_mask = 0,
224                 };
225
226                 assert(txq->priv != NULL);
227                 assert(txq->priv->ctx != NULL);
228                 claim_zero(ibv_exp_destroy_res_domain(txq->priv->ctx,
229                                                       txq->rd,
230                                                       &attr));
231         }
232         for (i = 0; (i != RTE_DIM(txq->mp2mr)); ++i) {
233                 if (txq->mp2mr[i].mp == NULL)
234                         break;
235                 assert(txq->mp2mr[i].mr != NULL);
236                 claim_zero(ibv_dereg_mr(txq->mp2mr[i].mr));
237         }
238         memset(txq, 0, sizeof(*txq));
239 }
240
241 /**
242  * Configure a TX queue.
243  *
244  * @param dev
245  *   Pointer to Ethernet device structure.
246  * @param txq
247  *   Pointer to TX queue structure.
248  * @param desc
249  *   Number of descriptors to configure in queue.
250  * @param socket
251  *   NUMA socket on which memory must be allocated.
252  * @param[in] conf
253  *   Thresholds parameters.
254  *
255  * @return
256  *   0 on success, errno value on failure.
257  */
258 int
259 txq_setup(struct rte_eth_dev *dev, struct txq *txq, uint16_t desc,
260           unsigned int socket, const struct rte_eth_txconf *conf)
261 {
262         struct priv *priv = mlx5_get_priv(dev);
263         struct txq tmpl = {
264                 .priv = priv,
265                 .socket = socket
266         };
267         union {
268                 struct ibv_exp_query_intf_params params;
269                 struct ibv_exp_qp_init_attr init;
270                 struct ibv_exp_res_domain_init_attr rd;
271                 struct ibv_exp_cq_init_attr cq;
272                 struct ibv_exp_qp_attr mod;
273         } attr;
274         enum ibv_exp_query_intf_status status;
275         int ret = 0;
276
277         (void)conf; /* Thresholds configuration (ignored). */
278         if ((desc == 0) || (desc % MLX5_PMD_SGE_WR_N)) {
279                 ERROR("%p: invalid number of TX descriptors (must be a"
280                       " multiple of %d)", (void *)dev, MLX5_PMD_SGE_WR_N);
281                 return EINVAL;
282         }
283         desc /= MLX5_PMD_SGE_WR_N;
284         /* MRs will be registered in mp2mr[] later. */
285         attr.rd = (struct ibv_exp_res_domain_init_attr){
286                 .comp_mask = (IBV_EXP_RES_DOMAIN_THREAD_MODEL |
287                               IBV_EXP_RES_DOMAIN_MSG_MODEL),
288                 .thread_model = IBV_EXP_THREAD_SINGLE,
289                 .msg_model = IBV_EXP_MSG_HIGH_BW,
290         };
291         tmpl.rd = ibv_exp_create_res_domain(priv->ctx, &attr.rd);
292         if (tmpl.rd == NULL) {
293                 ret = ENOMEM;
294                 ERROR("%p: RD creation failure: %s",
295                       (void *)dev, strerror(ret));
296                 goto error;
297         }
298         attr.cq = (struct ibv_exp_cq_init_attr){
299                 .comp_mask = IBV_EXP_CQ_INIT_ATTR_RES_DOMAIN,
300                 .res_domain = tmpl.rd,
301         };
302         tmpl.cq = ibv_exp_create_cq(priv->ctx, desc, NULL, NULL, 0, &attr.cq);
303         if (tmpl.cq == NULL) {
304                 ret = ENOMEM;
305                 ERROR("%p: CQ creation failure: %s",
306                       (void *)dev, strerror(ret));
307                 goto error;
308         }
309         DEBUG("priv->device_attr.max_qp_wr is %d",
310               priv->device_attr.max_qp_wr);
311         DEBUG("priv->device_attr.max_sge is %d",
312               priv->device_attr.max_sge);
313         attr.init = (struct ibv_exp_qp_init_attr){
314                 /* CQ to be associated with the send queue. */
315                 .send_cq = tmpl.cq,
316                 /* CQ to be associated with the receive queue. */
317                 .recv_cq = tmpl.cq,
318                 .cap = {
319                         /* Max number of outstanding WRs. */
320                         .max_send_wr = ((priv->device_attr.max_qp_wr < desc) ?
321                                         priv->device_attr.max_qp_wr :
322                                         desc),
323                         /* Max number of scatter/gather elements in a WR. */
324                         .max_send_sge = ((priv->device_attr.max_sge <
325                                           MLX5_PMD_SGE_WR_N) ?
326                                          priv->device_attr.max_sge :
327                                          MLX5_PMD_SGE_WR_N),
328 #if MLX5_PMD_MAX_INLINE > 0
329                         .max_inline_data = MLX5_PMD_MAX_INLINE,
330 #endif
331                 },
332                 .qp_type = IBV_QPT_RAW_PACKET,
333                 /* Do *NOT* enable this, completions events are managed per
334                  * TX burst. */
335                 .sq_sig_all = 0,
336                 .pd = priv->pd,
337                 .res_domain = tmpl.rd,
338                 .comp_mask = (IBV_EXP_QP_INIT_ATTR_PD |
339                               IBV_EXP_QP_INIT_ATTR_RES_DOMAIN),
340         };
341         tmpl.qp = ibv_exp_create_qp(priv->ctx, &attr.init);
342         if (tmpl.qp == NULL) {
343                 ret = (errno ? errno : EINVAL);
344                 ERROR("%p: QP creation failure: %s",
345                       (void *)dev, strerror(ret));
346                 goto error;
347         }
348 #if MLX5_PMD_MAX_INLINE > 0
349         /* ibv_create_qp() updates this value. */
350         tmpl.max_inline = attr.init.cap.max_inline_data;
351 #endif
352         attr.mod = (struct ibv_exp_qp_attr){
353                 /* Move the QP to this state. */
354                 .qp_state = IBV_QPS_INIT,
355                 /* Primary port number. */
356                 .port_num = priv->port
357         };
358         ret = ibv_exp_modify_qp(tmpl.qp, &attr.mod,
359                                 (IBV_EXP_QP_STATE | IBV_EXP_QP_PORT));
360         if (ret) {
361                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_INIT failed: %s",
362                       (void *)dev, strerror(ret));
363                 goto error;
364         }
365         ret = txq_alloc_elts(&tmpl, desc);
366         if (ret) {
367                 ERROR("%p: TXQ allocation failed: %s",
368                       (void *)dev, strerror(ret));
369                 goto error;
370         }
371         attr.mod = (struct ibv_exp_qp_attr){
372                 .qp_state = IBV_QPS_RTR
373         };
374         ret = ibv_exp_modify_qp(tmpl.qp, &attr.mod, IBV_EXP_QP_STATE);
375         if (ret) {
376                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_RTR failed: %s",
377                       (void *)dev, strerror(ret));
378                 goto error;
379         }
380         attr.mod.qp_state = IBV_QPS_RTS;
381         ret = ibv_exp_modify_qp(tmpl.qp, &attr.mod, IBV_EXP_QP_STATE);
382         if (ret) {
383                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_RTS failed: %s",
384                       (void *)dev, strerror(ret));
385                 goto error;
386         }
387         attr.params = (struct ibv_exp_query_intf_params){
388                 .intf_scope = IBV_EXP_INTF_GLOBAL,
389                 .intf = IBV_EXP_INTF_CQ,
390                 .obj = tmpl.cq,
391         };
392         tmpl.if_cq = ibv_exp_query_intf(priv->ctx, &attr.params, &status);
393         if (tmpl.if_cq == NULL) {
394                 ret = EINVAL;
395                 ERROR("%p: CQ interface family query failed with status %d",
396                       (void *)dev, status);
397                 goto error;
398         }
399         attr.params = (struct ibv_exp_query_intf_params){
400                 .intf_scope = IBV_EXP_INTF_GLOBAL,
401                 .intf = IBV_EXP_INTF_QP_BURST,
402                 .obj = tmpl.qp,
403 #ifdef HAVE_EXP_QP_BURST_CREATE_ENABLE_MULTI_PACKET_SEND_WR
404                 /* Multi packet send WR can only be used outside of VF. */
405                 .family_flags =
406                         (!priv->vf ?
407                          IBV_EXP_QP_BURST_CREATE_ENABLE_MULTI_PACKET_SEND_WR :
408                          0),
409 #endif
410         };
411         tmpl.if_qp = ibv_exp_query_intf(priv->ctx, &attr.params, &status);
412         if (tmpl.if_qp == NULL) {
413                 ret = EINVAL;
414                 ERROR("%p: QP interface family query failed with status %d",
415                       (void *)dev, status);
416                 goto error;
417         }
418         /* Clean up txq in case we're reinitializing it. */
419         DEBUG("%p: cleaning-up old txq just in case", (void *)txq);
420         txq_cleanup(txq);
421         *txq = tmpl;
422         txq->poll_cnt = txq->if_cq->poll_cnt;
423 #if MLX5_PMD_MAX_INLINE > 0
424         txq->send_pending_inline = txq->if_qp->send_pending_inline;
425 #endif
426 #if MLX5_PMD_SGE_WR_N > 1
427         txq->send_pending_sg_list = txq->if_qp->send_pending_sg_list;
428 #endif
429         txq->send_pending = txq->if_qp->send_pending;
430         txq->send_flush = txq->if_qp->send_flush;
431         DEBUG("%p: txq updated with %p", (void *)txq, (void *)&tmpl);
432         /* Pre-register known mempools. */
433         rte_mempool_walk(txq_mp2mr_iter, txq);
434         assert(ret == 0);
435         return 0;
436 error:
437         txq_cleanup(&tmpl);
438         assert(ret > 0);
439         return ret;
440 }
441
442 /**
443  * DPDK callback to configure a TX queue.
444  *
445  * @param dev
446  *   Pointer to Ethernet device structure.
447  * @param idx
448  *   TX queue index.
449  * @param desc
450  *   Number of descriptors to configure in queue.
451  * @param socket
452  *   NUMA socket on which memory must be allocated.
453  * @param[in] conf
454  *   Thresholds parameters.
455  *
456  * @return
457  *   0 on success, negative errno value on failure.
458  */
459 int
460 mlx5_tx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t idx, uint16_t desc,
461                     unsigned int socket, const struct rte_eth_txconf *conf)
462 {
463         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
464         struct txq *txq = (*priv->txqs)[idx];
465         int ret;
466
467         if (mlx5_is_secondary())
468                 return -E_RTE_SECONDARY;
469
470         priv_lock(priv);
471         DEBUG("%p: configuring queue %u for %u descriptors",
472               (void *)dev, idx, desc);
473         if (idx >= priv->txqs_n) {
474                 ERROR("%p: queue index out of range (%u >= %u)",
475                       (void *)dev, idx, priv->txqs_n);
476                 priv_unlock(priv);
477                 return -EOVERFLOW;
478         }
479         if (txq != NULL) {
480                 DEBUG("%p: reusing already allocated queue index %u (%p)",
481                       (void *)dev, idx, (void *)txq);
482                 if (priv->started) {
483                         priv_unlock(priv);
484                         return -EEXIST;
485                 }
486                 (*priv->txqs)[idx] = NULL;
487                 txq_cleanup(txq);
488         } else {
489                 txq = rte_calloc_socket("TXQ", 1, sizeof(*txq), 0, socket);
490                 if (txq == NULL) {
491                         ERROR("%p: unable to allocate queue index %u",
492                               (void *)dev, idx);
493                         priv_unlock(priv);
494                         return -ENOMEM;
495                 }
496         }
497         ret = txq_setup(dev, txq, desc, socket, conf);
498         if (ret)
499                 rte_free(txq);
500         else {
501                 txq->stats.idx = idx;
502                 DEBUG("%p: adding TX queue %p to list",
503                       (void *)dev, (void *)txq);
504                 (*priv->txqs)[idx] = txq;
505                 /* Update send callback. */
506                 dev->tx_pkt_burst = mlx5_tx_burst;
507         }
508         priv_unlock(priv);
509         return -ret;
510 }
511
512 /**
513  * DPDK callback to release a TX queue.
514  *
515  * @param dpdk_txq
516  *   Generic TX queue pointer.
517  */
518 void
519 mlx5_tx_queue_release(void *dpdk_txq)
520 {
521         struct txq *txq = (struct txq *)dpdk_txq;
522         struct priv *priv;
523         unsigned int i;
524
525         if (mlx5_is_secondary())
526                 return;
527
528         if (txq == NULL)
529                 return;
530         priv = txq->priv;
531         priv_lock(priv);
532         for (i = 0; (i != priv->txqs_n); ++i)
533                 if ((*priv->txqs)[i] == txq) {
534                         DEBUG("%p: removing TX queue %p from list",
535                               (void *)priv->dev, (void *)txq);
536                         (*priv->txqs)[i] = NULL;
537                         break;
538                 }
539         txq_cleanup(txq);
540         rte_free(txq);
541         priv_unlock(priv);
542 }
543
544 /**
545  * DPDK callback for TX in secondary processes.
546  *
547  * This function configures all queues from primary process information
548  * if necessary before reverting to the normal TX burst callback.
549  *
550  * @param dpdk_txq
551  *   Generic pointer to TX queue structure.
552  * @param[in] pkts
553  *   Packets to transmit.
554  * @param pkts_n
555  *   Number of packets in array.
556  *
557  * @return
558  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
559  */
560 uint16_t
561 mlx5_tx_burst_secondary_setup(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts,
562                               uint16_t pkts_n)
563 {
564         struct txq *txq = dpdk_txq;
565         struct priv *priv = mlx5_secondary_data_setup(txq->priv);
566         struct priv *primary_priv;
567         unsigned int index;
568
569         if (priv == NULL)
570                 return 0;
571         primary_priv =
572                 mlx5_secondary_data[priv->dev->data->port_id].primary_priv;
573         /* Look for queue index in both private structures. */
574         for (index = 0; index != priv->txqs_n; ++index)
575                 if (((*primary_priv->txqs)[index] == txq) ||
576                     ((*priv->txqs)[index] == txq))
577                         break;
578         if (index == priv->txqs_n)
579                 return 0;
580         txq = (*priv->txqs)[index];
581         return priv->dev->tx_pkt_burst(txq, pkts, pkts_n);
582 }