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_ctrl
  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_ctrl *txq_ctrl, 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_ctrl->socket);
  85         int ret = 0;
  86
  87         if (elts == NULL) {
  88                 ERROR("%p: can't allocate packets array", (void *)txq_ctrl);
  89                 ret = ENOMEM;
  90                 goto error;
  91         }
  92         for (i = 0; (i != elts_n); ++i) {
  93                 struct txq_elt *elt = &(*elts)[i];
  94
  95                 elt->buf = NULL;
  96         }
  97         DEBUG("%p: allocated and configured %u WRs", (void *)txq_ctrl, elts_n);
  98         txq_ctrl->txq.elts_n = elts_n;
  99         txq_ctrl->txq.elts = elts;
 100         txq_ctrl->txq.elts_head = 0;
 101         txq_ctrl->txq.elts_tail = 0;
 102         txq_ctrl->txq.elts_comp = 0;
 103         /* Request send completion every MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ packets or
 104          * at least 4 times per ring. */
 105         txq_ctrl->txq.elts_comp_cd_init =
 106                 ((MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ < (elts_n / 4)) ?
 107                  MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ : (elts_n / 4));
 108         txq_ctrl->txq.elts_comp_cd = txq_ctrl->txq.elts_comp_cd_init;
 109         assert(ret == 0);
 110         return 0;
 111 error:
 112         rte_free(elts);
 113
 114         DEBUG("%p: failed, freed everything", (void *)txq_ctrl);
 115         assert(ret > 0);
 116         return ret;
 117 }
 118
 119 /**
 120  * Free TX queue elements.
 121  *
 122  * @param txq_ctrl
 123  *   Pointer to TX queue structure.
 124  */
 125 static void
 126 txq_free_elts(struct txq_ctrl *txq_ctrl)
 127 {
 128         unsigned int elts_n = txq_ctrl->txq.elts_n;
 129         unsigned int elts_head = txq_ctrl->txq.elts_head;
 130         unsigned int elts_tail = txq_ctrl->txq.elts_tail;
 131         struct txq_elt (*elts)[elts_n] = txq_ctrl->txq.elts;
 132
 133         DEBUG("%p: freeing WRs", (void *)txq_ctrl);
 134         txq_ctrl->txq.elts_n = 0;
 135         txq_ctrl->txq.elts_head = 0;
 136         txq_ctrl->txq.elts_tail = 0;
 137         txq_ctrl->txq.elts_comp = 0;
 138         txq_ctrl->txq.elts_comp_cd = 0;
 139         txq_ctrl->txq.elts_comp_cd_init = 0;
 140         txq_ctrl->txq.elts = NULL;
 141
 142         if (elts == NULL)
 143                 return;
 144         while (elts_tail != elts_head) {
 145                 struct txq_elt *elt = &(*elts)[elts_tail];
 146
 147                 assert(elt->buf != NULL);
 148                 rte_pktmbuf_free(elt->buf);
 149 #ifndef NDEBUG
 150                 /* Poisoning. */
 151                 memset(elt, 0x77, sizeof(*elt));
 152 #endif
 153                 if (++elts_tail == elts_n)
 154                         elts_tail = 0;
 155         }
 156         rte_free(elts);
 157 }
 158
 159 /**
 160  * Clean up a TX queue.
 161  *
 162  * Destroy objects, free allocated memory and reset the structure for reuse.
 163  *
 164  * @param txq_ctrl
 165  *   Pointer to TX queue structure.
 166  */
 167 void
 168 txq_cleanup(struct txq_ctrl *txq_ctrl)
 169 {
 170         struct ibv_exp_release_intf_params params;
 171         size_t i;
 172
 173         DEBUG("cleaning up %p", (void *)txq_ctrl);
 174         txq_free_elts(txq_ctrl);
 175         txq_ctrl->txq.poll_cnt = NULL;
 176         txq_ctrl->txq.send_flush = NULL;
 177         if (txq_ctrl->if_qp != NULL) {
 178                 assert(txq_ctrl->txq.priv != NULL);
 179                 assert(txq_ctrl->txq.priv->ctx != NULL);
 180                 assert(txq_ctrl->txq.qp != NULL);
 181                 params = (struct ibv_exp_release_intf_params){
 182                         .comp_mask = 0,
 183                 };
 184                 claim_zero(ibv_exp_release_intf(txq_ctrl->txq.priv->ctx,
 185                                                 txq_ctrl->if_qp,
 186                                                 &params));
 187         }
 188         if (txq_ctrl->if_cq != NULL) {
 189                 assert(txq_ctrl->txq.priv != NULL);
 190                 assert(txq_ctrl->txq.priv->ctx != NULL);
 191                 assert(txq_ctrl->txq.cq != NULL);
 192                 params = (struct ibv_exp_release_intf_params){
 193                         .comp_mask = 0,
 194                 };
 195                 claim_zero(ibv_exp_release_intf(txq_ctrl->txq.priv->ctx,
 196                                                 txq_ctrl->if_cq,
 197                                                 &params));
 198         }
 199         if (txq_ctrl->txq.qp != NULL)
 200                 claim_zero(ibv_destroy_qp(txq_ctrl->txq.qp));
 201         if (txq_ctrl->txq.cq != NULL)
 202                 claim_zero(ibv_destroy_cq(txq_ctrl->txq.cq));
 203         if (txq_ctrl->rd != NULL) {
 204                 struct ibv_exp_destroy_res_domain_attr attr = {
 205                         .comp_mask = 0,
 206                 };
 207
 208                 assert(txq_ctrl->txq.priv != NULL);
 209                 assert(txq_ctrl->txq.priv->ctx != NULL);
 210                 claim_zero(ibv_exp_destroy_res_domain(txq_ctrl->txq.priv->ctx,
 211                                                       txq_ctrl->rd,
 212                                                       &attr));
 213         }
 214         for (i = 0; (i != RTE_DIM(txq_ctrl->txq.mp2mr)); ++i) {
 215                 if (txq_ctrl->txq.mp2mr[i].mp == NULL)
 216                         break;
 217                 assert(txq_ctrl->txq.mp2mr[i].mr != NULL);
 218                 claim_zero(ibv_dereg_mr(txq_ctrl->txq.mp2mr[i].mr));
 219         }
 220         memset(txq_ctrl, 0, sizeof(*txq_ctrl));
 221 }
 222
 223 /**
 224  * Configure a TX queue.
 225  *
 226  * @param dev
 227  *   Pointer to Ethernet device structure.
 228  * @param txq_ctrl
 229  *   Pointer to TX queue structure.
 230  * @param desc
 231  *   Number of descriptors to configure in queue.
 232  * @param socket
 233  *   NUMA socket on which memory must be allocated.
 234  * @param[in] conf
 235  *   Thresholds parameters.
 236  *
 237  * @return
 238  *   0 on success, errno value on failure.
 239  */
 240 int
 241 txq_setup(struct rte_eth_dev *dev, struct txq_ctrl *txq_ctrl, uint16_t desc,
 242           unsigned int socket, const struct rte_eth_txconf *conf)
 243 {
 244         struct priv *priv = mlx5_get_priv(dev);
 245         struct txq_ctrl tmpl = {
 246                 .socket = socket,
 247                 .txq = {
 248                         .priv = priv,
 249                 },
 250         };
 251         union {
 252                 struct ibv_exp_query_intf_params params;
 253                 struct ibv_exp_qp_init_attr init;
 254                 struct ibv_exp_res_domain_init_attr rd;
 255                 struct ibv_exp_cq_init_attr cq;
 256                 struct ibv_exp_qp_attr mod;
 257         } attr;
 258         enum ibv_exp_query_intf_status status;
 259         int ret = 0;
 260
 261         (void)conf; /* Thresholds configuration (ignored). */
 262         if (desc == 0) {
 263                 ERROR("%p: invalid number of TX descriptors", (void *)dev);
 264                 return EINVAL;
 265         }
 266         /* MRs will be registered in mp2mr[] later. */
 267         attr.rd = (struct ibv_exp_res_domain_init_attr){
 268                 .comp_mask = (IBV_EXP_RES_DOMAIN_THREAD_MODEL |
 269                               IBV_EXP_RES_DOMAIN_MSG_MODEL),
 270                 .thread_model = IBV_EXP_THREAD_SINGLE,
 271                 .msg_model = IBV_EXP_MSG_HIGH_BW,
 272         };
 273         tmpl.rd = ibv_exp_create_res_domain(priv->ctx, &attr.rd);
 274         if (tmpl.rd == NULL) {
 275                 ret = ENOMEM;
 276                 ERROR("%p: RD creation failure: %s",
 277                       (void *)dev, strerror(ret));
 278                 goto error;
 279         }
 280         attr.cq = (struct ibv_exp_cq_init_attr){
 281                 .comp_mask = IBV_EXP_CQ_INIT_ATTR_RES_DOMAIN,
 282                 .res_domain = tmpl.rd,
 283         };
 284         tmpl.txq.cq = ibv_exp_create_cq(priv->ctx, desc, NULL, NULL, 0,
 285                                         &attr.cq);
 286         if (tmpl.txq.cq == NULL) {
 287                 ret = ENOMEM;
 288                 ERROR("%p: CQ creation failure: %s",
 289                       (void *)dev, strerror(ret));
 290                 goto error;
 291         }
 292         DEBUG("priv->device_attr.max_qp_wr is %d",
 293               priv->device_attr.max_qp_wr);
 294         DEBUG("priv->device_attr.max_sge is %d",
 295               priv->device_attr.max_sge);
 296         attr.init = (struct ibv_exp_qp_init_attr){
 297                 /* CQ to be associated with the send queue. */
 298                 .send_cq = tmpl.txq.cq,
 299                 /* CQ to be associated with the receive queue. */
 300                 .recv_cq = tmpl.txq.cq,
 301                 .cap = {
 302                         /* Max number of outstanding WRs. */
 303                         .max_send_wr = ((priv->device_attr.max_qp_wr < desc) ?
 304                                         priv->device_attr.max_qp_wr :
 305                                         desc),
 306                         /* Max number of scatter/gather elements in a WR. */
 307                         .max_send_sge = 1,
 308                 },
 309                 .qp_type = IBV_QPT_RAW_PACKET,
 310                 /* Do *NOT* enable this, completions events are managed per
 311                  * TX burst. */
 312                 .sq_sig_all = 0,
 313                 .pd = priv->pd,
 314                 .res_domain = tmpl.rd,
 315                 .comp_mask = (IBV_EXP_QP_INIT_ATTR_PD |
 316                               IBV_EXP_QP_INIT_ATTR_RES_DOMAIN),
 317         };
 318         tmpl.txq.qp = ibv_exp_create_qp(priv->ctx, &attr.init);
 319         if (tmpl.txq.qp == NULL) {
 320                 ret = (errno ? errno : EINVAL);
 321                 ERROR("%p: QP creation failure: %s",
 322                       (void *)dev, strerror(ret));
 323                 goto error;
 324         }
 325         attr.mod = (struct ibv_exp_qp_attr){
 326                 /* Move the QP to this state. */
 327                 .qp_state = IBV_QPS_INIT,
 328                 /* Primary port number. */
 329                 .port_num = priv->port
 330         };
 331         ret = ibv_exp_modify_qp(tmpl.txq.qp, &attr.mod,
 332                                 (IBV_EXP_QP_STATE | IBV_EXP_QP_PORT));
 333         if (ret) {
 334                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_INIT failed: %s",
 335                       (void *)dev, strerror(ret));
 336                 goto error;
 337         }
 338         ret = txq_alloc_elts(&tmpl, desc);
 339         if (ret) {
 340                 ERROR("%p: TXQ allocation failed: %s",
 341                       (void *)dev, strerror(ret));
 342                 goto error;
 343         }
 344         attr.mod = (struct ibv_exp_qp_attr){
 345                 .qp_state = IBV_QPS_RTR
 346         };
 347         ret = ibv_exp_modify_qp(tmpl.txq.qp, &attr.mod, IBV_EXP_QP_STATE);
 348         if (ret) {
 349                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_RTR failed: %s",
 350                       (void *)dev, strerror(ret));
 351                 goto error;
 352         }
 353         attr.mod.qp_state = IBV_QPS_RTS;
 354         ret = ibv_exp_modify_qp(tmpl.txq.qp, &attr.mod, IBV_EXP_QP_STATE);
 355         if (ret) {
 356                 ERROR("%p: QP state to IBV_QPS_RTS failed: %s",
 357                       (void *)dev, strerror(ret));
 358                 goto error;
 359         }
 360         attr.params = (struct ibv_exp_query_intf_params){
 361                 .intf_scope = IBV_EXP_INTF_GLOBAL,
 362                 .intf = IBV_EXP_INTF_CQ,
 363                 .obj = tmpl.txq.cq,
 364         };
 365         tmpl.if_cq = ibv_exp_query_intf(priv->ctx, &attr.params, &status);
 366         if (tmpl.if_cq == NULL) {
 367                 ret = EINVAL;
 368                 ERROR("%p: CQ interface family query failed with status %d",
 369                       (void *)dev, status);
 370                 goto error;
 371         }
 372         attr.params = (struct ibv_exp_query_intf_params){
 373                 .intf_scope = IBV_EXP_INTF_GLOBAL,
 374                 .intf = IBV_EXP_INTF_QP_BURST,
 375                 .obj = tmpl.txq.qp,
 376 #ifdef HAVE_VERBS_VLAN_INSERTION
 377                 .intf_version = 1,
 378 #endif
 379                 /* Enable multi-packet send if supported. */
 380                 .family_flags =
 381                         (priv->mps ?
 382                          IBV_EXP_QP_BURST_CREATE_ENABLE_MULTI_PACKET_SEND_WR :
 383                          0),
 384         };
 385         tmpl.if_qp = ibv_exp_query_intf(priv->ctx, &attr.params, &status);
 386         if (tmpl.if_qp == NULL) {
 387                 ret = EINVAL;
 388                 ERROR("%p: QP interface family query failed with status %d",
 389                       (void *)dev, status);
 390                 goto error;
 391         }
 392         /* Clean up txq in case we're reinitializing it. */
 393         DEBUG("%p: cleaning-up old txq just in case", (void *)txq_ctrl);
 394         txq_cleanup(txq_ctrl);
 395         *txq_ctrl = tmpl;
 396         txq_ctrl->txq.poll_cnt = txq_ctrl->if_cq->poll_cnt;
 397         txq_ctrl->txq.send_pending = txq_ctrl->if_qp->send_pending;
 398 #ifdef HAVE_VERBS_VLAN_INSERTION
 399         txq_ctrl->txq.send_pending_vlan = txq_ctrl->if_qp->send_pending_vlan;
 400 #endif
 401         txq_ctrl->txq.send_flush = txq_ctrl->if_qp->send_flush;
 402         DEBUG("%p: txq updated with %p", (void *)txq_ctrl, (void *)&tmpl);
 403         /* Pre-register known mempools. */
 404         rte_mempool_walk(txq_mp2mr_iter, txq_ctrl);
 405         assert(ret == 0);
 406         return 0;
 407 error:
 408         txq_cleanup(&tmpl);
 409         assert(ret > 0);
 410         return ret;
 411 }
 412
 413 /**
 414  * DPDK callback to configure a TX queue.
 415  *
 416  * @param dev
 417  *   Pointer to Ethernet device structure.
 418  * @param idx
 419  *   TX queue index.
 420  * @param desc
 421  *   Number of descriptors to configure in queue.
 422  * @param socket
 423  *   NUMA socket on which memory must be allocated.
 424  * @param[in] conf
 425  *   Thresholds parameters.
 426  *
 427  * @return
 428  *   0 on success, negative errno value on failure.
 429  */
 430 int
 431 mlx5_tx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t idx, uint16_t desc,
 432                     unsigned int socket, const struct rte_eth_txconf *conf)
 433 {
 434         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 435         struct txq *txq = (*priv->txqs)[idx];
 436         struct txq_ctrl *txq_ctrl;
 437         int ret;
 438
 439         if (mlx5_is_secondary())
 440                 return -E_RTE_SECONDARY;
 441
 442         priv_lock(priv);
 443         if (txq)
 444                 txq_ctrl = container_of(txq, struct txq_ctrl, txq);
 445         DEBUG("%p: configuring queue %u for %u descriptors",
 446               (void *)dev, idx, desc);
 447         if (idx >= priv->txqs_n) {
 448                 ERROR("%p: queue index out of range (%u >= %u)",
 449                       (void *)dev, idx, priv->txqs_n);
 450                 priv_unlock(priv);
 451                 return -EOVERFLOW;
 452         }
 453         if (txq != NULL) {
 454                 DEBUG("%p: reusing already allocated queue index %u (%p)",
 455                       (void *)dev, idx, (void *)txq);
 456                 if (priv->started) {
 457                         priv_unlock(priv);
 458                         return -EEXIST;
 459                 }
 460                 (*priv->txqs)[idx] = NULL;
 461                 txq_cleanup(txq_ctrl);
 462         } else {
 463                 txq_ctrl = rte_calloc_socket("TXQ", 1, sizeof(*txq_ctrl),
 464                                              0, socket);
 465                 if (txq_ctrl == NULL) {
 466                         ERROR("%p: unable to allocate queue index %u",
 467                               (void *)dev, idx);
 468                         priv_unlock(priv);
 469                         return -ENOMEM;
 470                 }
 471         }
 472         ret = txq_setup(dev, txq_ctrl, desc, socket, conf);
 473         if (ret)
 474                 rte_free(txq_ctrl);
 475         else {
 476                 txq_ctrl->txq.stats.idx = idx;
 477                 DEBUG("%p: adding TX queue %p to list",
 478                       (void *)dev, (void *)txq_ctrl);
 479                 (*priv->txqs)[idx] = &txq_ctrl->txq;
 480                 /* Update send callback. */
 481                 priv_select_tx_function(priv);
 482         }
 483         priv_unlock(priv);
 484         return -ret;
 485 }
 486
 487 /**
 488  * DPDK callback to release a TX queue.
 489  *
 490  * @param dpdk_txq
 491  *   Generic TX queue pointer.
 492  */
 493 void
 494 mlx5_tx_queue_release(void *dpdk_txq)
 495 {
 496         struct txq *txq = (struct txq *)dpdk_txq;
 497         struct txq_ctrl *txq_ctrl;
 498         struct priv *priv;
 499         unsigned int i;
 500
 501         if (mlx5_is_secondary())
 502                 return;
 503
 504         if (txq == NULL)
 505                 return;
 506         txq_ctrl = container_of(txq, struct txq_ctrl, txq);
 507         priv = txq->priv;
 508         priv_lock(priv);
 509         for (i = 0; (i != priv->txqs_n); ++i)
 510                 if ((*priv->txqs)[i] == txq) {
 511                         DEBUG("%p: removing TX queue %p from list",
 512                               (void *)priv->dev, (void *)txq_ctrl);
 513                         (*priv->txqs)[i] = NULL;
 514                         break;
 515                 }
 516         txq_cleanup(txq_ctrl);
 517         rte_free(txq_ctrl);
 518         priv_unlock(priv);
 519 }
 520
 521 /**
 522  * DPDK callback for TX in secondary processes.
 523  *
 524  * This function configures all queues from primary process information
 525  * if necessary before reverting to the normal TX burst callback.
 526  *
 527  * @param dpdk_txq
 528  *   Generic pointer to TX queue structure.
 529  * @param[in] pkts
 530  *   Packets to transmit.
 531  * @param pkts_n
 532  *   Number of packets in array.
 533  *
 534  * @return
 535  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
 536  */
 537 uint16_t
 538 mlx5_tx_burst_secondary_setup(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts,
 539                               uint16_t pkts_n)
 540 {
 541         struct txq *txq = dpdk_txq;
 542         struct priv *priv = mlx5_secondary_data_setup(txq->priv);
 543         struct priv *primary_priv;
 544         unsigned int index;
 545
 546         if (priv == NULL)
 547                 return 0;
 548         primary_priv =
 549                 mlx5_secondary_data[priv->dev->data->port_id].primary_priv;
 550         /* Look for queue index in both private structures. */
 551         for (index = 0; index != priv->txqs_n; ++index)
 552                 if (((*primary_priv->txqs)[index] == txq) ||
 553                     ((*priv->txqs)[index] == txq))
 554                         break;
 555         if (index == priv->txqs_n)
 556                 return 0;
 557         txq = (*priv->txqs)[index];
 558         return priv->dev->tx_pkt_burst(txq, pkts, pkts_n);
 559 }