ixgbe: prepare for vector pmd
[dpdk.git] / lib / librte_pmd_ixgbe / ixgbe_rxtx.h
1 /*-
2  *   BSD LICENSE
3  * 
4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
5  *   All rights reserved.
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 Intel Corporation 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 #ifndef _IXGBE_RXTX_H_
35 #define _IXGBE_RXTX_H_
36
37
38 #define RTE_PMD_IXGBE_TX_MAX_BURST 32
39
40 #ifdef RTE_LIBRTE_IXGBE_RX_ALLOW_BULK_ALLOC
41 #define RTE_PMD_IXGBE_RX_MAX_BURST 32
42 #define RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP           4
43 #else
44 #define RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP           1
45 #endif
46
47 #define RTE_MBUF_DATA_DMA_ADDR(mb) \
48         (uint64_t) ((mb)->buf_physaddr + (uint64_t)((char *)((mb)->pkt.data) - \
49         (char *)(mb)->buf_addr))
50
51 #define RTE_MBUF_DATA_DMA_ADDR_DEFAULT(mb) \
52         (uint64_t) ((mb)->buf_physaddr + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
53
54 #ifdef RTE_IXGBE_INC_VECTOR
55 #define RTE_IXGBE_VPMD_RX_BURST         32
56 #define RTE_IXGBE_VPMD_TX_BURST         32
57 #define RTE_IXGBE_RXQ_REARM_THRESH      RTE_IXGBE_VPMD_RX_BURST
58 #define RTE_IXGBE_TX_MAX_FREE_BUF_SZ    64
59 #endif
60
61 #define RX_RING_SZ ((IXGBE_MAX_RING_DESC + RTE_IXGBE_DESCS_PER_LOOP - 1) * \
62                     sizeof(union ixgbe_adv_rx_desc))
63
64 #ifdef RTE_PMD_PACKET_PREFETCH
65 #define rte_packet_prefetch(p)  rte_prefetch1(p)
66 #else
67 #define rte_packet_prefetch(p)  do {} while(0)
68 #endif
69
70 /**
71  * Structure associated with each descriptor of the RX ring of a RX queue.
72  */
73 struct igb_rx_entry {
74         struct rte_mbuf *mbuf; /**< mbuf associated with RX descriptor. */
75 };
76
77 /**
78  * Structure associated with each descriptor of the TX ring of a TX queue.
79  */
80 struct igb_tx_entry {
81         struct rte_mbuf *mbuf; /**< mbuf associated with TX desc, if any. */
82         uint16_t next_id; /**< Index of next descriptor in ring. */
83         uint16_t last_id; /**< Index of last scattered descriptor. */
84 };
85
86 /**
87  * Structure associated with each descriptor of the TX ring of a TX queue.
88  */
89 struct igb_tx_entry_v {
90         struct rte_mbuf *mbuf; /**< mbuf associated with TX desc, if any. */
91 };
92
93 /**
94  * continous entry sequence, gather by the same mempool 
95  */
96 struct igb_tx_entry_seq {
97         const struct rte_mempool* pool;
98         uint32_t same_pool;
99 };
100
101 /**
102  * Structure associated with each RX queue.
103  */
104 struct igb_rx_queue {
105         struct rte_mempool  *mb_pool; /**< mbuf pool to populate RX ring. */
106         volatile union ixgbe_adv_rx_desc *rx_ring; /**< RX ring virtual address. */
107         uint64_t            rx_ring_phys_addr; /**< RX ring DMA address. */
108         volatile uint32_t   *rdt_reg_addr; /**< RDT register address. */
109         volatile uint32_t   *rdh_reg_addr; /**< RDH register address. */
110         struct igb_rx_entry *sw_ring; /**< address of RX software ring. */
111         struct rte_mbuf *pkt_first_seg; /**< First segment of current packet. */
112         struct rte_mbuf *pkt_last_seg; /**< Last segment of current packet. */
113         uint16_t            nb_rx_desc; /**< number of RX descriptors. */
114         uint16_t            rx_tail;  /**< current value of RDT register. */
115         uint16_t            nb_rx_hold; /**< number of held free RX desc. */
116 #ifdef RTE_LIBRTE_IXGBE_RX_ALLOW_BULK_ALLOC
117         uint16_t rx_nb_avail; /**< nr of staged pkts ready to ret to app */
118         uint16_t rx_next_avail; /**< idx of next staged pkt to ret to app */
119         uint16_t rx_free_trigger; /**< triggers rx buffer allocation */
120 #endif
121 #ifdef RTE_IXGBE_INC_VECTOR
122         uint16_t            rxrearm_nb; /**< the idx we start the re-arming from */
123         uint16_t            rxrearm_start;  /**< number of remaining to be re-armed */
124         __m128i             misc_info;  /**< cache XMM combine port_id/crc/nb_segs */
125 #endif
126         uint16_t            rx_free_thresh; /**< max free RX desc to hold. */
127         uint16_t            queue_id; /**< RX queue index. */
128         uint16_t            reg_idx;  /**< RX queue register index. */
129         uint8_t             port_id;  /**< Device port identifier. */
130         uint8_t             crc_len;  /**< 0 if CRC stripped, 4 otherwise. */
131         uint8_t             drop_en;  /**< If not 0, set SRRCTL.Drop_En. */
132 #ifdef RTE_LIBRTE_IXGBE_RX_ALLOW_BULK_ALLOC
133         /** need to alloc dummy mbuf, for wraparound when scanning hw ring */
134         struct rte_mbuf fake_mbuf;
135         /** hold packets to return to application */
136         struct rte_mbuf *rx_stage[RTE_PMD_IXGBE_RX_MAX_BURST*2];
137 #endif
138 };
139
140 /**
141  * IXGBE CTX Constants
142  */
143 enum ixgbe_advctx_num {
144         IXGBE_CTX_0    = 0, /**< CTX0 */
145         IXGBE_CTX_1    = 1, /**< CTX1  */
146         IXGBE_CTX_NUM  = 2, /**< CTX NUMBER  */
147 };
148
149 /**
150  * Structure to check if new context need be built
151  */
152
153 struct ixgbe_advctx_info {
154         uint16_t flags;           /**< ol_flags for context build. */
155         uint32_t cmp_mask;        /**< compare mask for vlan_macip_lens */
156         union rte_vlan_macip vlan_macip_lens; /**< vlan, mac ip length. */
157 };
158
159 /**
160  * Structure associated with each TX queue.
161  */
162 struct igb_tx_queue {
163         /** TX ring virtual address. */
164         volatile union ixgbe_adv_tx_desc *tx_ring;
165         uint64_t            tx_ring_phys_addr; /**< TX ring DMA address. */
166         struct igb_tx_entry *sw_ring;      /**< virtual address of SW ring. */
167 #ifdef RTE_IXGBE_INC_VECTOR
168         /** continous tx entry sequence within the same mempool */
169         struct igb_tx_entry_seq *sw_ring_seq; 
170 #endif
171         volatile uint32_t   *tdt_reg_addr; /**< Address of TDT register. */
172         uint16_t            nb_tx_desc;    /**< number of TX descriptors. */
173         uint16_t            tx_tail;       /**< current value of TDT reg. */
174         uint16_t            tx_free_thresh;/**< minimum TX before freeing. */
175         /** Number of TX descriptors to use before RS bit is set. */
176         uint16_t            tx_rs_thresh;
177         /** Number of TX descriptors used since RS bit was set. */
178         uint16_t            nb_tx_used;
179         /** Index to last TX descriptor to have been cleaned. */
180         uint16_t            last_desc_cleaned;
181         /** Total number of TX descriptors ready to be allocated. */
182         uint16_t            nb_tx_free;
183         uint16_t tx_next_dd; /**< next desc to scan for DD bit */
184         uint16_t tx_next_rs; /**< next desc to set RS bit */
185         uint16_t            queue_id;      /**< TX queue index. */
186         uint16_t            reg_idx;       /**< TX queue register index. */
187         uint8_t             port_id;       /**< Device port identifier. */
188         uint8_t             pthresh;       /**< Prefetch threshold register. */
189         uint8_t             hthresh;       /**< Host threshold register. */
190         uint8_t             wthresh;       /**< Write-back threshold reg. */
191         uint32_t txq_flags; /**< Holds flags for this TXq */
192         uint32_t            ctx_curr;      /**< Hardware context states. */
193         /** Hardware context0 history. */
194         struct ixgbe_advctx_info ctx_cache[IXGBE_CTX_NUM];
195         struct ixgbe_txq_ops *ops;          /**< txq ops */
196 };
197
198 struct ixgbe_txq_ops {
199         void (*release_mbufs)(struct igb_tx_queue *txq);
200         void (*free_swring)(struct igb_tx_queue *txq);
201         void (*reset)(struct igb_tx_queue *txq);
202 };
203
204 /*
205  * The "simple" TX queue functions require that the following
206  * flags are set when the TX queue is configured:
207  *  - ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS
208  *  - ETH_TXQ_FLAGS_NOVLANOFFL
209  *  - ETH_TXQ_FLAGS_NOXSUMSCTP
210  *  - ETH_TXQ_FLAGS_NOXSUMUDP
211  *  - ETH_TXQ_FLAGS_NOXSUMTCP
212  * and that the RS bit threshold (tx_rs_thresh) is at least equal to
213  * RTE_PMD_IXGBE_TX_MAX_BURST.
214  */
215 #define IXGBE_SIMPLE_FLAGS ((uint32_t)ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS | \
216                             ETH_TXQ_FLAGS_NOOFFLOADS)
217
218 /*
219  * Populate descriptors with the following info:
220  * 1.) buffer_addr = phys_addr + headroom
221  * 2.) cmd_type_len = DCMD_DTYP_FLAGS | pkt_len
222  * 3.) olinfo_status = pkt_len << PAYLEN_SHIFT
223  */
224
225 /* Defines for Tx descriptor */
226 #define DCMD_DTYP_FLAGS (IXGBE_ADVTXD_DTYP_DATA |\
227                          IXGBE_ADVTXD_DCMD_IFCS |\
228                          IXGBE_ADVTXD_DCMD_DEXT |\
229                          IXGBE_ADVTXD_DCMD_EOP)
230
231 #ifdef RTE_IXGBE_INC_VECTOR
232 uint16_t ixgbe_recv_pkts_vec(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts, uint16_t nb_pkts);
233 uint16_t ixgbe_xmit_pkts_vec(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts, uint16_t nb_pkts);
234 int ixgbe_txq_vec_setup(struct igb_tx_queue *txq, unsigned int socket_id);
235 int ixgbe_rxq_vec_setup(struct igb_rx_queue *rxq, unsigned int socket_id);
236 int ixgbe_rx_vec_condition_check(struct rte_eth_dev *dev);
237 #endif
238
239 #endif