net/i40e: support flow director on AVX Rx
authorHarry van Haaren <harry.van.haaren@intel.com>
Wed, 9 Oct 2019 15:20:06 +0000 (16:20 +0100)
committerFerruh Yigit <ferruh.yigit@intel.com>
Wed, 23 Oct 2019 14:43:10 +0000 (16:43 +0200)
This commit adds FDIR ID support to the AVX2 based receive
path routine. Support for both 16B and 32B descriptors is
implemented.

Signed-off-by: Harry van Haaren <harry.van.haaren@intel.com>
Acked-by: Qi Zhang <qi.z.zhang@intel.com>
Tested-by: Mesut Ali Ergin <mesut.a.ergin@intel.com>
drivers/net/i40e/i40e_rxtx_vec_avx2.c

index 6f32789..b9f1a24 100644 (file)
@@ -137,9 +137,90 @@ i40e_rxq_rearm(struct i40e_rx_queue *rxq)
        I40E_PCI_REG_WRITE(rxq->qrx_tail, rx_id);
 }
 
+#ifndef RTE_LIBRTE_I40E_16BYTE_RX_DESC
+/* Handles 32B descriptor FDIR ID processing:
+ * rxdp: receive descriptor ring, required to load 2nd 16B half of each desc
+ * rx_pkts: required to store metadata back to mbufs
+ * pkt_idx: offset into the burst, increments in vector widths
+ * desc_idx: required to select the correct shift at compile time
+ */
+static inline __m256i
+desc_fdir_processing_32b(volatile union i40e_rx_desc *rxdp,
+                        struct rte_mbuf **rx_pkts,
+                        const uint32_t pkt_idx,
+                        const uint32_t desc_idx)
+{
+       /* 32B desc path: load rxdp.wb.qword2 for EXT_STATUS and FLEXBH_STAT */
+       __m128i *rxdp_desc_0 = (void *)(&rxdp[desc_idx + 0].wb.qword2);
+       __m128i *rxdp_desc_1 = (void *)(&rxdp[desc_idx + 1].wb.qword2);
+       const __m128i desc_qw2_0 = _mm_load_si128(rxdp_desc_0);
+       const __m128i desc_qw2_1 = _mm_load_si128(rxdp_desc_1);
+
+       /* Mask for FLEXBH_STAT, and the FDIR_ID value to compare against. The
+        * remaining data is set to all 1's to pass through data.
+        */
+       const __m256i flexbh_mask = _mm256_set_epi32(-1, -1, -1, 3 << 4,
+                                                    -1, -1, -1, 3 << 4);
+       const __m256i flexbh_id   = _mm256_set_epi32(-1, -1, -1, 1 << 4,
+                                                    -1, -1, -1, 1 << 4);
+
+       /* Load descriptor, check for FLEXBH bits, generate a mask for both
+        * packets in the register.
+        */
+       __m256i desc_qw2_0_1 =
+               _mm256_inserti128_si256(_mm256_castsi128_si256(desc_qw2_0),
+                                       desc_qw2_1, 1);
+       __m256i desc_tmp_msk = _mm256_and_si256(flexbh_mask, desc_qw2_0_1);
+       __m256i fdir_mask = _mm256_cmpeq_epi32(flexbh_id, desc_tmp_msk);
+       __m256i fdir_data = _mm256_alignr_epi8(desc_qw2_0_1, desc_qw2_0_1, 12);
+       __m256i desc_fdir_data = _mm256_and_si256(fdir_mask, fdir_data);
+
+       /* Write data out to the mbuf. There is no store to this area of the
+        * mbuf today, so we cannot combine it with another store.
+        */
+       const uint32_t idx_0 = pkt_idx + desc_idx;
+       const uint32_t idx_1 = pkt_idx + desc_idx + 1;
+       rx_pkts[idx_0]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(desc_fdir_data, 0);
+       rx_pkts[idx_1]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(desc_fdir_data, 4);
+
+       /* Create mbuf flags as required for mbuf_flags layout
+        *  (That's high lane [1,3,5,7, 0,2,4,6] as u32 lanes).
+        * Approach:
+        * - Mask away bits not required from the fdir_mask
+        * - Leave the PKT_FDIR_ID bit (1 << 13)
+        * - Position that bit correctly based on packet number
+        * - OR in the resulting bit to mbuf_flags
+        */
+       RTE_BUILD_BUG_ON(PKT_RX_FDIR_ID != (1 << 13));
+       __m256i mbuf_flag_mask = _mm256_set_epi32(0, 0, 0, 1 << 13,
+                                                 0, 0, 0, 1 << 13);
+       __m256i desc_flag_bit =  _mm256_and_si256(mbuf_flag_mask, fdir_mask);
+
+       /* For static-inline function, this will be stripped out
+        * as the desc_idx is a hard-coded constant.
+        */
+       switch (desc_idx) {
+       case 0:
+               return _mm256_alignr_epi8(desc_flag_bit, desc_flag_bit,  4);
+       case 2:
+               return _mm256_alignr_epi8(desc_flag_bit, desc_flag_bit,  8);
+       case 4:
+               return _mm256_alignr_epi8(desc_flag_bit, desc_flag_bit, 12);
+       case 6:
+               return desc_flag_bit;
+       default:
+               break;
+       }
+
+       /* NOT REACHED, see above switch returns */
+       return _mm256_setzero_si256();
+}
+#endif /* RTE_LIBRTE_I40E_16BYTE_RX_DESC */
+
 #define PKTLEN_SHIFT     10
 
-static inline uint16_t
+/* Force inline as some compilers will not inline by default. */
+static __rte_always_inline uint16_t
 _recv_raw_pkts_vec_avx2(struct i40e_rx_queue *rxq, struct rte_mbuf **rx_pkts,
                uint16_t nb_pkts, uint8_t *split_packet)
 {
@@ -419,8 +500,10 @@ _recv_raw_pkts_vec_avx2(struct i40e_rx_queue *rxq, struct rte_mbuf **rx_pkts,
                /* set vlan and rss flags */
                const __m256i vlan_flags = _mm256_shuffle_epi8(
                                vlan_flags_shuf, flag_bits);
-               const __m256i rss_flags = _mm256_shuffle_epi8(
-                               rss_flags_shuf, _mm256_srli_epi32(flag_bits, 11));
+               const __m256i rss_fdir_bits = _mm256_srli_epi32(flag_bits, 11);
+               const __m256i rss_flags = _mm256_shuffle_epi8(rss_flags_shuf,
+                                                             rss_fdir_bits);
+
                /*
                 * l3_l4_error flags, shuffle, then shift to correct adjustment
                 * of flags in flags_shuf, and finally mask out extra bits
@@ -431,8 +514,110 @@ _recv_raw_pkts_vec_avx2(struct i40e_rx_queue *rxq, struct rte_mbuf **rx_pkts,
                l3_l4_flags = _mm256_and_si256(l3_l4_flags, cksum_mask);
 
                /* merge flags */
-               const __m256i mbuf_flags = _mm256_or_si256(l3_l4_flags,
+               __m256i mbuf_flags = _mm256_or_si256(l3_l4_flags,
                                _mm256_or_si256(rss_flags, vlan_flags));
+
+               /* If the rxq has FDIR enabled, read and process the FDIR info
+                * from the descriptor. This can cause more loads/stores, so is
+                * not always performed. Branch over the code when not enabled.
+                */
+               if (rxq->fdir_enabled) {
+#ifdef RTE_LIBRTE_I40E_16BYTE_RX_DESC
+                       /* 16B descriptor code path:
+                        * RSS and FDIR ID use the same offset in the desc, so
+                        * only one can be present at a time. The code below
+                        * identifies an FDIR ID match, and zeros the RSS value
+                        * in the mbuf on FDIR match to keep mbuf data clean.
+                        */
+
+                       /* Flags:
+                        * - Take flags, shift bits to null out
+                        * - CMPEQ with known FDIR ID, to get 0xFFFF or 0 mask
+                        * - Strip bits from mask, leaving 0 or 1 for FDIR ID
+                        * - Merge with mbuf_flags
+                        */
+                       /* FLM = 1, FLTSTAT = 0b01, (FLM | FLTSTAT) == 3.
+                        * Shift left by 28 to avoid having to mask.
+                        */
+                       const __m256i fdir = _mm256_slli_epi32(rss_fdir_bits, 28);
+                       const __m256i fdir_id = _mm256_set1_epi32(3 << 28);
+
+                       /* As above, the fdir_mask to packet mapping is this:
+                        * order (hi->lo): [1, 3, 5, 7, 0, 2, 4, 6]
+                        * Then OR FDIR flags to mbuf_flags on FDIR ID hit.
+                        */
+                       RTE_BUILD_BUG_ON(PKT_RX_FDIR_ID != (1 << 13));
+                       const __m256i pkt_fdir_bit = _mm256_set1_epi32(1 << 13);
+                       const __m256i fdir_mask = _mm256_cmpeq_epi32(fdir, fdir_id);
+                       __m256i fdir_bits = _mm256_and_si256(fdir_mask, pkt_fdir_bit);
+                       mbuf_flags = _mm256_or_si256(mbuf_flags, fdir_bits);
+
+                       /* Based on FDIR_MASK, clear the RSS or FDIR value.
+                        * The FDIR ID value is masked to zero if not a hit,
+                        * otherwise the mb0_1 register RSS field is zeroed.
+                        */
+                       const __m256i fdir_zero_mask = _mm256_setzero_si256();
+                       const uint32_t fdir_blend_mask = (1 << 3) | (1 << 7);
+                       __m256i tmp0_1 = _mm256_blend_epi32(fdir_zero_mask,
+                                               fdir_mask, fdir_blend_mask);
+                       __m256i fdir_mb0_1 = _mm256_and_si256(mb0_1, fdir_mask);
+                       mb0_1 = _mm256_andnot_si256(tmp0_1, mb0_1);
+
+                       /* Write to mbuf: no stores to combine with, so just a
+                        * scalar store to push data here.
+                        */
+                       rx_pkts[i + 0]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb0_1, 3);
+                       rx_pkts[i + 1]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb0_1, 7);
+
+                       /* Same as above, only shift the fdir_mask to align
+                        * the packet FDIR mask with the FDIR_ID desc lane.
+                        */
+                       __m256i tmp2_3 = _mm256_alignr_epi8(fdir_mask, fdir_mask, 12);
+                       __m256i fdir_mb2_3 = _mm256_and_si256(mb2_3, tmp2_3);
+                       tmp2_3 = _mm256_blend_epi32(fdir_zero_mask, tmp2_3,
+                                                   fdir_blend_mask);
+                       mb2_3 = _mm256_andnot_si256(tmp2_3, mb2_3);
+                       rx_pkts[i + 2]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb2_3, 3);
+                       rx_pkts[i + 3]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb2_3, 7);
+
+                       __m256i tmp4_5 = _mm256_alignr_epi8(fdir_mask, fdir_mask, 8);
+                       __m256i fdir_mb4_5 = _mm256_and_si256(mb4_5, tmp4_5);
+                       tmp4_5 = _mm256_blend_epi32(fdir_zero_mask, tmp4_5,
+                                                   fdir_blend_mask);
+                       mb4_5 = _mm256_andnot_si256(tmp4_5, mb4_5);
+                       rx_pkts[i + 4]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb4_5, 3);
+                       rx_pkts[i + 5]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb4_5, 7);
+
+                       __m256i tmp6_7 = _mm256_alignr_epi8(fdir_mask, fdir_mask, 4);
+                       __m256i fdir_mb6_7 = _mm256_and_si256(mb6_7, tmp6_7);
+                       tmp6_7 = _mm256_blend_epi32(fdir_zero_mask, tmp6_7,
+                                                   fdir_blend_mask);
+                       mb6_7 = _mm256_andnot_si256(tmp6_7, mb6_7);
+                       rx_pkts[i + 6]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb6_7, 3);
+                       rx_pkts[i + 7]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb6_7, 7);
+
+                       /* End of 16B descriptor handling */
+#else
+                       /* 32B descriptor FDIR ID mark handling. Returns bits
+                        * to be OR-ed into the mbuf olflags.
+                        */
+                       __m256i fdir_add_flags;
+                       fdir_add_flags = desc_fdir_processing_32b(rxdp, rx_pkts, i, 0);
+                       mbuf_flags = _mm256_or_si256(mbuf_flags, fdir_add_flags);
+
+                       fdir_add_flags = desc_fdir_processing_32b(rxdp, rx_pkts, i, 2);
+                       mbuf_flags = _mm256_or_si256(mbuf_flags, fdir_add_flags);
+
+                       fdir_add_flags = desc_fdir_processing_32b(rxdp, rx_pkts, i, 4);
+                       mbuf_flags = _mm256_or_si256(mbuf_flags, fdir_add_flags);
+
+                       fdir_add_flags = desc_fdir_processing_32b(rxdp, rx_pkts, i, 6);
+                       mbuf_flags = _mm256_or_si256(mbuf_flags, fdir_add_flags);
+                       /* End 32B desc handling */
+#endif /* RTE_LIBRTE_I40E_16BYTE_RX_DESC */
+
+               } /* if() on FDIR enabled */
+
                /*
                 * At this point, we have the 8 sets of flags in the low 16-bits
                 * of each 32-bit value in vlan0.