4a9697941ba9b10494e83f971df9477997dddba8
[dpdk.git] / doc / guides / nics / mlx5.rst
1 ..  SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2     Copyright 2015 6WIND S.A.
3     Copyright 2015 Mellanox Technologies, Ltd
4
5 .. include:: <isonum.txt>
6
7 MLX5 poll mode driver
8 =====================
9
10 The MLX5 poll mode driver library (**librte_pmd_mlx5**) provides support
11 for **Mellanox ConnectX-4**, **Mellanox ConnectX-4 Lx** , **Mellanox
12 ConnectX-5**, **Mellanox ConnectX-6**, **Mellanox ConnectX-6 Dx** and
13 **Mellanox BlueField** families of 10/25/40/50/100/200 Gb/s adapters
14 as well as their virtual functions (VF) in SR-IOV context.
15
16 Information and documentation about these adapters can be found on the
17 `Mellanox website <http://www.mellanox.com>`__. Help is also provided by the
18 `Mellanox community <http://community.mellanox.com/welcome>`__.
19
20 There is also a `section dedicated to this poll mode driver
21 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=209&mtag=pmd_for_dpdk>`__.
22
23 .. note::
24
25    Due to external dependencies, this driver is disabled in default configuration
26    of the "make" build. It can be enabled with ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD=y``
27    or by using "meson" build system which will detect dependencies.
28
29 Design
30 ------
31
32 Besides its dependency on libibverbs (that implies libmlx5 and associated
33 kernel support), librte_pmd_mlx5 relies heavily on system calls for control
34 operations such as querying/updating the MTU and flow control parameters.
35
36 For security reasons and robustness, this driver only deals with virtual
37 memory addresses. The way resources allocations are handled by the kernel,
38 combined with hardware specifications that allow to handle virtual memory
39 addresses directly, ensure that DPDK applications cannot access random
40 physical memory (or memory that does not belong to the current process).
41
42 This capability allows the PMD to coexist with kernel network interfaces
43 which remain functional, although they stop receiving unicast packets as
44 long as they share the same MAC address.
45 This means legacy linux control tools (for example: ethtool, ifconfig and
46 more) can operate on the same network interfaces that owned by the DPDK
47 application.
48
49 The PMD can use libibverbs and libmlx5 to access the device firmware
50 or directly the hardware components.
51 There are different levels of objects and bypassing abilities
52 to get the best performances:
53
54 - Verbs is a complete high-level generic API
55 - Direct Verbs is a device-specific API
56 - DevX allows to access firmware objects
57 - Direct Rules manages flow steering at low-level hardware layer
58
59 Enabling librte_pmd_mlx5 causes DPDK applications to be linked against
60 libibverbs.
61
62 Features
63 --------
64
65 - Multi arch support: x86_64, POWER8, ARMv8, i686.
66 - Multiple TX and RX queues.
67 - Support for scattered TX and RX frames.
68 - IPv4, IPv6, TCPv4, TCPv6, UDPv4 and UDPv6 RSS on any number of queues.
69 - RSS using different combinations of fields: L3 only, L4 only or both,
70   and source only, destination only or both.
71 - Several RSS hash keys, one for each flow type.
72 - Default RSS operation with no hash key specification.
73 - Configurable RETA table.
74 - Link flow control (pause frame).
75 - Support for multiple MAC addresses.
76 - VLAN filtering.
77 - RX VLAN stripping.
78 - TX VLAN insertion.
79 - RX CRC stripping configuration.
80 - Promiscuous mode on PF and VF.
81 - Multicast promiscuous mode on PF and VF.
82 - Hardware checksum offloads.
83 - Flow director (RTE_FDIR_MODE_PERFECT, RTE_FDIR_MODE_PERFECT_MAC_VLAN and
84   RTE_ETH_FDIR_REJECT).
85 - Flow API, including :ref:`flow_isolated_mode`.
86 - Multiple process.
87 - KVM and VMware ESX SR-IOV modes are supported.
88 - RSS hash result is supported.
89 - Hardware TSO for generic IP or UDP tunnel, including VXLAN and GRE.
90 - Hardware checksum Tx offload for generic IP or UDP tunnel, including VXLAN and GRE.
91 - RX interrupts.
92 - Statistics query including Basic, Extended and per queue.
93 - Rx HW timestamp.
94 - Tunnel types: VXLAN, L3 VXLAN, VXLAN-GPE, GRE, MPLSoGRE, MPLSoUDP, IP-in-IP, Geneve, GTP.
95 - Tunnel HW offloads: packet type, inner/outer RSS, IP and UDP checksum verification.
96 - NIC HW offloads: encapsulation (vxlan, gre, mplsoudp, mplsogre), NAT, routing, TTL
97   increment/decrement, count, drop, mark. For details please see :ref:`mlx5_offloads_support`.
98 - Flow insertion rate of more then million flows per second, when using Direct Rules.
99 - Support for multiple rte_flow groups.
100 - Hardware LRO.
101
102 Limitations
103 -----------
104
105 - For secondary process:
106
107   - Forked secondary process not supported.
108   - External memory unregistered in EAL memseg list cannot be used for DMA
109     unless such memory has been registered by ``mlx5_mr_update_ext_mp()`` in
110     primary process and remapped to the same virtual address in secondary
111     process. If the external memory is registered by primary process but has
112     different virtual address in secondary process, unexpected error may happen.
113
114 - When using Verbs flow engine (``dv_flow_en`` = 0), flow pattern without any
115   specific VLAN will match for VLAN packets as well:
116
117   When VLAN spec is not specified in the pattern, the matching rule will be created with VLAN as a wild card.
118   Meaning, the flow rule::
119
120         flow create 0 ingress pattern eth / vlan vid is 3 / ipv4 / end ...
121
122   Will only match vlan packets with vid=3. and the flow rule::
123
124         flow create 0 ingress pattern eth / ipv4 / end ...
125
126   Will match any ipv4 packet (VLAN included).
127
128 - VLAN pop offload command:
129
130   - Flow rules having a VLAN pop offload command as one of their actions and
131     are lacking a match on VLAN as one of their items are not supported.
132   - The command is not supported on egress traffic.
133
134 - VLAN push offload is not supported on ingress traffic.
135
136 - VLAN set PCP offload is not supported on existing headers.
137
138 - A multi segment packet must have not more segments than reported by dev_infos_get()
139   in tx_desc_lim.nb_seg_max field. This value depends on maximal supported Tx descriptor
140   size and ``txq_inline_min`` settings and may be from 2 (worst case forced by maximal
141   inline settings) to 58.
142
143 - Flows with a VXLAN Network Identifier equal (or ends to be equal)
144   to 0 are not supported.
145
146 - VXLAN TSO and checksum offloads are not supported on VM.
147
148 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE tunnels cannot be supported together with MPLSoGRE and MPLSoUDP.
149
150 - Match on Geneve header supports the following fields only:
151
152      - VNI
153      - OAM
154      - protocol type
155      - options length
156        Currently, the only supported options length value is 0.
157
158 - VF: flow rules created on VF devices can only match traffic targeted at the
159   configured MAC addresses (see ``rte_eth_dev_mac_addr_add()``).
160
161 - Match on GTP tunnel header item supports the following fields only:
162
163      - msg_type
164      - teid
165
166 - No Tx metadata go to the E-Switch steering domain for the Flow group 0.
167   The flows within group 0 and set metadata action are rejected by hardware.
168
169 .. note::
170
171    MAC addresses not already present in the bridge table of the associated
172    kernel network device will be added and cleaned up by the PMD when closing
173    the device. In case of ungraceful program termination, some entries may
174    remain present and should be removed manually by other means.
175
176 - When Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``), a Rx packet can be
177   externally attached to a user-provided mbuf with having EXT_ATTACHED_MBUF in
178   ol_flags. As the mempool for the external buffer is managed by PMD, all the
179   Rx mbufs must be freed before the device is closed. Otherwise, the mempool of
180   the external buffers will be freed by PMD and the application which still
181   holds the external buffers may be corrupted.
182
183 - If Multi-Packet Rx queue is configured (``mprq_en``) and Rx CQE compression is
184   enabled (``rxq_cqe_comp_en``) at the same time, RSS hash result is not fully
185   supported. Some Rx packets may not have PKT_RX_RSS_HASH.
186
187 - IPv6 Multicast messages are not supported on VM, while promiscuous mode
188   and allmulticast mode are both set to off.
189   To receive IPv6 Multicast messages on VM, explicitly set the relevant
190   MAC address using rte_eth_dev_mac_addr_add() API.
191
192 - The amount of descriptors in Tx queue may be limited by data inline settings.
193   Inline data require the more descriptor building blocks and overall block
194   amount may exceed the hardware supported limits. The application should
195   reduce the requested Tx size or adjust data inline settings with
196   ``txq_inline_max`` and ``txq_inline_mpw`` devargs keys.
197
198 - E-Switch decapsulation Flow:
199
200   - can be applied to PF port only.
201   - must specify VF port action (packet redirection from PF to VF).
202   - optionally may specify tunnel inner source and destination MAC addresses.
203
204 - E-Switch  encapsulation Flow:
205
206   - can be applied to VF ports only.
207   - must specify PF port action (packet redirection from VF to PF).
208
209 - Raw encapsulation:
210
211   - The input buffer, used as outer header, is not validated.
212
213 - Raw decapsulation:
214
215   - The decapsulation is always done up to the outermost tunnel detected by the HW.
216   - The input buffer, providing the removal size, is not validated.
217   - The buffer size must match the length of the headers to be removed.
218
219 - ICMP/ICMP6 code/type matching, IP-in-IP and MPLS flow matching are all
220   mutually exclusive features which cannot be supported together
221   (see :ref:`mlx5_firmware_config`).
222
223 - LRO:
224
225   - Requires DevX and DV flow to be enabled.
226   - KEEP_CRC offload cannot be supported with LRO.
227   - The first mbuf length, without head-room,  must be big enough to include the
228     TCP header (122B).
229   - Rx queue with LRO offload enabled, receiving a non-LRO packet, can forward
230     it with size limited to max LRO size, not to max RX packet length.
231
232 Statistics
233 ----------
234
235 MLX5 supports various methods to report statistics:
236
237 Port statistics can be queried using ``rte_eth_stats_get()``. The received and sent statistics are through SW only and counts the number of packets received or sent successfully by the PMD. The imissed counter is the amount of packets that could not be delivered to SW because a queue was full. Packets not received due to congestion in the bus or on the NIC can be queried via the rx_discards_phy xstats counter.
238
239 Extended statistics can be queried using ``rte_eth_xstats_get()``. The extended statistics expose a wider set of counters counted by the device. The extended port statistics counts the number of packets received or sent successfully by the port. As Mellanox NICs are using the :ref:`Bifurcated Linux Driver <linux_gsg_linux_drivers>` those counters counts also packet received or sent by the Linux kernel. The counters with ``_phy`` suffix counts the total events on the physical port, therefore not valid for VF.
240
241 Finally per-flow statistics can by queried using ``rte_flow_query`` when attaching a count action for specific flow. The flow counter counts the number of packets received successfully by the port and match the specific flow.
242
243 Configuration
244 -------------
245
246 Compilation options
247 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
248
249 These options can be modified in the ``.config`` file.
250
251 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD`` (default **n**)
252
253   Toggle compilation of librte_pmd_mlx5 itself.
254
255 - ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_DLOPEN`` (default **n**)
256
257   Build PMD with additional code to make it loadable without hard
258   dependencies on **libibverbs** nor **libmlx5**, which may not be installed
259   on the target system.
260
261   In this mode, their presence is still required for it to run properly,
262   however their absence won't prevent a DPDK application from starting (with
263   ``CONFIG_RTE_BUILD_SHARED_LIB`` disabled) and they won't show up as
264   missing with ``ldd(1)``.
265
266   It works by moving these dependencies to a purpose-built rdma-core "glue"
267   plug-in which must either be installed in a directory whose name is based
268   on ``CONFIG_RTE_EAL_PMD_PATH`` suffixed with ``-glue`` if set, or in a
269   standard location for the dynamic linker (e.g. ``/lib``) if left to the
270   default empty string (``""``).
271
272   This option has no performance impact.
273
274 - ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_STATIC`` (default **n**)
275
276   Embed static flavor of the dependencies **libibverbs** and **libmlx5**
277   in the PMD shared library or the executable static binary.
278
279 - ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_DEBUG`` (default **n**)
280
281   Toggle debugging code and stricter compilation flags. Enabling this option
282   adds additional run-time checks and debugging messages at the cost of
283   lower performance.
284
285 .. note::
286
287    For BlueField, target should be set to ``arm64-bluefield-linux-gcc``. This
288    will enable ``CONFIG_RTE_LIBRTE_MLX5_PMD`` and set ``RTE_CACHE_LINE_SIZE`` to
289    64. Default armv8a configuration of make build and meson build set it to 128
290    then brings performance degradation.
291
292 This option is available in meson:
293
294 - ``ibverbs_link`` can be ``static``, ``shared``, or ``dlopen``.
295
296 Environment variables
297 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
298
299 - ``MLX5_GLUE_PATH``
300
301   A list of directories in which to search for the rdma-core "glue" plug-in,
302   separated by colons or semi-colons.
303
304   Only matters when compiled with ``CONFIG_RTE_IBVERBS_LINK_DLOPEN``
305   enabled and most useful when ``CONFIG_RTE_EAL_PMD_PATH`` is also set,
306   since ``LD_LIBRARY_PATH`` has no effect in this case.
307
308 - ``MLX5_SHUT_UP_BF``
309
310   Configures HW Tx doorbell register as IO-mapped.
311
312   By default, the HW Tx doorbell is configured as a write-combining register.
313   The register would be flushed to HW usually when the write-combining buffer
314   becomes full, but it depends on CPU design.
315
316   Except for vectorized Tx burst routines, a write memory barrier is enforced
317   after updating the register so that the update can be immediately visible to
318   HW.
319
320   When vectorized Tx burst is called, the barrier is set only if the burst size
321   is not aligned to MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST. However, setting this environmental
322   variable will bring better latency even though the maximum throughput can
323   slightly decline.
324
325 Run-time configuration
326 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
327
328 - librte_pmd_mlx5 brings kernel network interfaces up during initialization
329   because it is affected by their state. Forcing them down prevents packets
330   reception.
331
332 - **ethtool** operations on related kernel interfaces also affect the PMD.
333
334 - ``rxq_cqe_comp_en`` parameter [int]
335
336   A nonzero value enables the compression of CQE on RX side. This feature
337   allows to save PCI bandwidth and improve performance. Enabled by default.
338
339   Supported on:
340
341   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
342     and BlueField.
343   - POWER9 and ARMv8 with ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
344     and BlueField.
345
346 - ``rxq_cqe_pad_en`` parameter [int]
347
348   A nonzero value enables 128B padding of CQE on RX side. The size of CQE
349   is aligned with the size of a cacheline of the core. If cacheline size is
350   128B, the CQE size is configured to be 128B even though the device writes
351   only 64B data on the cacheline. This is to avoid unnecessary cache
352   invalidation by device's two consecutive writes on to one cacheline.
353   However in some architecture, it is more beneficial to update entire
354   cacheline with padding the rest 64B rather than striding because
355   read-modify-write could drop performance a lot. On the other hand,
356   writing extra data will consume more PCIe bandwidth and could also drop
357   the maximum throughput. It is recommended to empirically set this
358   parameter. Disabled by default.
359
360   Supported on:
361
362   - CPU having 128B cacheline with ConnectX-5 and BlueField.
363
364 - ``rxq_pkt_pad_en`` parameter [int]
365
366   A nonzero value enables padding Rx packet to the size of cacheline on PCI
367   transaction. This feature would waste PCI bandwidth but could improve
368   performance by avoiding partial cacheline write which may cause costly
369   read-modify-copy in memory transaction on some architectures. Disabled by
370   default.
371
372   Supported on:
373
374   - x86_64 with ConnectX-4, ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
375     and BlueField.
376   - POWER8 and ARMv8 with ConnectX-4 Lx, ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
377     and BlueField.
378
379 - ``mprq_en`` parameter [int]
380
381   A nonzero value enables configuring Multi-Packet Rx queues. Rx queue is
382   configured as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
383   ``rxqs_min_mprq`` or more and Rx scatter isn't configured. Disabled by
384   default.
385
386   Multi-Packet Rx Queue (MPRQ a.k.a Striding RQ) can further save PCIe bandwidth
387   by posting a single large buffer for multiple packets. Instead of posting a
388   buffers per a packet, one large buffer is posted in order to receive multiple
389   packets on the buffer. A MPRQ buffer consists of multiple fixed-size strides
390   and each stride receives one packet. MPRQ can improve throughput for
391   small-packet traffic.
392
393   When MPRQ is enabled, max_rx_pkt_len can be larger than the size of
394   user-provided mbuf even if DEV_RX_OFFLOAD_SCATTER isn't enabled. PMD will
395   configure large stride size enough to accommodate max_rx_pkt_len as long as
396   device allows. Note that this can waste system memory compared to enabling Rx
397   scatter and multi-segment packet.
398
399 - ``mprq_log_stride_num`` parameter [int]
400
401   Log 2 of the number of strides for Multi-Packet Rx queue. Configuring more
402   strides can reduce PCIe traffic further. If configured value is not in the
403   range of device capability, the default value will be set with a warning
404   message. The default value is 4 which is 16 strides per a buffer, valid only
405   if ``mprq_en`` is set.
406
407   The size of Rx queue should be bigger than the number of strides.
408
409 - ``mprq_max_memcpy_len`` parameter [int]
410
411   The maximum length of packet to memcpy in case of Multi-Packet Rx queue. Rx
412   packet is mem-copied to a user-provided mbuf if the size of Rx packet is less
413   than or equal to this parameter. Otherwise, PMD will attach the Rx packet to
414   the mbuf by external buffer attachment - ``rte_pktmbuf_attach_extbuf()``.
415   A mempool for external buffers will be allocated and managed by PMD. If Rx
416   packet is externally attached, ol_flags field of the mbuf will have
417   EXT_ATTACHED_MBUF and this flag must be preserved. ``RTE_MBUF_HAS_EXTBUF()``
418   checks the flag. The default value is 128, valid only if ``mprq_en`` is set.
419
420 - ``rxqs_min_mprq`` parameter [int]
421
422   Configure Rx queues as Multi-Packet RQ if the total number of Rx queues is
423   greater or equal to this value. The default value is 12, valid only if
424   ``mprq_en`` is set.
425
426 - ``txq_inline`` parameter [int]
427
428   Amount of data to be inlined during TX operations. This parameter is
429   deprecated and converted to the new parameter ``txq_inline_max`` providing
430   partial compatibility.
431
432 - ``txqs_min_inline`` parameter [int]
433
434   Enable inline data send only when the number of TX queues is greater or equal
435   to this value.
436
437   This option should be used in combination with ``txq_inline_max`` and
438   ``txq_inline_mpw`` below and does not affect ``txq_inline_min`` settings above.
439
440   If this option is not specified the default value 16 is used for BlueField
441   and 8 for other platforms
442
443   The data inlining consumes the CPU cycles, so this option is intended to
444   auto enable inline data if we have enough Tx queues, which means we have
445   enough CPU cores and PCI bandwidth is getting more critical and CPU
446   is not supposed to be bottleneck anymore.
447
448   The copying data into WQE improves latency and can improve PPS performance
449   when PCI back pressure is detected and may be useful for scenarios involving
450   heavy traffic on many queues.
451
452   Because additional software logic is necessary to handle this mode, this
453   option should be used with care, as it may lower performance when back
454   pressure is not expected.
455
456   If inline data are enabled it may affect the maximal size of Tx queue in
457   descriptors because the inline data increase the descriptor size and
458   queue size limits supported by hardware may be exceeded.
459
460 - ``txq_inline_min`` parameter [int]
461
462   Minimal amount of data to be inlined into WQE during Tx operations. NICs
463   may require this minimal data amount to operate correctly. The exact value
464   may depend on NIC operation mode, requested offloads, etc. It is strongly
465   recommended to omit this parameter and use the default values. Anyway,
466   applications using this parameter should take into consideration that
467   specifying an inconsistent value may prevent the NIC from sending packets.
468
469   If ``txq_inline_min`` key is present the specified value (may be aligned
470   by the driver in order not to exceed the limits and provide better descriptor
471   space utilization) will be used by the driver and it is guaranteed that
472   requested amount of data bytes are inlined into the WQE beside other inline
473   settings. This key also may update ``txq_inline_max`` value (default
474   or specified explicitly in devargs) to reserve the space for inline data.
475
476   If ``txq_inline_min`` key is not present, the value may be queried by the
477   driver from the NIC via DevX if this feature is available. If there is no DevX
478   enabled/supported the value 18 (supposing L2 header including VLAN) is set
479   for ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx, and 0 is set by default for ConnectX-5
480   and newer NICs. If packet is shorter the ``txq_inline_min`` value, the entire
481   packet is inlined.
482
483   For ConnectX-4 NIC, driver does not allow specifying value below 18
484   (minimal L2 header, including VLAN), error will be raised.
485
486   For ConnectX-4 Lx NIC, it is allowed to specify values below 18, but
487   it is not recommended and may prevent NIC from sending packets over
488   some configurations.
489
490   Please, note, this minimal data inlining disengages eMPW feature (Enhanced
491   Multi-Packet Write), because last one does not support partial packet inlining.
492   This is not very critical due to minimal data inlining is mostly required
493   by ConnectX-4 and ConnectX-4 Lx, these NICs do not support eMPW feature.
494
495 - ``txq_inline_max`` parameter [int]
496
497   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE
498   Ethernet Segment for ordinary SEND method. If packet is larger than specified
499   value, the packet data won't be copied by the driver at all, data buffer
500   is addressed with a pointer. If packet length is less or equal all packet
501   data will be copied into WQE. This may improve PCI bandwidth utilization for
502   short packets significantly but requires the extra CPU cycles.
503
504   The data inline feature is controlled by number of Tx queues, if number of Tx
505   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
506   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
507   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
508   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
509
510   The default ``txq_inline_max`` value is 290. The specified value may be adjusted
511   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
512   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
513   Also, the default value (290) may be decreased in run-time if the large transmit
514   queue size is requested and hardware does not support enough descriptor
515   amount, in this case warning is emitted. If ``txq_inline_max`` key is
516   specified and requested inline settings can not be satisfied then error
517   will be raised.
518
519 - ``txq_inline_mpw`` parameter [int]
520
521   Specifies the maximal packet length to be completely inlined into WQE for
522   Enhanced MPW method. If packet is large the specified value, the packet data
523   won't be copied, and data buffer is addressed with pointer. If packet length
524   is less or equal, all packet data will be copied into WQE. This may improve PCI
525   bandwidth utilization for short packets significantly but requires the extra
526   CPU cycles.
527
528   The data inline feature is controlled by number of TX queues, if number of Tx
529   queues is larger than ``txqs_min_inline`` key parameter, the inline feature
530   is engaged, if there are not enough Tx queues (which means not enough CPU cores
531   and CPU resources are scarce), data inline is not performed by the driver.
532   Assigning ``txqs_min_inline`` with zero always enables the data inline.
533
534   The default ``txq_inline_mpw`` value is 268. The specified value may be adjusted
535   by the driver in order not to exceed the limit (930 bytes) and to provide better
536   WQE space filling without gaps, the adjustment is reflected in the debug log.
537   Due to multiple packets may be included to the same WQE with Enhanced Multi
538   Packet Write Method and overall WQE size is limited it is not recommended to
539   specify large values for the ``txq_inline_mpw``. Also, the default value (268)
540   may be decreased in run-time if the large transmit queue size is requested
541   and hardware does not support enough descriptor amount, in this case warning
542   is emitted. If ``txq_inline_mpw`` key is  specified and requested inline
543   settings can not be satisfied then error will be raised.
544
545 - ``txqs_max_vec`` parameter [int]
546
547   Enable vectorized Tx only when the number of TX queues is less than or
548   equal to this value. This parameter is deprecated and ignored, kept
549   for compatibility issue to not prevent driver from probing.
550
551 - ``txq_mpw_hdr_dseg_en`` parameter [int]
552
553   A nonzero value enables including two pointers in the first block of TX
554   descriptor. The parameter is deprecated and ignored, kept for compatibility
555   issue.
556
557 - ``txq_max_inline_len`` parameter [int]
558
559   Maximum size of packet to be inlined. This limits the size of packet to
560   be inlined. If the size of a packet is larger than configured value, the
561   packet isn't inlined even though there's enough space remained in the
562   descriptor. Instead, the packet is included with pointer. This parameter
563   is deprecated and converted directly to ``txq_inline_mpw`` providing full
564   compatibility. Valid only if eMPW feature is engaged.
565
566 - ``txq_mpw_en`` parameter [int]
567
568   A nonzero value enables Enhanced Multi-Packet Write (eMPW) for ConnectX-5,
569   ConnectX-6, ConnectX-6 Dx and BlueField. eMPW allows the TX burst function to pack
570   up multiple packets in a single descriptor session in order to save PCI bandwidth
571   and improve performance at the cost of a slightly higher CPU usage. When
572   ``txq_inline_mpw`` is set along with ``txq_mpw_en``, TX burst function copies
573   entire packet data on to TX descriptor instead of including pointer of packet.
574
575   The Enhanced Multi-Packet Write feature is enabled by default if NIC supports
576   it, can be disabled by explicit specifying 0 value for ``txq_mpw_en`` option.
577   Also, if minimal data inlining is requested by non-zero ``txq_inline_min``
578   option or reported by the NIC, the eMPW feature is disengaged.
579
580 - ``tx_db_nc`` parameter [int]
581
582   The rdma core library can map doorbell register in two ways, depending on the
583   environment variable "MLX5_SHUT_UP_BF":
584
585   - As regular cached memory (usually with write combining attribute), if the
586     variable is either missing or set to zero.
587   - As non-cached memory, if the variable is present and set to not "0" value.
588
589   The type of mapping may slightly affect the Tx performance, the optimal choice
590   is strongly relied on the host architecture and should be deduced practically.
591
592   If ``tx_db_nc`` is set to zero, the doorbell is forced to be mapped to regular
593   memory (with write combining), the PMD will perform the extra write memory barrier
594   after writing to doorbell, it might increase the needed CPU clocks per packet
595   to send, but latency might be improved.
596
597   If ``tx_db_nc`` is set to one, the doorbell is forced to be mapped to non
598   cached memory, the PMD will not perform the extra write memory barrier
599   after writing to doorbell, on some architectures it might improve the
600   performance.
601
602   If ``tx_db_nc`` is set to two, the doorbell is forced to be mapped to regular
603   memory, the PMD will use heuristics to decide whether write memory barrier
604   should be performed. For bursts with size multiple of recommended one (64 pkts)
605   it is supposed the next burst is coming and no need to issue the extra memory
606   barrier (it is supposed to be issued in the next coming burst, at least after
607   descriptor writing). It might increase latency (on some hosts till next
608   packets transmit) and should be used with care.
609
610   If ``tx_db_nc`` is omitted or set to zero, the preset (if any) environment
611   variable "MLX5_SHUT_UP_BF" value is used. If there is no "MLX5_SHUT_UP_BF",
612   the default ``tx_db_nc`` value is zero for ARM64 hosts and one for others.
613
614 - ``tx_vec_en`` parameter [int]
615
616   A nonzero value enables Tx vector on ConnectX-5, ConnectX-6, ConnectX-6 Dx
617   and BlueField NICs if the number of global Tx queues on the port is less than
618   ``txqs_max_vec``. The parameter is deprecated and ignored.
619
620 - ``rx_vec_en`` parameter [int]
621
622   A nonzero value enables Rx vector if the port is not configured in
623   multi-segment otherwise this parameter is ignored.
624
625   Enabled by default.
626
627 - ``vf_nl_en`` parameter [int]
628
629   A nonzero value enables Netlink requests from the VF to add/remove MAC
630   addresses or/and enable/disable promiscuous/all multicast on the Netdevice.
631   Otherwise the relevant configuration must be run with Linux iproute2 tools.
632   This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
633
634   Enabled by default, valid only on VF devices ignored otherwise.
635
636 - ``l3_vxlan_en`` parameter [int]
637
638   A nonzero value allows L3 VXLAN and VXLAN-GPE flow creation. To enable
639   L3 VXLAN or VXLAN-GPE, users has to configure firmware and enable this
640   parameter. This is a prerequisite to receive this kind of traffic.
641
642   Disabled by default.
643
644 - ``dv_xmeta_en`` parameter [int]
645
646   A nonzero value enables extensive flow metadata support if device is
647   capable and driver supports it. This can enable extensive support of
648   ``MARK`` and ``META`` item of ``rte_flow``. The newly introduced
649   ``SET_TAG`` and ``SET_META`` actions do not depend on ``dv_xmeta_en``.
650
651   There are some possible configurations, depending on parameter value:
652
653   - 0, this is default value, defines the legacy mode, the ``MARK`` and
654     ``META`` related actions and items operate only within NIC Tx and
655     NIC Rx steering domains, no ``MARK`` and ``META`` information crosses
656     the domain boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META``
657     item is 32 bits wide and match supported on egress only.
658
659   - 1, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
660     related actions and items operate within all supported steering domains,
661     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
662     boundaries. The ``MARK`` item is 24 bits wide, the ``META`` item width
663     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
664     32 bits. Within NIC Tx domain ``META`` data width is 32 bits for
665     compatibility, the actual width of data transferred to the FDB domain
666     depends on kernel configuration and may be vary. The actual supported
667     width can be retrieved in runtime by series of rte_flow_validate()
668     trials.
669
670   - 2, this engages extensive metadata mode, the ``MARK`` and ``META``
671     related actions and items operate within all supported steering domains,
672     including FDB, ``MARK`` and ``META`` information may cross the domain
673     boundaries. The ``META`` item is 32 bits wide, the ``MARK`` item width
674     depends on kernel and firmware configurations and might be 0, 16 or
675     24 bits. The actual supported width can be retrieved in runtime by
676     series of rte_flow_validate() trials.
677
678   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
679   | Mode | ``MARK``  | ``META``  | ``META`` Tx | FDB/Through |
680   +======+===========+===========+=============+=============+
681   | 0    | 24 bits   | 32 bits   | 32 bits     | no          |
682   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
683   | 1    | 24 bits   | vary 0-32 | 32 bits     | yes         |
684   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
685   | 2    | vary 0-32 | 32 bits   | 32 bits     | yes         |
686   +------+-----------+-----------+-------------+-------------+
687
688   If there is no E-Switch configuration the ``dv_xmeta_en`` parameter is
689   ignored and the device is configured to operate in legacy mode (0).
690
691   Disabled by default (set to 0).
692
693   The Direct Verbs/Rules (engaged with ``dv_flow_en`` = 1) supports all
694   of the extensive metadata features. The legacy Verbs supports FLAG and
695   MARK metadata actions over NIC Rx steering domain only.
696
697 - ``dv_flow_en`` parameter [int]
698
699   A nonzero value enables the DV flow steering assuming it is supported
700   by the driver (RDMA Core library version is rdma-core-24.0 or higher).
701
702   Enabled by default if supported.
703
704 - ``dv_esw_en`` parameter [int]
705
706   A nonzero value enables E-Switch using Direct Rules.
707
708   Enabled by default if supported.
709
710 - ``mr_ext_memseg_en`` parameter [int]
711
712   A nonzero value enables extending memseg when registering DMA memory. If
713   enabled, the number of entries in MR (Memory Region) lookup table on datapath
714   is minimized and it benefits performance. On the other hand, it worsens memory
715   utilization because registered memory is pinned by kernel driver. Even if a
716   page in the extended chunk is freed, that doesn't become reusable until the
717   entire memory is freed.
718
719   Enabled by default.
720
721 - ``representor`` parameter [list]
722
723   This parameter can be used to instantiate DPDK Ethernet devices from
724   existing port (or VF) representors configured on the device.
725
726   It is a standard parameter whose format is described in
727   :ref:`ethernet_device_standard_device_arguments`.
728
729   For instance, to probe port representors 0 through 2::
730
731     representor=[0-2]
732
733 - ``max_dump_files_num`` parameter [int]
734
735   The maximum number of files per PMD entity that may be created for debug information.
736   The files will be created in /var/log directory or in current directory.
737
738   set to 128 by default.
739
740 - ``lro_timeout_usec`` parameter [int]
741
742   The maximum allowed duration of an LRO session, in micro-seconds.
743   PMD will set the nearest value supported by HW, which is not bigger than
744   the input ``lro_timeout_usec`` value.
745   If this parameter is not specified, by default PMD will set
746   the smallest value supported by HW.
747
748 .. _mlx5_firmware_config:
749
750 Firmware configuration
751 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
752
753 Firmware features can be configured as key/value pairs.
754
755 The command to set a value is::
756
757   mlxconfig -d <device> set <key>=<value>
758
759 The command to query a value is::
760
761   mlxconfig -d <device> query | grep <key>
762
763 The device name for the command ``mlxconfig`` can be either the PCI address,
764 or the mst device name found with::
765
766   mst status
767
768 Below are some firmware configurations listed.
769
770 - link type::
771
772     LINK_TYPE_P1
773     LINK_TYPE_P2
774     value: 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
775
776 - enable SR-IOV::
777
778     SRIOV_EN=1
779
780 - maximum number of SR-IOV virtual functions::
781
782     NUM_OF_VFS=<max>
783
784 - enable DevX (required by Direct Rules and other features)::
785
786     UCTX_EN=1
787
788 - aggressive CQE zipping::
789
790     CQE_COMPRESSION=1
791
792 - L3 VXLAN and VXLAN-GPE destination UDP port::
793
794     IP_OVER_VXLAN_EN=1
795     IP_OVER_VXLAN_PORT=<udp dport>
796
797 - enable IP-in-IP tunnel flow matching::
798
799     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
800
801 - enable MPLS flow matching::
802
803     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=1
804
805 - enable ICMP/ICMP6 code/type fields matching::
806
807     FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=2
808
809 - enable Geneve flow matching::
810
811    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=0
812
813 - enable GTP flow matching::
814
815    FLEX_PARSER_PROFILE_ENABLE=3
816
817 Prerequisites
818 -------------
819
820 This driver relies on external libraries and kernel drivers for resources
821 allocations and initialization. The following dependencies are not part of
822 DPDK and must be installed separately:
823
824 - **libibverbs**
825
826   User space Verbs framework used by librte_pmd_mlx5. This library provides
827   a generic interface between the kernel and low-level user space drivers
828   such as libmlx5.
829
830   It allows slow and privileged operations (context initialization, hardware
831   resources allocations) to be managed by the kernel and fast operations to
832   never leave user space.
833
834 - **libmlx5**
835
836   Low-level user space driver library for Mellanox
837   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices, it is automatically loaded
838   by libibverbs.
839
840   This library basically implements send/receive calls to the hardware
841   queues.
842
843 - **Kernel modules**
844
845   They provide the kernel-side Verbs API and low level device drivers that
846   manage actual hardware initialization and resources sharing with user
847   space processes.
848
849   Unlike most other PMDs, these modules must remain loaded and bound to
850   their devices:
851
852   - mlx5_core: hardware driver managing Mellanox
853     ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices and related Ethernet kernel
854     network devices.
855   - mlx5_ib: InifiniBand device driver.
856   - ib_uverbs: user space driver for Verbs (entry point for libibverbs).
857
858 - **Firmware update**
859
860   Mellanox OFED/EN releases include firmware updates for
861   ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField adapters.
862
863   Because each release provides new features, these updates must be applied to
864   match the kernel modules and libraries they come with.
865
866 .. note::
867
868    Both libraries are BSD and GPL licensed. Linux kernel modules are GPL
869    licensed.
870
871 Installation
872 ~~~~~~~~~~~~
873
874 Either RDMA Core library with a recent enough Linux kernel release
875 (recommended) or Mellanox OFED/EN, which provides compatibility with older
876 releases.
877
878 RDMA Core with Linux Kernel
879 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
880
881 - Minimal kernel version : v4.14 or the most recent 4.14-rc (see `Linux installation documentation`_)
882 - Minimal rdma-core version: v15+ commit 0c5f5765213a ("Merge pull request #227 from yishaih/tm")
883   (see `RDMA Core installation documentation`_)
884 - When building for i686 use:
885
886   - rdma-core version 18.0 or above built with 32bit support.
887   - Kernel version 4.14.41 or above.
888
889 - Starting with rdma-core v21, static libraries can be built::
890
891     cd build
892     CFLAGS=-fPIC cmake -DIN_PLACE=1 -DENABLE_STATIC=1 -GNinja ..
893     ninja
894
895 .. _`Linux installation documentation`: https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git/plain/Documentation/admin-guide/README.rst
896 .. _`RDMA Core installation documentation`: https://raw.githubusercontent.com/linux-rdma/rdma-core/master/README.md
897
898 If rdma-core libraries are built but not installed, DPDK makefile can link them,
899 thanks to these environment variables:
900
901    - ``EXTRA_CFLAGS=-I/path/to/rdma-core/build/include``
902    - ``EXTRA_LDFLAGS=-L/path/to/rdma-core/build/lib``
903    - ``PKG_CONFIG_PATH=/path/to/rdma-core/build/lib/pkgconfig``
904
905 Mellanox OFED/EN
906 ^^^^^^^^^^^^^^^^
907
908 - Mellanox OFED version: ** 4.5, 4.6** /
909   Mellanox EN version: **4.5, 4.6**
910 - firmware version:
911
912   - ConnectX-4: **12.21.1000** and above.
913   - ConnectX-4 Lx: **14.21.1000** and above.
914   - ConnectX-5: **16.21.1000** and above.
915   - ConnectX-5 Ex: **16.21.1000** and above.
916   - ConnectX-6: **20.99.5374** and above.
917   - ConnectX-6 Dx: **22.27.0090** and above.
918   - BlueField: **18.25.1010** and above.
919
920 While these libraries and kernel modules are available on OpenFabrics
921 Alliance's `website <https://www.openfabrics.org/>`__ and provided by package
922 managers on most distributions, this PMD requires Ethernet extensions that
923 may not be supported at the moment (this is a work in progress).
924
925 `Mellanox OFED
926 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=26&mtag=linux>`__ and
927 `Mellanox EN
928 <http://www.mellanox.com/page/products_dyn?product_family=27&mtag=linux>`__
929 include the necessary support and should be used in the meantime. For DPDK,
930 only libibverbs, libmlx5, mlnx-ofed-kernel packages and firmware updates are
931 required from that distribution.
932
933 .. note::
934
935    Several versions of Mellanox OFED/EN are available. Installing the version
936    this DPDK release was developed and tested against is strongly
937    recommended. Please check the `prerequisites`_.
938
939 Supported NICs
940 --------------
941
942 The following Mellanox device families are supported by the same mlx5 driver:
943
944   - ConnectX-4
945   - ConnectX-4 Lx
946   - ConnectX-5
947   - ConnectX-5 Ex
948   - ConnectX-6
949   - ConnectX-6 Dx
950   - BlueField
951
952 Below are detailed device names:
953
954 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 10G MCX4111A-XCAT (1x10G)
955 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 10G MCX412A-XCAT (2x10G)
956 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 25G MCX4111A-ACAT (1x25G)
957 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 25G MCX412A-ACAT (2x25G)
958 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX413A-BCAT (1x40G)
959 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX4131A-BCAT (1x40G)
960 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 40G MCX415A-BCAT (1x40G)
961 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX413A-GCAT (1x50G)
962 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX4131A-GCAT (1x50G)
963 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX414A-BCAT (2x50G)
964 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX415A-GCAT (1x50G)
965 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX416A-BCAT (2x50G)
966 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX416A-GCAT (2x50G)
967 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 50G MCX415A-CCAT (1x100G)
968 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 100G MCX416A-CCAT (2x100G)
969 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 10G MCX4111A-XCAT (1x10G)
970 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 10G MCX4121A-XCAT (2x10G)
971 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 25G MCX4111A-ACAT (1x25G)
972 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 25G MCX4121A-ACAT (2x25G)
973 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-4 Lx 40G MCX4131A-BCAT (1x40G)
974 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-5 100G MCX556A-ECAT (2x100G)
975 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-5 Ex EN 100G MCX516A-CDAT (2x100G)
976 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 200G MCX654106A-HCAT (2x200G)
977 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 Dx EN 100G MCX623106AN-CDAT (2x100G)
978 * Mellanox\ |reg| ConnectX\ |reg|-6 Dx EN 200G MCX623105AN-VDAT (1x200G)
979
980 Quick Start Guide on OFED/EN
981 ----------------------------
982
983 1. Download latest Mellanox OFED/EN. For more info check the  `prerequisites`_.
984
985
986 2. Install the required libraries and kernel modules either by installing
987    only the required set, or by installing the entire Mellanox OFED/EN::
988
989         ./mlnxofedinstall --upstream-libs --dpdk
990
991 3. Verify the firmware is the correct one::
992
993         ibv_devinfo
994
995 4. Verify all ports links are set to Ethernet::
996
997         mlxconfig -d <mst device> query | grep LINK_TYPE
998         LINK_TYPE_P1                        ETH(2)
999         LINK_TYPE_P2                        ETH(2)
1000
1001    Link types may have to be configured to Ethernet::
1002
1003         mlxconfig -d <mst device> set LINK_TYPE_P1/2=1/2/3
1004
1005         * LINK_TYPE_P1=<1|2|3> , 1=Infiniband 2=Ethernet 3=VPI(auto-sense)
1006
1007    For hypervisors, verify SR-IOV is enabled on the NIC::
1008
1009         mlxconfig -d <mst device> query | grep SRIOV_EN
1010         SRIOV_EN                            True(1)
1011
1012    If needed, configure SR-IOV::
1013
1014         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=1 NUM_OF_VFS=16
1015         mlxfwreset -d <mst device> reset
1016
1017 5. Restart the driver::
1018
1019         /etc/init.d/openibd restart
1020
1021    or::
1022
1023         service openibd restart
1024
1025    If link type was changed, firmware must be reset as well::
1026
1027         mlxfwreset -d <mst device> reset
1028
1029    For hypervisors, after reset write the sysfs number of virtual functions
1030    needed for the PF.
1031
1032    To dynamically instantiate a given number of virtual functions (VFs)::
1033
1034         echo [num_vfs] > /sys/class/infiniband/mlx5_0/device/sriov_numvfs
1035
1036 6. Compile DPDK and you are ready to go. See instructions on
1037    :ref:`Development Kit Build System <Development_Kit_Build_System>`
1038
1039 Enable switchdev mode
1040 ---------------------
1041
1042 Switchdev mode is a mode in E-Switch, that binds between representor and VF.
1043 Representor is a port in DPDK that is connected to a VF in such a way
1044 that assuming there are no offload flows, each packet that is sent from the VF
1045 will be received by the corresponding representor. While each packet that is
1046 sent to a representor will be received by the VF.
1047 This is very useful in case of SRIOV mode, where the first packet that is sent
1048 by the VF will be received by the DPDK application which will decide if this
1049 flow should be offloaded to the E-Switch. After offloading the flow packet
1050 that the VF that are matching the flow will not be received any more by
1051 the DPDK application.
1052
1053 1. Enable SRIOV mode::
1054
1055         mlxconfig -d <mst device> set SRIOV_EN=true
1056
1057 2. Configure the max number of VFs::
1058
1059         mlxconfig -d <mst device> set NUM_OF_VFS=<num of vfs>
1060
1061 3. Reset the FW::
1062
1063         mlxfwreset -d <mst device> reset
1064
1065 3. Configure the actual number of VFs::
1066
1067         echo <num of vfs > /sys/class/net/<net device>/device/sriov_numvfs
1068
1069 4. Unbind the device (can be rebind after the switchdev mode)::
1070
1071         echo -n "<device pci address" > /sys/bus/pci/drivers/mlx5_core/unbind
1072
1073 5. Enbale switchdev mode::
1074
1075         echo switchdev > /sys/class/net/<net device>/compat/devlink/mode
1076
1077 Performance tuning
1078 ------------------
1079
1080 1. Configure aggressive CQE Zipping for maximum performance::
1081
1082         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=1
1083
1084   To set it back to the default CQE Zipping mode use::
1085
1086         mlxconfig -d <mst device> s CQE_COMPRESSION=0
1087
1088 2. In case of virtualization:
1089
1090    - Make sure that hypervisor kernel is 3.16 or newer.
1091    - Configure boot with ``iommu=pt``.
1092    - Use 1G huge pages.
1093    - Make sure to allocate a VM on huge pages.
1094    - Make sure to set CPU pinning.
1095
1096 3. Use the CPU near local NUMA node to which the PCIe adapter is connected,
1097    for better performance. For VMs, verify that the right CPU
1098    and NUMA node are pinned according to the above. Run::
1099
1100         lstopo-no-graphics
1101
1102    to identify the NUMA node to which the PCIe adapter is connected.
1103
1104 4. If more than one adapter is used, and root complex capabilities allow
1105    to put both adapters on the same NUMA node without PCI bandwidth degradation,
1106    it is recommended to locate both adapters on the same NUMA node.
1107    This in order to forward packets from one to the other without
1108    NUMA performance penalty.
1109
1110 5. Disable pause frames::
1111
1112         ethtool -A <netdev> rx off tx off
1113
1114 6. Verify IO non-posted prefetch is disabled by default. This can be checked
1115    via the BIOS configuration. Please contact you server provider for more
1116    information about the settings.
1117
1118 .. note::
1119
1120         On some machines, depends on the machine integrator, it is beneficial
1121         to set the PCI max read request parameter to 1K. This can be
1122         done in the following way:
1123
1124         To query the read request size use::
1125
1126                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w
1127
1128         If the output is different than 3XXX, set it by::
1129
1130                 setpci -s <NIC PCI address> 68.w=3XXX
1131
1132         The XXX can be different on different systems. Make sure to configure
1133         according to the setpci output.
1134
1135 7. To minimize overhead of searching Memory Regions:
1136
1137    - '--socket-mem' is recommended to pin memory by predictable amount.
1138    - Configure per-lcore cache when creating Mempools for packet buffer.
1139    - Refrain from dynamically allocating/freeing memory in run-time.
1140
1141 .. _mlx5_offloads_support:
1142
1143 Supported hardware offloads
1144 ---------------------------
1145
1146 .. table:: Minimal SW/HW versions for queue offloads
1147
1148    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1149    Offload        DPDK  Linux rdma-core OFED   firmware   hardware
1150    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1151    common base    17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1152    checksums      17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1153    Rx timestamp   17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1154    TSO            17.11  4.14    16     4.2-1 12.21.1000 ConnectX-4
1155    LRO            19.08  N/A     N/A    4.6-4 16.25.6406 ConnectX-5
1156    ============== ===== ===== ========= ===== ========== ==========
1157
1158 .. table:: Minimal SW/HW versions for rte_flow offloads
1159
1160    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1161    | Offload               | with E-Switch   | with NIC        |
1162    +=======================+=================+=================+
1163    | Count                 | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1164    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.6      |
1165    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1166    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1167    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1168    | Drop                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1169    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1170    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1171    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1172    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1173    | Queue / RSS           | |               | | DPDK 18.11    |
1174    |                       | |     N/A       | | OFED 4.5      |
1175    |                       | |               | | rdma-core 23  |
1176    |                       | |               | | ConnectX-4    |
1177    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1178    | Encapsulation         | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1179    | (VXLAN / NVGRE / RAW) | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.6      |
1180    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1181    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1182    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1183    | Encapsulation         | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1184    | GENEVE                | | OFED 4.7-3    | | OFED 4.7-3    |
1185    |                       | | rdma-core 27  | | rdma-core 27  |
1186    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1187    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1188    | | Header rewrite      | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1189    | | (set_ipv4_src /     | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1190    | | set_ipv4_dst /      | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1191    | | set_ipv6_src /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1192    | | set_ipv6_dst /      | |               | |               |
1193    | | set_tp_src /        | |               | |               |
1194    | | set_tp_dst /        | |               | |               |
1195    | | dec_ttl /           | |               | |               |
1196    | | set_ttl /           | |               | |               |
1197    | | set_mac_src /       | |               | |               |
1198    | | set_mac_dst)        | |               | |               |
1199    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1200    | | Header rewrite      | | DPDK 20.02    | | DPDK 20.02    |
1201    | | (set_dscp)          | | OFED 5.0      | | OFED 5.0      |
1202    | |                     | | rdma-core 24  | | rdma-core 24  |
1203    | |                     | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1204    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1205    | Jump                  | | DPDK 19.05    | | DPDK 19.02    |
1206    |                       | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1207    |                       | | rdma-core 24  | | N/A           |
1208    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1209    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1210    | Mark / Flag           | | DPDK 19.05    | | DPDK 18.11    |
1211    |                       | | OFED 4.6      | | OFED 4.5      |
1212    |                       | | rdma-core 24  | | rdma-core 23  |
1213    |                       | | ConnectX-5    | | ConnectX-4    |
1214    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1215    | Port ID               | | DPDK 19.05    |     | N/A       |
1216    |                       | | OFED 4.7-1    |     | N/A       |
1217    |                       | | rdma-core 24  |     | N/A       |
1218    |                       | | ConnectX-5    |     | N/A       |
1219    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1220    | | VLAN                | | DPDK 19.11    | | DPDK 19.11    |
1221    | | (of_pop_vlan /      | | OFED 4.7-1    | | OFED 4.7-1    |
1222    | | of_push_vlan /      | | ConnectX-5    | | ConnectX-5    |
1223    | | of_set_vlan_pcp /   | |               | |               |
1224    | | of_set_vlan_vid)    | |               | |               |
1225    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1226    | Hairpin               | |               | | DPDK 19.11    |
1227    |                       | |     N/A       | | OFED 4.7-3    |
1228    |                       | |               | | rdma-core 26  |
1229    |                       | |               | | ConnectX-5    |
1230    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1231    | Meta data             | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1232    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1233    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1234    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1235    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1236    | Metering              | |  DPDK 19.11   | | DPDK 19.11    |
1237    |                       | |  OFED 4.7-3   | | OFED 4.7-3    |
1238    |                       | |  rdma-core 26 | | rdma-core 26  |
1239    |                       | |  ConnectX-5   | | ConnectX-5    |
1240    +-----------------------+-----------------+-----------------+
1241
1242 Notes for testpmd
1243 -----------------
1244
1245 Compared to librte_pmd_mlx4 that implements a single RSS configuration per
1246 port, librte_pmd_mlx5 supports per-protocol RSS configuration.
1247
1248 Since ``testpmd`` defaults to IP RSS mode and there is currently no
1249 command-line parameter to enable additional protocols (UDP and TCP as well
1250 as IP), the following commands must be entered from its CLI to get the same
1251 behavior as librte_pmd_mlx4::
1252
1253    > port stop all
1254    > port config all rss all
1255    > port start all
1256
1257 Usage example
1258 -------------
1259
1260 This section demonstrates how to launch **testpmd** with Mellanox
1261 ConnectX-4/ConnectX-5/ConnectX-6/BlueField devices managed by librte_pmd_mlx5.
1262
1263 #. Load the kernel modules::
1264
1265       modprobe -a ib_uverbs mlx5_core mlx5_ib
1266
1267    Alternatively if MLNX_OFED/MLNX_EN is fully installed, the following script
1268    can be run::
1269
1270       /etc/init.d/openibd restart
1271
1272    .. note::
1273
1274       User space I/O kernel modules (uio and igb_uio) are not used and do
1275       not have to be loaded.
1276
1277 #. Make sure Ethernet interfaces are in working order and linked to kernel
1278    verbs. Related sysfs entries should be present::
1279
1280       ls -d /sys/class/net/*/device/infiniband_verbs/uverbs* | cut -d / -f 5
1281
1282    Example output::
1283
1284       eth30
1285       eth31
1286       eth32
1287       eth33
1288
1289 #. Optionally, retrieve their PCI bus addresses for whitelisting::
1290
1291       {
1292           for intf in eth2 eth3 eth4 eth5;
1293           do
1294               (cd "/sys/class/net/${intf}/device/" && pwd -P);
1295           done;
1296       } |
1297       sed -n 's,.*/\(.*\),-w \1,p'
1298
1299    Example output::
1300
1301       -w 0000:05:00.1
1302       -w 0000:06:00.0
1303       -w 0000:06:00.1
1304       -w 0000:05:00.0
1305
1306 #. Request huge pages::
1307
1308       echo 1024 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages/nr_hugepages
1309
1310 #. Start testpmd with basic parameters::
1311
1312       testpmd -l 8-15 -n 4 -w 05:00.0 -w 05:00.1 -w 06:00.0 -w 06:00.1 -- --rxq=2 --txq=2 -i
1313
1314    Example output::
1315
1316       [...]
1317       EAL: PCI device 0000:05:00.0 on NUMA socket 0
1318       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1319       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_0" (VF: false)
1320       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1321       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fe
1322       EAL: PCI device 0000:05:00.1 on NUMA socket 0
1323       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1324       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_1" (VF: false)
1325       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1326       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:ff
1327       EAL: PCI device 0000:06:00.0 on NUMA socket 0
1328       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1329       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_2" (VF: false)
1330       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1331       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fa
1332       EAL: PCI device 0000:06:00.1 on NUMA socket 0
1333       EAL:   probe driver: 15b3:1013 librte_pmd_mlx5
1334       PMD: librte_pmd_mlx5: PCI information matches, using device "mlx5_3" (VF: false)
1335       PMD: librte_pmd_mlx5: 1 port(s) detected
1336       PMD: librte_pmd_mlx5: port 1 MAC address is e4:1d:2d:e7:0c:fb
1337       Interactive-mode selected
1338       Configuring Port 0 (socket 0)
1339       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cba80: TX queues number update: 0 -> 2
1340       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cba80: RX queues number update: 0 -> 2
1341       Port 0: E4:1D:2D:E7:0C:FE
1342       Configuring Port 1 (socket 0)
1343       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ccac8: TX queues number update: 0 -> 2
1344       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ccac8: RX queues number update: 0 -> 2
1345       Port 1: E4:1D:2D:E7:0C:FF
1346       Configuring Port 2 (socket 0)
1347       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cdb10: TX queues number update: 0 -> 2
1348       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8cdb10: RX queues number update: 0 -> 2
1349       Port 2: E4:1D:2D:E7:0C:FA
1350       Configuring Port 3 (socket 0)
1351       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ceb58: TX queues number update: 0 -> 2
1352       PMD: librte_pmd_mlx5: 0x8ceb58: RX queues number update: 0 -> 2
1353       Port 3: E4:1D:2D:E7:0C:FB
1354       Checking link statuses...
1355       Port 0 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
1356       Port 1 Link Up - speed 40000 Mbps - full-duplex
1357       Port 2 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
1358       Port 3 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
1359       Done
1360       testpmd>
1361
1362 How to dump flows
1363 -----------------
1364
1365 This section demonstrates how to dump flows. Currently, it's possible to dump
1366 all flows with assistance of external tools.
1367
1368 #. 2 ways to get flow raw file:
1369
1370    - Using testpmd CLI:
1371
1372    .. code-block:: console
1373
1374        testpmd> flow dump <port> <output_file>
1375
1376    - call rte_flow_dev_dump api:
1377
1378    .. code-block:: console
1379
1380        rte_flow_dev_dump(port, file, NULL);
1381
1382 #. Dump human-readable flows from raw file:
1383
1384    Get flow parsing tool from: https://github.com/Mellanox/mlx_steering_dump
1385
1386    .. code-block:: console
1387
1388        mlx_steering_dump.py -f <output_file>