drivers/net/ark/ark_ethdev_tx.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright (c) 2015-2021 Atomic Rules LLC
   3  */
   4
   5 #include <unistd.h>
   6
   7 #include "ark_ethdev_tx.h"
   8 #include "ark_global.h"
   9 #include "ark_mpu.h"
  10 #include "ark_ddm.h"
  11 #include "ark_logs.h"
  12
  13 #define ARK_TX_META_SIZE   32
  14 #define ARK_TX_META_OFFSET (RTE_PKTMBUF_HEADROOM - ARK_TX_META_SIZE)
  15 #define ARK_TX_MAX_NOCHAIN (RTE_MBUF_DEFAULT_DATAROOM)
  16
  17 #ifndef RTE_LIBRTE_ARK_MIN_TX_PKTLEN
  18 #define ARK_MIN_TX_PKTLEN 0
  19 #else
  20 #define ARK_MIN_TX_PKTLEN RTE_LIBRTE_ARK_MIN_TX_PKTLEN
  21 #endif
  22
  23 /* ************************************************************************* */
  24 struct ark_tx_queue {
  25         union ark_tx_meta *meta_q;
  26         struct rte_mbuf **bufs;
  27
  28         /* handles for hw objects */
  29         struct ark_mpu_t *mpu;
  30         struct ark_ddm_t *ddm;
  31
  32         /* Stats HW tracks bytes and packets, need to count send errors */
  33         uint64_t tx_errors;
  34
  35         tx_user_meta_hook_fn tx_user_meta_hook;
  36         void *ext_user_data;
  37
  38         uint32_t queue_size;
  39         uint32_t queue_mask;
  40
  41         /* 3 indexes to the paired data rings. */
  42         int32_t prod_index;             /* where to put the next one */
  43         int32_t free_index;             /* mbuf has been freed */
  44
  45         /* The queue Id is used to identify the HW Q */
  46         uint16_t phys_qid;
  47         /* The queue Index within the dpdk device structures */
  48         uint16_t queue_index;
  49
  50         /* next cache line - fields written by device */
  51         RTE_MARKER cacheline1 __rte_cache_min_aligned;
  52         volatile int32_t cons_index;            /* hw is done, can be freed */
  53 } __rte_cache_aligned;
  54
  55 /* Forward declarations */
  56 static int eth_ark_tx_jumbo(struct ark_tx_queue *queue,
  57                             struct rte_mbuf *mbuf,
  58                             uint32_t *user_meta, uint8_t meta_cnt);
  59 static int eth_ark_tx_hw_queue_config(struct ark_tx_queue *queue);
  60 static void free_completed_tx(struct ark_tx_queue *queue);
  61
  62 static inline void
  63 ark_tx_hw_queue_stop(struct ark_tx_queue *queue)
  64 {
  65         ark_mpu_stop(queue->mpu);
  66 }
  67
  68 /* ************************************************************************* */
  69 static inline void
  70 eth_ark_tx_desc_fill(struct ark_tx_queue *queue,
  71                      struct rte_mbuf *mbuf,
  72                      uint8_t  flags,
  73                      uint32_t *user_meta,
  74                      uint8_t  meta_cnt /* 0 to 5 */
  75                      )
  76 {
  77         uint32_t tx_idx;
  78         union ark_tx_meta *meta;
  79         uint8_t m;
  80
  81         /* Header */
  82         tx_idx = queue->prod_index & queue->queue_mask;
  83         meta = &queue->meta_q[tx_idx];
  84         meta->data_len = rte_pktmbuf_data_len(mbuf);
  85         meta->flags = flags;
  86         meta->meta_cnt = meta_cnt / 2;
  87         meta->user1 = meta_cnt ? (*user_meta++) : 0;
  88         queue->prod_index++;
  89
  90         queue->bufs[tx_idx] = mbuf;
  91
  92         /* 1 or 2 user meta data entries, user words 1,2 and 3,4 */
  93         for (m = 1; m < meta_cnt; m += 2) {
  94                 tx_idx = queue->prod_index & queue->queue_mask;
  95                 meta = &queue->meta_q[tx_idx];
  96                 meta->usermeta0 = *user_meta++;
  97                 meta->usermeta1 = *user_meta++;
  98                 queue->prod_index++;
  99         }
 100
 101         tx_idx = queue->prod_index & queue->queue_mask;
 102         meta = &queue->meta_q[tx_idx];
 103         meta->physaddr = rte_mbuf_data_iova(mbuf);
 104         queue->prod_index++;
 105 }
 106
 107
 108 /* ************************************************************************* */
 109 uint16_t
 110 eth_ark_xmit_pkts_noop(void *vtxq __rte_unused,
 111                        struct rte_mbuf **tx_pkts __rte_unused,
 112                        uint16_t nb_pkts __rte_unused)
 113 {
 114         return 0;
 115 }
 116
 117 /* ************************************************************************* */
 118 uint16_t
 119 eth_ark_xmit_pkts(void *vtxq, struct rte_mbuf **tx_pkts, uint16_t nb_pkts)
 120 {
 121         struct ark_tx_queue *queue;
 122         struct rte_mbuf *mbuf;
 123         uint32_t user_meta[5];
 124
 125         int stat;
 126         int32_t prod_index_limit;
 127         uint16_t nb;
 128         uint8_t user_len = 0;
 129         const uint32_t min_pkt_len = ARK_MIN_TX_PKTLEN;
 130         tx_user_meta_hook_fn tx_user_meta_hook;
 131
 132         queue = (struct ark_tx_queue *)vtxq;
 133         tx_user_meta_hook = queue->tx_user_meta_hook;
 134
 135         /* free any packets after the HW is done with them */
 136         free_completed_tx(queue);
 137
 138         /* leave 4 elements mpu data */
 139         prod_index_limit = queue->queue_size + queue->free_index - 4;
 140
 141         for (nb = 0;
 142              (nb < nb_pkts) && (prod_index_limit - queue->prod_index) > 0;
 143              ++nb) {
 144                 mbuf = tx_pkts[nb];
 145
 146                 if (min_pkt_len &&
 147                     unlikely(rte_pktmbuf_pkt_len(mbuf) < min_pkt_len)) {
 148                         /* this packet even if it is small can be split,
 149                          * be sure to add to the end mbuf
 150                          */
 151                         uint16_t to_add = min_pkt_len -
 152                                 rte_pktmbuf_pkt_len(mbuf);
 153                         char *appended =
 154                                 rte_pktmbuf_append(mbuf, to_add);
 155
 156                         if (appended == 0) {
 157                                 /* This packet is in error,
 158                                  * we cannot send it so just
 159                                  * count it and delete it.
 160                                  */
 161                                 queue->tx_errors += 1;
 162                                 rte_pktmbuf_free(mbuf);
 163                                 continue;
 164                         }
 165                         memset(appended, 0, to_add);
 166                 }
 167
 168                 if (tx_user_meta_hook)
 169                         tx_user_meta_hook(mbuf, user_meta, &user_len,
 170                                           queue->ext_user_data);
 171                 if (unlikely(mbuf->nb_segs != 1)) {
 172                         stat = eth_ark_tx_jumbo(queue, mbuf,
 173                                                 user_meta, user_len);
 174                         if (unlikely(stat != 0))
 175                                 break;          /* Queue is full */
 176                 } else {
 177                         eth_ark_tx_desc_fill(queue, mbuf,
 178                                              ARK_DDM_SOP | ARK_DDM_EOP,
 179                                              user_meta, user_len);
 180                 }
 181         }
 182
 183         if (ARK_DEBUG_CORE && nb != nb_pkts) {
 184                 ARK_PMD_LOG(DEBUG, "TX: Failure to send:"
 185                            " req: %" PRIU32
 186                            " sent: %" PRIU32
 187                            " prod: %" PRIU32
 188                            " cons: %" PRIU32
 189                            " free: %" PRIU32 "\n",
 190                            nb_pkts, nb,
 191                            queue->prod_index,
 192                            queue->cons_index,
 193                            queue->free_index);
 194                 ark_mpu_dump(queue->mpu,
 195                              "TX Failure MPU: ",
 196                              queue->phys_qid);
 197         }
 198
 199         /* let FPGA know producer index.  */
 200         if (likely(nb != 0))
 201                 ark_mpu_set_producer(queue->mpu, queue->prod_index);
 202
 203         return nb;
 204 }
 205
 206 /* ************************************************************************* */
 207 static int
 208 eth_ark_tx_jumbo(struct ark_tx_queue *queue, struct rte_mbuf *mbuf,
 209                  uint32_t *user_meta, uint8_t meta_cnt)
 210 {
 211         struct rte_mbuf *next;
 212         int32_t free_queue_space;
 213         uint8_t flags = ARK_DDM_SOP;
 214
 215         free_queue_space = queue->queue_mask -
 216                 (queue->prod_index - queue->free_index);
 217         /* We need up to 4 mbufs for first header and 2 for subsequent ones */
 218         if (unlikely(free_queue_space < (2 + (2 * mbuf->nb_segs))))
 219                 return -1;
 220
 221         while (mbuf != NULL) {
 222                 next = mbuf->next;
 223                 flags |= (next == NULL) ? ARK_DDM_EOP : 0;
 224
 225                 eth_ark_tx_desc_fill(queue, mbuf, flags, user_meta, meta_cnt);
 226
 227                 flags &= ~ARK_DDM_SOP;  /* drop SOP flags */
 228                 meta_cnt = 0;           /* Meta only on SOP */
 229                 mbuf = next;
 230         }
 231
 232         return 0;
 233 }
 234
 235 /* ************************************************************************* */
 236 int
 237 eth_ark_tx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev,
 238                        uint16_t queue_idx,
 239                        uint16_t nb_desc,
 240                        unsigned int socket_id,
 241                        const struct rte_eth_txconf *tx_conf __rte_unused)
 242 {
 243         struct ark_adapter *ark = dev->data->dev_private;
 244         struct ark_tx_queue *queue;
 245         int status;
 246
 247         int qidx = queue_idx;
 248
 249         if (!rte_is_power_of_2(nb_desc)) {
 250                 ARK_PMD_LOG(ERR,
 251                             "DPDK Arkville configuration queue size"
 252                             " must be power of two %u (%s)\n",
 253                             nb_desc, __func__);
 254                 return -1;
 255         }
 256
 257         /* Each packet requires at least 2 mpu elements - double desc count */
 258         nb_desc = 2 * nb_desc;
 259
 260         /* Allocate queue struct */
 261         queue = rte_zmalloc_socket("Ark_txqueue",
 262                                    sizeof(struct ark_tx_queue),
 263                                    64,
 264                                    socket_id);
 265         if (queue == 0) {
 266                 ARK_PMD_LOG(ERR, "Failed to allocate tx "
 267                             "queue memory in %s\n",
 268                             __func__);
 269                 return -ENOMEM;
 270         }
 271
 272         /* we use zmalloc no need to initialize fields */
 273         queue->queue_size = nb_desc;
 274         queue->queue_mask = nb_desc - 1;
 275         queue->phys_qid = qidx;
 276         queue->queue_index = queue_idx;
 277         dev->data->tx_queues[queue_idx] = queue;
 278         queue->tx_user_meta_hook = ark->user_ext.tx_user_meta_hook;
 279         queue->ext_user_data = ark->user_data[dev->data->port_id];
 280
 281         queue->meta_q =
 282                 rte_zmalloc_socket("Ark_txqueue meta",
 283                                    nb_desc * sizeof(union ark_tx_meta),
 284                                    64,
 285                                    socket_id);
 286         queue->bufs =
 287                 rte_zmalloc_socket("Ark_txqueue bufs",
 288                                    nb_desc * sizeof(struct rte_mbuf *),
 289                                    64,
 290                                    socket_id);
 291
 292         if (queue->meta_q == 0 || queue->bufs == 0) {
 293                 ARK_PMD_LOG(ERR, "Failed to allocate "
 294                             "queue memory in %s\n", __func__);
 295                 rte_free(queue->meta_q);
 296                 rte_free(queue->bufs);
 297                 rte_free(queue);
 298                 return -ENOMEM;
 299         }
 300
 301         queue->ddm = RTE_PTR_ADD(ark->ddm.v, qidx * ARK_DDM_QOFFSET);
 302         queue->mpu = RTE_PTR_ADD(ark->mputx.v, qidx * ARK_MPU_QOFFSET);
 303
 304         status = eth_ark_tx_hw_queue_config(queue);
 305
 306         if (unlikely(status != 0)) {
 307                 rte_free(queue->meta_q);
 308                 rte_free(queue->bufs);
 309                 rte_free(queue);
 310                 return -1;              /* ERROR CODE */
 311         }
 312
 313         return 0;
 314 }
 315
 316 /* ************************************************************************* */
 317 static int
 318 eth_ark_tx_hw_queue_config(struct ark_tx_queue *queue)
 319 {
 320         rte_iova_t queue_base, ring_base, cons_index_addr;
 321         uint32_t write_interval_ns;
 322
 323         /* Verify HW -- MPU */
 324         if (ark_mpu_verify(queue->mpu, sizeof(union ark_tx_meta)))
 325                 return -1;
 326
 327         queue_base = rte_malloc_virt2iova(queue);
 328         ring_base = rte_malloc_virt2iova(queue->meta_q);
 329         cons_index_addr =
 330                 queue_base + offsetof(struct ark_tx_queue, cons_index);
 331
 332         ark_mpu_stop(queue->mpu);
 333         ark_mpu_reset(queue->mpu);
 334
 335         /* Stop and Reset and configure MPU */
 336         ark_mpu_configure(queue->mpu, ring_base, queue->queue_size, 1);
 337
 338         /*
 339          * Adjust the write interval based on queue size --
 340          * increase pcie traffic  when low mbuf count
 341          * Queue sizes less than 128 are not allowed
 342          */
 343         switch (queue->queue_size) {
 344         case 128:
 345                 write_interval_ns = 500;
 346                 break;
 347         case 256:
 348                 write_interval_ns = 500;
 349                 break;
 350         case 512:
 351                 write_interval_ns = 1000;
 352                 break;
 353         default:
 354                 write_interval_ns = 2000;
 355                 break;
 356         }
 357
 358         /* Completion address in UDM */
 359         ark_ddm_setup(queue->ddm, cons_index_addr, write_interval_ns);
 360
 361         return 0;
 362 }
 363
 364 /* ************************************************************************* */
 365 void
 366 eth_ark_tx_queue_release(void *vtx_queue)
 367 {
 368         struct ark_tx_queue *queue;
 369
 370         queue = (struct ark_tx_queue *)vtx_queue;
 371
 372         ark_tx_hw_queue_stop(queue);
 373
 374         queue->cons_index = queue->prod_index;
 375         free_completed_tx(queue);
 376
 377         rte_free(queue->meta_q);
 378         rte_free(queue->bufs);
 379         rte_free(queue);
 380 }
 381
 382 /* ************************************************************************* */
 383 int
 384 eth_ark_tx_queue_stop(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t queue_id)
 385 {
 386         struct ark_tx_queue *queue;
 387         int cnt = 0;
 388
 389         queue = dev->data->tx_queues[queue_id];
 390
 391         /* Wait for DDM to send out all packets. */
 392         while (queue->cons_index != queue->prod_index) {
 393                 usleep(100);
 394                 if (cnt++ > 10000)
 395                         return -1;
 396         }
 397
 398         ark_mpu_stop(queue->mpu);
 399         free_completed_tx(queue);
 400
 401         dev->data->tx_queue_state[queue_id] = RTE_ETH_QUEUE_STATE_STOPPED;
 402
 403         return 0;
 404 }
 405
 406 int
 407 eth_ark_tx_queue_start(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t queue_id)
 408 {
 409         struct ark_tx_queue *queue;
 410
 411         queue = dev->data->tx_queues[queue_id];
 412         if (dev->data->tx_queue_state[queue_id] == RTE_ETH_QUEUE_STATE_STARTED)
 413                 return 0;
 414
 415         ark_mpu_start(queue->mpu);
 416         dev->data->tx_queue_state[queue_id] = RTE_ETH_QUEUE_STATE_STARTED;
 417
 418         return 0;
 419 }
 420
 421 /* ************************************************************************* */
 422 static void
 423 free_completed_tx(struct ark_tx_queue *queue)
 424 {
 425         struct rte_mbuf *mbuf;
 426         union ark_tx_meta *meta;
 427         int32_t top_index;
 428
 429         top_index = queue->cons_index;  /* read once */
 430         while ((top_index - queue->free_index) > 0) {
 431                 meta = &queue->meta_q[queue->free_index & queue->queue_mask];
 432                 if (likely((meta->flags & ARK_DDM_SOP) != 0)) {
 433                         mbuf = queue->bufs[queue->free_index &
 434                                            queue->queue_mask];
 435                         /* ref count of the mbuf is checked in this call. */
 436                         rte_pktmbuf_free(mbuf);
 437                 }
 438                 queue->free_index += (meta->meta_cnt + 2);
 439         }
 440 }
 441
 442 /* ************************************************************************* */
 443 void
 444 eth_tx_queue_stats_get(void *vqueue, struct rte_eth_stats *stats)
 445 {
 446         struct ark_tx_queue *queue;
 447         struct ark_ddm_t *ddm;
 448         uint64_t bytes, pkts;
 449
 450         queue = vqueue;
 451         ddm = queue->ddm;
 452
 453         bytes = ark_ddm_queue_byte_count(ddm);
 454         pkts = ark_ddm_queue_pkt_count(ddm);
 455
 456         stats->q_opackets[queue->queue_index] = pkts;
 457         stats->q_obytes[queue->queue_index] = bytes;
 458         stats->opackets += pkts;
 459         stats->obytes += bytes;
 460         stats->oerrors += queue->tx_errors;
 461 }
 462
 463 void
 464 eth_tx_queue_stats_reset(void *vqueue)
 465 {
 466         struct ark_tx_queue *queue;
 467         struct ark_ddm_t *ddm;
 468
 469         queue = vqueue;
 470         ddm = queue->ddm;
 471
 472         ark_ddm_queue_reset_stats(ddm);
 473         queue->tx_errors = 0;
 474 }