drivers/net/fm10k/fm10k_rxtx_vec.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2013-2015 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <inttypes.h>
  35
  36 #include <rte_ethdev.h>
  37 #include <rte_common.h>
  38 #include "fm10k.h"
  39 #include "base/fm10k_type.h"
  40
  41 #include <tmmintrin.h>
  42
  43 #ifndef __INTEL_COMPILER
  44 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wcast-qual"
  45 #endif
  46
  47 static void
  48 fm10k_reset_tx_queue(struct fm10k_tx_queue *txq);
  49
  50 /* Handling the offload flags (olflags) field takes computation
  51  * time when receiving packets. Therefore we provide a flag to disable
  52  * the processing of the olflags field when they are not needed. This
  53  * gives improved performance, at the cost of losing the offload info
  54  * in the received packet
  55  */
  56 #ifdef RTE_LIBRTE_FM10K_RX_OLFLAGS_ENABLE
  57
  58 /* Vlan present flag shift */
  59 #define VP_SHIFT     (2)
  60 /* L3 type shift */
  61 #define L3TYPE_SHIFT     (4)
  62 /* L4 type shift */
  63 #define L4TYPE_SHIFT     (7)
  64 /* HBO flag shift */
  65 #define HBOFLAG_SHIFT     (10)
  66 /* RXE flag shift */
  67 #define RXEFLAG_SHIFT     (13)
  68 /* IPE/L4E flag shift */
  69 #define L3L4EFLAG_SHIFT     (14)
  70 /* shift PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD into one byte by 1 bit */
  71 #define CKSUM_SHIFT     (1)
  72
  73 static inline void
  74 fm10k_desc_to_olflags_v(__m128i descs[4], struct rte_mbuf **rx_pkts)
  75 {
  76         __m128i ptype0, ptype1, vtag0, vtag1, eflag0, eflag1, cksumflag;
  77         union {
  78                 uint16_t e[4];
  79                 uint64_t dword;
  80         } vol;
  81
  82         const __m128i pkttype_msk = _mm_set_epi16(
  83                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
  84                         PKT_RX_VLAN_PKT, PKT_RX_VLAN_PKT,
  85                         PKT_RX_VLAN_PKT, PKT_RX_VLAN_PKT);
  86
  87         /* mask everything except rss type */
  88         const __m128i rsstype_msk = _mm_set_epi16(
  89                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
  90                         0x000F, 0x000F, 0x000F, 0x000F);
  91
  92         /* mask for HBO and RXE flag flags */
  93         const __m128i rxe_msk = _mm_set_epi16(
  94                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
  95                         0x0001, 0x0001, 0x0001, 0x0001);
  96
  97         /* mask the lower byte of ol_flags */
  98         const __m128i ol_flags_msk = _mm_set_epi16(
  99                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
 100                         0x00FF, 0x00FF, 0x00FF, 0x00FF);
 101
 102         const __m128i l3l4cksum_flag = _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0,
 103                         0, 0, 0, 0,
 104                         0, 0, 0, 0,
 105                         (PKT_RX_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_BAD) >> CKSUM_SHIFT,
 106                         (PKT_RX_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD) >> CKSUM_SHIFT,
 107                         (PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_BAD) >> CKSUM_SHIFT,
 108                         (PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD) >> CKSUM_SHIFT);
 109
 110         const __m128i rxe_flag = _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0,
 111                         0, 0, 0, 0,
 112                         0, 0, 0, 0,
 113                         0, 0, 0, 0);
 114
 115         /* map rss type to rss hash flag */
 116         const __m128i rss_flags = _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0,
 117                         0, 0, 0, PKT_RX_RSS_HASH,
 118                         PKT_RX_RSS_HASH, 0, PKT_RX_RSS_HASH, 0,
 119                         PKT_RX_RSS_HASH, PKT_RX_RSS_HASH, PKT_RX_RSS_HASH, 0);
 120
 121         /* Calculate RSS_hash and Vlan fields */
 122         ptype0 = _mm_unpacklo_epi16(descs[0], descs[1]);
 123         ptype1 = _mm_unpacklo_epi16(descs[2], descs[3]);
 124         vtag0 = _mm_unpackhi_epi16(descs[0], descs[1]);
 125         vtag1 = _mm_unpackhi_epi16(descs[2], descs[3]);
 126
 127         ptype0 = _mm_unpacklo_epi32(ptype0, ptype1);
 128         ptype0 = _mm_and_si128(ptype0, rsstype_msk);
 129         ptype0 = _mm_shuffle_epi8(rss_flags, ptype0);
 130
 131         vtag1 = _mm_unpacklo_epi32(vtag0, vtag1);
 132         eflag0 = vtag1;
 133         cksumflag = vtag1;
 134         vtag1 = _mm_srli_epi16(vtag1, VP_SHIFT);
 135         vtag1 = _mm_and_si128(vtag1, pkttype_msk);
 136
 137         vtag1 = _mm_or_si128(ptype0, vtag1);
 138
 139         /* Process err flags, simply set RECIP_ERR bit if HBO/IXE is set */
 140         eflag1 = _mm_srli_epi16(eflag0, RXEFLAG_SHIFT);
 141         eflag0 = _mm_srli_epi16(eflag0, HBOFLAG_SHIFT);
 142         eflag0 = _mm_or_si128(eflag0, eflag1);
 143         eflag0 = _mm_and_si128(eflag0, rxe_msk);
 144         eflag0 = _mm_shuffle_epi8(rxe_flag, eflag0);
 145
 146         vtag1 = _mm_or_si128(eflag0, vtag1);
 147
 148         /* Process L4/L3 checksum error flags */
 149         cksumflag = _mm_srli_epi16(cksumflag, L3L4EFLAG_SHIFT);
 150         cksumflag = _mm_shuffle_epi8(l3l4cksum_flag, cksumflag);
 151
 152         /* clean the higher byte and shift back the flag bits */
 153         cksumflag = _mm_and_si128(cksumflag, ol_flags_msk);
 154         cksumflag = _mm_slli_epi16(cksumflag, CKSUM_SHIFT);
 155         vtag1 = _mm_or_si128(cksumflag, vtag1);
 156
 157         vol.dword = _mm_cvtsi128_si64(vtag1);
 158
 159         rx_pkts[0]->ol_flags = vol.e[0];
 160         rx_pkts[1]->ol_flags = vol.e[1];
 161         rx_pkts[2]->ol_flags = vol.e[2];
 162         rx_pkts[3]->ol_flags = vol.e[3];
 163 }
 164
 165 /* @note: When this function is changed, make corresponding change to
 166  * fm10k_dev_supported_ptypes_get().
 167  */
 168 static inline void
 169 fm10k_desc_to_pktype_v(__m128i descs[4], struct rte_mbuf **rx_pkts)
 170 {
 171         __m128i l3l4type0, l3l4type1, l3type, l4type;
 172         union {
 173                 uint16_t e[4];
 174                 uint64_t dword;
 175         } vol;
 176
 177         /* L3 pkt type mask  Bit4 to Bit6 */
 178         const __m128i l3type_msk = _mm_set_epi16(
 179                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
 180                         0x0070, 0x0070, 0x0070, 0x0070);
 181
 182         /* L4 pkt type mask  Bit7 to Bit9 */
 183         const __m128i l4type_msk = _mm_set_epi16(
 184                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000,
 185                         0x0380, 0x0380, 0x0380, 0x0380);
 186
 187         /* convert RRC l3 type to mbuf format */
 188         const __m128i l3type_flags = _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 189                         0, 0, 0, RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT,
 190                         RTE_PTYPE_L3_IPV6, RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT,
 191                         RTE_PTYPE_L3_IPV4, 0);
 192
 193         /* Convert RRC l4 type to mbuf format l4type_flags shift-left 8 bits
 194          * to fill into8 bits length.
 195          */
 196         const __m128i l4type_flags = _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 197                         RTE_PTYPE_TUNNEL_GENEVE >> 8,
 198                         RTE_PTYPE_TUNNEL_NVGRE >> 8,
 199                         RTE_PTYPE_TUNNEL_VXLAN >> 8,
 200                         RTE_PTYPE_TUNNEL_GRE >> 8,
 201                         RTE_PTYPE_L4_UDP >> 8,
 202                         RTE_PTYPE_L4_TCP >> 8,
 203                         0);
 204
 205         l3l4type0 = _mm_unpacklo_epi16(descs[0], descs[1]);
 206         l3l4type1 = _mm_unpacklo_epi16(descs[2], descs[3]);
 207         l3l4type0 = _mm_unpacklo_epi32(l3l4type0, l3l4type1);
 208
 209         l3type = _mm_and_si128(l3l4type0, l3type_msk);
 210         l4type = _mm_and_si128(l3l4type0, l4type_msk);
 211
 212         l3type = _mm_srli_epi16(l3type, L3TYPE_SHIFT);
 213         l4type = _mm_srli_epi16(l4type, L4TYPE_SHIFT);
 214
 215         l3type = _mm_shuffle_epi8(l3type_flags, l3type);
 216         /* l4type_flags shift-left for 8 bits, need shift-right back */
 217         l4type = _mm_shuffle_epi8(l4type_flags, l4type);
 218
 219         l4type = _mm_slli_epi16(l4type, 8);
 220         l3l4type0 = _mm_or_si128(l3type, l4type);
 221         vol.dword = _mm_cvtsi128_si64(l3l4type0);
 222
 223         rx_pkts[0]->packet_type = vol.e[0];
 224         rx_pkts[1]->packet_type = vol.e[1];
 225         rx_pkts[2]->packet_type = vol.e[2];
 226         rx_pkts[3]->packet_type = vol.e[3];
 227 }
 228 #else
 229 #define fm10k_desc_to_olflags_v(desc, rx_pkts) do {} while (0)
 230 #define fm10k_desc_to_pktype_v(desc, rx_pkts) do {} while (0)
 231 #endif
 232
 233 int __attribute__((cold))
 234 fm10k_rx_vec_condition_check(struct rte_eth_dev *dev)
 235 {
 236 #ifndef RTE_LIBRTE_IEEE1588
 237         struct rte_eth_rxmode *rxmode = &dev->data->dev_conf.rxmode;
 238         struct rte_fdir_conf *fconf = &dev->data->dev_conf.fdir_conf;
 239
 240 #ifndef RTE_FM10K_RX_OLFLAGS_ENABLE
 241         /* whithout rx ol_flags, no VP flag report */
 242         if (rxmode->hw_vlan_extend != 0)
 243                 return -1;
 244 #endif
 245
 246         /* no fdir support */
 247         if (fconf->mode != RTE_FDIR_MODE_NONE)
 248                 return -1;
 249
 250         /* no header split support */
 251         if (rxmode->header_split == 1)
 252                 return -1;
 253
 254         return 0;
 255 #else
 256         RTE_SET_USED(dev);
 257         return -1;
 258 #endif
 259 }
 260
 261 int __attribute__((cold))
 262 fm10k_rxq_vec_setup(struct fm10k_rx_queue *rxq)
 263 {
 264         uintptr_t p;
 265         struct rte_mbuf mb_def = { .buf_addr = 0 }; /* zeroed mbuf */
 266
 267         mb_def.nb_segs = 1;
 268         /* data_off will be ajusted after new mbuf allocated for 512-byte
 269          * alignment.
 270          */
 271         mb_def.data_off = RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 272         mb_def.port = rxq->port_id;
 273         rte_mbuf_refcnt_set(&mb_def, 1);
 274
 275         /* prevent compiler reordering: rearm_data covers previous fields */
 276         rte_compiler_barrier();
 277         p = (uintptr_t)&mb_def.rearm_data;
 278         rxq->mbuf_initializer = *(uint64_t *)p;
 279         return 0;
 280 }
 281
 282 static inline void
 283 fm10k_rxq_rearm(struct fm10k_rx_queue *rxq)
 284 {
 285         int i;
 286         uint16_t rx_id;
 287         volatile union fm10k_rx_desc *rxdp;
 288         struct rte_mbuf **mb_alloc = &rxq->sw_ring[rxq->rxrearm_start];
 289         struct rte_mbuf *mb0, *mb1;
 290         __m128i head_off = _mm_set_epi64x(
 291                         RTE_PKTMBUF_HEADROOM + FM10K_RX_DATABUF_ALIGN - 1,
 292                         RTE_PKTMBUF_HEADROOM + FM10K_RX_DATABUF_ALIGN - 1);
 293         __m128i dma_addr0, dma_addr1;
 294         /* Rx buffer need to be aligned with 512 byte */
 295         const __m128i hba_msk = _mm_set_epi64x(0,
 296                                 UINT64_MAX - FM10K_RX_DATABUF_ALIGN + 1);
 297
 298         rxdp = rxq->hw_ring + rxq->rxrearm_start;
 299
 300         /* Pull 'n' more MBUFs into the software ring */
 301         if (rte_mempool_get_bulk(rxq->mp,
 302                                  (void *)mb_alloc,
 303                                  RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH) < 0) {
 304                 dma_addr0 = _mm_setzero_si128();
 305                 /* Clean up all the HW/SW ring content */
 306                 for (i = 0; i < RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH; i++) {
 307                         mb_alloc[i] = &rxq->fake_mbuf;
 308                         _mm_store_si128((__m128i *)&rxdp[i].q,
 309                                                 dma_addr0);
 310                 }
 311
 312                 rte_eth_devices[rxq->port_id].data->rx_mbuf_alloc_failed +=
 313                         RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH;
 314                 return;
 315         }
 316
 317         /* Initialize the mbufs in vector, process 2 mbufs in one loop */
 318         for (i = 0; i < RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH; i += 2, mb_alloc += 2) {
 319                 __m128i vaddr0, vaddr1;
 320                 uintptr_t p0, p1;
 321
 322                 mb0 = mb_alloc[0];
 323                 mb1 = mb_alloc[1];
 324
 325                 /* Flush mbuf with pkt template.
 326                  * Data to be rearmed is 6 bytes long.
 327                  * Though, RX will overwrite ol_flags that are coming next
 328                  * anyway. So overwrite whole 8 bytes with one load:
 329                  * 6 bytes of rearm_data plus first 2 bytes of ol_flags.
 330                  */
 331                 p0 = (uintptr_t)&mb0->rearm_data;
 332                 *(uint64_t *)p0 = rxq->mbuf_initializer;
 333                 p1 = (uintptr_t)&mb1->rearm_data;
 334                 *(uint64_t *)p1 = rxq->mbuf_initializer;
 335
 336                 /* load buf_addr(lo 64bit) and buf_physaddr(hi 64bit) */
 337                 vaddr0 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mb0->buf_addr);
 338                 vaddr1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mb1->buf_addr);
 339
 340                 /* convert pa to dma_addr hdr/data */
 341                 dma_addr0 = _mm_unpackhi_epi64(vaddr0, vaddr0);
 342                 dma_addr1 = _mm_unpackhi_epi64(vaddr1, vaddr1);
 343
 344                 /* add headroom to pa values */
 345                 dma_addr0 = _mm_add_epi64(dma_addr0, head_off);
 346                 dma_addr1 = _mm_add_epi64(dma_addr1, head_off);
 347
 348                 /* Do 512 byte alignment to satisfy HW requirement, in the
 349                  * meanwhile, set Header Buffer Address to zero.
 350                  */
 351                 dma_addr0 = _mm_and_si128(dma_addr0, hba_msk);
 352                 dma_addr1 = _mm_and_si128(dma_addr1, hba_msk);
 353
 354                 /* flush desc with pa dma_addr */
 355                 _mm_store_si128((__m128i *)&rxdp++->q, dma_addr0);
 356                 _mm_store_si128((__m128i *)&rxdp++->q, dma_addr1);
 357
 358                 /* enforce 512B alignment on default Rx virtual addresses */
 359                 mb0->data_off = (uint16_t)(RTE_PTR_ALIGN((char *)mb0->buf_addr
 360                                 + RTE_PKTMBUF_HEADROOM, FM10K_RX_DATABUF_ALIGN)
 361                                 - (char *)mb0->buf_addr);
 362                 mb1->data_off = (uint16_t)(RTE_PTR_ALIGN((char *)mb1->buf_addr
 363                                 + RTE_PKTMBUF_HEADROOM, FM10K_RX_DATABUF_ALIGN)
 364                                 - (char *)mb1->buf_addr);
 365         }
 366
 367         rxq->rxrearm_start += RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH;
 368         if (rxq->rxrearm_start >= rxq->nb_desc)
 369                 rxq->rxrearm_start = 0;
 370
 371         rxq->rxrearm_nb -= RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH;
 372
 373         rx_id = (uint16_t)((rxq->rxrearm_start == 0) ?
 374                         (rxq->nb_desc - 1) : (rxq->rxrearm_start - 1));
 375
 376         /* Update the tail pointer on the NIC */
 377         FM10K_PCI_REG_WRITE(rxq->tail_ptr, rx_id);
 378 }
 379
 380 void __attribute__((cold))
 381 fm10k_rx_queue_release_mbufs_vec(struct fm10k_rx_queue *rxq)
 382 {
 383         const unsigned mask = rxq->nb_desc - 1;
 384         unsigned i;
 385
 386         if (rxq->sw_ring == NULL || rxq->rxrearm_nb >= rxq->nb_desc)
 387                 return;
 388
 389         /* free all mbufs that are valid in the ring */
 390         for (i = rxq->next_dd; i != rxq->rxrearm_start; i = (i + 1) & mask)
 391                 rte_pktmbuf_free_seg(rxq->sw_ring[i]);
 392         rxq->rxrearm_nb = rxq->nb_desc;
 393
 394         /* set all entries to NULL */
 395         memset(rxq->sw_ring, 0, sizeof(rxq->sw_ring[0]) * rxq->nb_desc);
 396 }
 397
 398 static inline uint16_t
 399 fm10k_recv_raw_pkts_vec(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
 400                 uint16_t nb_pkts, uint8_t *split_packet)
 401 {
 402         volatile union fm10k_rx_desc *rxdp;
 403         struct rte_mbuf **mbufp;
 404         uint16_t nb_pkts_recd;
 405         int pos;
 406         struct fm10k_rx_queue *rxq = rx_queue;
 407         uint64_t var;
 408         __m128i shuf_msk;
 409         __m128i dd_check, eop_check;
 410         uint16_t next_dd;
 411
 412         next_dd = rxq->next_dd;
 413
 414         /* Just the act of getting into the function from the application is
 415          * going to cost about 7 cycles
 416          */
 417         rxdp = rxq->hw_ring + next_dd;
 418
 419         rte_prefetch0(rxdp);
 420
 421         /* See if we need to rearm the RX queue - gives the prefetch a bit
 422          * of time to act
 423          */
 424         if (rxq->rxrearm_nb > RTE_FM10K_RXQ_REARM_THRESH)
 425                 fm10k_rxq_rearm(rxq);
 426
 427         /* Before we start moving massive data around, check to see if
 428          * there is actually a packet available
 429          */
 430         if (!(rxdp->d.staterr & FM10K_RXD_STATUS_DD))
 431                 return 0;
 432
 433         /* Vecotr RX will process 4 packets at a time, strip the unaligned
 434          * tails in case it's not multiple of 4.
 435          */
 436         nb_pkts = RTE_ALIGN_FLOOR(nb_pkts, RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP);
 437
 438         /* 4 packets DD mask */
 439         dd_check = _mm_set_epi64x(0x0000000100000001LL, 0x0000000100000001LL);
 440
 441         /* 4 packets EOP mask */
 442         eop_check = _mm_set_epi64x(0x0000000200000002LL, 0x0000000200000002LL);
 443
 444         /* mask to shuffle from desc. to mbuf */
 445         shuf_msk = _mm_set_epi8(
 446                 7, 6, 5, 4,  /* octet 4~7, 32bits rss */
 447                 15, 14,      /* octet 14~15, low 16 bits vlan_macip */
 448                 13, 12,      /* octet 12~13, 16 bits data_len */
 449                 0xFF, 0xFF,  /* skip high 16 bits pkt_len, zero out */
 450                 13, 12,      /* octet 12~13, low 16 bits pkt_len */
 451                 0xFF, 0xFF,  /* skip high 16 bits pkt_type */
 452                 0xFF, 0xFF   /* Skip pkt_type field in shuffle operation */
 453                 );
 454
 455         /* Cache is empty -> need to scan the buffer rings, but first move
 456          * the next 'n' mbufs into the cache
 457          */
 458         mbufp = &rxq->sw_ring[next_dd];
 459
 460         /* A. load 4 packet in one loop
 461          * [A*. mask out 4 unused dirty field in desc]
 462          * B. copy 4 mbuf point from swring to rx_pkts
 463          * C. calc the number of DD bits among the 4 packets
 464          * [C*. extract the end-of-packet bit, if requested]
 465          * D. fill info. from desc to mbuf
 466          */
 467         for (pos = 0, nb_pkts_recd = 0; pos < nb_pkts;
 468                         pos += RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP,
 469                         rxdp += RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP) {
 470                 __m128i descs0[RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP];
 471                 __m128i pkt_mb1, pkt_mb2, pkt_mb3, pkt_mb4;
 472                 __m128i zero, staterr, sterr_tmp1, sterr_tmp2;
 473                 __m128i mbp1, mbp2; /* two mbuf pointer in one XMM reg. */
 474
 475                 /* B.1 load 1 mbuf point */
 476                 mbp1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mbufp[pos]);
 477
 478                 /* Read desc statuses backwards to avoid race condition */
 479                 /* A.1 load 4 pkts desc */
 480                 descs0[3] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp + 3));
 481                 rte_compiler_barrier();
 482
 483                 /* B.2 copy 2 mbuf point into rx_pkts  */
 484                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&rx_pkts[pos], mbp1);
 485
 486                 /* B.1 load 1 mbuf point */
 487                 mbp2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mbufp[pos+2]);
 488
 489                 descs0[2] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp + 2));
 490                 rte_compiler_barrier();
 491                 /* B.1 load 2 mbuf point */
 492                 descs0[1] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp + 1));
 493                 rte_compiler_barrier();
 494                 descs0[0] = _mm_loadu_si128((__m128i *)(rxdp));
 495
 496                 /* B.2 copy 2 mbuf point into rx_pkts  */
 497                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&rx_pkts[pos+2], mbp2);
 498
 499                 /* avoid compiler reorder optimization */
 500                 rte_compiler_barrier();
 501
 502                 if (split_packet) {
 503                         rte_mbuf_prefetch_part2(rx_pkts[pos]);
 504                         rte_mbuf_prefetch_part2(rx_pkts[pos + 1]);
 505                         rte_mbuf_prefetch_part2(rx_pkts[pos + 2]);
 506                         rte_mbuf_prefetch_part2(rx_pkts[pos + 3]);
 507                 }
 508
 509                 /* D.1 pkt 3,4 convert format from desc to pktmbuf */
 510                 pkt_mb4 = _mm_shuffle_epi8(descs0[3], shuf_msk);
 511                 pkt_mb3 = _mm_shuffle_epi8(descs0[2], shuf_msk);
 512
 513                 /* C.1 4=>2 filter staterr info only */
 514                 sterr_tmp2 = _mm_unpackhi_epi32(descs0[3], descs0[2]);
 515                 /* C.1 4=>2 filter staterr info only */
 516                 sterr_tmp1 = _mm_unpackhi_epi32(descs0[1], descs0[0]);
 517
 518                 /* set ol_flags with vlan packet type */
 519                 fm10k_desc_to_olflags_v(descs0, &rx_pkts[pos]);
 520
 521                 /* D.1 pkt 1,2 convert format from desc to pktmbuf */
 522                 pkt_mb2 = _mm_shuffle_epi8(descs0[1], shuf_msk);
 523                 pkt_mb1 = _mm_shuffle_epi8(descs0[0], shuf_msk);
 524
 525                 /* C.2 get 4 pkts staterr value  */
 526                 zero = _mm_xor_si128(dd_check, dd_check);
 527                 staterr = _mm_unpacklo_epi32(sterr_tmp1, sterr_tmp2);
 528
 529                 /* D.3 copy final 3,4 data to rx_pkts */
 530                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos+3]->rx_descriptor_fields1,
 531                                 pkt_mb4);
 532                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos+2]->rx_descriptor_fields1,
 533                                 pkt_mb3);
 534
 535                 /* C* extract and record EOP bit */
 536                 if (split_packet) {
 537                         __m128i eop_shuf_mask = _mm_set_epi8(
 538                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
 539                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
 540                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
 541                                         0x04, 0x0C, 0x00, 0x08
 542                                         );
 543
 544                         /* and with mask to extract bits, flipping 1-0 */
 545                         __m128i eop_bits = _mm_andnot_si128(staterr, eop_check);
 546                         /* the staterr values are not in order, as the count
 547                          * count of dd bits doesn't care. However, for end of
 548                          * packet tracking, we do care, so shuffle. This also
 549                          * compresses the 32-bit values to 8-bit
 550                          */
 551                         eop_bits = _mm_shuffle_epi8(eop_bits, eop_shuf_mask);
 552                         /* store the resulting 32-bit value */
 553                         *(int *)split_packet = _mm_cvtsi128_si32(eop_bits);
 554                         split_packet += RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP;
 555
 556                         /* zero-out next pointers */
 557                         rx_pkts[pos]->next = NULL;
 558                         rx_pkts[pos + 1]->next = NULL;
 559                         rx_pkts[pos + 2]->next = NULL;
 560                         rx_pkts[pos + 3]->next = NULL;
 561                 }
 562
 563                 /* C.3 calc available number of desc */
 564                 staterr = _mm_and_si128(staterr, dd_check);
 565                 staterr = _mm_packs_epi32(staterr, zero);
 566
 567                 /* D.3 copy final 1,2 data to rx_pkts */
 568                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos+1]->rx_descriptor_fields1,
 569                                 pkt_mb2);
 570                 _mm_storeu_si128((void *)&rx_pkts[pos]->rx_descriptor_fields1,
 571                                 pkt_mb1);
 572
 573                 fm10k_desc_to_pktype_v(descs0, &rx_pkts[pos]);
 574
 575                 /* C.4 calc avaialbe number of desc */
 576                 var = __builtin_popcountll(_mm_cvtsi128_si64(staterr));
 577                 nb_pkts_recd += var;
 578                 if (likely(var != RTE_FM10K_DESCS_PER_LOOP))
 579                         break;
 580         }
 581
 582         /* Update our internal tail pointer */
 583         rxq->next_dd = (uint16_t)(rxq->next_dd + nb_pkts_recd);
 584         rxq->next_dd = (uint16_t)(rxq->next_dd & (rxq->nb_desc - 1));
 585         rxq->rxrearm_nb = (uint16_t)(rxq->rxrearm_nb + nb_pkts_recd);
 586
 587         return nb_pkts_recd;
 588 }
 589
 590 /* vPMD receive routine
 591  *
 592  * Notice:
 593  * - don't support ol_flags for rss and csum err
 594  */
 595 uint16_t
 596 fm10k_recv_pkts_vec(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
 597                 uint16_t nb_pkts)
 598 {
 599         return fm10k_recv_raw_pkts_vec(rx_queue, rx_pkts, nb_pkts, NULL);
 600 }
 601
 602 static inline uint16_t
 603 fm10k_reassemble_packets(struct fm10k_rx_queue *rxq,
 604                 struct rte_mbuf **rx_bufs,
 605                 uint16_t nb_bufs, uint8_t *split_flags)
 606 {
 607         struct rte_mbuf *pkts[RTE_FM10K_MAX_RX_BURST]; /*finished pkts*/
 608         struct rte_mbuf *start = rxq->pkt_first_seg;
 609         struct rte_mbuf *end =  rxq->pkt_last_seg;
 610         unsigned pkt_idx, buf_idx;
 611
 612         for (buf_idx = 0, pkt_idx = 0; buf_idx < nb_bufs; buf_idx++) {
 613                 if (end != NULL) {
 614                         /* processing a split packet */
 615                         end->next = rx_bufs[buf_idx];
 616                         start->nb_segs++;
 617                         start->pkt_len += rx_bufs[buf_idx]->data_len;
 618                         end = end->next;
 619
 620                         if (!split_flags[buf_idx]) {
 621                                 /* it's the last packet of the set */
 622 #ifdef RTE_LIBRTE_FM10K_RX_OLFLAGS_ENABLE
 623                                 start->hash = end->hash;
 624                                 start->ol_flags = end->ol_flags;
 625                                 start->packet_type = end->packet_type;
 626 #endif
 627                                 pkts[pkt_idx++] = start;
 628                                 start = end = NULL;
 629                         }
 630                 } else {
 631                         /* not processing a split packet */
 632                         if (!split_flags[buf_idx]) {
 633                                 /* not a split packet, save and skip */
 634                                 pkts[pkt_idx++] = rx_bufs[buf_idx];
 635                                 continue;
 636                         }
 637                         end = start = rx_bufs[buf_idx];
 638                 }
 639         }
 640
 641         /* save the partial packet for next time */
 642         rxq->pkt_first_seg = start;
 643         rxq->pkt_last_seg = end;
 644         memcpy(rx_bufs, pkts, pkt_idx * (sizeof(*pkts)));
 645         return pkt_idx;
 646 }
 647
 648 /*
 649  * vPMD receive routine that reassembles scattered packets
 650  *
 651  * Notice:
 652  * - don't support ol_flags for rss and csum err
 653  * - nb_pkts > RTE_FM10K_MAX_RX_BURST, only scan RTE_FM10K_MAX_RX_BURST
 654  *   numbers of DD bit
 655  */
 656 uint16_t
 657 fm10k_recv_scattered_pkts_vec(void *rx_queue,
 658                                 struct rte_mbuf **rx_pkts,
 659                                 uint16_t nb_pkts)
 660 {
 661         struct fm10k_rx_queue *rxq = rx_queue;
 662         uint8_t split_flags[RTE_FM10K_MAX_RX_BURST] = {0};
 663         unsigned i = 0;
 664
 665         /* Split_flags only can support max of RTE_FM10K_MAX_RX_BURST */
 666         nb_pkts = RTE_MIN(nb_pkts, RTE_FM10K_MAX_RX_BURST);
 667         /* get some new buffers */
 668         uint16_t nb_bufs = fm10k_recv_raw_pkts_vec(rxq, rx_pkts, nb_pkts,
 669                         split_flags);
 670         if (nb_bufs == 0)
 671                 return 0;
 672
 673         /* happy day case, full burst + no packets to be joined */
 674         const uint64_t *split_fl64 = (uint64_t *)split_flags;
 675
 676         if (rxq->pkt_first_seg == NULL &&
 677                         split_fl64[0] == 0 && split_fl64[1] == 0 &&
 678                         split_fl64[2] == 0 && split_fl64[3] == 0)
 679                 return nb_bufs;
 680
 681         /* reassemble any packets that need reassembly*/
 682         if (rxq->pkt_first_seg == NULL) {
 683                 /* find the first split flag, and only reassemble then*/
 684                 while (i < nb_bufs && !split_flags[i])
 685                         i++;
 686                 if (i == nb_bufs)
 687                         return nb_bufs;
 688         }
 689         return i + fm10k_reassemble_packets(rxq, &rx_pkts[i], nb_bufs - i,
 690                 &split_flags[i]);
 691 }
 692
 693 static const struct fm10k_txq_ops vec_txq_ops = {
 694         .reset = fm10k_reset_tx_queue,
 695 };
 696
 697 void __attribute__((cold))
 698 fm10k_txq_vec_setup(struct fm10k_tx_queue *txq)
 699 {
 700         txq->ops = &vec_txq_ops;
 701 }
 702
 703 int __attribute__((cold))
 704 fm10k_tx_vec_condition_check(struct fm10k_tx_queue *txq)
 705 {
 706         /* Vector TX can't offload any features yet */
 707         if ((txq->txq_flags & FM10K_SIMPLE_TX_FLAG) != FM10K_SIMPLE_TX_FLAG)
 708                 return -1;
 709
 710         if (txq->tx_ftag_en)
 711                 return -1;
 712
 713         return 0;
 714 }
 715
 716 static inline void
 717 vtx1(volatile struct fm10k_tx_desc *txdp,
 718                 struct rte_mbuf *pkt, uint64_t flags)
 719 {
 720         __m128i descriptor = _mm_set_epi64x(flags << 56 |
 721                         pkt->vlan_tci << 16 | pkt->data_len,
 722                         MBUF_DMA_ADDR(pkt));
 723         _mm_store_si128((__m128i *)txdp, descriptor);
 724 }
 725
 726 static inline void
 727 vtx(volatile struct fm10k_tx_desc *txdp,
 728                 struct rte_mbuf **pkt, uint16_t nb_pkts,  uint64_t flags)
 729 {
 730         int i;
 731
 732         for (i = 0; i < nb_pkts; ++i, ++txdp, ++pkt)
 733                 vtx1(txdp, *pkt, flags);
 734 }
 735
 736 static inline int __attribute__((always_inline))
 737 fm10k_tx_free_bufs(struct fm10k_tx_queue *txq)
 738 {
 739         struct rte_mbuf **txep;
 740         uint8_t flags;
 741         uint32_t n;
 742         uint32_t i;
 743         int nb_free = 0;
 744         struct rte_mbuf *m, *free[RTE_FM10K_TX_MAX_FREE_BUF_SZ];
 745
 746         /* check DD bit on threshold descriptor */
 747         flags = txq->hw_ring[txq->next_dd].flags;
 748         if (!(flags & FM10K_TXD_FLAG_DONE))
 749                 return 0;
 750
 751         n = txq->rs_thresh;
 752
 753         /* First buffer to free from S/W ring is at index
 754          * next_dd - (rs_thresh-1)
 755          */
 756         txep = &txq->sw_ring[txq->next_dd - (n - 1)];
 757         m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(txep[0]);
 758         if (likely(m != NULL)) {
 759                 free[0] = m;
 760                 nb_free = 1;
 761                 for (i = 1; i < n; i++) {
 762                         m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(txep[i]);
 763                         if (likely(m != NULL)) {
 764                                 if (likely(m->pool == free[0]->pool))
 765                                         free[nb_free++] = m;
 766                                 else {
 767                                         rte_mempool_put_bulk(free[0]->pool,
 768                                                         (void *)free, nb_free);
 769                                         free[0] = m;
 770                                         nb_free = 1;
 771                                 }
 772                         }
 773                 }
 774                 rte_mempool_put_bulk(free[0]->pool, (void **)free, nb_free);
 775         } else {
 776                 for (i = 1; i < n; i++) {
 777                         m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(txep[i]);
 778                         if (m != NULL)
 779                                 rte_mempool_put(m->pool, m);
 780                 }
 781         }
 782
 783         /* buffers were freed, update counters */
 784         txq->nb_free = (uint16_t)(txq->nb_free + txq->rs_thresh);
 785         txq->next_dd = (uint16_t)(txq->next_dd + txq->rs_thresh);
 786         if (txq->next_dd >= txq->nb_desc)
 787                 txq->next_dd = (uint16_t)(txq->rs_thresh - 1);
 788
 789         return txq->rs_thresh;
 790 }
 791
 792 static inline void __attribute__((always_inline))
 793 tx_backlog_entry(struct rte_mbuf **txep,
 794                  struct rte_mbuf **tx_pkts, uint16_t nb_pkts)
 795 {
 796         int i;
 797
 798         for (i = 0; i < (int)nb_pkts; ++i)
 799                 txep[i] = tx_pkts[i];
 800 }
 801
 802 uint16_t
 803 fm10k_xmit_pkts_vec(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
 804                         uint16_t nb_pkts)
 805 {
 806         struct fm10k_tx_queue *txq = (struct fm10k_tx_queue *)tx_queue;
 807         volatile struct fm10k_tx_desc *txdp;
 808         struct rte_mbuf **txep;
 809         uint16_t n, nb_commit, tx_id;
 810         uint64_t flags = FM10K_TXD_FLAG_LAST;
 811         uint64_t rs = FM10K_TXD_FLAG_RS | FM10K_TXD_FLAG_LAST;
 812         int i;
 813
 814         /* cross rx_thresh boundary is not allowed */
 815         nb_pkts = RTE_MIN(nb_pkts, txq->rs_thresh);
 816
 817         if (txq->nb_free < txq->free_thresh)
 818                 fm10k_tx_free_bufs(txq);
 819
 820         nb_commit = nb_pkts = (uint16_t)RTE_MIN(txq->nb_free, nb_pkts);
 821         if (unlikely(nb_pkts == 0))
 822                 return 0;
 823
 824         tx_id = txq->next_free;
 825         txdp = &txq->hw_ring[tx_id];
 826         txep = &txq->sw_ring[tx_id];
 827
 828         txq->nb_free = (uint16_t)(txq->nb_free - nb_pkts);
 829
 830         n = (uint16_t)(txq->nb_desc - tx_id);
 831         if (nb_commit >= n) {
 832                 tx_backlog_entry(txep, tx_pkts, n);
 833
 834                 for (i = 0; i < n - 1; ++i, ++tx_pkts, ++txdp)
 835                         vtx1(txdp, *tx_pkts, flags);
 836
 837                 vtx1(txdp, *tx_pkts++, rs);
 838
 839                 nb_commit = (uint16_t)(nb_commit - n);
 840
 841                 tx_id = 0;
 842                 txq->next_rs = (uint16_t)(txq->rs_thresh - 1);
 843
 844                 /* avoid reach the end of ring */
 845                 txdp = &(txq->hw_ring[tx_id]);
 846                 txep = &txq->sw_ring[tx_id];
 847         }
 848
 849         tx_backlog_entry(txep, tx_pkts, nb_commit);
 850
 851         vtx(txdp, tx_pkts, nb_commit, flags);
 852
 853         tx_id = (uint16_t)(tx_id + nb_commit);
 854         if (tx_id > txq->next_rs) {
 855                 txq->hw_ring[txq->next_rs].flags |= FM10K_TXD_FLAG_RS;
 856                 txq->next_rs = (uint16_t)(txq->next_rs + txq->rs_thresh);
 857         }
 858
 859         txq->next_free = tx_id;
 860
 861         FM10K_PCI_REG_WRITE(txq->tail_ptr, txq->next_free);
 862
 863         return nb_pkts;
 864 }
 865
 866 static void __attribute__((cold))
 867 fm10k_reset_tx_queue(struct fm10k_tx_queue *txq)
 868 {
 869         static const struct fm10k_tx_desc zeroed_desc = {0};
 870         struct rte_mbuf **txe = txq->sw_ring;
 871         uint16_t i;
 872
 873         /* Zero out HW ring memory */
 874         for (i = 0; i < txq->nb_desc; i++)
 875                 txq->hw_ring[i] = zeroed_desc;
 876
 877         /* Initialize SW ring entries */
 878         for (i = 0; i < txq->nb_desc; i++)
 879                 txe[i] = NULL;
 880
 881         txq->next_dd = (uint16_t)(txq->rs_thresh - 1);
 882         txq->next_rs = (uint16_t)(txq->rs_thresh - 1);
 883
 884         txq->next_free = 0;
 885         txq->nb_used = 0;
 886         /* Always allow 1 descriptor to be un-allocated to avoid
 887          * a H/W race condition
 888          */
 889         txq->nb_free = (uint16_t)(txq->nb_desc - 1);
 890         FM10K_PCI_REG_WRITE(txq->tail_ptr, 0);
 891 }