net/sfc: free MAE lock once switch domain is assigned
[dpdk.git] / drivers / net / i40e / i40e_rxtx_vec_avx2.c
1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  * Copyright(c) 2017 Intel Corporation
3  */
4
5 #include <stdint.h>
6 #include <ethdev_driver.h>
7 #include <rte_malloc.h>
8
9 #include "base/i40e_prototype.h"
10 #include "base/i40e_type.h"
11 #include "i40e_ethdev.h"
12 #include "i40e_rxtx.h"
13 #include "i40e_rxtx_vec_common.h"
14
15 #include <rte_vect.h>
16
17 #ifndef __INTEL_COMPILER
18 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wcast-qual"
19 #endif
20
21 static __rte_always_inline void
22 i40e_rxq_rearm(struct i40e_rx_queue *rxq)
23 {
24         return i40e_rxq_rearm_common(rxq, false);
25 }
26
27 #ifndef RTE_LIBRTE_I40E_16BYTE_RX_DESC
28 /* Handles 32B descriptor FDIR ID processing:
29  * rxdp: receive descriptor ring, required to load 2nd 16B half of each desc
30  * rx_pkts: required to store metadata back to mbufs
31  * pkt_idx: offset into the burst, increments in vector widths
32  * desc_idx: required to select the correct shift at compile time
33  */
34 static inline __m256i
35 desc_fdir_processing_32b(volatile union i40e_rx_desc *rxdp,
36                          struct rte_mbuf **rx_pkts,
37                          const uint32_t pkt_idx,
38                          const uint32_t desc_idx)
39 {
40         /* 32B desc path: load rxdp.wb.qword2 for EXT_STATUS and FLEXBH_STAT */
41         __m128i *rxdp_desc_0 = (void *)(&rxdp[desc_idx + 0].wb.qword2);
42         __m128i *rxdp_desc_1 = (void *)(&rxdp[desc_idx + 1].wb.qword2);
43         const __m128i desc_qw2_0 = _mm_load_si128(rxdp_desc_0);
44         const __m128i desc_qw2_1 = _mm_load_si128(rxdp_desc_1);
45
46         /* Mask for FLEXBH_STAT, and the FDIR_ID value to compare against. The
47          * remaining data is set to all 1's to pass through data.
48          */
49         const __m256i flexbh_mask = _mm256_set_epi32(-1, -1, -1, 3 << 4,
50                                                      -1, -1, -1, 3 << 4);
51         const __m256i flexbh_id   = _mm256_set_epi32(-1, -1, -1, 1 << 4,
52                                                      -1, -1, -1, 1 << 4);
53
54         /* Load descriptor, check for FLEXBH bits, generate a mask for both
55          * packets in the register.
56          */
57         __m256i desc_qw2_0_1 =
58                 _mm256_inserti128_si256(_mm256_castsi128_si256(desc_qw2_0),
59                                         desc_qw2_1, 1);
60         __m256i desc_tmp_msk = _mm256_and_si256(flexbh_mask, desc_qw2_0_1);
61         __m256i fdir_mask = _mm256_cmpeq_epi32(flexbh_id, desc_tmp_msk);
62         __m256i fdir_data = _mm256_alignr_epi8(desc_qw2_0_1, desc_qw2_0_1, 12);
63         __m256i desc_fdir_data = _mm256_and_si256(fdir_mask, fdir_data);
64
65         /* Write data out to the mbuf. There is no store to this area of the
66          * mbuf today, so we cannot combine it with another store.
67          */
68         const uint32_t idx_0 = pkt_idx + desc_idx;
69         const uint32_t idx_1 = pkt_idx + desc_idx + 1;
70         rx_pkts[idx_0]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(desc_fdir_data, 0);
71         rx_pkts[idx_1]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(desc_fdir_data, 4);
72
73         /* Create mbuf flags as required for mbuf_flags layout
74          *  (That's high lane [1,3,5,7, 0,2,4,6] as u32 lanes).
75          * Approach:
76          * - Mask away bits not required from the fdir_mask
77          * - Leave the PKT_FDIR_ID bit (1 << 13)
78          * - Position that bit correctly based on packet number
79          * - OR in the resulting bit to mbuf_flags
80          */
81         RTE_BUILD_BUG_ON(PKT_RX_FDIR_ID != (1 << 13));
82         __m256i mbuf_flag_mask = _mm256_set_epi32(0, 0, 0, 1 << 13,
83                                                   0, 0, 0, 1 << 13);
84         __m256i desc_flag_bit =  _mm256_and_si256(mbuf_flag_mask, fdir_mask);
85
86         /* For static-inline function, this will be stripped out
87          * as the desc_idx is a hard-coded constant.
88          */
89         switch (desc_idx) {
90         case 0:
91                 return _mm256_alignr_epi8(desc_flag_bit, desc_flag_bit,  4);
92         case 2:
93                 return _mm256_alignr_epi8(desc_flag_bit, desc_flag_bit,  8);
94         case 4:
95                 return _mm256_alignr_epi8(desc_flag_bit, desc_flag_bit, 12);
96         case 6:
97                 return desc_flag_bit;
98         default:
99                 break;
100         }
101
102         /* NOT REACHED, see above switch returns */
103         return _mm256_setzero_si256();
104 }
105 #endif /* RTE_LIBRTE_I40E_16BYTE_RX_DESC */
106
107 #define PKTLEN_SHIFT     10
108
109 /* Force inline as some compilers will not inline by default. */
110 static __rte_always_inline uint16_t
111 _recv_raw_pkts_vec_avx2(struct i40e_rx_queue *rxq, struct rte_mbuf **rx_pkts,
112                 uint16_t nb_pkts, uint8_t *split_packet)
113 {
114 #define RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP_AVX 8
115
116         const uint32_t *ptype_tbl = rxq->vsi->adapter->ptype_tbl;
117         const __m256i mbuf_init = _mm256_set_epi64x(0, 0,
118                         0, rxq->mbuf_initializer);
119         struct i40e_rx_entry *sw_ring = &rxq->sw_ring[rxq->rx_tail];
120         volatile union i40e_rx_desc *rxdp = rxq->rx_ring + rxq->rx_tail;
121         const int avx_aligned = ((rxq->rx_tail & 1) == 0);
122         rte_prefetch0(rxdp);
123
124         /* nb_pkts has to be floor-aligned to RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP_AVX */
125         nb_pkts = RTE_ALIGN_FLOOR(nb_pkts, RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP_AVX);
126
127         /* See if we need to rearm the RX queue - gives the prefetch a bit
128          * of time to act
129          */
130         if (rxq->rxrearm_nb > RTE_I40E_RXQ_REARM_THRESH)
131                 i40e_rxq_rearm(rxq);
132
133         /* Before we start moving massive data around, check to see if
134          * there is actually a packet available
135          */
136         if (!(rxdp->wb.qword1.status_error_len &
137                         rte_cpu_to_le_32(1 << I40E_RX_DESC_STATUS_DD_SHIFT)))
138                 return 0;
139
140         /* constants used in processing loop */
141         const __m256i crc_adjust = _mm256_set_epi16(
142                         /* first descriptor */
143                         0, 0, 0,       /* ignore non-length fields */
144                         -rxq->crc_len, /* sub crc on data_len */
145                         0,             /* ignore high-16bits of pkt_len */
146                         -rxq->crc_len, /* sub crc on pkt_len */
147                         0, 0,          /* ignore pkt_type field */
148                         /* second descriptor */
149                         0, 0, 0,       /* ignore non-length fields */
150                         -rxq->crc_len, /* sub crc on data_len */
151                         0,             /* ignore high-16bits of pkt_len */
152                         -rxq->crc_len, /* sub crc on pkt_len */
153                         0, 0           /* ignore pkt_type field */
154         );
155
156         /* 8 packets DD mask, LSB in each 32-bit value */
157         const __m256i dd_check = _mm256_set1_epi32(1);
158
159         /* 8 packets EOP mask, second-LSB in each 32-bit value */
160         const __m256i eop_check = _mm256_slli_epi32(dd_check,
161                         I40E_RX_DESC_STATUS_EOF_SHIFT);
162
163         /* mask to shuffle from desc. to mbuf (2 descriptors)*/
164         const __m256i shuf_msk = _mm256_set_epi8(
165                         /* first descriptor */
166                         7, 6, 5, 4,  /* octet 4~7, 32bits rss */
167                         3, 2,        /* octet 2~3, low 16 bits vlan_macip */
168                         15, 14,      /* octet 15~14, 16 bits data_len */
169                         0xFF, 0xFF,  /* skip high 16 bits pkt_len, zero out */
170                         15, 14,      /* octet 15~14, low 16 bits pkt_len */
171                         0xFF, 0xFF,  /* pkt_type set as unknown */
172                         0xFF, 0xFF,  /*pkt_type set as unknown */
173                         /* second descriptor */
174                         7, 6, 5, 4,  /* octet 4~7, 32bits rss */
175                         3, 2,        /* octet 2~3, low 16 bits vlan_macip */
176                         15, 14,      /* octet 15~14, 16 bits data_len */
177                         0xFF, 0xFF,  /* skip high 16 bits pkt_len, zero out */
178                         15, 14,      /* octet 15~14, low 16 bits pkt_len */
179                         0xFF, 0xFF,  /* pkt_type set as unknown */
180                         0xFF, 0xFF   /*pkt_type set as unknown */
181         );
182         /*
183          * compile-time check the above crc and shuffle layout is correct.
184          * NOTE: the first field (lowest address) is given last in set_epi
185          * calls above.
186          */
187         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, pkt_len) !=
188                         offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 4);
189         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, data_len) !=
190                         offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 8);
191         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, vlan_tci) !=
192                         offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 10);
193         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, hash) !=
194                         offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 12);
195
196         /* Status/Error flag masks */
197         /*
198          * mask everything except RSS, flow director and VLAN flags
199          * bit2 is for VLAN tag, bit11 for flow director indication
200          * bit13:12 for RSS indication. Bits 3-5 of error
201          * field (bits 22-24) are for IP/L4 checksum errors
202          */
203         const __m256i flags_mask = _mm256_set1_epi32(
204                         (1 << 2) | (1 << 11) | (3 << 12) | (7 << 22));
205         /*
206          * data to be shuffled by result of flag mask. If VLAN bit is set,
207          * (bit 2), then position 4 in this array will be used in the
208          * destination
209          */
210         const __m256i vlan_flags_shuf = _mm256_set_epi32(
211                         0, 0, PKT_RX_VLAN | PKT_RX_VLAN_STRIPPED, 0,
212                         0, 0, PKT_RX_VLAN | PKT_RX_VLAN_STRIPPED, 0);
213         /*
214          * data to be shuffled by result of flag mask, shifted down 11.
215          * If RSS/FDIR bits are set, shuffle moves appropriate flags in
216          * place.
217          */
218         const __m256i rss_flags_shuf = _mm256_set_epi8(
219                         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
220                         PKT_RX_RSS_HASH | PKT_RX_FDIR, PKT_RX_RSS_HASH, 0, 0,
221                         0, 0, PKT_RX_FDIR, 0, /* end up 128-bits */
222                         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
223                         PKT_RX_RSS_HASH | PKT_RX_FDIR, PKT_RX_RSS_HASH, 0, 0,
224                         0, 0, PKT_RX_FDIR, 0);
225
226         /*
227          * data to be shuffled by the result of the flags mask shifted by 22
228          * bits.  This gives use the l3_l4 flags.
229          */
230         const __m256i l3_l4_flags_shuf = _mm256_set_epi8(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
231                         /* shift right 1 bit to make sure it not exceed 255 */
232                         (PKT_RX_OUTER_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  |
233                          PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) >> 1,
234                         (PKT_RX_OUTER_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  |
235                          PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD) >> 1,
236                         (PKT_RX_OUTER_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
237                          PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) >> 1,
238                         (PKT_RX_OUTER_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
239                          PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD) >> 1,
240                         (PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  | PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) >> 1,
241                         (PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  | PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD) >> 1,
242                         (PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD | PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) >> 1,
243                         (PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD | PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD) >> 1,
244                         /* second 128-bits */
245                         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
246                         (PKT_RX_OUTER_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  |
247                          PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) >> 1,
248                         (PKT_RX_OUTER_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  |
249                          PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD) >> 1,
250                         (PKT_RX_OUTER_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
251                          PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) >> 1,
252                         (PKT_RX_OUTER_IP_CKSUM_BAD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
253                          PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD) >> 1,
254                         (PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  | PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) >> 1,
255                         (PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  | PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD) >> 1,
256                         (PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD | PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) >> 1,
257                         (PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD | PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD) >> 1);
258
259         const __m256i cksum_mask = _mm256_set1_epi32(
260                         PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_IP_CKSUM_BAD |
261                         PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_BAD |
262                         PKT_RX_OUTER_IP_CKSUM_BAD);
263
264         RTE_SET_USED(avx_aligned); /* for 32B descriptors we don't use this */
265
266         uint16_t i, received;
267         for (i = 0, received = 0; i < nb_pkts;
268                         i += RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP_AVX,
269                         rxdp += RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP_AVX) {
270                 /* step 1, copy over 8 mbuf pointers to rx_pkts array */
271                 _mm256_storeu_si256((void *)&rx_pkts[i],
272                                 _mm256_loadu_si256((void *)&sw_ring[i]));
273 #ifdef RTE_ARCH_X86_64
274                 _mm256_storeu_si256((void *)&rx_pkts[i + 4],
275                                 _mm256_loadu_si256((void *)&sw_ring[i + 4]));
276 #endif
277
278                 __m256i raw_desc0_1, raw_desc2_3, raw_desc4_5, raw_desc6_7;
279 #ifdef RTE_LIBRTE_I40E_16BYTE_RX_DESC
280                 /* for AVX we need alignment otherwise loads are not atomic */
281                 if (avx_aligned) {
282                         /* load in descriptors, 2 at a time, in reverse order */
283                         raw_desc6_7 = _mm256_load_si256((void *)(rxdp + 6));
284                         rte_compiler_barrier();
285                         raw_desc4_5 = _mm256_load_si256((void *)(rxdp + 4));
286                         rte_compiler_barrier();
287                         raw_desc2_3 = _mm256_load_si256((void *)(rxdp + 2));
288                         rte_compiler_barrier();
289                         raw_desc0_1 = _mm256_load_si256((void *)(rxdp + 0));
290                 } else
291 #endif
292                 do {
293                         const __m128i raw_desc7 = _mm_load_si128((void *)(rxdp + 7));
294                         rte_compiler_barrier();
295                         const __m128i raw_desc6 = _mm_load_si128((void *)(rxdp + 6));
296                         rte_compiler_barrier();
297                         const __m128i raw_desc5 = _mm_load_si128((void *)(rxdp + 5));
298                         rte_compiler_barrier();
299                         const __m128i raw_desc4 = _mm_load_si128((void *)(rxdp + 4));
300                         rte_compiler_barrier();
301                         const __m128i raw_desc3 = _mm_load_si128((void *)(rxdp + 3));
302                         rte_compiler_barrier();
303                         const __m128i raw_desc2 = _mm_load_si128((void *)(rxdp + 2));
304                         rte_compiler_barrier();
305                         const __m128i raw_desc1 = _mm_load_si128((void *)(rxdp + 1));
306                         rte_compiler_barrier();
307                         const __m128i raw_desc0 = _mm_load_si128((void *)(rxdp + 0));
308
309                         raw_desc6_7 = _mm256_inserti128_si256(
310                                         _mm256_castsi128_si256(raw_desc6), raw_desc7, 1);
311                         raw_desc4_5 = _mm256_inserti128_si256(
312                                         _mm256_castsi128_si256(raw_desc4), raw_desc5, 1);
313                         raw_desc2_3 = _mm256_inserti128_si256(
314                                         _mm256_castsi128_si256(raw_desc2), raw_desc3, 1);
315                         raw_desc0_1 = _mm256_inserti128_si256(
316                                         _mm256_castsi128_si256(raw_desc0), raw_desc1, 1);
317                 } while (0);
318
319                 if (split_packet) {
320                         int j;
321                         for (j = 0; j < RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP_AVX; j++)
322                                 rte_mbuf_prefetch_part2(rx_pkts[i + j]);
323                 }
324
325                 /*
326                  * convert descriptors 4-7 into mbufs, adjusting length and
327                  * re-arranging fields. Then write into the mbuf
328                  */
329                 const __m256i len6_7 = _mm256_slli_epi32(raw_desc6_7, PKTLEN_SHIFT);
330                 const __m256i len4_5 = _mm256_slli_epi32(raw_desc4_5, PKTLEN_SHIFT);
331                 const __m256i desc6_7 = _mm256_blend_epi16(raw_desc6_7, len6_7, 0x80);
332                 const __m256i desc4_5 = _mm256_blend_epi16(raw_desc4_5, len4_5, 0x80);
333                 __m256i mb6_7 = _mm256_shuffle_epi8(desc6_7, shuf_msk);
334                 __m256i mb4_5 = _mm256_shuffle_epi8(desc4_5, shuf_msk);
335                 mb6_7 = _mm256_add_epi16(mb6_7, crc_adjust);
336                 mb4_5 = _mm256_add_epi16(mb4_5, crc_adjust);
337                 /*
338                  * to get packet types, shift 64-bit values down 30 bits
339                  * and so ptype is in lower 8-bits in each
340                  */
341                 const __m256i ptypes6_7 = _mm256_srli_epi64(desc6_7, 30);
342                 const __m256i ptypes4_5 = _mm256_srli_epi64(desc4_5, 30);
343                 const uint8_t ptype7 = _mm256_extract_epi8(ptypes6_7, 24);
344                 const uint8_t ptype6 = _mm256_extract_epi8(ptypes6_7, 8);
345                 const uint8_t ptype5 = _mm256_extract_epi8(ptypes4_5, 24);
346                 const uint8_t ptype4 = _mm256_extract_epi8(ptypes4_5, 8);
347                 mb6_7 = _mm256_insert_epi32(mb6_7, ptype_tbl[ptype7], 4);
348                 mb6_7 = _mm256_insert_epi32(mb6_7, ptype_tbl[ptype6], 0);
349                 mb4_5 = _mm256_insert_epi32(mb4_5, ptype_tbl[ptype5], 4);
350                 mb4_5 = _mm256_insert_epi32(mb4_5, ptype_tbl[ptype4], 0);
351                 /* merge the status bits into one register */
352                 const __m256i status4_7 = _mm256_unpackhi_epi32(desc6_7,
353                                 desc4_5);
354
355                 /*
356                  * convert descriptors 0-3 into mbufs, adjusting length and
357                  * re-arranging fields. Then write into the mbuf
358                  */
359                 const __m256i len2_3 = _mm256_slli_epi32(raw_desc2_3, PKTLEN_SHIFT);
360                 const __m256i len0_1 = _mm256_slli_epi32(raw_desc0_1, PKTLEN_SHIFT);
361                 const __m256i desc2_3 = _mm256_blend_epi16(raw_desc2_3, len2_3, 0x80);
362                 const __m256i desc0_1 = _mm256_blend_epi16(raw_desc0_1, len0_1, 0x80);
363                 __m256i mb2_3 = _mm256_shuffle_epi8(desc2_3, shuf_msk);
364                 __m256i mb0_1 = _mm256_shuffle_epi8(desc0_1, shuf_msk);
365                 mb2_3 = _mm256_add_epi16(mb2_3, crc_adjust);
366                 mb0_1 = _mm256_add_epi16(mb0_1, crc_adjust);
367                 /* get the packet types */
368                 const __m256i ptypes2_3 = _mm256_srli_epi64(desc2_3, 30);
369                 const __m256i ptypes0_1 = _mm256_srli_epi64(desc0_1, 30);
370                 const uint8_t ptype3 = _mm256_extract_epi8(ptypes2_3, 24);
371                 const uint8_t ptype2 = _mm256_extract_epi8(ptypes2_3, 8);
372                 const uint8_t ptype1 = _mm256_extract_epi8(ptypes0_1, 24);
373                 const uint8_t ptype0 = _mm256_extract_epi8(ptypes0_1, 8);
374                 mb2_3 = _mm256_insert_epi32(mb2_3, ptype_tbl[ptype3], 4);
375                 mb2_3 = _mm256_insert_epi32(mb2_3, ptype_tbl[ptype2], 0);
376                 mb0_1 = _mm256_insert_epi32(mb0_1, ptype_tbl[ptype1], 4);
377                 mb0_1 = _mm256_insert_epi32(mb0_1, ptype_tbl[ptype0], 0);
378                 /* merge the status bits into one register */
379                 const __m256i status0_3 = _mm256_unpackhi_epi32(desc2_3,
380                                 desc0_1);
381
382                 /*
383                  * take the two sets of status bits and merge to one
384                  * After merge, the packets status flags are in the
385                  * order (hi->lo): [1, 3, 5, 7, 0, 2, 4, 6]
386                  */
387                 __m256i status0_7 = _mm256_unpacklo_epi64(status4_7,
388                                 status0_3);
389
390                 /* now do flag manipulation */
391
392                 /* get only flag/error bits we want */
393                 const __m256i flag_bits = _mm256_and_si256(
394                                 status0_7, flags_mask);
395                 /* set vlan and rss flags */
396                 const __m256i vlan_flags = _mm256_shuffle_epi8(
397                                 vlan_flags_shuf, flag_bits);
398                 const __m256i rss_fdir_bits = _mm256_srli_epi32(flag_bits, 11);
399                 const __m256i rss_flags = _mm256_shuffle_epi8(rss_flags_shuf,
400                                                               rss_fdir_bits);
401
402                 /*
403                  * l3_l4_error flags, shuffle, then shift to correct adjustment
404                  * of flags in flags_shuf, and finally mask out extra bits
405                  */
406                 __m256i l3_l4_flags = _mm256_shuffle_epi8(l3_l4_flags_shuf,
407                                 _mm256_srli_epi32(flag_bits, 22));
408                 l3_l4_flags = _mm256_slli_epi32(l3_l4_flags, 1);
409                 l3_l4_flags = _mm256_and_si256(l3_l4_flags, cksum_mask);
410
411                 /* merge flags */
412                 __m256i mbuf_flags = _mm256_or_si256(l3_l4_flags,
413                                 _mm256_or_si256(rss_flags, vlan_flags));
414
415                 /* If the rxq has FDIR enabled, read and process the FDIR info
416                  * from the descriptor. This can cause more loads/stores, so is
417                  * not always performed. Branch over the code when not enabled.
418                  */
419                 if (rxq->fdir_enabled) {
420 #ifdef RTE_LIBRTE_I40E_16BYTE_RX_DESC
421                         /* 16B descriptor code path:
422                          * RSS and FDIR ID use the same offset in the desc, so
423                          * only one can be present at a time. The code below
424                          * identifies an FDIR ID match, and zeros the RSS value
425                          * in the mbuf on FDIR match to keep mbuf data clean.
426                          */
427 #define FDIR_BLEND_MASK ((1 << 3) | (1 << 7))
428
429                         /* Flags:
430                          * - Take flags, shift bits to null out
431                          * - CMPEQ with known FDIR ID, to get 0xFFFF or 0 mask
432                          * - Strip bits from mask, leaving 0 or 1 for FDIR ID
433                          * - Merge with mbuf_flags
434                          */
435                         /* FLM = 1, FLTSTAT = 0b01, (FLM | FLTSTAT) == 3.
436                          * Shift left by 28 to avoid having to mask.
437                          */
438                         const __m256i fdir = _mm256_slli_epi32(rss_fdir_bits, 28);
439                         const __m256i fdir_id = _mm256_set1_epi32(3 << 28);
440
441                         /* As above, the fdir_mask to packet mapping is this:
442                          * order (hi->lo): [1, 3, 5, 7, 0, 2, 4, 6]
443                          * Then OR FDIR flags to mbuf_flags on FDIR ID hit.
444                          */
445                         RTE_BUILD_BUG_ON(PKT_RX_FDIR_ID != (1 << 13));
446                         const __m256i pkt_fdir_bit = _mm256_set1_epi32(1 << 13);
447                         const __m256i fdir_mask = _mm256_cmpeq_epi32(fdir, fdir_id);
448                         __m256i fdir_bits = _mm256_and_si256(fdir_mask, pkt_fdir_bit);
449                         mbuf_flags = _mm256_or_si256(mbuf_flags, fdir_bits);
450
451                         /* Based on FDIR_MASK, clear the RSS or FDIR value.
452                          * The FDIR ID value is masked to zero if not a hit,
453                          * otherwise the mb0_1 register RSS field is zeroed.
454                          */
455                         const __m256i fdir_zero_mask = _mm256_setzero_si256();
456                         __m256i tmp0_1 = _mm256_blend_epi32(fdir_zero_mask,
457                                                 fdir_mask, FDIR_BLEND_MASK);
458                         __m256i fdir_mb0_1 = _mm256_and_si256(mb0_1, fdir_mask);
459                         mb0_1 = _mm256_andnot_si256(tmp0_1, mb0_1);
460
461                         /* Write to mbuf: no stores to combine with, so just a
462                          * scalar store to push data here.
463                          */
464                         rx_pkts[i + 0]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb0_1, 3);
465                         rx_pkts[i + 1]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb0_1, 7);
466
467                         /* Same as above, only shift the fdir_mask to align
468                          * the packet FDIR mask with the FDIR_ID desc lane.
469                          */
470                         __m256i tmp2_3 = _mm256_alignr_epi8(fdir_mask, fdir_mask, 12);
471                         __m256i fdir_mb2_3 = _mm256_and_si256(mb2_3, tmp2_3);
472                         tmp2_3 = _mm256_blend_epi32(fdir_zero_mask, tmp2_3,
473                                                     FDIR_BLEND_MASK);
474                         mb2_3 = _mm256_andnot_si256(tmp2_3, mb2_3);
475                         rx_pkts[i + 2]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb2_3, 3);
476                         rx_pkts[i + 3]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb2_3, 7);
477
478                         __m256i tmp4_5 = _mm256_alignr_epi8(fdir_mask, fdir_mask, 8);
479                         __m256i fdir_mb4_5 = _mm256_and_si256(mb4_5, tmp4_5);
480                         tmp4_5 = _mm256_blend_epi32(fdir_zero_mask, tmp4_5,
481                                                     FDIR_BLEND_MASK);
482                         mb4_5 = _mm256_andnot_si256(tmp4_5, mb4_5);
483                         rx_pkts[i + 4]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb4_5, 3);
484                         rx_pkts[i + 5]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb4_5, 7);
485
486                         __m256i tmp6_7 = _mm256_alignr_epi8(fdir_mask, fdir_mask, 4);
487                         __m256i fdir_mb6_7 = _mm256_and_si256(mb6_7, tmp6_7);
488                         tmp6_7 = _mm256_blend_epi32(fdir_zero_mask, tmp6_7,
489                                                     FDIR_BLEND_MASK);
490                         mb6_7 = _mm256_andnot_si256(tmp6_7, mb6_7);
491                         rx_pkts[i + 6]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb6_7, 3);
492                         rx_pkts[i + 7]->hash.fdir.hi = _mm256_extract_epi32(fdir_mb6_7, 7);
493
494                         /* End of 16B descriptor handling */
495 #else
496                         /* 32B descriptor FDIR ID mark handling. Returns bits
497                          * to be OR-ed into the mbuf olflags.
498                          */
499                         __m256i fdir_add_flags;
500                         fdir_add_flags = desc_fdir_processing_32b(rxdp, rx_pkts, i, 0);
501                         mbuf_flags = _mm256_or_si256(mbuf_flags, fdir_add_flags);
502
503                         fdir_add_flags = desc_fdir_processing_32b(rxdp, rx_pkts, i, 2);
504                         mbuf_flags = _mm256_or_si256(mbuf_flags, fdir_add_flags);
505
506                         fdir_add_flags = desc_fdir_processing_32b(rxdp, rx_pkts, i, 4);
507                         mbuf_flags = _mm256_or_si256(mbuf_flags, fdir_add_flags);
508
509                         fdir_add_flags = desc_fdir_processing_32b(rxdp, rx_pkts, i, 6);
510                         mbuf_flags = _mm256_or_si256(mbuf_flags, fdir_add_flags);
511                         /* End 32B desc handling */
512 #endif /* RTE_LIBRTE_I40E_16BYTE_RX_DESC */
513
514                 } /* if() on FDIR enabled */
515
516                 /*
517                  * At this point, we have the 8 sets of flags in the low 16-bits
518                  * of each 32-bit value in vlan0.
519                  * We want to extract these, and merge them with the mbuf init data
520                  * so we can do a single write to the mbuf to set the flags
521                  * and all the other initialization fields. Extracting the
522                  * appropriate flags means that we have to do a shift and blend for
523                  * each mbuf before we do the write. However, we can also
524                  * add in the previously computed rx_descriptor fields to
525                  * make a single 256-bit write per mbuf
526                  */
527                 /* check the structure matches expectations */
528                 RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, ol_flags) !=
529                                 offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data) + 8);
530                 RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data) !=
531                                 RTE_ALIGN(offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data), 16));
532                 /* build up data and do writes */
533                 __m256i rearm0, rearm1, rearm2, rearm3, rearm4, rearm5,
534                                 rearm6, rearm7;
535                 rearm6 = _mm256_blend_epi32(mbuf_init, _mm256_slli_si256(mbuf_flags, 8), 0x04);
536                 rearm4 = _mm256_blend_epi32(mbuf_init, _mm256_slli_si256(mbuf_flags, 4), 0x04);
537                 rearm2 = _mm256_blend_epi32(mbuf_init, mbuf_flags, 0x04);
538                 rearm0 = _mm256_blend_epi32(mbuf_init, _mm256_srli_si256(mbuf_flags, 4), 0x04);
539                 /* permute to add in the rx_descriptor e.g. rss fields */
540                 rearm6 = _mm256_permute2f128_si256(rearm6, mb6_7, 0x20);
541                 rearm4 = _mm256_permute2f128_si256(rearm4, mb4_5, 0x20);
542                 rearm2 = _mm256_permute2f128_si256(rearm2, mb2_3, 0x20);
543                 rearm0 = _mm256_permute2f128_si256(rearm0, mb0_1, 0x20);
544                 /* write to mbuf */
545                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)&rx_pkts[i + 6]->rearm_data, rearm6);
546                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)&rx_pkts[i + 4]->rearm_data, rearm4);
547                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)&rx_pkts[i + 2]->rearm_data, rearm2);
548                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)&rx_pkts[i + 0]->rearm_data, rearm0);
549
550                 /* repeat for the odd mbufs */
551                 const __m256i odd_flags = _mm256_castsi128_si256(
552                                 _mm256_extracti128_si256(mbuf_flags, 1));
553                 rearm7 = _mm256_blend_epi32(mbuf_init, _mm256_slli_si256(odd_flags, 8), 0x04);
554                 rearm5 = _mm256_blend_epi32(mbuf_init, _mm256_slli_si256(odd_flags, 4), 0x04);
555                 rearm3 = _mm256_blend_epi32(mbuf_init, odd_flags, 0x04);
556                 rearm1 = _mm256_blend_epi32(mbuf_init, _mm256_srli_si256(odd_flags, 4), 0x04);
557                 /* since odd mbufs are already in hi 128-bits use blend */
558                 rearm7 = _mm256_blend_epi32(rearm7, mb6_7, 0xF0);
559                 rearm5 = _mm256_blend_epi32(rearm5, mb4_5, 0xF0);
560                 rearm3 = _mm256_blend_epi32(rearm3, mb2_3, 0xF0);
561                 rearm1 = _mm256_blend_epi32(rearm1, mb0_1, 0xF0);
562                 /* again write to mbufs */
563                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)&rx_pkts[i + 7]->rearm_data, rearm7);
564                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)&rx_pkts[i + 5]->rearm_data, rearm5);
565                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)&rx_pkts[i + 3]->rearm_data, rearm3);
566                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)&rx_pkts[i + 1]->rearm_data, rearm1);
567
568                 /* extract and record EOP bit */
569                 if (split_packet) {
570                         const __m128i eop_mask = _mm_set1_epi16(
571                                         1 << I40E_RX_DESC_STATUS_EOF_SHIFT);
572                         const __m256i eop_bits256 = _mm256_and_si256(status0_7,
573                                         eop_check);
574                         /* pack status bits into a single 128-bit register */
575                         const __m128i eop_bits = _mm_packus_epi32(
576                                         _mm256_castsi256_si128(eop_bits256),
577                                         _mm256_extractf128_si256(eop_bits256, 1));
578                         /*
579                          * flip bits, and mask out the EOP bit, which is now
580                          * a split-packet bit i.e. !EOP, rather than EOP one.
581                          */
582                         __m128i split_bits = _mm_andnot_si128(eop_bits,
583                                         eop_mask);
584                         /*
585                          * eop bits are out of order, so we need to shuffle them
586                          * back into order again. In doing so, only use low 8
587                          * bits, which acts like another pack instruction
588                          * The original order is (hi->lo): 1,3,5,7,0,2,4,6
589                          * [Since we use epi8, the 16-bit positions are
590                          * multiplied by 2 in the eop_shuffle value.]
591                          */
592                         __m128i eop_shuffle = _mm_set_epi8(
593                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, /* zero hi 64b */
594                                         0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
595                                         8, 0, 10, 2, /* move values to lo 64b */
596                                         12, 4, 14, 6);
597                         split_bits = _mm_shuffle_epi8(split_bits, eop_shuffle);
598                         *(uint64_t *)split_packet = _mm_cvtsi128_si64(split_bits);
599                         split_packet += RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP_AVX;
600                 }
601
602                 /* perform dd_check */
603                 status0_7 = _mm256_and_si256(status0_7, dd_check);
604                 status0_7 = _mm256_packs_epi32(status0_7,
605                                 _mm256_setzero_si256());
606
607                 uint64_t burst = __builtin_popcountll(_mm_cvtsi128_si64(
608                                 _mm256_extracti128_si256(status0_7, 1)));
609                 burst += __builtin_popcountll(_mm_cvtsi128_si64(
610                                 _mm256_castsi256_si128(status0_7)));
611                 received += burst;
612                 if (burst != RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP_AVX)
613                         break;
614         }
615
616         /* update tail pointers */
617         rxq->rx_tail += received;
618         rxq->rx_tail &= (rxq->nb_rx_desc - 1);
619         if ((rxq->rx_tail & 1) == 1 && received > 1) { /* keep avx2 aligned */
620                 rxq->rx_tail--;
621                 received--;
622         }
623         rxq->rxrearm_nb += received;
624         return received;
625 }
626
627 /*
628  * Notice:
629  * - nb_pkts < RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP, just return no packet
630  */
631 uint16_t
632 i40e_recv_pkts_vec_avx2(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
633                    uint16_t nb_pkts)
634 {
635         return _recv_raw_pkts_vec_avx2(rx_queue, rx_pkts, nb_pkts, NULL);
636 }
637
638 /*
639  * vPMD receive routine that reassembles single burst of 32 scattered packets
640  * Notice:
641  * - nb_pkts < RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP, just return no packet
642  */
643 static uint16_t
644 i40e_recv_scattered_burst_vec_avx2(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
645                              uint16_t nb_pkts)
646 {
647         struct i40e_rx_queue *rxq = rx_queue;
648         uint8_t split_flags[RTE_I40E_VPMD_RX_BURST] = {0};
649
650         /* get some new buffers */
651         uint16_t nb_bufs = _recv_raw_pkts_vec_avx2(rxq, rx_pkts, nb_pkts,
652                         split_flags);
653         if (nb_bufs == 0)
654                 return 0;
655
656         /* happy day case, full burst + no packets to be joined */
657         const uint64_t *split_fl64 = (uint64_t *)split_flags;
658
659         if (rxq->pkt_first_seg == NULL &&
660                         split_fl64[0] == 0 && split_fl64[1] == 0 &&
661                         split_fl64[2] == 0 && split_fl64[3] == 0)
662                 return nb_bufs;
663
664         /* reassemble any packets that need reassembly*/
665         unsigned int i = 0;
666
667         if (rxq->pkt_first_seg == NULL) {
668                 /* find the first split flag, and only reassemble then*/
669                 while (i < nb_bufs && !split_flags[i])
670                         i++;
671                 if (i == nb_bufs)
672                         return nb_bufs;
673                 rxq->pkt_first_seg = rx_pkts[i];
674         }
675         return i + reassemble_packets(rxq, &rx_pkts[i], nb_bufs - i,
676                 &split_flags[i]);
677 }
678
679 /*
680  * vPMD receive routine that reassembles scattered packets.
681  * Main receive routine that can handle arbitrary burst sizes
682  * Notice:
683  * - nb_pkts < RTE_I40E_DESCS_PER_LOOP, just return no packet
684  */
685 uint16_t
686 i40e_recv_scattered_pkts_vec_avx2(void *rx_queue, struct rte_mbuf **rx_pkts,
687                              uint16_t nb_pkts)
688 {
689         uint16_t retval = 0;
690         while (nb_pkts > RTE_I40E_VPMD_RX_BURST) {
691                 uint16_t burst = i40e_recv_scattered_burst_vec_avx2(rx_queue,
692                                 rx_pkts + retval, RTE_I40E_VPMD_RX_BURST);
693                 retval += burst;
694                 nb_pkts -= burst;
695                 if (burst < RTE_I40E_VPMD_RX_BURST)
696                         return retval;
697         }
698         return retval + i40e_recv_scattered_burst_vec_avx2(rx_queue,
699                                 rx_pkts + retval, nb_pkts);
700 }
701
702
703 static inline void
704 vtx1(volatile struct i40e_tx_desc *txdp,
705                 struct rte_mbuf *pkt, uint64_t flags)
706 {
707         uint64_t high_qw = (I40E_TX_DESC_DTYPE_DATA |
708                         ((uint64_t)flags  << I40E_TXD_QW1_CMD_SHIFT) |
709                         ((uint64_t)pkt->data_len << I40E_TXD_QW1_TX_BUF_SZ_SHIFT));
710
711         __m128i descriptor = _mm_set_epi64x(high_qw,
712                                 pkt->buf_iova + pkt->data_off);
713         _mm_store_si128((__m128i *)txdp, descriptor);
714 }
715
716 static inline void
717 vtx(volatile struct i40e_tx_desc *txdp,
718                 struct rte_mbuf **pkt, uint16_t nb_pkts,  uint64_t flags)
719 {
720         const uint64_t hi_qw_tmpl = (I40E_TX_DESC_DTYPE_DATA |
721                         ((uint64_t)flags  << I40E_TXD_QW1_CMD_SHIFT));
722
723         /* if unaligned on 32-bit boundary, do one to align */
724         if (((uintptr_t)txdp & 0x1F) != 0 && nb_pkts != 0) {
725                 vtx1(txdp, *pkt, flags);
726                 nb_pkts--, txdp++, pkt++;
727         }
728
729         /* do two at a time while possible, in bursts */
730         for (; nb_pkts > 3; txdp += 4, pkt += 4, nb_pkts -= 4) {
731                 uint64_t hi_qw3 = hi_qw_tmpl |
732                                 ((uint64_t)pkt[3]->data_len << I40E_TXD_QW1_TX_BUF_SZ_SHIFT);
733                 uint64_t hi_qw2 = hi_qw_tmpl |
734                                 ((uint64_t)pkt[2]->data_len << I40E_TXD_QW1_TX_BUF_SZ_SHIFT);
735                 uint64_t hi_qw1 = hi_qw_tmpl |
736                                 ((uint64_t)pkt[1]->data_len << I40E_TXD_QW1_TX_BUF_SZ_SHIFT);
737                 uint64_t hi_qw0 = hi_qw_tmpl |
738                                 ((uint64_t)pkt[0]->data_len << I40E_TXD_QW1_TX_BUF_SZ_SHIFT);
739
740                 __m256i desc2_3 = _mm256_set_epi64x(
741                                 hi_qw3, pkt[3]->buf_iova + pkt[3]->data_off,
742                                 hi_qw2, pkt[2]->buf_iova + pkt[2]->data_off);
743                 __m256i desc0_1 = _mm256_set_epi64x(
744                                 hi_qw1, pkt[1]->buf_iova + pkt[1]->data_off,
745                                 hi_qw0, pkt[0]->buf_iova + pkt[0]->data_off);
746                 _mm256_store_si256((void *)(txdp + 2), desc2_3);
747                 _mm256_store_si256((void *)txdp, desc0_1);
748         }
749
750         /* do any last ones */
751         while (nb_pkts) {
752                 vtx1(txdp, *pkt, flags);
753                 txdp++, pkt++, nb_pkts--;
754         }
755 }
756
757 static inline uint16_t
758 i40e_xmit_fixed_burst_vec_avx2(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
759                           uint16_t nb_pkts)
760 {
761         struct i40e_tx_queue *txq = (struct i40e_tx_queue *)tx_queue;
762         volatile struct i40e_tx_desc *txdp;
763         struct i40e_tx_entry *txep;
764         uint16_t n, nb_commit, tx_id;
765         uint64_t flags = I40E_TD_CMD;
766         uint64_t rs = I40E_TX_DESC_CMD_RS | I40E_TD_CMD;
767
768         /* cross rx_thresh boundary is not allowed */
769         nb_pkts = RTE_MIN(nb_pkts, txq->tx_rs_thresh);
770
771         if (txq->nb_tx_free < txq->tx_free_thresh)
772                 i40e_tx_free_bufs(txq);
773
774         nb_commit = nb_pkts = (uint16_t)RTE_MIN(txq->nb_tx_free, nb_pkts);
775         if (unlikely(nb_pkts == 0))
776                 return 0;
777
778         tx_id = txq->tx_tail;
779         txdp = &txq->tx_ring[tx_id];
780         txep = &txq->sw_ring[tx_id];
781
782         txq->nb_tx_free = (uint16_t)(txq->nb_tx_free - nb_pkts);
783
784         n = (uint16_t)(txq->nb_tx_desc - tx_id);
785         if (nb_commit >= n) {
786                 tx_backlog_entry(txep, tx_pkts, n);
787
788                 vtx(txdp, tx_pkts, n - 1, flags);
789                 tx_pkts += (n - 1);
790                 txdp += (n - 1);
791
792                 vtx1(txdp, *tx_pkts++, rs);
793
794                 nb_commit = (uint16_t)(nb_commit - n);
795
796                 tx_id = 0;
797                 txq->tx_next_rs = (uint16_t)(txq->tx_rs_thresh - 1);
798
799                 /* avoid reach the end of ring */
800                 txdp = &txq->tx_ring[tx_id];
801                 txep = &txq->sw_ring[tx_id];
802         }
803
804         tx_backlog_entry(txep, tx_pkts, nb_commit);
805
806         vtx(txdp, tx_pkts, nb_commit, flags);
807
808         tx_id = (uint16_t)(tx_id + nb_commit);
809         if (tx_id > txq->tx_next_rs) {
810                 txq->tx_ring[txq->tx_next_rs].cmd_type_offset_bsz |=
811                         rte_cpu_to_le_64(((uint64_t)I40E_TX_DESC_CMD_RS) <<
812                                                 I40E_TXD_QW1_CMD_SHIFT);
813                 txq->tx_next_rs =
814                         (uint16_t)(txq->tx_next_rs + txq->tx_rs_thresh);
815         }
816
817         txq->tx_tail = tx_id;
818
819         I40E_PCI_REG_WC_WRITE(txq->qtx_tail, txq->tx_tail);
820
821         return nb_pkts;
822 }
823
824 uint16_t
825 i40e_xmit_pkts_vec_avx2(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
826                    uint16_t nb_pkts)
827 {
828         uint16_t nb_tx = 0;
829         struct i40e_tx_queue *txq = (struct i40e_tx_queue *)tx_queue;
830
831         while (nb_pkts) {
832                 uint16_t ret, num;
833
834                 num = (uint16_t)RTE_MIN(nb_pkts, txq->tx_rs_thresh);
835                 ret = i40e_xmit_fixed_burst_vec_avx2(tx_queue, &tx_pkts[nb_tx],
836                                                 num);
837                 nb_tx += ret;
838                 nb_pkts -= ret;
839                 if (ret < num)
840                         break;
841         }
842
843         return nb_tx;
844 }