drivers/net/mlx5/mlx5_rxtx_vec_sse.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright 2017 6WIND S.A.
   5  *   Copyright 2017 Mellanox.
   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 6WIND S.A. 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 <assert.h>
  35 #include <stdint.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <stdlib.h>
  38 #include <smmintrin.h>
  39
  40 /* Verbs header. */
  41 /* ISO C doesn't support unnamed structs/unions, disabling -pedantic. */
  42 #ifdef PEDANTIC
  43 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wpedantic"
  44 #endif
  45 #include <infiniband/verbs.h>
  46 #include <infiniband/mlx5_hw.h>
  47 #include <infiniband/arch.h>
  48 #ifdef PEDANTIC
  49 #pragma GCC diagnostic error "-Wpedantic"
  50 #endif
  51
  52 /* DPDK headers don't like -pedantic. */
  53 #ifdef PEDANTIC
  54 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wpedantic"
  55 #endif
  56 #include <rte_mbuf.h>
  57 #include <rte_mempool.h>
  58 #include <rte_prefetch.h>
  59 #ifdef PEDANTIC
  60 #pragma GCC diagnostic error "-Wpedantic"
  61 #endif
  62
  63 #include "mlx5.h"
  64 #include "mlx5_utils.h"
  65 #include "mlx5_rxtx.h"
  66 #include "mlx5_autoconf.h"
  67 #include "mlx5_defs.h"
  68 #include "mlx5_prm.h"
  69
  70 #ifndef __INTEL_COMPILER
  71 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wcast-qual"
  72 #endif
  73
  74 /**
  75  * Fill in buffer descriptors in a multi-packet send descriptor.
  76  *
  77  * @param txq
  78  *   Pointer to TX queue structure.
  79  * @param dseg
  80  *   Pointer to buffer descriptor to be writen.
  81  * @param pkts
  82  *   Pointer to array of packets to be sent.
  83  * @param n
  84  *   Number of packets to be filled.
  85  */
  86 static inline void
  87 txq_wr_dseg_v(struct txq *txq, __m128i *dseg,
  88               struct rte_mbuf **pkts, unsigned int n)
  89 {
  90         unsigned int pos;
  91         uintptr_t addr;
  92         const __m128i shuf_mask_dseg =
  93                 _mm_set_epi8(8,  9, 10, 11, /* addr, bswap64 */
  94                             12, 13, 14, 15,
  95                              7,  6,  5,  4, /* lkey */
  96                              0,  1,  2,  3  /* length, bswap32 */);
  97 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
  98         uint32_t tx_byte = 0;
  99 #endif
 100
 101         for (pos = 0; pos < n; ++pos, ++dseg) {
 102                 __m128i desc;
 103                 struct rte_mbuf *pkt = pkts[pos];
 104
 105                 addr = rte_pktmbuf_mtod(pkt, uintptr_t);
 106                 desc = _mm_set_epi32(addr >> 32,
 107                                      addr,
 108                                      mlx5_tx_mb2mr(txq, pkt),
 109                                      DATA_LEN(pkt));
 110                 desc = _mm_shuffle_epi8(desc, shuf_mask_dseg);
 111                 _mm_store_si128(dseg, desc);
 112 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 113                 tx_byte += DATA_LEN(pkt);
 114 #endif
 115         }
 116 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 117         txq->stats.obytes += tx_byte;
 118 #endif
 119 }
 120
 121 /**
 122  * Count the number of continuous single segment packets. The first packet must
 123  * be a single segment packet.
 124  *
 125  * @param pkts
 126  *   Pointer to array of packets.
 127  * @param pkts_n
 128  *   Number of packets.
 129  *
 130  * @return
 131  *   Number of continuous single segment packets.
 132  */
 133 static inline unsigned int
 134 txq_check_multiseg(struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
 135 {
 136         unsigned int pos;
 137
 138         if (!pkts_n)
 139                 return 0;
 140         assert(NB_SEGS(pkts[0]) == 1);
 141         /* Count the number of continuous single segment packets. */
 142         for (pos = 1; pos < pkts_n; ++pos)
 143                 if (NB_SEGS(pkts[pos]) > 1)
 144                         break;
 145         return pos;
 146 }
 147
 148 /**
 149  * Count the number of packets having same ol_flags and calculate cs_flags.
 150  *
 151  * @param txq
 152  *   Pointer to TX queue structure.
 153  * @param pkts
 154  *   Pointer to array of packets.
 155  * @param pkts_n
 156  *   Number of packets.
 157  * @param cs_flags
 158  *   Pointer of flags to be returned.
 159  *
 160  * @return
 161  *   Number of packets having same ol_flags.
 162  */
 163 static inline unsigned int
 164 txq_calc_offload(struct txq *txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n,
 165                  uint8_t *cs_flags)
 166 {
 167         unsigned int pos;
 168         const uint64_t ol_mask =
 169                 PKT_TX_IP_CKSUM | PKT_TX_TCP_CKSUM |
 170                 PKT_TX_UDP_CKSUM | PKT_TX_TUNNEL_GRE |
 171                 PKT_TX_TUNNEL_VXLAN | PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM;
 172
 173         if (!pkts_n)
 174                 return 0;
 175         /* Count the number of packets having same ol_flags. */
 176         for (pos = 1; pos < pkts_n; ++pos)
 177                 if ((pkts[pos]->ol_flags ^ pkts[0]->ol_flags) & ol_mask)
 178                         break;
 179         /* Should open another MPW session for the rest. */
 180         if (pkts[0]->ol_flags &
 181             (PKT_TX_IP_CKSUM | PKT_TX_TCP_CKSUM | PKT_TX_UDP_CKSUM)) {
 182                 const uint64_t is_tunneled =
 183                         pkts[0]->ol_flags &
 184                         (PKT_TX_TUNNEL_GRE |
 185                          PKT_TX_TUNNEL_VXLAN);
 186
 187                 if (is_tunneled && txq->tunnel_en) {
 188                         *cs_flags = MLX5_ETH_WQE_L3_INNER_CSUM |
 189                                     MLX5_ETH_WQE_L4_INNER_CSUM;
 190                         if (pkts[0]->ol_flags & PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM)
 191                                 *cs_flags |= MLX5_ETH_WQE_L3_CSUM;
 192                 } else {
 193                         *cs_flags = MLX5_ETH_WQE_L3_CSUM |
 194                                     MLX5_ETH_WQE_L4_CSUM;
 195                 }
 196         }
 197         return pos;
 198 }
 199
 200 /**
 201  * Send multi-segmented packets until it encounters a single segment packet in
 202  * the pkts list.
 203  *
 204  * @param txq
 205  *   Pointer to TX queue structure.
 206  * @param pkts
 207  *   Pointer to array of packets to be sent.
 208  * @param pkts_n
 209  *   Number of packets to be sent.
 210  *
 211  * @return
 212  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
 213  */
 214 static uint16_t
 215 txq_scatter_v(struct txq *txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
 216 {
 217         uint16_t elts_head = txq->elts_head;
 218         const uint16_t elts_n = 1 << txq->elts_n;
 219         const uint16_t elts_m = elts_n - 1;
 220         const uint16_t wq_n = 1 << txq->wqe_n;
 221         const uint16_t wq_mask = wq_n - 1;
 222         const unsigned int nb_dword_per_wqebb =
 223                 MLX5_WQE_SIZE / MLX5_WQE_DWORD_SIZE;
 224         const unsigned int nb_dword_in_hdr =
 225                 sizeof(struct mlx5_wqe) / MLX5_WQE_DWORD_SIZE;
 226         unsigned int n;
 227         volatile struct mlx5_wqe *wqe = NULL;
 228
 229         assert(elts_n > pkts_n);
 230         mlx5_tx_complete(txq);
 231         if (unlikely(!pkts_n))
 232                 return 0;
 233         for (n = 0; n < pkts_n; ++n) {
 234                 struct rte_mbuf *buf = pkts[n];
 235                 unsigned int segs_n = buf->nb_segs;
 236                 unsigned int ds = nb_dword_in_hdr;
 237                 unsigned int len = PKT_LEN(buf);
 238                 uint16_t wqe_ci = txq->wqe_ci;
 239                 const __m128i shuf_mask_ctrl =
 240                         _mm_set_epi8(15, 14, 13, 12,
 241                                       8,  9, 10, 11, /* bswap32 */
 242                                       4,  5,  6,  7, /* bswap32 */
 243                                       0,  1,  2,  3  /* bswap32 */);
 244                 uint8_t cs_flags = 0;
 245                 uint16_t max_elts;
 246                 uint16_t max_wqe;
 247                 __m128i *t_wqe, *dseg;
 248                 __m128i ctrl;
 249
 250                 assert(segs_n);
 251                 max_elts = elts_n - (elts_head - txq->elts_tail);
 252                 max_wqe = wq_n - (txq->wqe_ci - txq->wqe_pi);
 253                 /*
 254                  * A MPW session consumes 2 WQEs at most to
 255                  * include MLX5_MPW_DSEG_MAX pointers.
 256                  */
 257                 if (segs_n == 1 ||
 258                     max_elts < segs_n || max_wqe < 2)
 259                         break;
 260                 wqe = &((volatile struct mlx5_wqe64 *)
 261                          txq->wqes)[wqe_ci & wq_mask].hdr;
 262                 if (buf->ol_flags &
 263                      (PKT_TX_IP_CKSUM | PKT_TX_TCP_CKSUM | PKT_TX_UDP_CKSUM)) {
 264                         const uint64_t is_tunneled = buf->ol_flags &
 265                                                       (PKT_TX_TUNNEL_GRE |
 266                                                        PKT_TX_TUNNEL_VXLAN);
 267
 268                         if (is_tunneled && txq->tunnel_en) {
 269                                 cs_flags = MLX5_ETH_WQE_L3_INNER_CSUM |
 270                                            MLX5_ETH_WQE_L4_INNER_CSUM;
 271                                 if (buf->ol_flags & PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM)
 272                                         cs_flags |= MLX5_ETH_WQE_L3_CSUM;
 273                         } else {
 274                                 cs_flags = MLX5_ETH_WQE_L3_CSUM |
 275                                            MLX5_ETH_WQE_L4_CSUM;
 276                         }
 277                 }
 278                 /* Title WQEBB pointer. */
 279                 t_wqe = (__m128i *)wqe;
 280                 dseg = (__m128i *)(wqe + 1);
 281                 do {
 282                         if (!(ds++ % nb_dword_per_wqebb)) {
 283                                 dseg = (__m128i *)
 284                                         &((volatile struct mlx5_wqe64 *)
 285                                            txq->wqes)[++wqe_ci & wq_mask];
 286                         }
 287                         txq_wr_dseg_v(txq, dseg++, &buf, 1);
 288                         (*txq->elts)[elts_head++ & elts_m] = buf;
 289                         buf = buf->next;
 290                 } while (--segs_n);
 291                 ++wqe_ci;
 292                 /* Fill CTRL in the header. */
 293                 ctrl = _mm_set_epi32(0, 0, txq->qp_num_8s | ds,
 294                                      MLX5_OPC_MOD_MPW << 24 |
 295                                      txq->wqe_ci << 8 | MLX5_OPCODE_TSO);
 296                 ctrl = _mm_shuffle_epi8(ctrl, shuf_mask_ctrl);
 297                 _mm_store_si128(t_wqe, ctrl);
 298                 /* Fill ESEG in the header. */
 299                 _mm_store_si128(t_wqe + 1,
 300                                 _mm_set_epi16(0, 0, 0, 0,
 301                                               htons(len), cs_flags,
 302                                               0, 0));
 303                 txq->wqe_ci = wqe_ci;
 304         }
 305         if (!n)
 306                 return 0;
 307         txq->elts_comp += (uint16_t)(elts_head - txq->elts_head);
 308         txq->elts_head = elts_head;
 309         if (txq->elts_comp >= MLX5_TX_COMP_THRESH) {
 310                 wqe->ctrl[2] = htonl(8);
 311                 wqe->ctrl[3] = txq->elts_head;
 312                 txq->elts_comp = 0;
 313                 ++txq->cq_pi;
 314         }
 315 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 316         txq->stats.opackets += n;
 317 #endif
 318         mlx5_tx_dbrec(txq, wqe);
 319         return n;
 320 }
 321
 322 /**
 323  * Send burst of packets with Enhanced MPW. If it encounters a multi-seg packet,
 324  * it returns to make it processed by txq_scatter_v(). All the packets in
 325  * the pkts list should be single segment packets having same offload flags.
 326  * This must be checked by txq_check_multiseg() and txq_calc_offload().
 327  *
 328  * @param txq
 329  *   Pointer to TX queue structure.
 330  * @param pkts
 331  *   Pointer to array of packets to be sent.
 332  * @param pkts_n
 333  *   Number of packets to be sent (<= MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST).
 334  * @param cs_flags
 335  *   Checksum offload flags to be written in the descriptor.
 336  *
 337  * @return
 338  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
 339  */
 340 static inline uint16_t
 341 txq_burst_v(struct txq *txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n,
 342             uint8_t cs_flags)
 343 {
 344         struct rte_mbuf **elts;
 345         uint16_t elts_head = txq->elts_head;
 346         const uint16_t elts_n = 1 << txq->elts_n;
 347         const uint16_t elts_m = elts_n - 1;
 348         const unsigned int nb_dword_per_wqebb =
 349                 MLX5_WQE_SIZE / MLX5_WQE_DWORD_SIZE;
 350         const unsigned int nb_dword_in_hdr =
 351                 sizeof(struct mlx5_wqe) / MLX5_WQE_DWORD_SIZE;
 352         unsigned int n = 0;
 353         unsigned int pos;
 354         uint16_t max_elts;
 355         uint16_t max_wqe;
 356         uint32_t comp_req = 0;
 357         const uint16_t wq_n = 1 << txq->wqe_n;
 358         const uint16_t wq_mask = wq_n - 1;
 359         uint16_t wq_idx = txq->wqe_ci & wq_mask;
 360         volatile struct mlx5_wqe64 *wq =
 361                 &((volatile struct mlx5_wqe64 *)txq->wqes)[wq_idx];
 362         volatile struct mlx5_wqe *wqe = (volatile struct mlx5_wqe *)wq;
 363         const __m128i shuf_mask_ctrl =
 364                 _mm_set_epi8(15, 14, 13, 12,
 365                               8,  9, 10, 11, /* bswap32 */
 366                               4,  5,  6,  7, /* bswap32 */
 367                               0,  1,  2,  3  /* bswap32 */);
 368         __m128i *t_wqe, *dseg;
 369         __m128i ctrl;
 370
 371         /* Make sure all packets can fit into a single WQE. */
 372         assert(elts_n > pkts_n);
 373         mlx5_tx_complete(txq);
 374         max_elts = (elts_n - (elts_head - txq->elts_tail));
 375         max_wqe = (1u << txq->wqe_n) - (txq->wqe_ci - txq->wqe_pi);
 376         pkts_n = RTE_MIN((unsigned int)RTE_MIN(pkts_n, max_wqe), max_elts);
 377         if (unlikely(!pkts_n))
 378                 return 0;
 379         elts = &(*txq->elts)[elts_head & elts_m];
 380         /* Loop for available tailroom first. */
 381         n = RTE_MIN(elts_n - (elts_head & elts_m), pkts_n);
 382         for (pos = 0; pos < (n & -2); pos += 2)
 383                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&elts[pos],
 384                                  _mm_loadu_si128((__m128i *)&pkts[pos]));
 385         if (n & 1)
 386                 elts[pos] = pkts[pos];
 387         /* Check if it crosses the end of the queue. */
 388         if (unlikely(n < pkts_n)) {
 389                 elts = &(*txq->elts)[0];
 390                 for (pos = 0; pos < pkts_n - n; ++pos)
 391                         elts[pos] = pkts[n + pos];
 392         }
 393         txq->elts_head += pkts_n;
 394         /* Save title WQEBB pointer. */
 395         t_wqe = (__m128i *)wqe;
 396         dseg = (__m128i *)(wqe + 1);
 397         /* Calculate the number of entries to the end. */
 398         n = RTE_MIN(
 399                 (wq_n - wq_idx) * nb_dword_per_wqebb - nb_dword_in_hdr,
 400                 pkts_n);
 401         /* Fill DSEGs. */
 402         txq_wr_dseg_v(txq, dseg, pkts, n);
 403         /* Check if it crosses the end of the queue. */
 404         if (n < pkts_n) {
 405                 dseg = (__m128i *)txq->wqes;
 406                 txq_wr_dseg_v(txq, dseg, &pkts[n], pkts_n - n);
 407         }
 408         if (txq->elts_comp + pkts_n < MLX5_TX_COMP_THRESH) {
 409                 txq->elts_comp += pkts_n;
 410         } else {
 411                 /* Request a completion. */
 412                 txq->elts_comp = 0;
 413                 ++txq->cq_pi;
 414                 comp_req = 8;
 415         }
 416         /* Fill CTRL in the header. */
 417         ctrl = _mm_set_epi32(txq->elts_head, comp_req,
 418                              txq->qp_num_8s | (pkts_n + 2),
 419                              MLX5_OPC_MOD_ENHANCED_MPSW << 24 |
 420                                 txq->wqe_ci << 8 | MLX5_OPCODE_ENHANCED_MPSW);
 421         ctrl = _mm_shuffle_epi8(ctrl, shuf_mask_ctrl);
 422         _mm_store_si128(t_wqe, ctrl);
 423         /* Fill ESEG in the header. */
 424         _mm_store_si128(t_wqe + 1,
 425                         _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0,
 426                                      0, 0, 0, 0,
 427                                      0, 0, 0, cs_flags,
 428                                      0, 0, 0, 0));
 429 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 430         txq->stats.opackets += pkts_n;
 431 #endif
 432         txq->wqe_ci += (nb_dword_in_hdr + pkts_n + (nb_dword_per_wqebb - 1)) /
 433                        nb_dword_per_wqebb;
 434         /* Ring QP doorbell. */
 435         mlx5_tx_dbrec(txq, wqe);
 436         return pkts_n;
 437 }
 438
 439 /**
 440  * DPDK callback for vectorized TX.
 441  *
 442  * @param dpdk_txq
 443  *   Generic pointer to TX queue structure.
 444  * @param[in] pkts
 445  *   Packets to transmit.
 446  * @param pkts_n
 447  *   Number of packets in array.
 448  *
 449  * @return
 450  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
 451  */
 452 uint16_t
 453 mlx5_tx_burst_raw_vec(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts,
 454                       uint16_t pkts_n)
 455 {
 456         struct txq *txq = (struct txq *)dpdk_txq;
 457         uint16_t nb_tx = 0;
 458
 459         while (pkts_n > nb_tx) {
 460                 uint16_t n;
 461                 uint16_t ret;
 462
 463                 n = RTE_MIN((uint16_t)(pkts_n - nb_tx), MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST);
 464                 ret = txq_burst_v(txq, &pkts[nb_tx], n, 0);
 465                 nb_tx += ret;
 466                 if (!ret)
 467                         break;
 468         }
 469         return nb_tx;
 470 }
 471
 472 /**
 473  * DPDK callback for vectorized TX with multi-seg packets and offload.
 474  *
 475  * @param dpdk_txq
 476  *   Generic pointer to TX queue structure.
 477  * @param[in] pkts
 478  *   Packets to transmit.
 479  * @param pkts_n
 480  *   Number of packets in array.
 481  *
 482  * @return
 483  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
 484  */
 485 uint16_t
 486 mlx5_tx_burst_vec(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
 487 {
 488         struct txq *txq = (struct txq *)dpdk_txq;
 489         uint16_t nb_tx = 0;
 490
 491         while (pkts_n > nb_tx) {
 492                 uint8_t cs_flags = 0;
 493                 uint16_t n;
 494                 uint16_t ret;
 495
 496                 /* Transmit multi-seg packets in the head of pkts list. */
 497                 if (!(txq->flags & ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS) &&
 498                     NB_SEGS(pkts[nb_tx]) > 1)
 499                         nb_tx += txq_scatter_v(txq,
 500                                                &pkts[nb_tx],
 501                                                pkts_n - nb_tx);
 502                 n = RTE_MIN((uint16_t)(pkts_n - nb_tx), MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST);
 503                 if (!(txq->flags & ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS))
 504                         n = txq_check_multiseg(&pkts[nb_tx], n);
 505                 if (!(txq->flags & ETH_TXQ_FLAGS_NOOFFLOADS))
 506                         n = txq_calc_offload(txq, &pkts[nb_tx], n, &cs_flags);
 507                 ret = txq_burst_v(txq, &pkts[nb_tx], n, cs_flags);
 508                 nb_tx += ret;
 509                 if (!ret)
 510                         break;
 511         }
 512         return nb_tx;
 513 }
 514
 515 /**
 516  * Store free buffers to RX SW ring.
 517  *
 518  * @param rxq
 519  *   Pointer to RX queue structure.
 520  * @param pkts
 521  *   Pointer to array of packets to be stored.
 522  * @param pkts_n
 523  *   Number of packets to be stored.
 524  */
 525 static inline void
 526 rxq_copy_mbuf_v(struct rxq *rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t n)
 527 {
 528         const uint16_t q_mask = (1 << rxq->elts_n) - 1;
 529         struct rte_mbuf **elts = &(*rxq->elts)[rxq->rq_pi & q_mask];
 530         unsigned int pos;
 531         uint16_t p = n & -2;
 532
 533         for (pos = 0; pos < p; pos += 2) {
 534                 __m128i mbp;
 535
 536                 mbp = _mm_loadu_si128((__m128i *)&elts[pos]);
 537                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&pkts[pos], mbp);
 538         }
 539         if (n & 1)
 540                 pkts[pos] = elts[pos];
 541 }
 542
 543 /**
 544  * Replenish buffers for RX in bulk.
 545  *
 546  * @param rxq
 547  *   Pointer to RX queue structure.
 548  * @param n
 549  *   Number of buffers to be replenished.
 550  */
 551 static inline void
 552 rxq_replenish_bulk_mbuf(struct rxq *rxq, uint16_t n)
 553 {
 554         const uint16_t q_n = 1 << rxq->elts_n;
 555         const uint16_t q_mask = q_n - 1;
 556         const uint16_t elts_idx = rxq->rq_ci & q_mask;
 557         struct rte_mbuf **elts = &(*rxq->elts)[elts_idx];
 558         volatile struct mlx5_wqe_data_seg *wq = &(*rxq->wqes)[elts_idx];
 559         unsigned int i;
 560
 561         assert(n >= MLX5_VPMD_RXQ_RPLNSH_THRESH);
 562         assert(n <= (uint16_t)(q_n - (rxq->rq_ci - rxq->rq_pi)));
 563         assert(MLX5_VPMD_RXQ_RPLNSH_THRESH > MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP);
 564         /* Not to cross queue end. */
 565         n = RTE_MIN(n - MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP, q_n - elts_idx);
 566         if (rte_mempool_get_bulk(rxq->mp, (void *)elts, n) < 0) {
 567                 rxq->stats.rx_nombuf += n;
 568                 return;
 569         }
 570         for (i = 0; i < n; ++i)
 571                 wq[i].addr = htonll(rte_pktmbuf_mtod(elts[i], uintptr_t));
 572         rxq->rq_ci += n;
 573         rte_wmb();
 574         *rxq->rq_db = htonl(rxq->rq_ci);
 575 }
 576
 577 /**
 578  * Decompress a compressed completion and fill in mbufs in RX SW ring with data
 579  * extracted from the title completion descriptor.
 580  *
 581  * @param rxq
 582  *   Pointer to RX queue structure.
 583  * @param cq
 584  *   Pointer to completion array having a compressed completion at first.
 585  * @param elts
 586  *   Pointer to SW ring to be filled. The first mbuf has to be pre-built from
 587  *   the title completion descriptor to be copied to the rest of mbufs.
 588  */
 589 static inline void
 590 rxq_cq_decompress_v(struct rxq *rxq,
 591                     volatile struct mlx5_cqe *cq,
 592                     struct rte_mbuf **elts)
 593 {
 594         volatile struct mlx5_mini_cqe8 *mcq = (void *)(cq + 1);
 595         struct rte_mbuf *t_pkt = elts[0]; /* Title packet is pre-built. */
 596         unsigned int pos;
 597         unsigned int i;
 598         unsigned int inv = 0;
 599         /* Mask to shuffle from extracted mini CQE to mbuf. */
 600         const __m128i shuf_mask1 =
 601                 _mm_set_epi8(0,  1,  2,  3, /* rss, bswap32 */
 602                             -1, -1,         /* skip vlan_tci */
 603                              6,  7,         /* data_len, bswap16 */
 604                             -1, -1,  6,  7, /* pkt_len, bswap16 */
 605                             -1, -1, -1, -1  /* skip packet_type */);
 606         const __m128i shuf_mask2 =
 607                 _mm_set_epi8(8,  9, 10, 11, /* rss, bswap32 */
 608                             -1, -1,         /* skip vlan_tci */
 609                             14, 15,         /* data_len, bswap16 */
 610                             -1, -1, 14, 15, /* pkt_len, bswap16 */
 611                             -1, -1, -1, -1  /* skip packet_type */);
 612         /* Restore the compressed count. Must be 16 bits. */
 613         const uint16_t mcqe_n = t_pkt->data_len +
 614                                 (rxq->crc_present * ETHER_CRC_LEN);
 615         const __m128i rearm =
 616                 _mm_loadu_si128((__m128i *)&t_pkt->rearm_data);
 617         const __m128i rxdf =
 618                 _mm_loadu_si128((__m128i *)&t_pkt->rx_descriptor_fields1);
 619         const __m128i crc_adj =
 620                 _mm_set_epi16(0, 0, 0,
 621                               rxq->crc_present * ETHER_CRC_LEN,
 622                               0,
 623                               rxq->crc_present * ETHER_CRC_LEN,
 624                               0, 0);
 625         const uint32_t flow_tag = t_pkt->hash.fdir.hi;
 626 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 627         const __m128i zero = _mm_setzero_si128();
 628         const __m128i ones = _mm_cmpeq_epi32(zero, zero);
 629         uint32_t rcvd_byte = 0;
 630         /* Mask to shuffle byte_cnt to add up stats. Do bswap16 for all. */
 631         const __m128i len_shuf_mask =
 632                 _mm_set_epi8(-1, -1, -1, -1,
 633                              -1, -1, -1, -1,
 634                              14, 15,  6,  7,
 635                              10, 11,  2,  3);
 636 #endif
 637
 638         /* Compile time sanity check for this function. */
 639         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, pkt_len) !=
 640                          offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 4);
 641         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, data_len) !=
 642                          offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 8);
 643         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, hash) !=
 644                          offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 12);
 645         /*
 646          * A. load mCQEs into a 128bit register.
 647          * B. store rearm data to mbuf.
 648          * C. combine data from mCQEs with rx_descriptor_fields1.
 649          * D. store rx_descriptor_fields1.
 650          * E. store flow tag (rte_flow mark).
 651          */
 652         for (pos = 0; pos < mcqe_n; ) {
 653                 __m128i mcqe1, mcqe2;
 654                 __m128i rxdf1, rxdf2;
 655 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 656                 __m128i byte_cnt, invalid_mask;
 657 #endif
 658
 659                 if (!(pos & 0x7) && pos + 8 < mcqe_n)
 660                         rte_prefetch0((void *)(cq + pos + 8));
 661                 /* A.1 load mCQEs into a 128bit register. */
 662                 mcqe1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mcq[pos % 8]);
 663                 mcqe2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mcq[pos % 8 + 2]);
 664                 /* B.1 store rearm data to mbuf. */
 665                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&elts[pos]->rearm_data, rearm);
 666                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&elts[pos + 1]->rearm_data, rearm);
 667                 /* C.1 combine data from mCQEs with rx_descriptor_fields1. */
 668                 rxdf1 = _mm_shuffle_epi8(mcqe1, shuf_mask1);
 669                 rxdf2 = _mm_shuffle_epi8(mcqe1, shuf_mask2);
 670                 rxdf1 = _mm_sub_epi16(rxdf1, crc_adj);
 671                 rxdf2 = _mm_sub_epi16(rxdf2, crc_adj);
 672                 rxdf1 = _mm_blend_epi16(rxdf1, rxdf, 0x23);
 673                 rxdf2 = _mm_blend_epi16(rxdf2, rxdf, 0x23);
 674                 /* D.1 store rx_descriptor_fields1. */
 675                 _mm_storeu_si128((__m128i *)
 676                                   &elts[pos]->rx_descriptor_fields1,
 677                                  rxdf1);
 678                 _mm_storeu_si128((__m128i *)
 679                                   &elts[pos + 1]->rx_descriptor_fields1,
 680                                  rxdf2);
 681                 /* B.1 store rearm data to mbuf. */
 682                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&elts[pos + 2]->rearm_data, rearm);
 683                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&elts[pos + 3]->rearm_data, rearm);
 684                 /* C.1 combine data from mCQEs with rx_descriptor_fields1. */
 685                 rxdf1 = _mm_shuffle_epi8(mcqe2, shuf_mask1);
 686                 rxdf2 = _mm_shuffle_epi8(mcqe2, shuf_mask2);
 687                 rxdf1 = _mm_sub_epi16(rxdf1, crc_adj);
 688                 rxdf2 = _mm_sub_epi16(rxdf2, crc_adj);
 689                 rxdf1 = _mm_blend_epi16(rxdf1, rxdf, 0x23);
 690                 rxdf2 = _mm_blend_epi16(rxdf2, rxdf, 0x23);
 691                 /* D.1 store rx_descriptor_fields1. */
 692                 _mm_storeu_si128((__m128i *)
 693                                   &elts[pos + 2]->rx_descriptor_fields1,
 694                                  rxdf1);
 695                 _mm_storeu_si128((__m128i *)
 696                                   &elts[pos + 3]->rx_descriptor_fields1,
 697                                  rxdf2);
 698 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 699                 invalid_mask = _mm_set_epi64x(0,
 700                                               (mcqe_n - pos) *
 701                                               sizeof(uint16_t) * 8);
 702                 invalid_mask = _mm_sll_epi64(ones, invalid_mask);
 703                 mcqe1 = _mm_srli_si128(mcqe1, 4);
 704                 byte_cnt = _mm_blend_epi16(mcqe1, mcqe2, 0xcc);
 705                 byte_cnt = _mm_shuffle_epi8(byte_cnt, len_shuf_mask);
 706                 byte_cnt = _mm_andnot_si128(invalid_mask, byte_cnt);
 707                 byte_cnt = _mm_hadd_epi16(byte_cnt, zero);
 708                 rcvd_byte += _mm_cvtsi128_si64(_mm_hadd_epi16(byte_cnt, zero));
 709 #endif
 710                 if (rxq->mark) {
 711                         /* E.1 store flow tag (rte_flow mark). */
 712                         elts[pos]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 713                         elts[pos + 1]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 714                         elts[pos + 2]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 715                         elts[pos + 3]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 716                 }
 717                 pos += MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
 718                 /* Move to next CQE and invalidate consumed CQEs. */
 719                 if (!(pos & 0x7) && pos < mcqe_n) {
 720                         mcq = (void *)(cq + pos);
 721                         for (i = 0; i < 8; ++i)
 722                                 cq[inv++].op_own = MLX5_CQE_INVALIDATE;
 723                 }
 724         }
 725         /* Invalidate the rest of CQEs. */
 726         for (; inv < mcqe_n; ++inv)
 727                 cq[inv].op_own = MLX5_CQE_INVALIDATE;
 728 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 729         rxq->stats.ipackets += mcqe_n;
 730         rxq->stats.ibytes += rcvd_byte;
 731 #endif
 732         rxq->cq_ci += mcqe_n;
 733 }
 734
 735 /**
 736  * Calculate packet type and offload flag for mbuf and store it.
 737  *
 738  * @param rxq
 739  *   Pointer to RX queue structure.
 740  * @param cqes[4]
 741  *   Array of four 16bytes completions extracted from the original completion
 742  *   descriptor.
 743  * @param op_err
 744  *   Opcode vector having responder error status. Each field is 4B.
 745  * @param pkts
 746  *   Pointer to array of packets to be filled.
 747  */
 748 static inline void
 749 rxq_cq_to_ptype_oflags_v(struct rxq *rxq, __m128i cqes[4], __m128i op_err,
 750                          struct rte_mbuf **pkts)
 751 {
 752         __m128i pinfo0, pinfo1;
 753         __m128i pinfo, ptype;
 754         __m128i ol_flags = _mm_set1_epi32(rxq->rss_hash * PKT_RX_RSS_HASH);
 755         __m128i cv_flags;
 756         const __m128i zero = _mm_setzero_si128();
 757         const __m128i ptype_mask =
 758                 _mm_set_epi32(0xd06, 0xd06, 0xd06, 0xd06);
 759         const __m128i ptype_ol_mask =
 760                 _mm_set_epi32(0x106, 0x106, 0x106, 0x106);
 761         const __m128i pinfo_mask =
 762                 _mm_set_epi32(0x3, 0x3, 0x3, 0x3);
 763         const __m128i cv_flag_sel =
 764                 _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 765                              (uint8_t)((PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD |
 766                                         PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD) >> 1),
 767                              0,
 768                              (uint8_t)(PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD >> 1),
 769                              0,
 770                              (uint8_t)(PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD >> 1),
 771                              (uint8_t)(PKT_RX_VLAN_PKT | PKT_RX_VLAN_STRIPPED),
 772                              0);
 773         const __m128i cv_mask =
 774                 _mm_set_epi32(PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
 775                               PKT_RX_VLAN_PKT | PKT_RX_VLAN_STRIPPED,
 776                               PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
 777                               PKT_RX_VLAN_PKT | PKT_RX_VLAN_STRIPPED,
 778                               PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
 779                               PKT_RX_VLAN_PKT | PKT_RX_VLAN_STRIPPED,
 780                               PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
 781                               PKT_RX_VLAN_PKT | PKT_RX_VLAN_STRIPPED);
 782         const __m128i mbuf_init =
 783                 _mm_loadl_epi64((__m128i *)&rxq->mbuf_initializer);
 784         __m128i rearm0, rearm1, rearm2, rearm3;
 785
 786         /* Extract pkt_info field. */
 787         pinfo0 = _mm_unpacklo_epi32(cqes[0], cqes[1]);
 788         pinfo1 = _mm_unpacklo_epi32(cqes[2], cqes[3]);
 789         pinfo = _mm_unpacklo_epi64(pinfo0, pinfo1);
 790         /* Extract hdr_type_etc field. */
 791         pinfo0 = _mm_unpackhi_epi32(cqes[0], cqes[1]);
 792         pinfo1 = _mm_unpackhi_epi32(cqes[2], cqes[3]);
 793         ptype = _mm_unpacklo_epi64(pinfo0, pinfo1);
 794         if (rxq->mark) {
 795                 const __m128i pinfo_ft_mask =
 796                         _mm_set_epi32(0xffffff00, 0xffffff00,
 797                                       0xffffff00, 0xffffff00);
 798                 const __m128i fdir_flags = _mm_set1_epi32(PKT_RX_FDIR);
 799                 const __m128i fdir_id_flags = _mm_set1_epi32(PKT_RX_FDIR_ID);
 800                 __m128i flow_tag, invalid_mask;
 801
 802                 flow_tag = _mm_and_si128(pinfo, pinfo_ft_mask);
 803                 /* Check if flow tag is non-zero then set PKT_RX_FDIR. */
 804                 invalid_mask = _mm_cmpeq_epi32(flow_tag, zero);
 805                 ol_flags = _mm_or_si128(ol_flags,
 806                                         _mm_andnot_si128(invalid_mask,
 807                                                          fdir_flags));
 808                 /* Mask out invalid entries. */
 809                 flow_tag = _mm_andnot_si128(invalid_mask, flow_tag);
 810                 /* Check if flow tag MLX5_FLOW_MARK_DEFAULT. */
 811                 ol_flags = _mm_or_si128(ol_flags,
 812                                         _mm_andnot_si128(
 813                                                 _mm_cmpeq_epi32(flow_tag,
 814                                                                 pinfo_ft_mask),
 815                                                 fdir_id_flags));
 816         }
 817         /*
 818          * Merge the two fields to generate the following:
 819          * bit[1]  = l3_ok,    bit[2]     = l4_ok
 820          * bit[8]  = cv,       bit[11:10] = l3_hdr_type
 821          * bit[12] = tunneled, bit[13]    = outer_l3_type
 822          */
 823         ptype = _mm_and_si128(ptype, ptype_mask);
 824         pinfo = _mm_and_si128(pinfo, pinfo_mask);
 825         pinfo = _mm_slli_epi32(pinfo, 12);
 826         ptype = _mm_or_si128(ptype, pinfo);
 827         ptype = _mm_srli_epi32(ptype, 10);
 828         ptype = _mm_packs_epi32(ptype, zero);
 829         /* Errored packets will have RTE_PTYPE_ALL_MASK. */
 830         op_err = _mm_srli_epi16(op_err, 12);
 831         ptype = _mm_or_si128(ptype, op_err);
 832         pkts[0]->packet_type = mlx5_ptype_table[_mm_extract_epi8(ptype, 0)];
 833         pkts[1]->packet_type = mlx5_ptype_table[_mm_extract_epi8(ptype, 2)];
 834         pkts[2]->packet_type = mlx5_ptype_table[_mm_extract_epi8(ptype, 4)];
 835         pkts[3]->packet_type = mlx5_ptype_table[_mm_extract_epi8(ptype, 6)];
 836         /* Fill flags for checksum and VLAN. */
 837         pinfo = _mm_and_si128(pinfo, ptype_ol_mask);
 838         pinfo = _mm_shuffle_epi8(cv_flag_sel, pinfo);
 839         /* Locate checksum flags at byte[2:1] and merge with VLAN flags. */
 840         cv_flags = _mm_slli_epi32(pinfo, 9);
 841         cv_flags = _mm_or_si128(pinfo, cv_flags);
 842         /* Move back flags to start from byte[0]. */
 843         cv_flags = _mm_srli_epi32(cv_flags, 8);
 844         /* Mask out garbage bits. */
 845         cv_flags = _mm_and_si128(cv_flags, cv_mask);
 846         /* Merge to ol_flags. */
 847         ol_flags = _mm_or_si128(ol_flags, cv_flags);
 848         /* Merge mbuf_init and ol_flags. */
 849         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, ol_flags) !=
 850                          offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data) + 8);
 851         rearm0 = _mm_blend_epi16(mbuf_init, _mm_slli_si128(ol_flags, 8), 0x30);
 852         rearm1 = _mm_blend_epi16(mbuf_init, _mm_slli_si128(ol_flags, 4), 0x30);
 853         rearm2 = _mm_blend_epi16(mbuf_init, ol_flags, 0x30);
 854         rearm3 = _mm_blend_epi16(mbuf_init, _mm_srli_si128(ol_flags, 4), 0x30);
 855         /* Write 8B rearm_data and 8B ol_flags. */
 856         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data) !=
 857                          RTE_ALIGN(offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data), 16));
 858         _mm_store_si128((__m128i *)&pkts[0]->rearm_data, rearm0);
 859         _mm_store_si128((__m128i *)&pkts[1]->rearm_data, rearm1);
 860         _mm_store_si128((__m128i *)&pkts[2]->rearm_data, rearm2);
 861         _mm_store_si128((__m128i *)&pkts[3]->rearm_data, rearm3);
 862 }
 863
 864 /**
 865  * Skip error packets.
 866  *
 867  * @param rxq
 868  *   Pointer to RX queue structure.
 869  * @param[out] pkts
 870  *   Array to store received packets.
 871  * @param pkts_n
 872  *   Maximum number of packets in array.
 873  *
 874  * @return
 875  *   Number of packets successfully received (<= pkts_n).
 876  */
 877 static uint16_t
 878 rxq_handle_pending_error(struct rxq *rxq, struct rte_mbuf **pkts,
 879                          uint16_t pkts_n)
 880 {
 881         uint16_t n = 0;
 882         unsigned int i;
 883
 884         for (i = 0; i < pkts_n; ++i) {
 885                 struct rte_mbuf *pkt = pkts[i];
 886
 887                 if (pkt->packet_type == RTE_PTYPE_ALL_MASK)
 888                         rte_pktmbuf_free_seg(pkt);
 889                 else
 890                         pkts[n++] = pkt;
 891         }
 892         rxq->stats.idropped += (pkts_n - n);
 893         rxq->pending_err = 0;
 894         return n;
 895 }
 896
 897 /**
 898  * Receive burst of packets. An errored completion also consumes a mbuf, but the
 899  * packet_type is set to be RTE_PTYPE_ALL_MASK. Marked mbufs should be freed
 900  * before returning to application.
 901  *
 902  * @param rxq
 903  *   Pointer to RX queue structure.
 904  * @param[out] pkts
 905  *   Array to store received packets.
 906  * @param pkts_n
 907  *   Maximum number of packets in array.
 908  *
 909  * @return
 910  *   Number of packets received including errors (<= pkts_n).
 911  */
 912 static inline uint16_t
 913 rxq_burst_v(struct rxq *rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
 914 {
 915         const uint16_t q_n = 1 << rxq->cqe_n;
 916         const uint16_t q_mask = q_n - 1;
 917         volatile struct mlx5_cqe *cq;
 918         struct rte_mbuf **elts;
 919         unsigned int pos;
 920         uint64_t n;
 921         uint16_t repl_n;
 922         uint64_t comp_idx = MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
 923         uint16_t nocmp_n = 0;
 924         uint16_t rcvd_pkt = 0;
 925         unsigned int cq_idx = rxq->cq_ci & q_mask;
 926         unsigned int elts_idx;
 927         unsigned int ownership = !!(rxq->cq_ci & (q_mask + 1));
 928         const __m128i owner_check =
 929                 _mm_set_epi64x(0x0100000001000000LL, 0x0100000001000000LL);
 930         const __m128i opcode_check =
 931                 _mm_set_epi64x(0xf0000000f0000000LL, 0xf0000000f0000000LL);
 932         const __m128i format_check =
 933                 _mm_set_epi64x(0x0c0000000c000000LL, 0x0c0000000c000000LL);
 934         const __m128i resp_err_check =
 935                 _mm_set_epi64x(0xe0000000e0000000LL, 0xe0000000e0000000LL);
 936 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 937         uint32_t rcvd_byte = 0;
 938         /* Mask to shuffle byte_cnt to add up stats. Do bswap16 for all. */
 939         const __m128i len_shuf_mask =
 940                 _mm_set_epi8(-1, -1, -1, -1,
 941                              -1, -1, -1, -1,
 942                              12, 13,  8,  9,
 943                               4,  5,  0,  1);
 944 #endif
 945         /* Mask to shuffle from extracted CQE to mbuf. */
 946         const __m128i shuf_mask =
 947                 _mm_set_epi8(-1,  3,  2,  1, /* fdir.hi */
 948                              12, 13, 14, 15, /* rss, bswap32 */
 949                              10, 11,         /* vlan_tci, bswap16 */
 950                               4,  5,         /* data_len, bswap16 */
 951                              -1, -1,         /* zero out 2nd half of pkt_len */
 952                               4,  5          /* pkt_len, bswap16 */);
 953         /* Mask to blend from the last Qword to the first DQword. */
 954         const __m128i blend_mask =
 955                 _mm_set_epi8(-1, -1, -1, -1,
 956                              -1, -1, -1, -1,
 957                               0,  0,  0,  0,
 958                               0,  0,  0, -1);
 959         const __m128i zero = _mm_setzero_si128();
 960         const __m128i ones = _mm_cmpeq_epi32(zero, zero);
 961         const __m128i crc_adj =
 962                 _mm_set_epi16(0, 0, 0, 0, 0,
 963                               rxq->crc_present * ETHER_CRC_LEN,
 964                               0,
 965                               rxq->crc_present * ETHER_CRC_LEN);
 966         const __m128i flow_mark_adj = _mm_set_epi32(rxq->mark * (-1), 0, 0, 0);
 967
 968         /* Compile time sanity check for this function. */
 969         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, pkt_len) !=
 970                          offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 4);
 971         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, data_len) !=
 972                          offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 8);
 973         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, pkt_info) != 0);
 974         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, rx_hash_res) !=
 975                          offsetof(struct mlx5_cqe, pkt_info) + 12);
 976         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, rsvd1) +
 977                           sizeof(((struct mlx5_cqe *)0)->rsvd1) !=
 978                          offsetof(struct mlx5_cqe, hdr_type_etc));
 979         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, vlan_info) !=
 980                          offsetof(struct mlx5_cqe, hdr_type_etc) + 2);
 981         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, rsvd2) +
 982                           sizeof(((struct mlx5_cqe *)0)->rsvd2) !=
 983                          offsetof(struct mlx5_cqe, byte_cnt));
 984         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, sop_drop_qpn) !=
 985                          RTE_ALIGN(offsetof(struct mlx5_cqe, sop_drop_qpn), 8));
 986         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, op_own) !=
 987                          offsetof(struct mlx5_cqe, sop_drop_qpn) + 7);
 988         assert(rxq->sges_n == 0);
 989         assert(rxq->cqe_n == rxq->elts_n);
 990         cq = &(*rxq->cqes)[cq_idx];
 991         rte_prefetch0(cq);
 992         rte_prefetch0(cq + 1);
 993         rte_prefetch0(cq + 2);
 994         rte_prefetch0(cq + 3);
 995         pkts_n = RTE_MIN(pkts_n, MLX5_VPMD_RX_MAX_BURST);
 996         /*
 997          * Order of indexes:
 998          *   rq_ci >= cq_ci >= rq_pi
 999          * Definition of indexes:
1000          *   rq_ci - cq_ci := # of buffers owned by HW (posted).
1001          *   cq_ci - rq_pi := # of buffers not returned to app (decompressed).
1002          *   N - (rq_ci - rq_pi) := # of buffers consumed (to be replenished).
1003          */
1004         repl_n = q_n - (rxq->rq_ci - rxq->rq_pi);
1005         if (repl_n >= MLX5_VPMD_RXQ_RPLNSH_THRESH)
1006                 rxq_replenish_bulk_mbuf(rxq, repl_n);
1007         /* See if there're unreturned mbufs from compressed CQE. */
1008         rcvd_pkt = rxq->cq_ci - rxq->rq_pi;
1009         if (rcvd_pkt > 0) {
1010                 rcvd_pkt = RTE_MIN(rcvd_pkt, pkts_n);
1011                 rxq_copy_mbuf_v(rxq, pkts, rcvd_pkt);
1012                 rxq->rq_pi += rcvd_pkt;
1013                 pkts += rcvd_pkt;
1014         }
1015         elts_idx = rxq->rq_pi & q_mask;
1016         elts = &(*rxq->elts)[elts_idx];
1017         /* Not to overflow pkts array. */
1018         pkts_n = RTE_ALIGN_FLOOR(pkts_n - rcvd_pkt, MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP);
1019         /* Not to cross queue end. */
1020         pkts_n = RTE_MIN(pkts_n, q_n - elts_idx);
1021         if (!pkts_n)
1022                 return rcvd_pkt;
1023         /* At this point, there shouldn't be any remained packets. */
1024         assert(rxq->rq_pi == rxq->cq_ci);
1025         /*
1026          * A. load first Qword (8bytes) in one loop.
1027          * B. copy 4 mbuf pointers from elts ring to returing pkts.
1028          * C. load remained CQE data and extract necessary fields.
1029          *    Final 16bytes cqes[] extracted from original 64bytes CQE has the
1030          *    following structure:
1031          *        struct {
1032          *          uint8_t  pkt_info;
1033          *          uint8_t  flow_tag[3];
1034          *          uint16_t byte_cnt;
1035          *          uint8_t  rsvd4;
1036          *          uint8_t  op_own;
1037          *          uint16_t hdr_type_etc;
1038          *          uint16_t vlan_info;
1039          *          uint32_t rx_has_res;
1040          *        } c;
1041          * D. fill in mbuf.
1042          * E. get valid CQEs.
1043          * F. find compressed CQE.
1044          */
1045         for (pos = 0;
1046              pos < pkts_n;
1047              pos += MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP) {
1048                 __m128i cqes[MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP];
1049                 __m128i cqe_tmp1, cqe_tmp2;
1050                 __m128i pkt_mb0, pkt_mb1, pkt_mb2, pkt_mb3;
1051                 __m128i op_own, op_own_tmp1, op_own_tmp2;
1052                 __m128i opcode, owner_mask, invalid_mask;
1053                 __m128i comp_mask;
1054                 __m128i mask;
1055 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1056                 __m128i byte_cnt;
1057 #endif
1058                 __m128i mbp1, mbp2;
1059                 __m128i p = _mm_set_epi16(0, 0, 0, 0, 3, 2, 1, 0);
1060                 unsigned int p1, p2, p3;
1061
1062                 /* Prefetch next 4 CQEs. */
1063                 if (pkts_n - pos >= 2 * MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP) {
1064                         rte_prefetch0(&cq[pos + MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP]);
1065                         rte_prefetch0(&cq[pos + MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP + 1]);
1066                         rte_prefetch0(&cq[pos + MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP + 2]);
1067                         rte_prefetch0(&cq[pos + MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP + 3]);
1068                 }
1069                 /* A.0 do not cross the end of CQ. */
1070                 mask = _mm_set_epi64x(0, (pkts_n - pos) * sizeof(uint16_t) * 8);
1071                 mask = _mm_sll_epi64(ones, mask);
1072                 p = _mm_andnot_si128(mask, p);
1073                 /* A.1 load cqes. */
1074                 p3 = _mm_extract_epi16(p, 3);
1075                 cqes[3] = _mm_loadl_epi64((__m128i *)
1076                                            &cq[pos + p3].sop_drop_qpn);
1077                 rte_compiler_barrier();
1078                 p2 = _mm_extract_epi16(p, 2);
1079                 cqes[2] = _mm_loadl_epi64((__m128i *)
1080                                            &cq[pos + p2].sop_drop_qpn);
1081                 rte_compiler_barrier();
1082                 /* B.1 load mbuf pointers. */
1083                 mbp1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&elts[pos]);
1084                 mbp2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&elts[pos + 2]);
1085                 /* A.1 load a block having op_own. */
1086                 p1 = _mm_extract_epi16(p, 1);
1087                 cqes[1] = _mm_loadl_epi64((__m128i *)
1088                                            &cq[pos + p1].sop_drop_qpn);
1089                 rte_compiler_barrier();
1090                 cqes[0] = _mm_loadl_epi64((__m128i *)
1091                                            &cq[pos].sop_drop_qpn);
1092                 /* B.2 copy mbuf pointers. */
1093                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&pkts[pos], mbp1);
1094                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&pkts[pos + 2], mbp2);
1095                 rte_compiler_barrier();
1096                 /* C.1 load remained CQE data and extract necessary fields. */
1097                 cqe_tmp2 = _mm_load_si128((__m128i *)&cq[pos + p3]);
1098                 cqe_tmp1 = _mm_load_si128((__m128i *)&cq[pos + p2]);
1099                 cqes[3] = _mm_blendv_epi8(cqes[3], cqe_tmp2, blend_mask);
1100                 cqes[2] = _mm_blendv_epi8(cqes[2], cqe_tmp1, blend_mask);
1101                 cqe_tmp2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&cq[pos + p3].rsvd1[3]);
1102                 cqe_tmp1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&cq[pos + p2].rsvd1[3]);
1103                 cqes[3] = _mm_blend_epi16(cqes[3], cqe_tmp2, 0x30);
1104                 cqes[2] = _mm_blend_epi16(cqes[2], cqe_tmp1, 0x30);
1105                 cqe_tmp2 = _mm_loadl_epi64((__m128i *)&cq[pos + p3].rsvd2[10]);
1106                 cqe_tmp1 = _mm_loadl_epi64((__m128i *)&cq[pos + p2].rsvd2[10]);
1107                 cqes[3] = _mm_blend_epi16(cqes[3], cqe_tmp2, 0x04);
1108                 cqes[2] = _mm_blend_epi16(cqes[2], cqe_tmp1, 0x04);
1109                 /* C.2 generate final structure for mbuf with swapping bytes. */
1110                 pkt_mb3 = _mm_shuffle_epi8(cqes[3], shuf_mask);
1111                 pkt_mb2 = _mm_shuffle_epi8(cqes[2], shuf_mask);
1112                 /* C.3 adjust CRC length. */
1113                 pkt_mb3 = _mm_sub_epi16(pkt_mb3, crc_adj);
1114                 pkt_mb2 = _mm_sub_epi16(pkt_mb2, crc_adj);
1115                 /* C.4 adjust flow mark. */
1116                 pkt_mb3 = _mm_add_epi32(pkt_mb3, flow_mark_adj);
1117                 pkt_mb2 = _mm_add_epi32(pkt_mb2, flow_mark_adj);
1118                 /* D.1 fill in mbuf - rx_descriptor_fields1. */
1119                 _mm_storeu_si128((void *)&pkts[pos + 3]->pkt_len, pkt_mb3);
1120                 _mm_storeu_si128((void *)&pkts[pos + 2]->pkt_len, pkt_mb2);
1121                 /* E.1 extract op_own field. */
1122                 op_own_tmp2 = _mm_unpacklo_epi32(cqes[2], cqes[3]);
1123                 /* C.1 load remained CQE data and extract necessary fields. */
1124                 cqe_tmp2 = _mm_load_si128((__m128i *)&cq[pos + p1]);
1125                 cqe_tmp1 = _mm_load_si128((__m128i *)&cq[pos]);
1126                 cqes[1] = _mm_blendv_epi8(cqes[1], cqe_tmp2, blend_mask);
1127                 cqes[0] = _mm_blendv_epi8(cqes[0], cqe_tmp1, blend_mask);
1128                 cqe_tmp2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&cq[pos + p1].rsvd1[3]);
1129                 cqe_tmp1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&cq[pos].rsvd1[3]);
1130                 cqes[1] = _mm_blend_epi16(cqes[1], cqe_tmp2, 0x30);
1131                 cqes[0] = _mm_blend_epi16(cqes[0], cqe_tmp1, 0x30);
1132                 cqe_tmp2 = _mm_loadl_epi64((__m128i *)&cq[pos + p1].rsvd2[10]);
1133                 cqe_tmp1 = _mm_loadl_epi64((__m128i *)&cq[pos].rsvd2[10]);
1134                 cqes[1] = _mm_blend_epi16(cqes[1], cqe_tmp2, 0x04);
1135                 cqes[0] = _mm_blend_epi16(cqes[0], cqe_tmp1, 0x04);
1136                 /* C.2 generate final structure for mbuf with swapping bytes. */
1137                 pkt_mb1 = _mm_shuffle_epi8(cqes[1], shuf_mask);
1138                 pkt_mb0 = _mm_shuffle_epi8(cqes[0], shuf_mask);
1139                 /* C.3 adjust CRC length. */
1140                 pkt_mb1 = _mm_sub_epi16(pkt_mb1, crc_adj);
1141                 pkt_mb0 = _mm_sub_epi16(pkt_mb0, crc_adj);
1142                 /* C.4 adjust flow mark. */
1143                 pkt_mb1 = _mm_add_epi32(pkt_mb1, flow_mark_adj);
1144                 pkt_mb0 = _mm_add_epi32(pkt_mb0, flow_mark_adj);
1145                 /* E.1 extract op_own byte. */
1146                 op_own_tmp1 = _mm_unpacklo_epi32(cqes[0], cqes[1]);
1147                 op_own = _mm_unpackhi_epi64(op_own_tmp1, op_own_tmp2);
1148                 /* D.1 fill in mbuf - rx_descriptor_fields1. */
1149                 _mm_storeu_si128((void *)&pkts[pos + 1]->pkt_len, pkt_mb1);
1150                 _mm_storeu_si128((void *)&pkts[pos]->pkt_len, pkt_mb0);
1151                 /* E.2 flip owner bit to mark CQEs from last round. */
1152                 owner_mask = _mm_and_si128(op_own, owner_check);
1153                 if (ownership)
1154                         owner_mask = _mm_xor_si128(owner_mask, owner_check);
1155                 owner_mask = _mm_cmpeq_epi32(owner_mask, owner_check);
1156                 owner_mask = _mm_packs_epi32(owner_mask, zero);
1157                 /* E.3 get mask for invalidated CQEs. */
1158                 opcode = _mm_and_si128(op_own, opcode_check);
1159                 invalid_mask = _mm_cmpeq_epi32(opcode_check, opcode);
1160                 invalid_mask = _mm_packs_epi32(invalid_mask, zero);
1161                 /* E.4 mask out beyond boundary. */
1162                 invalid_mask = _mm_or_si128(invalid_mask, mask);
1163                 /* E.5 merge invalid_mask with invalid owner. */
1164                 invalid_mask = _mm_or_si128(invalid_mask, owner_mask);
1165                 /* F.1 find compressed CQE format. */
1166                 comp_mask = _mm_and_si128(op_own, format_check);
1167                 comp_mask = _mm_cmpeq_epi32(comp_mask, format_check);
1168                 comp_mask = _mm_packs_epi32(comp_mask, zero);
1169                 /* F.2 mask out invalid entries. */
1170                 comp_mask = _mm_andnot_si128(invalid_mask, comp_mask);
1171                 comp_idx = _mm_cvtsi128_si64(comp_mask);
1172                 /* F.3 get the first compressed CQE. */
1173                 comp_idx = comp_idx ?
1174                                 __builtin_ctzll(comp_idx) /
1175                                         (sizeof(uint16_t) * 8) :
1176                                 MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
1177                 /* E.6 mask out entries after the compressed CQE. */
1178                 mask = _mm_set_epi64x(0, comp_idx * sizeof(uint16_t) * 8);
1179                 mask = _mm_sll_epi64(ones, mask);
1180                 invalid_mask = _mm_or_si128(invalid_mask, mask);
1181                 /* E.7 count non-compressed valid CQEs. */
1182                 n = _mm_cvtsi128_si64(invalid_mask);
1183                 n = n ? __builtin_ctzll(n) / (sizeof(uint16_t) * 8) :
1184                         MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
1185                 nocmp_n += n;
1186                 /* D.2 get the final invalid mask. */
1187                 mask = _mm_set_epi64x(0, n * sizeof(uint16_t) * 8);
1188                 mask = _mm_sll_epi64(ones, mask);
1189                 invalid_mask = _mm_or_si128(invalid_mask, mask);
1190                 /* D.3 check error in opcode. */
1191                 opcode = _mm_cmpeq_epi32(resp_err_check, opcode);
1192                 opcode = _mm_packs_epi32(opcode, zero);
1193                 opcode = _mm_andnot_si128(invalid_mask, opcode);
1194                 /* D.4 mark if any error is set */
1195                 rxq->pending_err |= !!_mm_cvtsi128_si64(opcode);
1196                 /* D.5 fill in mbuf - rearm_data and packet_type. */
1197                 rxq_cq_to_ptype_oflags_v(rxq, cqes, opcode, &pkts[pos]);
1198 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1199                 /* Add up received bytes count. */
1200                 byte_cnt = _mm_shuffle_epi8(op_own, len_shuf_mask);
1201                 byte_cnt = _mm_andnot_si128(invalid_mask, byte_cnt);
1202                 byte_cnt = _mm_hadd_epi16(byte_cnt, zero);
1203                 rcvd_byte += _mm_cvtsi128_si64(_mm_hadd_epi16(byte_cnt, zero));
1204 #endif
1205                 /*
1206                  * Break the loop unless more valid CQE is expected, or if
1207                  * there's a compressed CQE.
1208                  */
1209                 if (n != MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP)
1210                         break;
1211         }
1212         /* If no new CQE seen, return without updating cq_db. */
1213         if (unlikely(!nocmp_n && comp_idx == MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP))
1214                 return rcvd_pkt;
1215         /* Update the consumer indexes for non-compressed CQEs. */
1216         assert(nocmp_n <= pkts_n);
1217         rxq->cq_ci += nocmp_n;
1218         rxq->rq_pi += nocmp_n;
1219         rcvd_pkt += nocmp_n;
1220 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1221         rxq->stats.ipackets += nocmp_n;
1222         rxq->stats.ibytes += rcvd_byte;
1223 #endif
1224         /* Decompress the last CQE if compressed. */
1225         if (comp_idx < MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP && comp_idx == n) {
1226                 assert(comp_idx == (nocmp_n % MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP));
1227                 rxq_cq_decompress_v(rxq, &cq[nocmp_n], &elts[nocmp_n]);
1228                 /* Return more packets if needed. */
1229                 if (nocmp_n < pkts_n) {
1230                         uint16_t n = rxq->cq_ci - rxq->rq_pi;
1231
1232                         n = RTE_MIN(n, pkts_n - nocmp_n);
1233                         rxq_copy_mbuf_v(rxq, &pkts[nocmp_n], n);
1234                         rxq->rq_pi += n;
1235                         rcvd_pkt += n;
1236                 }
1237         }
1238         rte_wmb();
1239         *rxq->cq_db = htonl(rxq->cq_ci);
1240         return rcvd_pkt;
1241 }
1242
1243 /**
1244  * DPDK callback for vectorized RX.
1245  *
1246  * @param dpdk_rxq
1247  *   Generic pointer to RX queue structure.
1248  * @param[out] pkts
1249  *   Array to store received packets.
1250  * @param pkts_n
1251  *   Maximum number of packets in array.
1252  *
1253  * @return
1254  *   Number of packets successfully received (<= pkts_n).
1255  */
1256 uint16_t
1257 mlx5_rx_burst_vec(void *dpdk_rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
1258 {
1259         struct rxq *rxq = dpdk_rxq;
1260         uint16_t nb_rx;
1261
1262         nb_rx = rxq_burst_v(rxq, pkts, pkts_n);
1263         if (unlikely(rxq->pending_err))
1264                 nb_rx = rxq_handle_pending_error(rxq, pkts, nb_rx);
1265         return nb_rx;
1266 }
1267
1268 /**
1269  * Check Tx queue flags are set for raw vectorized Tx.
1270  *
1271  * @param priv
1272  *   Pointer to private structure.
1273  *
1274  * @return
1275  *   1 if supported, negative errno value if not.
1276  */
1277 int __attribute__((cold))
1278 priv_check_raw_vec_tx_support(struct priv *priv)
1279 {
1280         uint16_t i;
1281
1282         /* All the configured queues should support. */
1283         for (i = 0; i < priv->txqs_n; ++i) {
1284                 struct txq *txq = (*priv->txqs)[i];
1285
1286                 if (!(txq->flags & ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS) ||
1287                     !(txq->flags & ETH_TXQ_FLAGS_NOOFFLOADS))
1288                         break;
1289         }
1290         if (i != priv->txqs_n)
1291                 return -ENOTSUP;
1292         return 1;
1293 }
1294
1295 /**
1296  * Check a device can support vectorized TX.
1297  *
1298  * @param priv
1299  *   Pointer to private structure.
1300  *
1301  * @return
1302  *   1 if supported, negative errno value if not.
1303  */
1304 int __attribute__((cold))
1305 priv_check_vec_tx_support(struct priv *priv)
1306 {
1307         if (priv->txqs_n > MLX5_VPMD_MIN_TXQS ||
1308             priv->mps != MLX5_MPW_ENHANCED ||
1309             priv->tso)
1310                 return -ENOTSUP;
1311         return 1;
1312 }
1313
1314 /**
1315  * Check a RX queue can support vectorized RX.
1316  *
1317  * @param rxq
1318  *   Pointer to RX queue.
1319  *
1320  * @return
1321  *   1 if supported, negative errno value if not.
1322  */
1323 int __attribute__((cold))
1324 rxq_check_vec_support(struct rxq *rxq)
1325 {
1326         if (rxq->sges_n != 0)
1327                 return -ENOTSUP;
1328         return 1;
1329 }
1330
1331 /**
1332  * Check a device can support vectorized RX.
1333  *
1334  * @param priv
1335  *   Pointer to private structure.
1336  *
1337  * @return
1338  *   1 if supported, negative errno value if not.
1339  */
1340 int __attribute__((cold))
1341 priv_check_vec_rx_support(struct priv *priv)
1342 {
1343         uint16_t i;
1344
1345         /* All the configured queues should support. */
1346         for (i = 0; i < priv->rxqs_n; ++i) {
1347                 struct rxq *rxq = (*priv->rxqs)[i];
1348
1349                 if (rxq_check_vec_support(rxq) < 0)
1350                         break;
1351         }
1352         if (i != priv->rxqs_n)
1353                 return -ENOTSUP;
1354         return 1;
1355 }
1356
1357 /**
1358  * Prepare for vectorized RX.
1359  *
1360  * @param priv
1361  *   Pointer to private structure.
1362  */
1363 void
1364 priv_prep_vec_rx_function(struct priv *priv)
1365 {
1366         uint16_t i;
1367
1368         for (i = 0; i < priv->rxqs_n; ++i) {
1369                 struct rxq *rxq = (*priv->rxqs)[i];
1370                 struct rte_mbuf *mbuf_init = &rxq->fake_mbuf;
1371                 const uint16_t desc = 1 << rxq->elts_n;
1372                 int j;
1373
1374                 assert(rxq->elts_n == rxq->cqe_n);
1375                 /* Initialize default rearm_data for vPMD. */
1376                 mbuf_init->data_off = RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
1377                 rte_mbuf_refcnt_set(mbuf_init, 1);
1378                 mbuf_init->nb_segs = 1;
1379                 mbuf_init->port = rxq->port_id;
1380                 /*
1381                  * prevent compiler reordering:
1382                  * rearm_data covers previous fields.
1383                  */
1384                 rte_compiler_barrier();
1385                 rxq->mbuf_initializer =
1386                         *(uint64_t *)&mbuf_init->rearm_data;
1387                 /* Padding with a fake mbuf for vectorized Rx. */
1388                 for (j = 0; j < MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP; ++j)
1389                         (*rxq->elts)[desc + j] = &rxq->fake_mbuf;
1390                 /* Mark that it need to be cleaned up for rxq_alloc_elts(). */
1391                 rxq->trim_elts = 1;
1392         }
1393 }