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                 if (ds % nb_dword_per_wqebb)
 292                         ++wqe_ci;
 293                 /* Fill CTRL in the header. */
 294                 ctrl = _mm_set_epi32(0, 0, txq->qp_num_8s | ds,
 295                                      MLX5_OPC_MOD_MPW << 24 |
 296                                      txq->wqe_ci << 8 | MLX5_OPCODE_TSO);
 297                 ctrl = _mm_shuffle_epi8(ctrl, shuf_mask_ctrl);
 298                 _mm_store_si128(t_wqe, ctrl);
 299                 /* Fill ESEG in the header. */
 300                 _mm_store_si128(t_wqe + 1,
 301                                 _mm_set_epi16(0, 0, 0, 0,
 302                                               htons(len), cs_flags,
 303                                               0, 0));
 304                 txq->wqe_ci = wqe_ci;
 305         }
 306         if (!n)
 307                 return 0;
 308         txq->elts_comp += (uint16_t)(elts_head - txq->elts_head);
 309         txq->elts_head = elts_head;
 310         if (txq->elts_comp >= MLX5_TX_COMP_THRESH) {
 311                 wqe->ctrl[2] = htonl(8);
 312                 wqe->ctrl[3] = txq->elts_head;
 313                 txq->elts_comp = 0;
 314                 ++txq->cq_pi;
 315         }
 316 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 317         txq->stats.opackets += n;
 318 #endif
 319         mlx5_tx_dbrec(txq, wqe);
 320         return n;
 321 }
 322
 323 /**
 324  * Send burst of packets with Enhanced MPW. If it encounters a multi-seg packet,
 325  * it returns to make it processed by txq_scatter_v(). All the packets in
 326  * the pkts list should be single segment packets having same offload flags.
 327  * This must be checked by txq_check_multiseg() and txq_calc_offload().
 328  *
 329  * @param txq
 330  *   Pointer to TX queue structure.
 331  * @param pkts
 332  *   Pointer to array of packets to be sent.
 333  * @param pkts_n
 334  *   Number of packets to be sent (<= MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST).
 335  * @param cs_flags
 336  *   Checksum offload flags to be written in the descriptor.
 337  *
 338  * @return
 339  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
 340  */
 341 static inline uint16_t
 342 txq_burst_v(struct txq *txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n,
 343             uint8_t cs_flags)
 344 {
 345         struct rte_mbuf **elts;
 346         uint16_t elts_head = txq->elts_head;
 347         const uint16_t elts_n = 1 << txq->elts_n;
 348         const uint16_t elts_m = elts_n - 1;
 349         const unsigned int nb_dword_per_wqebb =
 350                 MLX5_WQE_SIZE / MLX5_WQE_DWORD_SIZE;
 351         const unsigned int nb_dword_in_hdr =
 352                 sizeof(struct mlx5_wqe) / MLX5_WQE_DWORD_SIZE;
 353         unsigned int n = 0;
 354         unsigned int pos;
 355         uint16_t max_elts;
 356         uint16_t max_wqe;
 357         uint32_t comp_req = 0;
 358         const uint16_t wq_n = 1 << txq->wqe_n;
 359         const uint16_t wq_mask = wq_n - 1;
 360         uint16_t wq_idx = txq->wqe_ci & wq_mask;
 361         volatile struct mlx5_wqe64 *wq =
 362                 &((volatile struct mlx5_wqe64 *)txq->wqes)[wq_idx];
 363         volatile struct mlx5_wqe *wqe = (volatile struct mlx5_wqe *)wq;
 364         const __m128i shuf_mask_ctrl =
 365                 _mm_set_epi8(15, 14, 13, 12,
 366                               8,  9, 10, 11, /* bswap32 */
 367                               4,  5,  6,  7, /* bswap32 */
 368                               0,  1,  2,  3  /* bswap32 */);
 369         __m128i *t_wqe, *dseg;
 370         __m128i ctrl;
 371
 372         /* Make sure all packets can fit into a single WQE. */
 373         assert(elts_n > pkts_n);
 374         mlx5_tx_complete(txq);
 375         max_elts = (elts_n - (elts_head - txq->elts_tail));
 376         max_wqe = (1u << txq->wqe_n) - (txq->wqe_ci - txq->wqe_pi);
 377         pkts_n = RTE_MIN((unsigned int)RTE_MIN(pkts_n, max_wqe), max_elts);
 378         if (unlikely(!pkts_n))
 379                 return 0;
 380         elts = &(*txq->elts)[elts_head & elts_m];
 381         /* Loop for available tailroom first. */
 382         n = RTE_MIN(elts_n - (elts_head & elts_m), pkts_n);
 383         for (pos = 0; pos < (n & -2); pos += 2)
 384                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&elts[pos],
 385                                  _mm_loadu_si128((__m128i *)&pkts[pos]));
 386         if (n & 1)
 387                 elts[pos] = pkts[pos];
 388         /* Check if it crosses the end of the queue. */
 389         if (unlikely(n < pkts_n)) {
 390                 elts = &(*txq->elts)[0];
 391                 for (pos = 0; pos < pkts_n - n; ++pos)
 392                         elts[pos] = pkts[n + pos];
 393         }
 394         txq->elts_head += pkts_n;
 395         /* Save title WQEBB pointer. */
 396         t_wqe = (__m128i *)wqe;
 397         dseg = (__m128i *)(wqe + 1);
 398         /* Calculate the number of entries to the end. */
 399         n = RTE_MIN(
 400                 (wq_n - wq_idx) * nb_dword_per_wqebb - nb_dword_in_hdr,
 401                 pkts_n);
 402         /* Fill DSEGs. */
 403         txq_wr_dseg_v(txq, dseg, pkts, n);
 404         /* Check if it crosses the end of the queue. */
 405         if (n < pkts_n) {
 406                 dseg = (__m128i *)txq->wqes;
 407                 txq_wr_dseg_v(txq, dseg, &pkts[n], pkts_n - n);
 408         }
 409         if (txq->elts_comp + pkts_n < MLX5_TX_COMP_THRESH) {
 410                 txq->elts_comp += pkts_n;
 411         } else {
 412                 /* Request a completion. */
 413                 txq->elts_comp = 0;
 414                 ++txq->cq_pi;
 415                 comp_req = 8;
 416         }
 417         /* Fill CTRL in the header. */
 418         ctrl = _mm_set_epi32(txq->elts_head, comp_req,
 419                              txq->qp_num_8s | (pkts_n + 2),
 420                              MLX5_OPC_MOD_ENHANCED_MPSW << 24 |
 421                                 txq->wqe_ci << 8 | MLX5_OPCODE_ENHANCED_MPSW);
 422         ctrl = _mm_shuffle_epi8(ctrl, shuf_mask_ctrl);
 423         _mm_store_si128(t_wqe, ctrl);
 424         /* Fill ESEG in the header. */
 425         _mm_store_si128(t_wqe + 1,
 426                         _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0,
 427                                      0, 0, 0, 0,
 428                                      0, 0, 0, cs_flags,
 429                                      0, 0, 0, 0));
 430 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 431         txq->stats.opackets += pkts_n;
 432 #endif
 433         txq->wqe_ci += (nb_dword_in_hdr + pkts_n + (nb_dword_per_wqebb - 1)) /
 434                        nb_dword_per_wqebb;
 435         /* Ring QP doorbell. */
 436         mlx5_tx_dbrec(txq, wqe);
 437         return pkts_n;
 438 }
 439
 440 /**
 441  * DPDK callback for vectorized TX.
 442  *
 443  * @param dpdk_txq
 444  *   Generic pointer to TX queue structure.
 445  * @param[in] pkts
 446  *   Packets to transmit.
 447  * @param pkts_n
 448  *   Number of packets in array.
 449  *
 450  * @return
 451  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
 452  */
 453 uint16_t
 454 mlx5_tx_burst_raw_vec(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts,
 455                       uint16_t pkts_n)
 456 {
 457         struct txq *txq = (struct txq *)dpdk_txq;
 458         uint16_t nb_tx = 0;
 459
 460         while (pkts_n > nb_tx) {
 461                 uint16_t n;
 462                 uint16_t ret;
 463
 464                 n = RTE_MIN((uint16_t)(pkts_n - nb_tx), MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST);
 465                 ret = txq_burst_v(txq, &pkts[nb_tx], n, 0);
 466                 nb_tx += ret;
 467                 if (!ret)
 468                         break;
 469         }
 470         return nb_tx;
 471 }
 472
 473 /**
 474  * DPDK callback for vectorized TX with multi-seg packets and offload.
 475  *
 476  * @param dpdk_txq
 477  *   Generic pointer to TX queue structure.
 478  * @param[in] pkts
 479  *   Packets to transmit.
 480  * @param pkts_n
 481  *   Number of packets in array.
 482  *
 483  * @return
 484  *   Number of packets successfully transmitted (<= pkts_n).
 485  */
 486 uint16_t
 487 mlx5_tx_burst_vec(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
 488 {
 489         struct txq *txq = (struct txq *)dpdk_txq;
 490         uint16_t nb_tx = 0;
 491
 492         while (pkts_n > nb_tx) {
 493                 uint8_t cs_flags = 0;
 494                 uint16_t n;
 495                 uint16_t ret;
 496
 497                 /* Transmit multi-seg packets in the head of pkts list. */
 498                 if (!(txq->flags & ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS) &&
 499                     NB_SEGS(pkts[nb_tx]) > 1)
 500                         nb_tx += txq_scatter_v(txq,
 501                                                &pkts[nb_tx],
 502                                                pkts_n - nb_tx);
 503                 n = RTE_MIN((uint16_t)(pkts_n - nb_tx), MLX5_VPMD_TX_MAX_BURST);
 504                 if (!(txq->flags & ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS))
 505                         n = txq_check_multiseg(&pkts[nb_tx], n);
 506                 if (!(txq->flags & ETH_TXQ_FLAGS_NOOFFLOADS))
 507                         n = txq_calc_offload(txq, &pkts[nb_tx], n, &cs_flags);
 508                 ret = txq_burst_v(txq, &pkts[nb_tx], n, cs_flags);
 509                 nb_tx += ret;
 510                 if (!ret)
 511                         break;
 512         }
 513         return nb_tx;
 514 }
 515
 516 /**
 517  * Store free buffers to RX SW ring.
 518  *
 519  * @param rxq
 520  *   Pointer to RX queue structure.
 521  * @param pkts
 522  *   Pointer to array of packets to be stored.
 523  * @param pkts_n
 524  *   Number of packets to be stored.
 525  */
 526 static inline void
 527 rxq_copy_mbuf_v(struct rxq *rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t n)
 528 {
 529         const uint16_t q_mask = (1 << rxq->elts_n) - 1;
 530         struct rte_mbuf **elts = &(*rxq->elts)[rxq->rq_pi & q_mask];
 531         unsigned int pos;
 532         uint16_t p = n & -2;
 533
 534         for (pos = 0; pos < p; pos += 2) {
 535                 __m128i mbp;
 536
 537                 mbp = _mm_loadu_si128((__m128i *)&elts[pos]);
 538                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&pkts[pos], mbp);
 539         }
 540         if (n & 1)
 541                 pkts[pos] = elts[pos];
 542 }
 543
 544 /**
 545  * Replenish buffers for RX in bulk.
 546  *
 547  * @param rxq
 548  *   Pointer to RX queue structure.
 549  * @param n
 550  *   Number of buffers to be replenished.
 551  */
 552 static inline void
 553 rxq_replenish_bulk_mbuf(struct rxq *rxq, uint16_t n)
 554 {
 555         const uint16_t q_n = 1 << rxq->elts_n;
 556         const uint16_t q_mask = q_n - 1;
 557         const uint16_t elts_idx = rxq->rq_ci & q_mask;
 558         struct rte_mbuf **elts = &(*rxq->elts)[elts_idx];
 559         volatile struct mlx5_wqe_data_seg *wq = &(*rxq->wqes)[elts_idx];
 560         unsigned int i;
 561
 562         assert(n >= MLX5_VPMD_RXQ_RPLNSH_THRESH);
 563         assert(n <= (uint16_t)(q_n - (rxq->rq_ci - rxq->rq_pi)));
 564         assert(MLX5_VPMD_RXQ_RPLNSH_THRESH > MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP);
 565         /* Not to cross queue end. */
 566         n = RTE_MIN(n - MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP, q_n - elts_idx);
 567         if (rte_mempool_get_bulk(rxq->mp, (void *)elts, n) < 0) {
 568                 rxq->stats.rx_nombuf += n;
 569                 return;
 570         }
 571         for (i = 0; i < n; ++i)
 572                 wq[i].addr = htonll(rte_pktmbuf_mtod(elts[i], uintptr_t));
 573         rxq->rq_ci += n;
 574         rte_wmb();
 575         *rxq->rq_db = htonl(rxq->rq_ci);
 576 }
 577
 578 /**
 579  * Decompress a compressed completion and fill in mbufs in RX SW ring with data
 580  * extracted from the title completion descriptor.
 581  *
 582  * @param rxq
 583  *   Pointer to RX queue structure.
 584  * @param cq
 585  *   Pointer to completion array having a compressed completion at first.
 586  * @param elts
 587  *   Pointer to SW ring to be filled. The first mbuf has to be pre-built from
 588  *   the title completion descriptor to be copied to the rest of mbufs.
 589  */
 590 static inline void
 591 rxq_cq_decompress_v(struct rxq *rxq,
 592                     volatile struct mlx5_cqe *cq,
 593                     struct rte_mbuf **elts)
 594 {
 595         volatile struct mlx5_mini_cqe8 *mcq = (void *)(cq + 1);
 596         struct rte_mbuf *t_pkt = elts[0]; /* Title packet is pre-built. */
 597         unsigned int pos;
 598         unsigned int i;
 599         unsigned int inv = 0;
 600         /* Mask to shuffle from extracted mini CQE to mbuf. */
 601         const __m128i shuf_mask1 =
 602                 _mm_set_epi8(0,  1,  2,  3, /* rss, bswap32 */
 603                             -1, -1,         /* skip vlan_tci */
 604                              6,  7,         /* data_len, bswap16 */
 605                             -1, -1,  6,  7, /* pkt_len, bswap16 */
 606                             -1, -1, -1, -1  /* skip packet_type */);
 607         const __m128i shuf_mask2 =
 608                 _mm_set_epi8(8,  9, 10, 11, /* rss, bswap32 */
 609                             -1, -1,         /* skip vlan_tci */
 610                             14, 15,         /* data_len, bswap16 */
 611                             -1, -1, 14, 15, /* pkt_len, bswap16 */
 612                             -1, -1, -1, -1  /* skip packet_type */);
 613         /* Restore the compressed count. Must be 16 bits. */
 614         const uint16_t mcqe_n = t_pkt->data_len +
 615                                 (rxq->crc_present * ETHER_CRC_LEN);
 616         const __m128i rearm =
 617                 _mm_loadu_si128((__m128i *)&t_pkt->rearm_data);
 618         const __m128i rxdf =
 619                 _mm_loadu_si128((__m128i *)&t_pkt->rx_descriptor_fields1);
 620         const __m128i crc_adj =
 621                 _mm_set_epi16(0, 0, 0,
 622                               rxq->crc_present * ETHER_CRC_LEN,
 623                               0,
 624                               rxq->crc_present * ETHER_CRC_LEN,
 625                               0, 0);
 626         const uint32_t flow_tag = t_pkt->hash.fdir.hi;
 627 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 628         const __m128i zero = _mm_setzero_si128();
 629         const __m128i ones = _mm_cmpeq_epi32(zero, zero);
 630         uint32_t rcvd_byte = 0;
 631         /* Mask to shuffle byte_cnt to add up stats. Do bswap16 for all. */
 632         const __m128i len_shuf_mask =
 633                 _mm_set_epi8(-1, -1, -1, -1,
 634                              -1, -1, -1, -1,
 635                              14, 15,  6,  7,
 636                              10, 11,  2,  3);
 637 #endif
 638
 639         /* Compile time sanity check for this function. */
 640         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, pkt_len) !=
 641                          offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 4);
 642         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, data_len) !=
 643                          offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 8);
 644         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, hash) !=
 645                          offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 12);
 646         /*
 647          * A. load mCQEs into a 128bit register.
 648          * B. store rearm data to mbuf.
 649          * C. combine data from mCQEs with rx_descriptor_fields1.
 650          * D. store rx_descriptor_fields1.
 651          * E. store flow tag (rte_flow mark).
 652          */
 653         for (pos = 0; pos < mcqe_n; ) {
 654                 __m128i mcqe1, mcqe2;
 655                 __m128i rxdf1, rxdf2;
 656 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 657                 __m128i byte_cnt, invalid_mask;
 658 #endif
 659
 660                 if (!(pos & 0x7) && pos + 8 < mcqe_n)
 661                         rte_prefetch0((void *)(cq + pos + 8));
 662                 /* A.1 load mCQEs into a 128bit register. */
 663                 mcqe1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mcq[pos % 8]);
 664                 mcqe2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&mcq[pos % 8 + 2]);
 665                 /* B.1 store rearm data to mbuf. */
 666                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&elts[pos]->rearm_data, rearm);
 667                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&elts[pos + 1]->rearm_data, rearm);
 668                 /* C.1 combine data from mCQEs with rx_descriptor_fields1. */
 669                 rxdf1 = _mm_shuffle_epi8(mcqe1, shuf_mask1);
 670                 rxdf2 = _mm_shuffle_epi8(mcqe1, shuf_mask2);
 671                 rxdf1 = _mm_sub_epi16(rxdf1, crc_adj);
 672                 rxdf2 = _mm_sub_epi16(rxdf2, crc_adj);
 673                 rxdf1 = _mm_blend_epi16(rxdf1, rxdf, 0x23);
 674                 rxdf2 = _mm_blend_epi16(rxdf2, rxdf, 0x23);
 675                 /* D.1 store rx_descriptor_fields1. */
 676                 _mm_storeu_si128((__m128i *)
 677                                   &elts[pos]->rx_descriptor_fields1,
 678                                  rxdf1);
 679                 _mm_storeu_si128((__m128i *)
 680                                   &elts[pos + 1]->rx_descriptor_fields1,
 681                                  rxdf2);
 682                 /* B.1 store rearm data to mbuf. */
 683                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&elts[pos + 2]->rearm_data, rearm);
 684                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&elts[pos + 3]->rearm_data, rearm);
 685                 /* C.1 combine data from mCQEs with rx_descriptor_fields1. */
 686                 rxdf1 = _mm_shuffle_epi8(mcqe2, shuf_mask1);
 687                 rxdf2 = _mm_shuffle_epi8(mcqe2, shuf_mask2);
 688                 rxdf1 = _mm_sub_epi16(rxdf1, crc_adj);
 689                 rxdf2 = _mm_sub_epi16(rxdf2, crc_adj);
 690                 rxdf1 = _mm_blend_epi16(rxdf1, rxdf, 0x23);
 691                 rxdf2 = _mm_blend_epi16(rxdf2, rxdf, 0x23);
 692                 /* D.1 store rx_descriptor_fields1. */
 693                 _mm_storeu_si128((__m128i *)
 694                                   &elts[pos + 2]->rx_descriptor_fields1,
 695                                  rxdf1);
 696                 _mm_storeu_si128((__m128i *)
 697                                   &elts[pos + 3]->rx_descriptor_fields1,
 698                                  rxdf2);
 699 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 700                 invalid_mask = _mm_set_epi64x(0,
 701                                               (mcqe_n - pos) *
 702                                               sizeof(uint16_t) * 8);
 703                 invalid_mask = _mm_sll_epi64(ones, invalid_mask);
 704                 mcqe1 = _mm_srli_si128(mcqe1, 4);
 705                 byte_cnt = _mm_blend_epi16(mcqe1, mcqe2, 0xcc);
 706                 byte_cnt = _mm_shuffle_epi8(byte_cnt, len_shuf_mask);
 707                 byte_cnt = _mm_andnot_si128(invalid_mask, byte_cnt);
 708                 byte_cnt = _mm_hadd_epi16(byte_cnt, zero);
 709                 rcvd_byte += _mm_cvtsi128_si64(_mm_hadd_epi16(byte_cnt, zero));
 710 #endif
 711                 if (rxq->mark) {
 712                         /* E.1 store flow tag (rte_flow mark). */
 713                         elts[pos]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 714                         elts[pos + 1]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 715                         elts[pos + 2]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 716                         elts[pos + 3]->hash.fdir.hi = flow_tag;
 717                 }
 718                 pos += MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
 719                 /* Move to next CQE and invalidate consumed CQEs. */
 720                 if (!(pos & 0x7) && pos < mcqe_n) {
 721                         mcq = (void *)(cq + pos);
 722                         for (i = 0; i < 8; ++i)
 723                                 cq[inv++].op_own = MLX5_CQE_INVALIDATE;
 724                 }
 725         }
 726         /* Invalidate the rest of CQEs. */
 727         for (; inv < mcqe_n; ++inv)
 728                 cq[inv].op_own = MLX5_CQE_INVALIDATE;
 729 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 730         rxq->stats.ipackets += mcqe_n;
 731         rxq->stats.ibytes += rcvd_byte;
 732 #endif
 733         rxq->cq_ci += mcqe_n;
 734 }
 735
 736 /**
 737  * Calculate packet type and offload flag for mbuf and store it.
 738  *
 739  * @param rxq
 740  *   Pointer to RX queue structure.
 741  * @param cqes[4]
 742  *   Array of four 16bytes completions extracted from the original completion
 743  *   descriptor.
 744  * @param op_err
 745  *   Opcode vector having responder error status. Each field is 4B.
 746  * @param pkts
 747  *   Pointer to array of packets to be filled.
 748  */
 749 static inline void
 750 rxq_cq_to_ptype_oflags_v(struct rxq *rxq, __m128i cqes[4], __m128i op_err,
 751                          struct rte_mbuf **pkts)
 752 {
 753         __m128i pinfo0, pinfo1;
 754         __m128i pinfo, ptype;
 755         __m128i ol_flags = _mm_set1_epi32(rxq->rss_hash * PKT_RX_RSS_HASH);
 756         __m128i cv_flags;
 757         const __m128i zero = _mm_setzero_si128();
 758         const __m128i ptype_mask =
 759                 _mm_set_epi32(0xd06, 0xd06, 0xd06, 0xd06);
 760         const __m128i ptype_ol_mask =
 761                 _mm_set_epi32(0x106, 0x106, 0x106, 0x106);
 762         const __m128i pinfo_mask =
 763                 _mm_set_epi32(0x3, 0x3, 0x3, 0x3);
 764         const __m128i cv_flag_sel =
 765                 _mm_set_epi8(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 766                              (uint8_t)((PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD |
 767                                         PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD) >> 1),
 768                              0,
 769                              (uint8_t)(PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD >> 1),
 770                              0,
 771                              (uint8_t)(PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD >> 1),
 772                              (uint8_t)(PKT_RX_VLAN_PKT | PKT_RX_VLAN_STRIPPED),
 773                              0);
 774         const __m128i cv_mask =
 775                 _mm_set_epi32(PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
 776                               PKT_RX_VLAN_PKT | PKT_RX_VLAN_STRIPPED,
 777                               PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
 778                               PKT_RX_VLAN_PKT | PKT_RX_VLAN_STRIPPED,
 779                               PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
 780                               PKT_RX_VLAN_PKT | PKT_RX_VLAN_STRIPPED,
 781                               PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD | PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD |
 782                               PKT_RX_VLAN_PKT | PKT_RX_VLAN_STRIPPED);
 783         const __m128i mbuf_init =
 784                 _mm_loadl_epi64((__m128i *)&rxq->mbuf_initializer);
 785         __m128i rearm0, rearm1, rearm2, rearm3;
 786
 787         /* Extract pkt_info field. */
 788         pinfo0 = _mm_unpacklo_epi32(cqes[0], cqes[1]);
 789         pinfo1 = _mm_unpacklo_epi32(cqes[2], cqes[3]);
 790         pinfo = _mm_unpacklo_epi64(pinfo0, pinfo1);
 791         /* Extract hdr_type_etc field. */
 792         pinfo0 = _mm_unpackhi_epi32(cqes[0], cqes[1]);
 793         pinfo1 = _mm_unpackhi_epi32(cqes[2], cqes[3]);
 794         ptype = _mm_unpacklo_epi64(pinfo0, pinfo1);
 795         if (rxq->mark) {
 796                 const __m128i pinfo_ft_mask =
 797                         _mm_set_epi32(0xffffff00, 0xffffff00,
 798                                       0xffffff00, 0xffffff00);
 799                 const __m128i fdir_flags = _mm_set1_epi32(PKT_RX_FDIR);
 800                 const __m128i fdir_id_flags = _mm_set1_epi32(PKT_RX_FDIR_ID);
 801                 __m128i flow_tag, invalid_mask;
 802
 803                 flow_tag = _mm_and_si128(pinfo, pinfo_ft_mask);
 804                 /* Check if flow tag is non-zero then set PKT_RX_FDIR. */
 805                 invalid_mask = _mm_cmpeq_epi32(flow_tag, zero);
 806                 ol_flags = _mm_or_si128(ol_flags,
 807                                         _mm_andnot_si128(invalid_mask,
 808                                                          fdir_flags));
 809                 /* Mask out invalid entries. */
 810                 flow_tag = _mm_andnot_si128(invalid_mask, flow_tag);
 811                 /* Check if flow tag MLX5_FLOW_MARK_DEFAULT. */
 812                 ol_flags = _mm_or_si128(ol_flags,
 813                                         _mm_andnot_si128(
 814                                                 _mm_cmpeq_epi32(flow_tag,
 815                                                                 pinfo_ft_mask),
 816                                                 fdir_id_flags));
 817         }
 818         /*
 819          * Merge the two fields to generate the following:
 820          * bit[1]  = l3_ok,    bit[2]     = l4_ok
 821          * bit[8]  = cv,       bit[11:10] = l3_hdr_type
 822          * bit[12] = tunneled, bit[13]    = outer_l3_type
 823          */
 824         ptype = _mm_and_si128(ptype, ptype_mask);
 825         pinfo = _mm_and_si128(pinfo, pinfo_mask);
 826         pinfo = _mm_slli_epi32(pinfo, 12);
 827         ptype = _mm_or_si128(ptype, pinfo);
 828         ptype = _mm_srli_epi32(ptype, 10);
 829         ptype = _mm_packs_epi32(ptype, zero);
 830         /* Errored packets will have RTE_PTYPE_ALL_MASK. */
 831         op_err = _mm_srli_epi16(op_err, 12);
 832         ptype = _mm_or_si128(ptype, op_err);
 833         pkts[0]->packet_type = mlx5_ptype_table[_mm_extract_epi8(ptype, 0)];
 834         pkts[1]->packet_type = mlx5_ptype_table[_mm_extract_epi8(ptype, 2)];
 835         pkts[2]->packet_type = mlx5_ptype_table[_mm_extract_epi8(ptype, 4)];
 836         pkts[3]->packet_type = mlx5_ptype_table[_mm_extract_epi8(ptype, 6)];
 837         /* Fill flags for checksum and VLAN. */
 838         pinfo = _mm_and_si128(pinfo, ptype_ol_mask);
 839         pinfo = _mm_shuffle_epi8(cv_flag_sel, pinfo);
 840         /* Locate checksum flags at byte[2:1] and merge with VLAN flags. */
 841         cv_flags = _mm_slli_epi32(pinfo, 9);
 842         cv_flags = _mm_or_si128(pinfo, cv_flags);
 843         /* Move back flags to start from byte[0]. */
 844         cv_flags = _mm_srli_epi32(cv_flags, 8);
 845         /* Mask out garbage bits. */
 846         cv_flags = _mm_and_si128(cv_flags, cv_mask);
 847         /* Merge to ol_flags. */
 848         ol_flags = _mm_or_si128(ol_flags, cv_flags);
 849         /* Merge mbuf_init and ol_flags. */
 850         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, ol_flags) !=
 851                          offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data) + 8);
 852         rearm0 = _mm_blend_epi16(mbuf_init, _mm_slli_si128(ol_flags, 8), 0x30);
 853         rearm1 = _mm_blend_epi16(mbuf_init, _mm_slli_si128(ol_flags, 4), 0x30);
 854         rearm2 = _mm_blend_epi16(mbuf_init, ol_flags, 0x30);
 855         rearm3 = _mm_blend_epi16(mbuf_init, _mm_srli_si128(ol_flags, 4), 0x30);
 856         /* Write 8B rearm_data and 8B ol_flags. */
 857         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data) !=
 858                          RTE_ALIGN(offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data), 16));
 859         _mm_store_si128((__m128i *)&pkts[0]->rearm_data, rearm0);
 860         _mm_store_si128((__m128i *)&pkts[1]->rearm_data, rearm1);
 861         _mm_store_si128((__m128i *)&pkts[2]->rearm_data, rearm2);
 862         _mm_store_si128((__m128i *)&pkts[3]->rearm_data, rearm3);
 863 }
 864
 865 /**
 866  * Skip error packets.
 867  *
 868  * @param rxq
 869  *   Pointer to RX queue structure.
 870  * @param[out] pkts
 871  *   Array to store received packets.
 872  * @param pkts_n
 873  *   Maximum number of packets in array.
 874  *
 875  * @return
 876  *   Number of packets successfully received (<= pkts_n).
 877  */
 878 static uint16_t
 879 rxq_handle_pending_error(struct rxq *rxq, struct rte_mbuf **pkts,
 880                          uint16_t pkts_n)
 881 {
 882         uint16_t n = 0;
 883         unsigned int i;
 884
 885         for (i = 0; i < pkts_n; ++i) {
 886                 struct rte_mbuf *pkt = pkts[i];
 887
 888                 if (pkt->packet_type == RTE_PTYPE_ALL_MASK)
 889                         rte_pktmbuf_free_seg(pkt);
 890                 else
 891                         pkts[n++] = pkt;
 892         }
 893         rxq->stats.idropped += (pkts_n - n);
 894         rxq->pending_err = 0;
 895         return n;
 896 }
 897
 898 /**
 899  * Receive burst of packets. An errored completion also consumes a mbuf, but the
 900  * packet_type is set to be RTE_PTYPE_ALL_MASK. Marked mbufs should be freed
 901  * before returning to application.
 902  *
 903  * @param rxq
 904  *   Pointer to RX queue structure.
 905  * @param[out] pkts
 906  *   Array to store received packets.
 907  * @param pkts_n
 908  *   Maximum number of packets in array.
 909  *
 910  * @return
 911  *   Number of packets received including errors (<= pkts_n).
 912  */
 913 static inline uint16_t
 914 rxq_burst_v(struct rxq *rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
 915 {
 916         const uint16_t q_n = 1 << rxq->cqe_n;
 917         const uint16_t q_mask = q_n - 1;
 918         volatile struct mlx5_cqe *cq;
 919         struct rte_mbuf **elts;
 920         unsigned int pos;
 921         uint64_t n;
 922         uint16_t repl_n;
 923         uint64_t comp_idx = MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
 924         uint16_t nocmp_n = 0;
 925         uint16_t rcvd_pkt = 0;
 926         unsigned int cq_idx = rxq->cq_ci & q_mask;
 927         unsigned int elts_idx;
 928         unsigned int ownership = !!(rxq->cq_ci & (q_mask + 1));
 929         const __m128i owner_check =
 930                 _mm_set_epi64x(0x0100000001000000LL, 0x0100000001000000LL);
 931         const __m128i opcode_check =
 932                 _mm_set_epi64x(0xf0000000f0000000LL, 0xf0000000f0000000LL);
 933         const __m128i format_check =
 934                 _mm_set_epi64x(0x0c0000000c000000LL, 0x0c0000000c000000LL);
 935         const __m128i resp_err_check =
 936                 _mm_set_epi64x(0xe0000000e0000000LL, 0xe0000000e0000000LL);
 937 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
 938         uint32_t rcvd_byte = 0;
 939         /* Mask to shuffle byte_cnt to add up stats. Do bswap16 for all. */
 940         const __m128i len_shuf_mask =
 941                 _mm_set_epi8(-1, -1, -1, -1,
 942                              -1, -1, -1, -1,
 943                              12, 13,  8,  9,
 944                               4,  5,  0,  1);
 945 #endif
 946         /* Mask to shuffle from extracted CQE to mbuf. */
 947         const __m128i shuf_mask =
 948                 _mm_set_epi8(-1,  3,  2,  1, /* fdir.hi */
 949                              12, 13, 14, 15, /* rss, bswap32 */
 950                              10, 11,         /* vlan_tci, bswap16 */
 951                               4,  5,         /* data_len, bswap16 */
 952                              -1, -1,         /* zero out 2nd half of pkt_len */
 953                               4,  5          /* pkt_len, bswap16 */);
 954         /* Mask to blend from the last Qword to the first DQword. */
 955         const __m128i blend_mask =
 956                 _mm_set_epi8(-1, -1, -1, -1,
 957                              -1, -1, -1, -1,
 958                               0,  0,  0,  0,
 959                               0,  0,  0, -1);
 960         const __m128i zero = _mm_setzero_si128();
 961         const __m128i ones = _mm_cmpeq_epi32(zero, zero);
 962         const __m128i crc_adj =
 963                 _mm_set_epi16(0, 0, 0, 0, 0,
 964                               rxq->crc_present * ETHER_CRC_LEN,
 965                               0,
 966                               rxq->crc_present * ETHER_CRC_LEN);
 967         const __m128i flow_mark_adj = _mm_set_epi32(rxq->mark * (-1), 0, 0, 0);
 968
 969         /* Compile time sanity check for this function. */
 970         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, pkt_len) !=
 971                          offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 4);
 972         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_mbuf, data_len) !=
 973                          offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1) + 8);
 974         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, pkt_info) != 0);
 975         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, rx_hash_res) !=
 976                          offsetof(struct mlx5_cqe, pkt_info) + 12);
 977         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, rsvd1) +
 978                           sizeof(((struct mlx5_cqe *)0)->rsvd1) !=
 979                          offsetof(struct mlx5_cqe, hdr_type_etc));
 980         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, vlan_info) !=
 981                          offsetof(struct mlx5_cqe, hdr_type_etc) + 2);
 982         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, rsvd2) +
 983                           sizeof(((struct mlx5_cqe *)0)->rsvd2) !=
 984                          offsetof(struct mlx5_cqe, byte_cnt));
 985         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, sop_drop_qpn) !=
 986                          RTE_ALIGN(offsetof(struct mlx5_cqe, sop_drop_qpn), 8));
 987         RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct mlx5_cqe, op_own) !=
 988                          offsetof(struct mlx5_cqe, sop_drop_qpn) + 7);
 989         assert(rxq->sges_n == 0);
 990         assert(rxq->cqe_n == rxq->elts_n);
 991         cq = &(*rxq->cqes)[cq_idx];
 992         rte_prefetch0(cq);
 993         rte_prefetch0(cq + 1);
 994         rte_prefetch0(cq + 2);
 995         rte_prefetch0(cq + 3);
 996         pkts_n = RTE_MIN(pkts_n, MLX5_VPMD_RX_MAX_BURST);
 997         /*
 998          * Order of indexes:
 999          *   rq_ci >= cq_ci >= rq_pi
1000          * Definition of indexes:
1001          *   rq_ci - cq_ci := # of buffers owned by HW (posted).
1002          *   cq_ci - rq_pi := # of buffers not returned to app (decompressed).
1003          *   N - (rq_ci - rq_pi) := # of buffers consumed (to be replenished).
1004          */
1005         repl_n = q_n - (rxq->rq_ci - rxq->rq_pi);
1006         if (repl_n >= MLX5_VPMD_RXQ_RPLNSH_THRESH)
1007                 rxq_replenish_bulk_mbuf(rxq, repl_n);
1008         /* See if there're unreturned mbufs from compressed CQE. */
1009         rcvd_pkt = rxq->cq_ci - rxq->rq_pi;
1010         if (rcvd_pkt > 0) {
1011                 rcvd_pkt = RTE_MIN(rcvd_pkt, pkts_n);
1012                 rxq_copy_mbuf_v(rxq, pkts, rcvd_pkt);
1013                 rxq->rq_pi += rcvd_pkt;
1014                 pkts += rcvd_pkt;
1015         }
1016         elts_idx = rxq->rq_pi & q_mask;
1017         elts = &(*rxq->elts)[elts_idx];
1018         /* Not to overflow pkts array. */
1019         pkts_n = RTE_ALIGN_FLOOR(pkts_n - rcvd_pkt, MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP);
1020         /* Not to cross queue end. */
1021         pkts_n = RTE_MIN(pkts_n, q_n - elts_idx);
1022         if (!pkts_n)
1023                 return rcvd_pkt;
1024         /* At this point, there shouldn't be any remained packets. */
1025         assert(rxq->rq_pi == rxq->cq_ci);
1026         /*
1027          * A. load first Qword (8bytes) in one loop.
1028          * B. copy 4 mbuf pointers from elts ring to returing pkts.
1029          * C. load remained CQE data and extract necessary fields.
1030          *    Final 16bytes cqes[] extracted from original 64bytes CQE has the
1031          *    following structure:
1032          *        struct {
1033          *          uint8_t  pkt_info;
1034          *          uint8_t  flow_tag[3];
1035          *          uint16_t byte_cnt;
1036          *          uint8_t  rsvd4;
1037          *          uint8_t  op_own;
1038          *          uint16_t hdr_type_etc;
1039          *          uint16_t vlan_info;
1040          *          uint32_t rx_has_res;
1041          *        } c;
1042          * D. fill in mbuf.
1043          * E. get valid CQEs.
1044          * F. find compressed CQE.
1045          */
1046         for (pos = 0;
1047              pos < pkts_n;
1048              pos += MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP) {
1049                 __m128i cqes[MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP];
1050                 __m128i cqe_tmp1, cqe_tmp2;
1051                 __m128i pkt_mb0, pkt_mb1, pkt_mb2, pkt_mb3;
1052                 __m128i op_own, op_own_tmp1, op_own_tmp2;
1053                 __m128i opcode, owner_mask, invalid_mask;
1054                 __m128i comp_mask;
1055                 __m128i mask;
1056 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1057                 __m128i byte_cnt;
1058 #endif
1059                 __m128i mbp1, mbp2;
1060                 __m128i p = _mm_set_epi16(0, 0, 0, 0, 3, 2, 1, 0);
1061                 unsigned int p1, p2, p3;
1062
1063                 /* Prefetch next 4 CQEs. */
1064                 if (pkts_n - pos >= 2 * MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP) {
1065                         rte_prefetch0(&cq[pos + MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP]);
1066                         rte_prefetch0(&cq[pos + MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP + 1]);
1067                         rte_prefetch0(&cq[pos + MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP + 2]);
1068                         rte_prefetch0(&cq[pos + MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP + 3]);
1069                 }
1070                 /* A.0 do not cross the end of CQ. */
1071                 mask = _mm_set_epi64x(0, (pkts_n - pos) * sizeof(uint16_t) * 8);
1072                 mask = _mm_sll_epi64(ones, mask);
1073                 p = _mm_andnot_si128(mask, p);
1074                 /* A.1 load cqes. */
1075                 p3 = _mm_extract_epi16(p, 3);
1076                 cqes[3] = _mm_loadl_epi64((__m128i *)
1077                                            &cq[pos + p3].sop_drop_qpn);
1078                 rte_compiler_barrier();
1079                 p2 = _mm_extract_epi16(p, 2);
1080                 cqes[2] = _mm_loadl_epi64((__m128i *)
1081                                            &cq[pos + p2].sop_drop_qpn);
1082                 rte_compiler_barrier();
1083                 /* B.1 load mbuf pointers. */
1084                 mbp1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&elts[pos]);
1085                 mbp2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&elts[pos + 2]);
1086                 /* A.1 load a block having op_own. */
1087                 p1 = _mm_extract_epi16(p, 1);
1088                 cqes[1] = _mm_loadl_epi64((__m128i *)
1089                                            &cq[pos + p1].sop_drop_qpn);
1090                 rte_compiler_barrier();
1091                 cqes[0] = _mm_loadl_epi64((__m128i *)
1092                                            &cq[pos].sop_drop_qpn);
1093                 /* B.2 copy mbuf pointers. */
1094                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&pkts[pos], mbp1);
1095                 _mm_storeu_si128((__m128i *)&pkts[pos + 2], mbp2);
1096                 rte_compiler_barrier();
1097                 /* C.1 load remained CQE data and extract necessary fields. */
1098                 cqe_tmp2 = _mm_load_si128((__m128i *)&cq[pos + p3]);
1099                 cqe_tmp1 = _mm_load_si128((__m128i *)&cq[pos + p2]);
1100                 cqes[3] = _mm_blendv_epi8(cqes[3], cqe_tmp2, blend_mask);
1101                 cqes[2] = _mm_blendv_epi8(cqes[2], cqe_tmp1, blend_mask);
1102                 cqe_tmp2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&cq[pos + p3].rsvd1[3]);
1103                 cqe_tmp1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&cq[pos + p2].rsvd1[3]);
1104                 cqes[3] = _mm_blend_epi16(cqes[3], cqe_tmp2, 0x30);
1105                 cqes[2] = _mm_blend_epi16(cqes[2], cqe_tmp1, 0x30);
1106                 cqe_tmp2 = _mm_loadl_epi64((__m128i *)&cq[pos + p3].rsvd2[10]);
1107                 cqe_tmp1 = _mm_loadl_epi64((__m128i *)&cq[pos + p2].rsvd2[10]);
1108                 cqes[3] = _mm_blend_epi16(cqes[3], cqe_tmp2, 0x04);
1109                 cqes[2] = _mm_blend_epi16(cqes[2], cqe_tmp1, 0x04);
1110                 /* C.2 generate final structure for mbuf with swapping bytes. */
1111                 pkt_mb3 = _mm_shuffle_epi8(cqes[3], shuf_mask);
1112                 pkt_mb2 = _mm_shuffle_epi8(cqes[2], shuf_mask);
1113                 /* C.3 adjust CRC length. */
1114                 pkt_mb3 = _mm_sub_epi16(pkt_mb3, crc_adj);
1115                 pkt_mb2 = _mm_sub_epi16(pkt_mb2, crc_adj);
1116                 /* C.4 adjust flow mark. */
1117                 pkt_mb3 = _mm_add_epi32(pkt_mb3, flow_mark_adj);
1118                 pkt_mb2 = _mm_add_epi32(pkt_mb2, flow_mark_adj);
1119                 /* D.1 fill in mbuf - rx_descriptor_fields1. */
1120                 _mm_storeu_si128((void *)&pkts[pos + 3]->pkt_len, pkt_mb3);
1121                 _mm_storeu_si128((void *)&pkts[pos + 2]->pkt_len, pkt_mb2);
1122                 /* E.1 extract op_own field. */
1123                 op_own_tmp2 = _mm_unpacklo_epi32(cqes[2], cqes[3]);
1124                 /* C.1 load remained CQE data and extract necessary fields. */
1125                 cqe_tmp2 = _mm_load_si128((__m128i *)&cq[pos + p1]);
1126                 cqe_tmp1 = _mm_load_si128((__m128i *)&cq[pos]);
1127                 cqes[1] = _mm_blendv_epi8(cqes[1], cqe_tmp2, blend_mask);
1128                 cqes[0] = _mm_blendv_epi8(cqes[0], cqe_tmp1, blend_mask);
1129                 cqe_tmp2 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&cq[pos + p1].rsvd1[3]);
1130                 cqe_tmp1 = _mm_loadu_si128((__m128i *)&cq[pos].rsvd1[3]);
1131                 cqes[1] = _mm_blend_epi16(cqes[1], cqe_tmp2, 0x30);
1132                 cqes[0] = _mm_blend_epi16(cqes[0], cqe_tmp1, 0x30);
1133                 cqe_tmp2 = _mm_loadl_epi64((__m128i *)&cq[pos + p1].rsvd2[10]);
1134                 cqe_tmp1 = _mm_loadl_epi64((__m128i *)&cq[pos].rsvd2[10]);
1135                 cqes[1] = _mm_blend_epi16(cqes[1], cqe_tmp2, 0x04);
1136                 cqes[0] = _mm_blend_epi16(cqes[0], cqe_tmp1, 0x04);
1137                 /* C.2 generate final structure for mbuf with swapping bytes. */
1138                 pkt_mb1 = _mm_shuffle_epi8(cqes[1], shuf_mask);
1139                 pkt_mb0 = _mm_shuffle_epi8(cqes[0], shuf_mask);
1140                 /* C.3 adjust CRC length. */
1141                 pkt_mb1 = _mm_sub_epi16(pkt_mb1, crc_adj);
1142                 pkt_mb0 = _mm_sub_epi16(pkt_mb0, crc_adj);
1143                 /* C.4 adjust flow mark. */
1144                 pkt_mb1 = _mm_add_epi32(pkt_mb1, flow_mark_adj);
1145                 pkt_mb0 = _mm_add_epi32(pkt_mb0, flow_mark_adj);
1146                 /* E.1 extract op_own byte. */
1147                 op_own_tmp1 = _mm_unpacklo_epi32(cqes[0], cqes[1]);
1148                 op_own = _mm_unpackhi_epi64(op_own_tmp1, op_own_tmp2);
1149                 /* D.1 fill in mbuf - rx_descriptor_fields1. */
1150                 _mm_storeu_si128((void *)&pkts[pos + 1]->pkt_len, pkt_mb1);
1151                 _mm_storeu_si128((void *)&pkts[pos]->pkt_len, pkt_mb0);
1152                 /* E.2 flip owner bit to mark CQEs from last round. */
1153                 owner_mask = _mm_and_si128(op_own, owner_check);
1154                 if (ownership)
1155                         owner_mask = _mm_xor_si128(owner_mask, owner_check);
1156                 owner_mask = _mm_cmpeq_epi32(owner_mask, owner_check);
1157                 owner_mask = _mm_packs_epi32(owner_mask, zero);
1158                 /* E.3 get mask for invalidated CQEs. */
1159                 opcode = _mm_and_si128(op_own, opcode_check);
1160                 invalid_mask = _mm_cmpeq_epi32(opcode_check, opcode);
1161                 invalid_mask = _mm_packs_epi32(invalid_mask, zero);
1162                 /* E.4 mask out beyond boundary. */
1163                 invalid_mask = _mm_or_si128(invalid_mask, mask);
1164                 /* E.5 merge invalid_mask with invalid owner. */
1165                 invalid_mask = _mm_or_si128(invalid_mask, owner_mask);
1166                 /* F.1 find compressed CQE format. */
1167                 comp_mask = _mm_and_si128(op_own, format_check);
1168                 comp_mask = _mm_cmpeq_epi32(comp_mask, format_check);
1169                 comp_mask = _mm_packs_epi32(comp_mask, zero);
1170                 /* F.2 mask out invalid entries. */
1171                 comp_mask = _mm_andnot_si128(invalid_mask, comp_mask);
1172                 comp_idx = _mm_cvtsi128_si64(comp_mask);
1173                 /* F.3 get the first compressed CQE. */
1174                 comp_idx = comp_idx ?
1175                                 __builtin_ctzll(comp_idx) /
1176                                         (sizeof(uint16_t) * 8) :
1177                                 MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
1178                 /* E.6 mask out entries after the compressed CQE. */
1179                 mask = _mm_set_epi64x(0, comp_idx * sizeof(uint16_t) * 8);
1180                 mask = _mm_sll_epi64(ones, mask);
1181                 invalid_mask = _mm_or_si128(invalid_mask, mask);
1182                 /* E.7 count non-compressed valid CQEs. */
1183                 n = _mm_cvtsi128_si64(invalid_mask);
1184                 n = n ? __builtin_ctzll(n) / (sizeof(uint16_t) * 8) :
1185                         MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP;
1186                 nocmp_n += n;
1187                 /* D.2 get the final invalid mask. */
1188                 mask = _mm_set_epi64x(0, n * sizeof(uint16_t) * 8);
1189                 mask = _mm_sll_epi64(ones, mask);
1190                 invalid_mask = _mm_or_si128(invalid_mask, mask);
1191                 /* D.3 check error in opcode. */
1192                 opcode = _mm_cmpeq_epi32(resp_err_check, opcode);
1193                 opcode = _mm_packs_epi32(opcode, zero);
1194                 opcode = _mm_andnot_si128(invalid_mask, opcode);
1195                 /* D.4 mark if any error is set */
1196                 rxq->pending_err |= !!_mm_cvtsi128_si64(opcode);
1197                 /* D.5 fill in mbuf - rearm_data and packet_type. */
1198                 rxq_cq_to_ptype_oflags_v(rxq, cqes, opcode, &pkts[pos]);
1199 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1200                 /* Add up received bytes count. */
1201                 byte_cnt = _mm_shuffle_epi8(op_own, len_shuf_mask);
1202                 byte_cnt = _mm_andnot_si128(invalid_mask, byte_cnt);
1203                 byte_cnt = _mm_hadd_epi16(byte_cnt, zero);
1204                 rcvd_byte += _mm_cvtsi128_si64(_mm_hadd_epi16(byte_cnt, zero));
1205 #endif
1206                 /*
1207                  * Break the loop unless more valid CQE is expected, or if
1208                  * there's a compressed CQE.
1209                  */
1210                 if (n != MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP)
1211                         break;
1212         }
1213         /* If no new CQE seen, return without updating cq_db. */
1214         if (unlikely(!nocmp_n && comp_idx == MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP))
1215                 return rcvd_pkt;
1216         /* Update the consumer indexes for non-compressed CQEs. */
1217         assert(nocmp_n <= pkts_n);
1218         rxq->cq_ci += nocmp_n;
1219         rxq->rq_pi += nocmp_n;
1220         rcvd_pkt += nocmp_n;
1221 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
1222         rxq->stats.ipackets += nocmp_n;
1223         rxq->stats.ibytes += rcvd_byte;
1224 #endif
1225         /* Decompress the last CQE if compressed. */
1226         if (comp_idx < MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP && comp_idx == n) {
1227                 assert(comp_idx == (nocmp_n % MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP));
1228                 rxq_cq_decompress_v(rxq, &cq[nocmp_n], &elts[nocmp_n]);
1229                 /* Return more packets if needed. */
1230                 if (nocmp_n < pkts_n) {
1231                         uint16_t n = rxq->cq_ci - rxq->rq_pi;
1232
1233                         n = RTE_MIN(n, pkts_n - nocmp_n);
1234                         rxq_copy_mbuf_v(rxq, &pkts[nocmp_n], n);
1235                         rxq->rq_pi += n;
1236                         rcvd_pkt += n;
1237                 }
1238         }
1239         rte_wmb();
1240         *rxq->cq_db = htonl(rxq->cq_ci);
1241         return rcvd_pkt;
1242 }
1243
1244 /**
1245  * DPDK callback for vectorized RX.
1246  *
1247  * @param dpdk_rxq
1248  *   Generic pointer to RX queue structure.
1249  * @param[out] pkts
1250  *   Array to store received packets.
1251  * @param pkts_n
1252  *   Maximum number of packets in array.
1253  *
1254  * @return
1255  *   Number of packets successfully received (<= pkts_n).
1256  */
1257 uint16_t
1258 mlx5_rx_burst_vec(void *dpdk_rxq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
1259 {
1260         struct rxq *rxq = dpdk_rxq;
1261         uint16_t nb_rx;
1262
1263         nb_rx = rxq_burst_v(rxq, pkts, pkts_n);
1264         if (unlikely(rxq->pending_err))
1265                 nb_rx = rxq_handle_pending_error(rxq, pkts, nb_rx);
1266         return nb_rx;
1267 }
1268
1269 /**
1270  * Check Tx queue flags are set for raw vectorized Tx.
1271  *
1272  * @param priv
1273  *   Pointer to private structure.
1274  *
1275  * @return
1276  *   1 if supported, negative errno value if not.
1277  */
1278 int __attribute__((cold))
1279 priv_check_raw_vec_tx_support(struct priv *priv)
1280 {
1281         uint16_t i;
1282
1283         /* All the configured queues should support. */
1284         for (i = 0; i < priv->txqs_n; ++i) {
1285                 struct txq *txq = (*priv->txqs)[i];
1286
1287                 if (!(txq->flags & ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS) ||
1288                     !(txq->flags & ETH_TXQ_FLAGS_NOOFFLOADS))
1289                         break;
1290         }
1291         if (i != priv->txqs_n)
1292                 return -ENOTSUP;
1293         return 1;
1294 }
1295
1296 /**
1297  * Check a device can support vectorized TX.
1298  *
1299  * @param priv
1300  *   Pointer to private structure.
1301  *
1302  * @return
1303  *   1 if supported, negative errno value if not.
1304  */
1305 int __attribute__((cold))
1306 priv_check_vec_tx_support(struct priv *priv)
1307 {
1308         if (priv->txqs_n > MLX5_VPMD_MIN_TXQS ||
1309             priv->mps != MLX5_MPW_ENHANCED ||
1310             priv->tso)
1311                 return -ENOTSUP;
1312         return 1;
1313 }
1314
1315 /**
1316  * Check a RX queue can support vectorized RX.
1317  *
1318  * @param rxq
1319  *   Pointer to RX queue.
1320  *
1321  * @return
1322  *   1 if supported, negative errno value if not.
1323  */
1324 int __attribute__((cold))
1325 rxq_check_vec_support(struct rxq *rxq)
1326 {
1327         if (rxq->sges_n != 0)
1328                 return -ENOTSUP;
1329         return 1;
1330 }
1331
1332 /**
1333  * Check a device can support vectorized RX.
1334  *
1335  * @param priv
1336  *   Pointer to private structure.
1337  *
1338  * @return
1339  *   1 if supported, negative errno value if not.
1340  */
1341 int __attribute__((cold))
1342 priv_check_vec_rx_support(struct priv *priv)
1343 {
1344         uint16_t i;
1345
1346         /* All the configured queues should support. */
1347         for (i = 0; i < priv->rxqs_n; ++i) {
1348                 struct rxq *rxq = (*priv->rxqs)[i];
1349
1350                 if (rxq_check_vec_support(rxq) < 0)
1351                         break;
1352         }
1353         if (i != priv->rxqs_n)
1354                 return -ENOTSUP;
1355         return 1;
1356 }
1357
1358 /**
1359  * Prepare for vectorized RX.
1360  *
1361  * @param priv
1362  *   Pointer to private structure.
1363  */
1364 void
1365 priv_prep_vec_rx_function(struct priv *priv)
1366 {
1367         uint16_t i;
1368
1369         for (i = 0; i < priv->rxqs_n; ++i) {
1370                 struct rxq *rxq = (*priv->rxqs)[i];
1371                 struct rte_mbuf *mbuf_init = &rxq->fake_mbuf;
1372                 const uint16_t desc = 1 << rxq->elts_n;
1373                 int j;
1374
1375                 assert(rxq->elts_n == rxq->cqe_n);
1376                 /* Initialize default rearm_data for vPMD. */
1377                 mbuf_init->data_off = RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
1378                 rte_mbuf_refcnt_set(mbuf_init, 1);
1379                 mbuf_init->nb_segs = 1;
1380                 mbuf_init->port = rxq->port_id;
1381                 /*
1382                  * prevent compiler reordering:
1383                  * rearm_data covers previous fields.
1384                  */
1385                 rte_compiler_barrier();
1386                 rxq->mbuf_initializer =
1387                         *(uint64_t *)&mbuf_init->rearm_data;
1388                 /* Padding with a fake mbuf for vectorized Rx. */
1389                 for (j = 0; j < MLX5_VPMD_DESCS_PER_LOOP; ++j)
1390                         (*rxq->elts)[desc + j] = &rxq->fake_mbuf;
1391                 /* Mark that it need to be cleaned up for rxq_alloc_elts(). */
1392                 rxq->trim_elts = 1;
1393         }
1394 }