net/txgbe: support Tx with hardware offload
[dpdk.git] / drivers / net / txgbe / txgbe_rxtx.h
1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  * Copyright(c) 2015-2020
3  */
4
5 #ifndef _TXGBE_RXTX_H_
6 #define _TXGBE_RXTX_H_
7
8 /*****************************************************************************
9  * Receive Descriptor
10  *****************************************************************************/
11 struct txgbe_rx_desc {
12         struct {
13                 union {
14                         __le32 dw0;
15                         struct {
16                                 __le16 pkt;
17                                 __le16 hdr;
18                         } lo;
19                 };
20                 union {
21                         __le32 dw1;
22                         struct {
23                                 __le16 ipid;
24                                 __le16 csum;
25                         } hi;
26                 };
27         } qw0; /* also as r.pkt_addr */
28         struct {
29                 union {
30                         __le32 dw2;
31                         struct {
32                                 __le32 status;
33                         } lo;
34                 };
35                 union {
36                         __le32 dw3;
37                         struct {
38                                 __le16 len;
39                                 __le16 tag;
40                         } hi;
41                 };
42         } qw1; /* also as r.hdr_addr */
43 };
44
45 /* @txgbe_rx_desc.qw0 */
46 #define TXGBE_RXD_PKTADDR(rxd, v)  \
47         (((volatile __le64 *)(rxd))[0] = cpu_to_le64(v))
48
49 /* @txgbe_rx_desc.qw1 */
50 #define TXGBE_RXD_HDRADDR(rxd, v)  \
51         (((volatile __le64 *)(rxd))[1] = cpu_to_le64(v))
52
53 /*****************************************************************************
54  * Transmit Descriptor
55  *****************************************************************************/
56 /**
57  * Transmit Context Descriptor (TXGBE_TXD_TYP=CTXT)
58  **/
59 struct txgbe_tx_ctx_desc {
60         __le32 dw0; /* w.vlan_macip_lens  */
61         __le32 dw1; /* w.seqnum_seed      */
62         __le32 dw2; /* w.type_tucmd_mlhl  */
63         __le32 dw3; /* w.mss_l4len_idx    */
64 };
65
66 /* @txgbe_tx_ctx_desc.dw0 */
67 #define TXGBE_TXD_IPLEN(v)         LS(v, 0, 0x1FF) /* ip/fcoe header end */
68 #define TXGBE_TXD_MACLEN(v)        LS(v, 9, 0x7F) /* desc mac len */
69 #define TXGBE_TXD_VLAN(v)          LS(v, 16, 0xFFFF) /* vlan tag */
70
71 /* @txgbe_tx_ctx_desc.dw1 */
72 /*** bit 0-31, when TXGBE_TXD_DTYP_FCOE=0 ***/
73 #define TXGBE_TXD_IPSEC_SAIDX(v)   LS(v, 0, 0x3FF) /* ipsec SA index */
74 #define TXGBE_TXD_ETYPE(v)         LS(v, 11, 0x1) /* tunnel type */
75 #define TXGBE_TXD_ETYPE_UDP        LS(0, 11, 0x1)
76 #define TXGBE_TXD_ETYPE_GRE        LS(1, 11, 0x1)
77 #define TXGBE_TXD_EIPLEN(v)        LS(v, 12, 0x7F) /* tunnel ip header */
78 #define TXGBE_TXD_DTYP_FCOE        MS(16, 0x1) /* FCoE/IP descriptor */
79 #define TXGBE_TXD_ETUNLEN(v)       LS(v, 21, 0xFF) /* tunnel header */
80 #define TXGBE_TXD_DECTTL(v)        LS(v, 29, 0xF) /* decrease ip TTL */
81 /*** bit 0-31, when TXGBE_TXD_DTYP_FCOE=1 ***/
82 #define TXGBE_TXD_FCOEF_EOF_MASK   MS(10, 0x3) /* FC EOF index */
83 #define TXGBE_TXD_FCOEF_EOF_N      LS(0, 10, 0x3) /* EOFn */
84 #define TXGBE_TXD_FCOEF_EOF_T      LS(1, 10, 0x3) /* EOFt */
85 #define TXGBE_TXD_FCOEF_EOF_NI     LS(2, 10, 0x3) /* EOFni */
86 #define TXGBE_TXD_FCOEF_EOF_A      LS(3, 10, 0x3) /* EOFa */
87 #define TXGBE_TXD_FCOEF_SOF        MS(12, 0x1) /* FC SOF index */
88 #define TXGBE_TXD_FCOEF_PARINC     MS(13, 0x1) /* Rel_Off in F_CTL */
89 #define TXGBE_TXD_FCOEF_ORIE       MS(14, 0x1) /* orientation end */
90 #define TXGBE_TXD_FCOEF_ORIS       MS(15, 0x1) /* orientation start */
91
92 /* @txgbe_tx_ctx_desc.dw2 */
93 #define TXGBE_TXD_IPSEC_ESPLEN(v)  LS(v, 1, 0x1FF) /* ipsec ESP length */
94 #define TXGBE_TXD_SNAP             MS(10, 0x1) /* SNAP indication */
95 #define TXGBE_TXD_TPID_SEL(v)      LS(v, 11, 0x7) /* vlan tag index */
96 #define TXGBE_TXD_IPSEC_ESP        MS(14, 0x1) /* ipsec type: esp=1 ah=0 */
97 #define TXGBE_TXD_IPSEC_ESPENC     MS(15, 0x1) /* ESP encrypt */
98 #define TXGBE_TXD_CTXT             MS(20, 0x1) /* context descriptor */
99 #define TXGBE_TXD_PTID(v)          LS(v, 24, 0xFF) /* packet type */
100 /* @txgbe_tx_ctx_desc.dw3 */
101 #define TXGBE_TXD_DD               MS(0, 0x1) /* descriptor done */
102 #define TXGBE_TXD_IDX(v)           LS(v, 4, 0x1) /* ctxt desc index */
103 #define TXGBE_TXD_L4LEN(v)         LS(v, 8, 0xFF) /* l4 header length */
104 #define TXGBE_TXD_MSS(v)           LS(v, 16, 0xFFFF) /* l4 MSS */
105
106 /**
107  * Transmit Data Descriptor (TXGBE_TXD_TYP=DATA)
108  **/
109 struct txgbe_tx_desc {
110         __le64 qw0; /* r.buffer_addr ,  w.reserved    */
111         __le32 dw2; /* r.cmd_type_len,  w.nxtseq_seed */
112         __le32 dw3; /* r.olinfo_status, w.status      */
113 };
114 /* @txgbe_tx_desc.qw0 */
115
116 /* @txgbe_tx_desc.dw2 */
117 #define TXGBE_TXD_DATLEN(v)        ((0xFFFF & (v))) /* data buffer length */
118 #define TXGBE_TXD_1588             ((0x1) << 19) /* IEEE1588 time stamp */
119 #define TXGBE_TXD_DATA             ((0x0) << 20) /* data descriptor */
120 #define TXGBE_TXD_EOP              ((0x1) << 24) /* End of Packet */
121 #define TXGBE_TXD_FCS              ((0x1) << 25) /* Insert FCS */
122 #define TXGBE_TXD_LINKSEC          ((0x1) << 26) /* Insert LinkSec */
123 #define TXGBE_TXD_ECU              ((0x1) << 28) /* forward to ECU */
124 #define TXGBE_TXD_CNTAG            ((0x1) << 29) /* insert CN tag */
125 #define TXGBE_TXD_VLE              ((0x1) << 30) /* insert VLAN tag */
126 #define TXGBE_TXD_TSE              ((0x1) << 31) /* transmit segmentation */
127
128 #define TXGBE_TXD_FLAGS (TXGBE_TXD_FCS | TXGBE_TXD_EOP)
129
130 /* @txgbe_tx_desc.dw3 */
131 #define TXGBE_TXD_DD_UNUSED        TXGBE_TXD_DD
132 #define TXGBE_TXD_IDX_UNUSED(v)    TXGBE_TXD_IDX(v)
133 #define TXGBE_TXD_CC               ((0x1) << 7) /* check context */
134 #define TXGBE_TXD_IPSEC            ((0x1) << 8) /* request ipsec offload */
135 #define TXGBE_TXD_L4CS             ((0x1) << 9) /* insert TCP/UDP/SCTP csum */
136 #define TXGBE_TXD_IPCS             ((0x1) << 10) /* insert IPv4 csum */
137 #define TXGBE_TXD_EIPCS            ((0x1) << 11) /* insert outer IP csum */
138 #define TXGBE_TXD_MNGFLT           ((0x1) << 12) /* enable management filter */
139 #define TXGBE_TXD_PAYLEN(v)        ((0x7FFFF & (v)) << 13) /* payload length */
140
141 #define RTE_PMD_TXGBE_TX_MAX_BURST 32
142 #define RTE_PMD_TXGBE_RX_MAX_BURST 32
143 #define RTE_TXGBE_TX_MAX_FREE_BUF_SZ 64
144
145 #define RX_RING_SZ ((TXGBE_RING_DESC_MAX + RTE_PMD_TXGBE_RX_MAX_BURST) * \
146                     sizeof(struct txgbe_rx_desc))
147
148 #define RTE_TXGBE_REGISTER_POLL_WAIT_10_MS  10
149 #define RTE_TXGBE_WAIT_100_US               100
150
151 #define TXGBE_TX_MAX_SEG                    40
152
153 /**
154  * Structure associated with each descriptor of the RX ring of a RX queue.
155  */
156 struct txgbe_rx_entry {
157         struct rte_mbuf *mbuf; /**< mbuf associated with RX descriptor. */
158 };
159
160 struct txgbe_scattered_rx_entry {
161         struct rte_mbuf *fbuf; /**< First segment of the fragmented packet. */
162 };
163
164 /**
165  * Structure associated with each descriptor of the TX ring of a TX queue.
166  */
167 struct txgbe_tx_entry {
168         struct rte_mbuf *mbuf; /**< mbuf associated with TX desc, if any. */
169         uint16_t next_id; /**< Index of next descriptor in ring. */
170         uint16_t last_id; /**< Index of last scattered descriptor. */
171 };
172
173 /**
174  * Structure associated with each descriptor of the TX ring of a TX queue.
175  */
176 struct txgbe_tx_entry_v {
177         struct rte_mbuf *mbuf; /**< mbuf associated with TX desc, if any. */
178 };
179
180 /**
181  * Structure associated with each RX queue.
182  */
183 struct txgbe_rx_queue {
184         struct rte_mempool  *mb_pool; /**< mbuf pool to populate RX ring. */
185         volatile struct txgbe_rx_desc *rx_ring; /**< RX ring virtual address. */
186         uint64_t            rx_ring_phys_addr; /**< RX ring DMA address. */
187         volatile uint32_t   *rdt_reg_addr; /**< RDT register address. */
188         volatile uint32_t   *rdh_reg_addr; /**< RDH register address. */
189         struct txgbe_rx_entry *sw_ring; /**< address of RX software ring. */
190         /**< address of scattered Rx software ring. */
191         struct txgbe_scattered_rx_entry *sw_sc_ring;
192         struct rte_mbuf *pkt_first_seg; /**< First segment of current packet. */
193         struct rte_mbuf *pkt_last_seg; /**< Last segment of current packet. */
194         uint16_t            nb_rx_desc; /**< number of RX descriptors. */
195         uint16_t            rx_tail;  /**< current value of RDT register. */
196         uint16_t            nb_rx_hold; /**< number of held free RX desc. */
197         uint16_t rx_nb_avail; /**< nr of staged pkts ready to ret to app */
198         uint16_t rx_next_avail; /**< idx of next staged pkt to ret to app */
199         uint16_t rx_free_trigger; /**< triggers rx buffer allocation */
200         uint16_t            rx_free_thresh; /**< max free RX desc to hold. */
201         uint16_t            queue_id; /**< RX queue index. */
202         uint16_t            reg_idx;  /**< RX queue register index. */
203         /**< Packet type mask for different NICs. */
204         uint16_t            pkt_type_mask;
205         uint16_t            port_id;  /**< Device port identifier. */
206         uint8_t             crc_len;  /**< 0 if CRC stripped, 4 otherwise. */
207         uint8_t             drop_en;  /**< If not 0, set SRRCTL.Drop_En. */
208         uint8_t             rx_deferred_start; /**< not in global dev start. */
209         uint64_t            offloads; /**< Rx offloads with DEV_RX_OFFLOAD_* */
210         /** need to alloc dummy mbuf, for wraparound when scanning hw ring */
211         struct rte_mbuf fake_mbuf;
212         /** hold packets to return to application */
213         struct rte_mbuf *rx_stage[RTE_PMD_TXGBE_RX_MAX_BURST * 2];
214 };
215
216 /**
217  * TXGBE CTX Constants
218  */
219 enum txgbe_ctx_num {
220         TXGBE_CTX_0    = 0, /**< CTX0 */
221         TXGBE_CTX_1    = 1, /**< CTX1  */
222         TXGBE_CTX_NUM  = 2, /**< CTX NUMBER  */
223 };
224
225 /** Offload features */
226 union txgbe_tx_offload {
227         uint64_t data[2];
228         struct {
229                 uint64_t ptid:8; /**< Packet Type Identifier. */
230                 uint64_t l2_len:7; /**< L2 (MAC) Header Length. */
231                 uint64_t l3_len:9; /**< L3 (IP) Header Length. */
232                 uint64_t l4_len:8; /**< L4 (TCP/UDP) Header Length. */
233                 uint64_t tso_segsz:16; /**< TCP TSO segment size */
234                 uint64_t vlan_tci:16;
235                 /**< VLAN Tag Control Identifier (CPU order). */
236
237                 /* fields for TX offloading of tunnels */
238                 uint64_t outer_tun_len:8; /**< Outer TUN (Tunnel) Hdr Length. */
239                 uint64_t outer_l2_len:8; /**< Outer L2 (MAC) Hdr Length. */
240                 uint64_t outer_l3_len:16; /**< Outer L3 (IP) Hdr Length. */
241         };
242 };
243
244 /**
245  * Structure to check if new context need be built
246  */
247 struct txgbe_ctx_info {
248         uint64_t flags;           /**< ol_flags for context build. */
249         /**< tx offload: vlan, tso, l2-l3-l4 lengths. */
250         union txgbe_tx_offload tx_offload;
251         /** compare mask for tx offload. */
252         union txgbe_tx_offload tx_offload_mask;
253 };
254
255 /**
256  * Structure associated with each TX queue.
257  */
258 struct txgbe_tx_queue {
259         /** TX ring virtual address. */
260         volatile struct txgbe_tx_desc *tx_ring;
261         uint64_t            tx_ring_phys_addr; /**< TX ring DMA address. */
262         union {
263                 /**< address of SW ring for scalar PMD. */
264                 struct txgbe_tx_entry *sw_ring;
265                 /**< address of SW ring for vector PMD */
266                 struct txgbe_tx_entry_v *sw_ring_v;
267         };
268         volatile uint32_t   *tdt_reg_addr; /**< Address of TDT register. */
269         volatile uint32_t   *tdc_reg_addr; /**< Address of TDC register. */
270         uint16_t            nb_tx_desc;    /**< number of TX descriptors. */
271         uint16_t            tx_tail;       /**< current value of TDT reg. */
272         /**< Start freeing TX buffers if there are less free descriptors than
273          *   this value.
274          */
275         uint16_t            tx_free_thresh;
276         /** Index to last TX descriptor to have been cleaned. */
277         uint16_t            last_desc_cleaned;
278         /** Total number of TX descriptors ready to be allocated. */
279         uint16_t            nb_tx_free;
280         uint16_t            tx_next_dd;    /**< next desc to scan for DD bit */
281         uint16_t            queue_id;      /**< TX queue index. */
282         uint16_t            reg_idx;       /**< TX queue register index. */
283         uint16_t            port_id;       /**< Device port identifier. */
284         uint8_t             pthresh;       /**< Prefetch threshold register. */
285         uint8_t             hthresh;       /**< Host threshold register. */
286         uint8_t             wthresh;       /**< Write-back threshold reg. */
287         uint64_t            offloads; /* Tx offload flags of DEV_TX_OFFLOAD_* */
288         uint32_t            ctx_curr;      /**< Hardware context states. */
289         /** Hardware context0 history. */
290         struct txgbe_ctx_info ctx_cache[TXGBE_CTX_NUM];
291         const struct txgbe_txq_ops *ops;       /**< txq ops */
292         uint8_t             tx_deferred_start; /**< not in global dev start. */
293 };
294
295 struct txgbe_txq_ops {
296         void (*release_mbufs)(struct txgbe_tx_queue *txq);
297         void (*free_swring)(struct txgbe_tx_queue *txq);
298         void (*reset)(struct txgbe_tx_queue *txq);
299 };
300
301 /* Takes an ethdev and a queue and sets up the tx function to be used based on
302  * the queue parameters. Used in tx_queue_setup by primary process and then
303  * in dev_init by secondary process when attaching to an existing ethdev.
304  */
305 void txgbe_set_tx_function(struct rte_eth_dev *dev, struct txgbe_tx_queue *txq);
306
307 void txgbe_set_rx_function(struct rte_eth_dev *dev);
308
309 uint64_t txgbe_get_tx_port_offloads(struct rte_eth_dev *dev);
310 uint64_t txgbe_get_rx_queue_offloads(struct rte_eth_dev *dev);
311 uint64_t txgbe_get_rx_port_offloads(struct rte_eth_dev *dev);
312 uint64_t txgbe_get_tx_queue_offloads(struct rte_eth_dev *dev);
313
314 #endif /* _TXGBE_RXTX_H_ */