app/crypto-perf: support lookaside IPsec
[dpdk.git] / lib / dmadev / rte_dmadev.h
1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  * Copyright(c) 2021 HiSilicon Limited
3  * Copyright(c) 2021 Intel Corporation
4  * Copyright(c) 2021 Marvell International Ltd
5  * Copyright(c) 2021 SmartShare Systems
6  */
7
8 #ifndef RTE_DMADEV_H
9 #define RTE_DMADEV_H
10
11 /**
12  * @file rte_dmadev.h
13  *
14  * DMA (Direct Memory Access) device API.
15  *
16  * The DMA framework is built on the following model:
17  *
18  *     ---------------   ---------------       ---------------
19  *     | virtual DMA |   | virtual DMA |       | virtual DMA |
20  *     | channel     |   | channel     |       | channel     |
21  *     ---------------   ---------------       ---------------
22  *            |                |                      |
23  *            ------------------                      |
24  *                     |                              |
25  *               ------------                    ------------
26  *               |  dmadev  |                    |  dmadev  |
27  *               ------------                    ------------
28  *                     |                              |
29  *            ------------------               ------------------
30  *            | HW DMA channel |               | HW DMA channel |
31  *            ------------------               ------------------
32  *                     |                              |
33  *                     --------------------------------
34  *                                     |
35  *                           ---------------------
36  *                           | HW DMA Controller |
37  *                           ---------------------
38  *
39  * The DMA controller could have multiple HW-DMA-channels (aka. HW-DMA-queues),
40  * each HW-DMA-channel should be represented by a dmadev.
41  *
42  * The dmadev could create multiple virtual DMA channels, each virtual DMA
43  * channel represents a different transfer context. The DMA operation request
44  * must be submitted to the virtual DMA channel. e.g. Application could create
45  * virtual DMA channel 0 for memory-to-memory transfer scenario, and create
46  * virtual DMA channel 1 for memory-to-device transfer scenario.
47  *
48  * This framework uses 'int16_t dev_id' as the device identifier of a dmadev,
49  * and 'uint16_t vchan' as the virtual DMA channel identifier in one dmadev.
50  *
51  * The functions exported by the dmadev API to setup a device designated by its
52  * device identifier must be invoked in the following order:
53  *     - rte_dma_configure()
54  *     - rte_dma_vchan_setup()
55  *     - rte_dma_start()
56  *
57  * Then, the application can invoke dataplane functions to process jobs.
58  *
59  * If the application wants to change the configuration (i.e. invoke
60  * rte_dma_configure() or rte_dma_vchan_setup()), it must invoke
61  * rte_dma_stop() first to stop the device and then do the reconfiguration
62  * before invoking rte_dma_start() again. The dataplane functions should not
63  * be invoked when the device is stopped.
64  *
65  * Finally, an application can close a dmadev by invoking the rte_dma_close()
66  * function.
67  *
68  * The dataplane APIs include two parts:
69  * The first part is the submission of operation requests:
70  *     - rte_dma_copy()
71  *     - rte_dma_copy_sg()
72  *     - rte_dma_fill()
73  *     - rte_dma_submit()
74  *
75  * These APIs could work with different virtual DMA channels which have
76  * different contexts.
77  *
78  * The first three APIs are used to submit the operation request to the virtual
79  * DMA channel, if the submission is successful, a positive
80  * ring_idx <= UINT16_MAX is returned, otherwise a negative number is returned.
81  *
82  * The last API is used to issue doorbell to hardware, and also there are flags
83  * (@see RTE_DMA_OP_FLAG_SUBMIT) parameter of the first three APIs could do the
84  * same work.
85  * @note When enqueuing a set of jobs to the device, having a separate submit
86  * outside a loop makes for clearer code than having a check for the last
87  * iteration inside the loop to set a special submit flag.  However, for cases
88  * where one item alone is to be submitted or there is a small set of jobs to
89  * be submitted sequentially, having a submit flag provides a lower-overhead
90  * way of doing the submission while still keeping the code clean.
91  *
92  * The second part is to obtain the result of requests:
93  *     - rte_dma_completed()
94  *         - return the number of operation requests completed successfully.
95  *     - rte_dma_completed_status()
96  *         - return the number of operation requests completed.
97  *
98  * @note If the dmadev works in silent mode (@see RTE_DMA_CAPA_SILENT),
99  * application does not invoke the above two completed APIs.
100  *
101  * About the ring_idx which enqueue APIs (e.g. rte_dma_copy(), rte_dma_fill())
102  * return, the rules are as follows:
103  *     - ring_idx for each virtual DMA channel are independent.
104  *     - For a virtual DMA channel, the ring_idx is monotonically incremented,
105  *       when it reach UINT16_MAX, it wraps back to zero.
106  *     - This ring_idx can be used by applications to track per-operation
107  *       metadata in an application-defined circular ring.
108  *     - The initial ring_idx of a virtual DMA channel is zero, after the
109  *       device is stopped, the ring_idx needs to be reset to zero.
110  *
111  * One example:
112  *     - step-1: start one dmadev
113  *     - step-2: enqueue a copy operation, the ring_idx return is 0
114  *     - step-3: enqueue a copy operation again, the ring_idx return is 1
115  *     - ...
116  *     - step-101: stop the dmadev
117  *     - step-102: start the dmadev
118  *     - step-103: enqueue a copy operation, the ring_idx return is 0
119  *     - ...
120  *     - step-x+0: enqueue a fill operation, the ring_idx return is 65535
121  *     - step-x+1: enqueue a copy operation, the ring_idx return is 0
122  *     - ...
123  *
124  * The DMA operation address used in enqueue APIs (i.e. rte_dma_copy(),
125  * rte_dma_copy_sg(), rte_dma_fill()) is defined as rte_iova_t type.
126  *
127  * The dmadev supports two types of address: memory address and device address.
128  *
129  * - memory address: the source and destination address of the memory-to-memory
130  * transfer type, or the source address of the memory-to-device transfer type,
131  * or the destination address of the device-to-memory transfer type.
132  * @note If the device support SVA (@see RTE_DMA_CAPA_SVA), the memory address
133  * can be any VA address, otherwise it must be an IOVA address.
134  *
135  * - device address: the source and destination address of the device-to-device
136  * transfer type, or the source address of the device-to-memory transfer type,
137  * or the destination address of the memory-to-device transfer type.
138  *
139  * About MT-safe, all the functions of the dmadev API implemented by a PMD are
140  * lock-free functions which assume to not be invoked in parallel on different
141  * logical cores to work on the same target dmadev object.
142  * @note Different virtual DMA channels on the same dmadev *DO NOT* support
143  * parallel invocation because these virtual DMA channels share the same
144  * HW-DMA-channel.
145  */
146
147 #include <stdint.h>
148
149 #include <rte_bitops.h>
150 #include <rte_common.h>
151 #include <rte_compat.h>
152 #include <rte_dev.h>
153
154 #ifdef __cplusplus
155 extern "C" {
156 #endif
157
158 /** Maximum number of devices if rte_dma_dev_max() is not called. */
159 #define RTE_DMADEV_DEFAULT_MAX 64
160
161 /**
162  * @warning
163  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
164  *
165  * Configure the maximum number of dmadevs.
166  * @note This function can be invoked before the primary process rte_eal_init()
167  * to change the maximum number of dmadevs. If not invoked, the maximum number
168  * of dmadevs is @see RTE_DMADEV_DEFAULT_MAX
169  *
170  * @param dev_max
171  *   maximum number of dmadevs.
172  *
173  * @return
174  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
175  */
176 __rte_experimental
177 int rte_dma_dev_max(size_t dev_max);
178
179 /**
180  * @warning
181  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
182  *
183  * Get the device identifier for the named DMA device.
184  *
185  * @param name
186  *   DMA device name.
187  *
188  * @return
189  *   Returns DMA device identifier on success.
190  *   - <0: Failure to find named DMA device.
191  */
192 __rte_experimental
193 int rte_dma_get_dev_id_by_name(const char *name);
194
195 /**
196  * @warning
197  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
198  *
199  * Check whether the dev_id is valid.
200  *
201  * @param dev_id
202  *   DMA device index.
203  *
204  * @return
205  *   - If the device index is valid (true) or not (false).
206  */
207 __rte_experimental
208 bool rte_dma_is_valid(int16_t dev_id);
209
210 /**
211  * @warning
212  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
213  *
214  * Get the total number of DMA devices that have been successfully
215  * initialised.
216  *
217  * @return
218  *   The total number of usable DMA devices.
219  */
220 __rte_experimental
221 uint16_t rte_dma_count_avail(void);
222
223 /**
224  * Iterates over valid dmadev instances.
225  *
226  * @param start_dev_id
227  *   The id of the next possible dmadev.
228  * @return
229  *   Next valid dmadev, UINT16_MAX if there is none.
230  */
231 __rte_experimental
232 int16_t rte_dma_next_dev(int16_t start_dev_id);
233
234 /** Utility macro to iterate over all available dmadevs */
235 #define RTE_DMA_FOREACH_DEV(p) \
236         for (p = rte_dma_next_dev(0); \
237              p != -1; \
238              p = rte_dma_next_dev(p + 1))
239
240
241 /**@{@name DMA capability
242  * @see struct rte_dma_info::dev_capa
243  */
244 /** Support memory-to-memory transfer */
245 #define RTE_DMA_CAPA_MEM_TO_MEM         RTE_BIT64(0)
246 /** Support memory-to-device transfer. */
247 #define RTE_DMA_CAPA_MEM_TO_DEV         RTE_BIT64(1)
248 /** Support device-to-memory transfer. */
249 #define RTE_DMA_CAPA_DEV_TO_MEM         RTE_BIT64(2)
250 /** Support device-to-device transfer. */
251 #define RTE_DMA_CAPA_DEV_TO_DEV         RTE_BIT64(3)
252 /** Support SVA which could use VA as DMA address.
253  * If device support SVA then application could pass any VA address like memory
254  * from rte_malloc(), rte_memzone(), malloc, stack memory.
255  * If device don't support SVA, then application should pass IOVA address which
256  * from rte_malloc(), rte_memzone().
257  */
258 #define RTE_DMA_CAPA_SVA                RTE_BIT64(4)
259 /** Support work in silent mode.
260  * In this mode, application don't required to invoke rte_dma_completed*()
261  * API.
262  * @see struct rte_dma_conf::silent_mode
263  */
264 #define RTE_DMA_CAPA_SILENT             RTE_BIT64(5)
265 /** Supports error handling
266  *
267  * With this bit set, invalid input addresses will be reported as operation failures
268  * to the user but other operations can continue.
269  * Without this bit set, invalid data is not handled by either HW or driver, so user
270  * must ensure that all memory addresses are valid and accessible by HW.
271  */
272 #define RTE_DMA_CAPA_HANDLES_ERRORS     RTE_BIT64(6)
273 /** Support copy operation.
274  * This capability start with index of 32, so that it could leave gap between
275  * normal capability and ops capability.
276  */
277 #define RTE_DMA_CAPA_OPS_COPY           RTE_BIT64(32)
278 /** Support scatter-gather list copy operation. */
279 #define RTE_DMA_CAPA_OPS_COPY_SG        RTE_BIT64(33)
280 /** Support fill operation. */
281 #define RTE_DMA_CAPA_OPS_FILL           RTE_BIT64(34)
282 /**@}*/
283
284 /**
285  * A structure used to retrieve the information of a DMA device.
286  *
287  * @see rte_dma_info_get
288  */
289 struct rte_dma_info {
290         const char *dev_name; /**< Unique device name. */
291         /** Device capabilities (RTE_DMA_CAPA_*). */
292         uint64_t dev_capa;
293         /** Maximum number of virtual DMA channels supported. */
294         uint16_t max_vchans;
295         /** Maximum allowed number of virtual DMA channel descriptors. */
296         uint16_t max_desc;
297         /** Minimum allowed number of virtual DMA channel descriptors. */
298         uint16_t min_desc;
299         /** Maximum number of source or destination scatter-gather entry
300          * supported.
301          * If the device does not support COPY_SG capability, this value can be
302          * zero.
303          * If the device supports COPY_SG capability, then rte_dma_copy_sg()
304          * parameter nb_src/nb_dst should not exceed this value.
305          */
306         uint16_t max_sges;
307         /** NUMA node connection, -1 if unknown. */
308         int16_t numa_node;
309         /** Number of virtual DMA channel configured. */
310         uint16_t nb_vchans;
311 };
312
313 /**
314  * @warning
315  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
316  *
317  * Retrieve information of a DMA device.
318  *
319  * @param dev_id
320  *   The identifier of the device.
321  * @param[out] dev_info
322  *   A pointer to a structure of type *rte_dma_info* to be filled with the
323  *   information of the device.
324  *
325  * @return
326  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
327  */
328 __rte_experimental
329 int rte_dma_info_get(int16_t dev_id, struct rte_dma_info *dev_info);
330
331 /**
332  * A structure used to configure a DMA device.
333  *
334  * @see rte_dma_configure
335  */
336 struct rte_dma_conf {
337         /** The number of virtual DMA channels to set up for the DMA device.
338          * This value cannot be greater than the field 'max_vchans' of struct
339          * rte_dma_info which get from rte_dma_info_get().
340          */
341         uint16_t nb_vchans;
342         /** Indicates whether to enable silent mode.
343          * false-default mode, true-silent mode.
344          * This value can be set to true only when the SILENT capability is
345          * supported.
346          *
347          * @see RTE_DMA_CAPA_SILENT
348          */
349         bool enable_silent;
350 };
351
352 /**
353  * @warning
354  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
355  *
356  * Configure a DMA device.
357  *
358  * This function must be invoked first before any other function in the
359  * API. This function can also be re-invoked when a device is in the
360  * stopped state.
361  *
362  * @param dev_id
363  *   The identifier of the device to configure.
364  * @param dev_conf
365  *   The DMA device configuration structure encapsulated into rte_dma_conf
366  *   object.
367  *
368  * @return
369  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
370  */
371 __rte_experimental
372 int rte_dma_configure(int16_t dev_id, const struct rte_dma_conf *dev_conf);
373
374 /**
375  * @warning
376  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
377  *
378  * Start a DMA device.
379  *
380  * The device start step is the last one and consists of setting the DMA
381  * to start accepting jobs.
382  *
383  * @param dev_id
384  *   The identifier of the device.
385  *
386  * @return
387  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
388  */
389 __rte_experimental
390 int rte_dma_start(int16_t dev_id);
391
392 /**
393  * @warning
394  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
395  *
396  * Stop a DMA device.
397  *
398  * The device can be restarted with a call to rte_dma_start().
399  *
400  * @param dev_id
401  *   The identifier of the device.
402  *
403  * @return
404  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
405  */
406 __rte_experimental
407 int rte_dma_stop(int16_t dev_id);
408
409 /**
410  * @warning
411  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
412  *
413  * Close a DMA device.
414  *
415  * The device cannot be restarted after this call.
416  *
417  * @param dev_id
418  *   The identifier of the device.
419  *
420  * @return
421  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
422  */
423 __rte_experimental
424 int rte_dma_close(int16_t dev_id);
425
426 /**
427  * DMA transfer direction defines.
428  *
429  * @see struct rte_dma_vchan_conf::direction
430  */
431 enum rte_dma_direction {
432         /** DMA transfer direction - from memory to memory.
433          *
434          * @see struct rte_dma_vchan_conf::direction
435          */
436         RTE_DMA_DIR_MEM_TO_MEM,
437         /** DMA transfer direction - from memory to device.
438          * In a typical scenario, the SoCs are installed on host servers as
439          * iNICs through the PCIe interface. In this case, the SoCs works in
440          * EP(endpoint) mode, it could initiate a DMA move request from memory
441          * (which is SoCs memory) to device (which is host memory).
442          *
443          * @see struct rte_dma_vchan_conf::direction
444          */
445         RTE_DMA_DIR_MEM_TO_DEV,
446         /** DMA transfer direction - from device to memory.
447          * In a typical scenario, the SoCs are installed on host servers as
448          * iNICs through the PCIe interface. In this case, the SoCs works in
449          * EP(endpoint) mode, it could initiate a DMA move request from device
450          * (which is host memory) to memory (which is SoCs memory).
451          *
452          * @see struct rte_dma_vchan_conf::direction
453          */
454         RTE_DMA_DIR_DEV_TO_MEM,
455         /** DMA transfer direction - from device to device.
456          * In a typical scenario, the SoCs are installed on host servers as
457          * iNICs through the PCIe interface. In this case, the SoCs works in
458          * EP(endpoint) mode, it could initiate a DMA move request from device
459          * (which is host memory) to the device (which is another host memory).
460          *
461          * @see struct rte_dma_vchan_conf::direction
462          */
463         RTE_DMA_DIR_DEV_TO_DEV,
464 };
465
466 /**
467  * DMA access port type defines.
468  *
469  * @see struct rte_dma_port_param::port_type
470  */
471 enum rte_dma_port_type {
472         RTE_DMA_PORT_NONE,
473         RTE_DMA_PORT_PCIE, /**< The DMA access port is PCIe. */
474 };
475
476 /**
477  * A structure used to descript DMA access port parameters.
478  *
479  * @see struct rte_dma_vchan_conf::src_port
480  * @see struct rte_dma_vchan_conf::dst_port
481  */
482 struct rte_dma_port_param {
483         /** The device access port type.
484          *
485          * @see enum rte_dma_port_type
486          */
487         enum rte_dma_port_type port_type;
488         RTE_STD_C11
489         union {
490                 /** PCIe access port parameters.
491                  *
492                  * The following model shows SoC's PCIe module connects to
493                  * multiple PCIe hosts and multiple endpoints. The PCIe module
494                  * has an integrated DMA controller.
495                  *
496                  * If the DMA wants to access the memory of host A, it can be
497                  * initiated by PF1 in core0, or by VF0 of PF0 in core0.
498                  *
499                  * \code{.unparsed}
500                  * System Bus
501                  *    |     ----------PCIe module----------
502                  *    |     Bus
503                  *    |     Interface
504                  *    |     -----        ------------------
505                  *    |     |   |        | PCIe Core0     |
506                  *    |     |   |        |                |        -----------
507                  *    |     |   |        |   PF-0 -- VF-0 |        | Host A  |
508                  *    |     |   |--------|        |- VF-1 |--------| Root    |
509                  *    |     |   |        |   PF-1         |        | Complex |
510                  *    |     |   |        |   PF-2         |        -----------
511                  *    |     |   |        ------------------
512                  *    |     |   |
513                  *    |     |   |        ------------------
514                  *    |     |   |        | PCIe Core1     |
515                  *    |     |   |        |                |        -----------
516                  *    |     |   |        |   PF-0 -- VF-0 |        | Host B  |
517                  *    |-----|   |--------|   PF-1 -- VF-0 |--------| Root    |
518                  *    |     |   |        |        |- VF-1 |        | Complex |
519                  *    |     |   |        |   PF-2         |        -----------
520                  *    |     |   |        ------------------
521                  *    |     |   |
522                  *    |     |   |        ------------------
523                  *    |     |DMA|        |                |        ------
524                  *    |     |   |        |                |--------| EP |
525                  *    |     |   |--------| PCIe Core2     |        ------
526                  *    |     |   |        |                |        ------
527                  *    |     |   |        |                |--------| EP |
528                  *    |     |   |        |                |        ------
529                  *    |     -----        ------------------
530                  *
531                  * \endcode
532                  *
533                  * @note If some fields can not be supported by the
534                  * hardware/driver, then the driver ignores those fields.
535                  * Please check driver-specific documentation for limitations
536                  * and capablites.
537                  */
538                 __extension__
539                 struct {
540                         uint64_t coreid : 4; /**< PCIe core id used. */
541                         uint64_t pfid : 8; /**< PF id used. */
542                         uint64_t vfen : 1; /**< VF enable bit. */
543                         uint64_t vfid : 16; /**< VF id used. */
544                         /** The pasid filed in TLP packet. */
545                         uint64_t pasid : 20;
546                         /** The attributes filed in TLP packet. */
547                         uint64_t attr : 3;
548                         /** The processing hint filed in TLP packet. */
549                         uint64_t ph : 2;
550                         /** The steering tag filed in TLP packet. */
551                         uint64_t st : 16;
552                 } pcie;
553         };
554         uint64_t reserved[2]; /**< Reserved for future fields. */
555 };
556
557 /**
558  * A structure used to configure a virtual DMA channel.
559  *
560  * @see rte_dma_vchan_setup
561  */
562 struct rte_dma_vchan_conf {
563         /** Transfer direction
564          *
565          * @see enum rte_dma_direction
566          */
567         enum rte_dma_direction direction;
568         /** Number of descriptor for the virtual DMA channel */
569         uint16_t nb_desc;
570         /** 1) Used to describes the device access port parameter in the
571          * device-to-memory transfer scenario.
572          * 2) Used to describes the source device access port parameter in the
573          * device-to-device transfer scenario.
574          *
575          * @see struct rte_dma_port_param
576          */
577         struct rte_dma_port_param src_port;
578         /** 1) Used to describes the device access port parameter in the
579          * memory-to-device transfer scenario.
580          * 2) Used to describes the destination device access port parameter in
581          * the device-to-device transfer scenario.
582          *
583          * @see struct rte_dma_port_param
584          */
585         struct rte_dma_port_param dst_port;
586 };
587
588 /**
589  * @warning
590  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
591  *
592  * Allocate and set up a virtual DMA channel.
593  *
594  * @param dev_id
595  *   The identifier of the device.
596  * @param vchan
597  *   The identifier of virtual DMA channel. The value must be in the range
598  *   [0, nb_vchans - 1] previously supplied to rte_dma_configure().
599  * @param conf
600  *   The virtual DMA channel configuration structure encapsulated into
601  *   rte_dma_vchan_conf object.
602  *
603  * @return
604  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
605  */
606 __rte_experimental
607 int rte_dma_vchan_setup(int16_t dev_id, uint16_t vchan,
608                         const struct rte_dma_vchan_conf *conf);
609
610 /**
611  * A structure used to retrieve statistics.
612  *
613  * @see rte_dma_stats_get
614  */
615 struct rte_dma_stats {
616         /** Count of operations which were submitted to hardware. */
617         uint64_t submitted;
618         /** Count of operations which were completed, including successful and
619          * failed completions.
620          */
621         uint64_t completed;
622         /** Count of operations which failed to complete. */
623         uint64_t errors;
624 };
625
626 /**
627  * Special ID, which is used to represent all virtual DMA channels.
628  *
629  * @see rte_dma_stats_get
630  * @see rte_dma_stats_reset
631  */
632 #define RTE_DMA_ALL_VCHAN       0xFFFFu
633
634 /**
635  * @warning
636  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
637  *
638  * Retrieve basic statistics of a or all virtual DMA channel(s).
639  *
640  * @param dev_id
641  *   The identifier of the device.
642  * @param vchan
643  *   The identifier of virtual DMA channel.
644  *   If equal RTE_DMA_ALL_VCHAN means all channels.
645  * @param[out] stats
646  *   The basic statistics structure encapsulated into rte_dma_stats
647  *   object.
648  *
649  * @return
650  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
651  */
652 __rte_experimental
653 int rte_dma_stats_get(int16_t dev_id, uint16_t vchan,
654                       struct rte_dma_stats *stats);
655
656 /**
657  * @warning
658  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
659  *
660  * Reset basic statistics of a or all virtual DMA channel(s).
661  *
662  * @param dev_id
663  *   The identifier of the device.
664  * @param vchan
665  *   The identifier of virtual DMA channel.
666  *   If equal RTE_DMA_ALL_VCHAN means all channels.
667  *
668  * @return
669  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
670  */
671 __rte_experimental
672 int rte_dma_stats_reset(int16_t dev_id, uint16_t vchan);
673
674 /**
675  * device vchannel status
676  *
677  * Enum with the options for the channel status, either idle, active or halted due to error
678  * @see rte_dma_vchan_status
679  */
680 enum rte_dma_vchan_status {
681         RTE_DMA_VCHAN_IDLE,          /**< not processing, awaiting ops */
682         RTE_DMA_VCHAN_ACTIVE,        /**< currently processing jobs */
683         RTE_DMA_VCHAN_HALTED_ERROR,  /**< not processing due to error, cannot accept new ops */
684 };
685
686 /**
687  * @warning
688  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
689  *
690  * Determine if all jobs have completed on a device channel.
691  * This function is primarily designed for testing use, as it allows a process to check if
692  * all jobs are completed, without actually gathering completions from those jobs.
693  *
694  * @param dev_id
695  *   The identifier of the device.
696  * @param vchan
697  *   The identifier of virtual DMA channel.
698  * @param[out] status
699  *   The vchan status
700  * @return
701  *   0 - call completed successfully
702  *   < 0 - error code indicating there was a problem calling the API
703  */
704 __rte_experimental
705 int
706 rte_dma_vchan_status(int16_t dev_id, uint16_t vchan, enum rte_dma_vchan_status *status);
707
708 /**
709  * @warning
710  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
711  *
712  * Dump DMA device info.
713  *
714  * @param dev_id
715  *   The identifier of the device.
716  * @param f
717  *   The file to write the output to.
718  *
719  * @return
720  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
721  */
722 __rte_experimental
723 int rte_dma_dump(int16_t dev_id, FILE *f);
724
725 /**
726  * DMA transfer result status code defines.
727  *
728  * @see rte_dma_completed_status
729  */
730 enum rte_dma_status_code {
731         /** The operation completed successfully. */
732         RTE_DMA_STATUS_SUCCESSFUL,
733         /** The operation failed to complete due abort by user.
734          * This is mainly used when processing dev_stop, user could modidy the
735          * descriptors (e.g. change one bit to tell hardware abort this job),
736          * it allows outstanding requests to be complete as much as possible,
737          * so reduce the time to stop the device.
738          */
739         RTE_DMA_STATUS_USER_ABORT,
740         /** The operation failed to complete due to following scenarios:
741          * The jobs in a particular batch are not attempted because they
742          * appeared after a fence where a previous job failed. In some HW
743          * implementation it's possible for jobs from later batches would be
744          * completed, though, so report the status from the not attempted jobs
745          * before reporting those newer completed jobs.
746          */
747         RTE_DMA_STATUS_NOT_ATTEMPTED,
748         /** The operation failed to complete due invalid source address. */
749         RTE_DMA_STATUS_INVALID_SRC_ADDR,
750         /** The operation failed to complete due invalid destination address. */
751         RTE_DMA_STATUS_INVALID_DST_ADDR,
752         /** The operation failed to complete due invalid source or destination
753          * address, cover the case that only knows the address error, but not
754          * sure which address error.
755          */
756         RTE_DMA_STATUS_INVALID_ADDR,
757         /** The operation failed to complete due invalid length. */
758         RTE_DMA_STATUS_INVALID_LENGTH,
759         /** The operation failed to complete due invalid opcode.
760          * The DMA descriptor could have multiple format, which are
761          * distinguished by the opcode field.
762          */
763         RTE_DMA_STATUS_INVALID_OPCODE,
764         /** The operation failed to complete due bus read error. */
765         RTE_DMA_STATUS_BUS_READ_ERROR,
766         /** The operation failed to complete due bus write error. */
767         RTE_DMA_STATUS_BUS_WRITE_ERROR,
768         /** The operation failed to complete due bus error, cover the case that
769          * only knows the bus error, but not sure which direction error.
770          */
771         RTE_DMA_STATUS_BUS_ERROR,
772         /** The operation failed to complete due data poison. */
773         RTE_DMA_STATUS_DATA_POISION,
774         /** The operation failed to complete due descriptor read error. */
775         RTE_DMA_STATUS_DESCRIPTOR_READ_ERROR,
776         /** The operation failed to complete due device link error.
777          * Used to indicates that the link error in the memory-to-device/
778          * device-to-memory/device-to-device transfer scenario.
779          */
780         RTE_DMA_STATUS_DEV_LINK_ERROR,
781         /** The operation failed to complete due lookup page fault. */
782         RTE_DMA_STATUS_PAGE_FAULT,
783         /** The operation failed to complete due unknown reason.
784          * The initial value is 256, which reserves space for future errors.
785          */
786         RTE_DMA_STATUS_ERROR_UNKNOWN = 0x100,
787 };
788
789 /**
790  * A structure used to hold scatter-gather DMA operation request entry.
791  *
792  * @see rte_dma_copy_sg
793  */
794 struct rte_dma_sge {
795         rte_iova_t addr; /**< The DMA operation address. */
796         uint32_t length; /**< The DMA operation length. */
797 };
798
799 #include "rte_dmadev_core.h"
800
801 /**@{@name DMA operation flag
802  * @see rte_dma_copy()
803  * @see rte_dma_copy_sg()
804  * @see rte_dma_fill()
805  */
806 /** Fence flag.
807  * It means the operation with this flag must be processed only after all
808  * previous operations are completed.
809  * If the specify DMA HW works in-order (it means it has default fence between
810  * operations), this flag could be NOP.
811  */
812 #define RTE_DMA_OP_FLAG_FENCE   RTE_BIT64(0)
813 /** Submit flag.
814  * It means the operation with this flag must issue doorbell to hardware after
815  * enqueued jobs.
816  */
817 #define RTE_DMA_OP_FLAG_SUBMIT  RTE_BIT64(1)
818 /** Write data to low level cache hint.
819  * Used for performance optimization, this is just a hint, and there is no
820  * capability bit for this, driver should not return error if this flag was set.
821  */
822 #define RTE_DMA_OP_FLAG_LLC     RTE_BIT64(2)
823 /**@}*/
824
825 /**
826  * @warning
827  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
828  *
829  * Enqueue a copy operation onto the virtual DMA channel.
830  *
831  * This queues up a copy operation to be performed by hardware, if the 'flags'
832  * parameter contains RTE_DMA_OP_FLAG_SUBMIT then trigger doorbell to begin
833  * this operation, otherwise do not trigger doorbell.
834  *
835  * @param dev_id
836  *   The identifier of the device.
837  * @param vchan
838  *   The identifier of virtual DMA channel.
839  * @param src
840  *   The address of the source buffer.
841  * @param dst
842  *   The address of the destination buffer.
843  * @param length
844  *   The length of the data to be copied.
845  * @param flags
846  *   An flags for this operation.
847  *   @see RTE_DMA_OP_FLAG_*
848  *
849  * @return
850  *   - 0..UINT16_MAX: index of enqueued job.
851  *   - -ENOSPC: if no space left to enqueue.
852  *   - other values < 0 on failure.
853  */
854 __rte_experimental
855 static inline int
856 rte_dma_copy(int16_t dev_id, uint16_t vchan, rte_iova_t src, rte_iova_t dst,
857              uint32_t length, uint64_t flags)
858 {
859         struct rte_dma_fp_object *obj = &rte_dma_fp_objs[dev_id];
860
861 #ifdef RTE_DMADEV_DEBUG
862         if (!rte_dma_is_valid(dev_id) || length == 0)
863                 return -EINVAL;
864         RTE_FUNC_PTR_OR_ERR_RET(*obj->copy, -ENOTSUP);
865 #endif
866
867         return (*obj->copy)(obj->dev_private, vchan, src, dst, length, flags);
868 }
869
870 /**
871  * @warning
872  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
873  *
874  * Enqueue a scatter-gather list copy operation onto the virtual DMA channel.
875  *
876  * This queues up a scatter-gather list copy operation to be performed by
877  * hardware, if the 'flags' parameter contains RTE_DMA_OP_FLAG_SUBMIT then
878  * trigger doorbell to begin this operation, otherwise do not trigger doorbell.
879  *
880  * @param dev_id
881  *   The identifier of the device.
882  * @param vchan
883  *   The identifier of virtual DMA channel.
884  * @param src
885  *   The pointer of source scatter-gather entry array.
886  * @param dst
887  *   The pointer of destination scatter-gather entry array.
888  * @param nb_src
889  *   The number of source scatter-gather entry.
890  *   @see struct rte_dma_info::max_sges
891  * @param nb_dst
892  *   The number of destination scatter-gather entry.
893  *   @see struct rte_dma_info::max_sges
894  * @param flags
895  *   An flags for this operation.
896  *   @see RTE_DMA_OP_FLAG_*
897  *
898  * @return
899  *   - 0..UINT16_MAX: index of enqueued job.
900  *   - -ENOSPC: if no space left to enqueue.
901  *   - other values < 0 on failure.
902  */
903 __rte_experimental
904 static inline int
905 rte_dma_copy_sg(int16_t dev_id, uint16_t vchan, struct rte_dma_sge *src,
906                 struct rte_dma_sge *dst, uint16_t nb_src, uint16_t nb_dst,
907                 uint64_t flags)
908 {
909         struct rte_dma_fp_object *obj = &rte_dma_fp_objs[dev_id];
910
911 #ifdef RTE_DMADEV_DEBUG
912         if (!rte_dma_is_valid(dev_id) || src == NULL || dst == NULL ||
913             nb_src == 0 || nb_dst == 0)
914                 return -EINVAL;
915         RTE_FUNC_PTR_OR_ERR_RET(*obj->copy_sg, -ENOTSUP);
916 #endif
917
918         return (*obj->copy_sg)(obj->dev_private, vchan, src, dst, nb_src,
919                                nb_dst, flags);
920 }
921
922 /**
923  * @warning
924  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
925  *
926  * Enqueue a fill operation onto the virtual DMA channel.
927  *
928  * This queues up a fill operation to be performed by hardware, if the 'flags'
929  * parameter contains RTE_DMA_OP_FLAG_SUBMIT then trigger doorbell to begin
930  * this operation, otherwise do not trigger doorbell.
931  *
932  * @param dev_id
933  *   The identifier of the device.
934  * @param vchan
935  *   The identifier of virtual DMA channel.
936  * @param pattern
937  *   The pattern to populate the destination buffer with.
938  * @param dst
939  *   The address of the destination buffer.
940  * @param length
941  *   The length of the destination buffer.
942  * @param flags
943  *   An flags for this operation.
944  *   @see RTE_DMA_OP_FLAG_*
945  *
946  * @return
947  *   - 0..UINT16_MAX: index of enqueued job.
948  *   - -ENOSPC: if no space left to enqueue.
949  *   - other values < 0 on failure.
950  */
951 __rte_experimental
952 static inline int
953 rte_dma_fill(int16_t dev_id, uint16_t vchan, uint64_t pattern,
954              rte_iova_t dst, uint32_t length, uint64_t flags)
955 {
956         struct rte_dma_fp_object *obj = &rte_dma_fp_objs[dev_id];
957
958 #ifdef RTE_DMADEV_DEBUG
959         if (!rte_dma_is_valid(dev_id) || length == 0)
960                 return -EINVAL;
961         RTE_FUNC_PTR_OR_ERR_RET(*obj->fill, -ENOTSUP);
962 #endif
963
964         return (*obj->fill)(obj->dev_private, vchan, pattern, dst, length,
965                             flags);
966 }
967
968 /**
969  * @warning
970  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
971  *
972  * Trigger hardware to begin performing enqueued operations.
973  *
974  * This API is used to write the "doorbell" to the hardware to trigger it
975  * to begin the operations previously enqueued by rte_dma_copy/fill().
976  *
977  * @param dev_id
978  *   The identifier of the device.
979  * @param vchan
980  *   The identifier of virtual DMA channel.
981  *
982  * @return
983  *   0 on success. Otherwise negative value is returned.
984  */
985 __rte_experimental
986 static inline int
987 rte_dma_submit(int16_t dev_id, uint16_t vchan)
988 {
989         struct rte_dma_fp_object *obj = &rte_dma_fp_objs[dev_id];
990
991 #ifdef RTE_DMADEV_DEBUG
992         if (!rte_dma_is_valid(dev_id))
993                 return -EINVAL;
994         RTE_FUNC_PTR_OR_ERR_RET(*obj->submit, -ENOTSUP);
995 #endif
996
997         return (*obj->submit)(obj->dev_private, vchan);
998 }
999
1000 /**
1001  * @warning
1002  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
1003  *
1004  * Return the number of operations that have been successfully completed.
1005  *
1006  * @param dev_id
1007  *   The identifier of the device.
1008  * @param vchan
1009  *   The identifier of virtual DMA channel.
1010  * @param nb_cpls
1011  *   The maximum number of completed operations that can be processed.
1012  * @param[out] last_idx
1013  *   The last completed operation's ring_idx.
1014  *   If not required, NULL can be passed in.
1015  * @param[out] has_error
1016  *   Indicates if there are transfer error.
1017  *   If not required, NULL can be passed in.
1018  *
1019  * @return
1020  *   The number of operations that successfully completed. This return value
1021  *   must be less than or equal to the value of nb_cpls.
1022  */
1023 __rte_experimental
1024 static inline uint16_t
1025 rte_dma_completed(int16_t dev_id, uint16_t vchan, const uint16_t nb_cpls,
1026                   uint16_t *last_idx, bool *has_error)
1027 {
1028         struct rte_dma_fp_object *obj = &rte_dma_fp_objs[dev_id];
1029         uint16_t idx;
1030         bool err;
1031
1032 #ifdef RTE_DMADEV_DEBUG
1033         if (!rte_dma_is_valid(dev_id) || nb_cpls == 0)
1034                 return 0;
1035         RTE_FUNC_PTR_OR_ERR_RET(*obj->completed, 0);
1036 #endif
1037
1038         /* Ensure the pointer values are non-null to simplify drivers.
1039          * In most cases these should be compile time evaluated, since this is
1040          * an inline function.
1041          * - If NULL is explicitly passed as parameter, then compiler knows the
1042          *   value is NULL
1043          * - If address of local variable is passed as parameter, then compiler
1044          *   can know it's non-NULL.
1045          */
1046         if (last_idx == NULL)
1047                 last_idx = &idx;
1048         if (has_error == NULL)
1049                 has_error = &err;
1050
1051         *has_error = false;
1052         return (*obj->completed)(obj->dev_private, vchan, nb_cpls, last_idx,
1053                                  has_error);
1054 }
1055
1056 /**
1057  * @warning
1058  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
1059  *
1060  * Return the number of operations that have been completed, and the operations
1061  * result may succeed or fail.
1062  *
1063  * @param dev_id
1064  *   The identifier of the device.
1065  * @param vchan
1066  *   The identifier of virtual DMA channel.
1067  * @param nb_cpls
1068  *   Indicates the size of status array.
1069  * @param[out] last_idx
1070  *   The last completed operation's ring_idx.
1071  *   If not required, NULL can be passed in.
1072  * @param[out] status
1073  *   This is a pointer to an array of length 'nb_cpls' that holds the completion
1074  *   status code of each operation.
1075  *   @see enum rte_dma_status_code
1076  *
1077  * @return
1078  *   The number of operations that completed. This return value must be less
1079  *   than or equal to the value of nb_cpls.
1080  *   If this number is greater than zero (assuming n), then n values in the
1081  *   status array are also set.
1082  */
1083 __rte_experimental
1084 static inline uint16_t
1085 rte_dma_completed_status(int16_t dev_id, uint16_t vchan,
1086                          const uint16_t nb_cpls, uint16_t *last_idx,
1087                          enum rte_dma_status_code *status)
1088 {
1089         struct rte_dma_fp_object *obj = &rte_dma_fp_objs[dev_id];
1090         uint16_t idx;
1091
1092 #ifdef RTE_DMADEV_DEBUG
1093         if (!rte_dma_is_valid(dev_id) || nb_cpls == 0 || status == NULL)
1094                 return 0;
1095         RTE_FUNC_PTR_OR_ERR_RET(*obj->completed_status, 0);
1096 #endif
1097
1098         if (last_idx == NULL)
1099                 last_idx = &idx;
1100
1101         return (*obj->completed_status)(obj->dev_private, vchan, nb_cpls,
1102                                         last_idx, status);
1103 }
1104
1105 /**
1106  * @warning
1107  * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice.
1108  *
1109  * Check remaining capacity in descriptor ring for the current burst.
1110  *
1111  * @param dev_id
1112  *   The identifier of the device.
1113  * @param vchan
1114  *   The identifier of virtual DMA channel.
1115  *
1116  * @return
1117  *   - Remaining space in the descriptor ring for the current burst.
1118  *   - 0 on error
1119  */
1120 __rte_experimental
1121 static inline uint16_t
1122 rte_dma_burst_capacity(int16_t dev_id, uint16_t vchan)
1123 {
1124         struct rte_dma_fp_object *obj = &rte_dma_fp_objs[dev_id];
1125
1126 #ifdef RTE_DMADEV_DEBUG
1127         if (!rte_dma_is_valid(dev_id))
1128                 return 0;
1129         RTE_FUNC_PTR_OR_ERR_RET(*obbj->burst_capacity, 0);
1130 #endif
1131         return (*obj->burst_capacity)(obj->dev_private, vchan);
1132 }
1133
1134 #ifdef __cplusplus
1135 }
1136 #endif
1137
1138 #endif /* RTE_DMADEV_H */