net/axgbe: support reading FW version
[dpdk.git] / doc / guides / eventdevs / dlb2.rst
index 5f6c486..94d2c77 100644 (file)
@@ -47,6 +47,76 @@ setup argument and the per-port ``new_event_threshold`` argument apply as
 defined in the eventdev header file. The limit is applied to all enqueues,
 regardless of whether it will consume a directed or load-balanced credit.
 
+Load-Balanced Queues
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+A load-balanced queue can support atomic and ordered scheduling, or atomic and
+unordered scheduling, but not atomic and unordered and ordered scheduling. A
+queue's scheduling types are controlled by the event queue configuration.
+
+If the user sets the ``RTE_EVENT_QUEUE_CFG_ALL_TYPES`` flag, the
+``nb_atomic_order_sequences`` determines the supported scheduling types.
+With non-zero ``nb_atomic_order_sequences``, the queue is configured for atomic
+and ordered scheduling. In this case, ``RTE_SCHED_TYPE_PARALLEL`` scheduling is
+supported by scheduling those events as ordered events.  Note that when the
+event is dequeued, its sched_type will be ``RTE_SCHED_TYPE_ORDERED``. Else if
+``nb_atomic_order_sequences`` is zero, the queue is configured for atomic and
+unordered scheduling. In this case, ``RTE_SCHED_TYPE_ORDERED`` is unsupported.
+
+If the ``RTE_EVENT_QUEUE_CFG_ALL_TYPES`` flag is not set, schedule_type
+dictates the queue's scheduling type.
+
+The ``nb_atomic_order_sequences`` queue configuration field sets the ordered
+queue's reorder buffer size.  DLB2 has 4 groups of ordered queues, where each
+group is configured to contain either 1 queue with 1024 reorder entries, 2
+queues with 512 reorder entries, and so on down to 32 queues with 32 entries.
+
+When a load-balanced queue is created, the PMD will configure a new sequence
+number group on-demand if num_sequence_numbers does not match a pre-existing
+group with available reorder buffer entries. If all sequence number groups are
+in use, no new group will be created and queue configuration will fail. (Note
+that when the PMD is used with a virtual DLB2 device, it cannot change the
+sequence number configuration.)
+
+The queue's ``nb_atomic_flows`` parameter is ignored by the DLB2 PMD, because
+the DLB2 does not limit the number of flows a queue can track. In the DLB2, all
+load-balanced queues can use the full 16-bit flow ID range.
+
+Load-Balanced Queues
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+A load-balanced queue can support atomic and ordered scheduling, or atomic and
+unordered scheduling, but not atomic and unordered and ordered scheduling. A
+queue's scheduling types are controlled by the event queue configuration.
+
+If the user sets the ``RTE_EVENT_QUEUE_CFG_ALL_TYPES`` flag, the
+``nb_atomic_order_sequences`` determines the supported scheduling types.
+With non-zero ``nb_atomic_order_sequences``, the queue is configured for atomic
+and ordered scheduling. In this case, ``RTE_SCHED_TYPE_PARALLEL`` scheduling is
+supported by scheduling those events as ordered events.  Note that when the
+event is dequeued, its sched_type will be ``RTE_SCHED_TYPE_ORDERED``. Else if
+``nb_atomic_order_sequences`` is zero, the queue is configured for atomic and
+unordered scheduling. In this case, ``RTE_SCHED_TYPE_ORDERED`` is unsupported.
+
+If the ``RTE_EVENT_QUEUE_CFG_ALL_TYPES`` flag is not set, schedule_type
+dictates the queue's scheduling type.
+
+The ``nb_atomic_order_sequences`` queue configuration field sets the ordered
+queue's reorder buffer size.  DLB2 has 4 groups of ordered queues, where each
+group is configured to contain either 1 queue with 1024 reorder entries, 2
+queues with 512 reorder entries, and so on down to 32 queues with 32 entries.
+
+When a load-balanced queue is created, the PMD will configure a new sequence
+number group on-demand if num_sequence_numbers does not match a pre-existing
+group with available reorder buffer entries. If all sequence number groups are
+in use, no new group will be created and queue configuration will fail. (Note
+that when the PMD is used with a virtual DLB2 device, it cannot change the
+sequence number configuration.)
+
+The queue's ``nb_atomic_flows`` parameter is ignored by the DLB2 PMD, because
+the DLB2 does not limit the number of flows a queue can track. In the DLB2, all
+load-balanced queues can use the full 16-bit flow ID range.
+
 Load-balanced and Directed Ports
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
@@ -93,6 +163,124 @@ Flow ID
 The flow ID field is preserved in the event when it is scheduled in the
 DLB2.
 
+Hardware Credits
+~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+DLB2 uses a hardware credit scheme to prevent software from overflowing hardware
+event storage, with each unit of storage represented by a credit. A port spends
+a credit to enqueue an event, and hardware refills the ports with credits as the
+events are scheduled to ports. Refills come from credit pools, and each port is
+a member of a load-balanced credit pool and a directed credit pool. The
+load-balanced credits are used to enqueue to load-balanced queues, and directed
+credits are used for directed queues.
+
+A DLB2 eventdev contains one load-balanced and one directed credit pool. These
+pools' sizes are controlled by the nb_events_limit field in struct
+rte_event_dev_config. The load-balanced pool is sized to contain
+nb_events_limit credits, and the directed pool is sized to contain
+nb_events_limit/4 credits. The directed pool size can be overridden with the
+num_dir_credits vdev argument, like so:
+
+    .. code-block:: console
+
+       --vdev=dlb1_event,num_dir_credits=<value>
+
+This can be used if the default allocation is too low or too high for the
+specific application needs. The PMD also supports a vdev arg that limits the
+max_num_events reported by rte_event_dev_info_get():
+
+    .. code-block:: console
+
+       --vdev=dlb1_event,max_num_events=<value>
+
+By default, max_num_events is reported as the total available load-balanced
+credits. If multiple DLB2-based applications are being used, it may be desirable
+to control how many load-balanced credits each application uses, particularly
+when application(s) are written to configure nb_events_limit equal to the
+reported max_num_events.
+
+Each port is a member of both credit pools. A port's credit allocation is
+defined by its low watermark, high watermark, and refill quanta. These three
+parameters are calculated by the dlb PMD like so:
+
+- The load-balanced high watermark is set to the port's enqueue_depth.
+  The directed high watermark is set to the minimum of the enqueue_depth and
+  the directed pool size divided by the total number of ports.
+- The refill quanta is set to half the high watermark.
+- The low watermark is set to the minimum of 16 and the refill quanta.
+
+When the eventdev is started, each port is pre-allocated a high watermark's
+worth of credits. For example, if an eventdev contains four ports with enqueue
+depths of 32 and a load-balanced credit pool size of 4096, each port will start
+with 32 load-balanced credits, and there will be 3968 credits available to
+replenish the ports. Thus, a single port is not capable of enqueueing up to the
+nb_events_limit (without any events being dequeued), since the other ports are
+retaining their initial credit allocation; in short, all ports must enqueue in
+order to reach the limit.
+
+If a port attempts to enqueue and has no credits available, the enqueue
+operation will fail and the application must retry the enqueue. Credits are
+replenished asynchronously by the DLB2 hardware.
+
+Software Credits
+~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+The DLB2 is a "closed system" event dev, and the DLB2 PMD layers a software
+credit scheme on top of the hardware credit scheme in order to comply with
+the per-port backpressure described in the eventdev API.
+
+The DLB2's hardware scheme is local to a queue/pipeline stage: a port spends a
+credit when it enqueues to a queue, and credits are later replenished after the
+events are dequeued and released.
+
+In the software credit scheme, a credit is consumed when a new (.op =
+RTE_EVENT_OP_NEW) event is injected into the system, and the credit is
+replenished when the event is released from the system (either explicitly with
+RTE_EVENT_OP_RELEASE or implicitly in dequeue_burst()).
+
+In this model, an event is "in the system" from its first enqueue into eventdev
+until it is last dequeued. If the event goes through multiple event queues, it
+is still considered "in the system" while a worker thread is processing it.
+
+A port will fail to enqueue if the number of events in the system exceeds its
+``new_event_threshold`` (specified at port setup time). A port will also fail
+to enqueue if it lacks enough hardware credits to enqueue; load-balanced
+credits are used to enqueue to a load-balanced queue, and directed credits are
+used to enqueue to a directed queue.
+
+The out-of-credit situations are typically transient, and an eventdev
+application using the DLB2 ought to retry its enqueues if they fail.
+If enqueue fails, DLB2 PMD sets rte_errno as follows:
+
+- -ENOSPC: Credit exhaustion (either hardware or software)
+- -EINVAL: Invalid argument, such as port ID, queue ID, or sched_type.
+
+Depending on the pipeline the application has constructed, it's possible to
+enter a credit deadlock scenario wherein the worker thread lacks the credit
+to enqueue an event, and it must dequeue an event before it can recover the
+credit. If the worker thread retries its enqueue indefinitely, it will not
+make forward progress. Such deadlock is possible if the application has event
+"loops", in which an event in dequeued from queue A and later enqueued back to
+queue A.
+
+Due to this, workers should stop retrying after a time, release the events it
+is attempting to enqueue, and dequeue more events. It is important that the
+worker release the events and don't simply set them aside to retry the enqueue
+again later, because the port has limited history list size (by default, twice
+the port's dequeue_depth).
+
+Priority
+~~~~~~~~
+
+The DLB2 supports event priority and per-port queue service priority, as
+described in the eventdev header file. The DLB2 does not support 'global' event
+queue priority established at queue creation time.
+
+DLB2 supports 8 event and queue service priority levels. For both priority
+types, the PMD uses the upper three bits of the priority field to determine the
+DLB2 priority, discarding the 5 least significant bits. The 5 least significant
+event priority bits are not preserved when an event is enqueued.
+
 Reconfiguration
 ~~~~~~~~~~~~~~~
 
@@ -126,6 +314,27 @@ The PMD does not support the following configuration sequences:
 This sequence is not supported because the event device must be reconfigured
 before its ports or queues can be.
 
+Deferred Scheduling
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+The DLB2 PMD's default behavior for managing a CQ is to "pop" the CQ once per
+dequeued event before returning from rte_event_dequeue_burst(). This frees the
+corresponding entries in the CQ, which enables the DLB2 to schedule more events
+to it.
+
+To support applications seeking finer-grained scheduling control -- for example
+deferring scheduling to get the best possible priority scheduling and
+load-balancing -- the PMD supports a deferred scheduling mode. In this mode,
+the CQ entry is not popped until the *subsequent* rte_event_dequeue_burst()
+call. This mode only applies to load-balanced event ports with dequeue depth of
+1.
+
+To enable deferred scheduling, use the defer_sched vdev argument like so:
+
+    .. code-block:: console
+
+       --vdev=dlb1_event,defer_sched=on
+
 Atomic Inflights Allocation
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
@@ -154,3 +363,49 @@ increase a vdev's per-queue atomic-inflight allocation to (for example) 64:
 
        --vdev=dlb1_event,atm_inflights=64
 
+QID Depth Threshold
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+DLB2 supports setting and tracking queue depth thresholds. Hardware uses
+the thresholds to track how full a queue is compared to its threshold.
+Four buckets are used
+
+- Less than or equal to 50% of queue depth threshold
+- Greater than 50%, but less than or equal to 75% of depth threshold
+- Greater than 75%, but less than or equal to 100% of depth threshold
+- Greater than 100% of depth thresholds
+
+Per queue threshold metrics are tracked in the DLB2 xstats, and are also
+returned in the impl_opaque field of each received event.
+
+The per qid threshold can be specified as part of the device args, and
+can be applied to all queue, a range of queues, or a single queue, as
+shown below.
+
+    .. code-block:: console
+
+       --vdev=dlb2_event,qid_depth_thresh=all:<threshold_value>
+       --vdev=dlb2_event,qid_depth_thresh=qidA-qidB:<threshold_value>
+       --vdev=dlb2_event,qid_depth_thresh=qid:<threshold_value>
+
+Class of service
+~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+DLB2 supports provisioning the DLB2 bandwidth into 4 classes of service.
+
+- Class 4 corresponds to 40% of the DLB2 hardware bandwidth
+- Class 3 corresponds to 30% of the DLB2 hardware bandwidth
+- Class 2 corresponds to 20% of the DLB2 hardware bandwidth
+- Class 1 corresponds to 10% of the DLB2 hardware bandwidth
+- Class 0 corresponds to don't care
+
+The classes are applied globally to the set of ports contained in this
+scheduling domain, which is more appropriate for the bifurcated
+PMD than for the PF PMD, since the PF PMD supports just 1 scheduling
+domain.
+
+Class of service can be specified in the devargs, as follows
+
+    .. code-block:: console
+
+       --vdev=dlb2_event,cos=<0..4>