net/mlx5: replace countdown with threshold for Tx completions
authorAdrien Mazarguil <adrien.mazarguil@6wind.com>
Fri, 24 Jun 2016 13:17:55 +0000 (15:17 +0200)
committerBruce Richardson <bruce.richardson@intel.com>
Mon, 27 Jun 2016 14:17:52 +0000 (16:17 +0200)
Replacing the variable countdown (which depends on the number of
descriptors) with a fixed relative threshold known at compile time improves
performance by reducing the TX queue structure footprint and the amount of
code to manage completions during a burst.

Completions are now requested at most once per burst after threshold is
reached.

Signed-off-by: Adrien Mazarguil <adrien.mazarguil@6wind.com>
Signed-off-by: Nelio Laranjeiro <nelio.laranjeiro@6wind.com>
Signed-off-by: Vasily Philipov <vasilyf@mellanox.com>
drivers/net/mlx5/mlx5_defs.h
drivers/net/mlx5/mlx5_rxtx.c
drivers/net/mlx5/mlx5_rxtx.h
drivers/net/mlx5/mlx5_txq.c

index 8d2ec7a..cc2a6f3 100644 (file)
 /* Maximum number of special flows. */
 #define MLX5_MAX_SPECIAL_FLOWS 4
 
-/* Request send completion once in every 64 sends, might be less. */
-#define MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ 64
+/*
+ * Request TX completion every time descriptors reach this threshold since
+ * the previous request. Must be a power of two for performance reasons.
+ */
+#define MLX5_TX_COMP_THRESH 32
 
 /* RSS Indirection table size. */
 #define RSS_INDIRECTION_TABLE_SIZE 256
index 50083ce..1e9972b 100644 (file)
@@ -156,9 +156,6 @@ check_cqe64(volatile struct mlx5_cqe64 *cqe,
  * Manage TX completions.
  *
  * When sending a burst, mlx5_tx_burst() posts several WRs.
- * To improve performance, a completion event is only required once every
- * MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ sends. Doing so discards completion information
- * for other WRs, but this information would not be used anyway.
  *
  * @param txq
  *   Pointer to TX queue structure.
@@ -172,14 +169,16 @@ txq_complete(struct txq *txq)
        uint16_t elts_free = txq->elts_tail;
        uint16_t elts_tail;
        uint16_t cq_ci = txq->cq_ci;
-       unsigned int wqe_ci = (unsigned int)-1;
+       volatile struct mlx5_cqe64 *cqe = NULL;
+       volatile union mlx5_wqe *wqe;
 
        do {
-               unsigned int idx = cq_ci & cqe_cnt;
-               volatile struct mlx5_cqe64 *cqe = &(*txq->cqes)[idx].cqe64;
+               volatile struct mlx5_cqe64 *tmp;
 
-               if (check_cqe64(cqe, cqe_n, cq_ci) == 1)
+               tmp = &(*txq->cqes)[cq_ci & cqe_cnt].cqe64;
+               if (check_cqe64(tmp, cqe_n, cq_ci))
                        break;
+               cqe = tmp;
 #ifndef NDEBUG
                if (MLX5_CQE_FORMAT(cqe->op_own) == MLX5_COMPRESSED) {
                        if (!check_cqe64_seen(cqe))
@@ -193,14 +192,15 @@ txq_complete(struct txq *txq)
                        return;
                }
 #endif /* NDEBUG */
-               wqe_ci = ntohs(cqe->wqe_counter);
                ++cq_ci;
        } while (1);
-       if (unlikely(wqe_ci == (unsigned int)-1))
+       if (unlikely(cqe == NULL))
                return;
+       wqe = &(*txq->wqes)[htons(cqe->wqe_counter) & (txq->wqe_n - 1)];
+       elts_tail = wqe->wqe.ctrl.data[3];
+       assert(elts_tail < txq->wqe_n);
        /* Free buffers. */
-       elts_tail = (wqe_ci + 1) & (elts_n - 1);
-       do {
+       while (elts_free != elts_tail) {
                struct rte_mbuf *elt = (*txq->elts)[elts_free];
                unsigned int elts_free_next =
                        (elts_free + 1) & (elts_n - 1);
@@ -216,7 +216,7 @@ txq_complete(struct txq *txq)
                /* Only one segment needs to be freed. */
                rte_pktmbuf_free_seg(elt);
                elts_free = elts_free_next;
-       } while (elts_free != elts_tail);
+       }
        txq->cq_ci = cq_ci;
        txq->elts_tail = elts_tail;
        /* Update the consumer index. */
@@ -437,6 +437,7 @@ mlx5_tx_burst(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
        const unsigned int elts_n = txq->elts_n;
        unsigned int i;
        unsigned int max;
+       unsigned int comp;
        volatile union mlx5_wqe *wqe;
        struct rte_mbuf *buf;
 
@@ -486,13 +487,7 @@ mlx5_tx_burst(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
                                            buf->vlan_tci);
                else
                        mlx5_wqe_write(txq, wqe, addr, length, lkey);
-               /* Request completion if needed. */
-               if (unlikely(--txq->elts_comp == 0)) {
-                       wqe->wqe.ctrl.data[2] = htonl(8);
-                       txq->elts_comp = txq->elts_comp_cd_init;
-               } else {
-                       wqe->wqe.ctrl.data[2] = 0;
-               }
+               wqe->wqe.ctrl.data[2] = 0;
                /* Should we enable HW CKSUM offload */
                if (buf->ol_flags &
                    (PKT_TX_IP_CKSUM | PKT_TX_TCP_CKSUM | PKT_TX_UDP_CKSUM)) {
@@ -512,6 +507,17 @@ mlx5_tx_burst(void *dpdk_txq, struct rte_mbuf **pkts, uint16_t pkts_n)
        /* Take a shortcut if nothing must be sent. */
        if (unlikely(i == 0))
                return 0;
+       /* Check whether completion threshold has been reached. */
+       comp = txq->elts_comp + i;
+       if (comp >= MLX5_TX_COMP_THRESH) {
+               /* Request completion on last WQE. */
+               wqe->wqe.ctrl.data[2] = htonl(8);
+               /* Save elts_head in unused "immediate" field of WQE. */
+               wqe->wqe.ctrl.data[3] = elts_head;
+               txq->elts_comp = 0;
+       } else {
+               txq->elts_comp = comp;
+       }
 #ifdef MLX5_PMD_SOFT_COUNTERS
        /* Increment sent packets counter. */
        txq->stats.opackets += i;
index 77b0fde..f900e65 100644 (file)
@@ -238,8 +238,7 @@ struct hash_rxq {
 struct txq {
        uint16_t elts_head; /* Current index in (*elts)[]. */
        uint16_t elts_tail; /* First element awaiting completion. */
-       uint16_t elts_comp_cd_init; /* Initial value for countdown. */
-       uint16_t elts_comp; /* Elements before asking a completion. */
+       uint16_t elts_comp; /* Counter since last completion request. */
        uint16_t elts_n; /* (*elts)[] length. */
        uint16_t cq_ci; /* Consumer index for completion queue. */
        uint16_t cqe_n; /* Number of CQ elements. */
@@ -247,6 +246,7 @@ struct txq {
        uint16_t wqe_n; /* Number of WQ elements. */
        uint16_t bf_offset; /* Blueflame offset. */
        uint16_t bf_buf_size; /* Blueflame size. */
+       uint32_t qp_num_8s; /* QP number shifted by 8. */
        volatile struct mlx5_cqe (*cqes)[]; /* Completion queue. */
        volatile union mlx5_wqe (*wqes)[]; /* Work queue. */
        volatile uint32_t *qp_db; /* Work queue doorbell. */
@@ -259,7 +259,6 @@ struct txq {
        } mp2mr[MLX5_PMD_TX_MP_CACHE]; /* MP to MR translation table. */
        struct rte_mbuf *(*elts)[]; /* TX elements. */
        struct mlx5_txq_stats stats; /* TX queue counters. */
-       uint32_t qp_num_8s; /* QP number shifted by 8. */
 } __rte_cache_aligned;
 
 /* TX queue control descriptor. */
index 22e9bae..7b2dc7c 100644 (file)
@@ -89,6 +89,7 @@ txq_alloc_elts(struct txq_ctrl *txq_ctrl, unsigned int elts_n)
        DEBUG("%p: allocated and configured %u WRs", (void *)txq_ctrl, elts_n);
        txq_ctrl->txq.elts_head = 0;
        txq_ctrl->txq.elts_tail = 0;
+       txq_ctrl->txq.elts_comp = 0;
 }
 
 /**
@@ -108,6 +109,7 @@ txq_free_elts(struct txq_ctrl *txq_ctrl)
        DEBUG("%p: freeing WRs", (void *)txq_ctrl);
        txq_ctrl->txq.elts_head = 0;
        txq_ctrl->txq.elts_tail = 0;
+       txq_ctrl->txq.elts_comp = 0;
 
        while (elts_tail != elts_head) {
                struct rte_mbuf *elt = (*elts)[elts_tail];
@@ -274,15 +276,8 @@ txq_ctrl_setup(struct rte_eth_dev *dev, struct txq_ctrl *txq_ctrl,
                goto error;
        }
        (void)conf; /* Thresholds configuration (ignored). */
+       assert(desc > MLX5_TX_COMP_THRESH);
        tmpl.txq.elts_n = desc;
-       /*
-        * Request send completion every MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ packets or
-        * at least 4 times per ring.
-        */
-       tmpl.txq.elts_comp_cd_init =
-               ((MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ < (desc / 4)) ?
-                MLX5_PMD_TX_PER_COMP_REQ : (desc / 4));
-       tmpl.txq.elts_comp = tmpl.txq.elts_comp_cd_init;
        /* MRs will be registered in mp2mr[] later. */
        attr.rd = (struct ibv_exp_res_domain_init_attr){
                .comp_mask = (IBV_EXP_RES_DOMAIN_THREAD_MODEL |
@@ -302,7 +297,8 @@ txq_ctrl_setup(struct rte_eth_dev *dev, struct txq_ctrl *txq_ctrl,
                .res_domain = tmpl.rd,
        };
        tmpl.cq = ibv_exp_create_cq(priv->ctx,
-                                   (desc / tmpl.txq.elts_comp_cd_init) - 1,
+                                   (((desc / MLX5_TX_COMP_THRESH) - 1) ?
+                                    ((desc / MLX5_TX_COMP_THRESH) - 1) : 1),
                                    NULL, NULL, 0, &attr.cq);
        if (tmpl.cq == NULL) {
                ret = ENOMEM;
@@ -454,6 +450,13 @@ mlx5_tx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t idx, uint16_t desc,
                return -E_RTE_SECONDARY;
 
        priv_lock(priv);
+       if (desc <= MLX5_TX_COMP_THRESH) {
+               WARN("%p: number of descriptors requested for TX queue %u"
+                    " must be higher than MLX5_TX_COMP_THRESH, using"
+                    " %u instead of %u",
+                    (void *)dev, idx, MLX5_TX_COMP_THRESH + 1, desc);
+               desc = MLX5_TX_COMP_THRESH + 1;
+       }
        if (!rte_is_power_of_2(desc)) {
                desc = 1 << log2above(desc);
                WARN("%p: increased number of descriptors in TX queue %u"