net/txgbe: add security offload in Rx and Tx
authorJiawen Wu <jiawenwu@trustnetic.com>
Fri, 18 Dec 2020 09:37:01 +0000 (17:37 +0800)
committerFerruh Yigit <ferruh.yigit@intel.com>
Wed, 13 Jan 2021 17:51:58 +0000 (18:51 +0100)
Add security offload in Rx and Tx process.

Signed-off-by: Jiawen Wu <jiawenwu@trustnetic.com>
drivers/net/txgbe/txgbe_ipsec.c
drivers/net/txgbe/txgbe_ipsec.h
drivers/net/txgbe/txgbe_rxtx.c
drivers/net/txgbe/txgbe_rxtx.h

index ebf2349..6e6006f 100644 (file)
        (a).ipv6[2] == (b).ipv6[2] && \
        (a).ipv6[3] == (b).ipv6[3])
 
+static void
+txgbe_crypto_clear_ipsec_tables(struct rte_eth_dev *dev)
+{
+       struct txgbe_hw *hw = TXGBE_DEV_HW(dev);
+       struct txgbe_ipsec *priv = TXGBE_DEV_IPSEC(dev);
+       int i = 0;
+
+       /* clear Rx IP table*/
+       for (i = 0; i < IPSEC_MAX_RX_IP_COUNT; i++) {
+               uint16_t index = i << 3;
+               uint32_t reg_val = TXGBE_IPSRXIDX_WRITE |
+                               TXGBE_IPSRXIDX_TB_IP | index;
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXADDR(0), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXADDR(1), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXADDR(2), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXADDR(3), 0);
+               wr32w(hw, TXGBE_IPSRXIDX, reg_val, TXGBE_IPSRXIDX_WRITE, 1000);
+       }
+
+       /* clear Rx SPI and Rx/Tx SA tables*/
+       for (i = 0; i < IPSEC_MAX_SA_COUNT; i++) {
+               uint32_t index = i << 3;
+               uint32_t reg_val = TXGBE_IPSRXIDX_WRITE |
+                               TXGBE_IPSRXIDX_TB_SPI | index;
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXSPI, 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXADDRIDX, 0);
+               wr32w(hw, TXGBE_IPSRXIDX, reg_val, TXGBE_IPSRXIDX_WRITE, 1000);
+               reg_val = TXGBE_IPSRXIDX_WRITE | TXGBE_IPSRXIDX_TB_KEY | index;
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXKEY(0), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXKEY(1), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXKEY(2), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXKEY(3), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXSALT, 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSRXMODE, 0);
+               wr32w(hw, TXGBE_IPSRXIDX, reg_val, TXGBE_IPSRXIDX_WRITE, 1000);
+               reg_val = TXGBE_IPSTXIDX_WRITE | index;
+               wr32(hw, TXGBE_IPSTXKEY(0), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSTXKEY(1), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSTXKEY(2), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSTXKEY(3), 0);
+               wr32(hw, TXGBE_IPSTXSALT, 0);
+               wr32w(hw, TXGBE_IPSTXIDX, reg_val, TXGBE_IPSTXIDX_WRITE, 1000);
+       }
+
+       memset(priv->rx_ip_tbl, 0, sizeof(priv->rx_ip_tbl));
+       memset(priv->rx_sa_tbl, 0, sizeof(priv->rx_sa_tbl));
+       memset(priv->tx_sa_tbl, 0, sizeof(priv->tx_sa_tbl));
+}
+
 static int
 txgbe_crypto_add_sa(struct txgbe_crypto_session *ic_session)
 {
@@ -549,6 +598,63 @@ txgbe_crypto_capabilities_get(void *device __rte_unused)
        return txgbe_security_capabilities;
 }
 
+int
+txgbe_crypto_enable_ipsec(struct rte_eth_dev *dev)
+{
+       struct txgbe_hw *hw = TXGBE_DEV_HW(dev);
+       uint32_t reg;
+       uint64_t rx_offloads;
+       uint64_t tx_offloads;
+
+       rx_offloads = dev->data->dev_conf.rxmode.offloads;
+       tx_offloads = dev->data->dev_conf.txmode.offloads;
+
+       /* sanity checks */
+       if (rx_offloads & DEV_RX_OFFLOAD_TCP_LRO) {
+               PMD_DRV_LOG(ERR, "RSC and IPsec not supported");
+               return -1;
+       }
+       if (rx_offloads & DEV_RX_OFFLOAD_KEEP_CRC) {
+               PMD_DRV_LOG(ERR, "HW CRC strip needs to be enabled for IPsec");
+               return -1;
+       }
+
+       /* Set TXGBE_SECTXBUFFAF to 0x14 as required in the datasheet*/
+       wr32(hw, TXGBE_SECTXBUFAF, 0x14);
+
+       /* IFG needs to be set to 3 when we are using security. Otherwise a Tx
+        * hang will occur with heavy traffic.
+        */
+       reg = rd32(hw, TXGBE_SECTXIFG);
+       reg = (reg & ~TXGBE_SECTXIFG_MIN_MASK) | TXGBE_SECTXIFG_MIN(0x3);
+       wr32(hw, TXGBE_SECTXIFG, reg);
+
+       reg = rd32(hw, TXGBE_SECRXCTL);
+       reg |= TXGBE_SECRXCTL_CRCSTRIP;
+       wr32(hw, TXGBE_SECRXCTL, reg);
+
+       if (rx_offloads & DEV_RX_OFFLOAD_SECURITY) {
+               wr32m(hw, TXGBE_SECRXCTL, TXGBE_SECRXCTL_ODSA, 0);
+               reg = rd32m(hw, TXGBE_SECRXCTL, TXGBE_SECRXCTL_ODSA);
+               if (reg != 0) {
+                       PMD_DRV_LOG(ERR, "Error enabling Rx Crypto");
+                       return -1;
+               }
+       }
+       if (tx_offloads & DEV_TX_OFFLOAD_SECURITY) {
+               wr32(hw, TXGBE_SECTXCTL, TXGBE_SECTXCTL_STFWD);
+               reg = rd32(hw, TXGBE_SECTXCTL);
+               if (reg != TXGBE_SECTXCTL_STFWD) {
+                       PMD_DRV_LOG(ERR, "Error enabling Rx Crypto");
+                       return -1;
+               }
+       }
+
+       txgbe_crypto_clear_ipsec_tables(dev);
+
+       return 0;
+}
+
 static struct rte_security_ops txgbe_security_ops = {
        .session_create = txgbe_crypto_create_session,
        .session_get_size = txgbe_crypto_session_get_size,
index 9b88def..58e1855 100644 (file)
@@ -89,4 +89,6 @@ struct txgbe_ipsec {
        struct txgbe_crypto_tx_sa_table tx_sa_tbl[IPSEC_MAX_SA_COUNT];
 };
 
+int txgbe_crypto_enable_ipsec(struct rte_eth_dev *dev);
+
 #endif /*TXGBE_IPSEC_H_*/
index 2096606..3ad9224 100644 (file)
@@ -20,6 +20,7 @@
 #include <rte_debug.h>
 #include <rte_ethdev.h>
 #include <rte_ethdev_driver.h>
+#include <rte_security_driver.h>
 #include <rte_memzone.h>
 #include <rte_atomic.h>
 #include <rte_mempool.h>
@@ -57,6 +58,9 @@ static const u64 TXGBE_TX_OFFLOAD_MASK = (PKT_TX_IP_CKSUM |
                PKT_TX_TCP_SEG |
                PKT_TX_TUNNEL_MASK |
                PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM |
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+               PKT_TX_SEC_OFFLOAD |
+#endif
                TXGBE_TX_IEEE1588_TMST);
 
 #define TXGBE_TX_OFFLOAD_NOTSUP_MASK \
@@ -311,7 +315,8 @@ txgbe_xmit_pkts_simple(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
 static inline void
 txgbe_set_xmit_ctx(struct txgbe_tx_queue *txq,
                volatile struct txgbe_tx_ctx_desc *ctx_txd,
-               uint64_t ol_flags, union txgbe_tx_offload tx_offload)
+               uint64_t ol_flags, union txgbe_tx_offload tx_offload,
+               __rte_unused uint64_t *mdata)
 {
        union txgbe_tx_offload tx_offload_mask;
        uint32_t type_tucmd_mlhl;
@@ -405,6 +410,19 @@ txgbe_set_xmit_ctx(struct txgbe_tx_queue *txq,
                vlan_macip_lens |= TXGBE_TXD_VLAN(tx_offload.vlan_tci);
        }
 
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+       if (ol_flags & PKT_TX_SEC_OFFLOAD) {
+               union txgbe_crypto_tx_desc_md *md =
+                               (union txgbe_crypto_tx_desc_md *)mdata;
+               tunnel_seed |= TXGBE_TXD_IPSEC_SAIDX(md->sa_idx);
+               type_tucmd_mlhl |= md->enc ?
+                       (TXGBE_TXD_IPSEC_ESP | TXGBE_TXD_IPSEC_ESPENC) : 0;
+               type_tucmd_mlhl |= TXGBE_TXD_IPSEC_ESPLEN(md->pad_len);
+               tx_offload_mask.sa_idx |= ~0;
+               tx_offload_mask.sec_pad_len |= ~0;
+       }
+#endif
+
        txq->ctx_cache[ctx_idx].flags = ol_flags;
        txq->ctx_cache[ctx_idx].tx_offload.data[0] =
                tx_offload_mask.data[0] & tx_offload.data[0];
@@ -701,6 +719,9 @@ txgbe_xmit_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
        uint32_t ctx = 0;
        uint32_t new_ctx;
        union txgbe_tx_offload tx_offload;
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+       uint8_t use_ipsec;
+#endif
 
        tx_offload.data[0] = 0;
        tx_offload.data[1] = 0;
@@ -727,6 +748,9 @@ txgbe_xmit_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
                 * are needed for offload functionality.
                 */
                ol_flags = tx_pkt->ol_flags;
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+               use_ipsec = txq->using_ipsec && (ol_flags & PKT_TX_SEC_OFFLOAD);
+#endif
 
                /* If hardware offload required */
                tx_ol_req = ol_flags & TXGBE_TX_OFFLOAD_MASK;
@@ -742,6 +766,16 @@ txgbe_xmit_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
                        tx_offload.outer_l3_len = tx_pkt->outer_l3_len;
                        tx_offload.outer_tun_len = txgbe_get_tun_len(tx_pkt);
 
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+                       if (use_ipsec) {
+                               union txgbe_crypto_tx_desc_md *ipsec_mdata =
+                                       (union txgbe_crypto_tx_desc_md *)
+                                               rte_security_dynfield(tx_pkt);
+                               tx_offload.sa_idx = ipsec_mdata->sa_idx;
+                               tx_offload.sec_pad_len = ipsec_mdata->pad_len;
+                       }
+#endif
+
                        /* If new context need be built or reuse the exist ctx*/
                        ctx = what_ctx_update(txq, tx_ol_req, tx_offload);
                        /* Only allocate context descriptor if required */
@@ -895,7 +929,8 @@ txgbe_xmit_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
                                }
 
                                txgbe_set_xmit_ctx(txq, ctx_txd, tx_ol_req,
-                                       tx_offload);
+                                       tx_offload,
+                                       rte_security_dynfield(tx_pkt));
 
                                txe->last_id = tx_last;
                                tx_id = txe->next_id;
@@ -914,6 +949,10 @@ txgbe_xmit_pkts(void *tx_queue, struct rte_mbuf **tx_pkts,
                }
 
                olinfo_status |= TXGBE_TXD_PAYLEN(pkt_len);
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+               if (use_ipsec)
+                       olinfo_status |= TXGBE_TXD_IPSEC;
+#endif
 
                m_seg = tx_pkt;
                do {
@@ -1098,6 +1137,14 @@ rx_desc_error_to_pkt_flags(uint32_t rx_status)
                pkt_flags |= PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD;
        }
 
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+       if (rx_status & TXGBE_RXD_STAT_SECP) {
+               pkt_flags |= PKT_RX_SEC_OFFLOAD;
+               if (rx_status & TXGBE_RXD_ERR_SECERR)
+                       pkt_flags |= PKT_RX_SEC_OFFLOAD_FAILED;
+       }
+#endif
+
        return pkt_flags;
 }
 
@@ -1926,6 +1973,11 @@ txgbe_get_rx_port_offloads(struct rte_eth_dev *dev)
 
        offloads |= DEV_RX_OFFLOAD_OUTER_IPV4_CKSUM;
 
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+       if (dev->security_ctx)
+               offloads |= DEV_RX_OFFLOAD_SECURITY;
+#endif
+
        return offloads;
 }
 
@@ -2027,6 +2079,9 @@ txgbe_dev_tx_done_cleanup(void *tx_queue, uint32_t free_cnt)
 {
        struct txgbe_tx_queue *txq = (struct txgbe_tx_queue *)tx_queue;
        if (txq->offloads == 0 &&
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+               !(txq->using_ipsec) &&
+#endif
                txq->tx_free_thresh >= RTE_PMD_TXGBE_TX_MAX_BURST)
                return txgbe_tx_done_cleanup_simple(txq, free_cnt);
 
@@ -2110,6 +2165,9 @@ txgbe_set_tx_function(struct rte_eth_dev *dev, struct txgbe_tx_queue *txq)
 {
        /* Use a simple Tx queue (no offloads, no multi segs) if possible */
        if (txq->offloads == 0 &&
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+                       !(txq->using_ipsec) &&
+#endif
                        txq->tx_free_thresh >= RTE_PMD_TXGBE_TX_MAX_BURST) {
                PMD_INIT_LOG(DEBUG, "Using simple tx code path");
                dev->tx_pkt_burst = txgbe_xmit_pkts_simple;
@@ -2164,6 +2222,10 @@ txgbe_get_tx_port_offloads(struct rte_eth_dev *dev)
 
        tx_offload_capa |= DEV_TX_OFFLOAD_OUTER_IPV4_CKSUM;
 
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+       if (dev->security_ctx)
+               tx_offload_capa |= DEV_TX_OFFLOAD_SECURITY;
+#endif
        return tx_offload_capa;
 }
 
@@ -2262,6 +2324,10 @@ txgbe_dev_tx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev,
        txq->offloads = offloads;
        txq->ops = &def_txq_ops;
        txq->tx_deferred_start = tx_conf->tx_deferred_start;
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+       txq->using_ipsec = !!(dev->data->dev_conf.txmode.offloads &
+                       DEV_TX_OFFLOAD_SECURITY);
+#endif
 
        /* Modification to set tail pointer for virtual function
         * if vf is detected.
@@ -4062,6 +4128,7 @@ txgbe_set_rsc(struct rte_eth_dev *dev)
 void __rte_cold
 txgbe_set_rx_function(struct rte_eth_dev *dev)
 {
+       uint16_t i;
        struct txgbe_adapter *adapter = TXGBE_DEV_ADAPTER(dev);
 
        /*
@@ -4122,6 +4189,15 @@ txgbe_set_rx_function(struct rte_eth_dev *dev)
 
                dev->rx_pkt_burst = txgbe_recv_pkts;
        }
+
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+       for (i = 0; i < dev->data->nb_rx_queues; i++) {
+               struct txgbe_rx_queue *rxq = dev->data->rx_queues[i];
+
+               rxq->using_ipsec = !!(dev->data->dev_conf.rxmode.offloads &
+                               DEV_RX_OFFLOAD_SECURITY);
+       }
+#endif
 }
 
 /*
@@ -4392,6 +4468,19 @@ txgbe_dev_rxtx_start(struct rte_eth_dev *dev)
            dev->data->dev_conf.lpbk_mode)
                txgbe_setup_loopback_link_raptor(hw);
 
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+       if ((dev->data->dev_conf.rxmode.offloads & DEV_RX_OFFLOAD_SECURITY) ||
+           (dev->data->dev_conf.txmode.offloads & DEV_TX_OFFLOAD_SECURITY)) {
+               ret = txgbe_crypto_enable_ipsec(dev);
+               if (ret != 0) {
+                       PMD_DRV_LOG(ERR,
+                                   "txgbe_crypto_enable_ipsec fails with %d.",
+                                   ret);
+                       return ret;
+               }
+       }
+#endif
+
        return 0;
 }
 
index 6e0e86c..203bdeb 100644 (file)
@@ -293,6 +293,10 @@ struct txgbe_rx_queue {
        uint16_t rx_nb_avail; /**< nr of staged pkts ready to ret to app */
        uint16_t rx_next_avail; /**< idx of next staged pkt to ret to app */
        uint16_t rx_free_trigger; /**< triggers rx buffer allocation */
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+       uint8_t            using_ipsec;
+       /**< indicates that IPsec RX feature is in use */
+#endif
        uint16_t            rx_free_thresh; /**< max free RX desc to hold. */
        uint16_t            queue_id; /**< RX queue index. */
        uint16_t            reg_idx;  /**< RX queue register index. */
@@ -336,6 +340,11 @@ union txgbe_tx_offload {
                uint64_t outer_tun_len:8; /**< Outer TUN (Tunnel) Hdr Length. */
                uint64_t outer_l2_len:8; /**< Outer L2 (MAC) Hdr Length. */
                uint64_t outer_l3_len:16; /**< Outer L3 (IP) Hdr Length. */
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+               /* inline ipsec related*/
+               uint64_t sa_idx:8;      /**< TX SA database entry index */
+               uint64_t sec_pad_len:4; /**< padding length */
+#endif
        };
 };
 
@@ -388,6 +397,10 @@ struct txgbe_tx_queue {
        struct txgbe_ctx_info ctx_cache[TXGBE_CTX_NUM];
        const struct txgbe_txq_ops *ops;       /**< txq ops */
        uint8_t             tx_deferred_start; /**< not in global dev start. */
+#ifdef RTE_LIB_SECURITY
+       uint8_t             using_ipsec;
+       /**< indicates that IPsec TX feature is in use */
+#endif
 };
 
 struct txgbe_txq_ops {