]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/dev/mlx5/mlx5_en/mlx5_en_rx.c
MFC r362044:
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / dev / mlx5 / mlx5_en / mlx5_en_rx.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2015 Mellanox Technologies. All rights reserved.
3  *
4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5  * modification, are permitted provided that the following conditions
6  * are met:
7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
12  *
13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY AUTHOR AND CONTRIBUTORS `AS IS' AND
14  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
15  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
16  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
17  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
18  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
19  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
20  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
21  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
22  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
23  * SUCH DAMAGE.
24  *
25  * $FreeBSD$
26  */
27
28 #include "en.h"
29 #include <machine/in_cksum.h>
30
31 static inline int
32 mlx5e_alloc_rx_wqe(struct mlx5e_rq *rq,
33     struct mlx5e_rx_wqe *wqe, u16 ix)
34 {
35         bus_dma_segment_t segs[rq->nsegs];
36         struct mbuf *mb;
37         int nsegs;
38         int err;
39 #if (MLX5E_MAX_RX_SEGS != 1)
40         struct mbuf *mb_head;
41         int i;
42 #endif
43         if (rq->mbuf[ix].mbuf != NULL)
44                 return (0);
45
46 #if (MLX5E_MAX_RX_SEGS == 1)
47         mb = m_getjcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR, rq->wqe_sz);
48         if (unlikely(!mb))
49                 return (-ENOMEM);
50
51         mb->m_pkthdr.len = mb->m_len = rq->wqe_sz;
52 #else
53         mb_head = mb = m_getjcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR,
54             MLX5E_MAX_RX_BYTES);
55         if (unlikely(mb == NULL))
56                 return (-ENOMEM);
57
58         mb->m_len = MLX5E_MAX_RX_BYTES;
59         mb->m_pkthdr.len = MLX5E_MAX_RX_BYTES;
60
61         for (i = 1; i < rq->nsegs; i++) {
62                 if (mb_head->m_pkthdr.len >= rq->wqe_sz)
63                         break;
64                 mb = mb->m_next = m_getjcl(M_NOWAIT, MT_DATA, 0,
65                     MLX5E_MAX_RX_BYTES);
66                 if (unlikely(mb == NULL)) {
67                         m_freem(mb_head);
68                         return (-ENOMEM);
69                 }
70                 mb->m_len = MLX5E_MAX_RX_BYTES;
71                 mb_head->m_pkthdr.len += MLX5E_MAX_RX_BYTES;
72         }
73         /* rewind to first mbuf in chain */
74         mb = mb_head;
75 #endif
76         /* get IP header aligned */
77         m_adj(mb, MLX5E_NET_IP_ALIGN);
78
79         err = -bus_dmamap_load_mbuf_sg(rq->dma_tag, rq->mbuf[ix].dma_map,
80             mb, segs, &nsegs, BUS_DMA_NOWAIT);
81         if (err != 0)
82                 goto err_free_mbuf;
83         if (unlikely(nsegs == 0)) {
84                 bus_dmamap_unload(rq->dma_tag, rq->mbuf[ix].dma_map);
85                 err = -ENOMEM;
86                 goto err_free_mbuf;
87         }
88 #if (MLX5E_MAX_RX_SEGS == 1)
89         wqe->data[0].addr = cpu_to_be64(segs[0].ds_addr);
90 #else
91         wqe->data[0].addr = cpu_to_be64(segs[0].ds_addr);
92         wqe->data[0].byte_count = cpu_to_be32(segs[0].ds_len |
93             MLX5_HW_START_PADDING);
94         for (i = 1; i != nsegs; i++) {
95                 wqe->data[i].addr = cpu_to_be64(segs[i].ds_addr);
96                 wqe->data[i].byte_count = cpu_to_be32(segs[i].ds_len);
97         }
98         for (; i < rq->nsegs; i++) {
99                 wqe->data[i].addr = 0;
100                 wqe->data[i].byte_count = 0;
101         }
102 #endif
103
104         rq->mbuf[ix].mbuf = mb;
105         rq->mbuf[ix].data = mb->m_data;
106
107         bus_dmamap_sync(rq->dma_tag, rq->mbuf[ix].dma_map,
108             BUS_DMASYNC_PREREAD);
109         return (0);
110
111 err_free_mbuf:
112         m_freem(mb);
113         return (err);
114 }
115
116 static void
117 mlx5e_post_rx_wqes(struct mlx5e_rq *rq)
118 {
119         if (unlikely(rq->enabled == 0))
120                 return;
121
122         while (!mlx5_wq_ll_is_full(&rq->wq)) {
123                 struct mlx5e_rx_wqe *wqe = mlx5_wq_ll_get_wqe(&rq->wq, rq->wq.head);
124
125                 if (unlikely(mlx5e_alloc_rx_wqe(rq, wqe, rq->wq.head))) {
126                         callout_reset_curcpu(&rq->watchdog, 1, (void *)&mlx5e_post_rx_wqes, rq);
127                         break;
128                 }
129                 mlx5_wq_ll_push(&rq->wq, be16_to_cpu(wqe->next.next_wqe_index));
130         }
131
132         /* ensure wqes are visible to device before updating doorbell record */
133         wmb();
134
135         mlx5_wq_ll_update_db_record(&rq->wq);
136 }
137
138 static void
139 mlx5e_lro_update_hdr(struct mbuf *mb, struct mlx5_cqe64 *cqe)
140 {
141         /* TODO: consider vlans, ip options, ... */
142         struct ether_header *eh;
143         uint16_t eh_type;
144         uint16_t tot_len;
145         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
146         struct ip *ip4 = NULL;
147         struct tcphdr *th;
148         uint32_t *ts_ptr;
149         uint8_t l4_hdr_type;
150         int tcp_ack;
151
152         eh = mtod(mb, struct ether_header *);
153         eh_type = ntohs(eh->ether_type);
154
155         l4_hdr_type = get_cqe_l4_hdr_type(cqe);
156         tcp_ack = ((CQE_L4_HDR_TYPE_TCP_ACK_NO_DATA == l4_hdr_type) ||
157             (CQE_L4_HDR_TYPE_TCP_ACK_AND_DATA == l4_hdr_type));
158
159         /* TODO: consider vlan */
160         tot_len = be32_to_cpu(cqe->byte_cnt) - ETHER_HDR_LEN;
161
162         switch (eh_type) {
163         case ETHERTYPE_IP:
164                 ip4 = (struct ip *)(eh + 1);
165                 th = (struct tcphdr *)(ip4 + 1);
166                 break;
167         case ETHERTYPE_IPV6:
168                 ip6 = (struct ip6_hdr *)(eh + 1);
169                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
170                 break;
171         default:
172                 return;
173         }
174
175         ts_ptr = (uint32_t *)(th + 1);
176
177         if (get_cqe_lro_tcppsh(cqe))
178                 th->th_flags |= TH_PUSH;
179
180         if (tcp_ack) {
181                 th->th_flags |= TH_ACK;
182                 th->th_ack = cqe->lro_ack_seq_num;
183                 th->th_win = cqe->lro_tcp_win;
184
185                 /*
186                  * FreeBSD handles only 32bit aligned timestamp right after
187                  * the TCP hdr
188                  * +--------+--------+--------+--------+
189                  * |   NOP  |  NOP   |  TSopt |   10   |
190                  * +--------+--------+--------+--------+
191                  * |          TSval   timestamp        |
192                  * +--------+--------+--------+--------+
193                  * |          TSecr   timestamp        |
194                  * +--------+--------+--------+--------+
195                  */
196                 if (get_cqe_lro_timestamp_valid(cqe) &&
197                     (__predict_true(*ts_ptr) == ntohl(TCPOPT_NOP << 24 |
198                     TCPOPT_NOP << 16 | TCPOPT_TIMESTAMP << 8 |
199                     TCPOLEN_TIMESTAMP))) {
200                         /*
201                          * cqe->timestamp is 64bit long.
202                          * [0-31] - timestamp.
203                          * [32-64] - timestamp echo replay.
204                          */
205                         ts_ptr[1] = *(uint32_t *)&cqe->timestamp;
206                         ts_ptr[2] = *((uint32_t *)&cqe->timestamp + 1);
207                 }
208         }
209         if (ip4) {
210                 ip4->ip_ttl = cqe->lro_min_ttl;
211                 ip4->ip_len = cpu_to_be16(tot_len);
212                 ip4->ip_sum = 0;
213                 ip4->ip_sum = in_cksum(mb, ip4->ip_hl << 2);
214         } else {
215                 ip6->ip6_hlim = cqe->lro_min_ttl;
216                 ip6->ip6_plen = cpu_to_be16(tot_len -
217                     sizeof(struct ip6_hdr));
218         }
219         /* TODO: handle tcp checksum */
220 }
221
222 static inline void
223 mlx5e_build_rx_mbuf(struct mlx5_cqe64 *cqe,
224     struct mlx5e_rq *rq, struct mbuf *mb,
225     u32 cqe_bcnt)
226 {
227         struct ifnet *ifp = rq->ifp;
228 #if (MLX5E_MAX_RX_SEGS != 1)
229         struct mbuf *mb_head;
230 #endif
231         int lro_num_seg;        /* HW LRO session aggregated packets counter */
232
233         lro_num_seg = be32_to_cpu(cqe->srqn) >> 24;
234         if (lro_num_seg > 1) {
235                 mlx5e_lro_update_hdr(mb, cqe);
236                 rq->stats.lro_packets++;
237                 rq->stats.lro_bytes += cqe_bcnt;
238         }
239
240 #if (MLX5E_MAX_RX_SEGS == 1)
241         mb->m_pkthdr.len = mb->m_len = cqe_bcnt;
242 #else
243         mb->m_pkthdr.len = cqe_bcnt;
244         for (mb_head = mb; mb != NULL; mb = mb->m_next) {
245                 if (mb->m_len > cqe_bcnt)
246                         mb->m_len = cqe_bcnt;
247                 cqe_bcnt -= mb->m_len;
248                 if (likely(cqe_bcnt == 0)) {
249                         if (likely(mb->m_next != NULL)) {
250                                 /* trim off empty mbufs */
251                                 m_freem(mb->m_next);
252                                 mb->m_next = NULL;
253                         }
254                         break;
255                 }
256         }
257         /* rewind to first mbuf in chain */
258         mb = mb_head;
259 #endif
260         /* check if a Toeplitz hash was computed */
261         if (cqe->rss_hash_type != 0) {
262                 mb->m_pkthdr.flowid = be32_to_cpu(cqe->rss_hash_result);
263 #ifdef RSS
264                 /* decode the RSS hash type */
265                 switch (cqe->rss_hash_type &
266                     (CQE_RSS_DST_HTYPE_L4 | CQE_RSS_DST_HTYPE_IP)) {
267                 /* IPv4 */
268                 case (CQE_RSS_DST_HTYPE_TCP | CQE_RSS_DST_HTYPE_IPV4):
269                         M_HASHTYPE_SET(mb, M_HASHTYPE_RSS_TCP_IPV4);
270                         break;
271                 case (CQE_RSS_DST_HTYPE_UDP | CQE_RSS_DST_HTYPE_IPV4):
272                         M_HASHTYPE_SET(mb, M_HASHTYPE_RSS_UDP_IPV4);
273                         break;
274                 case CQE_RSS_DST_HTYPE_IPV4:
275                         M_HASHTYPE_SET(mb, M_HASHTYPE_RSS_IPV4);
276                         break;
277                 /* IPv6 */
278                 case (CQE_RSS_DST_HTYPE_TCP | CQE_RSS_DST_HTYPE_IPV6):
279                         M_HASHTYPE_SET(mb, M_HASHTYPE_RSS_TCP_IPV6);
280                         break;
281                 case (CQE_RSS_DST_HTYPE_UDP | CQE_RSS_DST_HTYPE_IPV6):
282                         M_HASHTYPE_SET(mb, M_HASHTYPE_RSS_UDP_IPV6);
283                         break;
284                 case CQE_RSS_DST_HTYPE_IPV6:
285                         M_HASHTYPE_SET(mb, M_HASHTYPE_RSS_IPV6);
286                         break;
287                 default:        /* Other */
288                         M_HASHTYPE_SET(mb, M_HASHTYPE_OPAQUE);
289                         break;
290                 }
291 #else
292                 M_HASHTYPE_SET(mb, M_HASHTYPE_OPAQUE);
293 #endif
294         } else {
295                 mb->m_pkthdr.flowid = rq->ix;
296                 M_HASHTYPE_SET(mb, M_HASHTYPE_OPAQUE);
297         }
298         mb->m_pkthdr.rcvif = ifp;
299
300         if (likely(ifp->if_capenable & (IFCAP_RXCSUM | IFCAP_RXCSUM_IPV6)) &&
301             ((cqe->hds_ip_ext & (CQE_L2_OK | CQE_L3_OK | CQE_L4_OK)) ==
302             (CQE_L2_OK | CQE_L3_OK | CQE_L4_OK))) {
303                 mb->m_pkthdr.csum_flags =
304                     CSUM_IP_CHECKED | CSUM_IP_VALID |
305                     CSUM_DATA_VALID | CSUM_PSEUDO_HDR;
306                 mb->m_pkthdr.csum_data = htons(0xffff);
307         } else {
308                 rq->stats.csum_none++;
309         }
310
311         if (cqe_has_vlan(cqe)) {
312                 mb->m_pkthdr.ether_vtag = be16_to_cpu(cqe->vlan_info);
313                 mb->m_flags |= M_VLANTAG;
314         }
315 }
316
317 static inline void
318 mlx5e_read_cqe_slot(struct mlx5e_cq *cq, u32 cc, void *data)
319 {
320         memcpy(data, mlx5_cqwq_get_wqe(&cq->wq, (cc & cq->wq.sz_m1)),
321             sizeof(struct mlx5_cqe64));
322 }
323
324 static inline void
325 mlx5e_write_cqe_slot(struct mlx5e_cq *cq, u32 cc, void *data)
326 {
327         memcpy(mlx5_cqwq_get_wqe(&cq->wq, cc & cq->wq.sz_m1),
328             data, sizeof(struct mlx5_cqe64));
329 }
330
331 static inline void
332 mlx5e_decompress_cqe(struct mlx5e_cq *cq, struct mlx5_cqe64 *title,
333     struct mlx5_mini_cqe8 *mini,
334     u16 wqe_counter, int i)
335 {
336         /*
337          * NOTE: The fields which are not set here are copied from the
338          * initial and common title. See memcpy() in
339          * mlx5e_write_cqe_slot().
340          */
341         title->byte_cnt = mini->byte_cnt;
342         title->wqe_counter = cpu_to_be16((wqe_counter + i) & cq->wq.sz_m1);
343         title->check_sum = mini->checksum;
344         title->op_own = (title->op_own & 0xf0) |
345             (((cq->wq.cc + i) >> cq->wq.log_sz) & 1);
346 }
347
348 #define MLX5E_MINI_ARRAY_SZ 8
349 /* Make sure structs are not packet differently */
350 CTASSERT(sizeof(struct mlx5_cqe64) ==
351     sizeof(struct mlx5_mini_cqe8) * MLX5E_MINI_ARRAY_SZ);
352 static void
353 mlx5e_decompress_cqes(struct mlx5e_cq *cq)
354 {
355         struct mlx5_mini_cqe8 mini_array[MLX5E_MINI_ARRAY_SZ];
356         struct mlx5_cqe64 title;
357         u32 cqe_count;
358         u32 i = 0;
359         u16 title_wqe_counter;
360
361         mlx5e_read_cqe_slot(cq, cq->wq.cc, &title);
362         title_wqe_counter = be16_to_cpu(title.wqe_counter);
363         cqe_count = be32_to_cpu(title.byte_cnt);
364
365         /* Make sure we won't overflow */
366         KASSERT(cqe_count <= cq->wq.sz_m1,
367             ("%s: cqe_count %u > cq->wq.sz_m1 %u", __func__,
368             cqe_count, cq->wq.sz_m1));
369
370         mlx5e_read_cqe_slot(cq, cq->wq.cc + 1, mini_array);
371         while (true) {
372                 mlx5e_decompress_cqe(cq, &title,
373                     &mini_array[i % MLX5E_MINI_ARRAY_SZ],
374                     title_wqe_counter, i);
375                 mlx5e_write_cqe_slot(cq, cq->wq.cc + i, &title);
376                 i++;
377
378                 if (i == cqe_count)
379                         break;
380                 if (i % MLX5E_MINI_ARRAY_SZ == 0)
381                         mlx5e_read_cqe_slot(cq, cq->wq.cc + i, mini_array);
382         }
383 }
384
385 static int
386 mlx5e_poll_rx_cq(struct mlx5e_rq *rq, int budget)
387 {
388 #ifndef HAVE_TURBO_LRO
389         struct lro_entry *queued;
390 #endif
391         int i;
392
393         for (i = 0; i < budget; i++) {
394                 struct mlx5e_rx_wqe *wqe;
395                 struct mlx5_cqe64 *cqe;
396                 struct mbuf *mb;
397                 __be16 wqe_counter_be;
398                 u16 wqe_counter;
399                 u32 byte_cnt;
400
401                 cqe = mlx5e_get_cqe(&rq->cq);
402                 if (!cqe)
403                         break;
404
405                 if (mlx5_get_cqe_format(cqe) == MLX5_COMPRESSED)
406                         mlx5e_decompress_cqes(&rq->cq);
407
408                 mlx5_cqwq_pop(&rq->cq.wq);
409
410                 wqe_counter_be = cqe->wqe_counter;
411                 wqe_counter = be16_to_cpu(wqe_counter_be);
412                 wqe = mlx5_wq_ll_get_wqe(&rq->wq, wqe_counter);
413                 byte_cnt = be32_to_cpu(cqe->byte_cnt);
414
415                 bus_dmamap_sync(rq->dma_tag,
416                     rq->mbuf[wqe_counter].dma_map,
417                     BUS_DMASYNC_POSTREAD);
418
419                 if (unlikely((cqe->op_own >> 4) != MLX5_CQE_RESP_SEND)) {
420                         rq->stats.wqe_err++;
421                         goto wq_ll_pop;
422                 }
423                 if ((MHLEN - MLX5E_NET_IP_ALIGN) >= byte_cnt &&
424                     (mb = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA)) != NULL) {
425 #if (MLX5E_MAX_RX_SEGS != 1)
426                         /* set maximum mbuf length */
427                         mb->m_len = MHLEN - MLX5E_NET_IP_ALIGN;
428 #endif
429                         /* get IP header aligned */
430                         mb->m_data += MLX5E_NET_IP_ALIGN;
431
432                         bcopy(rq->mbuf[wqe_counter].data, mtod(mb, caddr_t),
433                             byte_cnt);
434                 } else {
435                         mb = rq->mbuf[wqe_counter].mbuf;
436                         rq->mbuf[wqe_counter].mbuf = NULL;      /* safety clear */
437
438                         bus_dmamap_unload(rq->dma_tag,
439                             rq->mbuf[wqe_counter].dma_map);
440                 }
441
442                 mlx5e_build_rx_mbuf(cqe, rq, mb, byte_cnt);
443                 rq->stats.packets++;
444 #ifdef HAVE_TURBO_LRO
445                 if (mb->m_pkthdr.csum_flags == 0 ||
446                     (rq->ifp->if_capenable & IFCAP_LRO) == 0 ||
447                     rq->lro.mbuf == NULL) {
448                         /* normal input */
449                         rq->ifp->if_input(rq->ifp, mb);
450                 } else {
451                         tcp_tlro_rx(&rq->lro, mb);
452                 }
453 #else
454                 if (mb->m_pkthdr.csum_flags == 0 ||
455                     (rq->ifp->if_capenable & IFCAP_LRO) == 0 ||
456                     rq->lro.lro_cnt == 0 ||
457                     tcp_lro_rx(&rq->lro, mb, 0) != 0) {
458                         rq->ifp->if_input(rq->ifp, mb);
459                 }
460 #endif
461 wq_ll_pop:
462                 mlx5_wq_ll_pop(&rq->wq, wqe_counter_be,
463                     &wqe->next.next_wqe_index);
464         }
465
466         mlx5_cqwq_update_db_record(&rq->cq.wq);
467
468         /* ensure cq space is freed before enabling more cqes */
469         wmb();
470 #ifndef HAVE_TURBO_LRO
471         while ((queued = SLIST_FIRST(&rq->lro.lro_active)) != NULL) {
472                 SLIST_REMOVE_HEAD(&rq->lro.lro_active, next);
473                 tcp_lro_flush(&rq->lro, queued);
474         }
475 #endif
476         return (i);
477 }
478
479 void
480 mlx5e_rx_cq_comp(struct mlx5_core_cq *mcq)
481 {
482         struct mlx5e_rq *rq = container_of(mcq, struct mlx5e_rq, cq.mcq);
483         int i = 0;
484
485 #ifdef HAVE_PER_CQ_EVENT_PACKET
486         struct mbuf *mb = m_getjcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR, rq->wqe_sz);
487
488         if (mb != NULL) {
489                 /* this code is used for debugging purpose only */
490                 mb->m_pkthdr.len = mb->m_len = 15;
491                 memset(mb->m_data, 255, 14);
492                 mb->m_data[14] = rq->ix;
493                 mb->m_pkthdr.rcvif = rq->ifp;
494                 rq->ifp->if_input(rq->ifp, mb);
495         }
496 #endif
497
498         mtx_lock(&rq->mtx);
499
500         /*
501          * Polling the entire CQ without posting new WQEs results in
502          * lack of receive WQEs during heavy traffic scenarios.
503          */
504         while (1) {
505                 if (mlx5e_poll_rx_cq(rq, MLX5E_RX_BUDGET_MAX) !=
506                     MLX5E_RX_BUDGET_MAX)
507                         break;
508                 i += MLX5E_RX_BUDGET_MAX;
509                 if (i >= MLX5E_BUDGET_MAX)
510                         break;
511                 mlx5e_post_rx_wqes(rq);
512         }
513         mlx5e_post_rx_wqes(rq);
514         mlx5e_cq_arm(&rq->cq, MLX5_GET_DOORBELL_LOCK(&rq->channel->priv->doorbell_lock));
515 #ifdef HAVE_TURBO_LRO
516         tcp_tlro_flush(&rq->lro, 1);
517 #endif
518         mtx_unlock(&rq->mtx);
519 }