sys/dev/cxgbe/tom/t4_tom_l2t.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2012 Chelsio Communications, Inc.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26 #include <sys/cdefs.h>
  27 __FBSDID("$FreeBSD$");
  28
  29 #include "opt_inet.h"
  30 #include "opt_inet6.h"
  31
  32 #ifdef TCP_OFFLOAD
  33 #include <sys/param.h>
  34 #include <sys/systm.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/module.h>
  37 #include <sys/bus.h>
  38 #include <sys/fnv_hash.h>
  39 #include <sys/lock.h>
  40 #include <sys/mutex.h>
  41 #include <sys/rwlock.h>
  42 #include <sys/socket.h>
  43 #include <sys/sbuf.h>
  44 #include <sys/taskqueue.h>
  45 #include <net/if.h>
  46 #include <net/if_types.h>
  47 #include <net/ethernet.h>
  48 #include <net/if_vlan_var.h>
  49 #include <net/route.h>
  50 #include <netinet/in.h>
  51 #include <netinet/toecore.h>
  52
  53 #include "common/common.h"
  54 #include "common/t4_msg.h"
  55 #include "tom/t4_tom_l2t.h"
  56 #include "tom/t4_tom.h"
  57
  58 #define VLAN_NONE       0xfff
  59
  60 static inline void
  61 l2t_hold(struct l2t_data *d, struct l2t_entry *e)
  62 {
  63
  64         if (atomic_fetchadd_int(&e->refcnt, 1) == 0)  /* 0 -> 1 transition */
  65                 atomic_subtract_int(&d->nfree, 1);
  66 }
  67
  68 static inline u_int
  69 l2_hash(struct l2t_data *d, const struct sockaddr *sa, int ifindex)
  70 {
  71         u_int hash, half = d->l2t_size / 2, start = 0;
  72         const void *key;
  73         size_t len;
  74
  75         KASSERT(sa->sa_family == AF_INET || sa->sa_family == AF_INET6,
  76             ("%s: sa %p has unexpected sa_family %d", __func__, sa,
  77             sa->sa_family));
  78
  79         if (sa->sa_family == AF_INET) {
  80                 const struct sockaddr_in *sin = (const void *)sa;
  81
  82                 key = &sin->sin_addr;
  83                 len = sizeof(sin->sin_addr);
  84         } else {
  85                 const struct sockaddr_in6 *sin6 = (const void *)sa;
  86
  87                 key = &sin6->sin6_addr;
  88                 len = sizeof(sin6->sin6_addr);
  89                 start = half;
  90         }
  91
  92         hash = fnv_32_buf(key, len, FNV1_32_INIT);
  93         hash = fnv_32_buf(&ifindex, sizeof(ifindex), hash);
  94         hash %= half;
  95
  96         return (hash + start);
  97 }
  98
  99 static inline int
 100 l2_cmp(const struct sockaddr *sa, struct l2t_entry *e)
 101 {
 102
 103         KASSERT(sa->sa_family == AF_INET || sa->sa_family == AF_INET6,
 104             ("%s: sa %p has unexpected sa_family %d", __func__, sa,
 105             sa->sa_family));
 106
 107         if (sa->sa_family == AF_INET) {
 108                 const struct sockaddr_in *sin = (const void *)sa;
 109
 110                 return (e->addr[0] != sin->sin_addr.s_addr);
 111         } else {
 112                 const struct sockaddr_in6 *sin6 = (const void *)sa;
 113
 114                 return (memcmp(&e->addr[0], &sin6->sin6_addr, sizeof(e->addr)));
 115         }
 116 }
 117
 118 static inline void
 119 l2_store(const struct sockaddr *sa, struct l2t_entry *e)
 120 {
 121
 122         KASSERT(sa->sa_family == AF_INET || sa->sa_family == AF_INET6,
 123             ("%s: sa %p has unexpected sa_family %d", __func__, sa,
 124             sa->sa_family));
 125
 126         if (sa->sa_family == AF_INET) {
 127                 const struct sockaddr_in *sin = (const void *)sa;
 128
 129                 e->addr[0] = sin->sin_addr.s_addr;
 130                 e->ipv6 = 0;
 131         } else {
 132                 const struct sockaddr_in6 *sin6 = (const void *)sa;
 133
 134                 memcpy(&e->addr[0], &sin6->sin6_addr, sizeof(e->addr));
 135                 e->ipv6 = 1;
 136         }
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Add a WR to an L2T entry's queue of work requests awaiting resolution.
 141  * Must be called with the entry's lock held.
 142  */
 143 static inline void
 144 arpq_enqueue(struct l2t_entry *e, struct wrqe *wr)
 145 {
 146         mtx_assert(&e->lock, MA_OWNED);
 147
 148         STAILQ_INSERT_TAIL(&e->wr_list, wr, link);
 149 }
 150
 151 static inline void
 152 send_pending(struct adapter *sc, struct l2t_entry *e)
 153 {
 154         struct wrqe *wr;
 155
 156         mtx_assert(&e->lock, MA_OWNED);
 157
 158         while ((wr = STAILQ_FIRST(&e->wr_list)) != NULL) {
 159                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&e->wr_list, link);
 160                 t4_wrq_tx(sc, wr);
 161         }
 162 }
 163
 164 static void
 165 resolution_failed(struct adapter *sc, struct l2t_entry *e)
 166 {
 167         struct tom_data *td = sc->tom_softc;
 168
 169         mtx_assert(&e->lock, MA_OWNED);
 170
 171         mtx_lock(&td->unsent_wr_lock);
 172         STAILQ_CONCAT(&td->unsent_wr_list, &e->wr_list);
 173         mtx_unlock(&td->unsent_wr_lock);
 174
 175         taskqueue_enqueue(taskqueue_thread, &td->reclaim_wr_resources);
 176 }
 177
 178 static void
 179 update_entry(struct adapter *sc, struct l2t_entry *e, uint8_t *lladdr,
 180     uint16_t vtag)
 181 {
 182
 183         mtx_assert(&e->lock, MA_OWNED);
 184
 185         /*
 186          * The entry may be in active use (e->refcount > 0) or not.  We update
 187          * it even when it's not as this simplifies the case where we decide to
 188          * reuse the entry later.
 189          */
 190
 191         if (lladdr == NULL &&
 192             (e->state == L2T_STATE_RESOLVING || e->state == L2T_STATE_FAILED)) {
 193                 /*
 194                  * Never got a valid L2 address for this one.  Just mark it as
 195                  * failed instead of removing it from the hash (for which we'd
 196                  * need to wlock the table).
 197                  */
 198                 e->state = L2T_STATE_FAILED;
 199                 resolution_failed(sc, e);
 200                 return;
 201
 202         } else if (lladdr == NULL) {
 203
 204                 /* Valid or already-stale entry was deleted (or expired) */
 205
 206                 KASSERT(e->state == L2T_STATE_VALID ||
 207                     e->state == L2T_STATE_STALE,
 208                     ("%s: lladdr NULL, state %d", __func__, e->state));
 209
 210                 e->state = L2T_STATE_STALE;
 211
 212         } else {
 213
 214                 if (e->state == L2T_STATE_RESOLVING ||
 215                     e->state == L2T_STATE_FAILED ||
 216                     memcmp(e->dmac, lladdr, ETHER_ADDR_LEN)) {
 217
 218                         /* unresolved -> resolved; or dmac changed */
 219
 220                         memcpy(e->dmac, lladdr, ETHER_ADDR_LEN);
 221                         e->vlan = vtag;
 222                         t4_write_l2e(sc, e, 1);
 223                 }
 224                 e->state = L2T_STATE_VALID;
 225         }
 226 }
 227
 228 static int
 229 resolve_entry(struct adapter *sc, struct l2t_entry *e)
 230 {
 231         struct tom_data *td = sc->tom_softc;
 232         struct toedev *tod = &td->tod;
 233         struct sockaddr_in sin = {0};
 234         struct sockaddr_in6 sin6 = {0};
 235         struct sockaddr *sa;
 236         uint8_t dmac[ETHER_ADDR_LEN];
 237         uint16_t vtag = VLAN_NONE;
 238         int rc;
 239
 240         if (e->ipv6 == 0) {
 241                 sin.sin_family = AF_INET;
 242                 sin.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
 243                 sin.sin_addr.s_addr = e->addr[0];
 244                 sa = (void *)&sin;
 245         } else {
 246                 sin6.sin6_family = AF_INET6;
 247                 sin6.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
 248                 memcpy(&sin6.sin6_addr, &e->addr[0], sizeof(e->addr));
 249                 sa = (void *)&sin6;
 250         }
 251
 252         rc = toe_l2_resolve(tod, e->ifp, sa, dmac, &vtag);
 253         if (rc == EWOULDBLOCK)
 254                 return (rc);
 255
 256         mtx_lock(&e->lock);
 257         update_entry(sc, e, rc == 0 ? dmac : NULL, vtag);
 258         mtx_unlock(&e->lock);
 259
 260         return (rc);
 261 }
 262
 263 int
 264 t4_l2t_send_slow(struct adapter *sc, struct wrqe *wr, struct l2t_entry *e)
 265 {
 266
 267 again:
 268         switch (e->state) {
 269         case L2T_STATE_STALE:     /* entry is stale, kick off revalidation */
 270
 271                 if (resolve_entry(sc, e) != EWOULDBLOCK)
 272                         goto again;     /* entry updated, re-examine state */
 273
 274                 /* Fall through */
 275
 276         case L2T_STATE_VALID:     /* fast-path, send the packet on */
 277
 278                 t4_wrq_tx(sc, wr);
 279                 return (0);
 280
 281         case L2T_STATE_RESOLVING:
 282         case L2T_STATE_SYNC_WRITE:
 283
 284                 mtx_lock(&e->lock);
 285                 if (e->state != L2T_STATE_SYNC_WRITE &&
 286                     e->state != L2T_STATE_RESOLVING) {
 287                         /* state changed by the time we got here */
 288                         mtx_unlock(&e->lock);
 289                         goto again;
 290                 }
 291                 arpq_enqueue(e, wr);
 292                 mtx_unlock(&e->lock);
 293
 294                 if (resolve_entry(sc, e) == EWOULDBLOCK)
 295                         break;
 296
 297                 mtx_lock(&e->lock);
 298                 if (e->state == L2T_STATE_VALID && !STAILQ_EMPTY(&e->wr_list))
 299                         send_pending(sc, e);
 300                 if (e->state == L2T_STATE_FAILED)
 301                         resolution_failed(sc, e);
 302                 mtx_unlock(&e->lock);
 303                 break;
 304
 305         case L2T_STATE_FAILED:
 306                 return (EHOSTUNREACH);
 307         }
 308
 309         return (0);
 310 }
 311
 312 /*
 313  * Called when an L2T entry has no more users.  The entry is left in the hash
 314  * table since it is likely to be reused but we also bump nfree to indicate
 315  * that the entry can be reallocated for a different neighbor.  We also drop
 316  * the existing neighbor reference in case the neighbor is going away and is
 317  * waiting on our reference.
 318  *
 319  * Because entries can be reallocated to other neighbors once their ref count
 320  * drops to 0 we need to take the entry's lock to avoid races with a new
 321  * incarnation.
 322  */
 323
 324 static int
 325 do_l2t_write_rpl2(struct sge_iq *iq, const struct rss_header *rss,
 326     struct mbuf *m)
 327 {
 328         struct adapter *sc = iq->adapter;
 329         const struct cpl_l2t_write_rpl *rpl = (const void *)(rss + 1);
 330         unsigned int tid = GET_TID(rpl);
 331         unsigned int idx = tid % L2T_SIZE;
 332         int rc;
 333
 334         rc = do_l2t_write_rpl(iq, rss, m);
 335         if (rc != 0)
 336                 return (rc);
 337
 338         if (tid & F_SYNC_WR) {
 339                 struct l2t_entry *e = &sc->l2t->l2tab[idx - sc->vres.l2t.start];
 340
 341                 mtx_lock(&e->lock);
 342                 if (e->state != L2T_STATE_SWITCHING) {
 343                         send_pending(sc, e);
 344                         e->state = L2T_STATE_VALID;
 345                 }
 346                 mtx_unlock(&e->lock);
 347         }
 348
 349         return (0);
 350 }
 351
 352 void
 353 t4_init_l2t_cpl_handlers(struct adapter *sc)
 354 {
 355
 356         t4_register_cpl_handler(sc, CPL_L2T_WRITE_RPL, do_l2t_write_rpl2);
 357 }
 358
 359 void
 360 t4_uninit_l2t_cpl_handlers(struct adapter *sc)
 361 {
 362
 363         t4_register_cpl_handler(sc, CPL_L2T_WRITE_RPL, do_l2t_write_rpl);
 364 }
 365
 366 /*
 367  * The TOE wants an L2 table entry that it can use to reach the next hop over
 368  * the specified port.  Produce such an entry - create one if needed.
 369  *
 370  * Note that the ifnet could be a pseudo-device like if_vlan, if_lagg, etc. on
 371  * top of the real cxgbe interface.
 372  */
 373 struct l2t_entry *
 374 t4_l2t_get(struct port_info *pi, struct ifnet *ifp, struct sockaddr *sa)
 375 {
 376         struct l2t_entry *e;
 377         struct l2t_data *d = pi->adapter->l2t;
 378         u_int hash, smt_idx = pi->port_id;
 379
 380         KASSERT(sa->sa_family == AF_INET || sa->sa_family == AF_INET6,
 381             ("%s: sa %p has unexpected sa_family %d", __func__, sa,
 382             sa->sa_family));
 383
 384 #ifndef VLAN_TAG
 385         if (ifp->if_type == IFT_L2VLAN)
 386                 return (NULL);
 387 #endif
 388
 389         hash = l2_hash(d, sa, ifp->if_index);
 390         rw_wlock(&d->lock);
 391         for (e = d->l2tab[hash].first; e; e = e->next) {
 392                 if (l2_cmp(sa, e) == 0 && e->ifp == ifp &&
 393                     e->smt_idx == smt_idx) {
 394                         l2t_hold(d, e);
 395                         goto done;
 396                 }
 397         }
 398
 399         /* Need to allocate a new entry */
 400         e = t4_alloc_l2e(d);
 401         if (e) {
 402                 mtx_lock(&e->lock);          /* avoid race with t4_l2t_free */
 403                 e->next = d->l2tab[hash].first;
 404                 d->l2tab[hash].first = e;
 405
 406                 e->state = L2T_STATE_RESOLVING;
 407                 l2_store(sa, e);
 408                 e->ifp = ifp;
 409                 e->smt_idx = smt_idx;
 410                 e->hash = hash;
 411                 e->lport = pi->lport;
 412                 atomic_store_rel_int(&e->refcnt, 1);
 413 #ifdef VLAN_TAG
 414                 if (ifp->if_type == IFT_L2VLAN)
 415                         VLAN_TAG(ifp, &e->vlan);
 416                 else
 417                         e->vlan = VLAN_NONE;
 418 #endif
 419                 mtx_unlock(&e->lock);
 420         }
 421 done:
 422         rw_wunlock(&d->lock);
 423         return e;
 424 }
 425
 426 /*
 427  * Called when the host's ARP layer makes a change to some entry that is loaded
 428  * into the HW L2 table.
 429  */
 430 void
 431 t4_l2_update(struct toedev *tod, struct ifnet *ifp, struct sockaddr *sa,
 432     uint8_t *lladdr, uint16_t vtag)
 433 {
 434         struct adapter *sc = tod->tod_softc;
 435         struct l2t_entry *e;
 436         struct l2t_data *d = sc->l2t;
 437         u_int hash;
 438
 439         KASSERT(d != NULL, ("%s: no L2 table", __func__));
 440
 441         hash = l2_hash(d, sa, ifp->if_index);
 442         rw_rlock(&d->lock);
 443         for (e = d->l2tab[hash].first; e; e = e->next) {
 444                 if (l2_cmp(sa, e) == 0 && e->ifp == ifp) {
 445                         mtx_lock(&e->lock);
 446                         if (atomic_load_acq_int(&e->refcnt))
 447                                 goto found;
 448                         e->state = L2T_STATE_STALE;
 449                         mtx_unlock(&e->lock);
 450                         break;
 451                 }
 452         }
 453         rw_runlock(&d->lock);
 454
 455         /*
 456          * This is of no interest to us.  We've never had an offloaded
 457          * connection to this destination, and we aren't attempting one right
 458          * now.
 459          */
 460         return;
 461
 462 found:
 463         rw_runlock(&d->lock);
 464
 465         KASSERT(e->state != L2T_STATE_UNUSED,
 466             ("%s: unused entry in the hash.", __func__));
 467
 468         update_entry(sc, e, lladdr, vtag);
 469         mtx_unlock(&e->lock);
 470 }
 471 #endif