tools/testing/selftests/drivers/net/mlxsw/qos_pfc.sh

   1 #!/bin/bash
   2 # SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   3 #
   4 # This test injects a 10-MB burst of traffic with VLAN tag and 802.1p priority
   5 # of 1. This stream is consistently prioritized as priority 1, is put to PG
   6 # buffer 1, and scheduled at TC 1.
   7 #
   8 # - the stream first ingresses through $swp1, where it is forwarded to $swp3
   9 #
  10 # - then it ingresses through $swp4. Here it is put to a lossless buffer and put
  11 #   to a small pool ("PFC pool"). The traffic is forwarded to $swp2, which is
  12 #   shaped, and thus the PFC pool eventually fills, therefore the headroom
  13 #   fills, and $swp3 is paused.
  14 #
  15 # - since $swp3 now can't send traffic, the traffic ingressing $swp1 is kept at
  16 #   a pool ("overflow pool"). The overflow pool needs to be large enough to
  17 #   contain the whole burst.
  18 #
  19 # - eventually the PFC pool gets some traffic out, headroom therefore gets some
  20 #   traffic to the pool, and $swp3 is unpaused again. This way the traffic is
  21 #   gradually forwarded from the overflow pool, through the PFC pool, out of
  22 #   $swp2, and eventually to $h2.
  23 #
  24 # - if PFC works, all lossless flow packets that ingress through $swp1 should
  25 #   also be seen ingressing $h2. If it doesn't, there will be drops due to
  26 #   discrepancy between the speeds of $swp1 and $h2.
  27 #
  28 # - it should all play out relatively quickly, so that SLL and HLL will not
  29 #   cause drops.
  30 #
  31 # +-----------------------+
  32 # | H1                    |
  33 # |   + $h1.111           |
  34 # |   | 192.0.2.33/28     |
  35 # |   |                   |
  36 # |   + $h1               |
  37 # +---|-------------------+  +--------------------+
  38 #     |                      |                    |
  39 # +---|----------------------|--------------------|---------------------------+
  40 # |   + $swp1          $swp3 +                    + $swp4                     |
  41 # |   | iPOOL1        iPOOL0 |                    | iPOOL2                    |
  42 # |   | ePOOL4        ePOOL5 |                    | ePOOL4                    |
  43 # |   |        PFC:enabled=1 |                    | PFC:enabled=1             |
  44 # | +-|----------------------|-+                +-|------------------------+  |
  45 # | | + $swp1.111  $swp3.111 + |                | + $swp4.111              |  |
  46 # | |                          |                |                          |  |
  47 # | | BR1                      |                | BR2                      |  |
  48 # | |                          |                |                          |  |
  49 # | |                          |                |         + $swp2.111      |  |
  50 # | +--------------------------+                +---------|----------------+  |
  51 # |                                                       |                   |
  52 # | iPOOL0: 500KB dynamic                                 |                   |
  53 # | iPOOL1: 10MB static                                   |                   |
  54 # | iPOOL2: 1MB static                                    + $swp2             |
  55 # | ePOOL4: 500KB dynamic                                 | iPOOL0            |
  56 # | ePOOL5: 10MB static                                   | ePOOL6            |
  57 # | ePOOL6: "infinite" static                             | 200Mbps shaper    |
  58 # +-------------------------------------------------------|-------------------+
  59 #                                                         |
  60 #                                                     +---|-------------------+
  61 #                                                     |   + $h2            H2 |
  62 #                                                     |   |                   |
  63 #                                                     |   + $h2.111           |
  64 #                                                     |     192.0.2.34/28     |
  65 #                                                     +-----------------------+
  66 #
  67 # iPOOL0+ePOOL4 is a helper pool for control traffic etc.
  68 # iPOOL1+ePOOL5 are overflow pools.
  69 # iPOOL2+ePOOL6 are PFC pools.
  70
  71 ALL_TESTS="
  72         ping_ipv4
  73         test_qos_pfc
  74 "
  75
  76 lib_dir=$(dirname $0)/../../../net/forwarding
  77
  78 NUM_NETIFS=6
  79 source $lib_dir/lib.sh
  80 source $lib_dir/devlink_lib.sh
  81
  82 _1KB=1000
  83 _100KB=$((100 * _1KB))
  84 _500KB=$((500 * _1KB))
  85 _1MB=$((1000 * _1KB))
  86 _10MB=$((10 * _1MB))
  87
  88 h1_create()
  89 {
  90         simple_if_init $h1
  91         mtu_set $h1 10000
  92
  93         vlan_create $h1 111 v$h1 192.0.2.33/28
  94 }
  95
  96 h1_destroy()
  97 {
  98         vlan_destroy $h1 111
  99
 100         mtu_restore $h1
 101         simple_if_fini $h1
 102 }
 103
 104 h2_create()
 105 {
 106         simple_if_init $h2
 107         mtu_set $h2 10000
 108
 109         vlan_create $h2 111 v$h2 192.0.2.34/28
 110 }
 111
 112 h2_destroy()
 113 {
 114         vlan_destroy $h2 111
 115
 116         mtu_restore $h2
 117         simple_if_fini $h2
 118 }
 119
 120 switch_create()
 121 {
 122         local lanes_swp4
 123         local pg1_size
 124
 125         # pools
 126         # -----
 127
 128         devlink_pool_size_thtype_save 0
 129         devlink_pool_size_thtype_save 4
 130         devlink_pool_size_thtype_save 1
 131         devlink_pool_size_thtype_save 5
 132         devlink_pool_size_thtype_save 2
 133         devlink_pool_size_thtype_save 6
 134
 135         devlink_port_pool_th_save $swp1 1
 136         devlink_port_pool_th_save $swp2 6
 137         devlink_port_pool_th_save $swp3 5
 138         devlink_port_pool_th_save $swp4 2
 139
 140         devlink_tc_bind_pool_th_save $swp1 1 ingress
 141         devlink_tc_bind_pool_th_save $swp2 1 egress
 142         devlink_tc_bind_pool_th_save $swp3 1 egress
 143         devlink_tc_bind_pool_th_save $swp4 1 ingress
 144
 145         # Control traffic pools. Just reduce the size. Keep them dynamic so that
 146         # we don't need to change all the uninteresting quotas.
 147         devlink_pool_size_thtype_set 0 dynamic $_500KB
 148         devlink_pool_size_thtype_set 4 dynamic $_500KB
 149
 150         # Overflow pools.
 151         devlink_pool_size_thtype_set 1 static $_10MB
 152         devlink_pool_size_thtype_set 5 static $_10MB
 153
 154         # PFC pools. As per the writ, the size of egress PFC pool should be
 155         # infinice, but actually it just needs to be large enough to not matter
 156         # in practice, so reuse the 10MB limit.
 157         devlink_pool_size_thtype_set 2 static $_1MB
 158         devlink_pool_size_thtype_set 6 static $_10MB
 159
 160         # $swp1
 161         # -----
 162
 163         ip link set dev $swp1 up
 164         mtu_set $swp1 10000
 165         vlan_create $swp1 111
 166         ip link set dev $swp1.111 type vlan ingress-qos-map 0:0 1:1
 167
 168         devlink_port_pool_th_set $swp1 1 $_10MB
 169         devlink_tc_bind_pool_th_set $swp1 1 ingress 1 $_10MB
 170
 171         # Configure qdisc so that we can configure PG and therefore pool
 172         # assignment.
 173         tc qdisc replace dev $swp1 root handle 1: \
 174            ets bands 8 strict 8 priomap 7 6
 175         dcb buffer set dev $swp1 prio-buffer all:0 1:1
 176
 177         # $swp2
 178         # -----
 179
 180         ip link set dev $swp2 up
 181         mtu_set $swp2 10000
 182         vlan_create $swp2 111
 183         ip link set dev $swp2.111 type vlan egress-qos-map 0:0 1:1
 184
 185         devlink_port_pool_th_set $swp2 6 $_10MB
 186         devlink_tc_bind_pool_th_set $swp2 1 egress 6 $_10MB
 187
 188         # prio 0->TC0 (band 7), 1->TC1 (band 6). TC1 is shaped.
 189         tc qdisc replace dev $swp2 root handle 1: \
 190            ets bands 8 strict 8 priomap 7 6
 191         tc qdisc replace dev $swp2 parent 1:7 handle 17: \
 192            tbf rate 200Mbit burst 131072 limit 1M
 193
 194         # $swp3
 195         # -----
 196
 197         ip link set dev $swp3 up
 198         mtu_set $swp3 10000
 199         vlan_create $swp3 111
 200         ip link set dev $swp3.111 type vlan egress-qos-map 0:0 1:1
 201
 202         devlink_port_pool_th_set $swp3 5 $_10MB
 203         devlink_tc_bind_pool_th_set $swp3 1 egress 5 $_10MB
 204
 205         # prio 0->TC0 (band 7), 1->TC1 (band 6)
 206         tc qdisc replace dev $swp3 root handle 1: \
 207            ets bands 8 strict 8 priomap 7 6
 208
 209         # Need to enable PFC so that PAUSE takes effect. Therefore need to put
 210         # the lossless prio into a buffer of its own. Don't bother with buffer
 211         # sizes though, there is not going to be any pressure in the "backward"
 212         # direction.
 213         dcb buffer set dev $swp3 prio-buffer all:0 1:1
 214         dcb pfc set dev $swp3 prio-pfc all:off 1:on
 215
 216         # $swp4
 217         # -----
 218
 219         ip link set dev $swp4 up
 220         mtu_set $swp4 10000
 221         vlan_create $swp4 111
 222         ip link set dev $swp4.111 type vlan ingress-qos-map 0:0 1:1
 223
 224         devlink_port_pool_th_set $swp4 2 $_1MB
 225         devlink_tc_bind_pool_th_set $swp4 1 ingress 2 $_1MB
 226
 227         # Configure qdisc so that we can hand-tune headroom.
 228         tc qdisc replace dev $swp4 root handle 1: \
 229            ets bands 8 strict 8 priomap 7 6
 230         dcb buffer set dev $swp4 prio-buffer all:0 1:1
 231         dcb pfc set dev $swp4 prio-pfc all:off 1:on
 232         # PG0 will get autoconfigured to Xoff, give PG1 arbitrarily 100K, which
 233         # is (-2*MTU) about 80K of delay provision.
 234         pg1_size=$_100KB
 235
 236         setup_wait_dev_with_timeout $swp4
 237
 238         lanes_swp4=$(ethtool $swp4 | grep 'Lanes:')
 239         lanes_swp4=${lanes_swp4#*"Lanes: "}
 240
 241         # 8-lane ports use two buffers among which the configured buffer
 242         # is split, so double the size to get twice (20K + 80K).
 243         if [[ $lanes_swp4 -eq 8 ]]; then
 244                 pg1_size=$((pg1_size * 2))
 245         fi
 246
 247         dcb buffer set dev $swp4 buffer-size all:0 1:$pg1_size
 248
 249         # bridges
 250         # -------
 251
 252         ip link add name br1 type bridge vlan_filtering 0
 253         ip link set dev $swp1.111 master br1
 254         ip link set dev $swp3.111 master br1
 255         ip link set dev br1 up
 256
 257         ip link add name br2 type bridge vlan_filtering 0
 258         ip link set dev $swp2.111 master br2
 259         ip link set dev $swp4.111 master br2
 260         ip link set dev br2 up
 261 }
 262
 263 switch_destroy()
 264 {
 265         # Do this first so that we can reset the limits to values that are only
 266         # valid for the original static / dynamic setting.
 267         devlink_pool_size_thtype_restore 6
 268         devlink_pool_size_thtype_restore 5
 269         devlink_pool_size_thtype_restore 4
 270         devlink_pool_size_thtype_restore 2
 271         devlink_pool_size_thtype_restore 1
 272         devlink_pool_size_thtype_restore 0
 273
 274         # bridges
 275         # -------
 276
 277         ip link set dev br2 down
 278         ip link set dev $swp4.111 nomaster
 279         ip link set dev $swp2.111 nomaster
 280         ip link del dev br2
 281
 282         ip link set dev br1 down
 283         ip link set dev $swp3.111 nomaster
 284         ip link set dev $swp1.111 nomaster
 285         ip link del dev br1
 286
 287         # $swp4
 288         # -----
 289
 290         dcb buffer set dev $swp4 buffer-size all:0
 291         dcb pfc set dev $swp4 prio-pfc all:off
 292         dcb buffer set dev $swp4 prio-buffer all:0
 293         tc qdisc del dev $swp4 root
 294
 295         devlink_tc_bind_pool_th_restore $swp4 1 ingress
 296         devlink_port_pool_th_restore $swp4 2
 297
 298         vlan_destroy $swp4 111
 299         mtu_restore $swp4
 300         ip link set dev $swp4 down
 301
 302         # $swp3
 303         # -----
 304
 305         dcb pfc set dev $swp3 prio-pfc all:off
 306         dcb buffer set dev $swp3 prio-buffer all:0
 307         tc qdisc del dev $swp3 root
 308
 309         devlink_tc_bind_pool_th_restore $swp3 1 egress
 310         devlink_port_pool_th_restore $swp3 5
 311
 312         vlan_destroy $swp3 111
 313         mtu_restore $swp3
 314         ip link set dev $swp3 down
 315
 316         # $swp2
 317         # -----
 318
 319         tc qdisc del dev $swp2 parent 1:7
 320         tc qdisc del dev $swp2 root
 321
 322         devlink_tc_bind_pool_th_restore $swp2 1 egress
 323         devlink_port_pool_th_restore $swp2 6
 324
 325         vlan_destroy $swp2 111
 326         mtu_restore $swp2
 327         ip link set dev $swp2 down
 328
 329         # $swp1
 330         # -----
 331
 332         dcb buffer set dev $swp1 prio-buffer all:0
 333         tc qdisc del dev $swp1 root
 334
 335         devlink_tc_bind_pool_th_restore $swp1 1 ingress
 336         devlink_port_pool_th_restore $swp1 1
 337
 338         vlan_destroy $swp1 111
 339         mtu_restore $swp1
 340         ip link set dev $swp1 down
 341 }
 342
 343 setup_prepare()
 344 {
 345         h1=${NETIFS[p1]}
 346         swp1=${NETIFS[p2]}
 347
 348         swp2=${NETIFS[p3]}
 349         h2=${NETIFS[p4]}
 350
 351         swp3=${NETIFS[p5]}
 352         swp4=${NETIFS[p6]}
 353
 354         h2mac=$(mac_get $h2)
 355
 356         vrf_prepare
 357
 358         h1_create
 359         h2_create
 360         switch_create
 361 }
 362
 363 cleanup()
 364 {
 365         pre_cleanup
 366
 367         switch_destroy
 368         h2_destroy
 369         h1_destroy
 370
 371         vrf_cleanup
 372 }
 373
 374 ping_ipv4()
 375 {
 376         ping_test $h1 192.0.2.34
 377 }
 378
 379 test_qos_pfc()
 380 {
 381         RET=0
 382
 383         # 10M pool, each packet is 8K of payload + headers
 384         local pkts=$((_10MB / 8050))
 385         local size=$((pkts * 8050))
 386         local in0=$(ethtool_stats_get $swp1 rx_octets_prio_1)
 387         local out0=$(ethtool_stats_get $swp2 tx_octets_prio_1)
 388
 389         $MZ $h1 -p 8000 -Q 1:111 -A 192.0.2.33 -B 192.0.2.34 \
 390                 -a own -b $h2mac -c $pkts -t udp -q
 391         sleep 2
 392
 393         local in1=$(ethtool_stats_get $swp1 rx_octets_prio_1)
 394         local out1=$(ethtool_stats_get $swp2 tx_octets_prio_1)
 395
 396         local din=$((in1 - in0))
 397         local dout=$((out1 - out0))
 398
 399         local pct_in=$((din * 100 / size))
 400
 401         ((pct_in > 95 && pct_in < 105))
 402         check_err $? "Relative ingress out of expected bounds, $pct_in% should be 100%"
 403
 404         ((dout == din))
 405         check_err $? "$((din - dout)) bytes out of $din ingressed got lost"
 406
 407         log_test "PFC"
 408 }
 409
 410 bail_on_lldpad "configure DCB" "configure Qdiscs"
 411
 412 trap cleanup EXIT
 413 setup_prepare
 414 setup_wait
 415 tests_run
 416
 417 exit $EXIT_STATUS