drivers/net/ethernet/mellanox/mlx5/core/en_tx.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015-2016, Mellanox Technologies. All rights reserved.
   3  *
   4  * This software is available to you under a choice of one of two
   5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   8  * OpenIB.org BSD license below:
   9  *
  10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  11  *     without modification, are permitted provided that the following
  12  *     conditions are met:
  13  *
  14  *      - Redistributions of source code must retain the above
  15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  16  *        disclaimer.
  17  *
  18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  21  *        provided with the distribution.
  22  *
  23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  30  * SOFTWARE.
  31  */
  32
  33 #include <linux/tcp.h>
  34 #include <linux/if_vlan.h>
  35 #include "en.h"
  36
  37 #define MLX5E_SQ_NOPS_ROOM  MLX5_SEND_WQE_MAX_WQEBBS
  38 #define MLX5E_SQ_STOP_ROOM (MLX5_SEND_WQE_MAX_WQEBBS +\
  39                             MLX5E_SQ_NOPS_ROOM)
  40
  41 void mlx5e_send_nop(struct mlx5e_sq *sq, bool notify_hw)
  42 {
  43         struct mlx5_wq_cyc                *wq  = &sq->wq;
  44
  45         u16 pi = sq->pc & wq->sz_m1;
  46         struct mlx5e_tx_wqe              *wqe  = mlx5_wq_cyc_get_wqe(wq, pi);
  47
  48         struct mlx5_wqe_ctrl_seg         *cseg = &wqe->ctrl;
  49
  50         memset(cseg, 0, sizeof(*cseg));
  51
  52         cseg->opmod_idx_opcode = cpu_to_be32((sq->pc << 8) | MLX5_OPCODE_NOP);
  53         cseg->qpn_ds           = cpu_to_be32((sq->sqn << 8) | 0x01);
  54
  55         sq->pc++;
  56         sq->stats.nop++;
  57
  58         if (notify_hw) {
  59                 cseg->fm_ce_se = MLX5_WQE_CTRL_CQ_UPDATE;
  60                 mlx5e_tx_notify_hw(sq, &wqe->ctrl, 0);
  61         }
  62 }
  63
  64 static inline void mlx5e_tx_dma_unmap(struct device *pdev,
  65                                       struct mlx5e_sq_dma *dma)
  66 {
  67         switch (dma->type) {
  68         case MLX5E_DMA_MAP_SINGLE:
  69                 dma_unmap_single(pdev, dma->addr, dma->size, DMA_TO_DEVICE);
  70                 break;
  71         case MLX5E_DMA_MAP_PAGE:
  72                 dma_unmap_page(pdev, dma->addr, dma->size, DMA_TO_DEVICE);
  73                 break;
  74         default:
  75                 WARN_ONCE(true, "mlx5e_tx_dma_unmap unknown DMA type!\n");
  76         }
  77 }
  78
  79 static inline void mlx5e_dma_push(struct mlx5e_sq *sq,
  80                                   dma_addr_t addr,
  81                                   u32 size,
  82                                   enum mlx5e_dma_map_type map_type)
  83 {
  84         u32 i = sq->dma_fifo_pc & sq->dma_fifo_mask;
  85
  86         sq->db.txq.dma_fifo[i].addr = addr;
  87         sq->db.txq.dma_fifo[i].size = size;
  88         sq->db.txq.dma_fifo[i].type = map_type;
  89         sq->dma_fifo_pc++;
  90 }
  91
  92 static inline struct mlx5e_sq_dma *mlx5e_dma_get(struct mlx5e_sq *sq, u32 i)
  93 {
  94         return &sq->db.txq.dma_fifo[i & sq->dma_fifo_mask];
  95 }
  96
  97 static void mlx5e_dma_unmap_wqe_err(struct mlx5e_sq *sq, u8 num_dma)
  98 {
  99         int i;
 100
 101         for (i = 0; i < num_dma; i++) {
 102                 struct mlx5e_sq_dma *last_pushed_dma =
 103                         mlx5e_dma_get(sq, --sq->dma_fifo_pc);
 104
 105                 mlx5e_tx_dma_unmap(sq->pdev, last_pushed_dma);
 106         }
 107 }
 108
 109 u16 mlx5e_select_queue(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb,
 110                        void *accel_priv, select_queue_fallback_t fallback)
 111 {
 112         struct mlx5e_priv *priv = netdev_priv(dev);
 113         int channel_ix = fallback(dev, skb);
 114         int up = 0;
 115
 116         if (!netdev_get_num_tc(dev))
 117                 return channel_ix;
 118
 119         if (skb_vlan_tag_present(skb))
 120                 up = skb->vlan_tci >> VLAN_PRIO_SHIFT;
 121
 122         /* channel_ix can be larger than num_channels since
 123          * dev->num_real_tx_queues = num_channels * num_tc
 124          */
 125         if (channel_ix >= priv->params.num_channels)
 126                 channel_ix = reciprocal_scale(channel_ix,
 127                                               priv->params.num_channels);
 128
 129         return priv->channeltc_to_txq_map[channel_ix][up];
 130 }
 131
 132 static inline int mlx5e_skb_l2_header_offset(struct sk_buff *skb)
 133 {
 134 #define MLX5E_MIN_INLINE (ETH_HLEN + VLAN_HLEN)
 135
 136         return max(skb_network_offset(skb), MLX5E_MIN_INLINE);
 137 }
 138
 139 static inline int mlx5e_skb_l3_header_offset(struct sk_buff *skb)
 140 {
 141         struct flow_keys keys;
 142
 143         if (skb_transport_header_was_set(skb))
 144                 return skb_transport_offset(skb);
 145         else if (skb_flow_dissect_flow_keys(skb, &keys, 0))
 146                 return keys.control.thoff;
 147         else
 148                 return mlx5e_skb_l2_header_offset(skb);
 149 }
 150
 151 static inline unsigned int mlx5e_calc_min_inline(enum mlx5_inline_modes mode,
 152                                                  struct sk_buff *skb)
 153 {
 154         int hlen;
 155
 156         switch (mode) {
 157         case MLX5_INLINE_MODE_NONE:
 158                 return 0;
 159         case MLX5_INLINE_MODE_TCP_UDP:
 160                 hlen = eth_get_headlen(skb->data, skb_headlen(skb));
 161                 if (hlen == ETH_HLEN && !skb_vlan_tag_present(skb))
 162                         hlen += VLAN_HLEN;
 163                 return hlen;
 164         case MLX5_INLINE_MODE_IP:
 165                 /* When transport header is set to zero, it means no transport
 166                  * header. When transport header is set to 0xff's, it means
 167                  * transport header wasn't set.
 168                  */
 169                 if (skb_transport_offset(skb))
 170                         return mlx5e_skb_l3_header_offset(skb);
 171                 /* fall through */
 172         case MLX5_INLINE_MODE_L2:
 173         default:
 174                 return mlx5e_skb_l2_header_offset(skb);
 175         }
 176 }
 177
 178 static inline u16 mlx5e_get_inline_hdr_size(struct mlx5e_sq *sq,
 179                                             struct sk_buff *skb, bool bf)
 180 {
 181         /* Some NIC TX decisions, e.g loopback, are based on the packet
 182          * headers and occur before the data gather.
 183          * Therefore these headers must be copied into the WQE
 184          */
 185         if (bf) {
 186                 u16 ihs = skb_headlen(skb);
 187
 188                 if (skb_vlan_tag_present(skb))
 189                         ihs += VLAN_HLEN;
 190
 191                 if (ihs <= sq->max_inline)
 192                         return skb_headlen(skb);
 193         }
 194         return mlx5e_calc_min_inline(sq->min_inline_mode, skb);
 195 }
 196
 197 static inline void mlx5e_tx_skb_pull_inline(unsigned char **skb_data,
 198                                             unsigned int *skb_len,
 199                                             unsigned int len)
 200 {
 201         *skb_len -= len;
 202         *skb_data += len;
 203 }
 204
 205 static inline void mlx5e_insert_vlan(void *start, struct sk_buff *skb, u16 ihs,
 206                                      unsigned char **skb_data,
 207                                      unsigned int *skb_len)
 208 {
 209         struct vlan_ethhdr *vhdr = (struct vlan_ethhdr *)start;
 210         int cpy1_sz = 2 * ETH_ALEN;
 211         int cpy2_sz = ihs - cpy1_sz;
 212
 213         memcpy(vhdr, *skb_data, cpy1_sz);
 214         mlx5e_tx_skb_pull_inline(skb_data, skb_len, cpy1_sz);
 215         vhdr->h_vlan_proto = skb->vlan_proto;
 216         vhdr->h_vlan_TCI = cpu_to_be16(skb_vlan_tag_get(skb));
 217         memcpy(&vhdr->h_vlan_encapsulated_proto, *skb_data, cpy2_sz);
 218         mlx5e_tx_skb_pull_inline(skb_data, skb_len, cpy2_sz);
 219 }
 220
 221 static netdev_tx_t mlx5e_sq_xmit(struct mlx5e_sq *sq, struct sk_buff *skb)
 222 {
 223         struct mlx5_wq_cyc       *wq   = &sq->wq;
 224
 225         u16 pi = sq->pc & wq->sz_m1;
 226         struct mlx5e_tx_wqe      *wqe  = mlx5_wq_cyc_get_wqe(wq, pi);
 227         struct mlx5e_tx_wqe_info *wi   = &sq->db.txq.wqe_info[pi];
 228
 229         struct mlx5_wqe_ctrl_seg *cseg = &wqe->ctrl;
 230         struct mlx5_wqe_eth_seg  *eseg = &wqe->eth;
 231         struct mlx5_wqe_data_seg *dseg;
 232
 233         unsigned char *skb_data = skb->data;
 234         unsigned int skb_len = skb->len;
 235         u8  opcode = MLX5_OPCODE_SEND;
 236         dma_addr_t dma_addr = 0;
 237         unsigned int num_bytes;
 238         bool bf = false;
 239         u16 headlen;
 240         u16 ds_cnt;
 241         u16 ihs;
 242         int i;
 243
 244         memset(wqe, 0, sizeof(*wqe));
 245
 246         if (likely(skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)) {
 247                 eseg->cs_flags = MLX5_ETH_WQE_L3_CSUM;
 248                 if (skb->encapsulation) {
 249                         eseg->cs_flags |= MLX5_ETH_WQE_L3_INNER_CSUM |
 250                                           MLX5_ETH_WQE_L4_INNER_CSUM;
 251                         sq->stats.csum_partial_inner++;
 252                 } else {
 253                         eseg->cs_flags |= MLX5_ETH_WQE_L4_CSUM;
 254                 }
 255         } else
 256                 sq->stats.csum_none++;
 257
 258         if (sq->cc != sq->prev_cc) {
 259                 sq->prev_cc = sq->cc;
 260                 sq->bf_budget = (sq->cc == sq->pc) ? MLX5E_SQ_BF_BUDGET : 0;
 261         }
 262
 263         if (skb_is_gso(skb)) {
 264                 eseg->mss    = cpu_to_be16(skb_shinfo(skb)->gso_size);
 265                 opcode       = MLX5_OPCODE_LSO;
 266
 267                 if (skb->encapsulation) {
 268                         ihs = skb_inner_transport_offset(skb) + inner_tcp_hdrlen(skb);
 269                         sq->stats.tso_inner_packets++;
 270                         sq->stats.tso_inner_bytes += skb->len - ihs;
 271                 } else {
 272                         ihs = skb_transport_offset(skb) + tcp_hdrlen(skb);
 273                         sq->stats.tso_packets++;
 274                         sq->stats.tso_bytes += skb->len - ihs;
 275                 }
 276
 277                 num_bytes = skb->len + (skb_shinfo(skb)->gso_segs - 1) * ihs;
 278         } else {
 279                 bf = sq->bf_budget &&
 280                      !skb->xmit_more &&
 281                      !skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 282                 ihs = mlx5e_get_inline_hdr_size(sq, skb, bf);
 283                 num_bytes = max_t(unsigned int, skb->len, ETH_ZLEN);
 284         }
 285
 286         wi->num_bytes = num_bytes;
 287
 288         ds_cnt = sizeof(*wqe) / MLX5_SEND_WQE_DS;
 289         if (ihs) {
 290                 if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
 291                         mlx5e_insert_vlan(eseg->inline_hdr.start, skb, ihs, &skb_data, &skb_len);
 292                         ihs += VLAN_HLEN;
 293                 } else {
 294                         memcpy(eseg->inline_hdr.start, skb_data, ihs);
 295                         mlx5e_tx_skb_pull_inline(&skb_data, &skb_len, ihs);
 296                 }
 297                 eseg->inline_hdr.sz = cpu_to_be16(ihs);
 298                 ds_cnt += DIV_ROUND_UP(ihs - sizeof(eseg->inline_hdr.start), MLX5_SEND_WQE_DS);
 299         } else if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
 300                 eseg->insert.type = cpu_to_be16(MLX5_ETH_WQE_INSERT_VLAN);
 301                 eseg->insert.vlan_tci = cpu_to_be16(skb_vlan_tag_get(skb));
 302         }
 303
 304         dseg = (struct mlx5_wqe_data_seg *)cseg + ds_cnt;
 305
 306         wi->num_dma = 0;
 307
 308         headlen = skb_len - skb->data_len;
 309         if (headlen) {
 310                 dma_addr = dma_map_single(sq->pdev, skb_data, headlen,
 311                                           DMA_TO_DEVICE);
 312                 if (unlikely(dma_mapping_error(sq->pdev, dma_addr)))
 313                         goto dma_unmap_wqe_err;
 314
 315                 dseg->addr       = cpu_to_be64(dma_addr);
 316                 dseg->lkey       = sq->mkey_be;
 317                 dseg->byte_count = cpu_to_be32(headlen);
 318
 319                 mlx5e_dma_push(sq, dma_addr, headlen, MLX5E_DMA_MAP_SINGLE);
 320                 wi->num_dma++;
 321
 322                 dseg++;
 323         }
 324
 325         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
 326                 struct skb_frag_struct *frag = &skb_shinfo(skb)->frags[i];
 327                 int fsz = skb_frag_size(frag);
 328
 329                 dma_addr = skb_frag_dma_map(sq->pdev, frag, 0, fsz,
 330                                             DMA_TO_DEVICE);
 331                 if (unlikely(dma_mapping_error(sq->pdev, dma_addr)))
 332                         goto dma_unmap_wqe_err;
 333
 334                 dseg->addr       = cpu_to_be64(dma_addr);
 335                 dseg->lkey       = sq->mkey_be;
 336                 dseg->byte_count = cpu_to_be32(fsz);
 337
 338                 mlx5e_dma_push(sq, dma_addr, fsz, MLX5E_DMA_MAP_PAGE);
 339                 wi->num_dma++;
 340
 341                 dseg++;
 342         }
 343
 344         ds_cnt += wi->num_dma;
 345
 346         cseg->opmod_idx_opcode = cpu_to_be32((sq->pc << 8) | opcode);
 347         cseg->qpn_ds           = cpu_to_be32((sq->sqn << 8) | ds_cnt);
 348
 349         sq->db.txq.skb[pi] = skb;
 350
 351         wi->num_wqebbs = DIV_ROUND_UP(ds_cnt, MLX5_SEND_WQEBB_NUM_DS);
 352         sq->pc += wi->num_wqebbs;
 353
 354         netdev_tx_sent_queue(sq->txq, wi->num_bytes);
 355
 356         if (unlikely(skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_HW_TSTAMP))
 357                 skb_shinfo(skb)->tx_flags |= SKBTX_IN_PROGRESS;
 358
 359         if (unlikely(!mlx5e_sq_has_room_for(sq, MLX5E_SQ_STOP_ROOM))) {
 360                 netif_tx_stop_queue(sq->txq);
 361                 sq->stats.stopped++;
 362         }
 363
 364         sq->stats.xmit_more += skb->xmit_more;
 365         if (!skb->xmit_more || netif_xmit_stopped(sq->txq)) {
 366                 int bf_sz = 0;
 367
 368                 if (bf && test_bit(MLX5E_SQ_STATE_BF_ENABLE, &sq->state))
 369                         bf_sz = wi->num_wqebbs << 3;
 370
 371                 cseg->fm_ce_se = MLX5_WQE_CTRL_CQ_UPDATE;
 372                 mlx5e_tx_notify_hw(sq, &wqe->ctrl, bf_sz);
 373         }
 374
 375         /* fill sq edge with nops to avoid wqe wrap around */
 376         while ((pi = (sq->pc & wq->sz_m1)) > sq->edge) {
 377                 sq->db.txq.skb[pi] = NULL;
 378                 mlx5e_send_nop(sq, false);
 379         }
 380
 381         if (bf)
 382                 sq->bf_budget--;
 383
 384         sq->stats.packets++;
 385         sq->stats.bytes += num_bytes;
 386         return NETDEV_TX_OK;
 387
 388 dma_unmap_wqe_err:
 389         sq->stats.dropped++;
 390         mlx5e_dma_unmap_wqe_err(sq, wi->num_dma);
 391
 392         dev_kfree_skb_any(skb);
 393
 394         return NETDEV_TX_OK;
 395 }
 396
 397 netdev_tx_t mlx5e_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 398 {
 399         struct mlx5e_priv *priv = netdev_priv(dev);
 400         struct mlx5e_sq *sq = priv->txq_to_sq_map[skb_get_queue_mapping(skb)];
 401
 402         return mlx5e_sq_xmit(sq, skb);
 403 }
 404
 405 bool mlx5e_poll_tx_cq(struct mlx5e_cq *cq, int napi_budget)
 406 {
 407         struct mlx5e_sq *sq;
 408         u32 dma_fifo_cc;
 409         u32 nbytes;
 410         u16 npkts;
 411         u16 sqcc;
 412         int i;
 413
 414         sq = container_of(cq, struct mlx5e_sq, cq);
 415
 416         if (unlikely(!test_bit(MLX5E_SQ_STATE_ENABLED, &sq->state)))
 417                 return false;
 418
 419         npkts = 0;
 420         nbytes = 0;
 421
 422         /* sq->cc must be updated only after mlx5_cqwq_update_db_record(),
 423          * otherwise a cq overrun may occur
 424          */
 425         sqcc = sq->cc;
 426
 427         /* avoid dirtying sq cache line every cqe */
 428         dma_fifo_cc = sq->dma_fifo_cc;
 429
 430         for (i = 0; i < MLX5E_TX_CQ_POLL_BUDGET; i++) {
 431                 struct mlx5_cqe64 *cqe;
 432                 u16 wqe_counter;
 433                 bool last_wqe;
 434
 435                 cqe = mlx5e_get_cqe(cq);
 436                 if (!cqe)
 437                         break;
 438
 439                 mlx5_cqwq_pop(&cq->wq);
 440
 441                 wqe_counter = be16_to_cpu(cqe->wqe_counter);
 442
 443                 do {
 444                         struct mlx5e_tx_wqe_info *wi;
 445                         struct sk_buff *skb;
 446                         u16 ci;
 447                         int j;
 448
 449                         last_wqe = (sqcc == wqe_counter);
 450
 451                         ci = sqcc & sq->wq.sz_m1;
 452                         skb = sq->db.txq.skb[ci];
 453                         wi = &sq->db.txq.wqe_info[ci];
 454
 455                         if (unlikely(!skb)) { /* nop */
 456                                 sqcc++;
 457                                 continue;
 458                         }
 459
 460                         if (unlikely(skb_shinfo(skb)->tx_flags &
 461                                      SKBTX_HW_TSTAMP)) {
 462                                 struct skb_shared_hwtstamps hwts = {};
 463
 464                                 mlx5e_fill_hwstamp(sq->tstamp,
 465                                                    get_cqe_ts(cqe), &hwts);
 466                                 skb_tstamp_tx(skb, &hwts);
 467                         }
 468
 469                         for (j = 0; j < wi->num_dma; j++) {
 470                                 struct mlx5e_sq_dma *dma =
 471                                         mlx5e_dma_get(sq, dma_fifo_cc++);
 472
 473                                 mlx5e_tx_dma_unmap(sq->pdev, dma);
 474                         }
 475
 476                         npkts++;
 477                         nbytes += wi->num_bytes;
 478                         sqcc += wi->num_wqebbs;
 479                         napi_consume_skb(skb, napi_budget);
 480                 } while (!last_wqe);
 481         }
 482
 483         mlx5_cqwq_update_db_record(&cq->wq);
 484
 485         /* ensure cq space is freed before enabling more cqes */
 486         wmb();
 487
 488         sq->dma_fifo_cc = dma_fifo_cc;
 489         sq->cc = sqcc;
 490
 491         netdev_tx_completed_queue(sq->txq, npkts, nbytes);
 492
 493         if (netif_tx_queue_stopped(sq->txq) &&
 494             mlx5e_sq_has_room_for(sq, MLX5E_SQ_STOP_ROOM)) {
 495                 netif_tx_wake_queue(sq->txq);
 496                 sq->stats.wake++;
 497         }
 498
 499         return (i == MLX5E_TX_CQ_POLL_BUDGET);
 500 }
 501
 502 static void mlx5e_free_txq_sq_descs(struct mlx5e_sq *sq)
 503 {
 504         struct mlx5e_tx_wqe_info *wi;
 505         struct sk_buff *skb;
 506         u16 ci;
 507         int i;
 508
 509         while (sq->cc != sq->pc) {
 510                 ci = sq->cc & sq->wq.sz_m1;
 511                 skb = sq->db.txq.skb[ci];
 512                 wi = &sq->db.txq.wqe_info[ci];
 513
 514                 if (!skb) { /* nop */
 515                         sq->cc++;
 516                         continue;
 517                 }
 518
 519                 for (i = 0; i < wi->num_dma; i++) {
 520                         struct mlx5e_sq_dma *dma =
 521                                 mlx5e_dma_get(sq, sq->dma_fifo_cc++);
 522
 523                         mlx5e_tx_dma_unmap(sq->pdev, dma);
 524                 }
 525
 526                 dev_kfree_skb_any(skb);
 527                 sq->cc += wi->num_wqebbs;
 528         }
 529 }
 530
 531 static void mlx5e_free_xdp_sq_descs(struct mlx5e_sq *sq)
 532 {
 533         struct mlx5e_sq_wqe_info *wi;
 534         struct mlx5e_dma_info *di;
 535         u16 ci;
 536
 537         while (sq->cc != sq->pc) {
 538                 ci = sq->cc & sq->wq.sz_m1;
 539                 di = &sq->db.xdp.di[ci];
 540                 wi = &sq->db.xdp.wqe_info[ci];
 541
 542                 if (wi->opcode == MLX5_OPCODE_NOP) {
 543                         sq->cc++;
 544                         continue;
 545                 }
 546
 547                 sq->cc += wi->num_wqebbs;
 548
 549                 mlx5e_page_release(&sq->channel->rq, di, false);
 550         }
 551 }
 552
 553 void mlx5e_free_sq_descs(struct mlx5e_sq *sq)
 554 {
 555         switch (sq->type) {
 556         case MLX5E_SQ_TXQ:
 557                 mlx5e_free_txq_sq_descs(sq);
 558                 break;
 559         case MLX5E_SQ_XDP:
 560                 mlx5e_free_xdp_sq_descs(sq);
 561                 break;
 562         }
 563 }