mlx5, xsk: Migrate to new MEM_TYPE_XSK_BUFF_POOL
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / net / ethernet / mellanox / mlx5 / core / en / xdp.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2018, 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/bpf_trace.h>
34 #include <net/xdp_sock_drv.h>
35 #include "en/xdp.h"
36 #include "en/params.h"
37
38 int mlx5e_xdp_max_mtu(struct mlx5e_params *params, struct mlx5e_xsk_param *xsk)
39 {
40         int hr = mlx5e_get_linear_rq_headroom(params, xsk);
41
42         /* Let S := SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info)).
43          * The condition checked in mlx5e_rx_is_linear_skb is:
44          *   SKB_DATA_ALIGN(sw_mtu + hard_mtu + hr) + S <= PAGE_SIZE         (1)
45          *   (Note that hw_mtu == sw_mtu + hard_mtu.)
46          * What is returned from this function is:
47          *   max_mtu = PAGE_SIZE - S - hr - hard_mtu                         (2)
48          * After assigning sw_mtu := max_mtu, the left side of (1) turns to
49          * SKB_DATA_ALIGN(PAGE_SIZE - S) + S, which is equal to PAGE_SIZE,
50          * because both PAGE_SIZE and S are already aligned. Any number greater
51          * than max_mtu would make the left side of (1) greater than PAGE_SIZE,
52          * so max_mtu is the maximum MTU allowed.
53          */
54
55         return MLX5E_HW2SW_MTU(params, SKB_MAX_HEAD(hr));
56 }
57
58 static inline bool
59 mlx5e_xmit_xdp_buff(struct mlx5e_xdpsq *sq, struct mlx5e_rq *rq,
60                     struct mlx5e_dma_info *di, struct xdp_buff *xdp)
61 {
62         struct mlx5e_xdp_xmit_data xdptxd;
63         struct mlx5e_xdp_info xdpi;
64         struct xdp_frame *xdpf;
65         dma_addr_t dma_addr;
66
67         xdpf = convert_to_xdp_frame(xdp);
68         if (unlikely(!xdpf))
69                 return false;
70
71         xdptxd.data = xdpf->data;
72         xdptxd.len  = xdpf->len;
73
74         if (xdp->rxq->mem.type == MEM_TYPE_XSK_BUFF_POOL) {
75                 /* The xdp_buff was in the UMEM and was copied into a newly
76                  * allocated page. The UMEM page was returned via the ZCA, and
77                  * this new page has to be mapped at this point and has to be
78                  * unmapped and returned via xdp_return_frame on completion.
79                  */
80
81                 /* Prevent double recycling of the UMEM page. Even in case this
82                  * function returns false, the xdp_buff shouldn't be recycled,
83                  * as it was already done in xdp_convert_zc_to_xdp_frame.
84                  */
85                 __set_bit(MLX5E_RQ_FLAG_XDP_XMIT, rq->flags); /* non-atomic */
86
87                 xdpi.mode = MLX5E_XDP_XMIT_MODE_FRAME;
88
89                 dma_addr = dma_map_single(sq->pdev, xdptxd.data, xdptxd.len,
90                                           DMA_TO_DEVICE);
91                 if (dma_mapping_error(sq->pdev, dma_addr)) {
92                         xdp_return_frame(xdpf);
93                         return false;
94                 }
95
96                 xdptxd.dma_addr     = dma_addr;
97                 xdpi.frame.xdpf     = xdpf;
98                 xdpi.frame.dma_addr = dma_addr;
99         } else {
100                 /* Driver assumes that convert_to_xdp_frame returns an xdp_frame
101                  * that points to the same memory region as the original
102                  * xdp_buff. It allows to map the memory only once and to use
103                  * the DMA_BIDIRECTIONAL mode.
104                  */
105
106                 xdpi.mode = MLX5E_XDP_XMIT_MODE_PAGE;
107
108                 dma_addr = di->addr + (xdpf->data - (void *)xdpf);
109                 dma_sync_single_for_device(sq->pdev, dma_addr, xdptxd.len,
110                                            DMA_TO_DEVICE);
111
112                 xdptxd.dma_addr = dma_addr;
113                 xdpi.page.rq    = rq;
114                 xdpi.page.di    = *di;
115         }
116
117         return sq->xmit_xdp_frame(sq, &xdptxd, &xdpi, 0);
118 }
119
120 /* returns true if packet was consumed by xdp */
121 bool mlx5e_xdp_handle(struct mlx5e_rq *rq, struct mlx5e_dma_info *di,
122                       u32 *len, struct xdp_buff *xdp)
123 {
124         struct bpf_prog *prog = READ_ONCE(rq->xdp_prog);
125         u32 act;
126         int err;
127
128         if (!prog)
129                 return false;
130
131         act = bpf_prog_run_xdp(prog, xdp);
132         switch (act) {
133         case XDP_PASS:
134                 *len = xdp->data_end - xdp->data;
135                 return false;
136         case XDP_TX:
137                 if (unlikely(!mlx5e_xmit_xdp_buff(rq->xdpsq, rq, di, xdp)))
138                         goto xdp_abort;
139                 __set_bit(MLX5E_RQ_FLAG_XDP_XMIT, rq->flags); /* non-atomic */
140                 return true;
141         case XDP_REDIRECT:
142                 /* When XDP enabled then page-refcnt==1 here */
143                 err = xdp_do_redirect(rq->netdev, xdp, prog);
144                 if (unlikely(err))
145                         goto xdp_abort;
146                 __set_bit(MLX5E_RQ_FLAG_XDP_XMIT, rq->flags);
147                 __set_bit(MLX5E_RQ_FLAG_XDP_REDIRECT, rq->flags);
148                 if (xdp->rxq->mem.type != MEM_TYPE_XSK_BUFF_POOL)
149                         mlx5e_page_dma_unmap(rq, di);
150                 rq->stats->xdp_redirect++;
151                 return true;
152         default:
153                 bpf_warn_invalid_xdp_action(act);
154                 /* fall through */
155         case XDP_ABORTED:
156 xdp_abort:
157                 trace_xdp_exception(rq->netdev, prog, act);
158                 /* fall through */
159         case XDP_DROP:
160                 rq->stats->xdp_drop++;
161                 return true;
162         }
163 }
164
165 static u16 mlx5e_xdpsq_get_next_pi(struct mlx5e_xdpsq *sq, u16 size)
166 {
167         struct mlx5_wq_cyc *wq = &sq->wq;
168         u16 pi, contig_wqebbs;
169
170         pi = mlx5_wq_cyc_ctr2ix(wq, sq->pc);
171         contig_wqebbs = mlx5_wq_cyc_get_contig_wqebbs(wq, pi);
172         if (unlikely(contig_wqebbs < size)) {
173                 struct mlx5e_xdp_wqe_info *wi, *edge_wi;
174
175                 wi = &sq->db.wqe_info[pi];
176                 edge_wi = wi + contig_wqebbs;
177
178                 /* Fill SQ frag edge with NOPs to avoid WQE wrapping two pages. */
179                 for (; wi < edge_wi; wi++) {
180                         *wi = (struct mlx5e_xdp_wqe_info) {
181                                 .num_wqebbs = 1,
182                                 .num_pkts = 0,
183                         };
184                         mlx5e_post_nop(wq, sq->sqn, &sq->pc);
185                 }
186                 sq->stats->nops += contig_wqebbs;
187
188                 pi = mlx5_wq_cyc_ctr2ix(wq, sq->pc);
189         }
190
191         return pi;
192 }
193
194 static void mlx5e_xdp_mpwqe_session_start(struct mlx5e_xdpsq *sq)
195 {
196         struct mlx5e_xdp_mpwqe *session = &sq->mpwqe;
197         struct mlx5e_xdpsq_stats *stats = sq->stats;
198         u16 pi;
199
200         pi = mlx5e_xdpsq_get_next_pi(sq, MLX5_SEND_WQE_MAX_WQEBBS);
201         session->wqe = MLX5E_TX_FETCH_WQE(sq, pi);
202
203         prefetchw(session->wqe->data);
204         session->ds_count  = MLX5E_XDP_TX_EMPTY_DS_COUNT;
205         session->pkt_count = 0;
206
207         mlx5e_xdp_update_inline_state(sq);
208
209         stats->mpwqe++;
210 }
211
212 void mlx5e_xdp_mpwqe_complete(struct mlx5e_xdpsq *sq)
213 {
214         struct mlx5_wq_cyc       *wq    = &sq->wq;
215         struct mlx5e_xdp_mpwqe *session = &sq->mpwqe;
216         struct mlx5_wqe_ctrl_seg *cseg = &session->wqe->ctrl;
217         u16 ds_count = session->ds_count;
218         u16 pi = mlx5_wq_cyc_ctr2ix(wq, sq->pc);
219         struct mlx5e_xdp_wqe_info *wi = &sq->db.wqe_info[pi];
220
221         cseg->opmod_idx_opcode =
222                 cpu_to_be32((sq->pc << 8) | MLX5_OPCODE_ENHANCED_MPSW);
223         cseg->qpn_ds = cpu_to_be32((sq->sqn << 8) | ds_count);
224
225         wi->num_wqebbs = DIV_ROUND_UP(ds_count, MLX5_SEND_WQEBB_NUM_DS);
226         wi->num_pkts   = session->pkt_count;
227
228         sq->pc += wi->num_wqebbs;
229
230         sq->doorbell_cseg = cseg;
231
232         session->wqe = NULL; /* Close session */
233 }
234
235 enum {
236         MLX5E_XDP_CHECK_OK = 1,
237         MLX5E_XDP_CHECK_START_MPWQE = 2,
238 };
239
240 static int mlx5e_xmit_xdp_frame_check_mpwqe(struct mlx5e_xdpsq *sq)
241 {
242         if (unlikely(!sq->mpwqe.wqe)) {
243                 if (unlikely(!mlx5e_wqc_has_room_for(&sq->wq, sq->cc, sq->pc,
244                                                      MLX5E_XDPSQ_STOP_ROOM))) {
245                         /* SQ is full, ring doorbell */
246                         mlx5e_xmit_xdp_doorbell(sq);
247                         sq->stats->full++;
248                         return -EBUSY;
249                 }
250
251                 return MLX5E_XDP_CHECK_START_MPWQE;
252         }
253
254         return MLX5E_XDP_CHECK_OK;
255 }
256
257 static bool mlx5e_xmit_xdp_frame_mpwqe(struct mlx5e_xdpsq *sq,
258                                        struct mlx5e_xdp_xmit_data *xdptxd,
259                                        struct mlx5e_xdp_info *xdpi,
260                                        int check_result)
261 {
262         struct mlx5e_xdp_mpwqe *session = &sq->mpwqe;
263         struct mlx5e_xdpsq_stats *stats = sq->stats;
264
265         if (unlikely(xdptxd->len > sq->hw_mtu)) {
266                 stats->err++;
267                 return false;
268         }
269
270         if (!check_result)
271                 check_result = mlx5e_xmit_xdp_frame_check_mpwqe(sq);
272         if (unlikely(check_result < 0))
273                 return false;
274
275         if (check_result == MLX5E_XDP_CHECK_START_MPWQE) {
276                 /* Start the session when nothing can fail, so it's guaranteed
277                  * that if there is an active session, it has at least one dseg,
278                  * and it's safe to complete it at any time.
279                  */
280                 mlx5e_xdp_mpwqe_session_start(sq);
281         }
282
283         mlx5e_xdp_mpwqe_add_dseg(sq, xdptxd, stats);
284
285         if (unlikely(mlx5e_xdp_no_room_for_inline_pkt(session) ||
286                      session->ds_count == MLX5E_XDP_MPW_MAX_NUM_DS))
287                 mlx5e_xdp_mpwqe_complete(sq);
288
289         mlx5e_xdpi_fifo_push(&sq->db.xdpi_fifo, xdpi);
290         stats->xmit++;
291         return true;
292 }
293
294 static int mlx5e_xmit_xdp_frame_check(struct mlx5e_xdpsq *sq)
295 {
296         if (unlikely(!mlx5e_wqc_has_room_for(&sq->wq, sq->cc, sq->pc, 1))) {
297                 /* SQ is full, ring doorbell */
298                 mlx5e_xmit_xdp_doorbell(sq);
299                 sq->stats->full++;
300                 return -EBUSY;
301         }
302
303         return MLX5E_XDP_CHECK_OK;
304 }
305
306 static bool mlx5e_xmit_xdp_frame(struct mlx5e_xdpsq *sq,
307                                  struct mlx5e_xdp_xmit_data *xdptxd,
308                                  struct mlx5e_xdp_info *xdpi,
309                                  int check_result)
310 {
311         struct mlx5_wq_cyc       *wq   = &sq->wq;
312         u16                       pi   = mlx5_wq_cyc_ctr2ix(wq, sq->pc);
313         struct mlx5e_tx_wqe      *wqe  = mlx5_wq_cyc_get_wqe(wq, pi);
314
315         struct mlx5_wqe_ctrl_seg *cseg = &wqe->ctrl;
316         struct mlx5_wqe_eth_seg  *eseg = &wqe->eth;
317         struct mlx5_wqe_data_seg *dseg = wqe->data;
318
319         dma_addr_t dma_addr = xdptxd->dma_addr;
320         u32 dma_len = xdptxd->len;
321
322         struct mlx5e_xdpsq_stats *stats = sq->stats;
323
324         prefetchw(wqe);
325
326         if (unlikely(dma_len < MLX5E_XDP_MIN_INLINE || sq->hw_mtu < dma_len)) {
327                 stats->err++;
328                 return false;
329         }
330
331         if (!check_result)
332                 check_result = mlx5e_xmit_xdp_frame_check(sq);
333         if (unlikely(check_result < 0))
334                 return false;
335
336         cseg->fm_ce_se = 0;
337
338         /* copy the inline part if required */
339         if (sq->min_inline_mode != MLX5_INLINE_MODE_NONE) {
340                 memcpy(eseg->inline_hdr.start, xdptxd->data, MLX5E_XDP_MIN_INLINE);
341                 eseg->inline_hdr.sz = cpu_to_be16(MLX5E_XDP_MIN_INLINE);
342                 dma_len  -= MLX5E_XDP_MIN_INLINE;
343                 dma_addr += MLX5E_XDP_MIN_INLINE;
344                 dseg++;
345         }
346
347         /* write the dma part */
348         dseg->addr       = cpu_to_be64(dma_addr);
349         dseg->byte_count = cpu_to_be32(dma_len);
350
351         cseg->opmod_idx_opcode = cpu_to_be32((sq->pc << 8) | MLX5_OPCODE_SEND);
352
353         sq->pc++;
354
355         sq->doorbell_cseg = cseg;
356
357         mlx5e_xdpi_fifo_push(&sq->db.xdpi_fifo, xdpi);
358         stats->xmit++;
359         return true;
360 }
361
362 static void mlx5e_free_xdpsq_desc(struct mlx5e_xdpsq *sq,
363                                   struct mlx5e_xdp_wqe_info *wi,
364                                   u32 *xsk_frames,
365                                   bool recycle)
366 {
367         struct mlx5e_xdp_info_fifo *xdpi_fifo = &sq->db.xdpi_fifo;
368         u16 i;
369
370         for (i = 0; i < wi->num_pkts; i++) {
371                 struct mlx5e_xdp_info xdpi = mlx5e_xdpi_fifo_pop(xdpi_fifo);
372
373                 switch (xdpi.mode) {
374                 case MLX5E_XDP_XMIT_MODE_FRAME:
375                         /* XDP_TX from the XSK RQ and XDP_REDIRECT */
376                         dma_unmap_single(sq->pdev, xdpi.frame.dma_addr,
377                                          xdpi.frame.xdpf->len, DMA_TO_DEVICE);
378                         xdp_return_frame(xdpi.frame.xdpf);
379                         break;
380                 case MLX5E_XDP_XMIT_MODE_PAGE:
381                         /* XDP_TX from the regular RQ */
382                         mlx5e_page_release_dynamic(xdpi.page.rq, &xdpi.page.di, recycle);
383                         break;
384                 case MLX5E_XDP_XMIT_MODE_XSK:
385                         /* AF_XDP send */
386                         (*xsk_frames)++;
387                         break;
388                 default:
389                         WARN_ON_ONCE(true);
390                 }
391         }
392 }
393
394 bool mlx5e_poll_xdpsq_cq(struct mlx5e_cq *cq)
395 {
396         struct mlx5e_xdpsq *sq;
397         struct mlx5_cqe64 *cqe;
398         u32 xsk_frames = 0;
399         u16 sqcc;
400         int i;
401
402         sq = container_of(cq, struct mlx5e_xdpsq, cq);
403
404         if (unlikely(!test_bit(MLX5E_SQ_STATE_ENABLED, &sq->state)))
405                 return false;
406
407         cqe = mlx5_cqwq_get_cqe(&cq->wq);
408         if (!cqe)
409                 return false;
410
411         /* sq->cc must be updated only after mlx5_cqwq_update_db_record(),
412          * otherwise a cq overrun may occur
413          */
414         sqcc = sq->cc;
415
416         i = 0;
417         do {
418                 struct mlx5e_xdp_wqe_info *wi;
419                 u16 wqe_counter, ci;
420                 bool last_wqe;
421
422                 mlx5_cqwq_pop(&cq->wq);
423
424                 wqe_counter = be16_to_cpu(cqe->wqe_counter);
425
426                 do {
427                         last_wqe = (sqcc == wqe_counter);
428                         ci = mlx5_wq_cyc_ctr2ix(&sq->wq, sqcc);
429                         wi = &sq->db.wqe_info[ci];
430
431                         sqcc += wi->num_wqebbs;
432
433                         mlx5e_free_xdpsq_desc(sq, wi, &xsk_frames, true);
434                 } while (!last_wqe);
435
436                 if (unlikely(get_cqe_opcode(cqe) != MLX5_CQE_REQ)) {
437                         netdev_WARN_ONCE(sq->channel->netdev,
438                                          "Bad OP in XDPSQ CQE: 0x%x\n",
439                                          get_cqe_opcode(cqe));
440                         mlx5e_dump_error_cqe(&sq->cq, sq->sqn,
441                                              (struct mlx5_err_cqe *)cqe);
442                         mlx5_wq_cyc_wqe_dump(&sq->wq, ci, wi->num_wqebbs);
443                 }
444         } while ((++i < MLX5E_TX_CQ_POLL_BUDGET) && (cqe = mlx5_cqwq_get_cqe(&cq->wq)));
445
446         if (xsk_frames)
447                 xsk_umem_complete_tx(sq->umem, xsk_frames);
448
449         sq->stats->cqes += i;
450
451         mlx5_cqwq_update_db_record(&cq->wq);
452
453         /* ensure cq space is freed before enabling more cqes */
454         wmb();
455
456         sq->cc = sqcc;
457         return (i == MLX5E_TX_CQ_POLL_BUDGET);
458 }
459
460 void mlx5e_free_xdpsq_descs(struct mlx5e_xdpsq *sq)
461 {
462         u32 xsk_frames = 0;
463
464         while (sq->cc != sq->pc) {
465                 struct mlx5e_xdp_wqe_info *wi;
466                 u16 ci;
467
468                 ci = mlx5_wq_cyc_ctr2ix(&sq->wq, sq->cc);
469                 wi = &sq->db.wqe_info[ci];
470
471                 sq->cc += wi->num_wqebbs;
472
473                 mlx5e_free_xdpsq_desc(sq, wi, &xsk_frames, false);
474         }
475
476         if (xsk_frames)
477                 xsk_umem_complete_tx(sq->umem, xsk_frames);
478 }
479
480 int mlx5e_xdp_xmit(struct net_device *dev, int n, struct xdp_frame **frames,
481                    u32 flags)
482 {
483         struct mlx5e_priv *priv = netdev_priv(dev);
484         struct mlx5e_xdpsq *sq;
485         int drops = 0;
486         int sq_num;
487         int i;
488
489         /* this flag is sufficient, no need to test internal sq state */
490         if (unlikely(!mlx5e_xdp_tx_is_enabled(priv)))
491                 return -ENETDOWN;
492
493         if (unlikely(flags & ~XDP_XMIT_FLAGS_MASK))
494                 return -EINVAL;
495
496         sq_num = smp_processor_id();
497
498         if (unlikely(sq_num >= priv->channels.num))
499                 return -ENXIO;
500
501         sq = &priv->channels.c[sq_num]->xdpsq;
502
503         for (i = 0; i < n; i++) {
504                 struct xdp_frame *xdpf = frames[i];
505                 struct mlx5e_xdp_xmit_data xdptxd;
506                 struct mlx5e_xdp_info xdpi;
507
508                 xdptxd.data = xdpf->data;
509                 xdptxd.len = xdpf->len;
510                 xdptxd.dma_addr = dma_map_single(sq->pdev, xdptxd.data,
511                                                  xdptxd.len, DMA_TO_DEVICE);
512
513                 if (unlikely(dma_mapping_error(sq->pdev, xdptxd.dma_addr))) {
514                         xdp_return_frame_rx_napi(xdpf);
515                         drops++;
516                         continue;
517                 }
518
519                 xdpi.mode           = MLX5E_XDP_XMIT_MODE_FRAME;
520                 xdpi.frame.xdpf     = xdpf;
521                 xdpi.frame.dma_addr = xdptxd.dma_addr;
522
523                 if (unlikely(!sq->xmit_xdp_frame(sq, &xdptxd, &xdpi, 0))) {
524                         dma_unmap_single(sq->pdev, xdptxd.dma_addr,
525                                          xdptxd.len, DMA_TO_DEVICE);
526                         xdp_return_frame_rx_napi(xdpf);
527                         drops++;
528                 }
529         }
530
531         if (flags & XDP_XMIT_FLUSH) {
532                 if (sq->mpwqe.wqe)
533                         mlx5e_xdp_mpwqe_complete(sq);
534                 mlx5e_xmit_xdp_doorbell(sq);
535         }
536
537         return n - drops;
538 }
539
540 void mlx5e_xdp_rx_poll_complete(struct mlx5e_rq *rq)
541 {
542         struct mlx5e_xdpsq *xdpsq = rq->xdpsq;
543
544         if (xdpsq->mpwqe.wqe)
545                 mlx5e_xdp_mpwqe_complete(xdpsq);
546
547         mlx5e_xmit_xdp_doorbell(xdpsq);
548
549         if (test_bit(MLX5E_RQ_FLAG_XDP_REDIRECT, rq->flags)) {
550                 xdp_do_flush_map();
551                 __clear_bit(MLX5E_RQ_FLAG_XDP_REDIRECT, rq->flags);
552         }
553 }
554
555 void mlx5e_set_xmit_fp(struct mlx5e_xdpsq *sq, bool is_mpw)
556 {
557         sq->xmit_xdp_frame_check = is_mpw ?
558                 mlx5e_xmit_xdp_frame_check_mpwqe : mlx5e_xmit_xdp_frame_check;
559         sq->xmit_xdp_frame = is_mpw ?
560                 mlx5e_xmit_xdp_frame_mpwqe : mlx5e_xmit_xdp_frame;
561 }
562