SSL port_buffer.c

/*
 * Copyright (c) 2018, Mellanox Technologies. All rights reserved.
 *
 * This software is available to you under a choice of one of two
 * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
 * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
 * COPYING in the main directory of this source tree, or the
 * OpenIB.org BSD license below:
 *
 *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
 *     without modification, are permitted provided that the following
 *     conditions are met:
 *
 *      - Redistributions of source code must retain the above
 *        copyright notice, this list of conditions and the following
 *        disclaimer.
 *
 *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
 *        copyright notice, this list of conditions and the following
 *        disclaimer in the documentation and/or other materials
 *        provided with the distribution.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
 * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
 * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
 * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
 * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
 * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
 * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
 * SOFTWARE.
 */
#include "port_buffer.h"

int mlx5e_port_query_buffer(struct mlx5e_priv *priv,
       struct mlx5e_port_buffer *port_buffer)
{
 u16 port_buff_cell_sz = priv->dcbx.port_buff_cell_sz;
 struct mlx5_core_dev *mdev = priv->mdev;
 int sz = MLX5_ST_SZ_BYTES(pbmc_reg);
 u32 total_used = 0;
 void *buffer;
 void *out;
 int err;
 int i;

 out = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
 if (!out)
  return -ENOMEM;

 err = mlx5e_port_query_pbmc(mdev, out);
 if (err)
  goto out;

 for (i = 0; i < MLX5E_MAX_NETWORK_BUFFER; i++) {
  buffer = MLX5_ADDR_OF(pbmc_reg, out, buffer[i]);
  port_buffer->buffer[i].lossy =
   MLX5_GET(bufferx_reg, buffer, lossy);
  port_buffer->buffer[i].epsb =
   MLX5_GET(bufferx_reg, buffer, epsb);
  port_buffer->buffer[i].size =
   MLX5_GET(bufferx_reg, buffer, size) * port_buff_cell_sz;
  port_buffer->buffer[i].xon =
   MLX5_GET(bufferx_reg, buffer, xon_threshold) * port_buff_cell_sz;
  port_buffer->buffer[i].xoff =
   MLX5_GET(bufferx_reg, buffer, xoff_threshold) * port_buff_cell_sz;
  total_used += port_buffer->buffer[i].size;

  netdev_dbg(priv->netdev, "buffer %d: size=%d, xon=%d, xoff=%d, epsb=%d, lossy=%d\n",
      i,
      port_buffer->buffer[i].size,
      port_buffer->buffer[i].xon,
      port_buffer->buffer[i].xoff,
      port_buffer->buffer[i].epsb,
      port_buffer->buffer[i].lossy);
 }

 port_buffer->internal_buffers_size = 0;
 for (i = MLX5E_MAX_NETWORK_BUFFER; i < MLX5E_TOTAL_BUFFERS; i++) {
  buffer = MLX5_ADDR_OF(pbmc_reg, out, buffer[i]);
  port_buffer->internal_buffers_size +=
   MLX5_GET(bufferx_reg, buffer, size) * port_buff_cell_sz;
 }

 port_buffer->port_buffer_size =
  MLX5_GET(pbmc_reg, out, port_buffer_size) * port_buff_cell_sz;
 port_buffer->headroom_size = total_used;
 port_buffer->spare_buffer_size = port_buffer->port_buffer_size -
      port_buffer->internal_buffers_size -
      port_buffer->headroom_size;

 netdev_dbg(priv->netdev,
     "total buffer size=%u, headroom buffer size=%u, internal buffers size=%u, spare buffer size=%u\n",
     port_buffer->port_buffer_size, port_buffer->headroom_size,
     port_buffer->internal_buffers_size,
     port_buffer->spare_buffer_size);
out:
 kfree(out);
 return err;
}

struct mlx5e_buffer_pool {
 u32 infi_size;
 u32 size;
 u32 buff_occupancy;
};

static int mlx5e_port_query_pool(struct mlx5_core_dev *mdev,
     struct mlx5e_buffer_pool *buffer_pool,
     u32 desc, u8 dir, u8 pool_idx)
{
 u32 out[MLX5_ST_SZ_DW(sbpr_reg)] = {};
 int err;

 err = mlx5e_port_query_sbpr(mdev, desc, dir, pool_idx, out,
        sizeof(out));
 if (err)
  return err;

 buffer_pool->size = MLX5_GET(sbpr_reg, out, size);
 buffer_pool->infi_size = MLX5_GET(sbpr_reg, out, infi_size);
 buffer_pool->buff_occupancy = MLX5_GET(sbpr_reg, out, buff_occupancy);

 return err;
}

enum {
 MLX5_INGRESS_DIR = 0,
 MLX5_EGRESS_DIR = 1,
};

enum {
 MLX5_LOSSY_POOL = 0,
 MLX5_LOSSLESS_POOL = 1,
};

/* No limit on usage of shared buffer pool (max_buff=0) */
#define MLX5_SB_POOL_NO_THRESHOLD  0
/* Shared buffer pool usage threshold when calculated
 * dynamically in alpha units. alpha=13 is equivalent to
 * HW_alpha of  [(1/128) * 2 ^ (alpha-1)] = 32, where HW_alpha
 * equates to the following portion of the shared buffer pool:
 * [32 / (1 + n * 32)] While *n* is the number of buffers
 * that are using the shared buffer pool.
 */
#define MLX5_SB_POOL_THRESHOLD 13

/* Shared buffer class management parameters */
struct mlx5_sbcm_params {
 u8 pool_idx;
 u8 max_buff;
 u8 infi_size;
};

static const struct mlx5_sbcm_params sbcm_default = {
 .pool_idx = MLX5_LOSSY_POOL,
 .max_buff = MLX5_SB_POOL_NO_THRESHOLD,
 .infi_size = 0,
};

static const struct mlx5_sbcm_params sbcm_lossy = {
 .pool_idx = MLX5_LOSSY_POOL,
 .max_buff = MLX5_SB_POOL_NO_THRESHOLD,
 .infi_size = 1,
};

static const struct mlx5_sbcm_params sbcm_lossless = {
 .pool_idx = MLX5_LOSSLESS_POOL,
 .max_buff = MLX5_SB_POOL_THRESHOLD,
 .infi_size = 0,
};

static const struct mlx5_sbcm_params sbcm_lossless_no_threshold = {
 .pool_idx = MLX5_LOSSLESS_POOL,
 .max_buff = MLX5_SB_POOL_NO_THRESHOLD,
 .infi_size = 1,
};

/**
 * select_sbcm_params() - selects the shared buffer pool configuration
 *
 * @buffer: <input> port buffer to retrieve params of
 * @lossless_buff_count: <input> number of lossless buffers in total
 *
 * The selection is based on the following rules:
 * 1. If buffer size is 0, no shared buffer pool is used.
 * 2. If buffer is lossy, use lossy shared buffer pool.
 * 3. If there are more than 1 lossless buffers, use lossless shared buffer pool
 *    with threshold.
 * 4. If there is only 1 lossless buffer, use lossless shared buffer pool
 *    without threshold.
 *
 * @return const struct mlx5_sbcm_params* selected values
 */
static const struct mlx5_sbcm_params *
select_sbcm_params(struct mlx5e_bufferx_reg *buffer, u8 lossless_buff_count)
{
 if (buffer->size == 0)
  return &sbcm_default;

 if (buffer->lossy)
  return &sbcm_lossy;

 if (lossless_buff_count > 1)
  return &sbcm_lossless;

 return &sbcm_lossless_no_threshold;
}

static int port_update_pool_cfg(struct mlx5_core_dev *mdev,
    struct mlx5e_port_buffer *port_buffer)
{
 const struct mlx5_sbcm_params *p;
 u8 lossless_buff_count = 0;
 int err;
 int i;

 if (!MLX5_CAP_GEN(mdev, sbcam_reg))
  return 0;

 for (i = 0; i < MLX5E_MAX_NETWORK_BUFFER; i++)
  lossless_buff_count += ((port_buffer->buffer[i].size) &&
           (!(port_buffer->buffer[i].lossy)));

 for (i = 0; i < MLX5E_MAX_NETWORK_BUFFER; i++) {
  p = select_sbcm_params(&port_buffer->buffer[i], lossless_buff_count);
  err = mlx5e_port_set_sbcm(mdev, 0, i,
       MLX5_INGRESS_DIR,
       p->infi_size,
       p->max_buff,
       p->pool_idx);
  if (err)
   return err;
 }

 return 0;
}

static int port_update_shared_buffer(struct mlx5_core_dev *mdev,
         u32 current_headroom_size,
         u32 new_headroom_size)
{
 struct mlx5e_buffer_pool lossless_ipool;
 struct mlx5e_buffer_pool lossy_epool;
 u32 lossless_ipool_size;
 u32 shared_buffer_size;
 u32 total_buffer_size;
 u32 lossy_epool_size;
 int err;

 if (!MLX5_CAP_GEN(mdev, sbcam_reg))
  return 0;

 err = mlx5e_port_query_pool(mdev, &lossy_epool, 0, MLX5_EGRESS_DIR,
        MLX5_LOSSY_POOL);
 if (err)
  return err;

 err = mlx5e_port_query_pool(mdev, &lossless_ipool, 0, MLX5_INGRESS_DIR,
        MLX5_LOSSLESS_POOL);
 if (err)
  return err;

 total_buffer_size = current_headroom_size + lossy_epool.size +
       lossless_ipool.size;
 shared_buffer_size = total_buffer_size - new_headroom_size;

 if (shared_buffer_size < 4) {
  pr_err("Requested port buffer is too large, not enough space left for shared buffer\n");
  return -EINVAL;
 }

 /* Total shared buffer size is split in a ratio of 3:1 between
 * lossy and lossless pools respectively.
 */
 lossless_ipool_size = shared_buffer_size / 4;
 lossy_epool_size    = shared_buffer_size - lossless_ipool_size;

 mlx5e_port_set_sbpr(mdev, 0, MLX5_EGRESS_DIR, MLX5_LOSSY_POOL, 0,
       lossy_epool_size);
 mlx5e_port_set_sbpr(mdev, 0, MLX5_INGRESS_DIR, MLX5_LOSSLESS_POOL, 0,
       lossless_ipool_size);
 return 0;
}

static int port_set_buffer(struct mlx5e_priv *priv,
      struct mlx5e_port_buffer *port_buffer)
{
 u16 port_buff_cell_sz = priv->dcbx.port_buff_cell_sz;
 struct mlx5_core_dev *mdev = priv->mdev;
 int sz = MLX5_ST_SZ_BYTES(pbmc_reg);
 u32 current_headroom_cells = 0;
 u32 new_headroom_cells = 0;
 void *in;
 int err;
 int i;

 in = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
 if (!in)
  return -ENOMEM;

 err = mlx5e_port_query_pbmc(mdev, in);
 if (err)
  goto out;

 for (i = 0; i < MLX5E_MAX_NETWORK_BUFFER; i++) {
  void *buffer = MLX5_ADDR_OF(pbmc_reg, in, buffer[i]);
  current_headroom_cells += MLX5_GET(bufferx_reg, buffer, size);

  u64 size = port_buffer->buffer[i].size;
  u64 xoff = port_buffer->buffer[i].xoff;
  u64 xon = port_buffer->buffer[i].xon;

  do_div(size, port_buff_cell_sz);
  new_headroom_cells += size;
  do_div(xoff, port_buff_cell_sz);
  do_div(xon, port_buff_cell_sz);
  MLX5_SET(bufferx_reg, buffer, size, size);
  MLX5_SET(bufferx_reg, buffer, lossy, port_buffer->buffer[i].lossy);
  MLX5_SET(bufferx_reg, buffer, xoff_threshold, xoff);
  MLX5_SET(bufferx_reg, buffer, xon_threshold, xon);
 }

 err = port_update_shared_buffer(priv->mdev, current_headroom_cells,
     new_headroom_cells);
 if (err)
  goto out;

 err = port_update_pool_cfg(priv->mdev, port_buffer);
 if (err)
  goto out;

 /* RO bits should be set to 0 on write */
 MLX5_SET(pbmc_reg, in, port_buffer_size, 0);

 err = mlx5e_port_set_pbmc(mdev, in);
out:
 kfree(in);
 return err;
}

/* xoff = ((301+2.16 * len [m]) * speed [Gbps] + 2.72 MTU [B])
 * minimum speed value is 40Gbps
 */
static u32 calculate_xoff(struct mlx5e_priv *priv, unsigned int mtu)
{
 u32 speed;
 u32 xoff;
 int err;

 err = mlx5e_port_linkspeed(priv->mdev, &speed);
 if (err)
  speed = SPEED_40000;
 speed = max_t(u32, speed, SPEED_40000);

 xoff = (301 + 216 * priv->dcbx.cable_len / 100) * speed / 1000 + 272 * mtu / 100;

 netdev_dbg(priv->netdev, "%s: xoff=%d\n", __func__, xoff);
 return xoff;
}

static int update_xoff_threshold(struct mlx5e_port_buffer *port_buffer,
     u32 xoff, unsigned int max_mtu, u16 port_buff_cell_sz)
{
 int i;

 for (i = 0; i < MLX5E_MAX_NETWORK_BUFFER; i++) {
  if (port_buffer->buffer[i].lossy) {
   port_buffer->buffer[i].xoff = 0;
   port_buffer->buffer[i].xon  = 0;
   continue;
  }

  if (port_buffer->buffer[i].size <
      (xoff + max_mtu + port_buff_cell_sz)) {
   pr_err("buffer_size[%d]=%d is not enough for lossless buffer\n",
          i, port_buffer->buffer[i].size);
   return -ENOMEM;
  }

  port_buffer->buffer[i].xoff = port_buffer->buffer[i].size - xoff;
  port_buffer->buffer[i].xon  =
   port_buffer->buffer[i].xoff - max_mtu;
 }

 return 0;
}

/**
 * update_buffer_lossy - Update buffer configuration based on pfc
 * @mdev: port function core device
 * @max_mtu: netdev's max_mtu
 * @pfc_en: <input> current pfc configuration
 * @buffer: <input> current prio to buffer mapping
 * @xoff:   <input> xoff value
 * @port_buff_cell_sz: <input> port buffer cell_size
 * @port_buffer: <output> port receive buffer configuration
 * @change: <output>
 *
 * Update buffer configuration based on pfc configuration and
 * priority to buffer mapping.
 * Buffer's lossy bit is changed to:
 * lossless if there is at least one PFC enabled priority
 * mapped to this buffer lossy if all priorities mapped to
 * this buffer are PFC disabled
 *
 * @return: 0 if no error,
 * sets change to true if buffer configuration was modified.
 */
static int update_buffer_lossy(struct mlx5_core_dev *mdev,
          unsigned int max_mtu,
          u8 pfc_en, u8 *buffer, u32 xoff, u16 port_buff_cell_sz,
          struct mlx5e_port_buffer *port_buffer,
          bool *change)
{
 bool changed = false;
 u8 lossy_count;
 u8 prio_count;
 u8 lossy;
 int prio;
 int err;
 int i;

 for (i = 0; i < MLX5E_MAX_NETWORK_BUFFER; i++) {
  prio_count = 0;
  lossy_count = 0;

  for (prio = 0; prio < MLX5E_MAX_PRIORITY; prio++) {
   if (buffer[prio] != i)
    continue;

   prio_count++;
   lossy_count += !(pfc_en & (1 << prio));
  }

  if (lossy_count == prio_count)
   lossy = 1;
  else /* lossy_count < prio_count */
   lossy = 0;

  if (lossy != port_buffer->buffer[i].lossy) {
   port_buffer->buffer[i].lossy = lossy;
   changed = true;
  }
 }

 if (changed) {
  err = update_xoff_threshold(port_buffer, xoff, max_mtu, port_buff_cell_sz);
  if (err)
   return err;

  err = port_update_pool_cfg(mdev, port_buffer);
  if (err)
   return err;

  *change = true;
 }

 return 0;
}

static int fill_pfc_en(struct mlx5_core_dev *mdev, u8 *pfc_en)
{
 u32 g_rx_pause, g_tx_pause;
 int err;

 err = mlx5_query_port_pause(mdev, &g_rx_pause, &g_tx_pause);
 if (err)
  return err;

 /* If global pause enabled, set all active buffers to lossless.
 * Otherwise, check PFC setting.
 */
 if (g_rx_pause || g_tx_pause)
  *pfc_en = 0xff;
 else
  err = mlx5_query_port_pfc(mdev, pfc_en, NULL);

 return err;
}

#define MINIMUM_MAX_MTU 9216
int mlx5e_port_manual_buffer_config(struct mlx5e_priv *priv,
        u32 change, unsigned int mtu,
        struct ieee_pfc *pfc,
        u32 *buffer_size,
        u8 *prio2buffer)
{
 u16 port_buff_cell_sz = priv->dcbx.port_buff_cell_sz;
 struct net_device *netdev = priv->netdev;
 struct mlx5e_port_buffer port_buffer;
 u32 xoff = calculate_xoff(priv, mtu);
 bool update_prio2buffer = false;
 u8 buffer[MLX5E_MAX_PRIORITY];
 bool update_buffer = false;
 unsigned int max_mtu;
 u32 total_used = 0;
 u8 curr_pfc_en;
 int err;
 int i;

 netdev_dbg(netdev, "%s: change=%x\n", __func__, change);
 max_mtu = max_t(unsigned int, priv->netdev->max_mtu, MINIMUM_MAX_MTU);

 err = mlx5e_port_query_buffer(priv, &port_buffer);
 if (err)
  return err;

 if (change & MLX5E_PORT_BUFFER_CABLE_LEN) {
  update_buffer = true;
  err = update_xoff_threshold(&port_buffer, xoff, max_mtu, port_buff_cell_sz);
  if (err)
   return err;
 }

 if (change & MLX5E_PORT_BUFFER_PFC) {
  netdev_dbg(netdev, "%s: requested PFC per priority bitmask: 0x%x\n",
      __func__, pfc->pfc_en);
  err = mlx5e_port_query_priority2buffer(priv->mdev, buffer);
  if (err)
   return err;

  err = update_buffer_lossy(priv->mdev, max_mtu, pfc->pfc_en, buffer, xoff,
       port_buff_cell_sz, &port_buffer,
       &update_buffer);
  if (err)
   return err;
 }

 if (change & MLX5E_PORT_BUFFER_PRIO2BUFFER) {
  update_prio2buffer = true;
  for (i = 0; i < MLX5E_MAX_NETWORK_BUFFER; i++)
   netdev_dbg(priv->netdev, "%s: requested to map prio[%d] to buffer %d\n",
       __func__, i, prio2buffer[i]);

  err = fill_pfc_en(priv->mdev, &curr_pfc_en);
  if (err)
   return err;

  err = update_buffer_lossy(priv->mdev, max_mtu, curr_pfc_en, prio2buffer, xoff,
       port_buff_cell_sz, &port_buffer, &update_buffer);
  if (err)
   return err;
 }

 if (change & MLX5E_PORT_BUFFER_SIZE) {
  for (i = 0; i < MLX5E_MAX_NETWORK_BUFFER; i++) {
   netdev_dbg(priv->netdev, "%s: buffer[%d]=%d\n", __func__, i, buffer_size[i]);
   if (!port_buffer.buffer[i].lossy && !buffer_size[i]) {
    netdev_dbg(priv->netdev, "%s: lossless buffer[%d] size cannot be zero\n",
        __func__, i);
    return -EINVAL;
   }

   port_buffer.buffer[i].size = buffer_size[i];
   total_used += buffer_size[i];
  }

  netdev_dbg(priv->netdev, "%s: total buffer requested=%d\n", __func__, total_used);

  if (total_used > port_buffer.headroom_size &&
      (total_used - port_buffer.headroom_size) >
       port_buffer.spare_buffer_size)
   return -EINVAL;

  update_buffer = true;
  err = update_xoff_threshold(&port_buffer, xoff, max_mtu, port_buff_cell_sz);
  if (err)
   return err;
 }

 /* Need to update buffer configuration if xoff value is changed */
 if (!update_buffer && xoff != priv->dcbx.xoff) {
  update_buffer = true;
  err = update_xoff_threshold(&port_buffer, xoff, max_mtu, port_buff_cell_sz);
  if (err)
   return err;
 }

 /* Apply the settings */
 if (update_buffer) {
  err = port_set_buffer(priv, &port_buffer);
  if (err)
   return err;
 }

 priv->dcbx.xoff = xoff;

 if (update_prio2buffer)
  err = mlx5e_port_set_priority2buffer(priv->mdev, prio2buffer);

 return err;
}