Quelle  meter.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR Linux-OpenIB
// Copyright (c) 2021, NVIDIA CORPORATION & AFFILIATES. All rights reserved.

#include <linux/math64.h>
#include "lib/aso.h"
#include "en/tc/post_act.h"
#include "meter.h"
#include "en/tc_priv.h"

#define MLX5_START_COLOR_SHIFT 28
#define MLX5_METER_MODE_SHIFT 24
#define MLX5_CBS_EXP_SHIFT 24
#define MLX5_CBS_MAN_SHIFT 16
#define MLX5_CIR_EXP_SHIFT 8

/* cir = 8*(10^9)*cir_mantissa/(2^cir_exponent)) bits/s */
#define MLX5_CONST_CIR 8000000000ULL
#define MLX5_CALC_CIR(m, e)  ((MLX5_CONST_CIR * (m)) >> (e))
#define MLX5_MAX_CIR ((MLX5_CONST_CIR * 0x100) - 1)

/* cbs = cbs_mantissa*2^cbs_exponent */
#define MLX5_CALC_CBS(m, e)  ((m) << (e))
#define MLX5_MAX_CBS ((0x100ULL << 0x1F) - 1)
#define MLX5_MAX_HW_CBS 0x7FFFFFFF

struct mlx5e_flow_meter_aso_obj {
 struct list_head entry;
 int base_id;
 int total_meters;

 unsigned long meters_map[]; /* must be at the end of this struct */
};

struct mlx5e_flow_meters {
 enum mlx5_flow_namespace_type ns_type;
 struct mlx5_aso *aso;
 struct mutex aso_lock; /* Protects aso operations */
 int log_granularity;
 u32 pdn;

 DECLARE_HASHTABLE(hashtbl, 8);

 struct mutex sync_lock; /* protect flow meter operations */
 struct list_head partial_list;
 struct list_head full_list;

 struct mlx5_core_dev *mdev;
 struct mlx5e_post_act *post_act;
};

static void
mlx5e_flow_meter_cir_calc(u64 cir, u8 *man, u8 *exp)
{
 s64 _cir, _delta, delta = S64_MAX;
 u8 e, _man = 0, _exp = 0;
 u64 m;

 for (e = 0; e <= 0x1F; e++) { /* exp width 5bit */
  m = cir << e;
  if ((s64)m < 0) /* overflow */
   break;
  m = div64_u64(m, MLX5_CONST_CIR);
  if (m > 0xFF) /* man width 8 bit */
   continue;
  _cir = MLX5_CALC_CIR(m, e);
  _delta = cir - _cir;
  if (_delta < delta) {
   _man = m;
   _exp = e;
   if (!_delta)
    goto found;
   delta = _delta;
  }
 }

found:
 *man = _man;
 *exp = _exp;
}

static void
mlx5e_flow_meter_cbs_calc(u64 cbs, u8 *man, u8 *exp)
{
 s64 _cbs, _delta, delta = S64_MAX;
 u8 e, _man = 0, _exp = 0;
 u64 m;

 for (e = 0; e <= 0x1F; e++) { /* exp width 5bit */
  m = cbs >> e;
  if (m > 0xFF) /* man width 8 bit */
   continue;
  _cbs = MLX5_CALC_CBS(m, e);
  _delta = cbs - _cbs;
  if (_delta < delta) {
   _man = m;
   _exp = e;
   if (!_delta)
    goto found;
   delta = _delta;
  }
 }

found:
 *man = _man;
 *exp = _exp;
}

int
mlx5e_tc_meter_modify(struct mlx5_core_dev *mdev,
        struct mlx5e_flow_meter_handle *meter,
        struct mlx5e_flow_meter_params *meter_params)
{
 struct mlx5_wqe_aso_ctrl_seg *aso_ctrl;
 struct mlx5_wqe_aso_data_seg *aso_data;
 struct mlx5e_flow_meters *flow_meters;
 u8 cir_man, cir_exp, cbs_man, cbs_exp;
 struct mlx5_aso_wqe *aso_wqe;
 unsigned long expires;
 struct mlx5_aso *aso;
 u64 rate, burst;
 u8 ds_cnt;
 int err;

 rate = meter_params->rate;
 burst = meter_params->burst;

 /* HW treats each packet as 128 bytes in PPS mode */
 if (meter_params->mode == MLX5_RATE_LIMIT_PPS) {
  rate <<= 10;
  burst <<= 7;
 }

 if (!rate || rate > MLX5_MAX_CIR || !burst || burst > MLX5_MAX_CBS)
  return -EINVAL;

 /* HW has limitation of total 31 bits for cbs */
 if (burst > MLX5_MAX_HW_CBS) {
  mlx5_core_warn(mdev,
          "burst(%lld) is too large, use HW allowed value(%d)\n",
          burst, MLX5_MAX_HW_CBS);
  burst = MLX5_MAX_HW_CBS;
 }

 mlx5_core_dbg(mdev, "meter mode=%d\n", meter_params->mode);
 mlx5e_flow_meter_cir_calc(rate, &cir_man, &cir_exp);
 mlx5_core_dbg(mdev, "rate=%lld, cir=%lld, exp=%d, man=%d\n",
        rate, MLX5_CALC_CIR(cir_man, cir_exp), cir_exp, cir_man);
 mlx5e_flow_meter_cbs_calc(burst, &cbs_man, &cbs_exp);
 mlx5_core_dbg(mdev, "burst=%lld, cbs=%lld, exp=%d, man=%d\n",
        burst, MLX5_CALC_CBS((u64)cbs_man, cbs_exp), cbs_exp, cbs_man);

 if (!cir_man || !cbs_man)
  return -EINVAL;

 flow_meters = meter->flow_meters;
 aso = flow_meters->aso;

 mutex_lock(&flow_meters->aso_lock);
 aso_wqe = mlx5_aso_get_wqe(aso);
 ds_cnt = DIV_ROUND_UP(sizeof(struct mlx5_aso_wqe_data), MLX5_SEND_WQE_DS);
 mlx5_aso_build_wqe(aso, ds_cnt, aso_wqe, meter->obj_id,
      MLX5_ACCESS_ASO_OPC_MOD_FLOW_METER);

 aso_ctrl = &aso_wqe->aso_ctrl;
 aso_ctrl->data_mask_mode = MLX5_ASO_DATA_MASK_MODE_BYTEWISE_64BYTE << 6;
 aso_ctrl->condition_1_0_operand = MLX5_ASO_ALWAYS_TRUE |
       MLX5_ASO_ALWAYS_TRUE << 4;
 aso_ctrl->data_offset_condition_operand = MLX5_ASO_LOGICAL_OR << 6;
 aso_ctrl->data_mask = cpu_to_be64(0x80FFFFFFULL << (meter->idx ? 0 : 32));

 aso_data = (struct mlx5_wqe_aso_data_seg *)(aso_wqe + 1);
 memset(aso_data, 0, sizeof(*aso_data));
 aso_data->bytewise_data[meter->idx * 8] = cpu_to_be32((0x1 << 31) | /* valid */
     (MLX5_FLOW_METER_COLOR_GREEN << MLX5_START_COLOR_SHIFT));
 if (meter_params->mode == MLX5_RATE_LIMIT_PPS)
  aso_data->bytewise_data[meter->idx * 8] |=
   cpu_to_be32(MLX5_FLOW_METER_MODE_NUM_PACKETS << MLX5_METER_MODE_SHIFT);
 else
  aso_data->bytewise_data[meter->idx * 8] |=
   cpu_to_be32(MLX5_FLOW_METER_MODE_BYTES_IP_LENGTH << MLX5_METER_MODE_SHIFT);

 aso_data->bytewise_data[meter->idx * 8 + 2] = cpu_to_be32((cbs_exp << MLX5_CBS_EXP_SHIFT) |
          (cbs_man << MLX5_CBS_MAN_SHIFT) |
          (cir_exp << MLX5_CIR_EXP_SHIFT) |
          cir_man);

 mlx5_aso_post_wqe(aso, true, &aso_wqe->ctrl);

 /* With newer FW, the wait for the first ASO WQE is more than 2us, put the wait 10ms. */
 expires = jiffies + msecs_to_jiffies(10);
 do {
  err = mlx5_aso_poll_cq(aso, true);
  if (err)
   usleep_range(2, 10);
 } while (err && time_is_after_jiffies(expires));
 mutex_unlock(&flow_meters->aso_lock);

 return err;
}

static int
mlx5e_flow_meter_create_aso_obj(struct mlx5e_flow_meters *flow_meters, int *obj_id)
{
 u32 in[MLX5_ST_SZ_DW(create_flow_meter_aso_obj_in)] = {};
 u32 out[MLX5_ST_SZ_DW(general_obj_out_cmd_hdr)];
 struct mlx5_core_dev *mdev = flow_meters->mdev;
 void *obj, *param;
 int err;

 MLX5_SET(general_obj_in_cmd_hdr, in, opcode, MLX5_CMD_OP_CREATE_GENERAL_OBJECT);
 MLX5_SET(general_obj_in_cmd_hdr, in, obj_type,
   MLX5_GENERAL_OBJECT_TYPES_FLOW_METER_ASO);
 param = MLX5_ADDR_OF(general_obj_in_cmd_hdr, in, op_param);
 MLX5_SET(general_obj_create_param, param, log_obj_range,
   flow_meters->log_granularity);

 obj = MLX5_ADDR_OF(create_flow_meter_aso_obj_in, in, flow_meter_aso_obj);
 MLX5_SET(flow_meter_aso_obj, obj, meter_aso_access_pd, flow_meters->pdn);

 err = mlx5_cmd_exec(mdev, in, sizeof(in), out, sizeof(out));
 if (!err) {
  *obj_id = MLX5_GET(general_obj_out_cmd_hdr, out, obj_id);
  mlx5_core_dbg(mdev, "flow meter aso obj(0x%x) created\n", *obj_id);
 }

 return err;
}

static void
mlx5e_flow_meter_destroy_aso_obj(struct mlx5_core_dev *mdev, u32 obj_id)
{
 u32 in[MLX5_ST_SZ_DW(general_obj_in_cmd_hdr)] = {};
 u32 out[MLX5_ST_SZ_DW(general_obj_out_cmd_hdr)];

 MLX5_SET(general_obj_in_cmd_hdr, in, opcode, MLX5_CMD_OP_DESTROY_GENERAL_OBJECT);
 MLX5_SET(general_obj_in_cmd_hdr, in, obj_type,
   MLX5_GENERAL_OBJECT_TYPES_FLOW_METER_ASO);
 MLX5_SET(general_obj_in_cmd_hdr, in, obj_id, obj_id);

 mlx5_cmd_exec(mdev, in, sizeof(in), out, sizeof(out));
 mlx5_core_dbg(mdev, "flow meter aso obj(0x%x) destroyed\n", obj_id);
}

static struct mlx5e_flow_meter_handle *
__mlx5e_flow_meter_alloc(struct mlx5e_flow_meters *flow_meters, bool alloc_aso)
{
 struct mlx5_core_dev *mdev = flow_meters->mdev;
 struct mlx5e_flow_meter_aso_obj *meters_obj;
 struct mlx5e_flow_meter_handle *meter;
 struct mlx5_fc *counter;
 int err, pos, total;
 u32 id;

 meter = kzalloc(sizeof(*meter), GFP_KERNEL);
 if (!meter)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 counter = mlx5_fc_create(mdev, true);
 if (IS_ERR(counter)) {
  err = PTR_ERR(counter);
  goto err_drop_counter;
 }
 meter->drop_counter = counter;

 counter = mlx5_fc_create(mdev, true);
 if (IS_ERR(counter)) {
  err = PTR_ERR(counter);
  goto err_act_counter;
 }
 meter->act_counter = counter;

 if (!alloc_aso)
  goto no_aso;

 meters_obj = list_first_entry_or_null(&flow_meters->partial_list,
           struct mlx5e_flow_meter_aso_obj,
           entry);
 /* 2 meters in one object */
 total = 1 << (flow_meters->log_granularity + 1);
 if (!meters_obj) {
  err = mlx5e_flow_meter_create_aso_obj(flow_meters, &id);
  if (err) {
   mlx5_core_err(mdev, "Failed to create flow meter ASO object\n");
   goto err_create;
  }

  meters_obj = kzalloc(sizeof(*meters_obj) + BITS_TO_BYTES(total),
         GFP_KERNEL);
  if (!meters_obj) {
   err = -ENOMEM;
   goto err_mem;
  }

  meters_obj->base_id = id;
  meters_obj->total_meters = total;
  list_add(&meters_obj->entry, &flow_meters->partial_list);
  pos = 0;
 } else {
  pos = find_first_zero_bit(meters_obj->meters_map, total);
  if (bitmap_weight(meters_obj->meters_map, total) == total - 1) {
   list_del(&meters_obj->entry);
   list_add(&meters_obj->entry, &flow_meters->full_list);
  }
 }

 bitmap_set(meters_obj->meters_map, pos, 1);
 meter->meters_obj = meters_obj;
 meter->obj_id = meters_obj->base_id + pos / 2;
 meter->idx = pos % 2;

no_aso:
 meter->flow_meters = flow_meters;
 mlx5_core_dbg(mdev, "flow meter allocated, obj_id=0x%x, index=%d\n",
        meter->obj_id, meter->idx);

 return meter;

err_mem:
 mlx5e_flow_meter_destroy_aso_obj(mdev, id);
err_create:
 mlx5_fc_destroy(mdev, meter->act_counter);
err_act_counter:
 mlx5_fc_destroy(mdev, meter->drop_counter);
err_drop_counter:
 kfree(meter);
 return ERR_PTR(err);
}

static void
__mlx5e_flow_meter_free(struct mlx5e_flow_meter_handle *meter)
{
 struct mlx5e_flow_meters *flow_meters = meter->flow_meters;
 struct mlx5_core_dev *mdev = flow_meters->mdev;
 struct mlx5e_flow_meter_aso_obj *meters_obj;
 int n, pos;

 mlx5_fc_destroy(mdev, meter->act_counter);
 mlx5_fc_destroy(mdev, meter->drop_counter);

 if (meter->params.mtu)
  goto out_no_aso;

 meters_obj = meter->meters_obj;
 pos = (meter->obj_id - meters_obj->base_id) * 2 + meter->idx;
 bitmap_clear(meters_obj->meters_map, pos, 1);
 n = bitmap_weight(meters_obj->meters_map, meters_obj->total_meters);
 if (n == 0) {
  list_del(&meters_obj->entry);
  mlx5e_flow_meter_destroy_aso_obj(mdev, meters_obj->base_id);
  kfree(meters_obj);
 } else if (n == meters_obj->total_meters - 1) {
  list_del(&meters_obj->entry);
  list_add(&meters_obj->entry, &flow_meters->partial_list);
 }

out_no_aso:
 mlx5_core_dbg(mdev, "flow meter freed, obj_id=0x%x, index=%d\n",
        meter->obj_id, meter->idx);
 kfree(meter);
}

static struct mlx5e_flow_meter_handle *
__mlx5e_tc_meter_get(struct mlx5e_flow_meters *flow_meters, u32 index)
{
 struct mlx5e_flow_meter_handle *meter;

 hash_for_each_possible(flow_meters->hashtbl, meter, hlist, index)
  if (meter->params.index == index)
   goto add_ref;

 return ERR_PTR(-ENOENT);

add_ref:
 meter->refcnt++;

 return meter;
}

struct mlx5e_flow_meter_handle *
mlx5e_tc_meter_get(struct mlx5_core_dev *mdev, struct mlx5e_flow_meter_params *params)
{
 struct mlx5e_flow_meters *flow_meters;
 struct mlx5e_flow_meter_handle *meter;

 flow_meters = mlx5e_get_flow_meters(mdev);
 if (!flow_meters)
  return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);

 mutex_lock(&flow_meters->sync_lock);
 meter = __mlx5e_tc_meter_get(flow_meters, params->index);
 mutex_unlock(&flow_meters->sync_lock);

 return meter;
}

static void
__mlx5e_tc_meter_put(struct mlx5e_flow_meter_handle *meter)
{
 if (--meter->refcnt == 0) {
  hash_del(&meter->hlist);
  __mlx5e_flow_meter_free(meter);
 }
}

void
mlx5e_tc_meter_put(struct mlx5e_flow_meter_handle *meter)
{
 struct mlx5e_flow_meters *flow_meters = meter->flow_meters;

 mutex_lock(&flow_meters->sync_lock);
 __mlx5e_tc_meter_put(meter);
 mutex_unlock(&flow_meters->sync_lock);
}

static struct mlx5e_flow_meter_handle *
mlx5e_tc_meter_alloc(struct mlx5e_flow_meters *flow_meters,
       struct mlx5e_flow_meter_params *params)
{
 struct mlx5e_flow_meter_handle *meter;

 meter = __mlx5e_flow_meter_alloc(flow_meters, !params->mtu);
 if (IS_ERR(meter))
  return meter;

 hash_add(flow_meters->hashtbl, &meter->hlist, params->index);
 meter->params.index = params->index;
 meter->params.mtu = params->mtu;
 meter->refcnt++;

 return meter;
}

static int
__mlx5e_tc_meter_update(struct mlx5e_flow_meter_handle *meter,
   struct mlx5e_flow_meter_params *params)
{
 struct mlx5_core_dev *mdev = meter->flow_meters->mdev;
 int err = 0;

 if (meter->params.mode != params->mode || meter->params.rate != params->rate ||
     meter->params.burst != params->burst) {
  err = mlx5e_tc_meter_modify(mdev, meter, params);
  if (err)
   goto out;

  meter->params.mode = params->mode;
  meter->params.rate = params->rate;
  meter->params.burst = params->burst;
 }

out:
 return err;
}

int
mlx5e_tc_meter_update(struct mlx5e_flow_meter_handle *meter,
        struct mlx5e_flow_meter_params *params)
{
 struct mlx5_core_dev *mdev = meter->flow_meters->mdev;
 struct mlx5e_flow_meters *flow_meters;
 int err;

 flow_meters = mlx5e_get_flow_meters(mdev);
 if (!flow_meters)
  return -EOPNOTSUPP;

 mutex_lock(&flow_meters->sync_lock);
 err = __mlx5e_tc_meter_update(meter, params);
 mutex_unlock(&flow_meters->sync_lock);
 return err;
}

struct mlx5e_flow_meter_handle *
mlx5e_tc_meter_replace(struct mlx5_core_dev *mdev, struct mlx5e_flow_meter_params *params)
{
 struct mlx5e_flow_meters *flow_meters;
 struct mlx5e_flow_meter_handle *meter;
 int err;

 flow_meters = mlx5e_get_flow_meters(mdev);
 if (!flow_meters)
  return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);

 mutex_lock(&flow_meters->sync_lock);
 meter = __mlx5e_tc_meter_get(flow_meters, params->index);
 if (IS_ERR(meter)) {
  meter = mlx5e_tc_meter_alloc(flow_meters, params);
  if (IS_ERR(meter)) {
   err = PTR_ERR(meter);
   goto err_get;
  }
 }

 err = __mlx5e_tc_meter_update(meter, params);
 if (err)
  goto err_update;

 mutex_unlock(&flow_meters->sync_lock);
 return meter;

err_update:
 __mlx5e_tc_meter_put(meter);
err_get:
 mutex_unlock(&flow_meters->sync_lock);
 return ERR_PTR(err);
}

enum mlx5_flow_namespace_type
mlx5e_tc_meter_get_namespace(struct mlx5e_flow_meters *flow_meters)
{
 return flow_meters->ns_type;
}

struct mlx5e_flow_meters *
mlx5e_flow_meters_init(struct mlx5e_priv *priv,
         enum mlx5_flow_namespace_type ns_type,
         struct mlx5e_post_act *post_act)
{
 struct mlx5_core_dev *mdev = priv->mdev;
 struct mlx5e_flow_meters *flow_meters;
 int err;

 if (!(MLX5_CAP_GEN_64(mdev, general_obj_types) &
       MLX5_HCA_CAP_GENERAL_OBJECT_TYPES_FLOW_METER_ASO))
  return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);

 if (IS_ERR_OR_NULL(post_act)) {
  netdev_dbg(priv->netdev,
      "flow meter offload is not supported, post action is missing\n");
  return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 }

 flow_meters = kzalloc(sizeof(*flow_meters), GFP_KERNEL);
 if (!flow_meters)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 err = mlx5_core_alloc_pd(mdev, &flow_meters->pdn);
 if (err) {
  mlx5_core_err(mdev, "Failed to alloc pd for flow meter aso, err=%d\n", err);
  goto err_out;
 }

 flow_meters->aso = mlx5_aso_create(mdev, flow_meters->pdn);
 if (IS_ERR(flow_meters->aso)) {
  mlx5_core_warn(mdev, "Failed to create aso wqe for flow meter\n");
  err = PTR_ERR(flow_meters->aso);
  goto err_sq;
 }

 mutex_init(&flow_meters->sync_lock);
 INIT_LIST_HEAD(&flow_meters->partial_list);
 INIT_LIST_HEAD(&flow_meters->full_list);

 flow_meters->ns_type = ns_type;
 flow_meters->mdev = mdev;
 flow_meters->post_act = post_act;
 mutex_init(&flow_meters->aso_lock);
 flow_meters->log_granularity = min_t(int, 6,
          MLX5_CAP_QOS(mdev, log_meter_aso_max_alloc));

 return flow_meters;

err_sq:
 mlx5_core_dealloc_pd(mdev, flow_meters->pdn);
err_out:
 kfree(flow_meters);
 return ERR_PTR(err);
}

void
mlx5e_flow_meters_cleanup(struct mlx5e_flow_meters *flow_meters)
{
 if (IS_ERR_OR_NULL(flow_meters))
  return;

 mlx5_aso_destroy(flow_meters->aso);
 mlx5_core_dealloc_pd(flow_meters->mdev, flow_meters->pdn);
 kfree(flow_meters);
}

void
mlx5e_tc_meter_get_stats(struct mlx5e_flow_meter_handle *meter,
    u64 *bytes, u64 *packets, u64 *drops, u64 *lastuse)
{
 u64 bytes1, packets1, lastuse1;
 u64 bytes2, packets2, lastuse2;

 mlx5_fc_query_cached(meter->act_counter, &bytes1, &packets1, &lastuse1);
 mlx5_fc_query_cached(meter->drop_counter, &bytes2, &packets2, &lastuse2);

 *bytes = bytes1 + bytes2;
 *packets = packets1 + packets2;
 *drops = packets2;
 *lastuse = max_t(u64, lastuse1, lastuse2);
}

int mlx5e_flow_meter_get_base_id(struct mlx5e_flow_meter_handle *meter)
{
 return meter->meters_obj->base_id;
}