Branch data Line data Source code
1 : : /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2 : : * Copyright(c) 2017-2020 Intel Corporation
3 : : */
4 : :
5 : : #include <stddef.h>
6 : : #include <stdint.h>
7 : :
8 : : #include <rte_cpuflags.h>
9 : : #include <rte_common.h>
10 : : #include <rte_net_crc.h>
11 : : #include <rte_log.h>
12 : : #include <rte_vect.h>
13 : :
14 : : #include "net_crc.h"
15 : :
16 : : /** CRC polynomials */
17 : : #define CRC32_ETH_POLYNOMIAL 0x04c11db7UL
18 : : #define CRC16_CCITT_POLYNOMIAL 0x1021U
19 : :
20 : : #define CRC_LUT_SIZE 256
21 : :
22 : : /* crc tables */
23 : : static uint32_t crc32_eth_lut[CRC_LUT_SIZE];
24 : : static uint32_t crc16_ccitt_lut[CRC_LUT_SIZE];
25 : :
26 : : static uint32_t
27 : : rte_crc16_ccitt_default_handler(const uint8_t *data, uint32_t data_len);
28 : :
29 : : static uint32_t
30 : : rte_crc32_eth_default_handler(const uint8_t *data, uint32_t data_len);
31 : :
32 : : static uint32_t
33 : : rte_crc16_ccitt_handler(const uint8_t *data, uint32_t data_len);
34 : :
35 : : static uint32_t
36 : : rte_crc32_eth_handler(const uint8_t *data, uint32_t data_len);
37 : :
38 : : typedef uint32_t
39 : : (*rte_net_crc_handler)(const uint8_t *data, uint32_t data_len);
40 : :
41 : : static rte_net_crc_handler handlers_default[] = {
42 : : [RTE_NET_CRC16_CCITT] = rte_crc16_ccitt_default_handler,
43 : : [RTE_NET_CRC32_ETH] = rte_crc32_eth_default_handler,
44 : : };
45 : :
46 : : static const rte_net_crc_handler *handlers = handlers_default;
47 : :
48 : : static const rte_net_crc_handler handlers_scalar[] = {
49 : : [RTE_NET_CRC16_CCITT] = rte_crc16_ccitt_handler,
50 : : [RTE_NET_CRC32_ETH] = rte_crc32_eth_handler,
51 : : };
52 : : #ifdef CC_X86_64_AVX512_VPCLMULQDQ_SUPPORT
53 : : static const rte_net_crc_handler handlers_avx512[] = {
54 : : [RTE_NET_CRC16_CCITT] = rte_crc16_ccitt_avx512_handler,
55 : : [RTE_NET_CRC32_ETH] = rte_crc32_eth_avx512_handler,
56 : : };
57 : : #endif
58 : : #ifdef CC_X86_64_SSE42_PCLMULQDQ_SUPPORT
59 : : static const rte_net_crc_handler handlers_sse42[] = {
60 : : [RTE_NET_CRC16_CCITT] = rte_crc16_ccitt_sse42_handler,
61 : : [RTE_NET_CRC32_ETH] = rte_crc32_eth_sse42_handler,
62 : : };
63 : : #endif
64 : : #ifdef CC_ARM64_NEON_PMULL_SUPPORT
65 : : static const rte_net_crc_handler handlers_neon[] = {
66 : : [RTE_NET_CRC16_CCITT] = rte_crc16_ccitt_neon_handler,
67 : : [RTE_NET_CRC32_ETH] = rte_crc32_eth_neon_handler,
68 : : };
69 : : #endif
70 : :
71 : : static uint16_t max_simd_bitwidth;
72 : :
73 [ - + ]: 252 : RTE_LOG_REGISTER_DEFAULT(libnet_logtype, INFO);
74 : : #define RTE_LOGTYPE_NET libnet_logtype
75 : :
76 : : #define NET_LOG(level, ...) \
77 : : RTE_LOG_LINE_PREFIX(level, NET, "%s(): ", __func__, __VA_ARGS__)
78 : :
79 : : /* Scalar handling */
80 : :
81 : : /**
82 : : * Reflect the bits about the middle
83 : : *
84 : : * @param val
85 : : * value to be reflected
86 : : *
87 : : * @return
88 : : * reflected value
89 : : */
90 : : static uint32_t
91 : : reflect_32bits(uint32_t val)
92 : : {
93 : : uint32_t i, res = 0;
94 : :
95 [ + + + + ]: 8515584 : for (i = 0; i < 32; i++)
96 [ + + + + ]: 8257536 : if ((val & (1U << i)) != 0)
97 : 2064384 : res |= (uint32_t)(1U << (31 - i));
98 : :
99 : : return res;
100 : : }
101 : :
102 : : static void
103 : 504 : crc32_eth_init_lut(uint32_t poly,
104 : : uint32_t *lut)
105 : : {
106 : : uint32_t i, j;
107 : :
108 [ + + ]: 129528 : for (i = 0; i < CRC_LUT_SIZE; i++) {
109 : : uint32_t crc = reflect_32bits(i);
110 : :
111 [ + + ]: 1161216 : for (j = 0; j < 8; j++) {
112 [ + + ]: 1032192 : if (crc & 0x80000000L)
113 : 516096 : crc = (crc << 1) ^ poly;
114 : : else
115 : 516096 : crc <<= 1;
116 : : }
117 : 258048 : lut[i] = reflect_32bits(crc);
118 : : }
119 : 504 : }
120 : :
121 : : static __rte_always_inline uint32_t
122 : : crc32_eth_calc_lut(const uint8_t *data,
123 : : uint32_t data_len,
124 : : uint32_t crc,
125 : : const uint32_t *lut)
126 : : {
127 [ + + + + ]: 3888 : while (data_len--)
128 : 3876 : crc = lut[(crc ^ *data++) & 0xffL] ^ (crc >> 8);
129 : :
130 : : return crc;
131 : : }
132 : :
133 : : static void
134 : 252 : rte_net_crc_scalar_init(void)
135 : : {
136 : : /* 32-bit crc init */
137 : 252 : crc32_eth_init_lut(CRC32_ETH_POLYNOMIAL, crc32_eth_lut);
138 : :
139 : : /* 16-bit CRC init */
140 : 252 : crc32_eth_init_lut(CRC16_CCITT_POLYNOMIAL << 16, crc16_ccitt_lut);
141 : 252 : }
142 : :
143 : : static inline uint32_t
144 : 6 : rte_crc16_ccitt_handler(const uint8_t *data, uint32_t data_len)
145 : : {
146 : : /* return 16-bit CRC value */
147 : 6 : return (uint16_t)~crc32_eth_calc_lut(data,
148 : : data_len,
149 : : 0xffff,
150 : : crc16_ccitt_lut);
151 : : }
152 : :
153 : : static inline uint32_t
154 : 6 : rte_crc32_eth_handler(const uint8_t *data, uint32_t data_len)
155 : : {
156 : : /* return 32-bit CRC value */
157 : 6 : return ~crc32_eth_calc_lut(data,
158 : : data_len,
159 : : 0xffffffffUL,
160 : : crc32_eth_lut);
161 : : }
162 : :
163 : : /* AVX512/VPCLMULQDQ handling */
164 : :
165 : : #define AVX512_VPCLMULQDQ_CPU_SUPPORTED ( \
166 : : rte_cpu_get_flag_enabled(RTE_CPUFLAG_AVX512F) && \
167 : : rte_cpu_get_flag_enabled(RTE_CPUFLAG_AVX512BW) && \
168 : : rte_cpu_get_flag_enabled(RTE_CPUFLAG_AVX512DQ) && \
169 : : rte_cpu_get_flag_enabled(RTE_CPUFLAG_AVX512VL) && \
170 : : rte_cpu_get_flag_enabled(RTE_CPUFLAG_PCLMULQDQ) && \
171 : : rte_cpu_get_flag_enabled(RTE_CPUFLAG_VPCLMULQDQ) \
172 : : )
173 : :
174 : : static const rte_net_crc_handler *
175 : 1 : avx512_vpclmulqdq_get_handlers(void)
176 : : {
177 : : #ifdef CC_X86_64_AVX512_VPCLMULQDQ_SUPPORT
178 [ + - + - : 1 : if (AVX512_VPCLMULQDQ_CPU_SUPPORTED &&
+ - + - +
- - + ]
179 [ # # ]: 0 : max_simd_bitwidth >= RTE_VECT_SIMD_512)
180 : : return handlers_avx512;
181 : : #endif
182 : 1 : NET_LOG(INFO, "Requirements not met, can't use AVX512");
183 : 1 : return NULL;
184 : : }
185 : :
186 : : static void
187 : 252 : avx512_vpclmulqdq_init(void)
188 : : {
189 : : #ifdef CC_X86_64_AVX512_VPCLMULQDQ_SUPPORT
190 [ + - + - : 252 : if (AVX512_VPCLMULQDQ_CPU_SUPPORTED)
+ - + - +
- - + ]
191 : 0 : rte_net_crc_avx512_init();
192 : : #endif
193 : 252 : }
194 : :
195 : : /* SSE4.2/PCLMULQDQ handling */
196 : :
197 : : #define SSE42_PCLMULQDQ_CPU_SUPPORTED \
198 : : rte_cpu_get_flag_enabled(RTE_CPUFLAG_PCLMULQDQ)
199 : :
200 : : static const rte_net_crc_handler *
201 : 2 : sse42_pclmulqdq_get_handlers(void)
202 : : {
203 : : #ifdef CC_X86_64_SSE42_PCLMULQDQ_SUPPORT
204 [ + - ]: 2 : if (SSE42_PCLMULQDQ_CPU_SUPPORTED &&
205 [ - + ]: 2 : max_simd_bitwidth >= RTE_VECT_SIMD_128)
206 : : return handlers_sse42;
207 : : #endif
208 : 0 : NET_LOG(INFO, "Requirements not met, can't use SSE");
209 : 0 : return NULL;
210 : : }
211 : :
212 : : static void
213 : 252 : sse42_pclmulqdq_init(void)
214 : : {
215 : : #ifdef CC_X86_64_SSE42_PCLMULQDQ_SUPPORT
216 [ + - ]: 252 : if (SSE42_PCLMULQDQ_CPU_SUPPORTED)
217 : 252 : rte_net_crc_sse42_init();
218 : : #endif
219 : 252 : }
220 : :
221 : : /* NEON/PMULL handling */
222 : :
223 : : #define NEON_PMULL_CPU_SUPPORTED \
224 : : rte_cpu_get_flag_enabled(RTE_CPUFLAG_PMULL)
225 : :
226 : : static const rte_net_crc_handler *
227 : 1 : neon_pmull_get_handlers(void)
228 : : {
229 : : #ifdef CC_ARM64_NEON_PMULL_SUPPORT
230 : : if (NEON_PMULL_CPU_SUPPORTED &&
231 : : max_simd_bitwidth >= RTE_VECT_SIMD_128)
232 : : return handlers_neon;
233 : : #endif
234 : 1 : NET_LOG(INFO, "Requirements not met, can't use NEON");
235 : 1 : return NULL;
236 : : }
237 : :
238 : : static void
239 : : neon_pmull_init(void)
240 : : {
241 : : #ifdef CC_ARM64_NEON_PMULL_SUPPORT
242 : : if (NEON_PMULL_CPU_SUPPORTED)
243 : : rte_net_crc_neon_init();
244 : : #endif
245 : : }
246 : :
247 : : /* Default handling */
248 : :
249 : : static uint32_t
250 : 0 : rte_crc16_ccitt_default_handler(const uint8_t *data, uint32_t data_len)
251 : : {
252 : 0 : handlers = NULL;
253 [ # # ]: 0 : if (max_simd_bitwidth == 0)
254 : 0 : max_simd_bitwidth = rte_vect_get_max_simd_bitwidth();
255 : :
256 : 0 : handlers = avx512_vpclmulqdq_get_handlers();
257 [ # # ]: 0 : if (handlers != NULL)
258 : 0 : return handlers[RTE_NET_CRC16_CCITT](data, data_len);
259 : 0 : handlers = sse42_pclmulqdq_get_handlers();
260 [ # # ]: 0 : if (handlers != NULL)
261 : 0 : return handlers[RTE_NET_CRC16_CCITT](data, data_len);
262 : 0 : handlers = neon_pmull_get_handlers();
263 [ # # ]: 0 : if (handlers != NULL)
264 : 0 : return handlers[RTE_NET_CRC16_CCITT](data, data_len);
265 : 0 : handlers = handlers_scalar;
266 : 0 : return handlers[RTE_NET_CRC16_CCITT](data, data_len);
267 : : }
268 : :
269 : : static uint32_t
270 : 0 : rte_crc32_eth_default_handler(const uint8_t *data, uint32_t data_len)
271 : : {
272 : 0 : handlers = NULL;
273 [ # # ]: 0 : if (max_simd_bitwidth == 0)
274 : 0 : max_simd_bitwidth = rte_vect_get_max_simd_bitwidth();
275 : :
276 : 0 : handlers = avx512_vpclmulqdq_get_handlers();
277 [ # # ]: 0 : if (handlers != NULL)
278 : 0 : return handlers[RTE_NET_CRC32_ETH](data, data_len);
279 : 0 : handlers = sse42_pclmulqdq_get_handlers();
280 [ # # ]: 0 : if (handlers != NULL)
281 : 0 : return handlers[RTE_NET_CRC32_ETH](data, data_len);
282 : 0 : handlers = neon_pmull_get_handlers();
283 [ # # ]: 0 : if (handlers != NULL)
284 : 0 : return handlers[RTE_NET_CRC32_ETH](data, data_len);
285 : 0 : handlers = handlers_scalar;
286 : 0 : return handlers[RTE_NET_CRC32_ETH](data, data_len);
287 : : }
288 : :
289 : : /* Public API */
290 : :
291 : : void
292 : 4 : rte_net_crc_set_alg(enum rte_net_crc_alg alg)
293 : : {
294 : 4 : handlers = NULL;
295 [ + + ]: 4 : if (max_simd_bitwidth == 0)
296 : 1 : max_simd_bitwidth = rte_vect_get_max_simd_bitwidth();
297 : :
298 [ + + + + ]: 4 : switch (alg) {
299 : 1 : case RTE_NET_CRC_AVX512:
300 : 1 : handlers = avx512_vpclmulqdq_get_handlers();
301 [ + - ]: 1 : if (handlers != NULL)
302 : : break;
303 : : /* fall-through */
304 : : case RTE_NET_CRC_SSE42:
305 : 2 : handlers = sse42_pclmulqdq_get_handlers();
306 : 2 : break; /* for x86, always break here */
307 : 1 : case RTE_NET_CRC_NEON:
308 : 1 : handlers = neon_pmull_get_handlers();
309 : : /* fall-through */
310 : : case RTE_NET_CRC_SCALAR:
311 : : /* fall-through */
312 : : default:
313 : : break;
314 : : }
315 : :
316 [ + + ]: 4 : if (handlers == NULL)
317 : 2 : handlers = handlers_scalar;
318 : 4 : }
319 : :
320 : : uint32_t
321 : 24 : rte_net_crc_calc(const void *data,
322 : : uint32_t data_len,
323 : : enum rte_net_crc_type type)
324 : : {
325 : : uint32_t ret;
326 : : rte_net_crc_handler f_handle;
327 : :
328 : 24 : f_handle = handlers[type];
329 : 24 : ret = f_handle(data, data_len);
330 : :
331 : 24 : return ret;
332 : : }
333 : :
334 : : /* Call initialisation helpers for all crc algorithm handlers */
335 : 252 : RTE_INIT(rte_net_crc_init)
336 : : {
337 : 252 : rte_net_crc_scalar_init();
338 : 252 : sse42_pclmulqdq_init();
339 : 252 : avx512_vpclmulqdq_init();
340 : : neon_pmull_init();
341 : 252 : }
|
