net: hsr: add offloading support
authorGeorge McCollister <george.mccollister@gmail.com>
Wed, 10 Feb 2021 01:02:11 +0000 (19:02 -0600)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Thu, 11 Feb 2021 21:24:44 +0000 (13:24 -0800)
Add support for offloading of HSR/PRP (IEC 62439-3) tag insertion
tag removal, duplicate generation and forwarding.

For HSR, insertion involves the switch adding a 6 byte HSR header after
the 14 byte Ethernet header. For PRP it adds a 6 byte trailer.

Tag removal involves automatically stripping the HSR/PRP header/trailer
in the switch. This is possible when the switch also performs auto
deduplication using the HSR/PRP header/trailer (making it no longer
required).

Forwarding involves automatically forwarding between redundant ports in
an HSR. This is crucial because delay is accumulated as a frame passes
through each node in the ring.

Duplication involves the switch automatically sending a single frame
from the CPU port to both redundant ports. This is required because the
inserted HSR/PRP header/trailer must contain the same sequence number
on the frames sent out both redundant ports.

Export is_hsr_master so DSA can tell them apart from other devices in
dsa_slave_changeupper.

Signed-off-by: George McCollister <george.mccollister@gmail.com>
Reviewed-by: Vladimir Oltean <olteanv@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
12 files changed:
Documentation/networking/netdev-features.rst
include/linux/if_hsr.h [new file with mode: 0644]
include/linux/netdev_features.h
net/ethtool/common.c
net/hsr/hsr_device.c
net/hsr/hsr_device.h
net/hsr/hsr_forward.c
net/hsr/hsr_forward.h
net/hsr/hsr_framereg.c
net/hsr/hsr_main.c
net/hsr/hsr_main.h
net/hsr/hsr_slave.c

index a2d7d7160e39d0679ccc3efb8e93c7f3973c55aa..d7b15bb64deb6339f400ee9903d9d6ec20d5cc27 100644 (file)
@@ -182,3 +182,24 @@ stricter than Hardware LRO.  A packet stream merged by Hardware GRO must
 be re-segmentable by GSO or TSO back to the exact original packet stream.
 Hardware GRO is dependent on RXCSUM since every packet successfully merged
 by hardware must also have the checksum verified by hardware.
+
+* hsr-tag-ins-offload
+
+This should be set for devices which insert an HSR (High-availability Seamless
+Redundancy) or PRP (Parallel Redundancy Protocol) tag automatically.
+
+* hsr-tag-rm-offload
+
+This should be set for devices which remove HSR (High-availability Seamless
+Redundancy) or PRP (Parallel Redundancy Protocol) tags automatically.
+
+* hsr-fwd-offload
+
+This should be set for devices which forward HSR (High-availability Seamless
+Redundancy) frames from one port to another in hardware.
+
+* hsr-dup-offload
+
+This should be set for devices which duplicate outgoing HSR (High-availability
+Seamless Redundancy) or PRP (Parallel Redundancy Protocol) tags automatically
+frames in hardware.
diff --git a/include/linux/if_hsr.h b/include/linux/if_hsr.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..38bbc53
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,27 @@
+/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
+#ifndef _LINUX_IF_HSR_H_
+#define _LINUX_IF_HSR_H_
+
+/* used to differentiate various protocols */
+enum hsr_version {
+       HSR_V0 = 0,
+       HSR_V1,
+       PRP_V1,
+};
+
+#if IS_ENABLED(CONFIG_HSR)
+extern bool is_hsr_master(struct net_device *dev);
+extern int hsr_get_version(struct net_device *dev, enum hsr_version *ver);
+#else
+static inline bool is_hsr_master(struct net_device *dev)
+{
+       return false;
+}
+static inline int hsr_get_version(struct net_device *dev,
+                                 enum hsr_version *ver)
+{
+       return -EINVAL;
+}
+#endif /* CONFIG_HSR */
+
+#endif /*_LINUX_IF_HSR_H_*/
index c06d6aaba9df2a20b07396e5ab7faeda5ba8fe86..3de38d6a0aeac1d89e29d38da5f22b1eaacc1b1e 100644 (file)
@@ -86,6 +86,11 @@ enum {
        NETIF_F_HW_MACSEC_BIT,          /* Offload MACsec operations */
        NETIF_F_GRO_UDP_FWD_BIT,        /* Allow UDP GRO for forwarding */
 
+       NETIF_F_HW_HSR_TAG_INS_BIT,     /* Offload HSR tag insertion */
+       NETIF_F_HW_HSR_TAG_RM_BIT,      /* Offload HSR tag removal */
+       NETIF_F_HW_HSR_FWD_BIT,         /* Offload HSR forwarding */
+       NETIF_F_HW_HSR_DUP_BIT,         /* Offload HSR duplication */
+
        /*
         * Add your fresh new feature above and remember to update
         * netdev_features_strings[] in net/core/ethtool.c and maybe
@@ -159,6 +164,10 @@ enum {
 #define NETIF_F_GSO_FRAGLIST   __NETIF_F(GSO_FRAGLIST)
 #define NETIF_F_HW_MACSEC      __NETIF_F(HW_MACSEC)
 #define NETIF_F_GRO_UDP_FWD    __NETIF_F(GRO_UDP_FWD)
+#define NETIF_F_HW_HSR_TAG_INS __NETIF_F(HW_HSR_TAG_INS)
+#define NETIF_F_HW_HSR_TAG_RM  __NETIF_F(HW_HSR_TAG_RM)
+#define NETIF_F_HW_HSR_FWD     __NETIF_F(HW_HSR_FWD)
+#define NETIF_F_HW_HSR_DUP     __NETIF_F(HW_HSR_DUP)
 
 /* Finds the next feature with the highest number of the range of start till 0.
  */
index 835b9bba3e7e0bdbdf644fc53dc1bbe3e86a49a0..c6a383dfd6c2b4d484d4d60708973c9386da244e 100644 (file)
@@ -69,6 +69,10 @@ const char netdev_features_strings[NETDEV_FEATURE_COUNT][ETH_GSTRING_LEN] = {
        [NETIF_F_GRO_FRAGLIST_BIT] =     "rx-gro-list",
        [NETIF_F_HW_MACSEC_BIT] =        "macsec-hw-offload",
        [NETIF_F_GRO_UDP_FWD_BIT] =      "rx-udp-gro-forwarding",
+       [NETIF_F_HW_HSR_TAG_INS_BIT] =   "hsr-tag-ins-offload",
+       [NETIF_F_HW_HSR_TAG_RM_BIT] =    "hsr-tag-rm-offload",
+       [NETIF_F_HW_HSR_FWD_BIT] =       "hsr-fwd-offload",
+       [NETIF_F_HW_HSR_DUP_BIT] =       "hsr-dup-offload",
 };
 
 const char
index ec6a68b403d5dd74fec838a88f60c7e051f441d4..7444ec6e298e49603e767406f3a858dbc787c7a1 100644 (file)
@@ -417,6 +417,7 @@ static struct hsr_proto_ops hsr_ops = {
        .send_sv_frame = send_hsr_supervision_frame,
        .create_tagged_frame = hsr_create_tagged_frame,
        .get_untagged_frame = hsr_get_untagged_frame,
+       .drop_frame = hsr_drop_frame,
        .fill_frame_info = hsr_fill_frame_info,
        .invalid_dan_ingress_frame = hsr_invalid_dan_ingress_frame,
 };
@@ -464,10 +465,11 @@ void hsr_dev_setup(struct net_device *dev)
 
 /* Return true if dev is a HSR master; return false otherwise.
  */
-inline bool is_hsr_master(struct net_device *dev)
+bool is_hsr_master(struct net_device *dev)
 {
        return (dev->netdev_ops->ndo_start_xmit == hsr_dev_xmit);
 }
+EXPORT_SYMBOL(is_hsr_master);
 
 /* Default multicast address for HSR Supervision frames */
 static const unsigned char def_multicast_addr[ETH_ALEN] __aligned(2) = {
@@ -520,16 +522,6 @@ int hsr_dev_finalize(struct net_device *hsr_dev, struct net_device *slave[2],
 
        hsr->prot_version = protocol_version;
 
-       /* FIXME: should I modify the value of these?
-        *
-        * - hsr_dev->flags - i.e.
-        *                      IFF_MASTER/SLAVE?
-        * - hsr_dev->priv_flags - i.e.
-        *                      IFF_EBRIDGE?
-        *                      IFF_TX_SKB_SHARING?
-        *                      IFF_HSR_MASTER/SLAVE?
-        */
-
        /* Make sure the 1st call to netif_carrier_on() gets through */
        netif_carrier_off(hsr_dev);
 
index 868373822ee4cc883f35e796f213d8a40cd06407..9060c92168f9dde8b82450cd252b48568523df5a 100644 (file)
@@ -19,6 +19,5 @@ int hsr_dev_finalize(struct net_device *hsr_dev, struct net_device *slave[2],
                     unsigned char multicast_spec, u8 protocol_version,
                     struct netlink_ext_ack *extack);
 void hsr_check_carrier_and_operstate(struct hsr_priv *hsr);
-bool is_hsr_master(struct net_device *dev);
 int hsr_get_max_mtu(struct hsr_priv *hsr);
 #endif /* __HSR_DEVICE_H */
index d32cd87d5c5bca8062b43f0a404ca3822bf76067..ed82a470b6e154be28d7e53be57019bccd4a964d 100644 (file)
@@ -249,6 +249,8 @@ struct sk_buff *hsr_create_tagged_frame(struct hsr_frame_info *frame,
                /* set the lane id properly */
                hsr_set_path_id(hsr_ethhdr, port);
                return skb_clone(frame->skb_hsr, GFP_ATOMIC);
+       } else if (port->dev->features & NETIF_F_HW_HSR_TAG_INS) {
+               return skb_clone(frame->skb_std, GFP_ATOMIC);
        }
 
        /* Create the new skb with enough headroom to fit the HSR tag */
@@ -291,6 +293,8 @@ struct sk_buff *prp_create_tagged_frame(struct hsr_frame_info *frame,
                        return NULL;
                }
                return skb_clone(frame->skb_prp, GFP_ATOMIC);
+       } else if (port->dev->features & NETIF_F_HW_HSR_TAG_INS) {
+               return skb_clone(frame->skb_std, GFP_ATOMIC);
        }
 
        skb = skb_copy_expand(frame->skb_std, 0,
@@ -343,6 +347,14 @@ bool prp_drop_frame(struct hsr_frame_info *frame, struct hsr_port *port)
                 port->type ==  HSR_PT_SLAVE_A));
 }
 
+bool hsr_drop_frame(struct hsr_frame_info *frame, struct hsr_port *port)
+{
+       if (port->dev->features & NETIF_F_HW_HSR_FWD)
+               return prp_drop_frame(frame, port);
+
+       return false;
+}
+
 /* Forward the frame through all devices except:
  * - Back through the receiving device
  * - If it's a HSR frame: through a device where it has passed before
@@ -359,6 +371,7 @@ static void hsr_forward_do(struct hsr_frame_info *frame)
 {
        struct hsr_port *port;
        struct sk_buff *skb;
+       bool sent = false;
 
        hsr_for_each_port(frame->port_rcv->hsr, port) {
                struct hsr_priv *hsr = port->hsr;
@@ -374,6 +387,12 @@ static void hsr_forward_do(struct hsr_frame_info *frame)
                if (port->type != HSR_PT_MASTER && frame->is_local_exclusive)
                        continue;
 
+               /* If hardware duplicate generation is enabled, only send out
+                * one port.
+                */
+               if ((port->dev->features & NETIF_F_HW_HSR_DUP) && sent)
+                       continue;
+
                /* Don't send frame over port where it has been sent before.
                 * Also fro SAN, this shouldn't be done.
                 */
@@ -405,10 +424,12 @@ static void hsr_forward_do(struct hsr_frame_info *frame)
                }
 
                skb->dev = port->dev;
-               if (port->type == HSR_PT_MASTER)
+               if (port->type == HSR_PT_MASTER) {
                        hsr_deliver_master(skb, port->dev, frame->node_src);
-               else
-                       hsr_xmit(skb, port, frame);
+               } else {
+                       if (!hsr_xmit(skb, port, frame))
+                               sent = true;
+               }
        }
 }
 
index 618140d484ad6fe3c270026c88337f837c8c0eef..b6acaafa83fc218506aa31031dc51941aa052ff8 100644 (file)
@@ -23,6 +23,7 @@ struct sk_buff *hsr_get_untagged_frame(struct hsr_frame_info *frame,
 struct sk_buff *prp_get_untagged_frame(struct hsr_frame_info *frame,
                                       struct hsr_port *port);
 bool prp_drop_frame(struct hsr_frame_info *frame, struct hsr_port *port);
+bool hsr_drop_frame(struct hsr_frame_info *frame, struct hsr_port *port);
 void prp_fill_frame_info(__be16 proto, struct sk_buff *skb,
                         struct hsr_frame_info *frame);
 void hsr_fill_frame_info(__be16 proto, struct sk_buff *skb,
index 5c97de459905797b5334cdb9c8eebc6edfc13035..f9a8cc82ae2ec60ef4cf342afa2acfc2d8260fd7 100644 (file)
@@ -277,6 +277,8 @@ void hsr_handle_sup_frame(struct hsr_frame_info *frame)
                skb = frame->skb_hsr;
        else if (frame->skb_prp)
                skb = frame->skb_prp;
+       else if (frame->skb_std)
+               skb = frame->skb_std;
        if (!skb)
                return;
 
index 2fd1976e5b1c3865773f41e765e45bd5f2b5f296..f7e284f23b1f3ef941106cb01336eba026b26f73 100644 (file)
@@ -131,6 +131,17 @@ struct hsr_port *hsr_port_get_hsr(struct hsr_priv *hsr, enum hsr_port_type pt)
        return NULL;
 }
 
+int hsr_get_version(struct net_device *dev, enum hsr_version *ver)
+{
+       struct hsr_priv *hsr;
+
+       hsr = netdev_priv(dev);
+       *ver = hsr->prot_version;
+
+       return 0;
+}
+EXPORT_SYMBOL(hsr_get_version);
+
 static struct notifier_block hsr_nb = {
        .notifier_call = hsr_netdev_notify,     /* Slave event notifications */
 };
index a9c30a608e35da7a823f959bebe75911430f3c28..a169808ee78ac59ca938a4d40ccb7c2a4262d879 100644 (file)
@@ -13,6 +13,7 @@
 #include <linux/netdevice.h>
 #include <linux/list.h>
 #include <linux/if_vlan.h>
+#include <linux/if_hsr.h>
 
 /* Time constants as specified in the HSR specification (IEC-62439-3 2010)
  * Table 8.
@@ -171,13 +172,6 @@ struct hsr_port {
        enum hsr_port_type      type;
 };
 
-/* used by driver internally to differentiate various protocols */
-enum hsr_version {
-       HSR_V0 = 0,
-       HSR_V1,
-       PRP_V1,
-};
-
 struct hsr_frame_info;
 struct hsr_node;
 
index 36d5fcf09c619e3670cd0837acfe8418d5c1dc11..c5227d42faf56243e89db4027bdd79718e45ff3b 100644 (file)
@@ -48,12 +48,14 @@ static rx_handler_result_t hsr_handle_frame(struct sk_buff **pskb)
                goto finish_consume;
        }
 
-       /* For HSR, only tagged frames are expected, but for PRP
-        * there could be non tagged frames as well from Single
-        * attached nodes (SANs).
+       /* For HSR, only tagged frames are expected (unless the device offloads
+        * HSR tag removal), but for PRP there could be non tagged frames as
+        * well from Single attached nodes (SANs).
         */
        protocol = eth_hdr(skb)->h_proto;
-       if (hsr->proto_ops->invalid_dan_ingress_frame &&
+
+       if (!(port->dev->features & NETIF_F_HW_HSR_TAG_RM) &&
+           hsr->proto_ops->invalid_dan_ingress_frame &&
            hsr->proto_ops->invalid_dan_ingress_frame(protocol))
                goto finish_pass;