博通BCM575系列RDMA网卡驱动bnxt_re分析

在博通BCM575系列RDMA网卡驱动bnxt_re中，整个驱动被分成了以太网部分(bnxt_en.ko)和RDMA部分(bnxt_re.ko)，它们之间通过内核的auxiliary_bus进行管理。本文主要分析bnxt_re驱动的核心代码结构和实现方式。
一、核心代码结构

1. qplib_fp.c：这个文件主要包含了驱动的数据路径，包括Post Send、Post Recv、Poll CQ流程的实现。它是驱动的核心部分，通过这些流程实现了RDMA操作的数据传输和接收。
2. ib_verbs.c：这个文件主要实现了上层的Verbs接口，提供了对RDMA设备的操作接口，使得用户可以通过这些接口来使用RDMA设备。
3. qplib_rcfw.c：这个文件实现了驱动和固件通信的部分，通过与固件的通信来实现驱动的控制操作。
4. qplib_res.c：这个文件实现了核心资源的初始化和分配函数，为驱动的运行提供了必要的资源。
   二、关键技术实现
5. Page Buffer List(PBL)：在Infiniband中，QP接收用户发送的命令，硬件处理QP中的命令。处理完成后硬件将结果写入CQ，用户Poll CQ去取命令执行结果。这整个过程需要固件和驱动的协作，QP和CQ应该怎么实现，才能保证硬件和驱动高效协作以实现RoCE的高带宽和低时延将数据包快速可靠的交付给用户呢？在bnxt_re中，实现这个目标的方法是Page Buffer List(PBL)，驱动使用PBL作为核心去实现QP、CQ等核心资源。PBL用来管理多个物理Page，通过类似页表的结构将多个物理不连续的页组织成一个虚拟连续的空间。
6. Page Table Entry(PTE)：用来描述一个物理页面，一个一级的PBL，通过多个vmalloc出来的PTE结构来描述多个物理页面。PTE长度为64位，格式为page表示页号，共52位。next_to_last为1表示PTE指向的页是PBL的倒数第二个页，last为1表示PTE指向的页是PBL的最后一个页。二级PBL使用两次遍历去找到最终的页，第一次使用Page Directory Entry(PDE)找到存储PTE的页，再使用PTE找到最终的数据页。page字段表示PTE Page地址的高位，如果PTE页的大小超过了4K（用来描述页的PDE会变少），page低位应该置为0。valid表示PDE是否指向了一个有效的PTE Page。
   三、实践建议
   在实际应用中，为了充分利用博通BCM575系列RDMA网卡的性能，建议用户根据实际需求合理配置和使用驱动程序，包括选择合适的以太网和RDMA部分模块、正确配置PBL和PTE等核心资源。同时，考虑到不同操作系统和硬件平台可能存在的差异，用户应仔细阅读相关文档并参考具体环境进行优化和调整。
   总之，博通BCM575系列RDMA网卡驱动bnxt_re是一个功能强大且复杂的驱动程序。通过深入了解其核心代码结构和关键技术实现方式，用户可以更好地掌握其性能特点和应用技巧。在实际应用中，用户应根据具体需求进行合理配置和使用，以充分发挥博通BCM575系列RDMA网卡的性能优势。