app/test-pmd/csumonly.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   Copyright 2014 6WIND S.A.
   6  *   All rights reserved.
   7  *
   8  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  *   modification, are permitted provided that the following conditions
  10  *   are met:
  11  *
  12  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  16  *       the documentation and/or other materials provided with the
  17  *       distribution.
  18  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  19  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  20  *       from this software without specific prior written permission.
  21  *
  22  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  23  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  24  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  25  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  26  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  27  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  28  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  29  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  30  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  31  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  32  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <stdarg.h>
  36 #include <stdio.h>
  37 #include <errno.h>
  38 #include <stdint.h>
  39 #include <unistd.h>
  40 #include <inttypes.h>
  41
  42 #include <sys/queue.h>
  43 #include <sys/stat.h>
  44
  45 #include <rte_common.h>
  46 #include <rte_byteorder.h>
  47 #include <rte_log.h>
  48 #include <rte_debug.h>
  49 #include <rte_cycles.h>
  50 #include <rte_memory.h>
  51 #include <rte_memcpy.h>
  52 #include <rte_launch.h>
  53 #include <rte_eal.h>
  54 #include <rte_per_lcore.h>
  55 #include <rte_lcore.h>
  56 #include <rte_atomic.h>
  57 #include <rte_branch_prediction.h>
  58 #include <rte_mempool.h>
  59 #include <rte_mbuf.h>
  60 #include <rte_interrupts.h>
  61 #include <rte_pci.h>
  62 #include <rte_ether.h>
  63 #include <rte_ethdev.h>
  64 #include <rte_ip.h>
  65 #include <rte_tcp.h>
  66 #include <rte_udp.h>
  67 #include <rte_sctp.h>
  68 #include <rte_prefetch.h>
  69 #include <rte_string_fns.h>
  70 #include <rte_flow.h>
  71 #include <rte_gro.h>
  72 #include <rte_gso.h>
  73
  74 #include "testpmd.h"
  75
  76 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  77 #define IP_VERSION 0x40
  78 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  79 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  80
  81 #define GRE_KEY_PRESENT 0x2000
  82 #define GRE_KEY_LEN     4
  83 #define GRE_SUPPORTED_FIELDS GRE_KEY_PRESENT
  84
  85 /* We cannot use rte_cpu_to_be_16() on a constant in a switch/case */
  86 #if RTE_BYTE_ORDER == RTE_LITTLE_ENDIAN
  87 #define _htons(x) ((uint16_t)((((x) & 0x00ffU) << 8) | (((x) & 0xff00U) >> 8)))
  88 #else
  89 #define _htons(x) (x)
  90 #endif
  91
  92 /* structure that caches offload info for the current packet */
  93 struct testpmd_offload_info {
  94         uint16_t ethertype;
  95         uint8_t gso_enable;
  96         uint16_t l2_len;
  97         uint16_t l3_len;
  98         uint16_t l4_len;
  99         uint8_t l4_proto;
 100         uint8_t is_tunnel;
 101         uint16_t outer_ethertype;
 102         uint16_t outer_l2_len;
 103         uint16_t outer_l3_len;
 104         uint8_t outer_l4_proto;
 105         uint16_t tso_segsz;
 106         uint16_t tunnel_tso_segsz;
 107         uint32_t pkt_len;
 108 };
 109
 110 /* simplified GRE header */
 111 struct simple_gre_hdr {
 112         uint16_t flags;
 113         uint16_t proto;
 114 } __attribute__((__packed__));
 115
 116 static uint16_t
 117 get_udptcp_checksum(void *l3_hdr, void *l4_hdr, uint16_t ethertype)
 118 {
 119         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 120                 return rte_ipv4_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 121         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 122                 return rte_ipv6_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 123 }
 124
 125 /* Parse an IPv4 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 126 static void
 127 parse_ipv4(struct ipv4_hdr *ipv4_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 128 {
 129         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 130
 131         info->l3_len = (ipv4_hdr->version_ihl & 0x0f) * 4;
 132         info->l4_proto = ipv4_hdr->next_proto_id;
 133
 134         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 135         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 136                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv4_hdr + info->l3_len);
 137                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 138         } else
 139                 info->l4_len = 0;
 140 }
 141
 142 /* Parse an IPv6 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 143 static void
 144 parse_ipv6(struct ipv6_hdr *ipv6_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 145 {
 146         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 147
 148         info->l3_len = sizeof(struct ipv6_hdr);
 149         info->l4_proto = ipv6_hdr->proto;
 150
 151         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 152         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 153                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv6_hdr + info->l3_len);
 154                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 155         } else
 156                 info->l4_len = 0;
 157 }
 158
 159 /*
 160  * Parse an ethernet header to fill the ethertype, l2_len, l3_len and
 161  * ipproto. This function is able to recognize IPv4/IPv6 with one optional vlan
 162  * header. The l4_len argument is only set in case of TCP (useful for TSO).
 163  */
 164 static void
 165 parse_ethernet(struct ether_hdr *eth_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 166 {
 167         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 168         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 169
 170         info->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 171         info->ethertype = eth_hdr->ether_type;
 172
 173         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_VLAN)) {
 174                 struct vlan_hdr *vlan_hdr = (struct vlan_hdr *)(eth_hdr + 1);
 175
 176                 info->l2_len  += sizeof(struct vlan_hdr);
 177                 info->ethertype = vlan_hdr->eth_proto;
 178         }
 179
 180         switch (info->ethertype) {
 181         case _htons(ETHER_TYPE_IPv4):
 182                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 183                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 184                 break;
 185         case _htons(ETHER_TYPE_IPv6):
 186                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 187                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 188                 break;
 189         default:
 190                 info->l4_len = 0;
 191                 info->l3_len = 0;
 192                 info->l4_proto = 0;
 193                 break;
 194         }
 195 }
 196
 197 /* Parse a vxlan header */
 198 static void
 199 parse_vxlan(struct udp_hdr *udp_hdr,
 200             struct testpmd_offload_info *info,
 201             uint32_t pkt_type)
 202 {
 203         struct ether_hdr *eth_hdr;
 204
 205         /* check udp destination port, 4789 is the default vxlan port
 206          * (rfc7348) or that the rx offload flag is set (i40e only
 207          * currently) */
 208         if (udp_hdr->dst_port != _htons(4789) &&
 209                 RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(pkt_type) == 0)
 210                 return;
 211
 212         info->is_tunnel = 1;
 213         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 214         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 215         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 216         info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 217
 218         eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)udp_hdr +
 219                 sizeof(struct udp_hdr) +
 220                 sizeof(struct vxlan_hdr));
 221
 222         parse_ethernet(eth_hdr, info);
 223         info->l2_len += ETHER_VXLAN_HLEN; /* add udp + vxlan */
 224 }
 225
 226 /* Parse a gre header */
 227 static void
 228 parse_gre(struct simple_gre_hdr *gre_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 229 {
 230         struct ether_hdr *eth_hdr;
 231         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 232         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 233         uint8_t gre_len = 0;
 234
 235         /* check which fields are supported */
 236         if ((gre_hdr->flags & _htons(~GRE_SUPPORTED_FIELDS)) != 0)
 237                 return;
 238
 239         gre_len += sizeof(struct simple_gre_hdr);
 240
 241         if (gre_hdr->flags & _htons(GRE_KEY_PRESENT))
 242                 gre_len += GRE_KEY_LEN;
 243
 244         if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 245                 info->is_tunnel = 1;
 246                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 247                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 248                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 249                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 250
 251                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 252
 253                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 254                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 255                 info->l2_len = 0;
 256
 257         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv6)) {
 258                 info->is_tunnel = 1;
 259                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 260                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 261                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 262                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 263
 264                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 265
 266                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 267                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 268                 info->l2_len = 0;
 269
 270         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_TEB)) {
 271                 info->is_tunnel = 1;
 272                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 273                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 274                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 275                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 276
 277                 eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 278
 279                 parse_ethernet(eth_hdr, info);
 280         } else
 281                 return;
 282
 283         info->l2_len += gre_len;
 284 }
 285
 286
 287 /* Parse an encapsulated ip or ipv6 header */
 288 static void
 289 parse_encap_ip(void *encap_ip, struct testpmd_offload_info *info)
 290 {
 291         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = encap_ip;
 292         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = encap_ip;
 293         uint8_t ip_version;
 294
 295         ip_version = (ipv4_hdr->version_ihl & 0xf0) >> 4;
 296
 297         if (ip_version != 4 && ip_version != 6)
 298                 return;
 299
 300         info->is_tunnel = 1;
 301         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 302         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 303         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 304
 305         if (ip_version == 4) {
 306                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 307                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 308         } else {
 309                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 310                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 311         }
 312         info->l2_len = 0;
 313 }
 314
 315 /* if possible, calculate the checksum of a packet in hw or sw,
 316  * depending on the testpmd command line configuration */
 317 static uint64_t
 318 process_inner_cksums(void *l3_hdr, const struct testpmd_offload_info *info,
 319         uint16_t testpmd_ol_flags)
 320 {
 321         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = l3_hdr;
 322         struct udp_hdr *udp_hdr;
 323         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 324         struct sctp_hdr *sctp_hdr;
 325         uint64_t ol_flags = 0;
 326         uint32_t max_pkt_len, tso_segsz = 0;
 327
 328         /* ensure packet is large enough to require tso */
 329         if (!info->is_tunnel) {
 330                 max_pkt_len = info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 331                         info->tso_segsz;
 332                 if (info->tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 333                         tso_segsz = info->tso_segsz;
 334         } else {
 335                 max_pkt_len = info->outer_l2_len + info->outer_l3_len +
 336                         info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 337                         info->tunnel_tso_segsz;
 338                 if (info->tunnel_tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 339                         tso_segsz = info->tunnel_tso_segsz;
 340         }
 341
 342         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 343                 ipv4_hdr = l3_hdr;
 344                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 345
 346                 ol_flags |= PKT_TX_IPV4;
 347                 if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP && tso_segsz) {
 348                         ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 349                 } else {
 350                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM)
 351                                 ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 352                         else
 353                                 ipv4_hdr->hdr_checksum =
 354                                         rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 355                 }
 356         } else if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv6))
 357                 ol_flags |= PKT_TX_IPV6;
 358         else
 359                 return 0; /* packet type not supported, nothing to do */
 360
 361         if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 362                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 363                 /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 364                 if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 365                         udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 366                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM)
 367                                 ol_flags |= PKT_TX_UDP_CKSUM;
 368                         else {
 369                                 udp_hdr->dgram_cksum =
 370                                         get_udptcp_checksum(l3_hdr, udp_hdr,
 371                                                 info->ethertype);
 372                         }
 373                 }
 374         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 375                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 376                 tcp_hdr->cksum = 0;
 377                 if (tso_segsz)
 378                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 379                 else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM)
 380                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_CKSUM;
 381                 else {
 382                         tcp_hdr->cksum =
 383                                 get_udptcp_checksum(l3_hdr, tcp_hdr,
 384                                         info->ethertype);
 385                 }
 386                 if (info->gso_enable)
 387                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 388         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_SCTP) {
 389                 sctp_hdr = (struct sctp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 390                 sctp_hdr->cksum = 0;
 391                 /* sctp payload must be a multiple of 4 to be
 392                  * offloaded */
 393                 if ((testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM) &&
 394                         ((ipv4_hdr->total_length & 0x3) == 0)) {
 395                         ol_flags |= PKT_TX_SCTP_CKSUM;
 396                 } else {
 397                         /* XXX implement CRC32c, example available in
 398                          * RFC3309 */
 399                 }
 400         }
 401
 402         return ol_flags;
 403 }
 404
 405 /* Calculate the checksum of outer header */
 406 static uint64_t
 407 process_outer_cksums(void *outer_l3_hdr, struct testpmd_offload_info *info,
 408         uint16_t testpmd_ol_flags, int tso_enabled)
 409 {
 410         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = outer_l3_hdr;
 411         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = outer_l3_hdr;
 412         struct udp_hdr *udp_hdr;
 413         uint64_t ol_flags = 0;
 414
 415         if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 416                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 417                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV4;
 418
 419                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 420                         ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM;
 421                 else
 422                         ipv4_hdr->hdr_checksum = rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 423         } else
 424                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV6;
 425
 426         if (info->outer_l4_proto != IPPROTO_UDP)
 427                 return ol_flags;
 428
 429         udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)outer_l3_hdr + info->outer_l3_len);
 430
 431         /* outer UDP checksum is done in software as we have no hardware
 432          * supporting it today, and no API for it. In the other side, for
 433          * UDP tunneling, like VXLAN or Geneve, outer UDP checksum can be
 434          * set to zero.
 435          *
 436          * If a packet will be TSOed into small packets by NIC, we cannot
 437          * set/calculate a non-zero checksum, because it will be a wrong
 438          * value after the packet be split into several small packets.
 439          */
 440         if (tso_enabled)
 441                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 442
 443         /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 444         if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 445                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 446                 if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 447                         udp_hdr->dgram_cksum =
 448                                 rte_ipv4_udptcp_cksum(ipv4_hdr, udp_hdr);
 449                 else
 450                         udp_hdr->dgram_cksum =
 451                                 rte_ipv6_udptcp_cksum(ipv6_hdr, udp_hdr);
 452         }
 453
 454         return ol_flags;
 455 }
 456
 457 /*
 458  * Helper function.
 459  * Performs actual copying.
 460  * Returns number of segments in the destination mbuf on success,
 461  * or negative error code on failure.
 462  */
 463 static int
 464 mbuf_copy_split(const struct rte_mbuf *ms, struct rte_mbuf *md[],
 465         uint16_t seglen[], uint8_t nb_seg)
 466 {
 467         uint32_t dlen, slen, tlen;
 468         uint32_t i, len;
 469         const struct rte_mbuf *m;
 470         const uint8_t *src;
 471         uint8_t *dst;
 472
 473         dlen = 0;
 474         slen = 0;
 475         tlen = 0;
 476
 477         dst = NULL;
 478         src = NULL;
 479
 480         m = ms;
 481         i = 0;
 482         while (ms != NULL && i != nb_seg) {
 483
 484                 if (slen == 0) {
 485                         slen = rte_pktmbuf_data_len(ms);
 486                         src = rte_pktmbuf_mtod(ms, const uint8_t *);
 487                 }
 488
 489                 if (dlen == 0) {
 490                         dlen = RTE_MIN(seglen[i], slen);
 491                         md[i]->data_len = dlen;
 492                         md[i]->next = (i + 1 == nb_seg) ? NULL : md[i + 1];
 493                         dst = rte_pktmbuf_mtod(md[i], uint8_t *);
 494                 }
 495
 496                 len = RTE_MIN(slen, dlen);
 497                 memcpy(dst, src, len);
 498                 tlen += len;
 499                 slen -= len;
 500                 dlen -= len;
 501                 src += len;
 502                 dst += len;
 503
 504                 if (slen == 0)
 505                         ms = ms->next;
 506                 if (dlen == 0)
 507                         i++;
 508         }
 509
 510         if (ms != NULL)
 511                 return -ENOBUFS;
 512         else if (tlen != m->pkt_len)
 513                 return -EINVAL;
 514
 515         md[0]->nb_segs = nb_seg;
 516         md[0]->pkt_len = tlen;
 517         md[0]->vlan_tci = m->vlan_tci;
 518         md[0]->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
 519         md[0]->ol_flags = m->ol_flags;
 520         md[0]->tx_offload = m->tx_offload;
 521
 522         return nb_seg;
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Allocate a new mbuf with up to tx_pkt_nb_segs segments.
 527  * Copy packet contents and offload information into then new segmented mbuf.
 528  */
 529 static struct rte_mbuf *
 530 pkt_copy_split(const struct rte_mbuf *pkt)
 531 {
 532         int32_t n, rc;
 533         uint32_t i, len, nb_seg;
 534         struct rte_mempool *mp;
 535         uint16_t seglen[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 536         struct rte_mbuf *p, *md[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 537
 538         mp = current_fwd_lcore()->mbp;
 539
 540         if (tx_pkt_split == TX_PKT_SPLIT_RND)
 541                 nb_seg = random() % tx_pkt_nb_segs + 1;
 542         else
 543                 nb_seg = tx_pkt_nb_segs;
 544
 545         memcpy(seglen, tx_pkt_seg_lengths, nb_seg * sizeof(seglen[0]));
 546
 547         /* calculate number of segments to use and their length. */
 548         len = 0;
 549         for (i = 0; i != nb_seg && len < pkt->pkt_len; i++) {
 550                 len += seglen[i];
 551                 md[i] = NULL;
 552         }
 553
 554         n = pkt->pkt_len - len;
 555
 556         /* update size of the last segment to fit rest of the packet */
 557         if (n >= 0) {
 558                 seglen[i - 1] += n;
 559                 len += n;
 560         }
 561
 562         nb_seg = i;
 563         while (i != 0) {
 564                 p = rte_pktmbuf_alloc(mp);
 565                 if (p == NULL) {
 566                         TESTPMD_LOG(ERR,
 567                                 "failed to allocate %u-th of %u mbuf "
 568                                 "from mempool: %s\n",
 569                                 nb_seg - i, nb_seg, mp->name);
 570                         break;
 571                 }
 572
 573                 md[--i] = p;
 574                 if (rte_pktmbuf_tailroom(md[i]) < seglen[i]) {
 575                         TESTPMD_LOG(ERR, "mempool %s, %u-th segment: "
 576                                 "expected seglen: %u, "
 577                                 "actual mbuf tailroom: %u\n",
 578                                 mp->name, i, seglen[i],
 579                                 rte_pktmbuf_tailroom(md[i]));
 580                         break;
 581                 }
 582         }
 583
 584         /* all mbufs successfully allocated, do copy */
 585         if (i == 0) {
 586                 rc = mbuf_copy_split(pkt, md, seglen, nb_seg);
 587                 if (rc < 0)
 588                         TESTPMD_LOG(ERR,
 589                                 "mbuf_copy_split for %p(len=%u, nb_seg=%u) "
 590                                 "into %u segments failed with error code: %d\n",
 591                                 pkt, pkt->pkt_len, pkt->nb_segs, nb_seg, rc);
 592
 593                 /* figure out how many mbufs to free. */
 594                 i = RTE_MAX(rc, 0);
 595         }
 596
 597         /* free unused mbufs */
 598         for (; i != nb_seg; i++) {
 599                 rte_pktmbuf_free_seg(md[i]);
 600                 md[i] = NULL;
 601         }
 602
 603         return md[0];
 604 }
 605
 606 /*
 607  * Receive a burst of packets, and for each packet:
 608  *  - parse packet, and try to recognize a supported packet type (1)
 609  *  - if it's not a supported packet type, don't touch the packet, else:
 610  *  - reprocess the checksum of all supported layers. This is done in SW
 611  *    or HW, depending on testpmd command line configuration
 612  *  - if TSO is enabled in testpmd command line, also flag the mbuf for TCP
 613  *    segmentation offload (this implies HW TCP checksum)
 614  * Then transmit packets on the output port.
 615  *
 616  * (1) Supported packets are:
 617  *   Ether / (vlan) / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP .
 618  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / outer UDP / VxLAN / Ether / IP|IP6 /
 619  *           UDP|TCP|SCTP
 620  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / Ether / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 621  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 622  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 623  *
 624  * The testpmd command line for this forward engine sets the flags
 625  * TESTPMD_TX_OFFLOAD_* in ports[tx_port].tx_ol_flags. They control
 626  * wether a checksum must be calculated in software or in hardware. The
 627  * IP, UDP, TCP and SCTP flags always concern the inner layer. The
 628  * OUTER_IP is only useful for tunnel packets.
 629  */
 630 static void
 631 pkt_burst_checksum_forward(struct fwd_stream *fs)
 632 {
 633         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 634         struct rte_mbuf *gso_segments[GSO_MAX_PKT_BURST];
 635         struct rte_gso_ctx *gso_ctx;
 636         struct rte_mbuf **tx_pkts_burst;
 637         struct rte_port *txp;
 638         struct rte_mbuf *m, *p;
 639         struct ether_hdr *eth_hdr;
 640         void *l3_hdr = NULL, *outer_l3_hdr = NULL; /* can be IPv4 or IPv6 */
 641         void **gro_ctx;
 642         uint16_t gro_pkts_num;
 643         uint8_t gro_enable;
 644         uint16_t nb_rx;
 645         uint16_t nb_tx;
 646         uint16_t nb_prep;
 647         uint16_t i;
 648         uint64_t rx_ol_flags, tx_ol_flags;
 649         uint16_t testpmd_ol_flags;
 650         uint32_t retry;
 651         uint32_t rx_bad_ip_csum;
 652         uint32_t rx_bad_l4_csum;
 653         struct testpmd_offload_info info;
 654         uint16_t nb_segments = 0;
 655         int ret;
 656
 657 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 658         uint64_t start_tsc;
 659         uint64_t end_tsc;
 660         uint64_t core_cycles;
 661 #endif
 662
 663 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 664         start_tsc = rte_rdtsc();
 665 #endif
 666
 667         /* receive a burst of packet */
 668         nb_rx = rte_eth_rx_burst(fs->rx_port, fs->rx_queue, pkts_burst,
 669                                  nb_pkt_per_burst);
 670         if (unlikely(nb_rx == 0))
 671                 return;
 672 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 673         fs->rx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_rx]++;
 674 #endif
 675         fs->rx_packets += nb_rx;
 676         rx_bad_ip_csum = 0;
 677         rx_bad_l4_csum = 0;
 678         gro_enable = gro_ports[fs->rx_port].enable;
 679
 680         txp = &ports[fs->tx_port];
 681         testpmd_ol_flags = txp->tx_ol_flags;
 682         memset(&info, 0, sizeof(info));
 683         info.tso_segsz = txp->tso_segsz;
 684         info.tunnel_tso_segsz = txp->tunnel_tso_segsz;
 685         if (gso_ports[fs->tx_port].enable)
 686                 info.gso_enable = 1;
 687
 688         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 689                 if (likely(i < nb_rx - 1))
 690                         rte_prefetch0(rte_pktmbuf_mtod(pkts_burst[i + 1],
 691                                                        void *));
 692
 693                 m = pkts_burst[i];
 694                 info.is_tunnel = 0;
 695                 info.pkt_len = rte_pktmbuf_pkt_len(m);
 696                 tx_ol_flags = 0;
 697                 rx_ol_flags = m->ol_flags;
 698
 699                 /* Update the L3/L4 checksum error packet statistics */
 700                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_IP_CKSUM_MASK) == PKT_RX_IP_CKSUM_BAD)
 701                         rx_bad_ip_csum += 1;
 702                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_L4_CKSUM_MASK) == PKT_RX_L4_CKSUM_BAD)
 703                         rx_bad_l4_csum += 1;
 704
 705                 /* step 1: dissect packet, parsing optional vlan, ip4/ip6, vxlan
 706                  * and inner headers */
 707
 708                 eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 709                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],
 710                                 &eth_hdr->d_addr);
 711                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr,
 712                                 &eth_hdr->s_addr);
 713                 parse_ethernet(eth_hdr, &info);
 714                 l3_hdr = (char *)eth_hdr + info.l2_len;
 715
 716                 /* check if it's a supported tunnel */
 717                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_PARSE_TUNNEL) {
 718                         if (info.l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 719                                 struct udp_hdr *udp_hdr;
 720
 721                                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr +
 722                                         info.l3_len);
 723                                 parse_vxlan(udp_hdr, &info, m->packet_type);
 724                                 if (info.is_tunnel)
 725                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_VXLAN;
 726                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_GRE) {
 727                                 struct simple_gre_hdr *gre_hdr;
 728
 729                                 gre_hdr = (struct simple_gre_hdr *)
 730                                         ((char *)l3_hdr + info.l3_len);
 731                                 parse_gre(gre_hdr, &info);
 732                                 if (info.is_tunnel)
 733                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_GRE;
 734                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_IPIP) {
 735                                 void *encap_ip_hdr;
 736
 737                                 encap_ip_hdr = (char *)l3_hdr + info.l3_len;
 738                                 parse_encap_ip(encap_ip_hdr, &info);
 739                                 if (info.is_tunnel)
 740                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_IPIP;
 741                         }
 742                 }
 743
 744                 /* update l3_hdr and outer_l3_hdr if a tunnel was parsed */
 745                 if (info.is_tunnel) {
 746                         outer_l3_hdr = l3_hdr;
 747                         l3_hdr = (char *)l3_hdr + info.outer_l3_len + info.l2_len;
 748                 }
 749
 750                 /* step 2: depending on user command line configuration,
 751                  * recompute checksum either in software or flag the
 752                  * mbuf to offload the calculation to the NIC. If TSO
 753                  * is configured, prepare the mbuf for TCP segmentation. */
 754
 755                 /* process checksums of inner headers first */
 756                 tx_ol_flags |= process_inner_cksums(l3_hdr, &info,
 757                         testpmd_ol_flags);
 758
 759                 /* Then process outer headers if any. Note that the software
 760                  * checksum will be wrong if one of the inner checksums is
 761                  * processed in hardware. */
 762                 if (info.is_tunnel == 1) {
 763                         tx_ol_flags |= process_outer_cksums(outer_l3_hdr, &info,
 764                                         testpmd_ol_flags,
 765                                         !!(tx_ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG));
 766                 }
 767
 768                 /* step 3: fill the mbuf meta data (flags and header lengths) */
 769
 770                 if (info.is_tunnel == 1) {
 771                         if (info.tunnel_tso_segsz ||
 772                             (testpmd_ol_flags &
 773                             TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM) ||
 774                             (tx_ol_flags & PKT_TX_OUTER_IPV6)) {
 775                                 m->outer_l2_len = info.outer_l2_len;
 776                                 m->outer_l3_len = info.outer_l3_len;
 777                                 m->l2_len = info.l2_len;
 778                                 m->l3_len = info.l3_len;
 779                                 m->l4_len = info.l4_len;
 780                                 m->tso_segsz = info.tunnel_tso_segsz;
 781                         }
 782                         else {
 783                                 /* if there is a outer UDP cksum
 784                                    processed in sw and the inner in hw,
 785                                    the outer checksum will be wrong as
 786                                    the payload will be modified by the
 787                                    hardware */
 788                                 m->l2_len = info.outer_l2_len +
 789                                         info.outer_l3_len + info.l2_len;
 790                                 m->l3_len = info.l3_len;
 791                                 m->l4_len = info.l4_len;
 792                         }
 793                 } else {
 794                         /* this is only useful if an offload flag is
 795                          * set, but it does not hurt to fill it in any
 796                          * case */
 797                         m->l2_len = info.l2_len;
 798                         m->l3_len = info.l3_len;
 799                         m->l4_len = info.l4_len;
 800                         m->tso_segsz = info.tso_segsz;
 801                 }
 802                 m->ol_flags = tx_ol_flags;
 803
 804                 /* Do split & copy for the packet. */
 805                 if (tx_pkt_split != TX_PKT_SPLIT_OFF) {
 806                         p = pkt_copy_split(m);
 807                         if (p != NULL) {
 808                                 rte_pktmbuf_free(m);
 809                                 m = p;
 810                                 pkts_burst[i] = m;
 811                         }
 812                 }
 813
 814                 /* if verbose mode is enabled, dump debug info */
 815                 if (verbose_level > 0) {
 816                         char buf[256];
 817
 818                         printf("-----------------\n");
 819                         printf("port=%u, mbuf=%p, pkt_len=%u, nb_segs=%u:\n",
 820                                 fs->rx_port, m, m->pkt_len, m->nb_segs);
 821                         /* dump rx parsed packet info */
 822                         rte_get_rx_ol_flag_list(rx_ol_flags, buf, sizeof(buf));
 823                         printf("rx: l2_len=%d ethertype=%x l3_len=%d "
 824                                 "l4_proto=%d l4_len=%d flags=%s\n",
 825                                 info.l2_len, rte_be_to_cpu_16(info.ethertype),
 826                                 info.l3_len, info.l4_proto, info.l4_len, buf);
 827                         if (rx_ol_flags & PKT_RX_LRO)
 828                                 printf("rx: m->lro_segsz=%u\n", m->tso_segsz);
 829                         if (info.is_tunnel == 1)
 830                                 printf("rx: outer_l2_len=%d outer_ethertype=%x "
 831                                         "outer_l3_len=%d\n", info.outer_l2_len,
 832                                         rte_be_to_cpu_16(info.outer_ethertype),
 833                                         info.outer_l3_len);
 834                         /* dump tx packet info */
 835                         if ((testpmd_ol_flags & (TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM |
 836                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM |
 837                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM |
 838                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM)) ||
 839                                 info.tso_segsz != 0)
 840                                 printf("tx: m->l2_len=%d m->l3_len=%d "
 841                                         "m->l4_len=%d\n",
 842                                         m->l2_len, m->l3_len, m->l4_len);
 843                         if (info.is_tunnel == 1) {
 844                                 if ((testpmd_ol_flags &
 845                                     TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM) ||
 846                                     (tx_ol_flags & PKT_TX_OUTER_IPV6))
 847                                         printf("tx: m->outer_l2_len=%d "
 848                                                 "m->outer_l3_len=%d\n",
 849                                                 m->outer_l2_len,
 850                                                 m->outer_l3_len);
 851                                 if (info.tunnel_tso_segsz != 0 &&
 852                                                 (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 853                                         printf("tx: m->tso_segsz=%d\n",
 854                                                 m->tso_segsz);
 855                         } else if (info.tso_segsz != 0 &&
 856                                         (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 857                                 printf("tx: m->tso_segsz=%d\n", m->tso_segsz);
 858                         rte_get_tx_ol_flag_list(m->ol_flags, buf, sizeof(buf));
 859                         printf("tx: flags=%s", buf);
 860                         printf("\n");
 861                 }
 862         }
 863
 864         if (unlikely(gro_enable)) {
 865                 if (gro_flush_cycles == GRO_DEFAULT_FLUSH_CYCLES) {
 866                         nb_rx = rte_gro_reassemble_burst(pkts_burst, nb_rx,
 867                                         &(gro_ports[fs->rx_port].param));
 868                 } else {
 869                         gro_ctx = current_fwd_lcore()->gro_ctx;
 870                         nb_rx = rte_gro_reassemble(pkts_burst, nb_rx, gro_ctx);
 871
 872                         if (++fs->gro_times >= gro_flush_cycles) {
 873                                 gro_pkts_num = rte_gro_get_pkt_count(gro_ctx);
 874                                 if (gro_pkts_num > MAX_PKT_BURST - nb_rx)
 875                                         gro_pkts_num = MAX_PKT_BURST - nb_rx;
 876
 877                                 nb_rx += rte_gro_timeout_flush(gro_ctx, 0,
 878                                                 RTE_GRO_TCP_IPV4,
 879                                                 &pkts_burst[nb_rx],
 880                                                 gro_pkts_num);
 881                                 fs->gro_times = 0;
 882                         }
 883                 }
 884         }
 885
 886         if (gso_ports[fs->tx_port].enable == 0)
 887                 tx_pkts_burst = pkts_burst;
 888         else {
 889                 gso_ctx = &(current_fwd_lcore()->gso_ctx);
 890                 gso_ctx->gso_size = gso_max_segment_size;
 891                 for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 892                         ret = rte_gso_segment(pkts_burst[i], gso_ctx,
 893                                         &gso_segments[nb_segments],
 894                                         GSO_MAX_PKT_BURST - nb_segments);
 895                         if (ret >= 0)
 896                                 nb_segments += ret;
 897                         else {
 898                                 TESTPMD_LOG(DEBUG, "Unable to segment packet");
 899                                 rte_pktmbuf_free(pkts_burst[i]);
 900                         }
 901                 }
 902
 903                 tx_pkts_burst = gso_segments;
 904                 nb_rx = nb_segments;
 905         }
 906
 907         nb_prep = rte_eth_tx_prepare(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 908                         tx_pkts_burst, nb_rx);
 909         if (nb_prep != nb_rx)
 910                 printf("Preparing packet burst to transmit failed: %s\n",
 911                                 rte_strerror(rte_errno));
 912
 913         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, tx_pkts_burst,
 914                         nb_prep);
 915
 916         /*
 917          * Retry if necessary
 918          */
 919         if (unlikely(nb_tx < nb_rx) && fs->retry_enabled) {
 920                 retry = 0;
 921                 while (nb_tx < nb_rx && retry++ < burst_tx_retry_num) {
 922                         rte_delay_us(burst_tx_delay_time);
 923                         nb_tx += rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 924                                         &tx_pkts_burst[nb_tx], nb_rx - nb_tx);
 925                 }
 926         }
 927         fs->tx_packets += nb_tx;
 928         fs->rx_bad_ip_csum += rx_bad_ip_csum;
 929         fs->rx_bad_l4_csum += rx_bad_l4_csum;
 930
 931 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 932         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 933 #endif
 934         if (unlikely(nb_tx < nb_rx)) {
 935                 fs->fwd_dropped += (nb_rx - nb_tx);
 936                 do {
 937                         rte_pktmbuf_free(tx_pkts_burst[nb_tx]);
 938                 } while (++nb_tx < nb_rx);
 939         }
 940
 941 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 942         end_tsc = rte_rdtsc();
 943         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 944         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 945 #endif
 946 }
 947
 948 struct fwd_engine csum_fwd_engine = {
 949         .fwd_mode_name  = "csum",
 950         .port_fwd_begin = NULL,
 951         .port_fwd_end   = NULL,
 952         .packet_fwd     = pkt_burst_checksum_forward,
 953 };