examples/ioat/ioatfwd.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2019 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdint.h>
   6 #include <getopt.h>
   7 #include <signal.h>
   8 #include <stdbool.h>
   9 #include <unistd.h>
  10
  11 #include <rte_malloc.h>
  12 #include <rte_ethdev.h>
  13 #include <rte_rawdev.h>
  14 #include <rte_ioat_rawdev.h>
  15
  16 /* size of ring used for software copying between rx and tx. */
  17 #define RTE_LOGTYPE_IOAT RTE_LOGTYPE_USER1
  18 #define MAX_PKT_BURST 32
  19 #define MEMPOOL_CACHE_SIZE 512
  20 #define MIN_POOL_SIZE 65536U
  21 #define CMD_LINE_OPT_MAC_UPDATING "mac-updating"
  22 #define CMD_LINE_OPT_NO_MAC_UPDATING "no-mac-updating"
  23 #define CMD_LINE_OPT_PORTMASK "portmask"
  24 #define CMD_LINE_OPT_NB_QUEUE "nb-queue"
  25 #define CMD_LINE_OPT_COPY_TYPE "copy-type"
  26 #define CMD_LINE_OPT_RING_SIZE "ring-size"
  27
  28 /* configurable number of RX/TX ring descriptors */
  29 #define RX_DEFAULT_RINGSIZE 1024
  30 #define TX_DEFAULT_RINGSIZE 1024
  31
  32 /* max number of RX queues per port */
  33 #define MAX_RX_QUEUES_COUNT 8
  34
  35 struct rxtx_port_config {
  36         /* common config */
  37         uint16_t rxtx_port;
  38         uint16_t nb_queues;
  39         /* for software copy mode */
  40         struct rte_ring *rx_to_tx_ring;
  41         /* for IOAT rawdev copy mode */
  42         uint16_t ioat_ids[MAX_RX_QUEUES_COUNT];
  43 };
  44
  45 struct rxtx_transmission_config {
  46         struct rxtx_port_config ports[RTE_MAX_ETHPORTS];
  47         uint16_t nb_ports;
  48         uint16_t nb_lcores;
  49 };
  50
  51 /* per-port statistics struct */
  52 struct ioat_port_statistics {
  53         uint64_t rx[RTE_MAX_ETHPORTS];
  54         uint64_t tx[RTE_MAX_ETHPORTS];
  55         uint64_t tx_dropped[RTE_MAX_ETHPORTS];
  56         uint64_t copy_dropped[RTE_MAX_ETHPORTS];
  57 };
  58 struct ioat_port_statistics port_statistics;
  59
  60 struct total_statistics {
  61         uint64_t total_packets_dropped;
  62         uint64_t total_packets_tx;
  63         uint64_t total_packets_rx;
  64         uint64_t total_successful_enqueues;
  65         uint64_t total_failed_enqueues;
  66 };
  67
  68 typedef enum copy_mode_t {
  69 #define COPY_MODE_SW "sw"
  70         COPY_MODE_SW_NUM,
  71 #define COPY_MODE_IOAT "hw"
  72         COPY_MODE_IOAT_NUM,
  73         COPY_MODE_INVALID_NUM,
  74         COPY_MODE_SIZE_NUM = COPY_MODE_INVALID_NUM
  75 } copy_mode_t;
  76
  77 /* mask of enabled ports */
  78 static uint32_t ioat_enabled_port_mask;
  79
  80 /* number of RX queues per port */
  81 static uint16_t nb_queues = 1;
  82
  83 /* MAC updating enabled by default. */
  84 static int mac_updating = 1;
  85
  86 /* hardare copy mode enabled by default. */
  87 static copy_mode_t copy_mode = COPY_MODE_IOAT_NUM;
  88
  89 /* size of IOAT rawdev ring for hardware copy mode or
  90  * rte_ring for software copy mode
  91  */
  92 static unsigned short ring_size = 2048;
  93
  94 /* global transmission config */
  95 struct rxtx_transmission_config cfg;
  96
  97 /* configurable number of RX/TX ring descriptors */
  98 static uint16_t nb_rxd = RX_DEFAULT_RINGSIZE;
  99 static uint16_t nb_txd = TX_DEFAULT_RINGSIZE;
 100
 101 static volatile bool force_quit;
 102
 103 /* ethernet addresses of ports */
 104 static struct rte_ether_addr ioat_ports_eth_addr[RTE_MAX_ETHPORTS];
 105
 106 static struct rte_eth_dev_tx_buffer *tx_buffer[RTE_MAX_ETHPORTS];
 107 struct rte_mempool *ioat_pktmbuf_pool;
 108
 109 /* Print out statistics for one port. */
 110 static void
 111 print_port_stats(uint16_t port_id)
 112 {
 113         printf("\nStatistics for port %u ------------------------------"
 114                 "\nPackets sent: %34"PRIu64
 115                 "\nPackets received: %30"PRIu64
 116                 "\nPackets dropped on tx: %25"PRIu64
 117                 "\nPackets dropped on copy: %23"PRIu64,
 118                 port_id,
 119                 port_statistics.tx[port_id],
 120                 port_statistics.rx[port_id],
 121                 port_statistics.tx_dropped[port_id],
 122                 port_statistics.copy_dropped[port_id]);
 123 }
 124
 125 /* Print out statistics for one IOAT rawdev device. */
 126 static void
 127 print_rawdev_stats(uint32_t dev_id, uint64_t *xstats,
 128         unsigned int *ids_xstats, uint16_t nb_xstats,
 129         struct rte_rawdev_xstats_name *names_xstats)
 130 {
 131         uint16_t i;
 132
 133         printf("\nIOAT channel %u", dev_id);
 134         for (i = 0; i < nb_xstats; i++)
 135                 printf("\n\t %s: %*"PRIu64,
 136                         names_xstats[ids_xstats[i]].name,
 137                         (int)(37 - strlen(names_xstats[ids_xstats[i]].name)),
 138                         xstats[i]);
 139 }
 140
 141 static void
 142 print_total_stats(struct total_statistics *ts)
 143 {
 144         printf("\nAggregate statistics ==============================="
 145                 "\nTotal packets Tx: %24"PRIu64" [pps]"
 146                 "\nTotal packets Rx: %24"PRIu64" [pps]"
 147                 "\nTotal packets dropped: %19"PRIu64" [pps]",
 148                 ts->total_packets_tx,
 149                 ts->total_packets_rx,
 150                 ts->total_packets_dropped);
 151
 152         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 153                 printf("\nTotal IOAT successful enqueues: %8"PRIu64" [enq/s]"
 154                         "\nTotal IOAT failed enqueues: %12"PRIu64" [enq/s]",
 155                         ts->total_successful_enqueues,
 156                         ts->total_failed_enqueues);
 157         }
 158
 159         printf("\n====================================================\n");
 160 }
 161
 162 /* Print out statistics on packets dropped. */
 163 static void
 164 print_stats(char *prgname)
 165 {
 166         struct total_statistics ts, delta_ts;
 167         uint32_t i, port_id, dev_id;
 168         struct rte_rawdev_xstats_name *names_xstats;
 169         uint64_t *xstats;
 170         unsigned int *ids_xstats, nb_xstats;
 171         char status_string[120]; /* to print at the top of the output */
 172         int status_strlen;
 173
 174
 175         const char clr[] = { 27, '[', '2', 'J', '\0' };
 176         const char topLeft[] = { 27, '[', '1', ';', '1', 'H', '\0' };
 177
 178         status_strlen = snprintf(status_string, sizeof(status_string),
 179                 "%s, ", prgname);
 180         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 181                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 182                 "Worker Threads = %d, ",
 183                 rte_lcore_count() > 2 ? 2 : 1);
 184         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 185                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 186                 "Copy Mode = %s,\n", copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM ?
 187                 COPY_MODE_SW : COPY_MODE_IOAT);
 188         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 189                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 190                 "Updating MAC = %s, ", mac_updating ?
 191                 "enabled" : "disabled");
 192         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 193                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 194                 "Rx Queues = %d, ", nb_queues);
 195         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 196                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 197                 "Ring Size = %d\n", ring_size);
 198
 199         /* Allocate memory for xstats names and values */
 200         nb_xstats = rte_rawdev_xstats_names_get(
 201                 cfg.ports[0].ioat_ids[0], NULL, 0);
 202
 203         names_xstats = malloc(sizeof(*names_xstats) * nb_xstats);
 204         if (names_xstats == NULL) {
 205                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 206                         "Error allocating xstat names memory\n");
 207         }
 208         rte_rawdev_xstats_names_get(cfg.ports[0].ioat_ids[0],
 209                 names_xstats, nb_xstats);
 210
 211         ids_xstats = malloc(sizeof(*ids_xstats) * 2);
 212         if (ids_xstats == NULL) {
 213                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 214                         "Error allocating xstat ids_xstats memory\n");
 215         }
 216
 217         xstats = malloc(sizeof(*xstats) * 2);
 218         if (xstats == NULL) {
 219                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 220                         "Error allocating xstat memory\n");
 221         }
 222
 223         /* Get failed/successful enqueues stats index */
 224         ids_xstats[0] = ids_xstats[1] = nb_xstats;
 225         for (i = 0; i < nb_xstats; i++) {
 226                 if (!strcmp(names_xstats[i].name, "failed_enqueues"))
 227                         ids_xstats[0] = i;
 228                 else if (!strcmp(names_xstats[i].name, "successful_enqueues"))
 229                         ids_xstats[1] = i;
 230                 if (ids_xstats[0] < nb_xstats && ids_xstats[1] < nb_xstats)
 231                         break;
 232         }
 233         if (ids_xstats[0] == nb_xstats || ids_xstats[1] == nb_xstats) {
 234                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 235                         "Error getting failed/successful enqueues stats index\n");
 236         }
 237
 238         memset(&ts, 0, sizeof(struct total_statistics));
 239
 240         while (!force_quit) {
 241                 /* Sleep for 1 second each round - init sleep allows reading
 242                  * messages from app startup.
 243                  */
 244                 sleep(1);
 245
 246                 /* Clear screen and move to top left */
 247                 printf("%s%s", clr, topLeft);
 248
 249                 memset(&delta_ts, 0, sizeof(struct total_statistics));
 250
 251                 printf("%s", status_string);
 252
 253                 for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 254                         port_id = cfg.ports[i].rxtx_port;
 255                         print_port_stats(port_id);
 256
 257                         delta_ts.total_packets_dropped +=
 258                                 port_statistics.tx_dropped[port_id]
 259                                 + port_statistics.copy_dropped[port_id];
 260                         delta_ts.total_packets_tx +=
 261                                 port_statistics.tx[port_id];
 262                         delta_ts.total_packets_rx +=
 263                                 port_statistics.rx[port_id];
 264
 265                         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 266                                 uint32_t j;
 267
 268                                 for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 269                                         dev_id = cfg.ports[i].ioat_ids[j];
 270                                         rte_rawdev_xstats_get(dev_id,
 271                                                 ids_xstats, xstats, 2);
 272
 273                                         print_rawdev_stats(dev_id, xstats,
 274                                                 ids_xstats, 2, names_xstats);
 275
 276                                         delta_ts.total_failed_enqueues +=
 277                                                 xstats[ids_xstats[0]];
 278                                         delta_ts.total_successful_enqueues +=
 279                                                 xstats[ids_xstats[1]];
 280                                 }
 281                         }
 282                 }
 283
 284                 delta_ts.total_packets_tx -= ts.total_packets_tx;
 285                 delta_ts.total_packets_rx -= ts.total_packets_rx;
 286                 delta_ts.total_packets_dropped -= ts.total_packets_dropped;
 287                 delta_ts.total_failed_enqueues -= ts.total_failed_enqueues;
 288                 delta_ts.total_successful_enqueues -=
 289                         ts.total_successful_enqueues;
 290
 291                 printf("\n");
 292                 print_total_stats(&delta_ts);
 293
 294                 ts.total_packets_tx += delta_ts.total_packets_tx;
 295                 ts.total_packets_rx += delta_ts.total_packets_rx;
 296                 ts.total_packets_dropped += delta_ts.total_packets_dropped;
 297                 ts.total_failed_enqueues += delta_ts.total_failed_enqueues;
 298                 ts.total_successful_enqueues +=
 299                         delta_ts.total_successful_enqueues;
 300         }
 301
 302         free(names_xstats);
 303         free(xstats);
 304         free(ids_xstats);
 305 }
 306
 307 static void
 308 update_mac_addrs(struct rte_mbuf *m, uint32_t dest_portid)
 309 {
 310         struct rte_ether_hdr *eth;
 311         void *tmp;
 312
 313         eth = rte_pktmbuf_mtod(m, struct rte_ether_hdr *);
 314
 315         /* 02:00:00:00:00:xx - overwriting 2 bytes of source address but
 316          * it's acceptable cause it gets overwritten by rte_ether_addr_copy
 317          */
 318         tmp = &eth->d_addr.addr_bytes[0];
 319         *((uint64_t *)tmp) = 0x000000000002 + ((uint64_t)dest_portid << 40);
 320
 321         /* src addr */
 322         rte_ether_addr_copy(&ioat_ports_eth_addr[dest_portid], &eth->s_addr);
 323 }
 324
 325 static inline void
 326 pktmbuf_sw_copy(struct rte_mbuf *src, struct rte_mbuf *dst)
 327 {
 328         /* Copy packet metadata */
 329         rte_memcpy(&dst->rearm_data,
 330                 &src->rearm_data,
 331                 offsetof(struct rte_mbuf, cacheline1)
 332                 - offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data));
 333
 334         /* Copy packet data */
 335         rte_memcpy(rte_pktmbuf_mtod(dst, char *),
 336                 rte_pktmbuf_mtod(src, char *), src->data_len);
 337 }
 338
 339 static uint32_t
 340 ioat_enqueue_packets(struct rte_mbuf **pkts,
 341         uint32_t nb_rx, uint16_t dev_id)
 342 {
 343         int ret;
 344         uint32_t i;
 345         struct rte_mbuf *pkts_copy[MAX_PKT_BURST];
 346
 347         const uint64_t addr_offset = RTE_PTR_DIFF(pkts[0]->buf_addr,
 348                 &pkts[0]->rearm_data);
 349
 350         ret = rte_mempool_get_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 351                 (void *)pkts_copy, nb_rx);
 352
 353         if (unlikely(ret < 0))
 354                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to allocate memory.\n");
 355
 356         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 357                 /* Perform data copy */
 358                 ret = rte_ioat_enqueue_copy(dev_id,
 359                         pkts[i]->buf_iova
 360                         - addr_offset,
 361                         pkts_copy[i]->buf_iova
 362                         - addr_offset,
 363                         rte_pktmbuf_data_len(pkts[i])
 364                         + addr_offset,
 365                         (uintptr_t)pkts[i],
 366                         (uintptr_t)pkts_copy[i],
 367                         0 /* nofence */);
 368
 369                 if (ret != 1)
 370                         break;
 371         }
 372
 373         ret = i;
 374         /* Free any not enqueued packets. */
 375         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool, (void *)&pkts[i], nb_rx - i);
 376         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool, (void *)&pkts_copy[i],
 377                 nb_rx - i);
 378
 379         return ret;
 380 }
 381
 382 /* Receive packets on one port and enqueue to IOAT rawdev or rte_ring. */
 383 static void
 384 ioat_rx_port(struct rxtx_port_config *rx_config)
 385 {
 386         uint32_t nb_rx, nb_enq, i, j;
 387         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 388
 389         for (i = 0; i < rx_config->nb_queues; i++) {
 390
 391                 nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx_config->rxtx_port, i,
 392                         pkts_burst, MAX_PKT_BURST);
 393
 394                 if (nb_rx == 0)
 395                         continue;
 396
 397                 port_statistics.rx[rx_config->rxtx_port] += nb_rx;
 398
 399                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 400                         /* Perform packet hardware copy */
 401                         nb_enq = ioat_enqueue_packets(pkts_burst,
 402                                 nb_rx, rx_config->ioat_ids[i]);
 403                         if (nb_enq > 0)
 404                                 rte_ioat_do_copies(rx_config->ioat_ids[i]);
 405                 } else {
 406                         /* Perform packet software copy, free source packets */
 407                         int ret;
 408                         struct rte_mbuf *pkts_burst_copy[MAX_PKT_BURST];
 409
 410                         ret = rte_mempool_get_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 411                                 (void *)pkts_burst_copy, nb_rx);
 412
 413                         if (unlikely(ret < 0))
 414                                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 415                                         "Unable to allocate memory.\n");
 416
 417                         for (j = 0; j < nb_rx; j++)
 418                                 pktmbuf_sw_copy(pkts_burst[j],
 419                                         pkts_burst_copy[j]);
 420
 421                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 422                                 (void *)pkts_burst, nb_rx);
 423
 424                         nb_enq = rte_ring_enqueue_burst(
 425                                 rx_config->rx_to_tx_ring,
 426                                 (void *)pkts_burst_copy, nb_rx, NULL);
 427
 428                         /* Free any not enqueued packets. */
 429                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 430                                 (void *)&pkts_burst_copy[nb_enq],
 431                                 nb_rx - nb_enq);
 432                 }
 433
 434                 port_statistics.copy_dropped[rx_config->rxtx_port] +=
 435                         (nb_rx - nb_enq);
 436         }
 437 }
 438
 439 /* Transmit packets from IOAT rawdev/rte_ring for one port. */
 440 static void
 441 ioat_tx_port(struct rxtx_port_config *tx_config)
 442 {
 443         uint32_t i, j, nb_dq = 0;
 444         struct rte_mbuf *mbufs_src[MAX_PKT_BURST];
 445         struct rte_mbuf *mbufs_dst[MAX_PKT_BURST];
 446
 447         for (i = 0; i < tx_config->nb_queues; i++) {
 448                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 449                         /* Deque the mbufs from IOAT device. */
 450                         nb_dq = rte_ioat_completed_copies(
 451                                 tx_config->ioat_ids[i], MAX_PKT_BURST,
 452                                 (void *)mbufs_src, (void *)mbufs_dst);
 453                 } else {
 454                         /* Deque the mbufs from rx_to_tx_ring. */
 455                         nb_dq = rte_ring_dequeue_burst(
 456                                 tx_config->rx_to_tx_ring, (void *)mbufs_dst,
 457                                 MAX_PKT_BURST, NULL);
 458                 }
 459
 460                 if (nb_dq <= 0)
 461                         return;
 462
 463                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM)
 464                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 465                                 (void *)mbufs_src, nb_dq);
 466
 467                 /* Update macs if enabled */
 468                 if (mac_updating) {
 469                         for (j = 0; j < nb_dq; j++)
 470                                 update_mac_addrs(mbufs_dst[j],
 471                                         tx_config->rxtx_port);
 472                 }
 473
 474                 const uint16_t nb_tx = rte_eth_tx_burst(
 475                         tx_config->rxtx_port, 0,
 476                         (void *)mbufs_dst, nb_dq);
 477
 478                 port_statistics.tx[tx_config->rxtx_port] += nb_tx;
 479
 480                 /* Free any unsent packets. */
 481                 if (unlikely(nb_tx < nb_dq))
 482                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 483                         (void *)&mbufs_dst[nb_tx],
 484                                 nb_dq - nb_tx);
 485         }
 486 }
 487
 488 /* Main rx processing loop for IOAT rawdev. */
 489 static void
 490 rx_main_loop(void)
 491 {
 492         uint16_t i;
 493         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 494
 495         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main rx loop for copy on lcore %u\n",
 496                 rte_lcore_id());
 497
 498         while (!force_quit)
 499                 for (i = 0; i < nb_ports; i++)
 500                         ioat_rx_port(&cfg.ports[i]);
 501 }
 502
 503 /* Main tx processing loop for hardware copy. */
 504 static void
 505 tx_main_loop(void)
 506 {
 507         uint16_t i;
 508         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 509
 510         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main tx loop for copy on lcore %u\n",
 511                 rte_lcore_id());
 512
 513         while (!force_quit)
 514                 for (i = 0; i < nb_ports; i++)
 515                         ioat_tx_port(&cfg.ports[i]);
 516 }
 517
 518 /* Main rx and tx loop if only one slave lcore available */
 519 static void
 520 rxtx_main_loop(void)
 521 {
 522         uint16_t i;
 523         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 524
 525         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main rx and tx loop for copy on"
 526                 " lcore %u\n", rte_lcore_id());
 527
 528         while (!force_quit)
 529                 for (i = 0; i < nb_ports; i++) {
 530                         ioat_rx_port(&cfg.ports[i]);
 531                         ioat_tx_port(&cfg.ports[i]);
 532                 }
 533 }
 534
 535 static void start_forwarding_cores(void)
 536 {
 537         uint32_t lcore_id = rte_lcore_id();
 538
 539         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering %s on lcore %u\n",
 540                 __func__, rte_lcore_id());
 541
 542         if (cfg.nb_lcores == 1) {
 543                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 544                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)rxtx_main_loop,
 545                         NULL, lcore_id);
 546         } else if (cfg.nb_lcores > 1) {
 547                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 548                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)rx_main_loop,
 549                         NULL, lcore_id);
 550
 551                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 552                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)tx_main_loop, NULL,
 553                         lcore_id);
 554         }
 555 }
 556
 557 /* Display usage */
 558 static void
 559 ioat_usage(const char *prgname)
 560 {
 561         printf("%s [EAL options] -- -p PORTMASK [-q NQ]\n"
 562                 "  -p --portmask: hexadecimal bitmask of ports to configure\n"
 563                 "  -q NQ: number of RX queues per port (default is 1)\n"
 564                 "  --[no-]mac-updating: Enable or disable MAC addresses updating (enabled by default)\n"
 565                 "      When enabled:\n"
 566                 "       - The source MAC address is replaced by the TX port MAC address\n"
 567                 "       - The destination MAC address is replaced by 02:00:00:00:00:TX_PORT_ID\n"
 568                 "  -c --copy-type CT: type of copy: sw|hw\n"
 569                 "  -s --ring-size RS: size of IOAT rawdev ring for hardware copy mode or rte_ring for software copy mode\n",
 570                         prgname);
 571 }
 572
 573 static int
 574 ioat_parse_portmask(const char *portmask)
 575 {
 576         char *end = NULL;
 577         unsigned long pm;
 578
 579         /* Parse hexadecimal string */
 580         pm = strtoul(portmask, &end, 16);
 581         if ((portmask[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
 582                 return -1;
 583
 584         return pm;
 585 }
 586
 587 static copy_mode_t
 588 ioat_parse_copy_mode(const char *copy_mode)
 589 {
 590         if (strcmp(copy_mode, COPY_MODE_SW) == 0)
 591                 return COPY_MODE_SW_NUM;
 592         else if (strcmp(copy_mode, COPY_MODE_IOAT) == 0)
 593                 return COPY_MODE_IOAT_NUM;
 594
 595         return COPY_MODE_INVALID_NUM;
 596 }
 597
 598 /* Parse the argument given in the command line of the application */
 599 static int
 600 ioat_parse_args(int argc, char **argv, unsigned int nb_ports)
 601 {
 602         static const char short_options[] =
 603                 "p:"  /* portmask */
 604                 "q:"  /* number of RX queues per port */
 605                 "c:"  /* copy type (sw|hw) */
 606                 "s:"  /* ring size */
 607                 ;
 608
 609         static const struct option lgopts[] = {
 610                 {CMD_LINE_OPT_MAC_UPDATING, no_argument, &mac_updating, 1},
 611                 {CMD_LINE_OPT_NO_MAC_UPDATING, no_argument, &mac_updating, 0},
 612                 {CMD_LINE_OPT_PORTMASK, required_argument, NULL, 'p'},
 613                 {CMD_LINE_OPT_NB_QUEUE, required_argument, NULL, 'q'},
 614                 {CMD_LINE_OPT_COPY_TYPE, required_argument, NULL, 'c'},
 615                 {CMD_LINE_OPT_RING_SIZE, required_argument, NULL, 's'},
 616                 {NULL, 0, 0, 0}
 617         };
 618
 619         const unsigned int default_port_mask = (1 << nb_ports) - 1;
 620         int opt, ret;
 621         char **argvopt;
 622         int option_index;
 623         char *prgname = argv[0];
 624
 625         ioat_enabled_port_mask = default_port_mask;
 626         argvopt = argv;
 627
 628         while ((opt = getopt_long(argc, argvopt, short_options,
 629                         lgopts, &option_index)) != EOF) {
 630
 631                 switch (opt) {
 632                 /* portmask */
 633                 case 'p':
 634                         ioat_enabled_port_mask = ioat_parse_portmask(optarg);
 635                         if (ioat_enabled_port_mask & ~default_port_mask ||
 636                                         ioat_enabled_port_mask <= 0) {
 637                                 printf("Invalid portmask, %s, suggest 0x%x\n",
 638                                                 optarg, default_port_mask);
 639                                 ioat_usage(prgname);
 640                                 return -1;
 641                         }
 642                         break;
 643
 644                 case 'q':
 645                         nb_queues = atoi(optarg);
 646                         if (nb_queues == 0 || nb_queues > MAX_RX_QUEUES_COUNT) {
 647                                 printf("Invalid RX queues number %s. Max %u\n",
 648                                         optarg, MAX_RX_QUEUES_COUNT);
 649                                 ioat_usage(prgname);
 650                                 return -1;
 651                         }
 652                         break;
 653
 654                 case 'c':
 655                         copy_mode = ioat_parse_copy_mode(optarg);
 656                         if (copy_mode == COPY_MODE_INVALID_NUM) {
 657                                 printf("Invalid copy type. Use: sw, hw\n");
 658                                 ioat_usage(prgname);
 659                                 return -1;
 660                         }
 661                         break;
 662
 663                 case 's':
 664                         ring_size = atoi(optarg);
 665                         if (ring_size == 0) {
 666                                 printf("Invalid ring size, %s.\n", optarg);
 667                                 ioat_usage(prgname);
 668                                 return -1;
 669                         }
 670                         break;
 671
 672                 /* long options */
 673                 case 0:
 674                         break;
 675
 676                 default:
 677                         ioat_usage(prgname);
 678                         return -1;
 679                 }
 680         }
 681
 682         printf("MAC updating %s\n", mac_updating ? "enabled" : "disabled");
 683         if (optind >= 0)
 684                 argv[optind - 1] = prgname;
 685
 686         ret = optind - 1;
 687         optind = 1; /* reset getopt lib */
 688         return ret;
 689 }
 690
 691 /* check link status, return true if at least one port is up */
 692 static int
 693 check_link_status(uint32_t port_mask)
 694 {
 695         uint16_t portid;
 696         struct rte_eth_link link;
 697         int retval = 0;
 698
 699         printf("\nChecking link status\n");
 700         RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid) {
 701                 if ((port_mask & (1 << portid)) == 0)
 702                         continue;
 703
 704                 memset(&link, 0, sizeof(link));
 705                 rte_eth_link_get(portid, &link);
 706
 707                 /* Print link status */
 708                 if (link.link_status) {
 709                         printf(
 710                                 "Port %d Link Up. Speed %u Mbps - %s\n",
 711                                 portid, link.link_speed,
 712                                 (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 713                                 ("full-duplex") : ("half-duplex\n"));
 714                         retval = 1;
 715                 } else
 716                         printf("Port %d Link Down\n", portid);
 717         }
 718         return retval;
 719 }
 720
 721 static void
 722 configure_rawdev_queue(uint32_t dev_id)
 723 {
 724         struct rte_ioat_rawdev_config dev_config = { .ring_size = ring_size };
 725         struct rte_rawdev_info info = { .dev_private = &dev_config };
 726
 727         if (rte_rawdev_configure(dev_id, &info) != 0) {
 728                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 729                         "Error with rte_rawdev_configure()\n");
 730         }
 731         if (rte_rawdev_start(dev_id) != 0) {
 732                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 733                         "Error with rte_rawdev_start()\n");
 734         }
 735 }
 736
 737 static void
 738 assign_rawdevs(void)
 739 {
 740         uint16_t nb_rawdev = 0, rdev_id = 0;
 741         uint32_t i, j;
 742
 743         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 744                 for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 745                         struct rte_rawdev_info rdev_info = { 0 };
 746
 747                         do {
 748                                 if (rdev_id == rte_rawdev_count())
 749                                         goto end;
 750                                 rte_rawdev_info_get(rdev_id++, &rdev_info);
 751                         } while (strcmp(rdev_info.driver_name,
 752                                 IOAT_PMD_RAWDEV_NAME_STR) != 0);
 753
 754                         cfg.ports[i].ioat_ids[j] = rdev_id - 1;
 755                         configure_rawdev_queue(cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
 756                         ++nb_rawdev;
 757                 }
 758         }
 759 end:
 760         if (nb_rawdev < cfg.nb_ports * cfg.ports[0].nb_queues)
 761                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 762                         "Not enough IOAT rawdevs (%u) for all queues (%u).\n",
 763                         nb_rawdev, cfg.nb_ports * cfg.ports[0].nb_queues);
 764         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Number of used rawdevs: %u.\n", nb_rawdev);
 765 }
 766
 767 static void
 768 assign_rings(void)
 769 {
 770         uint32_t i;
 771
 772         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 773                 char ring_name[RTE_RING_NAMESIZE];
 774
 775                 snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "rx_to_tx_ring_%u", i);
 776                 /* Create ring for inter core communication */
 777                 cfg.ports[i].rx_to_tx_ring = rte_ring_create(
 778                         ring_name, ring_size,
 779                         rte_socket_id(), RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
 780
 781                 if (cfg.ports[i].rx_to_tx_ring == NULL)
 782                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Ring create failed: %s\n",
 783                                 rte_strerror(rte_errno));
 784         }
 785 }
 786
 787 /*
 788  * Initializes a given port using global settings and with the RX buffers
 789  * coming from the mbuf_pool passed as a parameter.
 790  */
 791 static inline void
 792 port_init(uint16_t portid, struct rte_mempool *mbuf_pool, uint16_t nb_queues)
 793 {
 794         /* configuring port to use RSS for multiple RX queues */
 795         static const struct rte_eth_conf port_conf = {
 796                 .rxmode = {
 797                         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 798                         .max_rx_pkt_len = RTE_ETHER_MAX_LEN
 799                 },
 800                 .rx_adv_conf = {
 801                         .rss_conf = {
 802                                 .rss_key = NULL,
 803                                 .rss_hf = ETH_RSS_PROTO_MASK,
 804                         }
 805                 }
 806         };
 807
 808         struct rte_eth_rxconf rxq_conf;
 809         struct rte_eth_txconf txq_conf;
 810         struct rte_eth_conf local_port_conf = port_conf;
 811         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 812         int ret, i;
 813
 814         /* Skip ports that are not enabled */
 815         if ((ioat_enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0) {
 816                 printf("Skipping disabled port %u\n", portid);
 817                 return;
 818         }
 819
 820         /* Init port */
 821         printf("Initializing port %u... ", portid);
 822         fflush(stdout);
 823         rte_eth_dev_info_get(portid, &dev_info);
 824         local_port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.rss_hf &=
 825                 dev_info.flow_type_rss_offloads;
 826         if (dev_info.tx_offload_capa & DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE)
 827                 local_port_conf.txmode.offloads |=
 828                         DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE;
 829         ret = rte_eth_dev_configure(portid, nb_queues, 1, &local_port_conf);
 830         if (ret < 0)
 831                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot configure device:"
 832                         " err=%d, port=%u\n", ret, portid);
 833
 834         ret = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(portid, &nb_rxd,
 835                         &nb_txd);
 836         if (ret < 0)
 837                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 838                         "Cannot adjust number of descriptors: err=%d, port=%u\n",
 839                         ret, portid);
 840
 841         rte_eth_macaddr_get(portid, &ioat_ports_eth_addr[portid]);
 842
 843         /* Init RX queues */
 844         rxq_conf = dev_info.default_rxconf;
 845         rxq_conf.offloads = local_port_conf.rxmode.offloads;
 846         for (i = 0; i < nb_queues; i++) {
 847                 ret = rte_eth_rx_queue_setup(portid, i, nb_rxd,
 848                         rte_eth_dev_socket_id(portid), &rxq_conf,
 849                         mbuf_pool);
 850                 if (ret < 0)
 851                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
 852                                 "rte_eth_rx_queue_setup:err=%d,port=%u, queue_id=%u\n",
 853                                 ret, portid, i);
 854         }
 855
 856         /* Init one TX queue on each port */
 857         txq_conf = dev_info.default_txconf;
 858         txq_conf.offloads = local_port_conf.txmode.offloads;
 859         ret = rte_eth_tx_queue_setup(portid, 0, nb_txd,
 860                         rte_eth_dev_socket_id(portid),
 861                         &txq_conf);
 862         if (ret < 0)
 863                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 864                         "rte_eth_tx_queue_setup:err=%d,port=%u\n",
 865                         ret, portid);
 866
 867         /* Initialize TX buffers */
 868         tx_buffer[portid] = rte_zmalloc_socket("tx_buffer",
 869                         RTE_ETH_TX_BUFFER_SIZE(MAX_PKT_BURST), 0,
 870                         rte_eth_dev_socket_id(portid));
 871         if (tx_buffer[portid] == NULL)
 872                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 873                         "Cannot allocate buffer for tx on port %u\n",
 874                         portid);
 875
 876         rte_eth_tx_buffer_init(tx_buffer[portid], MAX_PKT_BURST);
 877
 878         ret = rte_eth_tx_buffer_set_err_callback(tx_buffer[portid],
 879                 rte_eth_tx_buffer_count_callback,
 880                 &port_statistics.tx_dropped[portid]);
 881         if (ret < 0)
 882                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 883                         "Cannot set error callback for tx buffer on port %u\n",
 884                         portid);
 885
 886         /* Start device */
 887         ret = rte_eth_dev_start(portid);
 888         if (ret < 0)
 889                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 890                         "rte_eth_dev_start:err=%d, port=%u\n",
 891                         ret, portid);
 892
 893         rte_eth_promiscuous_enable(portid);
 894
 895         printf("Port %u, MAC address: %02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n\n",
 896                         portid,
 897                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[0],
 898                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[1],
 899                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[2],
 900                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[3],
 901                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[4],
 902                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[5]);
 903
 904         cfg.ports[cfg.nb_ports].rxtx_port = portid;
 905         cfg.ports[cfg.nb_ports++].nb_queues = nb_queues;
 906 }
 907
 908 static void
 909 signal_handler(int signum)
 910 {
 911         if (signum == SIGINT || signum == SIGTERM) {
 912                 printf("\n\nSignal %d received, preparing to exit...\n",
 913                         signum);
 914                 force_quit = true;
 915         }
 916 }
 917
 918 int
 919 main(int argc, char **argv)
 920 {
 921         int ret;
 922         uint16_t nb_ports, portid;
 923         uint32_t i;
 924         unsigned int nb_mbufs;
 925
 926         /* Init EAL */
 927         ret = rte_eal_init(argc, argv);
 928         if (ret < 0)
 929                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid EAL arguments\n");
 930         argc -= ret;
 931         argv += ret;
 932
 933         force_quit = false;
 934         signal(SIGINT, signal_handler);
 935         signal(SIGTERM, signal_handler);
 936
 937         nb_ports = rte_eth_dev_count_avail();
 938         if (nb_ports == 0)
 939                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "No Ethernet ports - bye\n");
 940
 941         /* Parse application arguments (after the EAL ones) */
 942         ret = ioat_parse_args(argc, argv, nb_ports);
 943         if (ret < 0)
 944                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid IOAT arguments\n");
 945
 946         nb_mbufs = RTE_MAX(nb_ports * (nb_queues * (nb_rxd + nb_txd +
 947                 4 * MAX_PKT_BURST) + rte_lcore_count() * MEMPOOL_CACHE_SIZE),
 948                 MIN_POOL_SIZE);
 949
 950         /* Create the mbuf pool */
 951         ioat_pktmbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create("mbuf_pool", nb_mbufs,
 952                 MEMPOOL_CACHE_SIZE, 0, RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE,
 953                 rte_socket_id());
 954         if (ioat_pktmbuf_pool == NULL)
 955                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot init mbuf pool\n");
 956
 957         /* Initialise each port */
 958         cfg.nb_ports = 0;
 959         RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid)
 960                 port_init(portid, ioat_pktmbuf_pool, nb_queues);
 961
 962         /* Initialize port xstats */
 963         memset(&port_statistics, 0, sizeof(port_statistics));
 964
 965         while (!check_link_status(ioat_enabled_port_mask) && !force_quit)
 966                 sleep(1);
 967
 968         /* Check if there is enough lcores for all ports. */
 969         cfg.nb_lcores = rte_lcore_count() - 1;
 970         if (cfg.nb_lcores < 1)
 971                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 972                         "There should be at least one slave lcore.\n");
 973
 974         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM)
 975                 assign_rawdevs();
 976         else /* copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM */
 977                 assign_rings();
 978
 979         start_forwarding_cores();
 980         /* master core prints stats while other cores forward */
 981         print_stats(argv[0]);
 982
 983         /* force_quit is true when we get here */
 984         rte_eal_mp_wait_lcore();
 985
 986         uint32_t j;
 987         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 988                 printf("Closing port %d\n", cfg.ports[i].rxtx_port);
 989                 rte_eth_dev_stop(cfg.ports[i].rxtx_port);
 990                 rte_eth_dev_close(cfg.ports[i].rxtx_port);
 991                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 992                         for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 993                                 printf("Stopping rawdev %d\n",
 994                                         cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
 995                                 rte_rawdev_stop(cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
 996                         }
 997                 } else /* copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM */
 998                         rte_ring_free(cfg.ports[i].rx_to_tx_ring);
 999         }
1000
1001         printf("Bye...\n");
1002         return 0;
1003 }