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[255]; /* to print at the top of the output */
 172         int status_strlen;
 173         int ret;
 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", ring_size);
 198
 199         /* Allocate memory for xstats names and values */
 200         ret = rte_rawdev_xstats_names_get(
 201                 cfg.ports[0].ioat_ids[0], NULL, 0);
 202         if (ret < 0)
 203                 return;
 204         nb_xstats = (unsigned int)ret;
 205
 206         names_xstats = malloc(sizeof(*names_xstats) * nb_xstats);
 207         if (names_xstats == NULL) {
 208                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 209                         "Error allocating xstat names memory\n");
 210         }
 211         rte_rawdev_xstats_names_get(cfg.ports[0].ioat_ids[0],
 212                 names_xstats, nb_xstats);
 213
 214         ids_xstats = malloc(sizeof(*ids_xstats) * 2);
 215         if (ids_xstats == NULL) {
 216                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 217                         "Error allocating xstat ids_xstats memory\n");
 218         }
 219
 220         xstats = malloc(sizeof(*xstats) * 2);
 221         if (xstats == NULL) {
 222                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 223                         "Error allocating xstat memory\n");
 224         }
 225
 226         /* Get failed/successful enqueues stats index */
 227         ids_xstats[0] = ids_xstats[1] = nb_xstats;
 228         for (i = 0; i < nb_xstats; i++) {
 229                 if (!strcmp(names_xstats[i].name, "failed_enqueues"))
 230                         ids_xstats[0] = i;
 231                 else if (!strcmp(names_xstats[i].name, "successful_enqueues"))
 232                         ids_xstats[1] = i;
 233                 if (ids_xstats[0] < nb_xstats && ids_xstats[1] < nb_xstats)
 234                         break;
 235         }
 236         if (ids_xstats[0] == nb_xstats || ids_xstats[1] == nb_xstats) {
 237                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 238                         "Error getting failed/successful enqueues stats index\n");
 239         }
 240
 241         memset(&ts, 0, sizeof(struct total_statistics));
 242
 243         while (!force_quit) {
 244                 /* Sleep for 1 second each round - init sleep allows reading
 245                  * messages from app startup.
 246                  */
 247                 sleep(1);
 248
 249                 /* Clear screen and move to top left */
 250                 printf("%s%s", clr, topLeft);
 251
 252                 memset(&delta_ts, 0, sizeof(struct total_statistics));
 253
 254                 printf("%s\n", status_string);
 255
 256                 for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 257                         port_id = cfg.ports[i].rxtx_port;
 258                         print_port_stats(port_id);
 259
 260                         delta_ts.total_packets_dropped +=
 261                                 port_statistics.tx_dropped[port_id]
 262                                 + port_statistics.copy_dropped[port_id];
 263                         delta_ts.total_packets_tx +=
 264                                 port_statistics.tx[port_id];
 265                         delta_ts.total_packets_rx +=
 266                                 port_statistics.rx[port_id];
 267
 268                         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 269                                 uint32_t j;
 270
 271                                 for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 272                                         dev_id = cfg.ports[i].ioat_ids[j];
 273                                         rte_rawdev_xstats_get(dev_id,
 274                                                 ids_xstats, xstats, 2);
 275
 276                                         print_rawdev_stats(dev_id, xstats,
 277                                                 ids_xstats, 2, names_xstats);
 278
 279                                         delta_ts.total_failed_enqueues +=
 280                                                 xstats[ids_xstats[0]];
 281                                         delta_ts.total_successful_enqueues +=
 282                                                 xstats[ids_xstats[1]];
 283                                 }
 284                         }
 285                 }
 286
 287                 delta_ts.total_packets_tx -= ts.total_packets_tx;
 288                 delta_ts.total_packets_rx -= ts.total_packets_rx;
 289                 delta_ts.total_packets_dropped -= ts.total_packets_dropped;
 290                 delta_ts.total_failed_enqueues -= ts.total_failed_enqueues;
 291                 delta_ts.total_successful_enqueues -=
 292                         ts.total_successful_enqueues;
 293
 294                 printf("\n");
 295                 print_total_stats(&delta_ts);
 296
 297                 fflush(stdout);
 298
 299                 ts.total_packets_tx += delta_ts.total_packets_tx;
 300                 ts.total_packets_rx += delta_ts.total_packets_rx;
 301                 ts.total_packets_dropped += delta_ts.total_packets_dropped;
 302                 ts.total_failed_enqueues += delta_ts.total_failed_enqueues;
 303                 ts.total_successful_enqueues +=
 304                         delta_ts.total_successful_enqueues;
 305         }
 306
 307         free(names_xstats);
 308         free(xstats);
 309         free(ids_xstats);
 310 }
 311
 312 static void
 313 update_mac_addrs(struct rte_mbuf *m, uint32_t dest_portid)
 314 {
 315         struct rte_ether_hdr *eth;
 316         void *tmp;
 317
 318         eth = rte_pktmbuf_mtod(m, struct rte_ether_hdr *);
 319
 320         /* 02:00:00:00:00:xx - overwriting 2 bytes of source address but
 321          * it's acceptable cause it gets overwritten by rte_ether_addr_copy
 322          */
 323         tmp = &eth->d_addr.addr_bytes[0];
 324         *((uint64_t *)tmp) = 0x000000000002 + ((uint64_t)dest_portid << 40);
 325
 326         /* src addr */
 327         rte_ether_addr_copy(&ioat_ports_eth_addr[dest_portid], &eth->s_addr);
 328 }
 329
 330 static inline void
 331 pktmbuf_sw_copy(struct rte_mbuf *src, struct rte_mbuf *dst)
 332 {
 333         /* Copy packet metadata */
 334         rte_memcpy(&dst->rearm_data,
 335                 &src->rearm_data,
 336                 offsetof(struct rte_mbuf, cacheline1)
 337                 - offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data));
 338
 339         /* Copy packet data */
 340         rte_memcpy(rte_pktmbuf_mtod(dst, char *),
 341                 rte_pktmbuf_mtod(src, char *), src->data_len);
 342 }
 343
 344 static uint32_t
 345 ioat_enqueue_packets(struct rte_mbuf **pkts,
 346         uint32_t nb_rx, uint16_t dev_id)
 347 {
 348         int ret;
 349         uint32_t i;
 350         struct rte_mbuf *pkts_copy[MAX_PKT_BURST];
 351
 352         const uint64_t addr_offset = RTE_PTR_DIFF(pkts[0]->buf_addr,
 353                 &pkts[0]->rearm_data);
 354
 355         ret = rte_mempool_get_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 356                 (void *)pkts_copy, nb_rx);
 357
 358         if (unlikely(ret < 0))
 359                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to allocate memory.\n");
 360
 361         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 362                 /* Perform data copy */
 363                 ret = rte_ioat_enqueue_copy(dev_id,
 364                         pkts[i]->buf_iova - addr_offset,
 365                         pkts_copy[i]->buf_iova - addr_offset,
 366                         rte_pktmbuf_data_len(pkts[i]) + addr_offset,
 367                         (uintptr_t)pkts[i],
 368                         (uintptr_t)pkts_copy[i]);
 369
 370                 if (ret != 1)
 371                         break;
 372         }
 373
 374         ret = i;
 375         /* Free any not enqueued packets. */
 376         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool, (void *)&pkts[i], nb_rx - i);
 377         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool, (void *)&pkts_copy[i],
 378                 nb_rx - i);
 379
 380         return ret;
 381 }
 382
 383 /* Receive packets on one port and enqueue to IOAT rawdev or rte_ring. */
 384 static void
 385 ioat_rx_port(struct rxtx_port_config *rx_config)
 386 {
 387         uint32_t nb_rx, nb_enq, i, j;
 388         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 389
 390         for (i = 0; i < rx_config->nb_queues; i++) {
 391
 392                 nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx_config->rxtx_port, i,
 393                         pkts_burst, MAX_PKT_BURST);
 394
 395                 if (nb_rx == 0)
 396                         continue;
 397
 398                 port_statistics.rx[rx_config->rxtx_port] += nb_rx;
 399
 400                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 401                         /* Perform packet hardware copy */
 402                         nb_enq = ioat_enqueue_packets(pkts_burst,
 403                                 nb_rx, rx_config->ioat_ids[i]);
 404                         if (nb_enq > 0)
 405                                 rte_ioat_perform_ops(rx_config->ioat_ids[i]);
 406                 } else {
 407                         /* Perform packet software copy, free source packets */
 408                         int ret;
 409                         struct rte_mbuf *pkts_burst_copy[MAX_PKT_BURST];
 410
 411                         ret = rte_mempool_get_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 412                                 (void *)pkts_burst_copy, nb_rx);
 413
 414                         if (unlikely(ret < 0))
 415                                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 416                                         "Unable to allocate memory.\n");
 417
 418                         for (j = 0; j < nb_rx; j++)
 419                                 pktmbuf_sw_copy(pkts_burst[j],
 420                                         pkts_burst_copy[j]);
 421
 422                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 423                                 (void *)pkts_burst, nb_rx);
 424
 425                         nb_enq = rte_ring_enqueue_burst(
 426                                 rx_config->rx_to_tx_ring,
 427                                 (void *)pkts_burst_copy, nb_rx, NULL);
 428
 429                         /* Free any not enqueued packets. */
 430                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 431                                 (void *)&pkts_burst_copy[nb_enq],
 432                                 nb_rx - nb_enq);
 433                 }
 434
 435                 port_statistics.copy_dropped[rx_config->rxtx_port] +=
 436                         (nb_rx - nb_enq);
 437         }
 438 }
 439
 440 /* Transmit packets from IOAT rawdev/rte_ring for one port. */
 441 static void
 442 ioat_tx_port(struct rxtx_port_config *tx_config)
 443 {
 444         uint32_t i, j, nb_dq = 0;
 445         struct rte_mbuf *mbufs_src[MAX_PKT_BURST];
 446         struct rte_mbuf *mbufs_dst[MAX_PKT_BURST];
 447
 448         for (i = 0; i < tx_config->nb_queues; i++) {
 449                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 450                         /* Deque the mbufs from IOAT device. */
 451                         nb_dq = rte_ioat_completed_ops(
 452                                 tx_config->ioat_ids[i], MAX_PKT_BURST,
 453                                 (void *)mbufs_src, (void *)mbufs_dst);
 454                 } else {
 455                         /* Deque the mbufs from rx_to_tx_ring. */
 456                         nb_dq = rte_ring_dequeue_burst(
 457                                 tx_config->rx_to_tx_ring, (void *)mbufs_dst,
 458                                 MAX_PKT_BURST, NULL);
 459                 }
 460
 461                 if ((int32_t) nb_dq <= 0)
 462                         return;
 463
 464                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM)
 465                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 466                                 (void *)mbufs_src, nb_dq);
 467
 468                 /* Update macs if enabled */
 469                 if (mac_updating) {
 470                         for (j = 0; j < nb_dq; j++)
 471                                 update_mac_addrs(mbufs_dst[j],
 472                                         tx_config->rxtx_port);
 473                 }
 474
 475                 const uint16_t nb_tx = rte_eth_tx_burst(
 476                         tx_config->rxtx_port, 0,
 477                         (void *)mbufs_dst, nb_dq);
 478
 479                 port_statistics.tx[tx_config->rxtx_port] += nb_tx;
 480
 481                 /* Free any unsent packets. */
 482                 if (unlikely(nb_tx < nb_dq))
 483                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 484                         (void *)&mbufs_dst[nb_tx],
 485                                 nb_dq - nb_tx);
 486         }
 487 }
 488
 489 /* Main rx processing loop for IOAT rawdev. */
 490 static void
 491 rx_main_loop(void)
 492 {
 493         uint16_t i;
 494         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 495
 496         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main rx loop for copy on lcore %u\n",
 497                 rte_lcore_id());
 498
 499         while (!force_quit)
 500                 for (i = 0; i < nb_ports; i++)
 501                         ioat_rx_port(&cfg.ports[i]);
 502 }
 503
 504 /* Main tx processing loop for hardware copy. */
 505 static void
 506 tx_main_loop(void)
 507 {
 508         uint16_t i;
 509         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 510
 511         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main tx loop for copy on lcore %u\n",
 512                 rte_lcore_id());
 513
 514         while (!force_quit)
 515                 for (i = 0; i < nb_ports; i++)
 516                         ioat_tx_port(&cfg.ports[i]);
 517 }
 518
 519 /* Main rx and tx loop if only one worker lcore available */
 520 static void
 521 rxtx_main_loop(void)
 522 {
 523         uint16_t i;
 524         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 525
 526         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main rx and tx loop for copy on"
 527                 " lcore %u\n", rte_lcore_id());
 528
 529         while (!force_quit)
 530                 for (i = 0; i < nb_ports; i++) {
 531                         ioat_rx_port(&cfg.ports[i]);
 532                         ioat_tx_port(&cfg.ports[i]);
 533                 }
 534 }
 535
 536 static void start_forwarding_cores(void)
 537 {
 538         uint32_t lcore_id = rte_lcore_id();
 539
 540         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering %s on lcore %u\n",
 541                 __func__, rte_lcore_id());
 542
 543         if (cfg.nb_lcores == 1) {
 544                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 545                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)rxtx_main_loop,
 546                         NULL, lcore_id);
 547         } else if (cfg.nb_lcores > 1) {
 548                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 549                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)rx_main_loop,
 550                         NULL, lcore_id);
 551
 552                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 553                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)tx_main_loop, NULL,
 554                         lcore_id);
 555         }
 556 }
 557
 558 /* Display usage */
 559 static void
 560 ioat_usage(const char *prgname)
 561 {
 562         printf("%s [EAL options] -- -p PORTMASK [-q NQ]\n"
 563                 "  -p --portmask: hexadecimal bitmask of ports to configure\n"
 564                 "  -q NQ: number of RX queues per port (default is 1)\n"
 565                 "  --[no-]mac-updating: Enable or disable MAC addresses updating (enabled by default)\n"
 566                 "      When enabled:\n"
 567                 "       - The source MAC address is replaced by the TX port MAC address\n"
 568                 "       - The destination MAC address is replaced by 02:00:00:00:00:TX_PORT_ID\n"
 569                 "  -c --copy-type CT: type of copy: sw|hw\n"
 570                 "  -s --ring-size RS: size of IOAT rawdev ring for hardware copy mode or rte_ring for software copy mode\n",
 571                         prgname);
 572 }
 573
 574 static int
 575 ioat_parse_portmask(const char *portmask)
 576 {
 577         char *end = NULL;
 578         unsigned long pm;
 579
 580         /* Parse hexadecimal string */
 581         pm = strtoul(portmask, &end, 16);
 582         if ((portmask[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
 583                 return 0;
 584
 585         return pm;
 586 }
 587
 588 static copy_mode_t
 589 ioat_parse_copy_mode(const char *copy_mode)
 590 {
 591         if (strcmp(copy_mode, COPY_MODE_SW) == 0)
 592                 return COPY_MODE_SW_NUM;
 593         else if (strcmp(copy_mode, COPY_MODE_IOAT) == 0)
 594                 return COPY_MODE_IOAT_NUM;
 595
 596         return COPY_MODE_INVALID_NUM;
 597 }
 598
 599 /* Parse the argument given in the command line of the application */
 600 static int
 601 ioat_parse_args(int argc, char **argv, unsigned int nb_ports)
 602 {
 603         static const char short_options[] =
 604                 "p:"  /* portmask */
 605                 "q:"  /* number of RX queues per port */
 606                 "c:"  /* copy type (sw|hw) */
 607                 "s:"  /* ring size */
 608                 ;
 609
 610         static const struct option lgopts[] = {
 611                 {CMD_LINE_OPT_MAC_UPDATING, no_argument, &mac_updating, 1},
 612                 {CMD_LINE_OPT_NO_MAC_UPDATING, no_argument, &mac_updating, 0},
 613                 {CMD_LINE_OPT_PORTMASK, required_argument, NULL, 'p'},
 614                 {CMD_LINE_OPT_NB_QUEUE, required_argument, NULL, 'q'},
 615                 {CMD_LINE_OPT_COPY_TYPE, required_argument, NULL, 'c'},
 616                 {CMD_LINE_OPT_RING_SIZE, required_argument, NULL, 's'},
 617                 {NULL, 0, 0, 0}
 618         };
 619
 620         const unsigned int default_port_mask = (1 << nb_ports) - 1;
 621         int opt, ret;
 622         char **argvopt;
 623         int option_index;
 624         char *prgname = argv[0];
 625
 626         ioat_enabled_port_mask = default_port_mask;
 627         argvopt = argv;
 628
 629         while ((opt = getopt_long(argc, argvopt, short_options,
 630                         lgopts, &option_index)) != EOF) {
 631
 632                 switch (opt) {
 633                 /* portmask */
 634                 case 'p':
 635                         ioat_enabled_port_mask = ioat_parse_portmask(optarg);
 636                         if (ioat_enabled_port_mask & ~default_port_mask ||
 637                                         ioat_enabled_port_mask <= 0) {
 638                                 printf("Invalid portmask, %s, suggest 0x%x\n",
 639                                                 optarg, default_port_mask);
 640                                 ioat_usage(prgname);
 641                                 return -1;
 642                         }
 643                         break;
 644
 645                 case 'q':
 646                         nb_queues = atoi(optarg);
 647                         if (nb_queues == 0 || nb_queues > MAX_RX_QUEUES_COUNT) {
 648                                 printf("Invalid RX queues number %s. Max %u\n",
 649                                         optarg, MAX_RX_QUEUES_COUNT);
 650                                 ioat_usage(prgname);
 651                                 return -1;
 652                         }
 653                         break;
 654
 655                 case 'c':
 656                         copy_mode = ioat_parse_copy_mode(optarg);
 657                         if (copy_mode == COPY_MODE_INVALID_NUM) {
 658                                 printf("Invalid copy type. Use: sw, hw\n");
 659                                 ioat_usage(prgname);
 660                                 return -1;
 661                         }
 662                         break;
 663
 664                 case 's':
 665                         ring_size = atoi(optarg);
 666                         if (ring_size == 0) {
 667                                 printf("Invalid ring size, %s.\n", optarg);
 668                                 ioat_usage(prgname);
 669                                 return -1;
 670                         }
 671                         break;
 672
 673                 /* long options */
 674                 case 0:
 675                         break;
 676
 677                 default:
 678                         ioat_usage(prgname);
 679                         return -1;
 680                 }
 681         }
 682
 683         printf("MAC updating %s\n", mac_updating ? "enabled" : "disabled");
 684         if (optind >= 0)
 685                 argv[optind - 1] = prgname;
 686
 687         ret = optind - 1;
 688         optind = 1; /* reset getopt lib */
 689         return ret;
 690 }
 691
 692 /* check link status, return true if at least one port is up */
 693 static int
 694 check_link_status(uint32_t port_mask)
 695 {
 696         uint16_t portid;
 697         struct rte_eth_link link;
 698         int ret, link_status = 0;
 699         char link_status_text[RTE_ETH_LINK_MAX_STR_LEN];
 700
 701         printf("\nChecking link status\n");
 702         RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid) {
 703                 if ((port_mask & (1 << portid)) == 0)
 704                         continue;
 705
 706                 memset(&link, 0, sizeof(link));
 707                 ret = rte_eth_link_get(portid, &link);
 708                 if (ret < 0) {
 709                         printf("Port %u link get failed: err=%d\n",
 710                                         portid, ret);
 711                         continue;
 712                 }
 713
 714                 /* Print link status */
 715                 rte_eth_link_to_str(link_status_text,
 716                         sizeof(link_status_text), &link);
 717                 printf("Port %d %s\n", portid, link_status_text);
 718
 719                 if (link.link_status)
 720                         link_status = 1;
 721         }
 722         return link_status;
 723 }
 724
 725 static void
 726 configure_rawdev_queue(uint32_t dev_id)
 727 {
 728         struct rte_ioat_rawdev_config dev_config = { .ring_size = ring_size };
 729         struct rte_rawdev_info info = { .dev_private = &dev_config };
 730
 731         if (rte_rawdev_configure(dev_id, &info, sizeof(dev_config)) != 0) {
 732                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 733                         "Error with rte_rawdev_configure()\n");
 734         }
 735         if (rte_rawdev_start(dev_id) != 0) {
 736                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 737                         "Error with rte_rawdev_start()\n");
 738         }
 739 }
 740
 741 static void
 742 assign_rawdevs(void)
 743 {
 744         uint16_t nb_rawdev = 0, rdev_id = 0;
 745         uint32_t i, j;
 746
 747         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 748                 for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 749                         struct rte_rawdev_info rdev_info = { 0 };
 750
 751                         do {
 752                                 if (rdev_id == rte_rawdev_count())
 753                                         goto end;
 754                                 rte_rawdev_info_get(rdev_id++, &rdev_info, 0);
 755                         } while (rdev_info.driver_name == NULL ||
 756                                         strcmp(rdev_info.driver_name,
 757                                                 IOAT_PMD_RAWDEV_NAME_STR) != 0);
 758
 759                         cfg.ports[i].ioat_ids[j] = rdev_id - 1;
 760                         configure_rawdev_queue(cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
 761                         ++nb_rawdev;
 762                 }
 763         }
 764 end:
 765         if (nb_rawdev < cfg.nb_ports * cfg.ports[0].nb_queues)
 766                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 767                         "Not enough IOAT rawdevs (%u) for all queues (%u).\n",
 768                         nb_rawdev, cfg.nb_ports * cfg.ports[0].nb_queues);
 769         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Number of used rawdevs: %u.\n", nb_rawdev);
 770 }
 771
 772 static void
 773 assign_rings(void)
 774 {
 775         uint32_t i;
 776
 777         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 778                 char ring_name[RTE_RING_NAMESIZE];
 779
 780                 snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "rx_to_tx_ring_%u", i);
 781                 /* Create ring for inter core communication */
 782                 cfg.ports[i].rx_to_tx_ring = rte_ring_create(
 783                         ring_name, ring_size,
 784                         rte_socket_id(), RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
 785
 786                 if (cfg.ports[i].rx_to_tx_ring == NULL)
 787                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Ring create failed: %s\n",
 788                                 rte_strerror(rte_errno));
 789         }
 790 }
 791
 792 /*
 793  * Initializes a given port using global settings and with the RX buffers
 794  * coming from the mbuf_pool passed as a parameter.
 795  */
 796 static inline void
 797 port_init(uint16_t portid, struct rte_mempool *mbuf_pool, uint16_t nb_queues)
 798 {
 799         /* configuring port to use RSS for multiple RX queues */
 800         static const struct rte_eth_conf port_conf = {
 801                 .rxmode = {
 802                         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 803                         .max_rx_pkt_len = RTE_ETHER_MAX_LEN
 804                 },
 805                 .rx_adv_conf = {
 806                         .rss_conf = {
 807                                 .rss_key = NULL,
 808                                 .rss_hf = ETH_RSS_PROTO_MASK,
 809                         }
 810                 }
 811         };
 812
 813         struct rte_eth_rxconf rxq_conf;
 814         struct rte_eth_txconf txq_conf;
 815         struct rte_eth_conf local_port_conf = port_conf;
 816         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 817         int ret, i;
 818
 819         /* Skip ports that are not enabled */
 820         if ((ioat_enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0) {
 821                 printf("Skipping disabled port %u\n", portid);
 822                 return;
 823         }
 824
 825         /* Init port */
 826         printf("Initializing port %u... ", portid);
 827         fflush(stdout);
 828         ret = rte_eth_dev_info_get(portid, &dev_info);
 829         if (ret < 0)
 830                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get device info: %s, port=%u\n",
 831                         rte_strerror(-ret), portid);
 832
 833         local_port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.rss_hf &=
 834                 dev_info.flow_type_rss_offloads;
 835         if (dev_info.tx_offload_capa & DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE)
 836                 local_port_conf.txmode.offloads |=
 837                         DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE;
 838         ret = rte_eth_dev_configure(portid, nb_queues, 1, &local_port_conf);
 839         if (ret < 0)
 840                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot configure device:"
 841                         " err=%d, port=%u\n", ret, portid);
 842
 843         ret = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(portid, &nb_rxd,
 844                         &nb_txd);
 845         if (ret < 0)
 846                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 847                         "Cannot adjust number of descriptors: err=%d, port=%u\n",
 848                         ret, portid);
 849
 850         rte_eth_macaddr_get(portid, &ioat_ports_eth_addr[portid]);
 851
 852         /* Init RX queues */
 853         rxq_conf = dev_info.default_rxconf;
 854         rxq_conf.offloads = local_port_conf.rxmode.offloads;
 855         for (i = 0; i < nb_queues; i++) {
 856                 ret = rte_eth_rx_queue_setup(portid, i, nb_rxd,
 857                         rte_eth_dev_socket_id(portid), &rxq_conf,
 858                         mbuf_pool);
 859                 if (ret < 0)
 860                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
 861                                 "rte_eth_rx_queue_setup:err=%d,port=%u, queue_id=%u\n",
 862                                 ret, portid, i);
 863         }
 864
 865         /* Init one TX queue on each port */
 866         txq_conf = dev_info.default_txconf;
 867         txq_conf.offloads = local_port_conf.txmode.offloads;
 868         ret = rte_eth_tx_queue_setup(portid, 0, nb_txd,
 869                         rte_eth_dev_socket_id(portid),
 870                         &txq_conf);
 871         if (ret < 0)
 872                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 873                         "rte_eth_tx_queue_setup:err=%d,port=%u\n",
 874                         ret, portid);
 875
 876         /* Initialize TX buffers */
 877         tx_buffer[portid] = rte_zmalloc_socket("tx_buffer",
 878                         RTE_ETH_TX_BUFFER_SIZE(MAX_PKT_BURST), 0,
 879                         rte_eth_dev_socket_id(portid));
 880         if (tx_buffer[portid] == NULL)
 881                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 882                         "Cannot allocate buffer for tx on port %u\n",
 883                         portid);
 884
 885         rte_eth_tx_buffer_init(tx_buffer[portid], MAX_PKT_BURST);
 886
 887         ret = rte_eth_tx_buffer_set_err_callback(tx_buffer[portid],
 888                 rte_eth_tx_buffer_count_callback,
 889                 &port_statistics.tx_dropped[portid]);
 890         if (ret < 0)
 891                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 892                         "Cannot set error callback for tx buffer on port %u\n",
 893                         portid);
 894
 895         /* Start device */
 896         ret = rte_eth_dev_start(portid);
 897         if (ret < 0)
 898                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 899                         "rte_eth_dev_start:err=%d, port=%u\n",
 900                         ret, portid);
 901
 902         rte_eth_promiscuous_enable(portid);
 903
 904         printf("Port %u, MAC address: %02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n\n",
 905                         portid,
 906                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[0],
 907                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[1],
 908                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[2],
 909                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[3],
 910                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[4],
 911                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[5]);
 912
 913         cfg.ports[cfg.nb_ports].rxtx_port = portid;
 914         cfg.ports[cfg.nb_ports++].nb_queues = nb_queues;
 915 }
 916
 917 static void
 918 signal_handler(int signum)
 919 {
 920         if (signum == SIGINT || signum == SIGTERM) {
 921                 printf("\n\nSignal %d received, preparing to exit...\n",
 922                         signum);
 923                 force_quit = true;
 924         }
 925 }
 926
 927 int
 928 main(int argc, char **argv)
 929 {
 930         int ret;
 931         uint16_t nb_ports, portid;
 932         uint32_t i;
 933         unsigned int nb_mbufs;
 934
 935         /* Init EAL */
 936         ret = rte_eal_init(argc, argv);
 937         if (ret < 0)
 938                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid EAL arguments\n");
 939         argc -= ret;
 940         argv += ret;
 941
 942         force_quit = false;
 943         signal(SIGINT, signal_handler);
 944         signal(SIGTERM, signal_handler);
 945
 946         nb_ports = rte_eth_dev_count_avail();
 947         if (nb_ports == 0)
 948                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "No Ethernet ports - bye\n");
 949
 950         /* Parse application arguments (after the EAL ones) */
 951         ret = ioat_parse_args(argc, argv, nb_ports);
 952         if (ret < 0)
 953                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid IOAT arguments\n");
 954
 955         nb_mbufs = RTE_MAX(nb_ports * (nb_queues * (nb_rxd + nb_txd +
 956                 4 * MAX_PKT_BURST) + rte_lcore_count() * MEMPOOL_CACHE_SIZE),
 957                 MIN_POOL_SIZE);
 958
 959         /* Create the mbuf pool */
 960         ioat_pktmbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create("mbuf_pool", nb_mbufs,
 961                 MEMPOOL_CACHE_SIZE, 0, RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE,
 962                 rte_socket_id());
 963         if (ioat_pktmbuf_pool == NULL)
 964                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot init mbuf pool\n");
 965
 966         /* Initialise each port */
 967         cfg.nb_ports = 0;
 968         RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid)
 969                 port_init(portid, ioat_pktmbuf_pool, nb_queues);
 970
 971         /* Initialize port xstats */
 972         memset(&port_statistics, 0, sizeof(port_statistics));
 973
 974         while (!check_link_status(ioat_enabled_port_mask) && !force_quit)
 975                 sleep(1);
 976
 977         /* Check if there is enough lcores for all ports. */
 978         cfg.nb_lcores = rte_lcore_count() - 1;
 979         if (cfg.nb_lcores < 1)
 980                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 981                         "There should be at least one worker lcore.\n");
 982
 983         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM)
 984                 assign_rawdevs();
 985         else /* copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM */
 986                 assign_rings();
 987
 988         start_forwarding_cores();
 989         /* main core prints stats while other cores forward */
 990         print_stats(argv[0]);
 991
 992         /* force_quit is true when we get here */
 993         rte_eal_mp_wait_lcore();
 994
 995         uint32_t j;
 996         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 997                 printf("Closing port %d\n", cfg.ports[i].rxtx_port);
 998                 ret = rte_eth_dev_stop(cfg.ports[i].rxtx_port);
 999                 if (ret != 0)
1000                         RTE_LOG(ERR, IOAT, "rte_eth_dev_stop: err=%s, port=%u\n",
1001                                 rte_strerror(-ret), cfg.ports[i].rxtx_port);
1002
1003                 rte_eth_dev_close(cfg.ports[i].rxtx_port);
1004                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
1005                         for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
1006                                 printf("Stopping rawdev %d\n",
1007                                         cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
1008                                 rte_rawdev_stop(cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
1009                         }
1010                 } else /* copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM */
1011                         rte_ring_free(cfg.ports[i].rx_to_tx_ring);
1012         }
1013
1014         printf("Bye...\n");
1015         return 0;
1016 }