examples/l3fwd: remove checks for SSE4
[dpdk.git] / examples / l3fwd / l3fwd_em.c
1 /*-
2  *   BSD LICENSE
3  *
4  *   Copyright(c) 2010-2016 Intel Corporation. All rights reserved.
5  *   All rights reserved.
6  *
7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
9  *   are met:
10  *
11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *       the documentation and/or other materials provided with the
16  *       distribution.
17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *       from this software without specific prior written permission.
20  *
21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
32  */
33
34 #include <stdio.h>
35 #include <stdlib.h>
36 #include <stdint.h>
37 #include <inttypes.h>
38 #include <sys/types.h>
39 #include <string.h>
40 #include <sys/queue.h>
41 #include <stdarg.h>
42 #include <errno.h>
43 #include <getopt.h>
44 #include <stdbool.h>
45 #include <netinet/in.h>
46
47 #include <rte_debug.h>
48 #include <rte_ether.h>
49 #include <rte_ethdev.h>
50 #include <rte_mempool.h>
51 #include <rte_cycles.h>
52 #include <rte_mbuf.h>
53 #include <rte_ip.h>
54 #include <rte_tcp.h>
55 #include <rte_udp.h>
56 #include <rte_hash.h>
57
58 #include "l3fwd.h"
59
60 #if defined(RTE_ARCH_X86) || defined(RTE_MACHINE_CPUFLAG_CRC32)
61 #define EM_HASH_CRC 1
62 #endif
63
64 #ifdef EM_HASH_CRC
65 #include <rte_hash_crc.h>
66 #define DEFAULT_HASH_FUNC       rte_hash_crc
67 #else
68 #include <rte_jhash.h>
69 #define DEFAULT_HASH_FUNC       rte_jhash
70 #endif
71
72 #define IPV6_ADDR_LEN 16
73
74 struct ipv4_5tuple {
75         uint32_t ip_dst;
76         uint32_t ip_src;
77         uint16_t port_dst;
78         uint16_t port_src;
79         uint8_t  proto;
80 } __attribute__((__packed__));
81
82 union ipv4_5tuple_host {
83         struct {
84                 uint8_t  pad0;
85                 uint8_t  proto;
86                 uint16_t pad1;
87                 uint32_t ip_src;
88                 uint32_t ip_dst;
89                 uint16_t port_src;
90                 uint16_t port_dst;
91         };
92         xmm_t xmm;
93 };
94
95 #define XMM_NUM_IN_IPV6_5TUPLE 3
96
97 struct ipv6_5tuple {
98         uint8_t  ip_dst[IPV6_ADDR_LEN];
99         uint8_t  ip_src[IPV6_ADDR_LEN];
100         uint16_t port_dst;
101         uint16_t port_src;
102         uint8_t  proto;
103 } __attribute__((__packed__));
104
105 union ipv6_5tuple_host {
106         struct {
107                 uint16_t pad0;
108                 uint8_t  proto;
109                 uint8_t  pad1;
110                 uint8_t  ip_src[IPV6_ADDR_LEN];
111                 uint8_t  ip_dst[IPV6_ADDR_LEN];
112                 uint16_t port_src;
113                 uint16_t port_dst;
114                 uint64_t reserve;
115         };
116         xmm_t xmm[XMM_NUM_IN_IPV6_5TUPLE];
117 };
118
119
120
121 struct ipv4_l3fwd_em_route {
122         struct ipv4_5tuple key;
123         uint8_t if_out;
124 };
125
126 struct ipv6_l3fwd_em_route {
127         struct ipv6_5tuple key;
128         uint8_t if_out;
129 };
130
131 static struct ipv4_l3fwd_em_route ipv4_l3fwd_em_route_array[] = {
132         {{IPv4(101, 0, 0, 0), IPv4(100, 10, 0, 1),  101, 11, IPPROTO_TCP}, 0},
133         {{IPv4(201, 0, 0, 0), IPv4(200, 20, 0, 1),  102, 12, IPPROTO_TCP}, 1},
134         {{IPv4(111, 0, 0, 0), IPv4(100, 30, 0, 1),  101, 11, IPPROTO_TCP}, 2},
135         {{IPv4(211, 0, 0, 0), IPv4(200, 40, 0, 1),  102, 12, IPPROTO_TCP}, 3},
136 };
137
138 static struct ipv6_l3fwd_em_route ipv6_l3fwd_em_route_array[] = {
139         {{
140         {0xfe, 0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x02, 0x1e, 0x67, 0xff, 0xfe, 0, 0, 0},
141         {0xfe, 0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x02, 0x1b, 0x21, 0xff, 0xfe, 0x91, 0x38, 0x05},
142         101, 11, IPPROTO_TCP}, 0},
143
144         {{
145         {0xfe, 0x90, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x02, 0x1e, 0x67, 0xff, 0xfe, 0, 0, 0},
146         {0xfe, 0x90, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x02, 0x1b, 0x21, 0xff, 0xfe, 0x91, 0x38, 0x05},
147         102, 12, IPPROTO_TCP}, 1},
148
149         {{
150         {0xfe, 0xa0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x02, 0x1e, 0x67, 0xff, 0xfe, 0, 0, 0},
151         {0xfe, 0xa0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x02, 0x1b, 0x21, 0xff, 0xfe, 0x91, 0x38, 0x05},
152         101, 11, IPPROTO_TCP}, 2},
153
154         {{
155         {0xfe, 0xb0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x02, 0x1e, 0x67, 0xff, 0xfe, 0, 0, 0},
156         {0xfe, 0xb0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x02, 0x1b, 0x21, 0xff, 0xfe, 0x91, 0x38, 0x05},
157         102, 12, IPPROTO_TCP}, 3},
158 };
159
160 struct rte_hash *ipv4_l3fwd_em_lookup_struct[NB_SOCKETS];
161 struct rte_hash *ipv6_l3fwd_em_lookup_struct[NB_SOCKETS];
162
163 static inline uint32_t
164 ipv4_hash_crc(const void *data, __rte_unused uint32_t data_len,
165                 uint32_t init_val)
166 {
167         const union ipv4_5tuple_host *k;
168         uint32_t t;
169         const uint32_t *p;
170
171         k = data;
172         t = k->proto;
173         p = (const uint32_t *)&k->port_src;
174
175 #ifdef EM_HASH_CRC
176         init_val = rte_hash_crc_4byte(t, init_val);
177         init_val = rte_hash_crc_4byte(k->ip_src, init_val);
178         init_val = rte_hash_crc_4byte(k->ip_dst, init_val);
179         init_val = rte_hash_crc_4byte(*p, init_val);
180 #else
181         init_val = rte_jhash_1word(t, init_val);
182         init_val = rte_jhash_1word(k->ip_src, init_val);
183         init_val = rte_jhash_1word(k->ip_dst, init_val);
184         init_val = rte_jhash_1word(*p, init_val);
185 #endif
186
187         return init_val;
188 }
189
190 static inline uint32_t
191 ipv6_hash_crc(const void *data, __rte_unused uint32_t data_len,
192                 uint32_t init_val)
193 {
194         const union ipv6_5tuple_host *k;
195         uint32_t t;
196         const uint32_t *p;
197 #ifdef EM_HASH_CRC
198         const uint32_t  *ip_src0, *ip_src1, *ip_src2, *ip_src3;
199         const uint32_t  *ip_dst0, *ip_dst1, *ip_dst2, *ip_dst3;
200 #endif
201
202         k = data;
203         t = k->proto;
204         p = (const uint32_t *)&k->port_src;
205
206 #ifdef EM_HASH_CRC
207         ip_src0 = (const uint32_t *) k->ip_src;
208         ip_src1 = (const uint32_t *)(k->ip_src+4);
209         ip_src2 = (const uint32_t *)(k->ip_src+8);
210         ip_src3 = (const uint32_t *)(k->ip_src+12);
211         ip_dst0 = (const uint32_t *) k->ip_dst;
212         ip_dst1 = (const uint32_t *)(k->ip_dst+4);
213         ip_dst2 = (const uint32_t *)(k->ip_dst+8);
214         ip_dst3 = (const uint32_t *)(k->ip_dst+12);
215         init_val = rte_hash_crc_4byte(t, init_val);
216         init_val = rte_hash_crc_4byte(*ip_src0, init_val);
217         init_val = rte_hash_crc_4byte(*ip_src1, init_val);
218         init_val = rte_hash_crc_4byte(*ip_src2, init_val);
219         init_val = rte_hash_crc_4byte(*ip_src3, init_val);
220         init_val = rte_hash_crc_4byte(*ip_dst0, init_val);
221         init_val = rte_hash_crc_4byte(*ip_dst1, init_val);
222         init_val = rte_hash_crc_4byte(*ip_dst2, init_val);
223         init_val = rte_hash_crc_4byte(*ip_dst3, init_val);
224         init_val = rte_hash_crc_4byte(*p, init_val);
225 #else
226         init_val = rte_jhash_1word(t, init_val);
227         init_val = rte_jhash(k->ip_src,
228                         sizeof(uint8_t) * IPV6_ADDR_LEN, init_val);
229         init_val = rte_jhash(k->ip_dst,
230                         sizeof(uint8_t) * IPV6_ADDR_LEN, init_val);
231         init_val = rte_jhash_1word(*p, init_val);
232 #endif
233         return init_val;
234 }
235
236 #define IPV4_L3FWD_EM_NUM_ROUTES \
237         (sizeof(ipv4_l3fwd_em_route_array) / sizeof(ipv4_l3fwd_em_route_array[0]))
238
239 #define IPV6_L3FWD_EM_NUM_ROUTES \
240         (sizeof(ipv6_l3fwd_em_route_array) / sizeof(ipv6_l3fwd_em_route_array[0]))
241
242 static uint8_t ipv4_l3fwd_out_if[L3FWD_HASH_ENTRIES] __rte_cache_aligned;
243 static uint8_t ipv6_l3fwd_out_if[L3FWD_HASH_ENTRIES] __rte_cache_aligned;
244
245 static rte_xmm_t mask0;
246 static rte_xmm_t mask1;
247 static rte_xmm_t mask2;
248
249 #if defined(RTE_MACHINE_CPUFLAG_SSE2)
250 static inline xmm_t
251 em_mask_key(void *key, xmm_t mask)
252 {
253         __m128i data = _mm_loadu_si128((__m128i *)(key));
254
255         return _mm_and_si128(data, mask);
256 }
257 #elif defined(RTE_MACHINE_CPUFLAG_NEON)
258 static inline xmm_t
259 em_mask_key(void *key, xmm_t mask)
260 {
261         int32x4_t data = vld1q_s32((int32_t *)key);
262
263         return vandq_s32(data, mask);
264 }
265 #elif defined(RTE_MACHINE_CPUFLAG_ALTIVEC)
266 static inline xmm_t
267 em_mask_key(void *key, xmm_t mask)
268 {
269         xmm_t data = vec_ld(0, (xmm_t *)(key));
270
271         return vec_and(data, mask);
272 }
273 #else
274 #error No vector engine (SSE, NEON, ALTIVEC) available, check your toolchain
275 #endif
276
277 static inline uint8_t
278 em_get_ipv4_dst_port(void *ipv4_hdr, uint8_t portid, void *lookup_struct)
279 {
280         int ret = 0;
281         union ipv4_5tuple_host key;
282         struct rte_hash *ipv4_l3fwd_lookup_struct =
283                 (struct rte_hash *)lookup_struct;
284
285         ipv4_hdr = (uint8_t *)ipv4_hdr + offsetof(struct ipv4_hdr, time_to_live);
286
287         /*
288          * Get 5 tuple: dst port, src port, dst IP address,
289          * src IP address and protocol.
290          */
291         key.xmm = em_mask_key(ipv4_hdr, mask0.x);
292
293         /* Find destination port */
294         ret = rte_hash_lookup(ipv4_l3fwd_lookup_struct, (const void *)&key);
295         return (uint8_t)((ret < 0) ? portid : ipv4_l3fwd_out_if[ret]);
296 }
297
298 static inline uint8_t
299 em_get_ipv6_dst_port(void *ipv6_hdr,  uint8_t portid, void *lookup_struct)
300 {
301         int ret = 0;
302         union ipv6_5tuple_host key;
303         struct rte_hash *ipv6_l3fwd_lookup_struct =
304                 (struct rte_hash *)lookup_struct;
305
306         ipv6_hdr = (uint8_t *)ipv6_hdr + offsetof(struct ipv6_hdr, payload_len);
307         void *data0 = ipv6_hdr;
308         void *data1 = ((uint8_t *)ipv6_hdr) + sizeof(xmm_t);
309         void *data2 = ((uint8_t *)ipv6_hdr) + sizeof(xmm_t) + sizeof(xmm_t);
310
311         /* Get part of 5 tuple: src IP address lower 96 bits and protocol */
312         key.xmm[0] = em_mask_key(data0, mask1.x);
313
314         /*
315          * Get part of 5 tuple: dst IP address lower 96 bits
316          * and src IP address higher 32 bits.
317          */
318         key.xmm[1] = *(xmm_t *)data1;
319
320         /*
321          * Get part of 5 tuple: dst port and src port
322          * and dst IP address higher 32 bits.
323          */
324         key.xmm[2] = em_mask_key(data2, mask2.x);
325
326         /* Find destination port */
327         ret = rte_hash_lookup(ipv6_l3fwd_lookup_struct, (const void *)&key);
328         return (uint8_t)((ret < 0) ? portid : ipv6_l3fwd_out_if[ret]);
329 }
330
331 #if defined(RTE_ARCH_X86)
332 #if defined(NO_HASH_MULTI_LOOKUP)
333 #include "l3fwd_em_sse.h"
334 #else
335 #include "l3fwd_em_hlm_sse.h"
336 #endif
337 #else
338 #include "l3fwd_em.h"
339 #endif
340
341 static void
342 convert_ipv4_5tuple(struct ipv4_5tuple *key1,
343                 union ipv4_5tuple_host *key2)
344 {
345         key2->ip_dst = rte_cpu_to_be_32(key1->ip_dst);
346         key2->ip_src = rte_cpu_to_be_32(key1->ip_src);
347         key2->port_dst = rte_cpu_to_be_16(key1->port_dst);
348         key2->port_src = rte_cpu_to_be_16(key1->port_src);
349         key2->proto = key1->proto;
350         key2->pad0 = 0;
351         key2->pad1 = 0;
352 }
353
354 static void
355 convert_ipv6_5tuple(struct ipv6_5tuple *key1,
356                 union ipv6_5tuple_host *key2)
357 {
358         uint32_t i;
359
360         for (i = 0; i < 16; i++) {
361                 key2->ip_dst[i] = key1->ip_dst[i];
362                 key2->ip_src[i] = key1->ip_src[i];
363         }
364         key2->port_dst = rte_cpu_to_be_16(key1->port_dst);
365         key2->port_src = rte_cpu_to_be_16(key1->port_src);
366         key2->proto = key1->proto;
367         key2->pad0 = 0;
368         key2->pad1 = 0;
369         key2->reserve = 0;
370 }
371
372 #define BYTE_VALUE_MAX 256
373 #define ALL_32_BITS 0xffffffff
374 #define BIT_8_TO_15 0x0000ff00
375
376 static inline void
377 populate_ipv4_few_flow_into_table(const struct rte_hash *h)
378 {
379         uint32_t i;
380         int32_t ret;
381
382         mask0 = (rte_xmm_t){.u32 = {BIT_8_TO_15, ALL_32_BITS,
383                                 ALL_32_BITS, ALL_32_BITS} };
384
385         for (i = 0; i < IPV4_L3FWD_EM_NUM_ROUTES; i++) {
386                 struct ipv4_l3fwd_em_route  entry;
387                 union ipv4_5tuple_host newkey;
388
389                 entry = ipv4_l3fwd_em_route_array[i];
390                 convert_ipv4_5tuple(&entry.key, &newkey);
391                 ret = rte_hash_add_key(h, (void *) &newkey);
392                 if (ret < 0) {
393                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to add entry %" PRIu32
394                                 " to the l3fwd hash.\n", i);
395                 }
396                 ipv4_l3fwd_out_if[ret] = entry.if_out;
397         }
398         printf("Hash: Adding 0x%" PRIx64 " keys\n",
399                 (uint64_t)IPV4_L3FWD_EM_NUM_ROUTES);
400 }
401
402 #define BIT_16_TO_23 0x00ff0000
403 static inline void
404 populate_ipv6_few_flow_into_table(const struct rte_hash *h)
405 {
406         uint32_t i;
407         int32_t ret;
408
409         mask1 = (rte_xmm_t){.u32 = {BIT_16_TO_23, ALL_32_BITS,
410                                 ALL_32_BITS, ALL_32_BITS} };
411
412         mask2 = (rte_xmm_t){.u32 = {ALL_32_BITS, ALL_32_BITS, 0, 0} };
413
414         for (i = 0; i < IPV6_L3FWD_EM_NUM_ROUTES; i++) {
415                 struct ipv6_l3fwd_em_route entry;
416                 union ipv6_5tuple_host newkey;
417
418                 entry = ipv6_l3fwd_em_route_array[i];
419                 convert_ipv6_5tuple(&entry.key, &newkey);
420                 ret = rte_hash_add_key(h, (void *) &newkey);
421                 if (ret < 0) {
422                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to add entry %" PRIu32
423                                 " to the l3fwd hash.\n", i);
424                 }
425                 ipv6_l3fwd_out_if[ret] = entry.if_out;
426         }
427         printf("Hash: Adding 0x%" PRIx64 "keys\n",
428                 (uint64_t)IPV6_L3FWD_EM_NUM_ROUTES);
429 }
430
431 #define NUMBER_PORT_USED 4
432 static inline void
433 populate_ipv4_many_flow_into_table(const struct rte_hash *h,
434                 unsigned int nr_flow)
435 {
436         unsigned i;
437
438         mask0 = (rte_xmm_t){.u32 = {BIT_8_TO_15, ALL_32_BITS,
439                                 ALL_32_BITS, ALL_32_BITS} };
440
441         for (i = 0; i < nr_flow; i++) {
442                 struct ipv4_l3fwd_em_route entry;
443                 union ipv4_5tuple_host newkey;
444
445                 uint8_t a = (uint8_t)
446                         ((i/NUMBER_PORT_USED)%BYTE_VALUE_MAX);
447                 uint8_t b = (uint8_t)
448                         (((i/NUMBER_PORT_USED)/BYTE_VALUE_MAX)%BYTE_VALUE_MAX);
449                 uint8_t c = (uint8_t)
450                         ((i/NUMBER_PORT_USED)/(BYTE_VALUE_MAX*BYTE_VALUE_MAX));
451
452                 /* Create the ipv4 exact match flow */
453                 memset(&entry, 0, sizeof(entry));
454                 switch (i & (NUMBER_PORT_USED - 1)) {
455                 case 0:
456                         entry = ipv4_l3fwd_em_route_array[0];
457                         entry.key.ip_dst = IPv4(101, c, b, a);
458                         break;
459                 case 1:
460                         entry = ipv4_l3fwd_em_route_array[1];
461                         entry.key.ip_dst = IPv4(201, c, b, a);
462                         break;
463                 case 2:
464                         entry = ipv4_l3fwd_em_route_array[2];
465                         entry.key.ip_dst = IPv4(111, c, b, a);
466                         break;
467                 case 3:
468                         entry = ipv4_l3fwd_em_route_array[3];
469                         entry.key.ip_dst = IPv4(211, c, b, a);
470                         break;
471                 };
472                 convert_ipv4_5tuple(&entry.key, &newkey);
473                 int32_t ret = rte_hash_add_key(h, (void *) &newkey);
474
475                 if (ret < 0)
476                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to add entry %u\n", i);
477
478                 ipv4_l3fwd_out_if[ret] = (uint8_t) entry.if_out;
479
480         }
481         printf("Hash: Adding 0x%x keys\n", nr_flow);
482 }
483
484 static inline void
485 populate_ipv6_many_flow_into_table(const struct rte_hash *h,
486                 unsigned int nr_flow)
487 {
488         unsigned i;
489
490         mask1 = (rte_xmm_t){.u32 = {BIT_16_TO_23, ALL_32_BITS,
491                                 ALL_32_BITS, ALL_32_BITS} };
492         mask2 = (rte_xmm_t){.u32 = {ALL_32_BITS, ALL_32_BITS, 0, 0} };
493
494         for (i = 0; i < nr_flow; i++) {
495                 struct ipv6_l3fwd_em_route entry;
496                 union ipv6_5tuple_host newkey;
497
498                 uint8_t a = (uint8_t)
499                         ((i/NUMBER_PORT_USED)%BYTE_VALUE_MAX);
500                 uint8_t b = (uint8_t)
501                         (((i/NUMBER_PORT_USED)/BYTE_VALUE_MAX)%BYTE_VALUE_MAX);
502                 uint8_t c = (uint8_t)
503                         ((i/NUMBER_PORT_USED)/(BYTE_VALUE_MAX*BYTE_VALUE_MAX));
504
505                 /* Create the ipv6 exact match flow */
506                 memset(&entry, 0, sizeof(entry));
507                 switch (i & (NUMBER_PORT_USED - 1)) {
508                 case 0:
509                         entry = ipv6_l3fwd_em_route_array[0];
510                         break;
511                 case 1:
512                         entry = ipv6_l3fwd_em_route_array[1];
513                         break;
514                 case 2:
515                         entry = ipv6_l3fwd_em_route_array[2];
516                         break;
517                 case 3:
518                         entry = ipv6_l3fwd_em_route_array[3];
519                         break;
520                 };
521                 entry.key.ip_dst[13] = c;
522                 entry.key.ip_dst[14] = b;
523                 entry.key.ip_dst[15] = a;
524                 convert_ipv6_5tuple(&entry.key, &newkey);
525                 int32_t ret = rte_hash_add_key(h, (void *) &newkey);
526
527                 if (ret < 0)
528                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to add entry %u\n", i);
529
530                 ipv6_l3fwd_out_if[ret] = (uint8_t) entry.if_out;
531
532         }
533         printf("Hash: Adding 0x%x keys\n", nr_flow);
534 }
535
536 /* Requirements:
537  * 1. IP packets without extension;
538  * 2. L4 payload should be either TCP or UDP.
539  */
540 int
541 em_check_ptype(int portid)
542 {
543         int i, ret;
544         int ptype_l3_ipv4_ext = 0;
545         int ptype_l3_ipv6_ext = 0;
546         int ptype_l4_tcp = 0;
547         int ptype_l4_udp = 0;
548         uint32_t ptype_mask = RTE_PTYPE_L3_MASK | RTE_PTYPE_L4_MASK;
549
550         ret = rte_eth_dev_get_supported_ptypes(portid, ptype_mask, NULL, 0);
551         if (ret <= 0)
552                 return 0;
553
554         uint32_t ptypes[ret];
555
556         ret = rte_eth_dev_get_supported_ptypes(portid, ptype_mask, ptypes, ret);
557         for (i = 0; i < ret; ++i) {
558                 switch (ptypes[i]) {
559                 case RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT:
560                         ptype_l3_ipv4_ext = 1;
561                         break;
562                 case RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT:
563                         ptype_l3_ipv6_ext = 1;
564                         break;
565                 case RTE_PTYPE_L4_TCP:
566                         ptype_l4_tcp = 1;
567                         break;
568                 case RTE_PTYPE_L4_UDP:
569                         ptype_l4_udp = 1;
570                         break;
571                 }
572         }
573
574         if (ptype_l3_ipv4_ext == 0)
575                 printf("port %d cannot parse RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT\n", portid);
576         if (ptype_l3_ipv6_ext == 0)
577                 printf("port %d cannot parse RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT\n", portid);
578         if (!ptype_l3_ipv4_ext || !ptype_l3_ipv6_ext)
579                 return 0;
580
581         if (ptype_l4_tcp == 0)
582                 printf("port %d cannot parse RTE_PTYPE_L4_TCP\n", portid);
583         if (ptype_l4_udp == 0)
584                 printf("port %d cannot parse RTE_PTYPE_L4_UDP\n", portid);
585         if (ptype_l4_tcp && ptype_l4_udp)
586                 return 1;
587
588         return 0;
589 }
590
591 static inline void
592 em_parse_ptype(struct rte_mbuf *m)
593 {
594         struct ether_hdr *eth_hdr;
595         uint32_t packet_type = RTE_PTYPE_UNKNOWN;
596         uint16_t ether_type;
597         void *l3;
598         int hdr_len;
599         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
600         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
601
602         eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
603         ether_type = eth_hdr->ether_type;
604         l3 = (uint8_t *)eth_hdr + sizeof(struct ether_hdr);
605         if (ether_type == rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_IPv4)) {
606                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *)l3;
607                 hdr_len = (ipv4_hdr->version_ihl & IPV4_HDR_IHL_MASK) *
608                           IPV4_IHL_MULTIPLIER;
609                 if (hdr_len == sizeof(struct ipv4_hdr)) {
610                         packet_type |= RTE_PTYPE_L3_IPV4;
611                         if (ipv4_hdr->next_proto_id == IPPROTO_TCP)
612                                 packet_type |= RTE_PTYPE_L4_TCP;
613                         else if (ipv4_hdr->next_proto_id == IPPROTO_UDP)
614                                 packet_type |= RTE_PTYPE_L4_UDP;
615                 } else
616                         packet_type |= RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT;
617         } else if (ether_type == rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_IPv4)) {
618                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *)l3;
619                 if (ipv6_hdr->proto == IPPROTO_TCP)
620                         packet_type |= RTE_PTYPE_L3_IPV6 | RTE_PTYPE_L4_TCP;
621                 else if (ipv6_hdr->proto == IPPROTO_UDP)
622                         packet_type |= RTE_PTYPE_L3_IPV6 | RTE_PTYPE_L4_UDP;
623                 else
624                         packet_type |= RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN;
625         }
626
627         m->packet_type = packet_type;
628 }
629
630 uint16_t
631 em_cb_parse_ptype(uint8_t port __rte_unused, uint16_t queue __rte_unused,
632                   struct rte_mbuf *pkts[], uint16_t nb_pkts,
633                   uint16_t max_pkts __rte_unused,
634                   void *user_param __rte_unused)
635 {
636         unsigned i;
637
638         for (i = 0; i < nb_pkts; ++i)
639                 em_parse_ptype(pkts[i]);
640
641         return nb_pkts;
642 }
643
644 /* main processing loop */
645 int
646 em_main_loop(__attribute__((unused)) void *dummy)
647 {
648         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
649         unsigned lcore_id;
650         uint64_t prev_tsc, diff_tsc, cur_tsc;
651         int i, nb_rx;
652         uint8_t portid, queueid;
653         struct lcore_conf *qconf;
654         const uint64_t drain_tsc = (rte_get_tsc_hz() + US_PER_S - 1) /
655                 US_PER_S * BURST_TX_DRAIN_US;
656
657         prev_tsc = 0;
658
659         lcore_id = rte_lcore_id();
660         qconf = &lcore_conf[lcore_id];
661
662         if (qconf->n_rx_queue == 0) {
663                 RTE_LOG(INFO, L3FWD, "lcore %u has nothing to do\n", lcore_id);
664                 return 0;
665         }
666
667         RTE_LOG(INFO, L3FWD, "entering main loop on lcore %u\n", lcore_id);
668
669         for (i = 0; i < qconf->n_rx_queue; i++) {
670
671                 portid = qconf->rx_queue_list[i].port_id;
672                 queueid = qconf->rx_queue_list[i].queue_id;
673                 RTE_LOG(INFO, L3FWD,
674                         " -- lcoreid=%u portid=%hhu rxqueueid=%hhu\n",
675                         lcore_id, portid, queueid);
676         }
677
678         while (!force_quit) {
679
680                 cur_tsc = rte_rdtsc();
681
682                 /*
683                  * TX burst queue drain
684                  */
685                 diff_tsc = cur_tsc - prev_tsc;
686                 if (unlikely(diff_tsc > drain_tsc)) {
687
688                         for (i = 0; i < qconf->n_tx_port; ++i) {
689                                 portid = qconf->tx_port_id[i];
690                                 if (qconf->tx_mbufs[portid].len == 0)
691                                         continue;
692                                 send_burst(qconf,
693                                         qconf->tx_mbufs[portid].len,
694                                         portid);
695                                 qconf->tx_mbufs[portid].len = 0;
696                         }
697
698                         prev_tsc = cur_tsc;
699                 }
700
701                 /*
702                  * Read packet from RX queues
703                  */
704                 for (i = 0; i < qconf->n_rx_queue; ++i) {
705                         portid = qconf->rx_queue_list[i].port_id;
706                         queueid = qconf->rx_queue_list[i].queue_id;
707                         nb_rx = rte_eth_rx_burst(portid, queueid, pkts_burst,
708                                 MAX_PKT_BURST);
709                         if (nb_rx == 0)
710                                 continue;
711
712 #if defined(RTE_ARCH_X86)
713                         l3fwd_em_send_packets(nb_rx, pkts_burst,
714                                                         portid, qconf);
715 #else
716                         l3fwd_em_no_opt_send_packets(nb_rx, pkts_burst,
717                                                         portid, qconf);
718 #endif
719                 }
720         }
721
722         return 0;
723 }
724
725 /*
726  * Initialize exact match (hash) parameters.
727  */
728 void
729 setup_hash(const int socketid)
730 {
731         struct rte_hash_parameters ipv4_l3fwd_hash_params = {
732                 .name = NULL,
733                 .entries = L3FWD_HASH_ENTRIES,
734                 .key_len = sizeof(union ipv4_5tuple_host),
735                 .hash_func = ipv4_hash_crc,
736                 .hash_func_init_val = 0,
737         };
738
739         struct rte_hash_parameters ipv6_l3fwd_hash_params = {
740                 .name = NULL,
741                 .entries = L3FWD_HASH_ENTRIES,
742                 .key_len = sizeof(union ipv6_5tuple_host),
743                 .hash_func = ipv6_hash_crc,
744                 .hash_func_init_val = 0,
745         };
746
747         char s[64];
748
749         /* create ipv4 hash */
750         snprintf(s, sizeof(s), "ipv4_l3fwd_hash_%d", socketid);
751         ipv4_l3fwd_hash_params.name = s;
752         ipv4_l3fwd_hash_params.socket_id = socketid;
753         ipv4_l3fwd_em_lookup_struct[socketid] =
754                 rte_hash_create(&ipv4_l3fwd_hash_params);
755         if (ipv4_l3fwd_em_lookup_struct[socketid] == NULL)
756                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
757                         "Unable to create the l3fwd hash on socket %d\n",
758                         socketid);
759
760         /* create ipv6 hash */
761         snprintf(s, sizeof(s), "ipv6_l3fwd_hash_%d", socketid);
762         ipv6_l3fwd_hash_params.name = s;
763         ipv6_l3fwd_hash_params.socket_id = socketid;
764         ipv6_l3fwd_em_lookup_struct[socketid] =
765                 rte_hash_create(&ipv6_l3fwd_hash_params);
766         if (ipv6_l3fwd_em_lookup_struct[socketid] == NULL)
767                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
768                         "Unable to create the l3fwd hash on socket %d\n",
769                         socketid);
770
771         if (hash_entry_number != HASH_ENTRY_NUMBER_DEFAULT) {
772                 /* For testing hash matching with a large number of flows we
773                  * generate millions of IP 5-tuples with an incremented dst
774                  * address to initialize the hash table. */
775                 if (ipv6 == 0) {
776                         /* populate the ipv4 hash */
777                         populate_ipv4_many_flow_into_table(
778                                 ipv4_l3fwd_em_lookup_struct[socketid],
779                                 hash_entry_number);
780                 } else {
781                         /* populate the ipv6 hash */
782                         populate_ipv6_many_flow_into_table(
783                                 ipv6_l3fwd_em_lookup_struct[socketid],
784                                 hash_entry_number);
785                 }
786         } else {
787                 /*
788                  * Use data in ipv4/ipv6 l3fwd lookup table
789                  * directly to initialize the hash table.
790                  */
791                 if (ipv6 == 0) {
792                         /* populate the ipv4 hash */
793                         populate_ipv4_few_flow_into_table(
794                                 ipv4_l3fwd_em_lookup_struct[socketid]);
795                 } else {
796                         /* populate the ipv6 hash */
797                         populate_ipv6_few_flow_into_table(
798                                 ipv6_l3fwd_em_lookup_struct[socketid]);
799                 }
800         }
801 }
802
803 /* Return ipv4/ipv6 em fwd lookup struct. */
804 void *
805 em_get_ipv4_l3fwd_lookup_struct(const int socketid)
806 {
807         return ipv4_l3fwd_em_lookup_struct[socketid];
808 }
809
810 void *
811 em_get_ipv6_l3fwd_lookup_struct(const int socketid)
812 {
813         return ipv6_l3fwd_em_lookup_struct[socketid];
814 }