examples/server_node_efd/server/init.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2016-2017 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdint.h>
   6 #include <stdio.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <sys/queue.h>
   9 #include <errno.h>
  10 #include <stdarg.h>
  11 #include <inttypes.h>
  12
  13 #include <rte_common.h>
  14 #include <rte_memory.h>
  15 #include <rte_memzone.h>
  16 #include <rte_eal.h>
  17 #include <rte_byteorder.h>
  18 #include <rte_atomic.h>
  19 #include <rte_launch.h>
  20 #include <rte_per_lcore.h>
  21 #include <rte_lcore.h>
  22 #include <rte_branch_prediction.h>
  23 #include <rte_debug.h>
  24 #include <rte_ring.h>
  25 #include <rte_log.h>
  26 #include <rte_mempool.h>
  27 #include <rte_memcpy.h>
  28 #include <rte_mbuf.h>
  29 #include <rte_interrupts.h>
  30 #include <rte_ether.h>
  31 #include <rte_ethdev.h>
  32 #include <rte_malloc.h>
  33 #include <rte_string_fns.h>
  34 #include <rte_cycles.h>
  35 #include <rte_efd.h>
  36 #include <rte_hash.h>
  37
  38 #include "common.h"
  39 #include "args.h"
  40 #include "init.h"
  41
  42 #define MBUFS_PER_NODE 1536
  43 #define MBUFS_PER_PORT 1536
  44 #define MBUF_CACHE_SIZE 512
  45
  46 #define RTE_MP_RX_DESC_DEFAULT 512
  47 #define RTE_MP_TX_DESC_DEFAULT 512
  48 #define NODE_QUEUE_RINGSIZE 128
  49
  50 #define NO_FLAGS 0
  51
  52 /* The mbuf pool for packet rx */
  53 struct rte_mempool *pktmbuf_pool;
  54
  55 /* array of info/queues for nodes */
  56 struct node *nodes;
  57
  58 /* EFD table */
  59 struct rte_efd_table *efd_table;
  60
  61 /* Shared info between server and nodes */
  62 struct shared_info *info;
  63
  64 /**
  65  * Initialise the mbuf pool for packet reception for the NIC, and any other
  66  * buffer pools needed by the app - currently none.
  67  */
  68 static int
  69 init_mbuf_pools(void)
  70 {
  71         const unsigned int num_mbufs = (num_nodes * MBUFS_PER_NODE) +
  72                         (info->num_ports * MBUFS_PER_PORT);
  73
  74         /*
  75          * Don't pass single-producer/single-consumer flags to mbuf create as it
  76          * seems faster to use a cache instead
  77          */
  78         printf("Creating mbuf pool '%s' [%u mbufs] ...\n",
  79                         PKTMBUF_POOL_NAME, num_mbufs);
  80         pktmbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create(PKTMBUF_POOL_NAME, num_mbufs,
  81                 MBUF_CACHE_SIZE, 0, RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE, rte_socket_id());
  82
  83         return pktmbuf_pool == NULL; /* 0  on success */
  84 }
  85
  86 /**
  87  * Initialise an individual port:
  88  * - configure number of rx and tx rings
  89  * - set up each rx ring, to pull from the main mbuf pool
  90  * - set up each tx ring
  91  * - start the port and report its status to stdout
  92  */
  93 static int
  94 init_port(uint16_t port_num)
  95 {
  96         /* for port configuration all features are off by default */
  97         struct rte_eth_conf port_conf = {
  98                 .rxmode = {
  99                         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 100                 },
 101         };
 102         const uint16_t rx_rings = 1, tx_rings = num_nodes;
 103         uint16_t rx_ring_size = RTE_MP_RX_DESC_DEFAULT;
 104         uint16_t tx_ring_size = RTE_MP_TX_DESC_DEFAULT;
 105         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 106         struct rte_eth_txconf txconf;
 107
 108         uint16_t q;
 109         int retval;
 110
 111         printf("Port %u init ... ", port_num);
 112         fflush(stdout);
 113
 114         retval = rte_eth_dev_info_get(port_num, &dev_info);
 115         if (retval != 0)
 116                 return retval;
 117
 118         if (dev_info.tx_offload_capa & DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE)
 119                 port_conf.txmode.offloads |=
 120                         DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE;
 121
 122         /*
 123          * Standard DPDK port initialisation - config port, then set up
 124          * rx and tx rings.
 125          */
 126         retval = rte_eth_dev_configure(port_num, rx_rings, tx_rings, &port_conf);
 127         if (retval != 0)
 128                 return retval;
 129
 130         retval = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(port_num, &rx_ring_size,
 131                         &tx_ring_size);
 132         if (retval != 0)
 133                 return retval;
 134
 135         for (q = 0; q < rx_rings; q++) {
 136                 retval = rte_eth_rx_queue_setup(port_num, q, rx_ring_size,
 137                                 rte_eth_dev_socket_id(port_num),
 138                                 NULL, pktmbuf_pool);
 139                 if (retval < 0)
 140                         return retval;
 141         }
 142
 143         txconf = dev_info.default_txconf;
 144         txconf.offloads = port_conf.txmode.offloads;
 145         for (q = 0; q < tx_rings; q++) {
 146                 retval = rte_eth_tx_queue_setup(port_num, q, tx_ring_size,
 147                                 rte_eth_dev_socket_id(port_num),
 148                                 &txconf);
 149                 if (retval < 0)
 150                         return retval;
 151         }
 152
 153         rte_eth_promiscuous_enable(port_num);
 154
 155         retval = rte_eth_dev_start(port_num);
 156         if (retval < 0)
 157                 return retval;
 158
 159         printf("done:\n");
 160
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 /**
 165  * Set up the DPDK rings which will be used to pass packets, via
 166  * pointers, between the multi-process server and node processes.
 167  * Each node needs one RX queue.
 168  */
 169 static int
 170 init_shm_rings(void)
 171 {
 172         unsigned int i;
 173         unsigned int socket_id;
 174         const char *q_name;
 175         const unsigned int ringsize = NODE_QUEUE_RINGSIZE;
 176
 177         nodes = rte_malloc("node details",
 178                 sizeof(*nodes) * num_nodes, 0);
 179         if (nodes == NULL)
 180                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot allocate memory for "
 181                                 "node program details\n");
 182
 183         for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
 184                 /* Create an RX queue for each node */
 185                 socket_id = rte_socket_id();
 186                 q_name = get_rx_queue_name(i);
 187                 nodes[i].rx_q = rte_ring_create(q_name,
 188                                 ringsize, socket_id,
 189                                 RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
 190                 if (nodes[i].rx_q == NULL)
 191                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot create rx ring queue "
 192                                         "for node %u\n", i);
 193         }
 194         return 0;
 195 }
 196
 197 /*
 198  * Create EFD table which will contain all the flows
 199  * that will be distributed among the nodes
 200  */
 201 static void
 202 create_efd_table(void)
 203 {
 204         uint8_t socket_id = rte_socket_id();
 205
 206         /* create table */
 207         efd_table = rte_efd_create("flow table", num_flows * 2, sizeof(uint32_t),
 208                         1 << socket_id, socket_id);
 209
 210         if (efd_table == NULL)
 211                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Problem creating the flow table\n");
 212 }
 213
 214 static void
 215 populate_efd_table(void)
 216 {
 217         unsigned int i;
 218         int32_t ret;
 219         uint32_t ip_dst;
 220         uint8_t socket_id = rte_socket_id();
 221         uint64_t node_id;
 222
 223         /* Add flows in table */
 224         for (i = 0; i < num_flows; i++) {
 225                 node_id = i % num_nodes;
 226
 227                 ip_dst = rte_cpu_to_be_32(i);
 228                 ret = rte_efd_update(efd_table, socket_id,
 229                                 (void *)&ip_dst, (efd_value_t)node_id);
 230                 if (ret < 0)
 231                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to add entry %u in "
 232                                         "EFD table\n", i);
 233         }
 234
 235         printf("EFD table: Adding 0x%x keys\n", num_flows);
 236 }
 237
 238 /* Check the link status of all ports in up to 9s, and print them finally */
 239 static void
 240 check_all_ports_link_status(uint16_t port_num, uint32_t port_mask)
 241 {
 242 #define CHECK_INTERVAL 100 /* 100ms */
 243 #define MAX_CHECK_TIME 90 /* 9s (90 * 100ms) in total */
 244         uint8_t count, all_ports_up, print_flag = 0;
 245         uint16_t portid;
 246         struct rte_eth_link link;
 247
 248         printf("\nChecking link status");
 249         fflush(stdout);
 250         for (count = 0; count <= MAX_CHECK_TIME; count++) {
 251                 all_ports_up = 1;
 252                 for (portid = 0; portid < port_num; portid++) {
 253                         if ((port_mask & (1 << info->id[portid])) == 0)
 254                                 continue;
 255                         memset(&link, 0, sizeof(link));
 256                         rte_eth_link_get_nowait(info->id[portid], &link);
 257                         /* print link status if flag set */
 258                         if (print_flag == 1) {
 259                                 if (link.link_status)
 260                                         printf(
 261                                         "Port%d Link Up. Speed %u Mbps - %s\n",
 262                                                 info->id[portid],
 263                                                 link.link_speed,
 264                                 (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 265                                         ("full-duplex") : ("half-duplex\n"));
 266                                 else
 267                                         printf("Port %d Link Down\n",
 268                                                 info->id[portid]);
 269                                 continue;
 270                         }
 271                         /* clear all_ports_up flag if any link down */
 272                         if (link.link_status == ETH_LINK_DOWN) {
 273                                 all_ports_up = 0;
 274                                 break;
 275                         }
 276                 }
 277                 /* after finally printing all link status, get out */
 278                 if (print_flag == 1)
 279                         break;
 280
 281                 if (all_ports_up == 0) {
 282                         printf(".");
 283                         fflush(stdout);
 284                         rte_delay_ms(CHECK_INTERVAL);
 285                 }
 286
 287                 /* set the print_flag if all ports up or timeout */
 288                 if (all_ports_up == 1 || count == (MAX_CHECK_TIME - 1)) {
 289                         print_flag = 1;
 290                         printf("done\n");
 291                 }
 292         }
 293 }
 294
 295 /**
 296  * Main init function for the multi-process server app,
 297  * calls subfunctions to do each stage of the initialisation.
 298  */
 299 int
 300 init(int argc, char *argv[])
 301 {
 302         int retval;
 303         const struct rte_memzone *mz;
 304         uint8_t i, total_ports;
 305
 306         /* init EAL, parsing EAL args */
 307         retval = rte_eal_init(argc, argv);
 308         if (retval < 0)
 309                 return -1;
 310         argc -= retval;
 311         argv += retval;
 312
 313         /* get total number of ports */
 314         total_ports = rte_eth_dev_count_avail();
 315
 316         /* set up array for port data */
 317         mz = rte_memzone_reserve(MZ_SHARED_INFO, sizeof(*info),
 318                                 rte_socket_id(), NO_FLAGS);
 319         if (mz == NULL)
 320                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot reserve memory zone "
 321                                 "for port information\n");
 322         memset(mz->addr, 0, sizeof(*info));
 323         info = mz->addr;
 324
 325         /* parse additional, application arguments */
 326         retval = parse_app_args(total_ports, argc, argv);
 327         if (retval != 0)
 328                 return -1;
 329
 330         /* initialise mbuf pools */
 331         retval = init_mbuf_pools();
 332         if (retval != 0)
 333                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot create needed mbuf pools\n");
 334
 335         /* now initialise the ports we will use */
 336         for (i = 0; i < info->num_ports; i++) {
 337                 retval = init_port(info->id[i]);
 338                 if (retval != 0)
 339                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot initialise port %u\n",
 340                                         (unsigned int) i);
 341         }
 342
 343         check_all_ports_link_status(info->num_ports, (~0x0));
 344
 345         /* initialise the node queues/rings for inter-eu comms */
 346         init_shm_rings();
 347
 348         /* Create the EFD table */
 349         create_efd_table();
 350
 351         /* Populate the EFD table */
 352         populate_efd_table();
 353
 354         /* Share the total number of nodes */
 355         info->num_nodes = num_nodes;
 356
 357         /* Share the total number of flows */
 358         info->num_flows = num_flows;
 359         return 0;
 360 }