examples/server_node_efd/server/main.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2016-2017 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdio.h>
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <unistd.h>
   9 #include <stdint.h>
  10 #include <stdarg.h>
  11 #include <inttypes.h>
  12 #include <sys/queue.h>
  13 #include <errno.h>
  14 #include <netinet/ip.h>
  15
  16 #include <rte_common.h>
  17 #include <rte_memory.h>
  18 #include <rte_eal.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_atomic.h>
  24 #include <rte_ring.h>
  25 #include <rte_log.h>
  26 #include <rte_debug.h>
  27 #include <rte_mempool.h>
  28 #include <rte_memcpy.h>
  29 #include <rte_mbuf.h>
  30 #include <rte_ether.h>
  31 #include <rte_interrupts.h>
  32 #include <rte_ethdev.h>
  33 #include <rte_byteorder.h>
  34 #include <rte_malloc.h>
  35 #include <rte_string_fns.h>
  36 #include <rte_efd.h>
  37 #include <rte_ip.h>
  38
  39 #include "common.h"
  40 #include "args.h"
  41 #include "init.h"
  42
  43 /*
  44  * When doing reads from the NIC or the node queues,
  45  * use this batch size
  46  */
  47 #define PACKET_READ_SIZE 32
  48
  49 /*
  50  * Local buffers to put packets in, used to send packets in bursts to the
  51  * nodes
  52  */
  53 struct node_rx_buf {
  54         struct rte_mbuf *buffer[PACKET_READ_SIZE];
  55         uint16_t count;
  56 };
  57
  58 struct efd_stats {
  59         uint64_t distributed;
  60         uint64_t drop;
  61 } flow_dist_stats;
  62
  63 /* One buffer per node rx queue - dynamically allocate array */
  64 static struct node_rx_buf *cl_rx_buf;
  65
  66 static const char *
  67 get_printable_mac_addr(uint16_t port)
  68 {
  69         static const char err_address[] = "00:00:00:00:00:00";
  70         static char addresses[RTE_MAX_ETHPORTS][sizeof(err_address)];
  71         struct rte_ether_addr mac;
  72         int ret;
  73
  74         if (unlikely(port >= RTE_MAX_ETHPORTS))
  75                 return err_address;
  76         if (unlikely(addresses[port][0] == '\0')) {
  77                 ret = rte_eth_macaddr_get(port, &mac);
  78                 if (ret != 0) {
  79                         printf("Failed to get MAC address (port %u): %s\n",
  80                                port, rte_strerror(-ret));
  81                         return err_address;
  82                 }
  83
  84                 snprintf(addresses[port], sizeof(addresses[port]),
  85                                 "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",
  86                                 mac.addr_bytes[0], mac.addr_bytes[1],
  87                                 mac.addr_bytes[2], mac.addr_bytes[3],
  88                                 mac.addr_bytes[4], mac.addr_bytes[5]);
  89         }
  90         return addresses[port];
  91 }
  92
  93 /*
  94  * This function displays the recorded statistics for each port
  95  * and for each node. It uses ANSI terminal codes to clear
  96  * screen when called. It is called from a single non-master
  97  * thread in the server process, when the process is run with more
  98  * than one lcore enabled.
  99  */
 100 static void
 101 do_stats_display(void)
 102 {
 103         unsigned int i, j;
 104         const char clr[] = {27, '[', '2', 'J', '\0'};
 105         const char topLeft[] = {27, '[', '1', ';', '1', 'H', '\0'};
 106         uint64_t port_tx[RTE_MAX_ETHPORTS], port_tx_drop[RTE_MAX_ETHPORTS];
 107         uint64_t node_tx[MAX_NODES], node_tx_drop[MAX_NODES];
 108
 109         /* to get TX stats, we need to do some summing calculations */
 110         memset(port_tx, 0, sizeof(port_tx));
 111         memset(port_tx_drop, 0, sizeof(port_tx_drop));
 112         memset(node_tx, 0, sizeof(node_tx));
 113         memset(node_tx_drop, 0, sizeof(node_tx_drop));
 114
 115         for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
 116                 const struct tx_stats *tx = &info->tx_stats[i];
 117
 118                 for (j = 0; j < info->num_ports; j++) {
 119                         const uint64_t tx_val = tx->tx[info->id[j]];
 120                         const uint64_t drop_val = tx->tx_drop[info->id[j]];
 121
 122                         port_tx[j] += tx_val;
 123                         port_tx_drop[j] += drop_val;
 124                         node_tx[i] += tx_val;
 125                         node_tx_drop[i] += drop_val;
 126                 }
 127         }
 128
 129         /* Clear screen and move to top left */
 130         printf("%s%s", clr, topLeft);
 131
 132         printf("PORTS\n");
 133         printf("-----\n");
 134         for (i = 0; i < info->num_ports; i++)
 135                 printf("Port %u: '%s'\t", (unsigned int)info->id[i],
 136                                 get_printable_mac_addr(info->id[i]));
 137         printf("\n\n");
 138         for (i = 0; i < info->num_ports; i++) {
 139                 printf("Port %u - rx: %9"PRIu64"\t"
 140                                 "tx: %9"PRIu64"\n",
 141                                 (unsigned int)info->id[i], info->rx_stats.rx[i],
 142                                 port_tx[i]);
 143         }
 144
 145         printf("\nSERVER\n");
 146         printf("-----\n");
 147         printf("distributed: %9"PRIu64", drop: %9"PRIu64"\n",
 148                         flow_dist_stats.distributed, flow_dist_stats.drop);
 149
 150         printf("\nNODES\n");
 151         printf("-------\n");
 152         for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
 153                 const unsigned long long rx = nodes[i].stats.rx;
 154                 const unsigned long long rx_drop = nodes[i].stats.rx_drop;
 155                 const struct filter_stats *filter = &info->filter_stats[i];
 156
 157                 printf("Node %2u - rx: %9llu, rx_drop: %9llu\n"
 158                                 "            tx: %9"PRIu64", tx_drop: %9"PRIu64"\n"
 159                                 "            filter_passed: %9"PRIu64", "
 160                                 "filter_drop: %9"PRIu64"\n",
 161                                 i, rx, rx_drop, node_tx[i], node_tx_drop[i],
 162                                 filter->passed, filter->drop);
 163         }
 164
 165         printf("\n");
 166 }
 167
 168 /*
 169  * The function called from each non-master lcore used by the process.
 170  * The test_and_set function is used to randomly pick a single lcore on which
 171  * the code to display the statistics will run. Otherwise, the code just
 172  * repeatedly sleeps.
 173  */
 174 static int
 175 sleep_lcore(__attribute__((unused)) void *dummy)
 176 {
 177         /* Used to pick a display thread - static, so zero-initialised */
 178         static rte_atomic32_t display_stats;
 179
 180         /* Only one core should display stats */
 181         if (rte_atomic32_test_and_set(&display_stats)) {
 182                 const unsigned int sleeptime = 1;
 183
 184                 printf("Core %u displaying statistics\n", rte_lcore_id());
 185
 186                 /* Longer initial pause so above printf is seen */
 187                 sleep(sleeptime * 3);
 188
 189                 /* Loop forever: sleep always returns 0 or <= param */
 190                 while (sleep(sleeptime) <= sleeptime)
 191                         do_stats_display();
 192         }
 193         return 0;
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Function to set all the node statistic values to zero.
 198  * Called at program startup.
 199  */
 200 static void
 201 clear_stats(void)
 202 {
 203         unsigned int i;
 204
 205         for (i = 0; i < num_nodes; i++)
 206                 nodes[i].stats.rx = nodes[i].stats.rx_drop = 0;
 207 }
 208
 209 /*
 210  * send a burst of traffic to a node, assuming there are packets
 211  * available to be sent to this node
 212  */
 213 static void
 214 flush_rx_queue(uint16_t node)
 215 {
 216         uint16_t j;
 217         struct node *cl;
 218
 219         if (cl_rx_buf[node].count == 0)
 220                 return;
 221
 222         cl = &nodes[node];
 223         if (rte_ring_enqueue_bulk(cl->rx_q, (void **)cl_rx_buf[node].buffer,
 224                         cl_rx_buf[node].count, NULL) != cl_rx_buf[node].count){
 225                 for (j = 0; j < cl_rx_buf[node].count; j++)
 226                         rte_pktmbuf_free(cl_rx_buf[node].buffer[j]);
 227                 cl->stats.rx_drop += cl_rx_buf[node].count;
 228         } else
 229                 cl->stats.rx += cl_rx_buf[node].count;
 230
 231         cl_rx_buf[node].count = 0;
 232 }
 233
 234 /*
 235  * marks a packet down to be sent to a particular node process
 236  */
 237 static inline void
 238 enqueue_rx_packet(uint8_t node, struct rte_mbuf *buf)
 239 {
 240         cl_rx_buf[node].buffer[cl_rx_buf[node].count++] = buf;
 241 }
 242
 243 /*
 244  * This function takes a group of packets and routes them
 245  * individually to the node process. Very simply round-robins the packets
 246  * without checking any of the packet contents.
 247  */
 248 static void
 249 process_packets(uint32_t port_num __rte_unused, struct rte_mbuf *pkts[],
 250                 uint16_t rx_count, unsigned int socket_id)
 251 {
 252         uint16_t i;
 253         uint8_t node;
 254         efd_value_t data[RTE_EFD_BURST_MAX];
 255         const void *key_ptrs[RTE_EFD_BURST_MAX];
 256
 257         struct rte_ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 258         uint32_t ipv4_dst_ip[RTE_EFD_BURST_MAX];
 259
 260         for (i = 0; i < rx_count; i++) {
 261                 /* Handle IPv4 header.*/
 262                 ipv4_hdr = rte_pktmbuf_mtod_offset(pkts[i],
 263                         struct rte_ipv4_hdr *, sizeof(struct rte_ether_hdr));
 264                 ipv4_dst_ip[i] = ipv4_hdr->dst_addr;
 265                 key_ptrs[i] = (void *)&ipv4_dst_ip[i];
 266         }
 267
 268         rte_efd_lookup_bulk(efd_table, socket_id, rx_count,
 269                                 (const void **) key_ptrs, data);
 270         for (i = 0; i < rx_count; i++) {
 271                 node = (uint8_t) ((uintptr_t)data[i]);
 272
 273                 if (node >= num_nodes) {
 274                         /*
 275                          * Node is out of range, which means that
 276                          * flow has not been inserted
 277                          */
 278                         flow_dist_stats.drop++;
 279                         rte_pktmbuf_free(pkts[i]);
 280                 } else {
 281                         flow_dist_stats.distributed++;
 282                         enqueue_rx_packet(node, pkts[i]);
 283                 }
 284         }
 285
 286         for (i = 0; i < num_nodes; i++)
 287                 flush_rx_queue(i);
 288 }
 289
 290 /*
 291  * Function called by the master lcore of the DPDK process.
 292  */
 293 static void
 294 do_packet_forwarding(void)
 295 {
 296         unsigned int port_num = 0; /* indexes the port[] array */
 297         unsigned int socket_id = rte_socket_id();
 298
 299         for (;;) {
 300                 struct rte_mbuf *buf[PACKET_READ_SIZE];
 301                 uint16_t rx_count;
 302
 303                 /* read a port */
 304                 rx_count = rte_eth_rx_burst(info->id[port_num], 0,
 305                                 buf, PACKET_READ_SIZE);
 306                 info->rx_stats.rx[port_num] += rx_count;
 307
 308                 /* Now process the NIC packets read */
 309                 if (likely(rx_count > 0))
 310                         process_packets(port_num, buf, rx_count, socket_id);
 311
 312                 /* move to next port */
 313                 if (++port_num == info->num_ports)
 314                         port_num = 0;
 315         }
 316 }
 317
 318 int
 319 main(int argc, char *argv[])
 320 {
 321         /* initialise the system */
 322         if (init(argc, argv) < 0)
 323                 return -1;
 324         RTE_LOG(INFO, APP, "Finished Process Init.\n");
 325
 326         cl_rx_buf = calloc(num_nodes, sizeof(cl_rx_buf[0]));
 327
 328         /* clear statistics */
 329         clear_stats();
 330
 331         /* put all other cores to sleep bar master */
 332         rte_eal_mp_remote_launch(sleep_lcore, NULL, SKIP_MASTER);
 333
 334         do_packet_forwarding();
 335         return 0;
 336 }