app/test-pmd/csumonly.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   Copyright 2014 6WIND S.A.
   6  *   All rights reserved.
   7  *
   8  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  *   modification, are permitted provided that the following conditions
  10  *   are met:
  11  *
  12  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  16  *       the documentation and/or other materials provided with the
  17  *       distribution.
  18  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  19  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  20  *       from this software without specific prior written permission.
  21  *
  22  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  23  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  24  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  25  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  26  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  27  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  28  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  29  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  30  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  31  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  32  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <stdarg.h>
  36 #include <stdio.h>
  37 #include <errno.h>
  38 #include <stdint.h>
  39 #include <unistd.h>
  40 #include <inttypes.h>
  41
  42 #include <sys/queue.h>
  43 #include <sys/stat.h>
  44
  45 #include <rte_common.h>
  46 #include <rte_byteorder.h>
  47 #include <rte_log.h>
  48 #include <rte_debug.h>
  49 #include <rte_cycles.h>
  50 #include <rte_memory.h>
  51 #include <rte_memcpy.h>
  52 #include <rte_memzone.h>
  53 #include <rte_launch.h>
  54 #include <rte_eal.h>
  55 #include <rte_per_lcore.h>
  56 #include <rte_lcore.h>
  57 #include <rte_atomic.h>
  58 #include <rte_branch_prediction.h>
  59 #include <rte_memory.h>
  60 #include <rte_mempool.h>
  61 #include <rte_mbuf.h>
  62 #include <rte_memcpy.h>
  63 #include <rte_interrupts.h>
  64 #include <rte_pci.h>
  65 #include <rte_ether.h>
  66 #include <rte_ethdev.h>
  67 #include <rte_ip.h>
  68 #include <rte_tcp.h>
  69 #include <rte_udp.h>
  70 #include <rte_sctp.h>
  71 #include <rte_prefetch.h>
  72 #include <rte_string_fns.h>
  73 #include <rte_flow.h>
  74 #include "testpmd.h"
  75
  76 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  77 #define IP_VERSION 0x40
  78 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  79 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  80
  81 #define GRE_KEY_PRESENT 0x2000
  82 #define GRE_KEY_LEN     4
  83 #define GRE_SUPPORTED_FIELDS GRE_KEY_PRESENT
  84
  85 /* We cannot use rte_cpu_to_be_16() on a constant in a switch/case */
  86 #if RTE_BYTE_ORDER == RTE_LITTLE_ENDIAN
  87 #define _htons(x) ((uint16_t)((((x) & 0x00ffU) << 8) | (((x) & 0xff00U) >> 8)))
  88 #else
  89 #define _htons(x) (x)
  90 #endif
  91
  92 /* structure that caches offload info for the current packet */
  93 struct testpmd_offload_info {
  94         uint16_t ethertype;
  95         uint16_t l2_len;
  96         uint16_t l3_len;
  97         uint16_t l4_len;
  98         uint8_t l4_proto;
  99         uint8_t is_tunnel;
 100         uint16_t outer_ethertype;
 101         uint16_t outer_l2_len;
 102         uint16_t outer_l3_len;
 103         uint8_t outer_l4_proto;
 104         uint16_t tso_segsz;
 105         uint16_t tunnel_tso_segsz;
 106         uint32_t pkt_len;
 107 };
 108
 109 /* simplified GRE header */
 110 struct simple_gre_hdr {
 111         uint16_t flags;
 112         uint16_t proto;
 113 } __attribute__((__packed__));
 114
 115 static uint16_t
 116 get_udptcp_checksum(void *l3_hdr, void *l4_hdr, uint16_t ethertype)
 117 {
 118         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 119                 return rte_ipv4_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 120         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 121                 return rte_ipv6_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 122 }
 123
 124 /* Parse an IPv4 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 125 static void
 126 parse_ipv4(struct ipv4_hdr *ipv4_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 127 {
 128         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 129
 130         info->l3_len = (ipv4_hdr->version_ihl & 0x0f) * 4;
 131         info->l4_proto = ipv4_hdr->next_proto_id;
 132
 133         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 134         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 135                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv4_hdr + info->l3_len);
 136                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 137         } else
 138                 info->l4_len = 0;
 139 }
 140
 141 /* Parse an IPv6 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 142 static void
 143 parse_ipv6(struct ipv6_hdr *ipv6_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 144 {
 145         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 146
 147         info->l3_len = sizeof(struct ipv6_hdr);
 148         info->l4_proto = ipv6_hdr->proto;
 149
 150         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 151         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 152                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv6_hdr + info->l3_len);
 153                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 154         } else
 155                 info->l4_len = 0;
 156 }
 157
 158 /*
 159  * Parse an ethernet header to fill the ethertype, l2_len, l3_len and
 160  * ipproto. This function is able to recognize IPv4/IPv6 with one optional vlan
 161  * header. The l4_len argument is only set in case of TCP (useful for TSO).
 162  */
 163 static void
 164 parse_ethernet(struct ether_hdr *eth_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 165 {
 166         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 167         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 168
 169         info->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 170         info->ethertype = eth_hdr->ether_type;
 171
 172         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_VLAN)) {
 173                 struct vlan_hdr *vlan_hdr = (struct vlan_hdr *)(eth_hdr + 1);
 174
 175                 info->l2_len  += sizeof(struct vlan_hdr);
 176                 info->ethertype = vlan_hdr->eth_proto;
 177         }
 178
 179         switch (info->ethertype) {
 180         case _htons(ETHER_TYPE_IPv4):
 181                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 182                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 183                 break;
 184         case _htons(ETHER_TYPE_IPv6):
 185                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 186                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 187                 break;
 188         default:
 189                 info->l4_len = 0;
 190                 info->l3_len = 0;
 191                 info->l4_proto = 0;
 192                 break;
 193         }
 194 }
 195
 196 /* Parse a vxlan header */
 197 static void
 198 parse_vxlan(struct udp_hdr *udp_hdr,
 199             struct testpmd_offload_info *info,
 200             uint32_t pkt_type)
 201 {
 202         struct ether_hdr *eth_hdr;
 203
 204         /* check udp destination port, 4789 is the default vxlan port
 205          * (rfc7348) or that the rx offload flag is set (i40e only
 206          * currently) */
 207         if (udp_hdr->dst_port != _htons(4789) &&
 208                 RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(pkt_type) == 0)
 209                 return;
 210
 211         info->is_tunnel = 1;
 212         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 213         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 214         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 215         info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 216
 217         eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)udp_hdr +
 218                 sizeof(struct udp_hdr) +
 219                 sizeof(struct vxlan_hdr));
 220
 221         parse_ethernet(eth_hdr, info);
 222         info->l2_len += ETHER_VXLAN_HLEN; /* add udp + vxlan */
 223 }
 224
 225 /* Parse a gre header */
 226 static void
 227 parse_gre(struct simple_gre_hdr *gre_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 228 {
 229         struct ether_hdr *eth_hdr;
 230         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 231         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 232         uint8_t gre_len = 0;
 233
 234         /* check which fields are supported */
 235         if ((gre_hdr->flags & _htons(~GRE_SUPPORTED_FIELDS)) != 0)
 236                 return;
 237
 238         gre_len += sizeof(struct simple_gre_hdr);
 239
 240         if (gre_hdr->flags & _htons(GRE_KEY_PRESENT))
 241                 gre_len += GRE_KEY_LEN;
 242
 243         if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 244                 info->is_tunnel = 1;
 245                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 246                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 247                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 248                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 249
 250                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 251
 252                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 253                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 254                 info->l2_len = 0;
 255
 256         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv6)) {
 257                 info->is_tunnel = 1;
 258                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 259                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 260                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 261                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 262
 263                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 264
 265                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 266                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 267                 info->l2_len = 0;
 268
 269         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_TEB)) {
 270                 info->is_tunnel = 1;
 271                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 272                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 273                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 274                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 275
 276                 eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 277
 278                 parse_ethernet(eth_hdr, info);
 279         } else
 280                 return;
 281
 282         info->l2_len += gre_len;
 283 }
 284
 285
 286 /* Parse an encapsulated ip or ipv6 header */
 287 static void
 288 parse_encap_ip(void *encap_ip, struct testpmd_offload_info *info)
 289 {
 290         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = encap_ip;
 291         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = encap_ip;
 292         uint8_t ip_version;
 293
 294         ip_version = (ipv4_hdr->version_ihl & 0xf0) >> 4;
 295
 296         if (ip_version != 4 && ip_version != 6)
 297                 return;
 298
 299         info->is_tunnel = 1;
 300         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 301         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 302         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 303
 304         if (ip_version == 4) {
 305                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 306                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 307         } else {
 308                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 309                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 310         }
 311         info->l2_len = 0;
 312 }
 313
 314 /* if possible, calculate the checksum of a packet in hw or sw,
 315  * depending on the testpmd command line configuration */
 316 static uint64_t
 317 process_inner_cksums(void *l3_hdr, const struct testpmd_offload_info *info,
 318         uint16_t testpmd_ol_flags)
 319 {
 320         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = l3_hdr;
 321         struct udp_hdr *udp_hdr;
 322         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 323         struct sctp_hdr *sctp_hdr;
 324         uint64_t ol_flags = 0;
 325         uint32_t max_pkt_len, tso_segsz = 0;
 326
 327         /* ensure packet is large enough to require tso */
 328         if (!info->is_tunnel) {
 329                 max_pkt_len = info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 330                         info->tso_segsz;
 331                 if (info->tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 332                         tso_segsz = info->tso_segsz;
 333         } else {
 334                 max_pkt_len = info->outer_l2_len + info->outer_l3_len +
 335                         info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 336                         info->tunnel_tso_segsz;
 337                 if (info->tunnel_tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 338                         tso_segsz = info->tunnel_tso_segsz;
 339         }
 340
 341         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 342                 ipv4_hdr = l3_hdr;
 343                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 344
 345                 ol_flags |= PKT_TX_IPV4;
 346                 if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP && tso_segsz) {
 347                         ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 348                 } else {
 349                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM)
 350                                 ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 351                         else
 352                                 ipv4_hdr->hdr_checksum =
 353                                         rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 354                 }
 355         } else if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv6))
 356                 ol_flags |= PKT_TX_IPV6;
 357         else
 358                 return 0; /* packet type not supported, nothing to do */
 359
 360         if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 361                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 362                 /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 363                 if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 364                         udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 365                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM)
 366                                 ol_flags |= PKT_TX_UDP_CKSUM;
 367                         else {
 368                                 udp_hdr->dgram_cksum =
 369                                         get_udptcp_checksum(l3_hdr, udp_hdr,
 370                                                 info->ethertype);
 371                         }
 372                 }
 373         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 374                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 375                 tcp_hdr->cksum = 0;
 376                 if (tso_segsz)
 377                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 378                 else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM)
 379                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_CKSUM;
 380                 else {
 381                         tcp_hdr->cksum =
 382                                 get_udptcp_checksum(l3_hdr, tcp_hdr,
 383                                         info->ethertype);
 384                 }
 385         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_SCTP) {
 386                 sctp_hdr = (struct sctp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 387                 sctp_hdr->cksum = 0;
 388                 /* sctp payload must be a multiple of 4 to be
 389                  * offloaded */
 390                 if ((testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM) &&
 391                         ((ipv4_hdr->total_length & 0x3) == 0)) {
 392                         ol_flags |= PKT_TX_SCTP_CKSUM;
 393                 } else {
 394                         /* XXX implement CRC32c, example available in
 395                          * RFC3309 */
 396                 }
 397         }
 398
 399         return ol_flags;
 400 }
 401
 402 /* Calculate the checksum of outer header */
 403 static uint64_t
 404 process_outer_cksums(void *outer_l3_hdr, struct testpmd_offload_info *info,
 405         uint16_t testpmd_ol_flags, int tso_enabled)
 406 {
 407         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = outer_l3_hdr;
 408         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = outer_l3_hdr;
 409         struct udp_hdr *udp_hdr;
 410         uint64_t ol_flags = 0;
 411
 412         if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 413                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 414                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV4;
 415
 416                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 417                         ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM;
 418                 else
 419                         ipv4_hdr->hdr_checksum = rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 420         } else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 421                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV6;
 422
 423         if (info->outer_l4_proto != IPPROTO_UDP)
 424                 return ol_flags;
 425
 426         udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)outer_l3_hdr + info->outer_l3_len);
 427
 428         /* outer UDP checksum is done in software as we have no hardware
 429          * supporting it today, and no API for it. In the other side, for
 430          * UDP tunneling, like VXLAN or Geneve, outer UDP checksum can be
 431          * set to zero.
 432          *
 433          * If a packet will be TSOed into small packets by NIC, we cannot
 434          * set/calculate a non-zero checksum, because it will be a wrong
 435          * value after the packet be split into several small packets.
 436          */
 437         if (tso_enabled)
 438                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 439
 440         /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 441         if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 442                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 443                 if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 444                         udp_hdr->dgram_cksum =
 445                                 rte_ipv4_udptcp_cksum(ipv4_hdr, udp_hdr);
 446                 else
 447                         udp_hdr->dgram_cksum =
 448                                 rte_ipv6_udptcp_cksum(ipv6_hdr, udp_hdr);
 449         }
 450
 451         return ol_flags;
 452 }
 453
 454 /*
 455  * Helper function.
 456  * Performs actual copying.
 457  * Returns number of segments in the destination mbuf on success,
 458  * or negative error code on failure.
 459  */
 460 static int
 461 mbuf_copy_split(const struct rte_mbuf *ms, struct rte_mbuf *md[],
 462         uint16_t seglen[], uint8_t nb_seg)
 463 {
 464         uint32_t dlen, slen, tlen;
 465         uint32_t i, len;
 466         const struct rte_mbuf *m;
 467         const uint8_t *src;
 468         uint8_t *dst;
 469
 470         dlen = 0;
 471         slen = 0;
 472         tlen = 0;
 473
 474         dst = NULL;
 475         src = NULL;
 476
 477         m = ms;
 478         i = 0;
 479         while (ms != NULL && i != nb_seg) {
 480
 481                 if (slen == 0) {
 482                         slen = rte_pktmbuf_data_len(ms);
 483                         src = rte_pktmbuf_mtod(ms, const uint8_t *);
 484                 }
 485
 486                 if (dlen == 0) {
 487                         dlen = RTE_MIN(seglen[i], slen);
 488                         md[i]->data_len = dlen;
 489                         md[i]->next = (i + 1 == nb_seg) ? NULL : md[i + 1];
 490                         dst = rte_pktmbuf_mtod(md[i], uint8_t *);
 491                 }
 492
 493                 len = RTE_MIN(slen, dlen);
 494                 memcpy(dst, src, len);
 495                 tlen += len;
 496                 slen -= len;
 497                 dlen -= len;
 498                 src += len;
 499                 dst += len;
 500
 501                 if (slen == 0)
 502                         ms = ms->next;
 503                 if (dlen == 0)
 504                         i++;
 505         }
 506
 507         if (ms != NULL)
 508                 return -ENOBUFS;
 509         else if (tlen != m->pkt_len)
 510                 return -EINVAL;
 511
 512         md[0]->nb_segs = nb_seg;
 513         md[0]->pkt_len = tlen;
 514         md[0]->vlan_tci = m->vlan_tci;
 515         md[0]->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
 516         md[0]->ol_flags = m->ol_flags;
 517         md[0]->tx_offload = m->tx_offload;
 518
 519         return nb_seg;
 520 }
 521
 522 /*
 523  * Allocate a new mbuf with up to tx_pkt_nb_segs segments.
 524  * Copy packet contents and offload information into then new segmented mbuf.
 525  */
 526 static struct rte_mbuf *
 527 pkt_copy_split(const struct rte_mbuf *pkt)
 528 {
 529         int32_t n, rc;
 530         uint32_t i, len, nb_seg;
 531         struct rte_mempool *mp;
 532         uint16_t seglen[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 533         struct rte_mbuf *p, *md[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 534
 535         mp = current_fwd_lcore()->mbp;
 536
 537         if (tx_pkt_split == TX_PKT_SPLIT_RND)
 538                 nb_seg = random() % tx_pkt_nb_segs + 1;
 539         else
 540                 nb_seg = tx_pkt_nb_segs;
 541
 542         memcpy(seglen, tx_pkt_seg_lengths, nb_seg * sizeof(seglen[0]));
 543
 544         /* calculate number of segments to use and their length. */
 545         len = 0;
 546         for (i = 0; i != nb_seg && len < pkt->pkt_len; i++) {
 547                 len += seglen[i];
 548                 md[i] = NULL;
 549         }
 550
 551         n = pkt->pkt_len - len;
 552
 553         /* update size of the last segment to fit rest of the packet */
 554         if (n >= 0) {
 555                 seglen[i - 1] += n;
 556                 len += n;
 557         }
 558
 559         nb_seg = i;
 560         while (i != 0) {
 561                 p = rte_pktmbuf_alloc(mp);
 562                 if (p == NULL) {
 563                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 564                                 "failed to allocate %u-th of %u mbuf "
 565                                 "from mempool: %s\n",
 566                                 nb_seg - i, nb_seg, mp->name);
 567                         break;
 568                 }
 569
 570                 md[--i] = p;
 571                 if (rte_pktmbuf_tailroom(md[i]) < seglen[i]) {
 572                         RTE_LOG(ERR, USER1, "mempool %s, %u-th segment: "
 573                                 "expected seglen: %u, "
 574                                 "actual mbuf tailroom: %u\n",
 575                                 mp->name, i, seglen[i],
 576                                 rte_pktmbuf_tailroom(md[i]));
 577                         break;
 578                 }
 579         }
 580
 581         /* all mbufs successfully allocated, do copy */
 582         if (i == 0) {
 583                 rc = mbuf_copy_split(pkt, md, seglen, nb_seg);
 584                 if (rc < 0)
 585                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 586                                 "mbuf_copy_split for %p(len=%u, nb_seg=%u) "
 587                                 "into %u segments failed with error code: %d\n",
 588                                 pkt, pkt->pkt_len, pkt->nb_segs, nb_seg, rc);
 589
 590                 /* figure out how many mbufs to free. */
 591                 i = RTE_MAX(rc, 0);
 592         }
 593
 594         /* free unused mbufs */
 595         for (; i != nb_seg; i++) {
 596                 rte_pktmbuf_free_seg(md[i]);
 597                 md[i] = NULL;
 598         }
 599
 600         return md[0];
 601 }
 602
 603 /*
 604  * Receive a burst of packets, and for each packet:
 605  *  - parse packet, and try to recognize a supported packet type (1)
 606  *  - if it's not a supported packet type, don't touch the packet, else:
 607  *  - reprocess the checksum of all supported layers. This is done in SW
 608  *    or HW, depending on testpmd command line configuration
 609  *  - if TSO is enabled in testpmd command line, also flag the mbuf for TCP
 610  *    segmentation offload (this implies HW TCP checksum)
 611  * Then transmit packets on the output port.
 612  *
 613  * (1) Supported packets are:
 614  *   Ether / (vlan) / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP .
 615  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / outer UDP / VxLAN / Ether / IP|IP6 /
 616  *           UDP|TCP|SCTP
 617  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / Ether / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 618  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 619  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 620  *
 621  * The testpmd command line for this forward engine sets the flags
 622  * TESTPMD_TX_OFFLOAD_* in ports[tx_port].tx_ol_flags. They control
 623  * wether a checksum must be calculated in software or in hardware. The
 624  * IP, UDP, TCP and SCTP flags always concern the inner layer. The
 625  * OUTER_IP is only useful for tunnel packets.
 626  */
 627 static void
 628 pkt_burst_checksum_forward(struct fwd_stream *fs)
 629 {
 630         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 631         struct rte_port *txp;
 632         struct rte_mbuf *m, *p;
 633         struct ether_hdr *eth_hdr;
 634         void *l3_hdr = NULL, *outer_l3_hdr = NULL; /* can be IPv4 or IPv6 */
 635         uint16_t nb_rx;
 636         uint16_t nb_tx;
 637         uint16_t nb_prep;
 638         uint16_t i;
 639         uint64_t rx_ol_flags, tx_ol_flags;
 640         uint16_t testpmd_ol_flags;
 641         uint32_t retry;
 642         uint32_t rx_bad_ip_csum;
 643         uint32_t rx_bad_l4_csum;
 644         struct testpmd_offload_info info;
 645
 646 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 647         uint64_t start_tsc;
 648         uint64_t end_tsc;
 649         uint64_t core_cycles;
 650 #endif
 651
 652 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 653         start_tsc = rte_rdtsc();
 654 #endif
 655
 656         /* receive a burst of packet */
 657         nb_rx = rte_eth_rx_burst(fs->rx_port, fs->rx_queue, pkts_burst,
 658                                  nb_pkt_per_burst);
 659         if (unlikely(nb_rx == 0))
 660                 return;
 661
 662 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 663         fs->rx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_rx]++;
 664 #endif
 665         fs->rx_packets += nb_rx;
 666         rx_bad_ip_csum = 0;
 667         rx_bad_l4_csum = 0;
 668
 669         txp = &ports[fs->tx_port];
 670         testpmd_ol_flags = txp->tx_ol_flags;
 671         memset(&info, 0, sizeof(info));
 672         info.tso_segsz = txp->tso_segsz;
 673         info.tunnel_tso_segsz = txp->tunnel_tso_segsz;
 674
 675         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 676                 if (likely(i < nb_rx - 1))
 677                         rte_prefetch0(rte_pktmbuf_mtod(pkts_burst[i + 1],
 678                                                        void *));
 679
 680                 m = pkts_burst[i];
 681                 info.is_tunnel = 0;
 682                 info.pkt_len = rte_pktmbuf_pkt_len(m);
 683                 tx_ol_flags = 0;
 684                 rx_ol_flags = m->ol_flags;
 685
 686                 /* Update the L3/L4 checksum error packet statistics */
 687                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_IP_CKSUM_MASK) == PKT_RX_IP_CKSUM_BAD)
 688                         rx_bad_ip_csum += 1;
 689                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_L4_CKSUM_MASK) == PKT_RX_L4_CKSUM_BAD)
 690                         rx_bad_l4_csum += 1;
 691
 692                 /* step 1: dissect packet, parsing optional vlan, ip4/ip6, vxlan
 693                  * and inner headers */
 694
 695                 eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 696                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],
 697                                 &eth_hdr->d_addr);
 698                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr,
 699                                 &eth_hdr->s_addr);
 700                 parse_ethernet(eth_hdr, &info);
 701                 l3_hdr = (char *)eth_hdr + info.l2_len;
 702
 703                 /* check if it's a supported tunnel */
 704                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_PARSE_TUNNEL) {
 705                         if (info.l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 706                                 struct udp_hdr *udp_hdr;
 707
 708                                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr +
 709                                         info.l3_len);
 710                                 parse_vxlan(udp_hdr, &info, m->packet_type);
 711                                 if (info.is_tunnel)
 712                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_VXLAN;
 713                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_GRE) {
 714                                 struct simple_gre_hdr *gre_hdr;
 715
 716                                 gre_hdr = (struct simple_gre_hdr *)
 717                                         ((char *)l3_hdr + info.l3_len);
 718                                 parse_gre(gre_hdr, &info);
 719                                 if (info.is_tunnel)
 720                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_GRE;
 721                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_IPIP) {
 722                                 void *encap_ip_hdr;
 723
 724                                 encap_ip_hdr = (char *)l3_hdr + info.l3_len;
 725                                 parse_encap_ip(encap_ip_hdr, &info);
 726                                 if (info.is_tunnel)
 727                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_IPIP;
 728                         }
 729                 }
 730
 731                 /* update l3_hdr and outer_l3_hdr if a tunnel was parsed */
 732                 if (info.is_tunnel) {
 733                         outer_l3_hdr = l3_hdr;
 734                         l3_hdr = (char *)l3_hdr + info.outer_l3_len + info.l2_len;
 735                 }
 736
 737                 /* step 2: depending on user command line configuration,
 738                  * recompute checksum either in software or flag the
 739                  * mbuf to offload the calculation to the NIC. If TSO
 740                  * is configured, prepare the mbuf for TCP segmentation. */
 741
 742                 /* process checksums of inner headers first */
 743                 tx_ol_flags |= process_inner_cksums(l3_hdr, &info,
 744                         testpmd_ol_flags);
 745
 746                 /* Then process outer headers if any. Note that the software
 747                  * checksum will be wrong if one of the inner checksums is
 748                  * processed in hardware. */
 749                 if (info.is_tunnel == 1) {
 750                         tx_ol_flags |= process_outer_cksums(outer_l3_hdr, &info,
 751                                         testpmd_ol_flags,
 752                                         !!(tx_ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG));
 753                 }
 754
 755                 /* step 3: fill the mbuf meta data (flags and header lengths) */
 756
 757                 if (info.is_tunnel == 1) {
 758                         if (info.tunnel_tso_segsz ||
 759                             testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM) {
 760                                 m->outer_l2_len = info.outer_l2_len;
 761                                 m->outer_l3_len = info.outer_l3_len;
 762                                 m->l2_len = info.l2_len;
 763                                 m->l3_len = info.l3_len;
 764                                 m->l4_len = info.l4_len;
 765                                 m->tso_segsz = info.tunnel_tso_segsz;
 766                         }
 767                         else {
 768                                 /* if there is a outer UDP cksum
 769                                    processed in sw and the inner in hw,
 770                                    the outer checksum will be wrong as
 771                                    the payload will be modified by the
 772                                    hardware */
 773                                 m->l2_len = info.outer_l2_len +
 774                                         info.outer_l3_len + info.l2_len;
 775                                 m->l3_len = info.l3_len;
 776                                 m->l4_len = info.l4_len;
 777                         }
 778                 } else {
 779                         /* this is only useful if an offload flag is
 780                          * set, but it does not hurt to fill it in any
 781                          * case */
 782                         m->l2_len = info.l2_len;
 783                         m->l3_len = info.l3_len;
 784                         m->l4_len = info.l4_len;
 785                         m->tso_segsz = info.tso_segsz;
 786                 }
 787                 m->ol_flags = tx_ol_flags;
 788
 789                 /* Do split & copy for the packet. */
 790                 if (tx_pkt_split != TX_PKT_SPLIT_OFF) {
 791                         p = pkt_copy_split(m);
 792                         if (p != NULL) {
 793                                 rte_pktmbuf_free(m);
 794                                 m = p;
 795                                 pkts_burst[i] = m;
 796                         }
 797                 }
 798
 799                 /* if verbose mode is enabled, dump debug info */
 800                 if (verbose_level > 0) {
 801                         char buf[256];
 802
 803                         printf("-----------------\n");
 804                         printf("port=%u, mbuf=%p, pkt_len=%u, nb_segs=%u:\n",
 805                                 fs->rx_port, m, m->pkt_len, m->nb_segs);
 806                         /* dump rx parsed packet info */
 807                         rte_get_rx_ol_flag_list(rx_ol_flags, buf, sizeof(buf));
 808                         printf("rx: l2_len=%d ethertype=%x l3_len=%d "
 809                                 "l4_proto=%d l4_len=%d flags=%s\n",
 810                                 info.l2_len, rte_be_to_cpu_16(info.ethertype),
 811                                 info.l3_len, info.l4_proto, info.l4_len, buf);
 812                         if (rx_ol_flags & PKT_RX_LRO)
 813                                 printf("rx: m->lro_segsz=%u\n", m->tso_segsz);
 814                         if (info.is_tunnel == 1)
 815                                 printf("rx: outer_l2_len=%d outer_ethertype=%x "
 816                                         "outer_l3_len=%d\n", info.outer_l2_len,
 817                                         rte_be_to_cpu_16(info.outer_ethertype),
 818                                         info.outer_l3_len);
 819                         /* dump tx packet info */
 820                         if ((testpmd_ol_flags & (TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM |
 821                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM |
 822                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM |
 823                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM)) ||
 824                                 info.tso_segsz != 0)
 825                                 printf("tx: m->l2_len=%d m->l3_len=%d "
 826                                         "m->l4_len=%d\n",
 827                                         m->l2_len, m->l3_len, m->l4_len);
 828                         if (info.is_tunnel == 1) {
 829                                 if (testpmd_ol_flags &
 830                                     TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 831                                         printf("tx: m->outer_l2_len=%d "
 832                                                 "m->outer_l3_len=%d\n",
 833                                                 m->outer_l2_len,
 834                                                 m->outer_l3_len);
 835                                 if (info.tunnel_tso_segsz != 0 &&
 836                                                 (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 837                                         printf("tx: m->tso_segsz=%d\n",
 838                                                 m->tso_segsz);
 839                         } else if (info.tso_segsz != 0 &&
 840                                         (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 841                                 printf("tx: m->tso_segsz=%d\n", m->tso_segsz);
 842                         rte_get_tx_ol_flag_list(m->ol_flags, buf, sizeof(buf));
 843                         printf("tx: flags=%s", buf);
 844                         printf("\n");
 845                 }
 846         }
 847
 848         nb_prep = rte_eth_tx_prepare(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 849                         pkts_burst, nb_rx);
 850         if (nb_prep != nb_rx)
 851                 printf("Preparing packet burst to transmit failed: %s\n",
 852                                 rte_strerror(rte_errno));
 853
 854         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, pkts_burst,
 855                         nb_prep);
 856
 857         /*
 858          * Retry if necessary
 859          */
 860         if (unlikely(nb_tx < nb_rx) && fs->retry_enabled) {
 861                 retry = 0;
 862                 while (nb_tx < nb_rx && retry++ < burst_tx_retry_num) {
 863                         rte_delay_us(burst_tx_delay_time);
 864                         nb_tx += rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 865                                         &pkts_burst[nb_tx], nb_rx - nb_tx);
 866                 }
 867         }
 868         fs->tx_packets += nb_tx;
 869         fs->rx_bad_ip_csum += rx_bad_ip_csum;
 870         fs->rx_bad_l4_csum += rx_bad_l4_csum;
 871
 872 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 873         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 874 #endif
 875         if (unlikely(nb_tx < nb_rx)) {
 876                 fs->fwd_dropped += (nb_rx - nb_tx);
 877                 do {
 878                         rte_pktmbuf_free(pkts_burst[nb_tx]);
 879                 } while (++nb_tx < nb_rx);
 880         }
 881 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 882         end_tsc = rte_rdtsc();
 883         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 884         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 885 #endif
 886 }
 887
 888 struct fwd_engine csum_fwd_engine = {
 889         .fwd_mode_name  = "csum",
 890         .port_fwd_begin = NULL,
 891         .port_fwd_end   = NULL,
 892         .packet_fwd     = pkt_burst_checksum_forward,
 893 };