app/test-pmd/csumonly.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation.
   3  * Copyright 2014 6WIND S.A.
   4  */
   5
   6 #include <stdarg.h>
   7 #include <stdio.h>
   8 #include <errno.h>
   9 #include <stdint.h>
  10 #include <unistd.h>
  11 #include <inttypes.h>
  12
  13 #include <sys/queue.h>
  14 #include <sys/stat.h>
  15
  16 #include <rte_common.h>
  17 #include <rte_byteorder.h>
  18 #include <rte_log.h>
  19 #include <rte_debug.h>
  20 #include <rte_cycles.h>
  21 #include <rte_memory.h>
  22 #include <rte_memcpy.h>
  23 #include <rte_launch.h>
  24 #include <rte_eal.h>
  25 #include <rte_per_lcore.h>
  26 #include <rte_lcore.h>
  27 #include <rte_atomic.h>
  28 #include <rte_branch_prediction.h>
  29 #include <rte_mempool.h>
  30 #include <rte_mbuf.h>
  31 #include <rte_interrupts.h>
  32 #include <rte_pci.h>
  33 #include <rte_ether.h>
  34 #include <rte_ethdev.h>
  35 #include <rte_ip.h>
  36 #include <rte_tcp.h>
  37 #include <rte_udp.h>
  38 #include <rte_sctp.h>
  39 #include <rte_prefetch.h>
  40 #include <rte_string_fns.h>
  41 #include <rte_flow.h>
  42 #include <rte_gro.h>
  43 #include <rte_gso.h>
  44
  45 #include "testpmd.h"
  46
  47 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  48 #define IP_VERSION 0x40
  49 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  50 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  51
  52 #define GRE_KEY_PRESENT 0x2000
  53 #define GRE_KEY_LEN     4
  54 #define GRE_SUPPORTED_FIELDS GRE_KEY_PRESENT
  55
  56 /* We cannot use rte_cpu_to_be_16() on a constant in a switch/case */
  57 #if RTE_BYTE_ORDER == RTE_LITTLE_ENDIAN
  58 #define _htons(x) ((uint16_t)((((x) & 0x00ffU) << 8) | (((x) & 0xff00U) >> 8)))
  59 #else
  60 #define _htons(x) (x)
  61 #endif
  62
  63 uint16_t vxlan_gpe_udp_port = 4790;
  64
  65 /* structure that caches offload info for the current packet */
  66 struct testpmd_offload_info {
  67         uint16_t ethertype;
  68         uint8_t gso_enable;
  69         uint16_t l2_len;
  70         uint16_t l3_len;
  71         uint16_t l4_len;
  72         uint8_t l4_proto;
  73         uint8_t is_tunnel;
  74         uint16_t outer_ethertype;
  75         uint16_t outer_l2_len;
  76         uint16_t outer_l3_len;
  77         uint8_t outer_l4_proto;
  78         uint16_t tso_segsz;
  79         uint16_t tunnel_tso_segsz;
  80         uint32_t pkt_len;
  81 };
  82
  83 /* simplified GRE header */
  84 struct simple_gre_hdr {
  85         uint16_t flags;
  86         uint16_t proto;
  87 } __attribute__((__packed__));
  88
  89 static uint16_t
  90 get_udptcp_checksum(void *l3_hdr, void *l4_hdr, uint16_t ethertype)
  91 {
  92         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
  93                 return rte_ipv4_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
  94         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
  95                 return rte_ipv6_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
  96 }
  97
  98 /* Parse an IPv4 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
  99 static void
 100 parse_ipv4(struct ipv4_hdr *ipv4_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 101 {
 102         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 103
 104         info->l3_len = (ipv4_hdr->version_ihl & 0x0f) * 4;
 105         info->l4_proto = ipv4_hdr->next_proto_id;
 106
 107         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 108         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 109                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv4_hdr + info->l3_len);
 110                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 111         } else
 112                 info->l4_len = 0;
 113 }
 114
 115 /* Parse an IPv6 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 116 static void
 117 parse_ipv6(struct ipv6_hdr *ipv6_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 118 {
 119         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 120
 121         info->l3_len = sizeof(struct ipv6_hdr);
 122         info->l4_proto = ipv6_hdr->proto;
 123
 124         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 125         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 126                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv6_hdr + info->l3_len);
 127                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 128         } else
 129                 info->l4_len = 0;
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Parse an ethernet header to fill the ethertype, l2_len, l3_len and
 134  * ipproto. This function is able to recognize IPv4/IPv6 with one optional vlan
 135  * header. The l4_len argument is only set in case of TCP (useful for TSO).
 136  */
 137 static void
 138 parse_ethernet(struct ether_hdr *eth_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 139 {
 140         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 141         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 142
 143         info->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 144         info->ethertype = eth_hdr->ether_type;
 145
 146         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_VLAN)) {
 147                 struct vlan_hdr *vlan_hdr = (struct vlan_hdr *)(eth_hdr + 1);
 148
 149                 info->l2_len  += sizeof(struct vlan_hdr);
 150                 info->ethertype = vlan_hdr->eth_proto;
 151         }
 152
 153         switch (info->ethertype) {
 154         case _htons(ETHER_TYPE_IPv4):
 155                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 156                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 157                 break;
 158         case _htons(ETHER_TYPE_IPv6):
 159                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 160                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 161                 break;
 162         default:
 163                 info->l4_len = 0;
 164                 info->l3_len = 0;
 165                 info->l4_proto = 0;
 166                 break;
 167         }
 168 }
 169
 170 /* Parse a vxlan header */
 171 static void
 172 parse_vxlan(struct udp_hdr *udp_hdr,
 173             struct testpmd_offload_info *info,
 174             uint32_t pkt_type)
 175 {
 176         struct ether_hdr *eth_hdr;
 177
 178         /* check udp destination port, 4789 is the default vxlan port
 179          * (rfc7348) or that the rx offload flag is set (i40e only
 180          * currently) */
 181         if (udp_hdr->dst_port != _htons(4789) &&
 182                 RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(pkt_type) == 0)
 183                 return;
 184
 185         info->is_tunnel = 1;
 186         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 187         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 188         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 189         info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 190
 191         eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)udp_hdr +
 192                 sizeof(struct udp_hdr) +
 193                 sizeof(struct vxlan_hdr));
 194
 195         parse_ethernet(eth_hdr, info);
 196         info->l2_len += ETHER_VXLAN_HLEN; /* add udp + vxlan */
 197 }
 198
 199 /* Parse a vxlan-gpe header */
 200 static void
 201 parse_vxlan_gpe(struct udp_hdr *udp_hdr,
 202             struct testpmd_offload_info *info)
 203 {
 204         struct ether_hdr *eth_hdr;
 205         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 206         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 207         struct vxlan_gpe_hdr *vxlan_gpe_hdr;
 208         uint8_t vxlan_gpe_len = sizeof(*vxlan_gpe_hdr);
 209
 210         /* Check udp destination port. */
 211         if (udp_hdr->dst_port != _htons(vxlan_gpe_udp_port))
 212                 return;
 213
 214         vxlan_gpe_hdr = (struct vxlan_gpe_hdr *)((char *)udp_hdr +
 215                                 sizeof(struct udp_hdr));
 216
 217         if (!vxlan_gpe_hdr->proto || vxlan_gpe_hdr->proto ==
 218             VXLAN_GPE_TYPE_IPV4) {
 219                 info->is_tunnel = 1;
 220                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 221                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 222                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 223                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 224
 225                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *)((char *)vxlan_gpe_hdr +
 226                            vxlan_gpe_len);
 227
 228                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 229                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 230                 info->l2_len = 0;
 231
 232         } else if (vxlan_gpe_hdr->proto == VXLAN_GPE_TYPE_IPV6) {
 233                 info->is_tunnel = 1;
 234                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 235                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 236                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 237                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 238
 239                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *)((char *)vxlan_gpe_hdr +
 240                            vxlan_gpe_len);
 241
 242                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 243                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 244                 info->l2_len = 0;
 245
 246         } else if (vxlan_gpe_hdr->proto == VXLAN_GPE_TYPE_ETH) {
 247                 info->is_tunnel = 1;
 248                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 249                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 250                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 251                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 252
 253                 eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)vxlan_gpe_hdr +
 254                           vxlan_gpe_len);
 255
 256                 parse_ethernet(eth_hdr, info);
 257         } else
 258                 return;
 259
 260         info->l2_len += ETHER_VXLAN_GPE_HLEN;
 261 }
 262
 263 /* Parse a gre header */
 264 static void
 265 parse_gre(struct simple_gre_hdr *gre_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 266 {
 267         struct ether_hdr *eth_hdr;
 268         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 269         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 270         uint8_t gre_len = 0;
 271
 272         /* check which fields are supported */
 273         if ((gre_hdr->flags & _htons(~GRE_SUPPORTED_FIELDS)) != 0)
 274                 return;
 275
 276         gre_len += sizeof(struct simple_gre_hdr);
 277
 278         if (gre_hdr->flags & _htons(GRE_KEY_PRESENT))
 279                 gre_len += GRE_KEY_LEN;
 280
 281         if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 282                 info->is_tunnel = 1;
 283                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 284                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 285                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 286                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 287
 288                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 289
 290                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 291                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 292                 info->l2_len = 0;
 293
 294         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv6)) {
 295                 info->is_tunnel = 1;
 296                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 297                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 298                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 299                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 300
 301                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 302
 303                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 304                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 305                 info->l2_len = 0;
 306
 307         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_TEB)) {
 308                 info->is_tunnel = 1;
 309                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 310                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 311                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 312                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 313
 314                 eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 315
 316                 parse_ethernet(eth_hdr, info);
 317         } else
 318                 return;
 319
 320         info->l2_len += gre_len;
 321 }
 322
 323
 324 /* Parse an encapsulated ip or ipv6 header */
 325 static void
 326 parse_encap_ip(void *encap_ip, struct testpmd_offload_info *info)
 327 {
 328         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = encap_ip;
 329         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = encap_ip;
 330         uint8_t ip_version;
 331
 332         ip_version = (ipv4_hdr->version_ihl & 0xf0) >> 4;
 333
 334         if (ip_version != 4 && ip_version != 6)
 335                 return;
 336
 337         info->is_tunnel = 1;
 338         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 339         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 340         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 341
 342         if (ip_version == 4) {
 343                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 344                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 345         } else {
 346                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 347                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 348         }
 349         info->l2_len = 0;
 350 }
 351
 352 /* if possible, calculate the checksum of a packet in hw or sw,
 353  * depending on the testpmd command line configuration */
 354 static uint64_t
 355 process_inner_cksums(void *l3_hdr, const struct testpmd_offload_info *info,
 356         uint64_t tx_offloads)
 357 {
 358         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = l3_hdr;
 359         struct udp_hdr *udp_hdr;
 360         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 361         struct sctp_hdr *sctp_hdr;
 362         uint64_t ol_flags = 0;
 363         uint32_t max_pkt_len, tso_segsz = 0;
 364
 365         /* ensure packet is large enough to require tso */
 366         if (!info->is_tunnel) {
 367                 max_pkt_len = info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 368                         info->tso_segsz;
 369                 if (info->tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 370                         tso_segsz = info->tso_segsz;
 371         } else {
 372                 max_pkt_len = info->outer_l2_len + info->outer_l3_len +
 373                         info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 374                         info->tunnel_tso_segsz;
 375                 if (info->tunnel_tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 376                         tso_segsz = info->tunnel_tso_segsz;
 377         }
 378
 379         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 380                 ipv4_hdr = l3_hdr;
 381                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 382
 383                 ol_flags |= PKT_TX_IPV4;
 384                 if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP && tso_segsz) {
 385                         ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 386                 } else {
 387                         if (tx_offloads & DEV_TX_OFFLOAD_IPV4_CKSUM)
 388                                 ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 389                         else
 390                                 ipv4_hdr->hdr_checksum =
 391                                         rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 392                 }
 393         } else if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv6))
 394                 ol_flags |= PKT_TX_IPV6;
 395         else
 396                 return 0; /* packet type not supported, nothing to do */
 397
 398         if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 399                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 400                 /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 401                 if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 402                         udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 403                         if (tx_offloads & DEV_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM)
 404                                 ol_flags |= PKT_TX_UDP_CKSUM;
 405                         else {
 406                                 udp_hdr->dgram_cksum =
 407                                         get_udptcp_checksum(l3_hdr, udp_hdr,
 408                                                 info->ethertype);
 409                         }
 410                 }
 411         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 412                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 413                 tcp_hdr->cksum = 0;
 414                 if (tso_segsz)
 415                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 416                 else if (tx_offloads & DEV_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM)
 417                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_CKSUM;
 418                 else {
 419                         tcp_hdr->cksum =
 420                                 get_udptcp_checksum(l3_hdr, tcp_hdr,
 421                                         info->ethertype);
 422                 }
 423                 if (info->gso_enable)
 424                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 425         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_SCTP) {
 426                 sctp_hdr = (struct sctp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 427                 sctp_hdr->cksum = 0;
 428                 /* sctp payload must be a multiple of 4 to be
 429                  * offloaded */
 430                 if ((tx_offloads & DEV_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM) &&
 431                         ((ipv4_hdr->total_length & 0x3) == 0)) {
 432                         ol_flags |= PKT_TX_SCTP_CKSUM;
 433                 } else {
 434                         /* XXX implement CRC32c, example available in
 435                          * RFC3309 */
 436                 }
 437         }
 438
 439         return ol_flags;
 440 }
 441
 442 /* Calculate the checksum of outer header */
 443 static uint64_t
 444 process_outer_cksums(void *outer_l3_hdr, struct testpmd_offload_info *info,
 445         uint64_t tx_offloads, int tso_enabled)
 446 {
 447         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = outer_l3_hdr;
 448         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = outer_l3_hdr;
 449         struct udp_hdr *udp_hdr;
 450         uint64_t ol_flags = 0;
 451
 452         if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 453                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 454                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV4;
 455
 456                 if (tx_offloads & DEV_TX_OFFLOAD_OUTER_IPV4_CKSUM)
 457                         ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM;
 458                 else
 459                         ipv4_hdr->hdr_checksum = rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 460         } else
 461                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV6;
 462
 463         if (info->outer_l4_proto != IPPROTO_UDP)
 464                 return ol_flags;
 465
 466         udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)outer_l3_hdr + info->outer_l3_len);
 467
 468         /* outer UDP checksum is done in software as we have no hardware
 469          * supporting it today, and no API for it. In the other side, for
 470          * UDP tunneling, like VXLAN or Geneve, outer UDP checksum can be
 471          * set to zero.
 472          *
 473          * If a packet will be TSOed into small packets by NIC, we cannot
 474          * set/calculate a non-zero checksum, because it will be a wrong
 475          * value after the packet be split into several small packets.
 476          */
 477         if (tso_enabled)
 478                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 479
 480         /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 481         if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 482                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 483                 if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 484                         udp_hdr->dgram_cksum =
 485                                 rte_ipv4_udptcp_cksum(ipv4_hdr, udp_hdr);
 486                 else
 487                         udp_hdr->dgram_cksum =
 488                                 rte_ipv6_udptcp_cksum(ipv6_hdr, udp_hdr);
 489         }
 490
 491         return ol_flags;
 492 }
 493
 494 /*
 495  * Helper function.
 496  * Performs actual copying.
 497  * Returns number of segments in the destination mbuf on success,
 498  * or negative error code on failure.
 499  */
 500 static int
 501 mbuf_copy_split(const struct rte_mbuf *ms, struct rte_mbuf *md[],
 502         uint16_t seglen[], uint8_t nb_seg)
 503 {
 504         uint32_t dlen, slen, tlen;
 505         uint32_t i, len;
 506         const struct rte_mbuf *m;
 507         const uint8_t *src;
 508         uint8_t *dst;
 509
 510         dlen = 0;
 511         slen = 0;
 512         tlen = 0;
 513
 514         dst = NULL;
 515         src = NULL;
 516
 517         m = ms;
 518         i = 0;
 519         while (ms != NULL && i != nb_seg) {
 520
 521                 if (slen == 0) {
 522                         slen = rte_pktmbuf_data_len(ms);
 523                         src = rte_pktmbuf_mtod(ms, const uint8_t *);
 524                 }
 525
 526                 if (dlen == 0) {
 527                         dlen = RTE_MIN(seglen[i], slen);
 528                         md[i]->data_len = dlen;
 529                         md[i]->next = (i + 1 == nb_seg) ? NULL : md[i + 1];
 530                         dst = rte_pktmbuf_mtod(md[i], uint8_t *);
 531                 }
 532
 533                 len = RTE_MIN(slen, dlen);
 534                 memcpy(dst, src, len);
 535                 tlen += len;
 536                 slen -= len;
 537                 dlen -= len;
 538                 src += len;
 539                 dst += len;
 540
 541                 if (slen == 0)
 542                         ms = ms->next;
 543                 if (dlen == 0)
 544                         i++;
 545         }
 546
 547         if (ms != NULL)
 548                 return -ENOBUFS;
 549         else if (tlen != m->pkt_len)
 550                 return -EINVAL;
 551
 552         md[0]->nb_segs = nb_seg;
 553         md[0]->pkt_len = tlen;
 554         md[0]->vlan_tci = m->vlan_tci;
 555         md[0]->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
 556         md[0]->ol_flags = m->ol_flags;
 557         md[0]->tx_offload = m->tx_offload;
 558
 559         return nb_seg;
 560 }
 561
 562 /*
 563  * Allocate a new mbuf with up to tx_pkt_nb_segs segments.
 564  * Copy packet contents and offload information into then new segmented mbuf.
 565  */
 566 static struct rte_mbuf *
 567 pkt_copy_split(const struct rte_mbuf *pkt)
 568 {
 569         int32_t n, rc;
 570         uint32_t i, len, nb_seg;
 571         struct rte_mempool *mp;
 572         uint16_t seglen[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 573         struct rte_mbuf *p, *md[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 574
 575         mp = current_fwd_lcore()->mbp;
 576
 577         if (tx_pkt_split == TX_PKT_SPLIT_RND)
 578                 nb_seg = random() % tx_pkt_nb_segs + 1;
 579         else
 580                 nb_seg = tx_pkt_nb_segs;
 581
 582         memcpy(seglen, tx_pkt_seg_lengths, nb_seg * sizeof(seglen[0]));
 583
 584         /* calculate number of segments to use and their length. */
 585         len = 0;
 586         for (i = 0; i != nb_seg && len < pkt->pkt_len; i++) {
 587                 len += seglen[i];
 588                 md[i] = NULL;
 589         }
 590
 591         n = pkt->pkt_len - len;
 592
 593         /* update size of the last segment to fit rest of the packet */
 594         if (n >= 0) {
 595                 seglen[i - 1] += n;
 596                 len += n;
 597         }
 598
 599         nb_seg = i;
 600         while (i != 0) {
 601                 p = rte_pktmbuf_alloc(mp);
 602                 if (p == NULL) {
 603                         TESTPMD_LOG(ERR,
 604                                 "failed to allocate %u-th of %u mbuf "
 605                                 "from mempool: %s\n",
 606                                 nb_seg - i, nb_seg, mp->name);
 607                         break;
 608                 }
 609
 610                 md[--i] = p;
 611                 if (rte_pktmbuf_tailroom(md[i]) < seglen[i]) {
 612                         TESTPMD_LOG(ERR, "mempool %s, %u-th segment: "
 613                                 "expected seglen: %u, "
 614                                 "actual mbuf tailroom: %u\n",
 615                                 mp->name, i, seglen[i],
 616                                 rte_pktmbuf_tailroom(md[i]));
 617                         break;
 618                 }
 619         }
 620
 621         /* all mbufs successfully allocated, do copy */
 622         if (i == 0) {
 623                 rc = mbuf_copy_split(pkt, md, seglen, nb_seg);
 624                 if (rc < 0)
 625                         TESTPMD_LOG(ERR,
 626                                 "mbuf_copy_split for %p(len=%u, nb_seg=%u) "
 627                                 "into %u segments failed with error code: %d\n",
 628                                 pkt, pkt->pkt_len, pkt->nb_segs, nb_seg, rc);
 629
 630                 /* figure out how many mbufs to free. */
 631                 i = RTE_MAX(rc, 0);
 632         }
 633
 634         /* free unused mbufs */
 635         for (; i != nb_seg; i++) {
 636                 rte_pktmbuf_free_seg(md[i]);
 637                 md[i] = NULL;
 638         }
 639
 640         return md[0];
 641 }
 642
 643 /*
 644  * Receive a burst of packets, and for each packet:
 645  *  - parse packet, and try to recognize a supported packet type (1)
 646  *  - if it's not a supported packet type, don't touch the packet, else:
 647  *  - reprocess the checksum of all supported layers. This is done in SW
 648  *    or HW, depending on testpmd command line configuration
 649  *  - if TSO is enabled in testpmd command line, also flag the mbuf for TCP
 650  *    segmentation offload (this implies HW TCP checksum)
 651  * Then transmit packets on the output port.
 652  *
 653  * (1) Supported packets are:
 654  *   Ether / (vlan) / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP .
 655  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / outer UDP / VxLAN / Ether / IP|IP6 /
 656  *           UDP|TCP|SCTP
 657  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / outer UDP / VXLAN-GPE / Ether / IP|IP6 /
 658  *           UDP|TCP|SCTP
 659  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / outer UDP / VXLAN-GPE / IP|IP6 /
 660  *           UDP|TCP|SCTP
 661  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / Ether / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 662  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 663  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 664  *
 665  * The testpmd command line for this forward engine sets the flags
 666  * TESTPMD_TX_OFFLOAD_* in ports[tx_port].tx_ol_flags. They control
 667  * wether a checksum must be calculated in software or in hardware. The
 668  * IP, UDP, TCP and SCTP flags always concern the inner layer. The
 669  * OUTER_IP is only useful for tunnel packets.
 670  */
 671 static void
 672 pkt_burst_checksum_forward(struct fwd_stream *fs)
 673 {
 674         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 675         struct rte_mbuf *gso_segments[GSO_MAX_PKT_BURST];
 676         struct rte_gso_ctx *gso_ctx;
 677         struct rte_mbuf **tx_pkts_burst;
 678         struct rte_port *txp;
 679         struct rte_mbuf *m, *p;
 680         struct ether_hdr *eth_hdr;
 681         void *l3_hdr = NULL, *outer_l3_hdr = NULL; /* can be IPv4 or IPv6 */
 682         void **gro_ctx;
 683         uint16_t gro_pkts_num;
 684         uint8_t gro_enable;
 685         uint16_t nb_rx;
 686         uint16_t nb_tx;
 687         uint16_t nb_prep;
 688         uint16_t i;
 689         uint64_t rx_ol_flags, tx_ol_flags;
 690         uint64_t tx_offloads;
 691         uint32_t retry;
 692         uint32_t rx_bad_ip_csum;
 693         uint32_t rx_bad_l4_csum;
 694         struct testpmd_offload_info info;
 695         uint16_t nb_segments = 0;
 696         int ret;
 697
 698 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 699         uint64_t start_tsc;
 700         uint64_t end_tsc;
 701         uint64_t core_cycles;
 702 #endif
 703
 704 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 705         start_tsc = rte_rdtsc();
 706 #endif
 707
 708         /* receive a burst of packet */
 709         nb_rx = rte_eth_rx_burst(fs->rx_port, fs->rx_queue, pkts_burst,
 710                                  nb_pkt_per_burst);
 711         if (unlikely(nb_rx == 0))
 712                 return;
 713 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 714         fs->rx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_rx]++;
 715 #endif
 716         fs->rx_packets += nb_rx;
 717         rx_bad_ip_csum = 0;
 718         rx_bad_l4_csum = 0;
 719         gro_enable = gro_ports[fs->rx_port].enable;
 720
 721         txp = &ports[fs->tx_port];
 722         tx_offloads = txp->dev_conf.txmode.offloads;
 723         memset(&info, 0, sizeof(info));
 724         info.tso_segsz = txp->tso_segsz;
 725         info.tunnel_tso_segsz = txp->tunnel_tso_segsz;
 726         if (gso_ports[fs->tx_port].enable)
 727                 info.gso_enable = 1;
 728
 729         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 730                 if (likely(i < nb_rx - 1))
 731                         rte_prefetch0(rte_pktmbuf_mtod(pkts_burst[i + 1],
 732                                                        void *));
 733
 734                 m = pkts_burst[i];
 735                 info.is_tunnel = 0;
 736                 info.pkt_len = rte_pktmbuf_pkt_len(m);
 737                 tx_ol_flags = 0;
 738                 rx_ol_flags = m->ol_flags;
 739
 740                 /* Update the L3/L4 checksum error packet statistics */
 741                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_IP_CKSUM_MASK) == PKT_RX_IP_CKSUM_BAD)
 742                         rx_bad_ip_csum += 1;
 743                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_L4_CKSUM_MASK) == PKT_RX_L4_CKSUM_BAD)
 744                         rx_bad_l4_csum += 1;
 745
 746                 /* step 1: dissect packet, parsing optional vlan, ip4/ip6, vxlan
 747                  * and inner headers */
 748
 749                 eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 750                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],
 751                                 &eth_hdr->d_addr);
 752                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr,
 753                                 &eth_hdr->s_addr);
 754                 parse_ethernet(eth_hdr, &info);
 755                 l3_hdr = (char *)eth_hdr + info.l2_len;
 756
 757                 /* check if it's a supported tunnel */
 758                 if (txp->parse_tunnel) {
 759                         if (info.l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 760                                 struct udp_hdr *udp_hdr;
 761
 762                                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr +
 763                                         info.l3_len);
 764                                 parse_vxlan_gpe(udp_hdr, &info);
 765                                 if (info.is_tunnel) {
 766                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_VXLAN_GPE;
 767                                 } else {
 768                                         parse_vxlan(udp_hdr, &info,
 769                                                     m->packet_type);
 770                                         if (info.is_tunnel)
 771                                                 tx_ol_flags |=
 772                                                         PKT_TX_TUNNEL_VXLAN;
 773                                 }
 774                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_GRE) {
 775                                 struct simple_gre_hdr *gre_hdr;
 776
 777                                 gre_hdr = (struct simple_gre_hdr *)
 778                                         ((char *)l3_hdr + info.l3_len);
 779                                 parse_gre(gre_hdr, &info);
 780                                 if (info.is_tunnel)
 781                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_GRE;
 782                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_IPIP) {
 783                                 void *encap_ip_hdr;
 784
 785                                 encap_ip_hdr = (char *)l3_hdr + info.l3_len;
 786                                 parse_encap_ip(encap_ip_hdr, &info);
 787                                 if (info.is_tunnel)
 788                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_IPIP;
 789                         }
 790                 }
 791
 792                 /* update l3_hdr and outer_l3_hdr if a tunnel was parsed */
 793                 if (info.is_tunnel) {
 794                         outer_l3_hdr = l3_hdr;
 795                         l3_hdr = (char *)l3_hdr + info.outer_l3_len + info.l2_len;
 796                 }
 797
 798                 /* step 2: depending on user command line configuration,
 799                  * recompute checksum either in software or flag the
 800                  * mbuf to offload the calculation to the NIC. If TSO
 801                  * is configured, prepare the mbuf for TCP segmentation. */
 802
 803                 /* process checksums of inner headers first */
 804                 tx_ol_flags |= process_inner_cksums(l3_hdr, &info,
 805                         tx_offloads);
 806
 807                 /* Then process outer headers if any. Note that the software
 808                  * checksum will be wrong if one of the inner checksums is
 809                  * processed in hardware. */
 810                 if (info.is_tunnel == 1) {
 811                         tx_ol_flags |= process_outer_cksums(outer_l3_hdr, &info,
 812                                         tx_offloads,
 813                                         !!(tx_ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG));
 814                 }
 815
 816                 /* step 3: fill the mbuf meta data (flags and header lengths) */
 817
 818                 if (info.is_tunnel == 1) {
 819                         if (info.tunnel_tso_segsz ||
 820                             (tx_offloads &
 821                              DEV_TX_OFFLOAD_OUTER_IPV4_CKSUM) ||
 822                             (tx_ol_flags & PKT_TX_OUTER_IPV6)) {
 823                                 m->outer_l2_len = info.outer_l2_len;
 824                                 m->outer_l3_len = info.outer_l3_len;
 825                                 m->l2_len = info.l2_len;
 826                                 m->l3_len = info.l3_len;
 827                                 m->l4_len = info.l4_len;
 828                                 m->tso_segsz = info.tunnel_tso_segsz;
 829                         }
 830                         else {
 831                                 /* if there is a outer UDP cksum
 832                                    processed in sw and the inner in hw,
 833                                    the outer checksum will be wrong as
 834                                    the payload will be modified by the
 835                                    hardware */
 836                                 m->l2_len = info.outer_l2_len +
 837                                         info.outer_l3_len + info.l2_len;
 838                                 m->l3_len = info.l3_len;
 839                                 m->l4_len = info.l4_len;
 840                         }
 841                 } else {
 842                         /* this is only useful if an offload flag is
 843                          * set, but it does not hurt to fill it in any
 844                          * case */
 845                         m->l2_len = info.l2_len;
 846                         m->l3_len = info.l3_len;
 847                         m->l4_len = info.l4_len;
 848                         m->tso_segsz = info.tso_segsz;
 849                 }
 850                 m->ol_flags = tx_ol_flags;
 851
 852                 /* Do split & copy for the packet. */
 853                 if (tx_pkt_split != TX_PKT_SPLIT_OFF) {
 854                         p = pkt_copy_split(m);
 855                         if (p != NULL) {
 856                                 rte_pktmbuf_free(m);
 857                                 m = p;
 858                                 pkts_burst[i] = m;
 859                         }
 860                 }
 861
 862                 /* if verbose mode is enabled, dump debug info */
 863                 if (verbose_level > 0) {
 864                         char buf[256];
 865
 866                         printf("-----------------\n");
 867                         printf("port=%u, mbuf=%p, pkt_len=%u, nb_segs=%u:\n",
 868                                 fs->rx_port, m, m->pkt_len, m->nb_segs);
 869                         /* dump rx parsed packet info */
 870                         rte_get_rx_ol_flag_list(rx_ol_flags, buf, sizeof(buf));
 871                         printf("rx: l2_len=%d ethertype=%x l3_len=%d "
 872                                 "l4_proto=%d l4_len=%d flags=%s\n",
 873                                 info.l2_len, rte_be_to_cpu_16(info.ethertype),
 874                                 info.l3_len, info.l4_proto, info.l4_len, buf);
 875                         if (rx_ol_flags & PKT_RX_LRO)
 876                                 printf("rx: m->lro_segsz=%u\n", m->tso_segsz);
 877                         if (info.is_tunnel == 1)
 878                                 printf("rx: outer_l2_len=%d outer_ethertype=%x "
 879                                         "outer_l3_len=%d\n", info.outer_l2_len,
 880                                         rte_be_to_cpu_16(info.outer_ethertype),
 881                                         info.outer_l3_len);
 882                         /* dump tx packet info */
 883                         if ((tx_offloads & (DEV_TX_OFFLOAD_IPV4_CKSUM |
 884                                             DEV_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM |
 885                                             DEV_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM |
 886                                             DEV_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM)) ||
 887                                 info.tso_segsz != 0)
 888                                 printf("tx: m->l2_len=%d m->l3_len=%d "
 889                                         "m->l4_len=%d\n",
 890                                         m->l2_len, m->l3_len, m->l4_len);
 891                         if (info.is_tunnel == 1) {
 892                                 if ((tx_offloads &
 893                                     DEV_TX_OFFLOAD_OUTER_IPV4_CKSUM) ||
 894                                     (tx_ol_flags & PKT_TX_OUTER_IPV6))
 895                                         printf("tx: m->outer_l2_len=%d "
 896                                                 "m->outer_l3_len=%d\n",
 897                                                 m->outer_l2_len,
 898                                                 m->outer_l3_len);
 899                                 if (info.tunnel_tso_segsz != 0 &&
 900                                                 (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 901                                         printf("tx: m->tso_segsz=%d\n",
 902                                                 m->tso_segsz);
 903                         } else if (info.tso_segsz != 0 &&
 904                                         (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 905                                 printf("tx: m->tso_segsz=%d\n", m->tso_segsz);
 906                         rte_get_tx_ol_flag_list(m->ol_flags, buf, sizeof(buf));
 907                         printf("tx: flags=%s", buf);
 908                         printf("\n");
 909                 }
 910         }
 911
 912         if (unlikely(gro_enable)) {
 913                 if (gro_flush_cycles == GRO_DEFAULT_FLUSH_CYCLES) {
 914                         nb_rx = rte_gro_reassemble_burst(pkts_burst, nb_rx,
 915                                         &(gro_ports[fs->rx_port].param));
 916                 } else {
 917                         gro_ctx = current_fwd_lcore()->gro_ctx;
 918                         nb_rx = rte_gro_reassemble(pkts_burst, nb_rx, gro_ctx);
 919
 920                         if (++fs->gro_times >= gro_flush_cycles) {
 921                                 gro_pkts_num = rte_gro_get_pkt_count(gro_ctx);
 922                                 if (gro_pkts_num > MAX_PKT_BURST - nb_rx)
 923                                         gro_pkts_num = MAX_PKT_BURST - nb_rx;
 924
 925                                 nb_rx += rte_gro_timeout_flush(gro_ctx, 0,
 926                                                 RTE_GRO_TCP_IPV4,
 927                                                 &pkts_burst[nb_rx],
 928                                                 gro_pkts_num);
 929                                 fs->gro_times = 0;
 930                         }
 931                 }
 932         }
 933
 934         if (gso_ports[fs->tx_port].enable == 0)
 935                 tx_pkts_burst = pkts_burst;
 936         else {
 937                 gso_ctx = &(current_fwd_lcore()->gso_ctx);
 938                 gso_ctx->gso_size = gso_max_segment_size;
 939                 for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 940                         ret = rte_gso_segment(pkts_burst[i], gso_ctx,
 941                                         &gso_segments[nb_segments],
 942                                         GSO_MAX_PKT_BURST - nb_segments);
 943                         if (ret >= 0)
 944                                 nb_segments += ret;
 945                         else {
 946                                 TESTPMD_LOG(DEBUG, "Unable to segment packet");
 947                                 rte_pktmbuf_free(pkts_burst[i]);
 948                         }
 949                 }
 950
 951                 tx_pkts_burst = gso_segments;
 952                 nb_rx = nb_segments;
 953         }
 954
 955         nb_prep = rte_eth_tx_prepare(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 956                         tx_pkts_burst, nb_rx);
 957         if (nb_prep != nb_rx)
 958                 printf("Preparing packet burst to transmit failed: %s\n",
 959                                 rte_strerror(rte_errno));
 960
 961         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, tx_pkts_burst,
 962                         nb_prep);
 963
 964         /*
 965          * Retry if necessary
 966          */
 967         if (unlikely(nb_tx < nb_rx) && fs->retry_enabled) {
 968                 retry = 0;
 969                 while (nb_tx < nb_rx && retry++ < burst_tx_retry_num) {
 970                         rte_delay_us(burst_tx_delay_time);
 971                         nb_tx += rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 972                                         &tx_pkts_burst[nb_tx], nb_rx - nb_tx);
 973                 }
 974         }
 975         fs->tx_packets += nb_tx;
 976         fs->rx_bad_ip_csum += rx_bad_ip_csum;
 977         fs->rx_bad_l4_csum += rx_bad_l4_csum;
 978
 979 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 980         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 981 #endif
 982         if (unlikely(nb_tx < nb_rx)) {
 983                 fs->fwd_dropped += (nb_rx - nb_tx);
 984                 do {
 985                         rte_pktmbuf_free(tx_pkts_burst[nb_tx]);
 986                 } while (++nb_tx < nb_rx);
 987         }
 988
 989 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 990         end_tsc = rte_rdtsc();
 991         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 992         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 993 #endif
 994 }
 995
 996 struct fwd_engine csum_fwd_engine = {
 997         .fwd_mode_name  = "csum",
 998         .port_fwd_begin = NULL,
 999         .port_fwd_end   = NULL,
1000         .packet_fwd     = pkt_burst_checksum_forward,
1001 };