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_psd_sum(void *l3_hdr, uint16_t ethertype, uint64_t ol_flags)
 117 {
 118         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 119                 return rte_ipv4_phdr_cksum(l3_hdr, ol_flags);
 120         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 121                 return rte_ipv6_phdr_cksum(l3_hdr, ol_flags);
 122 }
 123
 124 static uint16_t
 125 get_udptcp_checksum(void *l3_hdr, void *l4_hdr, uint16_t ethertype)
 126 {
 127         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 128                 return rte_ipv4_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 129         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 130                 return rte_ipv6_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 131 }
 132
 133 /* Parse an IPv4 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 134 static void
 135 parse_ipv4(struct ipv4_hdr *ipv4_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 136 {
 137         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 138
 139         info->l3_len = (ipv4_hdr->version_ihl & 0x0f) * 4;
 140         info->l4_proto = ipv4_hdr->next_proto_id;
 141
 142         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 143         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 144                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv4_hdr + info->l3_len);
 145                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 146         } else
 147                 info->l4_len = 0;
 148 }
 149
 150 /* Parse an IPv6 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 151 static void
 152 parse_ipv6(struct ipv6_hdr *ipv6_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 153 {
 154         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 155
 156         info->l3_len = sizeof(struct ipv6_hdr);
 157         info->l4_proto = ipv6_hdr->proto;
 158
 159         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 160         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 161                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv6_hdr + info->l3_len);
 162                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 163         } else
 164                 info->l4_len = 0;
 165 }
 166
 167 /*
 168  * Parse an ethernet header to fill the ethertype, l2_len, l3_len and
 169  * ipproto. This function is able to recognize IPv4/IPv6 with one optional vlan
 170  * header. The l4_len argument is only set in case of TCP (useful for TSO).
 171  */
 172 static void
 173 parse_ethernet(struct ether_hdr *eth_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 174 {
 175         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 176         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 177
 178         info->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 179         info->ethertype = eth_hdr->ether_type;
 180
 181         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_VLAN)) {
 182                 struct vlan_hdr *vlan_hdr = (struct vlan_hdr *)(eth_hdr + 1);
 183
 184                 info->l2_len  += sizeof(struct vlan_hdr);
 185                 info->ethertype = vlan_hdr->eth_proto;
 186         }
 187
 188         switch (info->ethertype) {
 189         case _htons(ETHER_TYPE_IPv4):
 190                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 191                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 192                 break;
 193         case _htons(ETHER_TYPE_IPv6):
 194                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 195                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 196                 break;
 197         default:
 198                 info->l4_len = 0;
 199                 info->l3_len = 0;
 200                 info->l4_proto = 0;
 201                 break;
 202         }
 203 }
 204
 205 /* Parse a vxlan header */
 206 static void
 207 parse_vxlan(struct udp_hdr *udp_hdr,
 208             struct testpmd_offload_info *info,
 209             uint32_t pkt_type)
 210 {
 211         struct ether_hdr *eth_hdr;
 212
 213         /* check udp destination port, 4789 is the default vxlan port
 214          * (rfc7348) or that the rx offload flag is set (i40e only
 215          * currently) */
 216         if (udp_hdr->dst_port != _htons(4789) &&
 217                 RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(pkt_type) == 0)
 218                 return;
 219
 220         info->is_tunnel = 1;
 221         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 222         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 223         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 224         info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 225
 226         eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)udp_hdr +
 227                 sizeof(struct udp_hdr) +
 228                 sizeof(struct vxlan_hdr));
 229
 230         parse_ethernet(eth_hdr, info);
 231         info->l2_len += ETHER_VXLAN_HLEN; /* add udp + vxlan */
 232 }
 233
 234 /* Parse a gre header */
 235 static void
 236 parse_gre(struct simple_gre_hdr *gre_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 237 {
 238         struct ether_hdr *eth_hdr;
 239         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 240         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 241         uint8_t gre_len = 0;
 242
 243         /* check which fields are supported */
 244         if ((gre_hdr->flags & _htons(~GRE_SUPPORTED_FIELDS)) != 0)
 245                 return;
 246
 247         gre_len += sizeof(struct simple_gre_hdr);
 248
 249         if (gre_hdr->flags & _htons(GRE_KEY_PRESENT))
 250                 gre_len += GRE_KEY_LEN;
 251
 252         if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 253                 info->is_tunnel = 1;
 254                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 255                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 256                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 257                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 258
 259                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 260
 261                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 262                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 263                 info->l2_len = 0;
 264
 265         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv6)) {
 266                 info->is_tunnel = 1;
 267                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 268                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 269                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 270                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 271
 272                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 273
 274                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 275                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 276                 info->l2_len = 0;
 277
 278         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_TEB)) {
 279                 info->is_tunnel = 1;
 280                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 281                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 282                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 283                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 284
 285                 eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 286
 287                 parse_ethernet(eth_hdr, info);
 288         } else
 289                 return;
 290
 291         info->l2_len += gre_len;
 292 }
 293
 294
 295 /* Parse an encapsulated ip or ipv6 header */
 296 static void
 297 parse_encap_ip(void *encap_ip, struct testpmd_offload_info *info)
 298 {
 299         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = encap_ip;
 300         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = encap_ip;
 301         uint8_t ip_version;
 302
 303         ip_version = (ipv4_hdr->version_ihl & 0xf0) >> 4;
 304
 305         if (ip_version != 4 && ip_version != 6)
 306                 return;
 307
 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
 313         if (ip_version == 4) {
 314                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 315                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 316         } else {
 317                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 318                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 319         }
 320         info->l2_len = 0;
 321 }
 322
 323 /* if possible, calculate the checksum of a packet in hw or sw,
 324  * depending on the testpmd command line configuration */
 325 static uint64_t
 326 process_inner_cksums(void *l3_hdr, const struct testpmd_offload_info *info,
 327         uint16_t testpmd_ol_flags)
 328 {
 329         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = l3_hdr;
 330         struct udp_hdr *udp_hdr;
 331         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 332         struct sctp_hdr *sctp_hdr;
 333         uint64_t ol_flags = 0;
 334         uint32_t max_pkt_len, tso_segsz = 0;
 335
 336         /* ensure packet is large enough to require tso */
 337         if (!info->is_tunnel) {
 338                 max_pkt_len = info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 339                         info->tso_segsz;
 340                 if (info->tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 341                         tso_segsz = info->tso_segsz;
 342         } else {
 343                 max_pkt_len = info->outer_l2_len + info->outer_l3_len +
 344                         info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 345                         info->tunnel_tso_segsz;
 346                 if (info->tunnel_tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 347                         tso_segsz = info->tunnel_tso_segsz;
 348         }
 349
 350         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 351                 ipv4_hdr = l3_hdr;
 352                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 353
 354                 ol_flags |= PKT_TX_IPV4;
 355                 if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP && tso_segsz) {
 356                         ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 357                 } else {
 358                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM)
 359                                 ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 360                         else
 361                                 ipv4_hdr->hdr_checksum =
 362                                         rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 363                 }
 364         } else if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv6))
 365                 ol_flags |= PKT_TX_IPV6;
 366         else
 367                 return 0; /* packet type not supported, nothing to do */
 368
 369         if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 370                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 371                 /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 372                 if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 373                         udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 374                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM) {
 375                                 ol_flags |= PKT_TX_UDP_CKSUM;
 376                                 udp_hdr->dgram_cksum = get_psd_sum(l3_hdr,
 377                                         info->ethertype, ol_flags);
 378                         } else {
 379                                 udp_hdr->dgram_cksum =
 380                                         get_udptcp_checksum(l3_hdr, udp_hdr,
 381                                                 info->ethertype);
 382                         }
 383                 }
 384         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 385                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 386                 tcp_hdr->cksum = 0;
 387                 if (tso_segsz) {
 388                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 389                         tcp_hdr->cksum = get_psd_sum(l3_hdr, info->ethertype,
 390                                 ol_flags);
 391                 } else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM) {
 392                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_CKSUM;
 393                         tcp_hdr->cksum = get_psd_sum(l3_hdr, info->ethertype,
 394                                 ol_flags);
 395                 } else {
 396                         tcp_hdr->cksum =
 397                                 get_udptcp_checksum(l3_hdr, tcp_hdr,
 398                                         info->ethertype);
 399                 }
 400         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_SCTP) {
 401                 sctp_hdr = (struct sctp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 402                 sctp_hdr->cksum = 0;
 403                 /* sctp payload must be a multiple of 4 to be
 404                  * offloaded */
 405                 if ((testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM) &&
 406                         ((ipv4_hdr->total_length & 0x3) == 0)) {
 407                         ol_flags |= PKT_TX_SCTP_CKSUM;
 408                 } else {
 409                         /* XXX implement CRC32c, example available in
 410                          * RFC3309 */
 411                 }
 412         }
 413
 414         return ol_flags;
 415 }
 416
 417 /* Calculate the checksum of outer header */
 418 static uint64_t
 419 process_outer_cksums(void *outer_l3_hdr, struct testpmd_offload_info *info,
 420         uint16_t testpmd_ol_flags, int tso_enabled)
 421 {
 422         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = outer_l3_hdr;
 423         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = outer_l3_hdr;
 424         struct udp_hdr *udp_hdr;
 425         uint64_t ol_flags = 0;
 426
 427         if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 428                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 429                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV4;
 430
 431                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 432                         ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM;
 433                 else
 434                         ipv4_hdr->hdr_checksum = rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 435         } else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 436                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV6;
 437
 438         if (info->outer_l4_proto != IPPROTO_UDP)
 439                 return ol_flags;
 440
 441         udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)outer_l3_hdr + info->outer_l3_len);
 442
 443         /* outer UDP checksum is done in software as we have no hardware
 444          * supporting it today, and no API for it. In the other side, for
 445          * UDP tunneling, like VXLAN or Geneve, outer UDP checksum can be
 446          * set to zero.
 447          *
 448          * If a packet will be TSOed into small packets by NIC, we cannot
 449          * set/calculate a non-zero checksum, because it will be a wrong
 450          * value after the packet be split into several small packets.
 451          */
 452         if (tso_enabled)
 453                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 454
 455         /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 456         if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 457                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 458                 if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 459                         udp_hdr->dgram_cksum =
 460                                 rte_ipv4_udptcp_cksum(ipv4_hdr, udp_hdr);
 461                 else
 462                         udp_hdr->dgram_cksum =
 463                                 rte_ipv6_udptcp_cksum(ipv6_hdr, udp_hdr);
 464         }
 465
 466         return ol_flags;
 467 }
 468
 469 /*
 470  * Helper function.
 471  * Performs actual copying.
 472  * Returns number of segments in the destination mbuf on success,
 473  * or negative error code on failure.
 474  */
 475 static int
 476 mbuf_copy_split(const struct rte_mbuf *ms, struct rte_mbuf *md[],
 477         uint16_t seglen[], uint8_t nb_seg)
 478 {
 479         uint32_t dlen, slen, tlen;
 480         uint32_t i, len;
 481         const struct rte_mbuf *m;
 482         const uint8_t *src;
 483         uint8_t *dst;
 484
 485         dlen = 0;
 486         slen = 0;
 487         tlen = 0;
 488
 489         dst = NULL;
 490         src = NULL;
 491
 492         m = ms;
 493         i = 0;
 494         while (ms != NULL && i != nb_seg) {
 495
 496                 if (slen == 0) {
 497                         slen = rte_pktmbuf_data_len(ms);
 498                         src = rte_pktmbuf_mtod(ms, const uint8_t *);
 499                 }
 500
 501                 if (dlen == 0) {
 502                         dlen = RTE_MIN(seglen[i], slen);
 503                         md[i]->data_len = dlen;
 504                         md[i]->next = (i + 1 == nb_seg) ? NULL : md[i + 1];
 505                         dst = rte_pktmbuf_mtod(md[i], uint8_t *);
 506                 }
 507
 508                 len = RTE_MIN(slen, dlen);
 509                 memcpy(dst, src, len);
 510                 tlen += len;
 511                 slen -= len;
 512                 dlen -= len;
 513                 src += len;
 514                 dst += len;
 515
 516                 if (slen == 0)
 517                         ms = ms->next;
 518                 if (dlen == 0)
 519                         i++;
 520         }
 521
 522         if (ms != NULL)
 523                 return -ENOBUFS;
 524         else if (tlen != m->pkt_len)
 525                 return -EINVAL;
 526
 527         md[0]->nb_segs = nb_seg;
 528         md[0]->pkt_len = tlen;
 529         md[0]->vlan_tci = m->vlan_tci;
 530         md[0]->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
 531         md[0]->ol_flags = m->ol_flags;
 532         md[0]->tx_offload = m->tx_offload;
 533
 534         return nb_seg;
 535 }
 536
 537 /*
 538  * Allocate a new mbuf with up to tx_pkt_nb_segs segments.
 539  * Copy packet contents and offload information into then new segmented mbuf.
 540  */
 541 static struct rte_mbuf *
 542 pkt_copy_split(const struct rte_mbuf *pkt)
 543 {
 544         int32_t n, rc;
 545         uint32_t i, len, nb_seg;
 546         struct rte_mempool *mp;
 547         uint16_t seglen[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 548         struct rte_mbuf *p, *md[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 549
 550         mp = current_fwd_lcore()->mbp;
 551
 552         if (tx_pkt_split == TX_PKT_SPLIT_RND)
 553                 nb_seg = random() % tx_pkt_nb_segs + 1;
 554         else
 555                 nb_seg = tx_pkt_nb_segs;
 556
 557         memcpy(seglen, tx_pkt_seg_lengths, nb_seg * sizeof(seglen[0]));
 558
 559         /* calculate number of segments to use and their length. */
 560         len = 0;
 561         for (i = 0; i != nb_seg && len < pkt->pkt_len; i++) {
 562                 len += seglen[i];
 563                 md[i] = NULL;
 564         }
 565
 566         n = pkt->pkt_len - len;
 567
 568         /* update size of the last segment to fit rest of the packet */
 569         if (n >= 0) {
 570                 seglen[i - 1] += n;
 571                 len += n;
 572         }
 573
 574         nb_seg = i;
 575         while (i != 0) {
 576                 p = rte_pktmbuf_alloc(mp);
 577                 if (p == NULL) {
 578                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 579                                 "failed to allocate %u-th of %u mbuf "
 580                                 "from mempool: %s\n",
 581                                 nb_seg - i, nb_seg, mp->name);
 582                         break;
 583                 }
 584
 585                 md[--i] = p;
 586                 if (rte_pktmbuf_tailroom(md[i]) < seglen[i]) {
 587                         RTE_LOG(ERR, USER1, "mempool %s, %u-th segment: "
 588                                 "expected seglen: %u, "
 589                                 "actual mbuf tailroom: %u\n",
 590                                 mp->name, i, seglen[i],
 591                                 rte_pktmbuf_tailroom(md[i]));
 592                         break;
 593                 }
 594         }
 595
 596         /* all mbufs successfully allocated, do copy */
 597         if (i == 0) {
 598                 rc = mbuf_copy_split(pkt, md, seglen, nb_seg);
 599                 if (rc < 0)
 600                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 601                                 "mbuf_copy_split for %p(len=%u, nb_seg=%hhu) "
 602                                 "into %u segments failed with error code: %d\n",
 603                                 pkt, pkt->pkt_len, pkt->nb_segs, nb_seg, rc);
 604
 605                 /* figure out how many mbufs to free. */
 606                 i = RTE_MAX(rc, 0);
 607         }
 608
 609         /* free unused mbufs */
 610         for (; i != nb_seg; i++) {
 611                 rte_pktmbuf_free_seg(md[i]);
 612                 md[i] = NULL;
 613         }
 614
 615         return md[0];
 616 }
 617
 618 /*
 619  * Receive a burst of packets, and for each packet:
 620  *  - parse packet, and try to recognize a supported packet type (1)
 621  *  - if it's not a supported packet type, don't touch the packet, else:
 622  *  - reprocess the checksum of all supported layers. This is done in SW
 623  *    or HW, depending on testpmd command line configuration
 624  *  - if TSO is enabled in testpmd command line, also flag the mbuf for TCP
 625  *    segmentation offload (this implies HW TCP checksum)
 626  * Then transmit packets on the output port.
 627  *
 628  * (1) Supported packets are:
 629  *   Ether / (vlan) / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP .
 630  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / outer UDP / VxLAN / Ether / IP|IP6 /
 631  *           UDP|TCP|SCTP
 632  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / Ether / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 633  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 634  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 635  *
 636  * The testpmd command line for this forward engine sets the flags
 637  * TESTPMD_TX_OFFLOAD_* in ports[tx_port].tx_ol_flags. They control
 638  * wether a checksum must be calculated in software or in hardware. The
 639  * IP, UDP, TCP and SCTP flags always concern the inner layer. The
 640  * OUTER_IP is only useful for tunnel packets.
 641  */
 642 static void
 643 pkt_burst_checksum_forward(struct fwd_stream *fs)
 644 {
 645         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 646         struct rte_port *txp;
 647         struct rte_mbuf *m, *p;
 648         struct ether_hdr *eth_hdr;
 649         void *l3_hdr = NULL, *outer_l3_hdr = NULL; /* can be IPv4 or IPv6 */
 650         uint16_t nb_rx;
 651         uint16_t nb_tx;
 652         uint16_t i;
 653         uint64_t rx_ol_flags, tx_ol_flags;
 654         uint16_t testpmd_ol_flags;
 655         uint32_t retry;
 656         uint32_t rx_bad_ip_csum;
 657         uint32_t rx_bad_l4_csum;
 658         struct testpmd_offload_info info;
 659
 660 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 661         uint64_t start_tsc;
 662         uint64_t end_tsc;
 663         uint64_t core_cycles;
 664 #endif
 665
 666 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 667         start_tsc = rte_rdtsc();
 668 #endif
 669
 670         /* receive a burst of packet */
 671         nb_rx = rte_eth_rx_burst(fs->rx_port, fs->rx_queue, pkts_burst,
 672                                  nb_pkt_per_burst);
 673         if (unlikely(nb_rx == 0))
 674                 return;
 675
 676 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 677         fs->rx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_rx]++;
 678 #endif
 679         fs->rx_packets += nb_rx;
 680         rx_bad_ip_csum = 0;
 681         rx_bad_l4_csum = 0;
 682
 683         txp = &ports[fs->tx_port];
 684         testpmd_ol_flags = txp->tx_ol_flags;
 685         memset(&info, 0, sizeof(info));
 686         info.tso_segsz = txp->tso_segsz;
 687         info.tunnel_tso_segsz = txp->tunnel_tso_segsz;
 688
 689         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 690                 if (likely(i < nb_rx - 1))
 691                         rte_prefetch0(rte_pktmbuf_mtod(pkts_burst[i + 1],
 692                                                        void *));
 693
 694                 m = pkts_burst[i];
 695                 info.is_tunnel = 0;
 696                 info.pkt_len = rte_pktmbuf_pkt_len(m);
 697                 tx_ol_flags = 0;
 698                 rx_ol_flags = m->ol_flags;
 699
 700                 /* Update the L3/L4 checksum error packet statistics */
 701                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_IP_CKSUM_MASK) == PKT_RX_IP_CKSUM_BAD)
 702                         rx_bad_ip_csum += 1;
 703                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_L4_CKSUM_MASK) == PKT_RX_L4_CKSUM_BAD)
 704                         rx_bad_l4_csum += 1;
 705
 706                 /* step 1: dissect packet, parsing optional vlan, ip4/ip6, vxlan
 707                  * and inner headers */
 708
 709                 eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 710                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],
 711                                 &eth_hdr->d_addr);
 712                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr,
 713                                 &eth_hdr->s_addr);
 714                 parse_ethernet(eth_hdr, &info);
 715                 l3_hdr = (char *)eth_hdr + info.l2_len;
 716
 717                 /* check if it's a supported tunnel */
 718                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_PARSE_TUNNEL) {
 719                         if (info.l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 720                                 struct udp_hdr *udp_hdr;
 721
 722                                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr +
 723                                         info.l3_len);
 724                                 parse_vxlan(udp_hdr, &info, m->packet_type);
 725                                 if (info.is_tunnel)
 726                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_VXLAN;
 727                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_GRE) {
 728                                 struct simple_gre_hdr *gre_hdr;
 729
 730                                 gre_hdr = (struct simple_gre_hdr *)
 731                                         ((char *)l3_hdr + info.l3_len);
 732                                 parse_gre(gre_hdr, &info);
 733                                 if (info.is_tunnel)
 734                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_GRE;
 735                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_IPIP) {
 736                                 void *encap_ip_hdr;
 737
 738                                 encap_ip_hdr = (char *)l3_hdr + info.l3_len;
 739                                 parse_encap_ip(encap_ip_hdr, &info);
 740                                 if (info.is_tunnel)
 741                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_IPIP;
 742                         }
 743                 }
 744
 745                 /* update l3_hdr and outer_l3_hdr if a tunnel was parsed */
 746                 if (info.is_tunnel) {
 747                         outer_l3_hdr = l3_hdr;
 748                         l3_hdr = (char *)l3_hdr + info.outer_l3_len + info.l2_len;
 749                 }
 750
 751                 /* step 2: depending on user command line configuration,
 752                  * recompute checksum either in software or flag the
 753                  * mbuf to offload the calculation to the NIC. If TSO
 754                  * is configured, prepare the mbuf for TCP segmentation. */
 755
 756                 /* process checksums of inner headers first */
 757                 tx_ol_flags |= process_inner_cksums(l3_hdr, &info,
 758                         testpmd_ol_flags);
 759
 760                 /* Then process outer headers if any. Note that the software
 761                  * checksum will be wrong if one of the inner checksums is
 762                  * processed in hardware. */
 763                 if (info.is_tunnel == 1) {
 764                         tx_ol_flags |= process_outer_cksums(outer_l3_hdr, &info,
 765                                         testpmd_ol_flags,
 766                                         !!(tx_ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG));
 767                 }
 768
 769                 /* step 3: fill the mbuf meta data (flags and header lengths) */
 770
 771                 if (info.is_tunnel == 1) {
 772                         if (info.tunnel_tso_segsz ||
 773                             testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM) {
 774                                 m->outer_l2_len = info.outer_l2_len;
 775                                 m->outer_l3_len = info.outer_l3_len;
 776                                 m->l2_len = info.l2_len;
 777                                 m->l3_len = info.l3_len;
 778                                 m->l4_len = info.l4_len;
 779                                 m->tso_segsz = info.tunnel_tso_segsz;
 780                         }
 781                         else {
 782                                 /* if there is a outer UDP cksum
 783                                    processed in sw and the inner in hw,
 784                                    the outer checksum will be wrong as
 785                                    the payload will be modified by the
 786                                    hardware */
 787                                 m->l2_len = info.outer_l2_len +
 788                                         info.outer_l3_len + info.l2_len;
 789                                 m->l3_len = info.l3_len;
 790                                 m->l4_len = info.l4_len;
 791                         }
 792                 } else {
 793                         /* this is only useful if an offload flag is
 794                          * set, but it does not hurt to fill it in any
 795                          * case */
 796                         m->l2_len = info.l2_len;
 797                         m->l3_len = info.l3_len;
 798                         m->l4_len = info.l4_len;
 799                         m->tso_segsz = info.tso_segsz;
 800                 }
 801                 m->ol_flags = tx_ol_flags;
 802
 803                 /* Do split & copy for the packet. */
 804                 if (tx_pkt_split != TX_PKT_SPLIT_OFF) {
 805                         p = pkt_copy_split(m);
 806                         if (p != NULL) {
 807                                 rte_pktmbuf_free(m);
 808                                 m = p;
 809                                 pkts_burst[i] = m;
 810                         }
 811                 }
 812
 813                 /* if verbose mode is enabled, dump debug info */
 814                 if (verbose_level > 0) {
 815                         char buf[256];
 816
 817                         printf("-----------------\n");
 818                         printf("port=%u, mbuf=%p, pkt_len=%u, nb_segs=%hhu:\n",
 819                                 fs->rx_port, m, m->pkt_len, m->nb_segs);
 820                         /* dump rx parsed packet info */
 821                         rte_get_rx_ol_flag_list(rx_ol_flags, buf, sizeof(buf));
 822                         printf("rx: l2_len=%d ethertype=%x l3_len=%d "
 823                                 "l4_proto=%d l4_len=%d flags=%s\n",
 824                                 info.l2_len, rte_be_to_cpu_16(info.ethertype),
 825                                 info.l3_len, info.l4_proto, info.l4_len, buf);
 826                         if (rx_ol_flags & PKT_RX_LRO)
 827                                 printf("rx: m->lro_segsz=%u\n", m->tso_segsz);
 828                         if (info.is_tunnel == 1)
 829                                 printf("rx: outer_l2_len=%d outer_ethertype=%x "
 830                                         "outer_l3_len=%d\n", info.outer_l2_len,
 831                                         rte_be_to_cpu_16(info.outer_ethertype),
 832                                         info.outer_l3_len);
 833                         /* dump tx packet info */
 834                         if ((testpmd_ol_flags & (TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM |
 835                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM |
 836                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM |
 837                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM)) ||
 838                                 info.tso_segsz != 0)
 839                                 printf("tx: m->l2_len=%d m->l3_len=%d "
 840                                         "m->l4_len=%d\n",
 841                                         m->l2_len, m->l3_len, m->l4_len);
 842                         if (info.is_tunnel == 1) {
 843                                 if (testpmd_ol_flags &
 844                                     TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 845                                         printf("tx: m->outer_l2_len=%d "
 846                                                 "m->outer_l3_len=%d\n",
 847                                                 m->outer_l2_len,
 848                                                 m->outer_l3_len);
 849                                 if (info.tunnel_tso_segsz != 0 &&
 850                                                 (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 851                                         printf("tx: m->tso_segsz=%d\n",
 852                                                 m->tso_segsz);
 853                         } else if (info.tso_segsz != 0 &&
 854                                         (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 855                                 printf("tx: m->tso_segsz=%d\n", m->tso_segsz);
 856                         rte_get_tx_ol_flag_list(m->ol_flags, buf, sizeof(buf));
 857                         printf("tx: flags=%s", buf);
 858                         printf("\n");
 859                 }
 860         }
 861         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, pkts_burst, nb_rx);
 862         /*
 863          * Retry if necessary
 864          */
 865         if (unlikely(nb_tx < nb_rx) && fs->retry_enabled) {
 866                 retry = 0;
 867                 while (nb_tx < nb_rx && retry++ < burst_tx_retry_num) {
 868                         rte_delay_us(burst_tx_delay_time);
 869                         nb_tx += rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 870                                         &pkts_burst[nb_tx], nb_rx - nb_tx);
 871                 }
 872         }
 873         fs->tx_packets += nb_tx;
 874         fs->rx_bad_ip_csum += rx_bad_ip_csum;
 875         fs->rx_bad_l4_csum += rx_bad_l4_csum;
 876
 877 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 878         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 879 #endif
 880         if (unlikely(nb_tx < nb_rx)) {
 881                 fs->fwd_dropped += (nb_rx - nb_tx);
 882                 do {
 883                         rte_pktmbuf_free(pkts_burst[nb_tx]);
 884                 } while (++nb_tx < nb_rx);
 885         }
 886 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 887         end_tsc = rte_rdtsc();
 888         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 889         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 890 #endif
 891 }
 892
 893 struct fwd_engine csum_fwd_engine = {
 894         .fwd_mode_name  = "csum",
 895         .port_fwd_begin = NULL,
 896         .port_fwd_end   = NULL,
 897         .packet_fwd     = pkt_burst_checksum_forward,
 898 };