app/test-pmd/txonly.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <stdarg.h>
  35 #include <string.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_tailq.h>
  55 #include <rte_eal.h>
  56 #include <rte_per_lcore.h>
  57 #include <rte_lcore.h>
  58 #include <rte_atomic.h>
  59 #include <rte_branch_prediction.h>
  60 #include <rte_ring.h>
  61 #include <rte_memory.h>
  62 #include <rte_mempool.h>
  63 #include <rte_mbuf.h>
  64 #include <rte_memcpy.h>
  65 #include <rte_interrupts.h>
  66 #include <rte_pci.h>
  67 #include <rte_ether.h>
  68 #include <rte_ethdev.h>
  69 #include <rte_ip.h>
  70 #include <rte_tcp.h>
  71 #include <rte_udp.h>
  72 #include <rte_string_fns.h>
  73
  74 #include "testpmd.h"
  75
  76 #define UDP_SRC_PORT 1024
  77 #define UDP_DST_PORT 1024
  78
  79 #define IP_SRC_ADDR ((192U << 24) | (168 << 16) | (0 << 8) | 1)
  80 #define IP_DST_ADDR ((192U << 24) | (168 << 16) | (0 << 8) | 2)
  81
  82 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  83 #define IP_VERSION 0x40
  84 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  85 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  86
  87 static struct ipv4_hdr  pkt_ip_hdr;  /**< IP header of transmitted packets. */
  88 static struct udp_hdr pkt_udp_hdr; /**< UDP header of transmitted packets. */
  89
  90 static inline struct rte_mbuf *
  91 tx_mbuf_alloc(struct rte_mempool *mp)
  92 {
  93         struct rte_mbuf *m;
  94
  95         m = __rte_mbuf_raw_alloc(mp);
  96         __rte_mbuf_sanity_check_raw(m, 0);
  97         return (m);
  98 }
  99
 100 static void
 101 copy_buf_to_pkt_segs(void* buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt,
 102                      unsigned offset)
 103 {
 104         struct rte_mbuf *seg;
 105         void *seg_buf;
 106         unsigned copy_len;
 107
 108         seg = pkt;
 109         while (offset >= seg->data_len) {
 110                 offset -= seg->data_len;
 111                 seg = seg->next;
 112         }
 113         copy_len = seg->data_len - offset;
 114         seg_buf = (rte_pktmbuf_mtod(seg, char *) + offset);
 115         while (len > copy_len) {
 116                 rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) copy_len);
 117                 len -= copy_len;
 118                 buf = ((char*) buf + copy_len);
 119                 seg = seg->next;
 120                 seg_buf = rte_pktmbuf_mtod(seg, char *);
 121         }
 122         rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) len);
 123 }
 124
 125 static inline void
 126 copy_buf_to_pkt(void* buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt, unsigned offset)
 127 {
 128         if (offset + len <= pkt->data_len) {
 129                 rte_memcpy((rte_pktmbuf_mtod(pkt, char *) + offset),
 130                         buf, (size_t) len);
 131                 return;
 132         }
 133         copy_buf_to_pkt_segs(buf, len, pkt, offset);
 134 }
 135
 136 static void
 137 setup_pkt_udp_ip_headers(struct ipv4_hdr *ip_hdr,
 138                          struct udp_hdr *udp_hdr,
 139                          uint16_t pkt_data_len)
 140 {
 141         uint16_t *ptr16;
 142         uint32_t ip_cksum;
 143         uint16_t pkt_len;
 144
 145         /*
 146          * Initialize UDP header.
 147          */
 148         pkt_len = (uint16_t) (pkt_data_len + sizeof(struct udp_hdr));
 149         udp_hdr->src_port = rte_cpu_to_be_16(UDP_SRC_PORT);
 150         udp_hdr->dst_port = rte_cpu_to_be_16(UDP_DST_PORT);
 151         udp_hdr->dgram_len      = RTE_CPU_TO_BE_16(pkt_len);
 152         udp_hdr->dgram_cksum    = 0; /* No UDP checksum. */
 153
 154         /*
 155          * Initialize IP header.
 156          */
 157         pkt_len = (uint16_t) (pkt_len + sizeof(struct ipv4_hdr));
 158         ip_hdr->version_ihl   = IP_VHL_DEF;
 159         ip_hdr->type_of_service   = 0;
 160         ip_hdr->fragment_offset = 0;
 161         ip_hdr->time_to_live   = IP_DEFTTL;
 162         ip_hdr->next_proto_id = IPPROTO_UDP;
 163         ip_hdr->packet_id = 0;
 164         ip_hdr->total_length   = RTE_CPU_TO_BE_16(pkt_len);
 165         ip_hdr->src_addr = rte_cpu_to_be_32(IP_SRC_ADDR);
 166         ip_hdr->dst_addr = rte_cpu_to_be_32(IP_DST_ADDR);
 167
 168         /*
 169          * Compute IP header checksum.
 170          */
 171         ptr16 = (uint16_t*) ip_hdr;
 172         ip_cksum = 0;
 173         ip_cksum += ptr16[0]; ip_cksum += ptr16[1];
 174         ip_cksum += ptr16[2]; ip_cksum += ptr16[3];
 175         ip_cksum += ptr16[4];
 176         ip_cksum += ptr16[6]; ip_cksum += ptr16[7];
 177         ip_cksum += ptr16[8]; ip_cksum += ptr16[9];
 178
 179         /*
 180          * Reduce 32 bit checksum to 16 bits and complement it.
 181          */
 182         ip_cksum = ((ip_cksum & 0xFFFF0000) >> 16) +
 183                 (ip_cksum & 0x0000FFFF);
 184         if (ip_cksum > 65535)
 185                 ip_cksum -= 65535;
 186         ip_cksum = (~ip_cksum) & 0x0000FFFF;
 187         if (ip_cksum == 0)
 188                 ip_cksum = 0xFFFF;
 189         ip_hdr->hdr_checksum = (uint16_t) ip_cksum;
 190 }
 191
 192 /*
 193  * Transmit a burst of multi-segments packets.
 194  */
 195 static void
 196 pkt_burst_transmit(struct fwd_stream *fs)
 197 {
 198         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 199         struct rte_mbuf *pkt;
 200         struct rte_mbuf *pkt_seg;
 201         struct rte_mempool *mbp;
 202         struct ether_hdr eth_hdr;
 203         uint16_t nb_tx;
 204         uint16_t nb_pkt;
 205         uint16_t vlan_tci;
 206         uint16_t ol_flags;
 207         uint8_t  i;
 208 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 209         uint64_t start_tsc;
 210         uint64_t end_tsc;
 211         uint64_t core_cycles;
 212 #endif
 213
 214 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 215         start_tsc = rte_rdtsc();
 216 #endif
 217
 218         mbp = current_fwd_lcore()->mbp;
 219         vlan_tci = ports[fs->tx_port].tx_vlan_id;
 220         ol_flags = ports[fs->tx_port].tx_ol_flags;
 221         for (nb_pkt = 0; nb_pkt < nb_pkt_per_burst; nb_pkt++) {
 222                 pkt = tx_mbuf_alloc(mbp);
 223                 if (pkt == NULL) {
 224                 nomore_mbuf:
 225                         if (nb_pkt == 0)
 226                                 return;
 227                         break;
 228                 }
 229                 pkt->data_len = tx_pkt_seg_lengths[0];
 230                 pkt_seg = pkt;
 231                 for (i = 1; i < tx_pkt_nb_segs; i++) {
 232                         pkt_seg->next = tx_mbuf_alloc(mbp);
 233                         if (pkt_seg->next == NULL) {
 234                                 pkt->nb_segs = i;
 235                                 rte_pktmbuf_free(pkt);
 236                                 goto nomore_mbuf;
 237                         }
 238                         pkt_seg = pkt_seg->next;
 239                         pkt_seg->data_len = tx_pkt_seg_lengths[i];
 240                 }
 241                 pkt_seg->next = NULL; /* Last segment of packet. */
 242
 243                 /*
 244                  * Initialize Ethernet header.
 245                  */
 246                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],&eth_hdr.d_addr);
 247                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr, &eth_hdr.s_addr);
 248                 eth_hdr.ether_type = rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_IPv4);
 249
 250                 /*
 251                  * Copy headers in first packet segment(s).
 252                  */
 253                 copy_buf_to_pkt(&eth_hdr, sizeof(eth_hdr), pkt, 0);
 254                 copy_buf_to_pkt(&pkt_ip_hdr, sizeof(pkt_ip_hdr), pkt,
 255                                 sizeof(struct ether_hdr));
 256                 copy_buf_to_pkt(&pkt_udp_hdr, sizeof(pkt_udp_hdr), pkt,
 257                                 sizeof(struct ether_hdr) +
 258                                 sizeof(struct ipv4_hdr));
 259
 260                 /*
 261                  * Complete first mbuf of packet and append it to the
 262                  * burst of packets to be transmitted.
 263                  */
 264                 pkt->nb_segs = tx_pkt_nb_segs;
 265                 pkt->pkt_len = tx_pkt_length;
 266                 pkt->ol_flags = ol_flags;
 267                 pkt->vlan_tci  = vlan_tci;
 268                 pkt->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 269                 pkt->l3_len = sizeof(struct ipv4_hdr);
 270                 pkts_burst[nb_pkt] = pkt;
 271         }
 272         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, pkts_burst, nb_pkt);
 273         fs->tx_packets += nb_tx;
 274
 275 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 276         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 277 #endif
 278         if (unlikely(nb_tx < nb_pkt)) {
 279                 if (verbose_level > 0 && fs->fwd_dropped == 0)
 280                         printf("port %d tx_queue %d - drop "
 281                                "(nb_pkt:%u - nb_tx:%u)=%u packets\n",
 282                                fs->tx_port, fs->tx_queue,
 283                                (unsigned) nb_pkt, (unsigned) nb_tx,
 284                                (unsigned) (nb_pkt - nb_tx));
 285                 fs->fwd_dropped += (nb_pkt - nb_tx);
 286                 do {
 287                         rte_pktmbuf_free(pkts_burst[nb_tx]);
 288                 } while (++nb_tx < nb_pkt);
 289         }
 290
 291 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 292         end_tsc = rte_rdtsc();
 293         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 294         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 295 #endif
 296 }
 297
 298 static void
 299 tx_only_begin(__attribute__((unused)) portid_t pi)
 300 {
 301         uint16_t pkt_data_len;
 302
 303         pkt_data_len = (uint16_t) (tx_pkt_length - (sizeof(struct ether_hdr) +
 304                                                     sizeof(struct ipv4_hdr) +
 305                                                     sizeof(struct udp_hdr)));
 306         setup_pkt_udp_ip_headers(&pkt_ip_hdr, &pkt_udp_hdr, pkt_data_len);
 307 }
 308
 309 struct fwd_engine tx_only_engine = {
 310         .fwd_mode_name  = "txonly",
 311         .port_fwd_begin = tx_only_begin,
 312         .port_fwd_end   = NULL,
 313         .packet_fwd     = pkt_burst_transmit,
 314 };