app/test-pmd/txonly.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2012 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
  35 #include <stdarg.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <stdio.h>
  38 #include <errno.h>
  39 #include <stdint.h>
  40 #include <unistd.h>
  41 #include <inttypes.h>
  42
  43 #include <sys/queue.h>
  44 #include <sys/stat.h>
  45
  46 #include <rte_common.h>
  47 #include <rte_byteorder.h>
  48 #include <rte_log.h>
  49 #include <rte_debug.h>
  50 #include <rte_cycles.h>
  51 #include <rte_memory.h>
  52 #include <rte_memcpy.h>
  53 #include <rte_memzone.h>
  54 #include <rte_launch.h>
  55 #include <rte_tailq.h>
  56 #include <rte_eal.h>
  57 #include <rte_per_lcore.h>
  58 #include <rte_lcore.h>
  59 #include <rte_atomic.h>
  60 #include <rte_branch_prediction.h>
  61 #include <rte_ring.h>
  62 #include <rte_memory.h>
  63 #include <rte_mempool.h>
  64 #include <rte_mbuf.h>
  65 #include <rte_memcpy.h>
  66 #include <rte_interrupts.h>
  67 #include <rte_pci.h>
  68 #include <rte_ether.h>
  69 #include <rte_ethdev.h>
  70 #include <rte_ip.h>
  71 #include <rte_tcp.h>
  72 #include <rte_udp.h>
  73 #include <rte_string_fns.h>
  74
  75 #include "testpmd.h"
  76
  77 #define UDP_SRC_PORT 1024
  78 #define UDP_DST_PORT 1024
  79
  80 #define IP_SRC_ADDR ((192 << 24) | (168 << 16) | (0 << 8) | 1)
  81 #define IP_DST_ADDR ((192 << 24) | (168 << 16) | (0 << 8) | 2)
  82
  83 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  84 #define IP_VERSION 0x40
  85 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  86 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  87
  88 static struct ipv4_hdr  pkt_ip_hdr;  /**< IP header of transmitted packets. */
  89 static struct udp_hdr pkt_udp_hdr; /**< UDP header of transmitted packets. */
  90
  91 static inline struct rte_mbuf *
  92 tx_mbuf_alloc(struct rte_mempool *mp)
  93 {
  94         struct rte_mbuf *m;
  95         void *mb;
  96
  97         if (rte_mempool_get(mp, &mb) < 0)
  98                 return NULL;
  99         m = (struct rte_mbuf *)mb;
 100         __rte_mbuf_sanity_check(m, RTE_MBUF_PKT, 1);
 101         return m;
 102 }
 103
 104 static void
 105 copy_buf_to_pkt_segs(void* buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt,
 106                      unsigned offset)
 107 {
 108         struct rte_mbuf *seg;
 109         void *seg_buf;
 110         unsigned copy_len;
 111
 112         seg = pkt;
 113         while (offset >= seg->pkt.data_len) {
 114                 offset -= seg->pkt.data_len;
 115                 seg = seg->pkt.next;
 116         }
 117         copy_len = seg->pkt.data_len - offset;
 118         seg_buf = ((char *) seg->pkt.data + offset);
 119         while (len > copy_len) {
 120                 rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) copy_len);
 121                 len -= copy_len;
 122                 buf = ((char*) buf + copy_len);
 123                 seg = seg->pkt.next;
 124                 seg_buf = seg->pkt.data;
 125         }
 126         rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) len);
 127 }
 128
 129 static inline void
 130 copy_buf_to_pkt(void* buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt, unsigned offset)
 131 {
 132         if (offset + len <= pkt->pkt.data_len) {
 133                 rte_memcpy(((char *) pkt->pkt.data + offset), buf, (size_t) len);
 134                 return;
 135         }
 136         copy_buf_to_pkt_segs(buf, len, pkt, offset);
 137 }
 138
 139 static void
 140 setup_pkt_udp_ip_headers(struct ipv4_hdr *ip_hdr,
 141                          struct udp_hdr *udp_hdr,
 142                          uint16_t pkt_data_len)
 143 {
 144         uint16_t *ptr16;
 145         uint32_t ip_cksum;
 146         uint16_t pkt_len;
 147
 148         /*
 149          * Initialize UDP header.
 150          */
 151         pkt_len = (uint16_t) (pkt_data_len + sizeof(struct udp_hdr));
 152         udp_hdr->src_port = rte_cpu_to_be_16(UDP_SRC_PORT);
 153         udp_hdr->dst_port = rte_cpu_to_be_16(UDP_DST_PORT);
 154         udp_hdr->dgram_len      = RTE_CPU_TO_BE_16(pkt_len);
 155         udp_hdr->dgram_cksum    = 0; /* No UDP checksum. */
 156
 157         /*
 158          * Initialize IP header.
 159          */
 160         pkt_len = (uint16_t) (pkt_len + sizeof(struct ipv4_hdr));
 161         ip_hdr->version_ihl   = IP_VHL_DEF;
 162         ip_hdr->type_of_service   = 0;
 163         ip_hdr->fragment_offset = 0;
 164         ip_hdr->time_to_live   = IP_DEFTTL;
 165         ip_hdr->next_proto_id = IPPROTO_UDP;
 166         ip_hdr->packet_id = 0;
 167         ip_hdr->total_length   = RTE_CPU_TO_BE_16(pkt_len);
 168         ip_hdr->src_addr = rte_cpu_to_be_32(IP_SRC_ADDR);
 169         ip_hdr->dst_addr = rte_cpu_to_be_32(IP_DST_ADDR);
 170
 171         /*
 172          * Compute IP header checksum.
 173          */
 174         ptr16 = (uint16_t*) ip_hdr;
 175         ip_cksum = 0;
 176         ip_cksum += ptr16[0]; ip_cksum += ptr16[1];
 177         ip_cksum += ptr16[2]; ip_cksum += ptr16[3];
 178         ip_cksum += ptr16[4];
 179         ip_cksum += ptr16[6]; ip_cksum += ptr16[7];
 180         ip_cksum += ptr16[8]; ip_cksum += ptr16[9];
 181
 182         /*
 183          * Reduce 32 bit checksum to 16 bits and complement it.
 184          */
 185         ip_cksum = ((ip_cksum & 0xFFFF0000) >> 16) +
 186                 (ip_cksum & 0x0000FFFF);
 187         if (ip_cksum > 65535)
 188                 ip_cksum -= 65535;
 189         ip_cksum = (~ip_cksum) & 0x0000FFFF;
 190         if (ip_cksum == 0)
 191                 ip_cksum = 0xFFFF;
 192         ip_hdr->hdr_checksum = (uint16_t) ip_cksum;
 193 }
 194
 195 /*
 196  * Transmit a burst of multi-segments packets.
 197  */
 198 static void
 199 pkt_burst_transmit(struct fwd_stream *fs)
 200 {
 201         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 202         struct rte_mbuf *pkt;
 203         struct rte_mbuf *pkt_seg;
 204         struct rte_mempool *mbp;
 205         struct ether_hdr eth_hdr;
 206         uint16_t nb_tx;
 207         uint16_t nb_pkt;
 208         uint16_t vlan_tci;
 209         uint16_t ol_flags;
 210         uint8_t  i;
 211 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 212         uint64_t start_tsc;
 213         uint64_t end_tsc;
 214         uint64_t core_cycles;
 215 #endif
 216
 217 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 218         start_tsc = rte_rdtsc();
 219 #endif
 220
 221         mbp = current_fwd_lcore()->mbp;
 222         vlan_tci = ports[fs->tx_port].tx_vlan_id;
 223         ol_flags = ports[fs->tx_port].tx_ol_flags;
 224         for (nb_pkt = 0; nb_pkt < nb_pkt_per_burst; nb_pkt++) {
 225                 pkt = tx_mbuf_alloc(mbp);
 226                 if (pkt == NULL) {
 227                 nomore_mbuf:
 228                         if (nb_pkt == 0)
 229                                 return;
 230                         break;
 231                 }
 232                 pkt->pkt.data_len = tx_pkt_seg_lengths[0];
 233                 pkt_seg = pkt;
 234                 for (i = 1; i < tx_pkt_nb_segs; i++) {
 235                         pkt_seg->pkt.next = tx_mbuf_alloc(mbp);
 236                         if (pkt_seg->pkt.next == NULL) {
 237                                 rte_pktmbuf_free(pkt);
 238                                 goto nomore_mbuf;
 239                         }
 240                         pkt_seg = pkt_seg->pkt.next;
 241                         pkt_seg->pkt.data_len = tx_pkt_seg_lengths[i];
 242                 }
 243                 pkt_seg->pkt.next = NULL; /* Last segment of packet. */
 244
 245                 /*
 246                  * Initialize Ethernet header.
 247                  */
 248                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],&eth_hdr.d_addr);
 249                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr, &eth_hdr.s_addr);
 250                 eth_hdr.ether_type = rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_IPv4);
 251
 252                 /*
 253                  * Copy headers in first packet segment(s).
 254                  */
 255                 copy_buf_to_pkt(&eth_hdr, sizeof(eth_hdr), pkt, 0);
 256                 copy_buf_to_pkt(&pkt_ip_hdr, sizeof(pkt_ip_hdr), pkt,
 257                                 sizeof(struct ether_hdr));
 258                 copy_buf_to_pkt(&pkt_udp_hdr, sizeof(pkt_udp_hdr), pkt,
 259                                 sizeof(struct ether_hdr) +
 260                                 sizeof(struct ipv4_hdr));
 261
 262                 /*
 263                  * Complete first mbuf of packet and append it to the
 264                  * burst of packets to be transmitted.
 265                  */
 266                 pkt->pkt.nb_segs = tx_pkt_nb_segs;
 267                 pkt->pkt.pkt_len = tx_pkt_length;
 268                 pkt->ol_flags = ol_flags;
 269                 pkt->pkt.vlan_tci  = vlan_tci;
 270                 pkt->pkt.l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 271                 pkt->pkt.l3_len = sizeof(struct ipv4_hdr);
 272                 pkts_burst[nb_pkt] = pkt;
 273         }
 274         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, pkts_burst, nb_pkt);
 275         fs->tx_packets += nb_tx;
 276
 277 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 278         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 279 #endif
 280         if (unlikely(nb_tx < nb_pkt)) {
 281                 if (verbose_level > 0 && fs->fwd_dropped == 0)
 282                         printf("port %d tx_queue %d - drop "
 283                                "(nb_pkt:%u - nb_tx:%u)=%u packets\n",
 284                                fs->tx_port, fs->tx_queue,
 285                                (unsigned) nb_pkt, (unsigned) nb_tx,
 286                                (unsigned) (nb_pkt - nb_tx));
 287                 fs->fwd_dropped += (nb_pkt - nb_tx);
 288                 do {
 289                         rte_pktmbuf_free(pkts_burst[nb_tx]);
 290                 } while (++nb_tx < nb_pkt);
 291         }
 292
 293 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 294         end_tsc = rte_rdtsc();
 295         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 296         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 297 #endif
 298 }
 299
 300 static void
 301 tx_only_begin(__attribute__((unused)) portid_t pi)
 302 {
 303         uint16_t pkt_data_len;
 304
 305         pkt_data_len = (uint16_t) (tx_pkt_length - (sizeof(struct ether_hdr) +
 306                                                     sizeof(struct ipv4_hdr) +
 307                                                     sizeof(struct udp_hdr)));
 308         setup_pkt_udp_ip_headers(&pkt_ip_hdr, &pkt_udp_hdr, pkt_data_len);
 309 }
 310
 311 struct fwd_engine tx_only_engine = {
 312         .fwd_mode_name  = "txonly",
 313         .port_fwd_begin = tx_only_begin,
 314         .port_fwd_end   = NULL,
 315         .packet_fwd     = pkt_burst_transmit,
 316 };