app/test-pmd/txonly.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdarg.h>
   6 #include <string.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_string_fns.h>
  39 #include <rte_flow.h>
  40
  41 #include "testpmd.h"
  42
  43 #define UDP_SRC_PORT 1024
  44 #define UDP_DST_PORT 1024
  45
  46 #define IP_SRC_ADDR ((192U << 24) | (168 << 16) | (0 << 8) | 1)
  47 #define IP_DST_ADDR ((192U << 24) | (168 << 16) | (0 << 8) | 2)
  48
  49 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  50 #define IP_VERSION 0x40
  51 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  52 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  53
  54 static struct ipv4_hdr  pkt_ip_hdr;  /**< IP header of transmitted packets. */
  55 static struct udp_hdr pkt_udp_hdr; /**< UDP header of transmitted packets. */
  56
  57 static void
  58 copy_buf_to_pkt_segs(void* buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt,
  59                      unsigned offset)
  60 {
  61         struct rte_mbuf *seg;
  62         void *seg_buf;
  63         unsigned copy_len;
  64
  65         seg = pkt;
  66         while (offset >= seg->data_len) {
  67                 offset -= seg->data_len;
  68                 seg = seg->next;
  69         }
  70         copy_len = seg->data_len - offset;
  71         seg_buf = rte_pktmbuf_mtod_offset(seg, char *, offset);
  72         while (len > copy_len) {
  73                 rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) copy_len);
  74                 len -= copy_len;
  75                 buf = ((char*) buf + copy_len);
  76                 seg = seg->next;
  77                 seg_buf = rte_pktmbuf_mtod(seg, char *);
  78         }
  79         rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) len);
  80 }
  81
  82 static inline void
  83 copy_buf_to_pkt(void* buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt, unsigned offset)
  84 {
  85         if (offset + len <= pkt->data_len) {
  86                 rte_memcpy(rte_pktmbuf_mtod_offset(pkt, char *, offset),
  87                         buf, (size_t) len);
  88                 return;
  89         }
  90         copy_buf_to_pkt_segs(buf, len, pkt, offset);
  91 }
  92
  93 static void
  94 setup_pkt_udp_ip_headers(struct ipv4_hdr *ip_hdr,
  95                          struct udp_hdr *udp_hdr,
  96                          uint16_t pkt_data_len)
  97 {
  98         uint16_t *ptr16;
  99         uint32_t ip_cksum;
 100         uint16_t pkt_len;
 101
 102         /*
 103          * Initialize UDP header.
 104          */
 105         pkt_len = (uint16_t) (pkt_data_len + sizeof(struct udp_hdr));
 106         udp_hdr->src_port = rte_cpu_to_be_16(UDP_SRC_PORT);
 107         udp_hdr->dst_port = rte_cpu_to_be_16(UDP_DST_PORT);
 108         udp_hdr->dgram_len      = RTE_CPU_TO_BE_16(pkt_len);
 109         udp_hdr->dgram_cksum    = 0; /* No UDP checksum. */
 110
 111         /*
 112          * Initialize IP header.
 113          */
 114         pkt_len = (uint16_t) (pkt_len + sizeof(struct ipv4_hdr));
 115         ip_hdr->version_ihl   = IP_VHL_DEF;
 116         ip_hdr->type_of_service   = 0;
 117         ip_hdr->fragment_offset = 0;
 118         ip_hdr->time_to_live   = IP_DEFTTL;
 119         ip_hdr->next_proto_id = IPPROTO_UDP;
 120         ip_hdr->packet_id = 0;
 121         ip_hdr->total_length   = RTE_CPU_TO_BE_16(pkt_len);
 122         ip_hdr->src_addr = rte_cpu_to_be_32(IP_SRC_ADDR);
 123         ip_hdr->dst_addr = rte_cpu_to_be_32(IP_DST_ADDR);
 124
 125         /*
 126          * Compute IP header checksum.
 127          */
 128         ptr16 = (unaligned_uint16_t*) ip_hdr;
 129         ip_cksum = 0;
 130         ip_cksum += ptr16[0]; ip_cksum += ptr16[1];
 131         ip_cksum += ptr16[2]; ip_cksum += ptr16[3];
 132         ip_cksum += ptr16[4];
 133         ip_cksum += ptr16[6]; ip_cksum += ptr16[7];
 134         ip_cksum += ptr16[8]; ip_cksum += ptr16[9];
 135
 136         /*
 137          * Reduce 32 bit checksum to 16 bits and complement it.
 138          */
 139         ip_cksum = ((ip_cksum & 0xFFFF0000) >> 16) +
 140                 (ip_cksum & 0x0000FFFF);
 141         if (ip_cksum > 65535)
 142                 ip_cksum -= 65535;
 143         ip_cksum = (~ip_cksum) & 0x0000FFFF;
 144         if (ip_cksum == 0)
 145                 ip_cksum = 0xFFFF;
 146         ip_hdr->hdr_checksum = (uint16_t) ip_cksum;
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Transmit a burst of multi-segments packets.
 151  */
 152 static void
 153 pkt_burst_transmit(struct fwd_stream *fs)
 154 {
 155         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 156         struct rte_port *txp;
 157         struct rte_mbuf *pkt;
 158         struct rte_mbuf *pkt_seg;
 159         struct rte_mempool *mbp;
 160         struct ether_hdr eth_hdr;
 161         uint16_t nb_tx;
 162         uint16_t nb_pkt;
 163         uint16_t vlan_tci, vlan_tci_outer;
 164         uint32_t retry;
 165         uint64_t ol_flags = 0;
 166         uint8_t  i;
 167 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 168         uint64_t start_tsc;
 169         uint64_t end_tsc;
 170         uint64_t core_cycles;
 171 #endif
 172         uint32_t nb_segs, pkt_len;
 173
 174 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 175         start_tsc = rte_rdtsc();
 176 #endif
 177
 178         mbp = current_fwd_lcore()->mbp;
 179         txp = &ports[fs->tx_port];
 180         vlan_tci = txp->tx_vlan_id;
 181         vlan_tci_outer = txp->tx_vlan_id_outer;
 182         if (txp->tx_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_INSERT_VLAN)
 183                 ol_flags = PKT_TX_VLAN_PKT;
 184         if (txp->tx_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_INSERT_QINQ)
 185                 ol_flags |= PKT_TX_QINQ_PKT;
 186         if (txp->tx_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_MACSEC)
 187                 ol_flags |= PKT_TX_MACSEC;
 188         for (nb_pkt = 0; nb_pkt < nb_pkt_per_burst; nb_pkt++) {
 189                 pkt = rte_mbuf_raw_alloc(mbp);
 190                 if (pkt == NULL) {
 191                 nomore_mbuf:
 192                         if (nb_pkt == 0)
 193                                 return;
 194                         break;
 195                 }
 196
 197                 /*
 198                  * Using raw alloc is good to improve performance,
 199                  * but some consumers may use the headroom and so
 200                  * decrement data_off. We need to make sure it is
 201                  * reset to default value.
 202                  */
 203                 rte_pktmbuf_reset_headroom(pkt);
 204                 pkt->data_len = tx_pkt_seg_lengths[0];
 205                 pkt_seg = pkt;
 206                 if (tx_pkt_split == TX_PKT_SPLIT_RND)
 207                         nb_segs = random() % tx_pkt_nb_segs + 1;
 208                 else
 209                         nb_segs = tx_pkt_nb_segs;
 210                 pkt_len = pkt->data_len;
 211                 for (i = 1; i < nb_segs; i++) {
 212                         pkt_seg->next = rte_mbuf_raw_alloc(mbp);
 213                         if (pkt_seg->next == NULL) {
 214                                 pkt->nb_segs = i;
 215                                 rte_pktmbuf_free(pkt);
 216                                 goto nomore_mbuf;
 217                         }
 218                         pkt_seg = pkt_seg->next;
 219                         pkt_seg->data_len = tx_pkt_seg_lengths[i];
 220                         pkt_len += pkt_seg->data_len;
 221                 }
 222                 pkt_seg->next = NULL; /* Last segment of packet. */
 223
 224                 /*
 225                  * Initialize Ethernet header.
 226                  */
 227                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],&eth_hdr.d_addr);
 228                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr, &eth_hdr.s_addr);
 229                 eth_hdr.ether_type = rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_IPv4);
 230
 231                 /*
 232                  * Copy headers in first packet segment(s).
 233                  */
 234                 copy_buf_to_pkt(&eth_hdr, sizeof(eth_hdr), pkt, 0);
 235                 copy_buf_to_pkt(&pkt_ip_hdr, sizeof(pkt_ip_hdr), pkt,
 236                                 sizeof(struct ether_hdr));
 237                 copy_buf_to_pkt(&pkt_udp_hdr, sizeof(pkt_udp_hdr), pkt,
 238                                 sizeof(struct ether_hdr) +
 239                                 sizeof(struct ipv4_hdr));
 240
 241                 /*
 242                  * Complete first mbuf of packet and append it to the
 243                  * burst of packets to be transmitted.
 244                  */
 245                 pkt->nb_segs = nb_segs;
 246                 pkt->pkt_len = pkt_len;
 247                 pkt->ol_flags = ol_flags;
 248                 pkt->vlan_tci = vlan_tci;
 249                 pkt->vlan_tci_outer = vlan_tci_outer;
 250                 pkt->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 251                 pkt->l3_len = sizeof(struct ipv4_hdr);
 252                 pkts_burst[nb_pkt] = pkt;
 253         }
 254         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, pkts_burst, nb_pkt);
 255         /*
 256          * Retry if necessary
 257          */
 258         if (unlikely(nb_tx < nb_pkt) && fs->retry_enabled) {
 259                 retry = 0;
 260                 while (nb_tx < nb_pkt && retry++ < burst_tx_retry_num) {
 261                         rte_delay_us(burst_tx_delay_time);
 262                         nb_tx += rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 263                                         &pkts_burst[nb_tx], nb_pkt - nb_tx);
 264                 }
 265         }
 266         fs->tx_packets += nb_tx;
 267
 268 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 269         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 270 #endif
 271         if (unlikely(nb_tx < nb_pkt)) {
 272                 if (verbose_level > 0 && fs->fwd_dropped == 0)
 273                         printf("port %d tx_queue %d - drop "
 274                                "(nb_pkt:%u - nb_tx:%u)=%u packets\n",
 275                                fs->tx_port, fs->tx_queue,
 276                                (unsigned) nb_pkt, (unsigned) nb_tx,
 277                                (unsigned) (nb_pkt - nb_tx));
 278                 fs->fwd_dropped += (nb_pkt - nb_tx);
 279                 do {
 280                         rte_pktmbuf_free(pkts_burst[nb_tx]);
 281                 } while (++nb_tx < nb_pkt);
 282         }
 283
 284 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 285         end_tsc = rte_rdtsc();
 286         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 287         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 288 #endif
 289 }
 290
 291 static void
 292 tx_only_begin(__attribute__((unused)) portid_t pi)
 293 {
 294         uint16_t pkt_data_len;
 295
 296         pkt_data_len = (uint16_t) (tx_pkt_length - (sizeof(struct ether_hdr) +
 297                                                     sizeof(struct ipv4_hdr) +
 298                                                     sizeof(struct udp_hdr)));
 299         setup_pkt_udp_ip_headers(&pkt_ip_hdr, &pkt_udp_hdr, pkt_data_len);
 300 }
 301
 302 struct fwd_engine tx_only_engine = {
 303         .fwd_mode_name  = "txonly",
 304         .port_fwd_begin = tx_only_begin,
 305         .port_fwd_end   = NULL,
 306         .packet_fwd     = pkt_burst_transmit,
 307 };