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_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_ring.h>
  60 #include <rte_memory.h>
  61 #include <rte_mempool.h>
  62 #include <rte_mbuf.h>
  63 #include <rte_memcpy.h>
  64 #include <rte_interrupts.h>
  65 #include <rte_pci.h>
  66 #include <rte_ether.h>
  67 #include <rte_ethdev.h>
  68 #include <rte_ip.h>
  69 #include <rte_tcp.h>
  70 #include <rte_udp.h>
  71 #include <rte_string_fns.h>
  72
  73 #include "testpmd.h"
  74
  75 #define UDP_SRC_PORT 1024
  76 #define UDP_DST_PORT 1024
  77
  78 #define IP_SRC_ADDR ((192U << 24) | (168 << 16) | (0 << 8) | 1)
  79 #define IP_DST_ADDR ((192U << 24) | (168 << 16) | (0 << 8) | 2)
  80
  81 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  82 #define IP_VERSION 0x40
  83 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  84 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  85
  86 static struct ipv4_hdr  pkt_ip_hdr;  /**< IP header of transmitted packets. */
  87 static struct udp_hdr pkt_udp_hdr; /**< UDP header of transmitted packets. */
  88
  89 static inline struct rte_mbuf *
  90 tx_mbuf_alloc(struct rte_mempool *mp)
  91 {
  92         struct rte_mbuf *m;
  93
  94         m = __rte_mbuf_raw_alloc(mp);
  95         __rte_mbuf_sanity_check_raw(m, 0);
  96         return m;
  97 }
  98
  99 static void
 100 copy_buf_to_pkt_segs(void* buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt,
 101                      unsigned offset)
 102 {
 103         struct rte_mbuf *seg;
 104         void *seg_buf;
 105         unsigned copy_len;
 106
 107         seg = pkt;
 108         while (offset >= seg->data_len) {
 109                 offset -= seg->data_len;
 110                 seg = seg->next;
 111         }
 112         copy_len = seg->data_len - offset;
 113         seg_buf = rte_pktmbuf_mtod_offset(seg, char *, offset);
 114         while (len > copy_len) {
 115                 rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) copy_len);
 116                 len -= copy_len;
 117                 buf = ((char*) buf + copy_len);
 118                 seg = seg->next;
 119                 seg_buf = rte_pktmbuf_mtod(seg, char *);
 120         }
 121         rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) len);
 122 }
 123
 124 static inline void
 125 copy_buf_to_pkt(void* buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt, unsigned offset)
 126 {
 127         if (offset + len <= pkt->data_len) {
 128                 rte_memcpy(rte_pktmbuf_mtod_offset(pkt, char *, offset),
 129                         buf, (size_t) len);
 130                 return;
 131         }
 132         copy_buf_to_pkt_segs(buf, len, pkt, offset);
 133 }
 134
 135 static void
 136 setup_pkt_udp_ip_headers(struct ipv4_hdr *ip_hdr,
 137                          struct udp_hdr *udp_hdr,
 138                          uint16_t pkt_data_len)
 139 {
 140         uint16_t *ptr16;
 141         uint32_t ip_cksum;
 142         uint16_t pkt_len;
 143
 144         /*
 145          * Initialize UDP header.
 146          */
 147         pkt_len = (uint16_t) (pkt_data_len + sizeof(struct udp_hdr));
 148         udp_hdr->src_port = rte_cpu_to_be_16(UDP_SRC_PORT);
 149         udp_hdr->dst_port = rte_cpu_to_be_16(UDP_DST_PORT);
 150         udp_hdr->dgram_len      = RTE_CPU_TO_BE_16(pkt_len);
 151         udp_hdr->dgram_cksum    = 0; /* No UDP checksum. */
 152
 153         /*
 154          * Initialize IP header.
 155          */
 156         pkt_len = (uint16_t) (pkt_len + sizeof(struct ipv4_hdr));
 157         ip_hdr->version_ihl   = IP_VHL_DEF;
 158         ip_hdr->type_of_service   = 0;
 159         ip_hdr->fragment_offset = 0;
 160         ip_hdr->time_to_live   = IP_DEFTTL;
 161         ip_hdr->next_proto_id = IPPROTO_UDP;
 162         ip_hdr->packet_id = 0;
 163         ip_hdr->total_length   = RTE_CPU_TO_BE_16(pkt_len);
 164         ip_hdr->src_addr = rte_cpu_to_be_32(IP_SRC_ADDR);
 165         ip_hdr->dst_addr = rte_cpu_to_be_32(IP_DST_ADDR);
 166
 167         /*
 168          * Compute IP header checksum.
 169          */
 170         ptr16 = (unaligned_uint16_t*) ip_hdr;
 171         ip_cksum = 0;
 172         ip_cksum += ptr16[0]; ip_cksum += ptr16[1];
 173         ip_cksum += ptr16[2]; ip_cksum += ptr16[3];
 174         ip_cksum += ptr16[4];
 175         ip_cksum += ptr16[6]; ip_cksum += ptr16[7];
 176         ip_cksum += ptr16[8]; ip_cksum += ptr16[9];
 177
 178         /*
 179          * Reduce 32 bit checksum to 16 bits and complement it.
 180          */
 181         ip_cksum = ((ip_cksum & 0xFFFF0000) >> 16) +
 182                 (ip_cksum & 0x0000FFFF);
 183         if (ip_cksum > 65535)
 184                 ip_cksum -= 65535;
 185         ip_cksum = (~ip_cksum) & 0x0000FFFF;
 186         if (ip_cksum == 0)
 187                 ip_cksum = 0xFFFF;
 188         ip_hdr->hdr_checksum = (uint16_t) ip_cksum;
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Transmit a burst of multi-segments packets.
 193  */
 194 static void
 195 pkt_burst_transmit(struct fwd_stream *fs)
 196 {
 197         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 198         struct rte_port *txp;
 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, vlan_tci_outer;
 206         uint64_t ol_flags = 0;
 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         uint32_t nb_segs, pkt_len;
 214
 215 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 216         start_tsc = rte_rdtsc();
 217 #endif
 218
 219         mbp = current_fwd_lcore()->mbp;
 220         txp = &ports[fs->tx_port];
 221         vlan_tci = txp->tx_vlan_id;
 222         vlan_tci_outer = txp->tx_vlan_id_outer;
 223         if (txp->tx_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_INSERT_VLAN)
 224                 ol_flags = PKT_TX_VLAN_PKT;
 225         if (txp->tx_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_INSERT_QINQ)
 226                 ol_flags |= PKT_TX_QINQ_PKT;
 227         for (nb_pkt = 0; nb_pkt < nb_pkt_per_burst; nb_pkt++) {
 228                 pkt = tx_mbuf_alloc(mbp);
 229                 if (pkt == NULL) {
 230                 nomore_mbuf:
 231                         if (nb_pkt == 0)
 232                                 return;
 233                         break;
 234                 }
 235                 pkt->data_len = tx_pkt_seg_lengths[0];
 236                 pkt_seg = pkt;
 237                 if (tx_pkt_split == TX_PKT_SPLIT_RND)
 238                         nb_segs = random() % tx_pkt_nb_segs + 1;
 239                 else
 240                         nb_segs = tx_pkt_nb_segs;
 241                 pkt_len = pkt->data_len;
 242                 for (i = 1; i < nb_segs; i++) {
 243                         pkt_seg->next = tx_mbuf_alloc(mbp);
 244                         if (pkt_seg->next == NULL) {
 245                                 pkt->nb_segs = i;
 246                                 rte_pktmbuf_free(pkt);
 247                                 goto nomore_mbuf;
 248                         }
 249                         pkt_seg = pkt_seg->next;
 250                         pkt_seg->data_len = tx_pkt_seg_lengths[i];
 251                         pkt_len += pkt_seg->data_len;
 252                 }
 253                 pkt_seg->next = NULL; /* Last segment of packet. */
 254
 255                 /*
 256                  * Initialize Ethernet header.
 257                  */
 258                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],&eth_hdr.d_addr);
 259                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr, &eth_hdr.s_addr);
 260                 eth_hdr.ether_type = rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_IPv4);
 261
 262                 /*
 263                  * Copy headers in first packet segment(s).
 264                  */
 265                 copy_buf_to_pkt(&eth_hdr, sizeof(eth_hdr), pkt, 0);
 266                 copy_buf_to_pkt(&pkt_ip_hdr, sizeof(pkt_ip_hdr), pkt,
 267                                 sizeof(struct ether_hdr));
 268                 copy_buf_to_pkt(&pkt_udp_hdr, sizeof(pkt_udp_hdr), pkt,
 269                                 sizeof(struct ether_hdr) +
 270                                 sizeof(struct ipv4_hdr));
 271
 272                 /*
 273                  * Complete first mbuf of packet and append it to the
 274                  * burst of packets to be transmitted.
 275                  */
 276                 pkt->nb_segs = nb_segs;
 277                 pkt->pkt_len = pkt_len;
 278                 pkt->ol_flags = ol_flags;
 279                 pkt->vlan_tci = vlan_tci;
 280                 pkt->vlan_tci_outer = vlan_tci_outer;
 281                 pkt->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 282                 pkt->l3_len = sizeof(struct ipv4_hdr);
 283                 pkts_burst[nb_pkt] = pkt;
 284         }
 285         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, pkts_burst, nb_pkt);
 286         fs->tx_packets += nb_tx;
 287
 288 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 289         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 290 #endif
 291         if (unlikely(nb_tx < nb_pkt)) {
 292                 if (verbose_level > 0 && fs->fwd_dropped == 0)
 293                         printf("port %d tx_queue %d - drop "
 294                                "(nb_pkt:%u - nb_tx:%u)=%u packets\n",
 295                                fs->tx_port, fs->tx_queue,
 296                                (unsigned) nb_pkt, (unsigned) nb_tx,
 297                                (unsigned) (nb_pkt - nb_tx));
 298                 fs->fwd_dropped += (nb_pkt - nb_tx);
 299                 do {
 300                         rte_pktmbuf_free(pkts_burst[nb_tx]);
 301                 } while (++nb_tx < nb_pkt);
 302         }
 303
 304 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 305         end_tsc = rte_rdtsc();
 306         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 307         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 308 #endif
 309 }
 310
 311 static void
 312 tx_only_begin(__attribute__((unused)) portid_t pi)
 313 {
 314         uint16_t pkt_data_len;
 315
 316         pkt_data_len = (uint16_t) (tx_pkt_length - (sizeof(struct ether_hdr) +
 317                                                     sizeof(struct ipv4_hdr) +
 318                                                     sizeof(struct udp_hdr)));
 319         setup_pkt_udp_ip_headers(&pkt_ip_hdr, &pkt_udp_hdr, pkt_data_len);
 320 }
 321
 322 struct fwd_engine tx_only_engine = {
 323         .fwd_mode_name  = "txonly",
 324         .port_fwd_begin = tx_only_begin,
 325         .port_fwd_end   = NULL,
 326         .packet_fwd     = pkt_burst_transmit,
 327 };