app/test/packet_burst_generator.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 <rte_byteorder.h>
  35 #include <rte_mbuf.h>
  36
  37 #include "packet_burst_generator.h"
  38
  39 #define UDP_SRC_PORT 1024
  40 #define UDP_DST_PORT 1024
  41
  42
  43 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  44 #define IP_VERSION 0x40
  45 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  46 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  47
  48 static void
  49 copy_buf_to_pkt_segs(void *buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt,
  50                 unsigned offset)
  51 {
  52         struct rte_mbuf *seg;
  53         void *seg_buf;
  54         unsigned copy_len;
  55
  56         seg = pkt;
  57         while (offset >= seg->data_len) {
  58                 offset -= seg->data_len;
  59                 seg = seg->next;
  60         }
  61         copy_len = seg->data_len - offset;
  62         seg_buf = rte_pktmbuf_mtod(seg, char *) + offset;
  63         while (len > copy_len) {
  64                 rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) copy_len);
  65                 len -= copy_len;
  66                 buf = ((char *) buf + copy_len);
  67                 seg = seg->next;
  68                 seg_buf = rte_pktmbuf_mtod(seg, void *);
  69         }
  70         rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) len);
  71 }
  72
  73 static inline void
  74 copy_buf_to_pkt(void *buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt, unsigned offset)
  75 {
  76         if (offset + len <= pkt->data_len) {
  77                 rte_memcpy(rte_pktmbuf_mtod(pkt, char *) + offset,
  78                                 buf, (size_t) len);
  79                 return;
  80         }
  81         copy_buf_to_pkt_segs(buf, len, pkt, offset);
  82 }
  83
  84
  85 void
  86 initialize_eth_header(struct ether_hdr *eth_hdr, struct ether_addr *src_mac,
  87                 struct ether_addr *dst_mac, uint8_t vlan_enabled, uint16_t van_id)
  88 {
  89         ether_addr_copy(dst_mac, &eth_hdr->d_addr);
  90         ether_addr_copy(src_mac, &eth_hdr->s_addr);
  91
  92         if (vlan_enabled) {
  93                 struct vlan_hdr *vhdr = (struct vlan_hdr *)((uint8_t *)eth_hdr +
  94                                 sizeof(struct ether_hdr));
  95
  96                 eth_hdr->ether_type = rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_VLAN);
  97
  98                 vhdr->eth_proto =  rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_IPv4);
  99                 vhdr->vlan_tci = van_id;
 100         } else {
 101                 eth_hdr->ether_type = rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_VLAN);
 102         }
 103
 104 }
 105
 106 uint16_t
 107 initialize_udp_header(struct udp_hdr *udp_hdr, uint16_t src_port,
 108                 uint16_t dst_port, uint16_t pkt_data_len)
 109 {
 110         uint16_t pkt_len;
 111
 112         pkt_len = (uint16_t) (pkt_data_len + sizeof(struct udp_hdr));
 113
 114         udp_hdr->src_port = rte_cpu_to_be_16(src_port);
 115         udp_hdr->dst_port = rte_cpu_to_be_16(dst_port);
 116         udp_hdr->dgram_len = rte_cpu_to_be_16(pkt_len);
 117         udp_hdr->dgram_cksum = 0; /* No UDP checksum. */
 118
 119         return pkt_len;
 120 }
 121
 122
 123 uint16_t
 124 initialize_ipv6_header(struct ipv6_hdr *ip_hdr, uint8_t *src_addr,
 125                 uint8_t *dst_addr, uint16_t pkt_data_len)
 126 {
 127         ip_hdr->vtc_flow = 0;
 128         ip_hdr->payload_len = pkt_data_len;
 129         ip_hdr->proto = IPPROTO_UDP;
 130         ip_hdr->hop_limits = IP_DEFTTL;
 131
 132         rte_memcpy(ip_hdr->src_addr, src_addr, sizeof(ip_hdr->src_addr));
 133         rte_memcpy(ip_hdr->dst_addr, dst_addr, sizeof(ip_hdr->dst_addr));
 134
 135         return (uint16_t) (pkt_data_len + sizeof(struct ipv6_hdr));
 136 }
 137
 138 uint16_t
 139 initialize_ipv4_header(struct ipv4_hdr *ip_hdr, uint32_t src_addr,
 140                 uint32_t dst_addr, uint16_t pkt_data_len)
 141 {
 142         uint16_t pkt_len;
 143         uint16_t *ptr16;
 144         uint32_t ip_cksum;
 145
 146         /*
 147          * Initialize IP header.
 148          */
 149         pkt_len = (uint16_t) (pkt_data_len + sizeof(struct ipv4_hdr));
 150
 151         ip_hdr->version_ihl   = IP_VHL_DEF;
 152         ip_hdr->type_of_service   = 0;
 153         ip_hdr->fragment_offset = 0;
 154         ip_hdr->time_to_live   = IP_DEFTTL;
 155         ip_hdr->next_proto_id = IPPROTO_UDP;
 156         ip_hdr->packet_id = 0;
 157         ip_hdr->total_length   = rte_cpu_to_be_16(pkt_len);
 158         ip_hdr->src_addr = rte_cpu_to_be_32(src_addr);
 159         ip_hdr->dst_addr = rte_cpu_to_be_32(dst_addr);
 160
 161         /*
 162          * Compute IP header checksum.
 163          */
 164         ptr16 = (uint16_t *)ip_hdr;
 165         ip_cksum = 0;
 166         ip_cksum += ptr16[0]; ip_cksum += ptr16[1];
 167         ip_cksum += ptr16[2]; ip_cksum += ptr16[3];
 168         ip_cksum += ptr16[4];
 169         ip_cksum += ptr16[6]; ip_cksum += ptr16[7];
 170         ip_cksum += ptr16[8]; ip_cksum += ptr16[9];
 171
 172         /*
 173          * Reduce 32 bit checksum to 16 bits and complement it.
 174          */
 175         ip_cksum = ((ip_cksum & 0xFFFF0000) >> 16) +
 176                 (ip_cksum & 0x0000FFFF);
 177         ip_cksum %= 65536;
 178         ip_cksum = (~ip_cksum) & 0x0000FFFF;
 179         if (ip_cksum == 0)
 180                 ip_cksum = 0xFFFF;
 181         ip_hdr->hdr_checksum = (uint16_t) ip_cksum;
 182
 183         return pkt_len;
 184 }
 185
 186
 187
 188 /*
 189  * The maximum number of segments per packet is used when creating
 190  * scattered transmit packets composed of a list of mbufs.
 191  */
 192 #define RTE_MAX_SEGS_PER_PKT 255 /**< pkt.nb_segs is a 8-bit unsigned char. */
 193
 194 #define TXONLY_DEF_PACKET_LEN 64
 195 #define TXONLY_DEF_PACKET_LEN_128 128
 196
 197 uint16_t tx_pkt_length = TXONLY_DEF_PACKET_LEN;
 198 uint16_t tx_pkt_seg_lengths[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT] = {
 199                 TXONLY_DEF_PACKET_LEN_128,
 200 };
 201
 202 uint8_t  tx_pkt_nb_segs = 1;
 203
 204 int
 205 generate_packet_burst(struct rte_mempool *mp, struct rte_mbuf **pkts_burst,
 206                 struct ether_hdr *eth_hdr, uint8_t vlan_enabled, void *ip_hdr,
 207                 uint8_t ipv4, struct udp_hdr *udp_hdr, int nb_pkt_per_burst)
 208 {
 209         int i, nb_pkt = 0;
 210         size_t eth_hdr_size;
 211
 212         struct rte_mbuf *pkt_seg;
 213         struct rte_mbuf *pkt;
 214
 215         for (nb_pkt = 0; nb_pkt < nb_pkt_per_burst; nb_pkt++) {
 216                 pkt = rte_pktmbuf_alloc(mp);
 217                 if (pkt == NULL) {
 218 nomore_mbuf:
 219                         if (nb_pkt == 0)
 220                                 return -1;
 221                         break;
 222                 }
 223
 224                 pkt->data_len = tx_pkt_seg_lengths[0];
 225                 pkt_seg = pkt;
 226                 for (i = 1; i < tx_pkt_nb_segs; i++) {
 227                         pkt_seg->next = rte_pktmbuf_alloc(mp);
 228                         if (pkt_seg->next == NULL) {
 229                                 pkt->nb_segs = i;
 230                                 rte_pktmbuf_free(pkt);
 231                                 goto nomore_mbuf;
 232                         }
 233                         pkt_seg = pkt_seg->next;
 234                         pkt_seg->data_len = tx_pkt_seg_lengths[i];
 235                 }
 236                 pkt_seg->next = NULL; /* Last segment of packet. */
 237
 238                 /*
 239                  * Copy headers in first packet segment(s).
 240                  */
 241                 if (vlan_enabled)
 242                         eth_hdr_size = sizeof(struct ether_hdr) + sizeof(struct vlan_hdr);
 243                 else
 244                         eth_hdr_size = sizeof(struct ether_hdr);
 245
 246                 copy_buf_to_pkt(eth_hdr, eth_hdr_size, pkt, 0);
 247
 248                 if (ipv4) {
 249                         copy_buf_to_pkt(ip_hdr, sizeof(struct ipv4_hdr), pkt, eth_hdr_size);
 250                         copy_buf_to_pkt(udp_hdr, sizeof(*udp_hdr), pkt, eth_hdr_size +
 251                                         sizeof(struct ipv4_hdr));
 252                 } else {
 253                         copy_buf_to_pkt(ip_hdr, sizeof(struct ipv6_hdr), pkt, eth_hdr_size);
 254                         copy_buf_to_pkt(udp_hdr, sizeof(*udp_hdr), pkt, eth_hdr_size +
 255                                         sizeof(struct ipv6_hdr));
 256                 }
 257
 258                 /*
 259                  * Complete first mbuf of packet and append it to the
 260                  * burst of packets to be transmitted.
 261                  */
 262                 pkt->nb_segs = tx_pkt_nb_segs;
 263                 pkt->pkt_len = tx_pkt_length;
 264                 pkt->l2_len = eth_hdr_size;
 265
 266                 if (ipv4) {
 267                         pkt->vlan_tci  = ETHER_TYPE_IPv4;
 268                         pkt->l3_len = sizeof(struct ipv4_hdr);
 269
 270                         if (vlan_enabled)
 271                                 pkt->ol_flags = PKT_RX_IPV4_HDR | PKT_RX_VLAN_PKT;
 272                         else
 273                                 pkt->ol_flags = PKT_RX_IPV4_HDR;
 274                 } else {
 275                         pkt->vlan_tci  = ETHER_TYPE_IPv6;
 276                         pkt->l3_len = sizeof(struct ipv6_hdr);
 277
 278                         if (vlan_enabled)
 279                                 pkt->ol_flags = PKT_RX_IPV6_HDR | PKT_RX_VLAN_PKT;
 280                         else
 281                                 pkt->ol_flags = PKT_RX_IPV6_HDR;
 282                 }
 283
 284                 pkts_burst[nb_pkt] = pkt;
 285         }
 286
 287         return nb_pkt;
 288 }