examples/ioat/ioatfwd.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2019 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdint.h>
   6 #include <getopt.h>
   7 #include <signal.h>
   8 #include <stdbool.h>
   9 #include <unistd.h>
  10
  11 #include <rte_malloc.h>
  12 #include <rte_ethdev.h>
  13 #include <rte_rawdev.h>
  14 #include <rte_ioat_rawdev.h>
  15
  16 /* size of ring used for software copying between rx and tx. */
  17 #define RTE_LOGTYPE_IOAT RTE_LOGTYPE_USER1
  18 #define MAX_PKT_BURST 32
  19 #define MEMPOOL_CACHE_SIZE 512
  20 #define MIN_POOL_SIZE 65536U
  21 #define CMD_LINE_OPT_MAC_UPDATING "mac-updating"
  22 #define CMD_LINE_OPT_NO_MAC_UPDATING "no-mac-updating"
  23 #define CMD_LINE_OPT_PORTMASK "portmask"
  24 #define CMD_LINE_OPT_NB_QUEUE "nb-queue"
  25 #define CMD_LINE_OPT_COPY_TYPE "copy-type"
  26 #define CMD_LINE_OPT_RING_SIZE "ring-size"
  27
  28 /* configurable number of RX/TX ring descriptors */
  29 #define RX_DEFAULT_RINGSIZE 1024
  30 #define TX_DEFAULT_RINGSIZE 1024
  31
  32 /* max number of RX queues per port */
  33 #define MAX_RX_QUEUES_COUNT 8
  34
  35 struct rxtx_port_config {
  36         /* common config */
  37         uint16_t rxtx_port;
  38         uint16_t nb_queues;
  39         /* for software copy mode */
  40         struct rte_ring *rx_to_tx_ring;
  41         /* for IOAT rawdev copy mode */
  42         uint16_t ioat_ids[MAX_RX_QUEUES_COUNT];
  43 };
  44
  45 struct rxtx_transmission_config {
  46         struct rxtx_port_config ports[RTE_MAX_ETHPORTS];
  47         uint16_t nb_ports;
  48         uint16_t nb_lcores;
  49 };
  50
  51 /* per-port statistics struct */
  52 struct ioat_port_statistics {
  53         uint64_t rx[RTE_MAX_ETHPORTS];
  54         uint64_t tx[RTE_MAX_ETHPORTS];
  55         uint64_t tx_dropped[RTE_MAX_ETHPORTS];
  56         uint64_t copy_dropped[RTE_MAX_ETHPORTS];
  57 };
  58 struct ioat_port_statistics port_statistics;
  59
  60 struct total_statistics {
  61         uint64_t total_packets_dropped;
  62         uint64_t total_packets_tx;
  63         uint64_t total_packets_rx;
  64         uint64_t total_successful_enqueues;
  65         uint64_t total_failed_enqueues;
  66 };
  67
  68 typedef enum copy_mode_t {
  69 #define COPY_MODE_SW "sw"
  70         COPY_MODE_SW_NUM,
  71 #define COPY_MODE_IOAT "hw"
  72         COPY_MODE_IOAT_NUM,
  73         COPY_MODE_INVALID_NUM,
  74         COPY_MODE_SIZE_NUM = COPY_MODE_INVALID_NUM
  75 } copy_mode_t;
  76
  77 /* mask of enabled ports */
  78 static uint32_t ioat_enabled_port_mask;
  79
  80 /* number of RX queues per port */
  81 static uint16_t nb_queues = 1;
  82
  83 /* MAC updating enabled by default. */
  84 static int mac_updating = 1;
  85
  86 /* hardare copy mode enabled by default. */
  87 static copy_mode_t copy_mode = COPY_MODE_IOAT_NUM;
  88
  89 /* size of IOAT rawdev ring for hardware copy mode or
  90  * rte_ring for software copy mode
  91  */
  92 static unsigned short ring_size = 2048;
  93
  94 /* global transmission config */
  95 struct rxtx_transmission_config cfg;
  96
  97 /* configurable number of RX/TX ring descriptors */
  98 static uint16_t nb_rxd = RX_DEFAULT_RINGSIZE;
  99 static uint16_t nb_txd = TX_DEFAULT_RINGSIZE;
 100
 101 static volatile bool force_quit;
 102
 103 /* ethernet addresses of ports */
 104 static struct rte_ether_addr ioat_ports_eth_addr[RTE_MAX_ETHPORTS];
 105
 106 static struct rte_eth_dev_tx_buffer *tx_buffer[RTE_MAX_ETHPORTS];
 107 struct rte_mempool *ioat_pktmbuf_pool;
 108
 109 /* Print out statistics for one port. */
 110 static void
 111 print_port_stats(uint16_t port_id)
 112 {
 113         printf("\nStatistics for port %u ------------------------------"
 114                 "\nPackets sent: %34"PRIu64
 115                 "\nPackets received: %30"PRIu64
 116                 "\nPackets dropped on tx: %25"PRIu64
 117                 "\nPackets dropped on copy: %23"PRIu64,
 118                 port_id,
 119                 port_statistics.tx[port_id],
 120                 port_statistics.rx[port_id],
 121                 port_statistics.tx_dropped[port_id],
 122                 port_statistics.copy_dropped[port_id]);
 123 }
 124
 125 /* Print out statistics for one IOAT rawdev device. */
 126 static void
 127 print_rawdev_stats(uint32_t dev_id, uint64_t *xstats,
 128         unsigned int *ids_xstats, uint16_t nb_xstats,
 129         struct rte_rawdev_xstats_name *names_xstats)
 130 {
 131         uint16_t i;
 132
 133         printf("\nIOAT channel %u", dev_id);
 134         for (i = 0; i < nb_xstats; i++)
 135                 printf("\n\t %s: %*"PRIu64,
 136                         names_xstats[ids_xstats[i]].name,
 137                         (int)(37 - strlen(names_xstats[ids_xstats[i]].name)),
 138                         xstats[i]);
 139 }
 140
 141 static void
 142 print_total_stats(struct total_statistics *ts)
 143 {
 144         printf("\nAggregate statistics ==============================="
 145                 "\nTotal packets Tx: %24"PRIu64" [pps]"
 146                 "\nTotal packets Rx: %24"PRIu64" [pps]"
 147                 "\nTotal packets dropped: %19"PRIu64" [pps]",
 148                 ts->total_packets_tx,
 149                 ts->total_packets_rx,
 150                 ts->total_packets_dropped);
 151
 152         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 153                 printf("\nTotal IOAT successful enqueues: %8"PRIu64" [enq/s]"
 154                         "\nTotal IOAT failed enqueues: %12"PRIu64" [enq/s]",
 155                         ts->total_successful_enqueues,
 156                         ts->total_failed_enqueues);
 157         }
 158
 159         printf("\n====================================================\n");
 160 }
 161
 162 /* Print out statistics on packets dropped. */
 163 static void
 164 print_stats(char *prgname)
 165 {
 166         struct total_statistics ts, delta_ts;
 167         uint32_t i, port_id, dev_id;
 168         struct rte_rawdev_xstats_name *names_xstats;
 169         uint64_t *xstats;
 170         unsigned int *ids_xstats, nb_xstats;
 171         char status_string[120]; /* to print at the top of the output */
 172         int status_strlen;
 173         int ret;
 174
 175         const char clr[] = { 27, '[', '2', 'J', '\0' };
 176         const char topLeft[] = { 27, '[', '1', ';', '1', 'H', '\0' };
 177
 178         status_strlen = snprintf(status_string, sizeof(status_string),
 179                 "%s, ", prgname);
 180         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 181                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 182                 "Worker Threads = %d, ",
 183                 rte_lcore_count() > 2 ? 2 : 1);
 184         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 185                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 186                 "Copy Mode = %s,\n", copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM ?
 187                 COPY_MODE_SW : COPY_MODE_IOAT);
 188         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 189                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 190                 "Updating MAC = %s, ", mac_updating ?
 191                 "enabled" : "disabled");
 192         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 193                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 194                 "Rx Queues = %d, ", nb_queues);
 195         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 196                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 197                 "Ring Size = %d\n", ring_size);
 198
 199         /* Allocate memory for xstats names and values */
 200         ret = rte_rawdev_xstats_names_get(
 201                 cfg.ports[0].ioat_ids[0], NULL, 0);
 202         if (ret < 0)
 203                 return;
 204         nb_xstats = (unsigned int)ret;
 205
 206         names_xstats = malloc(sizeof(*names_xstats) * nb_xstats);
 207         if (names_xstats == NULL) {
 208                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 209                         "Error allocating xstat names memory\n");
 210         }
 211         rte_rawdev_xstats_names_get(cfg.ports[0].ioat_ids[0],
 212                 names_xstats, nb_xstats);
 213
 214         ids_xstats = malloc(sizeof(*ids_xstats) * 2);
 215         if (ids_xstats == NULL) {
 216                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 217                         "Error allocating xstat ids_xstats memory\n");
 218         }
 219
 220         xstats = malloc(sizeof(*xstats) * 2);
 221         if (xstats == NULL) {
 222                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 223                         "Error allocating xstat memory\n");
 224         }
 225
 226         /* Get failed/successful enqueues stats index */
 227         ids_xstats[0] = ids_xstats[1] = nb_xstats;
 228         for (i = 0; i < nb_xstats; i++) {
 229                 if (!strcmp(names_xstats[i].name, "failed_enqueues"))
 230                         ids_xstats[0] = i;
 231                 else if (!strcmp(names_xstats[i].name, "successful_enqueues"))
 232                         ids_xstats[1] = i;
 233                 if (ids_xstats[0] < nb_xstats && ids_xstats[1] < nb_xstats)
 234                         break;
 235         }
 236         if (ids_xstats[0] == nb_xstats || ids_xstats[1] == nb_xstats) {
 237                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 238                         "Error getting failed/successful enqueues stats index\n");
 239         }
 240
 241         memset(&ts, 0, sizeof(struct total_statistics));
 242
 243         while (!force_quit) {
 244                 /* Sleep for 1 second each round - init sleep allows reading
 245                  * messages from app startup.
 246                  */
 247                 sleep(1);
 248
 249                 /* Clear screen and move to top left */
 250                 printf("%s%s", clr, topLeft);
 251
 252                 memset(&delta_ts, 0, sizeof(struct total_statistics));
 253
 254                 printf("%s", status_string);
 255
 256                 for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 257                         port_id = cfg.ports[i].rxtx_port;
 258                         print_port_stats(port_id);
 259
 260                         delta_ts.total_packets_dropped +=
 261                                 port_statistics.tx_dropped[port_id]
 262                                 + port_statistics.copy_dropped[port_id];
 263                         delta_ts.total_packets_tx +=
 264                                 port_statistics.tx[port_id];
 265                         delta_ts.total_packets_rx +=
 266                                 port_statistics.rx[port_id];
 267
 268                         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 269                                 uint32_t j;
 270
 271                                 for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 272                                         dev_id = cfg.ports[i].ioat_ids[j];
 273                                         rte_rawdev_xstats_get(dev_id,
 274                                                 ids_xstats, xstats, 2);
 275
 276                                         print_rawdev_stats(dev_id, xstats,
 277                                                 ids_xstats, 2, names_xstats);
 278
 279                                         delta_ts.total_failed_enqueues +=
 280                                                 xstats[ids_xstats[0]];
 281                                         delta_ts.total_successful_enqueues +=
 282                                                 xstats[ids_xstats[1]];
 283                                 }
 284                         }
 285                 }
 286
 287                 delta_ts.total_packets_tx -= ts.total_packets_tx;
 288                 delta_ts.total_packets_rx -= ts.total_packets_rx;
 289                 delta_ts.total_packets_dropped -= ts.total_packets_dropped;
 290                 delta_ts.total_failed_enqueues -= ts.total_failed_enqueues;
 291                 delta_ts.total_successful_enqueues -=
 292                         ts.total_successful_enqueues;
 293
 294                 printf("\n");
 295                 print_total_stats(&delta_ts);
 296
 297                 ts.total_packets_tx += delta_ts.total_packets_tx;
 298                 ts.total_packets_rx += delta_ts.total_packets_rx;
 299                 ts.total_packets_dropped += delta_ts.total_packets_dropped;
 300                 ts.total_failed_enqueues += delta_ts.total_failed_enqueues;
 301                 ts.total_successful_enqueues +=
 302                         delta_ts.total_successful_enqueues;
 303         }
 304
 305         free(names_xstats);
 306         free(xstats);
 307         free(ids_xstats);
 308 }
 309
 310 static void
 311 update_mac_addrs(struct rte_mbuf *m, uint32_t dest_portid)
 312 {
 313         struct rte_ether_hdr *eth;
 314         void *tmp;
 315
 316         eth = rte_pktmbuf_mtod(m, struct rte_ether_hdr *);
 317
 318         /* 02:00:00:00:00:xx - overwriting 2 bytes of source address but
 319          * it's acceptable cause it gets overwritten by rte_ether_addr_copy
 320          */
 321         tmp = &eth->d_addr.addr_bytes[0];
 322         *((uint64_t *)tmp) = 0x000000000002 + ((uint64_t)dest_portid << 40);
 323
 324         /* src addr */
 325         rte_ether_addr_copy(&ioat_ports_eth_addr[dest_portid], &eth->s_addr);
 326 }
 327
 328 static inline void
 329 pktmbuf_sw_copy(struct rte_mbuf *src, struct rte_mbuf *dst)
 330 {
 331         /* Copy packet metadata */
 332         rte_memcpy(&dst->rearm_data,
 333                 &src->rearm_data,
 334                 offsetof(struct rte_mbuf, cacheline1)
 335                 - offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data));
 336
 337         /* Copy packet data */
 338         rte_memcpy(rte_pktmbuf_mtod(dst, char *),
 339                 rte_pktmbuf_mtod(src, char *), src->data_len);
 340 }
 341
 342 static uint32_t
 343 ioat_enqueue_packets(struct rte_mbuf **pkts,
 344         uint32_t nb_rx, uint16_t dev_id)
 345 {
 346         int ret;
 347         uint32_t i;
 348         struct rte_mbuf *pkts_copy[MAX_PKT_BURST];
 349
 350         const uint64_t addr_offset = RTE_PTR_DIFF(pkts[0]->buf_addr,
 351                 &pkts[0]->rearm_data);
 352
 353         ret = rte_mempool_get_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 354                 (void *)pkts_copy, nb_rx);
 355
 356         if (unlikely(ret < 0))
 357                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to allocate memory.\n");
 358
 359         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 360                 /* Perform data copy */
 361                 ret = rte_ioat_enqueue_copy(dev_id,
 362                         pkts[i]->buf_iova
 363                         - addr_offset,
 364                         pkts_copy[i]->buf_iova
 365                         - addr_offset,
 366                         rte_pktmbuf_data_len(pkts[i])
 367                         + addr_offset,
 368                         (uintptr_t)pkts[i],
 369                         (uintptr_t)pkts_copy[i],
 370                         0 /* nofence */);
 371
 372                 if (ret != 1)
 373                         break;
 374         }
 375
 376         ret = i;
 377         /* Free any not enqueued packets. */
 378         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool, (void *)&pkts[i], nb_rx - i);
 379         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool, (void *)&pkts_copy[i],
 380                 nb_rx - i);
 381
 382         return ret;
 383 }
 384
 385 /* Receive packets on one port and enqueue to IOAT rawdev or rte_ring. */
 386 static void
 387 ioat_rx_port(struct rxtx_port_config *rx_config)
 388 {
 389         uint32_t nb_rx, nb_enq, i, j;
 390         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 391
 392         for (i = 0; i < rx_config->nb_queues; i++) {
 393
 394                 nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx_config->rxtx_port, i,
 395                         pkts_burst, MAX_PKT_BURST);
 396
 397                 if (nb_rx == 0)
 398                         continue;
 399
 400                 port_statistics.rx[rx_config->rxtx_port] += nb_rx;
 401
 402                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 403                         /* Perform packet hardware copy */
 404                         nb_enq = ioat_enqueue_packets(pkts_burst,
 405                                 nb_rx, rx_config->ioat_ids[i]);
 406                         if (nb_enq > 0)
 407                                 rte_ioat_do_copies(rx_config->ioat_ids[i]);
 408                 } else {
 409                         /* Perform packet software copy, free source packets */
 410                         int ret;
 411                         struct rte_mbuf *pkts_burst_copy[MAX_PKT_BURST];
 412
 413                         ret = rte_mempool_get_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 414                                 (void *)pkts_burst_copy, nb_rx);
 415
 416                         if (unlikely(ret < 0))
 417                                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 418                                         "Unable to allocate memory.\n");
 419
 420                         for (j = 0; j < nb_rx; j++)
 421                                 pktmbuf_sw_copy(pkts_burst[j],
 422                                         pkts_burst_copy[j]);
 423
 424                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 425                                 (void *)pkts_burst, nb_rx);
 426
 427                         nb_enq = rte_ring_enqueue_burst(
 428                                 rx_config->rx_to_tx_ring,
 429                                 (void *)pkts_burst_copy, nb_rx, NULL);
 430
 431                         /* Free any not enqueued packets. */
 432                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 433                                 (void *)&pkts_burst_copy[nb_enq],
 434                                 nb_rx - nb_enq);
 435                 }
 436
 437                 port_statistics.copy_dropped[rx_config->rxtx_port] +=
 438                         (nb_rx - nb_enq);
 439         }
 440 }
 441
 442 /* Transmit packets from IOAT rawdev/rte_ring for one port. */
 443 static void
 444 ioat_tx_port(struct rxtx_port_config *tx_config)
 445 {
 446         uint32_t i, j, nb_dq = 0;
 447         struct rte_mbuf *mbufs_src[MAX_PKT_BURST];
 448         struct rte_mbuf *mbufs_dst[MAX_PKT_BURST];
 449
 450         for (i = 0; i < tx_config->nb_queues; i++) {
 451                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 452                         /* Deque the mbufs from IOAT device. */
 453                         nb_dq = rte_ioat_completed_copies(
 454                                 tx_config->ioat_ids[i], MAX_PKT_BURST,
 455                                 (void *)mbufs_src, (void *)mbufs_dst);
 456                 } else {
 457                         /* Deque the mbufs from rx_to_tx_ring. */
 458                         nb_dq = rte_ring_dequeue_burst(
 459                                 tx_config->rx_to_tx_ring, (void *)mbufs_dst,
 460                                 MAX_PKT_BURST, NULL);
 461                 }
 462
 463                 if ((int32_t) nb_dq <= 0)
 464                         return;
 465
 466                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM)
 467                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 468                                 (void *)mbufs_src, nb_dq);
 469
 470                 /* Update macs if enabled */
 471                 if (mac_updating) {
 472                         for (j = 0; j < nb_dq; j++)
 473                                 update_mac_addrs(mbufs_dst[j],
 474                                         tx_config->rxtx_port);
 475                 }
 476
 477                 const uint16_t nb_tx = rte_eth_tx_burst(
 478                         tx_config->rxtx_port, 0,
 479                         (void *)mbufs_dst, nb_dq);
 480
 481                 port_statistics.tx[tx_config->rxtx_port] += nb_tx;
 482
 483                 /* Free any unsent packets. */
 484                 if (unlikely(nb_tx < nb_dq))
 485                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 486                         (void *)&mbufs_dst[nb_tx],
 487                                 nb_dq - nb_tx);
 488         }
 489 }
 490
 491 /* Main rx processing loop for IOAT rawdev. */
 492 static void
 493 rx_main_loop(void)
 494 {
 495         uint16_t i;
 496         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 497
 498         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main rx loop for copy on lcore %u\n",
 499                 rte_lcore_id());
 500
 501         while (!force_quit)
 502                 for (i = 0; i < nb_ports; i++)
 503                         ioat_rx_port(&cfg.ports[i]);
 504 }
 505
 506 /* Main tx processing loop for hardware copy. */
 507 static void
 508 tx_main_loop(void)
 509 {
 510         uint16_t i;
 511         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 512
 513         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main tx loop for copy on lcore %u\n",
 514                 rte_lcore_id());
 515
 516         while (!force_quit)
 517                 for (i = 0; i < nb_ports; i++)
 518                         ioat_tx_port(&cfg.ports[i]);
 519 }
 520
 521 /* Main rx and tx loop if only one slave lcore available */
 522 static void
 523 rxtx_main_loop(void)
 524 {
 525         uint16_t i;
 526         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 527
 528         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main rx and tx loop for copy on"
 529                 " lcore %u\n", rte_lcore_id());
 530
 531         while (!force_quit)
 532                 for (i = 0; i < nb_ports; i++) {
 533                         ioat_rx_port(&cfg.ports[i]);
 534                         ioat_tx_port(&cfg.ports[i]);
 535                 }
 536 }
 537
 538 static void start_forwarding_cores(void)
 539 {
 540         uint32_t lcore_id = rte_lcore_id();
 541
 542         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering %s on lcore %u\n",
 543                 __func__, rte_lcore_id());
 544
 545         if (cfg.nb_lcores == 1) {
 546                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 547                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)rxtx_main_loop,
 548                         NULL, lcore_id);
 549         } else if (cfg.nb_lcores > 1) {
 550                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 551                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)rx_main_loop,
 552                         NULL, lcore_id);
 553
 554                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 555                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)tx_main_loop, NULL,
 556                         lcore_id);
 557         }
 558 }
 559
 560 /* Display usage */
 561 static void
 562 ioat_usage(const char *prgname)
 563 {
 564         printf("%s [EAL options] -- -p PORTMASK [-q NQ]\n"
 565                 "  -p --portmask: hexadecimal bitmask of ports to configure\n"
 566                 "  -q NQ: number of RX queues per port (default is 1)\n"
 567                 "  --[no-]mac-updating: Enable or disable MAC addresses updating (enabled by default)\n"
 568                 "      When enabled:\n"
 569                 "       - The source MAC address is replaced by the TX port MAC address\n"
 570                 "       - The destination MAC address is replaced by 02:00:00:00:00:TX_PORT_ID\n"
 571                 "  -c --copy-type CT: type of copy: sw|hw\n"
 572                 "  -s --ring-size RS: size of IOAT rawdev ring for hardware copy mode or rte_ring for software copy mode\n",
 573                         prgname);
 574 }
 575
 576 static int
 577 ioat_parse_portmask(const char *portmask)
 578 {
 579         char *end = NULL;
 580         unsigned long pm;
 581
 582         /* Parse hexadecimal string */
 583         pm = strtoul(portmask, &end, 16);
 584         if ((portmask[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
 585                 return -1;
 586
 587         return pm;
 588 }
 589
 590 static copy_mode_t
 591 ioat_parse_copy_mode(const char *copy_mode)
 592 {
 593         if (strcmp(copy_mode, COPY_MODE_SW) == 0)
 594                 return COPY_MODE_SW_NUM;
 595         else if (strcmp(copy_mode, COPY_MODE_IOAT) == 0)
 596                 return COPY_MODE_IOAT_NUM;
 597
 598         return COPY_MODE_INVALID_NUM;
 599 }
 600
 601 /* Parse the argument given in the command line of the application */
 602 static int
 603 ioat_parse_args(int argc, char **argv, unsigned int nb_ports)
 604 {
 605         static const char short_options[] =
 606                 "p:"  /* portmask */
 607                 "q:"  /* number of RX queues per port */
 608                 "c:"  /* copy type (sw|hw) */
 609                 "s:"  /* ring size */
 610                 ;
 611
 612         static const struct option lgopts[] = {
 613                 {CMD_LINE_OPT_MAC_UPDATING, no_argument, &mac_updating, 1},
 614                 {CMD_LINE_OPT_NO_MAC_UPDATING, no_argument, &mac_updating, 0},
 615                 {CMD_LINE_OPT_PORTMASK, required_argument, NULL, 'p'},
 616                 {CMD_LINE_OPT_NB_QUEUE, required_argument, NULL, 'q'},
 617                 {CMD_LINE_OPT_COPY_TYPE, required_argument, NULL, 'c'},
 618                 {CMD_LINE_OPT_RING_SIZE, required_argument, NULL, 's'},
 619                 {NULL, 0, 0, 0}
 620         };
 621
 622         const unsigned int default_port_mask = (1 << nb_ports) - 1;
 623         int opt, ret;
 624         char **argvopt;
 625         int option_index;
 626         char *prgname = argv[0];
 627
 628         ioat_enabled_port_mask = default_port_mask;
 629         argvopt = argv;
 630
 631         while ((opt = getopt_long(argc, argvopt, short_options,
 632                         lgopts, &option_index)) != EOF) {
 633
 634                 switch (opt) {
 635                 /* portmask */
 636                 case 'p':
 637                         ioat_enabled_port_mask = ioat_parse_portmask(optarg);
 638                         if (ioat_enabled_port_mask & ~default_port_mask ||
 639                                         ioat_enabled_port_mask <= 0) {
 640                                 printf("Invalid portmask, %s, suggest 0x%x\n",
 641                                                 optarg, default_port_mask);
 642                                 ioat_usage(prgname);
 643                                 return -1;
 644                         }
 645                         break;
 646
 647                 case 'q':
 648                         nb_queues = atoi(optarg);
 649                         if (nb_queues == 0 || nb_queues > MAX_RX_QUEUES_COUNT) {
 650                                 printf("Invalid RX queues number %s. Max %u\n",
 651                                         optarg, MAX_RX_QUEUES_COUNT);
 652                                 ioat_usage(prgname);
 653                                 return -1;
 654                         }
 655                         break;
 656
 657                 case 'c':
 658                         copy_mode = ioat_parse_copy_mode(optarg);
 659                         if (copy_mode == COPY_MODE_INVALID_NUM) {
 660                                 printf("Invalid copy type. Use: sw, hw\n");
 661                                 ioat_usage(prgname);
 662                                 return -1;
 663                         }
 664                         break;
 665
 666                 case 's':
 667                         ring_size = atoi(optarg);
 668                         if (ring_size == 0) {
 669                                 printf("Invalid ring size, %s.\n", optarg);
 670                                 ioat_usage(prgname);
 671                                 return -1;
 672                         }
 673                         break;
 674
 675                 /* long options */
 676                 case 0:
 677                         break;
 678
 679                 default:
 680                         ioat_usage(prgname);
 681                         return -1;
 682                 }
 683         }
 684
 685         printf("MAC updating %s\n", mac_updating ? "enabled" : "disabled");
 686         if (optind >= 0)
 687                 argv[optind - 1] = prgname;
 688
 689         ret = optind - 1;
 690         optind = 1; /* reset getopt lib */
 691         return ret;
 692 }
 693
 694 /* check link status, return true if at least one port is up */
 695 static int
 696 check_link_status(uint32_t port_mask)
 697 {
 698         uint16_t portid;
 699         struct rte_eth_link link;
 700         int ret, link_status = 0;
 701
 702         printf("\nChecking link status\n");
 703         RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid) {
 704                 if ((port_mask & (1 << portid)) == 0)
 705                         continue;
 706
 707                 memset(&link, 0, sizeof(link));
 708                 ret = rte_eth_link_get(portid, &link);
 709                 if (ret < 0) {
 710                         printf("Port %u link get failed: err=%d\n",
 711                                         portid, ret);
 712                         continue;
 713                 }
 714
 715                 /* Print link status */
 716                 if (link.link_status) {
 717                         printf(
 718                                 "Port %d Link Up. Speed %u Mbps - %s\n",
 719                                 portid, link.link_speed,
 720                                 (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 721                                 ("full-duplex") : ("half-duplex\n"));
 722                         link_status = 1;
 723                 } else
 724                         printf("Port %d Link Down\n", portid);
 725         }
 726         return link_status;
 727 }
 728
 729 static void
 730 configure_rawdev_queue(uint32_t dev_id)
 731 {
 732         struct rte_ioat_rawdev_config dev_config = { .ring_size = ring_size };
 733         struct rte_rawdev_info info = { .dev_private = &dev_config };
 734
 735         if (rte_rawdev_configure(dev_id, &info) != 0) {
 736                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 737                         "Error with rte_rawdev_configure()\n");
 738         }
 739         if (rte_rawdev_start(dev_id) != 0) {
 740                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 741                         "Error with rte_rawdev_start()\n");
 742         }
 743 }
 744
 745 static void
 746 assign_rawdevs(void)
 747 {
 748         uint16_t nb_rawdev = 0, rdev_id = 0;
 749         uint32_t i, j;
 750
 751         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 752                 for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 753                         struct rte_rawdev_info rdev_info = { 0 };
 754
 755                         do {
 756                                 if (rdev_id == rte_rawdev_count())
 757                                         goto end;
 758                                 rte_rawdev_info_get(rdev_id++, &rdev_info);
 759                         } while (rdev_info.driver_name == NULL ||
 760                                         strcmp(rdev_info.driver_name,
 761                                                 IOAT_PMD_RAWDEV_NAME_STR) != 0);
 762
 763                         cfg.ports[i].ioat_ids[j] = rdev_id - 1;
 764                         configure_rawdev_queue(cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
 765                         ++nb_rawdev;
 766                 }
 767         }
 768 end:
 769         if (nb_rawdev < cfg.nb_ports * cfg.ports[0].nb_queues)
 770                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 771                         "Not enough IOAT rawdevs (%u) for all queues (%u).\n",
 772                         nb_rawdev, cfg.nb_ports * cfg.ports[0].nb_queues);
 773         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Number of used rawdevs: %u.\n", nb_rawdev);
 774 }
 775
 776 static void
 777 assign_rings(void)
 778 {
 779         uint32_t i;
 780
 781         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 782                 char ring_name[RTE_RING_NAMESIZE];
 783
 784                 snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "rx_to_tx_ring_%u", i);
 785                 /* Create ring for inter core communication */
 786                 cfg.ports[i].rx_to_tx_ring = rte_ring_create(
 787                         ring_name, ring_size,
 788                         rte_socket_id(), RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
 789
 790                 if (cfg.ports[i].rx_to_tx_ring == NULL)
 791                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Ring create failed: %s\n",
 792                                 rte_strerror(rte_errno));
 793         }
 794 }
 795
 796 /*
 797  * Initializes a given port using global settings and with the RX buffers
 798  * coming from the mbuf_pool passed as a parameter.
 799  */
 800 static inline void
 801 port_init(uint16_t portid, struct rte_mempool *mbuf_pool, uint16_t nb_queues)
 802 {
 803         /* configuring port to use RSS for multiple RX queues */
 804         static const struct rte_eth_conf port_conf = {
 805                 .rxmode = {
 806                         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 807                         .max_rx_pkt_len = RTE_ETHER_MAX_LEN
 808                 },
 809                 .rx_adv_conf = {
 810                         .rss_conf = {
 811                                 .rss_key = NULL,
 812                                 .rss_hf = ETH_RSS_PROTO_MASK,
 813                         }
 814                 }
 815         };
 816
 817         struct rte_eth_rxconf rxq_conf;
 818         struct rte_eth_txconf txq_conf;
 819         struct rte_eth_conf local_port_conf = port_conf;
 820         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 821         int ret, i;
 822
 823         /* Skip ports that are not enabled */
 824         if ((ioat_enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0) {
 825                 printf("Skipping disabled port %u\n", portid);
 826                 return;
 827         }
 828
 829         /* Init port */
 830         printf("Initializing port %u... ", portid);
 831         fflush(stdout);
 832         ret = rte_eth_dev_info_get(portid, &dev_info);
 833         if (ret < 0)
 834                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get device info: %s, port=%u\n",
 835                         rte_strerror(-ret), portid);
 836
 837         local_port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.rss_hf &=
 838                 dev_info.flow_type_rss_offloads;
 839         if (dev_info.tx_offload_capa & DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE)
 840                 local_port_conf.txmode.offloads |=
 841                         DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE;
 842         ret = rte_eth_dev_configure(portid, nb_queues, 1, &local_port_conf);
 843         if (ret < 0)
 844                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot configure device:"
 845                         " err=%d, port=%u\n", ret, portid);
 846
 847         ret = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(portid, &nb_rxd,
 848                         &nb_txd);
 849         if (ret < 0)
 850                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 851                         "Cannot adjust number of descriptors: err=%d, port=%u\n",
 852                         ret, portid);
 853
 854         rte_eth_macaddr_get(portid, &ioat_ports_eth_addr[portid]);
 855
 856         /* Init RX queues */
 857         rxq_conf = dev_info.default_rxconf;
 858         rxq_conf.offloads = local_port_conf.rxmode.offloads;
 859         for (i = 0; i < nb_queues; i++) {
 860                 ret = rte_eth_rx_queue_setup(portid, i, nb_rxd,
 861                         rte_eth_dev_socket_id(portid), &rxq_conf,
 862                         mbuf_pool);
 863                 if (ret < 0)
 864                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
 865                                 "rte_eth_rx_queue_setup:err=%d,port=%u, queue_id=%u\n",
 866                                 ret, portid, i);
 867         }
 868
 869         /* Init one TX queue on each port */
 870         txq_conf = dev_info.default_txconf;
 871         txq_conf.offloads = local_port_conf.txmode.offloads;
 872         ret = rte_eth_tx_queue_setup(portid, 0, nb_txd,
 873                         rte_eth_dev_socket_id(portid),
 874                         &txq_conf);
 875         if (ret < 0)
 876                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 877                         "rte_eth_tx_queue_setup:err=%d,port=%u\n",
 878                         ret, portid);
 879
 880         /* Initialize TX buffers */
 881         tx_buffer[portid] = rte_zmalloc_socket("tx_buffer",
 882                         RTE_ETH_TX_BUFFER_SIZE(MAX_PKT_BURST), 0,
 883                         rte_eth_dev_socket_id(portid));
 884         if (tx_buffer[portid] == NULL)
 885                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 886                         "Cannot allocate buffer for tx on port %u\n",
 887                         portid);
 888
 889         rte_eth_tx_buffer_init(tx_buffer[portid], MAX_PKT_BURST);
 890
 891         ret = rte_eth_tx_buffer_set_err_callback(tx_buffer[portid],
 892                 rte_eth_tx_buffer_count_callback,
 893                 &port_statistics.tx_dropped[portid]);
 894         if (ret < 0)
 895                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 896                         "Cannot set error callback for tx buffer on port %u\n",
 897                         portid);
 898
 899         /* Start device */
 900         ret = rte_eth_dev_start(portid);
 901         if (ret < 0)
 902                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 903                         "rte_eth_dev_start:err=%d, port=%u\n",
 904                         ret, portid);
 905
 906         rte_eth_promiscuous_enable(portid);
 907
 908         printf("Port %u, MAC address: %02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n\n",
 909                         portid,
 910                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[0],
 911                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[1],
 912                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[2],
 913                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[3],
 914                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[4],
 915                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[5]);
 916
 917         cfg.ports[cfg.nb_ports].rxtx_port = portid;
 918         cfg.ports[cfg.nb_ports++].nb_queues = nb_queues;
 919 }
 920
 921 static void
 922 signal_handler(int signum)
 923 {
 924         if (signum == SIGINT || signum == SIGTERM) {
 925                 printf("\n\nSignal %d received, preparing to exit...\n",
 926                         signum);
 927                 force_quit = true;
 928         }
 929 }
 930
 931 int
 932 main(int argc, char **argv)
 933 {
 934         int ret;
 935         uint16_t nb_ports, portid;
 936         uint32_t i;
 937         unsigned int nb_mbufs;
 938
 939         /* Init EAL */
 940         ret = rte_eal_init(argc, argv);
 941         if (ret < 0)
 942                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid EAL arguments\n");
 943         argc -= ret;
 944         argv += ret;
 945
 946         force_quit = false;
 947         signal(SIGINT, signal_handler);
 948         signal(SIGTERM, signal_handler);
 949
 950         nb_ports = rte_eth_dev_count_avail();
 951         if (nb_ports == 0)
 952                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "No Ethernet ports - bye\n");
 953
 954         /* Parse application arguments (after the EAL ones) */
 955         ret = ioat_parse_args(argc, argv, nb_ports);
 956         if (ret < 0)
 957                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid IOAT arguments\n");
 958
 959         nb_mbufs = RTE_MAX(nb_ports * (nb_queues * (nb_rxd + nb_txd +
 960                 4 * MAX_PKT_BURST) + rte_lcore_count() * MEMPOOL_CACHE_SIZE),
 961                 MIN_POOL_SIZE);
 962
 963         /* Create the mbuf pool */
 964         ioat_pktmbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create("mbuf_pool", nb_mbufs,
 965                 MEMPOOL_CACHE_SIZE, 0, RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE,
 966                 rte_socket_id());
 967         if (ioat_pktmbuf_pool == NULL)
 968                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot init mbuf pool\n");
 969
 970         /* Initialise each port */
 971         cfg.nb_ports = 0;
 972         RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid)
 973                 port_init(portid, ioat_pktmbuf_pool, nb_queues);
 974
 975         /* Initialize port xstats */
 976         memset(&port_statistics, 0, sizeof(port_statistics));
 977
 978         while (!check_link_status(ioat_enabled_port_mask) && !force_quit)
 979                 sleep(1);
 980
 981         /* Check if there is enough lcores for all ports. */
 982         cfg.nb_lcores = rte_lcore_count() - 1;
 983         if (cfg.nb_lcores < 1)
 984                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 985                         "There should be at least one slave lcore.\n");
 986
 987         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM)
 988                 assign_rawdevs();
 989         else /* copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM */
 990                 assign_rings();
 991
 992         start_forwarding_cores();
 993         /* master core prints stats while other cores forward */
 994         print_stats(argv[0]);
 995
 996         /* force_quit is true when we get here */
 997         rte_eal_mp_wait_lcore();
 998
 999         uint32_t j;
1000         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
1001                 printf("Closing port %d\n", cfg.ports[i].rxtx_port);
1002                 rte_eth_dev_stop(cfg.ports[i].rxtx_port);
1003                 rte_eth_dev_close(cfg.ports[i].rxtx_port);
1004                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
1005                         for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
1006                                 printf("Stopping rawdev %d\n",
1007                                         cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
1008                                 rte_rawdev_stop(cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
1009                         }
1010                 } else /* copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM */
1011                         rte_ring_free(cfg.ports[i].rx_to_tx_ring);
1012         }
1013
1014         printf("Bye...\n");
1015         return 0;
1016 }