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 #define CMD_LINE_OPT_BATCH_SIZE "dma-batch-size"
  28
  29 /* configurable number of RX/TX ring descriptors */
  30 #define RX_DEFAULT_RINGSIZE 1024
  31 #define TX_DEFAULT_RINGSIZE 1024
  32
  33 /* max number of RX queues per port */
  34 #define MAX_RX_QUEUES_COUNT 8
  35
  36 struct rxtx_port_config {
  37         /* common config */
  38         uint16_t rxtx_port;
  39         uint16_t nb_queues;
  40         /* for software copy mode */
  41         struct rte_ring *rx_to_tx_ring;
  42         /* for IOAT rawdev copy mode */
  43         uint16_t ioat_ids[MAX_RX_QUEUES_COUNT];
  44 };
  45
  46 /* Configuring ports and number of assigned lcores in struct. 8< */
  47 struct rxtx_transmission_config {
  48         struct rxtx_port_config ports[RTE_MAX_ETHPORTS];
  49         uint16_t nb_ports;
  50         uint16_t nb_lcores;
  51 };
  52 /* >8 End of configuration of ports and number of assigned lcores. */
  53
  54 /* per-port statistics struct */
  55 struct ioat_port_statistics {
  56         uint64_t rx[RTE_MAX_ETHPORTS];
  57         uint64_t tx[RTE_MAX_ETHPORTS];
  58         uint64_t tx_dropped[RTE_MAX_ETHPORTS];
  59         uint64_t copy_dropped[RTE_MAX_ETHPORTS];
  60 };
  61 struct ioat_port_statistics port_statistics;
  62
  63 struct total_statistics {
  64         uint64_t total_packets_dropped;
  65         uint64_t total_packets_tx;
  66         uint64_t total_packets_rx;
  67         uint64_t total_successful_enqueues;
  68         uint64_t total_failed_enqueues;
  69 };
  70
  71 typedef enum copy_mode_t {
  72 #define COPY_MODE_SW "sw"
  73         COPY_MODE_SW_NUM,
  74 #define COPY_MODE_IOAT "hw"
  75         COPY_MODE_IOAT_NUM,
  76         COPY_MODE_INVALID_NUM,
  77         COPY_MODE_SIZE_NUM = COPY_MODE_INVALID_NUM
  78 } copy_mode_t;
  79
  80 /* mask of enabled ports */
  81 static uint32_t ioat_enabled_port_mask;
  82
  83 /* number of RX queues per port */
  84 static uint16_t nb_queues = 1;
  85
  86 /* MAC updating enabled by default. */
  87 static int mac_updating = 1;
  88
  89 /* hardare copy mode enabled by default. */
  90 static copy_mode_t copy_mode = COPY_MODE_IOAT_NUM;
  91
  92 /* size of IOAT rawdev ring for hardware copy mode or
  93  * rte_ring for software copy mode
  94  */
  95 static unsigned short ring_size = 2048;
  96
  97 /* global transmission config */
  98 struct rxtx_transmission_config cfg;
  99
 100 /* configurable number of RX/TX ring descriptors */
 101 static uint16_t nb_rxd = RX_DEFAULT_RINGSIZE;
 102 static uint16_t nb_txd = TX_DEFAULT_RINGSIZE;
 103
 104 static volatile bool force_quit;
 105
 106 static uint32_t ioat_batch_sz = MAX_PKT_BURST;
 107
 108 /* ethernet addresses of ports */
 109 static struct rte_ether_addr ioat_ports_eth_addr[RTE_MAX_ETHPORTS];
 110
 111 static struct rte_eth_dev_tx_buffer *tx_buffer[RTE_MAX_ETHPORTS];
 112 struct rte_mempool *ioat_pktmbuf_pool;
 113
 114 /* Print out statistics for one port. */
 115 static void
 116 print_port_stats(uint16_t port_id)
 117 {
 118         printf("\nStatistics for port %u ------------------------------"
 119                 "\nPackets sent: %34"PRIu64
 120                 "\nPackets received: %30"PRIu64
 121                 "\nPackets dropped on tx: %25"PRIu64
 122                 "\nPackets dropped on copy: %23"PRIu64,
 123                 port_id,
 124                 port_statistics.tx[port_id],
 125                 port_statistics.rx[port_id],
 126                 port_statistics.tx_dropped[port_id],
 127                 port_statistics.copy_dropped[port_id]);
 128 }
 129
 130 /* Print out statistics for one IOAT rawdev device. */
 131 static void
 132 print_rawdev_stats(uint32_t dev_id, uint64_t *xstats,
 133         unsigned int *ids_xstats, uint16_t nb_xstats,
 134         struct rte_rawdev_xstats_name *names_xstats)
 135 {
 136         uint16_t i;
 137
 138         printf("\nIOAT channel %u", dev_id);
 139         for (i = 0; i < nb_xstats; i++)
 140                 printf("\n\t %s: %*"PRIu64,
 141                         names_xstats[ids_xstats[i]].name,
 142                         (int)(37 - strlen(names_xstats[ids_xstats[i]].name)),
 143                         xstats[i]);
 144 }
 145
 146 static void
 147 print_total_stats(struct total_statistics *ts)
 148 {
 149         printf("\nAggregate statistics ==============================="
 150                 "\nTotal packets Tx: %24"PRIu64" [pps]"
 151                 "\nTotal packets Rx: %24"PRIu64" [pps]"
 152                 "\nTotal packets dropped: %19"PRIu64" [pps]",
 153                 ts->total_packets_tx,
 154                 ts->total_packets_rx,
 155                 ts->total_packets_dropped);
 156
 157         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 158                 printf("\nTotal IOAT successful enqueues: %8"PRIu64" [enq/s]"
 159                         "\nTotal IOAT failed enqueues: %12"PRIu64" [enq/s]",
 160                         ts->total_successful_enqueues,
 161                         ts->total_failed_enqueues);
 162         }
 163
 164         printf("\n====================================================\n");
 165 }
 166
 167 /* Print out statistics on packets dropped. */
 168 static void
 169 print_stats(char *prgname)
 170 {
 171         struct total_statistics ts, delta_ts;
 172         uint32_t i, port_id, dev_id;
 173         struct rte_rawdev_xstats_name *names_xstats;
 174         uint64_t *xstats;
 175         unsigned int *ids_xstats, nb_xstats;
 176         char status_string[255]; /* to print at the top of the output */
 177         int status_strlen;
 178         int ret;
 179
 180         const char clr[] = { 27, '[', '2', 'J', '\0' };
 181         const char topLeft[] = { 27, '[', '1', ';', '1', 'H', '\0' };
 182
 183         status_strlen = snprintf(status_string, sizeof(status_string),
 184                 "%s, ", prgname);
 185         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 186                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 187                 "Worker Threads = %d, ",
 188                 rte_lcore_count() > 2 ? 2 : 1);
 189         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 190                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 191                 "Copy Mode = %s,\n", copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM ?
 192                 COPY_MODE_SW : COPY_MODE_IOAT);
 193         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 194                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 195                 "Updating MAC = %s, ", mac_updating ?
 196                 "enabled" : "disabled");
 197         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 198                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 199                 "Rx Queues = %d, ", nb_queues);
 200         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 201                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 202                 "Ring Size = %d", ring_size);
 203
 204         /* Allocate memory for xstats names and values */
 205         ret = rte_rawdev_xstats_names_get(
 206                 cfg.ports[0].ioat_ids[0], NULL, 0);
 207         if (ret < 0)
 208                 return;
 209         nb_xstats = (unsigned int)ret;
 210
 211         names_xstats = malloc(sizeof(*names_xstats) * nb_xstats);
 212         if (names_xstats == NULL) {
 213                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 214                         "Error allocating xstat names memory\n");
 215         }
 216         rte_rawdev_xstats_names_get(cfg.ports[0].ioat_ids[0],
 217                 names_xstats, nb_xstats);
 218
 219         ids_xstats = malloc(sizeof(*ids_xstats) * 2);
 220         if (ids_xstats == NULL) {
 221                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 222                         "Error allocating xstat ids_xstats memory\n");
 223         }
 224
 225         xstats = malloc(sizeof(*xstats) * 2);
 226         if (xstats == NULL) {
 227                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 228                         "Error allocating xstat memory\n");
 229         }
 230
 231         /* Get failed/successful enqueues stats index */
 232         ids_xstats[0] = ids_xstats[1] = nb_xstats;
 233         for (i = 0; i < nb_xstats; i++) {
 234                 if (!strcmp(names_xstats[i].name, "failed_enqueues"))
 235                         ids_xstats[0] = i;
 236                 else if (!strcmp(names_xstats[i].name, "successful_enqueues"))
 237                         ids_xstats[1] = i;
 238                 if (ids_xstats[0] < nb_xstats && ids_xstats[1] < nb_xstats)
 239                         break;
 240         }
 241         if (ids_xstats[0] == nb_xstats || ids_xstats[1] == nb_xstats) {
 242                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 243                         "Error getting failed/successful enqueues stats index\n");
 244         }
 245
 246         memset(&ts, 0, sizeof(struct total_statistics));
 247
 248         while (!force_quit) {
 249                 /* Sleep for 1 second each round - init sleep allows reading
 250                  * messages from app startup.
 251                  */
 252                 sleep(1);
 253
 254                 /* Clear screen and move to top left */
 255                 printf("%s%s", clr, topLeft);
 256
 257                 memset(&delta_ts, 0, sizeof(struct total_statistics));
 258
 259                 printf("%s\n", status_string);
 260
 261                 for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 262                         port_id = cfg.ports[i].rxtx_port;
 263                         print_port_stats(port_id);
 264
 265                         delta_ts.total_packets_dropped +=
 266                                 port_statistics.tx_dropped[port_id]
 267                                 + port_statistics.copy_dropped[port_id];
 268                         delta_ts.total_packets_tx +=
 269                                 port_statistics.tx[port_id];
 270                         delta_ts.total_packets_rx +=
 271                                 port_statistics.rx[port_id];
 272
 273                         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 274                                 uint32_t j;
 275
 276                                 for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 277                                         dev_id = cfg.ports[i].ioat_ids[j];
 278                                         rte_rawdev_xstats_get(dev_id,
 279                                                 ids_xstats, xstats, 2);
 280
 281                                         print_rawdev_stats(dev_id, xstats,
 282                                                 ids_xstats, 2, names_xstats);
 283
 284                                         delta_ts.total_failed_enqueues +=
 285                                                 xstats[ids_xstats[0]];
 286                                         delta_ts.total_successful_enqueues +=
 287                                                 xstats[ids_xstats[1]];
 288                                 }
 289                         }
 290                 }
 291
 292                 delta_ts.total_packets_tx -= ts.total_packets_tx;
 293                 delta_ts.total_packets_rx -= ts.total_packets_rx;
 294                 delta_ts.total_packets_dropped -= ts.total_packets_dropped;
 295                 delta_ts.total_failed_enqueues -= ts.total_failed_enqueues;
 296                 delta_ts.total_successful_enqueues -=
 297                         ts.total_successful_enqueues;
 298
 299                 printf("\n");
 300                 print_total_stats(&delta_ts);
 301
 302                 fflush(stdout);
 303
 304                 ts.total_packets_tx += delta_ts.total_packets_tx;
 305                 ts.total_packets_rx += delta_ts.total_packets_rx;
 306                 ts.total_packets_dropped += delta_ts.total_packets_dropped;
 307                 ts.total_failed_enqueues += delta_ts.total_failed_enqueues;
 308                 ts.total_successful_enqueues +=
 309                         delta_ts.total_successful_enqueues;
 310         }
 311
 312         free(names_xstats);
 313         free(xstats);
 314         free(ids_xstats);
 315 }
 316
 317 static void
 318 update_mac_addrs(struct rte_mbuf *m, uint32_t dest_portid)
 319 {
 320         struct rte_ether_hdr *eth;
 321         void *tmp;
 322
 323         eth = rte_pktmbuf_mtod(m, struct rte_ether_hdr *);
 324
 325         /* 02:00:00:00:00:xx - overwriting 2 bytes of source address but
 326          * it's acceptable cause it gets overwritten by rte_ether_addr_copy
 327          */
 328         tmp = &eth->dst_addr.addr_bytes[0];
 329         *((uint64_t *)tmp) = 0x000000000002 + ((uint64_t)dest_portid << 40);
 330
 331         /* src addr */
 332         rte_ether_addr_copy(&ioat_ports_eth_addr[dest_portid], &eth->src_addr);
 333 }
 334
 335 /* Perform packet copy there is a user-defined function. 8< */
 336 static inline void
 337 pktmbuf_metadata_copy(const struct rte_mbuf *src, struct rte_mbuf *dst)
 338 {
 339         dst->data_off = src->data_off;
 340         memcpy(&dst->rx_descriptor_fields1, &src->rx_descriptor_fields1,
 341                 offsetof(struct rte_mbuf, buf_len) -
 342                 offsetof(struct rte_mbuf, rx_descriptor_fields1));
 343 }
 344
 345 /* Copy packet data */
 346 static inline void
 347 pktmbuf_sw_copy(struct rte_mbuf *src, struct rte_mbuf *dst)
 348 {
 349         rte_memcpy(rte_pktmbuf_mtod(dst, char *),
 350                 rte_pktmbuf_mtod(src, char *), src->data_len);
 351 }
 352 /* >8 End of perform packet copy there is a user-defined function. */
 353
 354 static uint32_t
 355 ioat_enqueue_packets(struct rte_mbuf *pkts[], struct rte_mbuf *pkts_copy[],
 356         uint32_t nb_rx, uint16_t dev_id)
 357 {
 358         int ret;
 359         uint32_t i;
 360
 361         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 362                 /* Perform data copy */
 363                 ret = rte_ioat_enqueue_copy(dev_id,
 364                         rte_pktmbuf_iova(pkts[i]),
 365                         rte_pktmbuf_iova(pkts_copy[i]),
 366                         rte_pktmbuf_data_len(pkts[i]),
 367                         (uintptr_t)pkts[i],
 368                         (uintptr_t)pkts_copy[i]);
 369
 370                 if (ret != 1)
 371                         break;
 372         }
 373
 374         ret = i;
 375         return ret;
 376 }
 377
 378 static inline uint32_t
 379 ioat_enqueue(struct rte_mbuf *pkts[], struct rte_mbuf *pkts_copy[],
 380                 uint32_t num, uint32_t step, uint16_t dev_id)
 381 {
 382         uint32_t i, k, m, n;
 383
 384         k = 0;
 385         for (i = 0; i < num; i += m) {
 386
 387                 m = RTE_MIN(step, num - i);
 388                 n = ioat_enqueue_packets(pkts + i, pkts_copy + i, m, dev_id);
 389                 k += n;
 390                 if (n > 0)
 391                         rte_ioat_perform_ops(dev_id);
 392
 393                 /* don't try to enqueue more if HW queue is full */
 394                 if (n != m)
 395                         break;
 396         }
 397
 398         return k;
 399 }
 400
 401 static inline uint32_t
 402 ioat_dequeue(struct rte_mbuf *src[], struct rte_mbuf *dst[], uint32_t num,
 403         uint16_t dev_id)
 404 {
 405         int32_t rc;
 406         /* Dequeue the mbufs from IOAT device. Since all memory
 407          * is DPDK pinned memory and therefore all addresses should
 408          * be valid, we don't check for copy errors
 409          */
 410         rc = rte_ioat_completed_ops(dev_id, num, NULL, NULL,
 411                 (void *)src, (void *)dst);
 412         if (rc < 0) {
 413                 RTE_LOG(CRIT, IOAT,
 414                         "rte_ioat_completed_ops(%hu) failedi, error: %d\n",
 415                         dev_id, rte_errno);
 416                 rc = 0;
 417         }
 418         return rc;
 419 }
 420
 421 /* Receive packets on one port and enqueue to IOAT rawdev or rte_ring. 8< */
 422 static void
 423 ioat_rx_port(struct rxtx_port_config *rx_config)
 424 {
 425         int32_t ret;
 426         uint32_t nb_rx, nb_enq, i, j;
 427         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 428         struct rte_mbuf *pkts_burst_copy[MAX_PKT_BURST];
 429
 430         for (i = 0; i < rx_config->nb_queues; i++) {
 431
 432                 nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx_config->rxtx_port, i,
 433                         pkts_burst, MAX_PKT_BURST);
 434
 435                 if (nb_rx == 0)
 436                         continue;
 437
 438                 port_statistics.rx[rx_config->rxtx_port] += nb_rx;
 439
 440                 ret = rte_mempool_get_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 441                         (void *)pkts_burst_copy, nb_rx);
 442
 443                 if (unlikely(ret < 0))
 444                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
 445                                 "Unable to allocate memory.\n");
 446
 447                 for (j = 0; j < nb_rx; j++)
 448                         pktmbuf_metadata_copy(pkts_burst[j],
 449                                 pkts_burst_copy[j]);
 450
 451                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 452
 453                         /* enqueue packets for  hardware copy */
 454                         nb_enq = ioat_enqueue(pkts_burst, pkts_burst_copy,
 455                                 nb_rx, ioat_batch_sz, rx_config->ioat_ids[i]);
 456
 457                         /* free any not enqueued packets. */
 458                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 459                                 (void *)&pkts_burst[nb_enq],
 460                                 nb_rx - nb_enq);
 461                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 462                                 (void *)&pkts_burst_copy[nb_enq],
 463                                 nb_rx - nb_enq);
 464
 465                         port_statistics.copy_dropped[rx_config->rxtx_port] +=
 466                                 (nb_rx - nb_enq);
 467
 468                         /* get completed copies */
 469                         nb_rx = ioat_dequeue(pkts_burst, pkts_burst_copy,
 470                                 MAX_PKT_BURST, rx_config->ioat_ids[i]);
 471                 } else {
 472                         /* Perform packet software copy, free source packets */
 473                         for (j = 0; j < nb_rx; j++)
 474                                 pktmbuf_sw_copy(pkts_burst[j],
 475                                         pkts_burst_copy[j]);
 476                 }
 477
 478                 rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 479                         (void *)pkts_burst, nb_rx);
 480
 481                 nb_enq = rte_ring_enqueue_burst(rx_config->rx_to_tx_ring,
 482                         (void *)pkts_burst_copy, nb_rx, NULL);
 483
 484                 /* Free any not enqueued packets. */
 485                 rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 486                         (void *)&pkts_burst_copy[nb_enq],
 487                         nb_rx - nb_enq);
 488
 489                 port_statistics.copy_dropped[rx_config->rxtx_port] +=
 490                         (nb_rx - nb_enq);
 491         }
 492 }
 493 /* >8 End of receive packets on one port and enqueue to IOAT rawdev or rte_ring. */
 494
 495 /* Transmit packets from IOAT rawdev/rte_ring for one port. 8< */
 496 static void
 497 ioat_tx_port(struct rxtx_port_config *tx_config)
 498 {
 499         uint32_t i, j, nb_dq, nb_tx;
 500         struct rte_mbuf *mbufs[MAX_PKT_BURST];
 501
 502         for (i = 0; i < tx_config->nb_queues; i++) {
 503
 504                 /* Dequeue the mbufs from rx_to_tx_ring. */
 505                 nb_dq = rte_ring_dequeue_burst(tx_config->rx_to_tx_ring,
 506                                 (void *)mbufs, MAX_PKT_BURST, NULL);
 507                 if (nb_dq == 0)
 508                         continue;
 509
 510                 /* Update macs if enabled */
 511                 if (mac_updating) {
 512                         for (j = 0; j < nb_dq; j++)
 513                                 update_mac_addrs(mbufs[j],
 514                                         tx_config->rxtx_port);
 515                 }
 516
 517                 nb_tx = rte_eth_tx_burst(tx_config->rxtx_port, 0,
 518                                 (void *)mbufs, nb_dq);
 519
 520                 port_statistics.tx[tx_config->rxtx_port] += nb_tx;
 521
 522                 /* Free any unsent packets. */
 523                 if (unlikely(nb_tx < nb_dq))
 524                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 525                         (void *)&mbufs[nb_tx], nb_dq - nb_tx);
 526         }
 527 }
 528 /* >8 End of transmitting packets from IOAT. */
 529
 530 /* Main rx processing loop for IOAT rawdev. */
 531 static void
 532 rx_main_loop(void)
 533 {
 534         uint16_t i;
 535         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 536
 537         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main rx loop for copy on lcore %u\n",
 538                 rte_lcore_id());
 539
 540         while (!force_quit)
 541                 for (i = 0; i < nb_ports; i++)
 542                         ioat_rx_port(&cfg.ports[i]);
 543 }
 544
 545 /* Main tx processing loop for hardware copy. */
 546 static void
 547 tx_main_loop(void)
 548 {
 549         uint16_t i;
 550         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 551
 552         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main tx loop for copy on lcore %u\n",
 553                 rte_lcore_id());
 554
 555         while (!force_quit)
 556                 for (i = 0; i < nb_ports; i++)
 557                         ioat_tx_port(&cfg.ports[i]);
 558 }
 559
 560 /* Main rx and tx loop if only one worker lcore available */
 561 static void
 562 rxtx_main_loop(void)
 563 {
 564         uint16_t i;
 565         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 566
 567         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main rx and tx loop for copy on"
 568                 " lcore %u\n", rte_lcore_id());
 569
 570         while (!force_quit)
 571                 for (i = 0; i < nb_ports; i++) {
 572                         ioat_rx_port(&cfg.ports[i]);
 573                         ioat_tx_port(&cfg.ports[i]);
 574                 }
 575 }
 576
 577 /* Start processing for each lcore. 8< */
 578 static void start_forwarding_cores(void)
 579 {
 580         uint32_t lcore_id = rte_lcore_id();
 581
 582         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering %s on lcore %u\n",
 583                 __func__, rte_lcore_id());
 584
 585         if (cfg.nb_lcores == 1) {
 586                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 587                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)rxtx_main_loop,
 588                         NULL, lcore_id);
 589         } else if (cfg.nb_lcores > 1) {
 590                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 591                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)rx_main_loop,
 592                         NULL, lcore_id);
 593
 594                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 595                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)tx_main_loop, NULL,
 596                         lcore_id);
 597         }
 598 }
 599 /* >8 End of starting to processfor each lcore. */
 600
 601 /* Display usage */
 602 static void
 603 ioat_usage(const char *prgname)
 604 {
 605         printf("%s [EAL options] -- -p PORTMASK [-q NQ]\n"
 606                 "  -b --dma-batch-size: number of requests per DMA batch\n"
 607                 "  -p --portmask: hexadecimal bitmask of ports to configure\n"
 608                 "  -q NQ: number of RX queues per port (default is 1)\n"
 609                 "  --[no-]mac-updating: Enable or disable MAC addresses updating (enabled by default)\n"
 610                 "      When enabled:\n"
 611                 "       - The source MAC address is replaced by the TX port MAC address\n"
 612                 "       - The destination MAC address is replaced by 02:00:00:00:00:TX_PORT_ID\n"
 613                 "  -c --copy-type CT: type of copy: sw|hw\n"
 614                 "  -s --ring-size RS: size of IOAT rawdev ring for hardware copy mode or rte_ring for software copy mode\n",
 615                         prgname);
 616 }
 617
 618 static int
 619 ioat_parse_portmask(const char *portmask)
 620 {
 621         char *end = NULL;
 622         unsigned long pm;
 623
 624         /* Parse hexadecimal string */
 625         pm = strtoul(portmask, &end, 16);
 626         if ((portmask[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
 627                 return 0;
 628
 629         return pm;
 630 }
 631
 632 static copy_mode_t
 633 ioat_parse_copy_mode(const char *copy_mode)
 634 {
 635         if (strcmp(copy_mode, COPY_MODE_SW) == 0)
 636                 return COPY_MODE_SW_NUM;
 637         else if (strcmp(copy_mode, COPY_MODE_IOAT) == 0)
 638                 return COPY_MODE_IOAT_NUM;
 639
 640         return COPY_MODE_INVALID_NUM;
 641 }
 642
 643 /* Parse the argument given in the command line of the application */
 644 static int
 645 ioat_parse_args(int argc, char **argv, unsigned int nb_ports)
 646 {
 647         static const char short_options[] =
 648                 "b:"  /* dma batch size */
 649                 "c:"  /* copy type (sw|hw) */
 650                 "p:"  /* portmask */
 651                 "q:"  /* number of RX queues per port */
 652                 "s:"  /* ring size */
 653                 ;
 654
 655         static const struct option lgopts[] = {
 656                 {CMD_LINE_OPT_MAC_UPDATING, no_argument, &mac_updating, 1},
 657                 {CMD_LINE_OPT_NO_MAC_UPDATING, no_argument, &mac_updating, 0},
 658                 {CMD_LINE_OPT_PORTMASK, required_argument, NULL, 'p'},
 659                 {CMD_LINE_OPT_NB_QUEUE, required_argument, NULL, 'q'},
 660                 {CMD_LINE_OPT_COPY_TYPE, required_argument, NULL, 'c'},
 661                 {CMD_LINE_OPT_RING_SIZE, required_argument, NULL, 's'},
 662                 {CMD_LINE_OPT_BATCH_SIZE, required_argument, NULL, 'b'},
 663                 {NULL, 0, 0, 0}
 664         };
 665
 666         const unsigned int default_port_mask = (1 << nb_ports) - 1;
 667         int opt, ret;
 668         char **argvopt;
 669         int option_index;
 670         char *prgname = argv[0];
 671
 672         ioat_enabled_port_mask = default_port_mask;
 673         argvopt = argv;
 674
 675         while ((opt = getopt_long(argc, argvopt, short_options,
 676                         lgopts, &option_index)) != EOF) {
 677
 678                 switch (opt) {
 679                 case 'b':
 680                         ioat_batch_sz = atoi(optarg);
 681                         if (ioat_batch_sz > MAX_PKT_BURST) {
 682                                 printf("Invalid dma batch size, %s.\n", optarg);
 683                                 ioat_usage(prgname);
 684                                 return -1;
 685                         }
 686                         break;
 687                 /* portmask */
 688                 case 'p':
 689                         ioat_enabled_port_mask = ioat_parse_portmask(optarg);
 690                         if (ioat_enabled_port_mask & ~default_port_mask ||
 691                                         ioat_enabled_port_mask <= 0) {
 692                                 printf("Invalid portmask, %s, suggest 0x%x\n",
 693                                                 optarg, default_port_mask);
 694                                 ioat_usage(prgname);
 695                                 return -1;
 696                         }
 697                         break;
 698
 699                 case 'q':
 700                         nb_queues = atoi(optarg);
 701                         if (nb_queues == 0 || nb_queues > MAX_RX_QUEUES_COUNT) {
 702                                 printf("Invalid RX queues number %s. Max %u\n",
 703                                         optarg, MAX_RX_QUEUES_COUNT);
 704                                 ioat_usage(prgname);
 705                                 return -1;
 706                         }
 707                         break;
 708
 709                 case 'c':
 710                         copy_mode = ioat_parse_copy_mode(optarg);
 711                         if (copy_mode == COPY_MODE_INVALID_NUM) {
 712                                 printf("Invalid copy type. Use: sw, hw\n");
 713                                 ioat_usage(prgname);
 714                                 return -1;
 715                         }
 716                         break;
 717
 718                 case 's':
 719                         ring_size = atoi(optarg);
 720                         if (ring_size == 0) {
 721                                 printf("Invalid ring size, %s.\n", optarg);
 722                                 ioat_usage(prgname);
 723                                 return -1;
 724                         }
 725                         break;
 726
 727                 /* long options */
 728                 case 0:
 729                         break;
 730
 731                 default:
 732                         ioat_usage(prgname);
 733                         return -1;
 734                 }
 735         }
 736
 737         printf("MAC updating %s\n", mac_updating ? "enabled" : "disabled");
 738         if (optind >= 0)
 739                 argv[optind - 1] = prgname;
 740
 741         ret = optind - 1;
 742         optind = 1; /* reset getopt lib */
 743         return ret;
 744 }
 745
 746 /* check link status, return true if at least one port is up */
 747 static int
 748 check_link_status(uint32_t port_mask)
 749 {
 750         uint16_t portid;
 751         struct rte_eth_link link;
 752         int ret, link_status = 0;
 753         char link_status_text[RTE_ETH_LINK_MAX_STR_LEN];
 754
 755         printf("\nChecking link status\n");
 756         RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid) {
 757                 if ((port_mask & (1 << portid)) == 0)
 758                         continue;
 759
 760                 memset(&link, 0, sizeof(link));
 761                 ret = rte_eth_link_get(portid, &link);
 762                 if (ret < 0) {
 763                         printf("Port %u link get failed: err=%d\n",
 764                                         portid, ret);
 765                         continue;
 766                 }
 767
 768                 /* Print link status */
 769                 rte_eth_link_to_str(link_status_text,
 770                         sizeof(link_status_text), &link);
 771                 printf("Port %d %s\n", portid, link_status_text);
 772
 773                 if (link.link_status)
 774                         link_status = 1;
 775         }
 776         return link_status;
 777 }
 778
 779 /* Configuration of device. 8< */
 780 static void
 781 configure_rawdev_queue(uint32_t dev_id)
 782 {
 783         struct rte_ioat_rawdev_config dev_config = {
 784                         .ring_size = ring_size,
 785                         .no_prefetch_completions = (cfg.nb_lcores > 1),
 786         };
 787         struct rte_rawdev_info info = { .dev_private = &dev_config };
 788
 789         if (rte_rawdev_configure(dev_id, &info, sizeof(dev_config)) != 0) {
 790                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 791                         "Error with rte_rawdev_configure()\n");
 792         }
 793         if (rte_rawdev_start(dev_id) != 0) {
 794                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 795                         "Error with rte_rawdev_start()\n");
 796         }
 797 }
 798 /* >8 End of configuration of device. */
 799
 800 /* Using IOAT rawdev API functions. 8< */
 801 static void
 802 assign_rawdevs(void)
 803 {
 804         uint16_t nb_rawdev = 0, rdev_id = 0;
 805         uint32_t i, j;
 806
 807         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 808                 for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 809                         struct rte_rawdev_info rdev_info = { 0 };
 810
 811                         do {
 812                                 if (rdev_id == rte_rawdev_count())
 813                                         goto end;
 814                                 rte_rawdev_info_get(rdev_id++, &rdev_info, 0);
 815                         } while (rdev_info.driver_name == NULL ||
 816                                         strcmp(rdev_info.driver_name,
 817                                                 IOAT_PMD_RAWDEV_NAME_STR) != 0);
 818
 819                         cfg.ports[i].ioat_ids[j] = rdev_id - 1;
 820                         configure_rawdev_queue(cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
 821                         ++nb_rawdev;
 822                 }
 823         }
 824 end:
 825         if (nb_rawdev < cfg.nb_ports * cfg.ports[0].nb_queues)
 826                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 827                         "Not enough IOAT rawdevs (%u) for all queues (%u).\n",
 828                         nb_rawdev, cfg.nb_ports * cfg.ports[0].nb_queues);
 829         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Number of used rawdevs: %u.\n", nb_rawdev);
 830 }
 831 /* >8 End of using IOAT rawdev API functions. */
 832
 833 /* Assign ring structures for packet exchanging. 8< */
 834 static void
 835 assign_rings(void)
 836 {
 837         uint32_t i;
 838
 839         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 840                 char ring_name[RTE_RING_NAMESIZE];
 841
 842                 snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "rx_to_tx_ring_%u", i);
 843                 /* Create ring for inter core communication */
 844                 cfg.ports[i].rx_to_tx_ring = rte_ring_create(
 845                         ring_name, ring_size,
 846                         rte_socket_id(), RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
 847
 848                 if (cfg.ports[i].rx_to_tx_ring == NULL)
 849                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Ring create failed: %s\n",
 850                                 rte_strerror(rte_errno));
 851         }
 852 }
 853 /* >8 End of assigning ring structures for packet exchanging. */
 854
 855 /*
 856  * Initializes a given port using global settings and with the RX buffers
 857  * coming from the mbuf_pool passed as a parameter.
 858  */
 859 static inline void
 860 port_init(uint16_t portid, struct rte_mempool *mbuf_pool, uint16_t nb_queues)
 861 {
 862         /* Configuring port to use RSS for multiple RX queues. 8< */
 863         static const struct rte_eth_conf port_conf = {
 864                 .rxmode = {
 865                         .mq_mode = RTE_ETH_MQ_RX_RSS,
 866                 },
 867                 .rx_adv_conf = {
 868                         .rss_conf = {
 869                                 .rss_key = NULL,
 870                                 .rss_hf = RTE_ETH_RSS_PROTO_MASK,
 871                         }
 872                 }
 873         };
 874         /* >8 End of configuring port to use RSS for multiple RX queues. */
 875
 876         struct rte_eth_rxconf rxq_conf;
 877         struct rte_eth_txconf txq_conf;
 878         struct rte_eth_conf local_port_conf = port_conf;
 879         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 880         int ret, i;
 881
 882         /* Skip ports that are not enabled */
 883         if ((ioat_enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0) {
 884                 printf("Skipping disabled port %u\n", portid);
 885                 return;
 886         }
 887
 888         /* Init port */
 889         printf("Initializing port %u... ", portid);
 890         fflush(stdout);
 891         ret = rte_eth_dev_info_get(portid, &dev_info);
 892         if (ret < 0)
 893                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get device info: %s, port=%u\n",
 894                         rte_strerror(-ret), portid);
 895
 896         local_port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.rss_hf &=
 897                 dev_info.flow_type_rss_offloads;
 898         ret = rte_eth_dev_configure(portid, nb_queues, 1, &local_port_conf);
 899         if (ret < 0)
 900                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot configure device:"
 901                         " err=%d, port=%u\n", ret, portid);
 902
 903         ret = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(portid, &nb_rxd,
 904                         &nb_txd);
 905         if (ret < 0)
 906                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 907                         "Cannot adjust number of descriptors: err=%d, port=%u\n",
 908                         ret, portid);
 909
 910         rte_eth_macaddr_get(portid, &ioat_ports_eth_addr[portid]);
 911
 912         /* Init RX queues */
 913         rxq_conf = dev_info.default_rxconf;
 914         rxq_conf.offloads = local_port_conf.rxmode.offloads;
 915         for (i = 0; i < nb_queues; i++) {
 916                 ret = rte_eth_rx_queue_setup(portid, i, nb_rxd,
 917                         rte_eth_dev_socket_id(portid), &rxq_conf,
 918                         mbuf_pool);
 919                 if (ret < 0)
 920                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
 921                                 "rte_eth_rx_queue_setup:err=%d,port=%u, queue_id=%u\n",
 922                                 ret, portid, i);
 923         }
 924
 925         /* Init one TX queue on each port */
 926         txq_conf = dev_info.default_txconf;
 927         txq_conf.offloads = local_port_conf.txmode.offloads;
 928         ret = rte_eth_tx_queue_setup(portid, 0, nb_txd,
 929                         rte_eth_dev_socket_id(portid),
 930                         &txq_conf);
 931         if (ret < 0)
 932                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 933                         "rte_eth_tx_queue_setup:err=%d,port=%u\n",
 934                         ret, portid);
 935
 936         /* Initialize TX buffers */
 937         tx_buffer[portid] = rte_zmalloc_socket("tx_buffer",
 938                         RTE_ETH_TX_BUFFER_SIZE(MAX_PKT_BURST), 0,
 939                         rte_eth_dev_socket_id(portid));
 940         if (tx_buffer[portid] == NULL)
 941                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 942                         "Cannot allocate buffer for tx on port %u\n",
 943                         portid);
 944
 945         rte_eth_tx_buffer_init(tx_buffer[portid], MAX_PKT_BURST);
 946
 947         ret = rte_eth_tx_buffer_set_err_callback(tx_buffer[portid],
 948                 rte_eth_tx_buffer_count_callback,
 949                 &port_statistics.tx_dropped[portid]);
 950         if (ret < 0)
 951                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 952                         "Cannot set error callback for tx buffer on port %u\n",
 953                         portid);
 954
 955         /* Start device. 8< */
 956         ret = rte_eth_dev_start(portid);
 957         if (ret < 0)
 958                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 959                         "rte_eth_dev_start:err=%d, port=%u\n",
 960                         ret, portid);
 961         /* >8 End of starting device. */
 962
 963         /* RX port is set in promiscuous mode. 8< */
 964         rte_eth_promiscuous_enable(portid);
 965         /* >8 End of RX port is set in promiscuous mode. */
 966
 967         printf("Port %u, MAC address: " RTE_ETHER_ADDR_PRT_FMT "\n\n",
 968                         portid,
 969                         RTE_ETHER_ADDR_BYTES(&ioat_ports_eth_addr[portid]));
 970
 971         cfg.ports[cfg.nb_ports].rxtx_port = portid;
 972         cfg.ports[cfg.nb_ports++].nb_queues = nb_queues;
 973 }
 974
 975 static void
 976 signal_handler(int signum)
 977 {
 978         if (signum == SIGINT || signum == SIGTERM) {
 979                 printf("\n\nSignal %d received, preparing to exit...\n",
 980                         signum);
 981                 force_quit = true;
 982         }
 983 }
 984
 985 int
 986 main(int argc, char **argv)
 987 {
 988         int ret;
 989         uint16_t nb_ports, portid;
 990         uint32_t i;
 991         unsigned int nb_mbufs;
 992
 993         /* Init EAL. 8< */
 994         ret = rte_eal_init(argc, argv);
 995         if (ret < 0)
 996                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid EAL arguments\n");
 997         /* >8 End of init EAL. */
 998         argc -= ret;
 999         argv += ret;
1000
1001         force_quit = false;
1002         signal(SIGINT, signal_handler);
1003         signal(SIGTERM, signal_handler);
1004
1005         nb_ports = rte_eth_dev_count_avail();
1006         if (nb_ports == 0)
1007                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "No Ethernet ports - bye\n");
1008
1009         /* Parse application arguments (after the EAL ones) */
1010         ret = ioat_parse_args(argc, argv, nb_ports);
1011         if (ret < 0)
1012                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid IOAT arguments\n");
1013
1014         /* Allocates mempool to hold the mbufs. 8< */
1015         nb_mbufs = RTE_MAX(nb_ports * (nb_queues * (nb_rxd + nb_txd +
1016                 4 * MAX_PKT_BURST + ring_size) + ring_size +
1017                 rte_lcore_count() * MEMPOOL_CACHE_SIZE),
1018                 MIN_POOL_SIZE);
1019
1020         /* Create the mbuf pool */
1021         ioat_pktmbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create("mbuf_pool", nb_mbufs,
1022                 MEMPOOL_CACHE_SIZE, 0, RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE,
1023                 rte_socket_id());
1024         if (ioat_pktmbuf_pool == NULL)
1025                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot init mbuf pool\n");
1026         /* >8 End of allocates mempool to hold the mbufs. */
1027
1028         /* Initialize each port. 8< */
1029         cfg.nb_ports = 0;
1030         RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid)
1031                 port_init(portid, ioat_pktmbuf_pool, nb_queues);
1032         /* >8 End of initializing each port. */
1033
1034         /* Initialize port xstats */
1035         memset(&port_statistics, 0, sizeof(port_statistics));
1036
1037         /* Assigning each port resources. 8< */
1038         while (!check_link_status(ioat_enabled_port_mask) && !force_quit)
1039                 sleep(1);
1040
1041         /* Check if there is enough lcores for all ports. */
1042         cfg.nb_lcores = rte_lcore_count() - 1;
1043         if (cfg.nb_lcores < 1)
1044                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
1045                         "There should be at least one worker lcore.\n");
1046
1047         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM)
1048                 assign_rawdevs();
1049
1050         assign_rings();
1051         /* >8 End of assigning each port resources. */
1052
1053         start_forwarding_cores();
1054         /* main core prints stats while other cores forward */
1055         print_stats(argv[0]);
1056
1057         /* force_quit is true when we get here */
1058         rte_eal_mp_wait_lcore();
1059
1060         uint32_t j;
1061         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
1062                 printf("Closing port %d\n", cfg.ports[i].rxtx_port);
1063                 ret = rte_eth_dev_stop(cfg.ports[i].rxtx_port);
1064                 if (ret != 0)
1065                         RTE_LOG(ERR, IOAT, "rte_eth_dev_stop: err=%s, port=%u\n",
1066                                 rte_strerror(-ret), cfg.ports[i].rxtx_port);
1067
1068                 rte_eth_dev_close(cfg.ports[i].rxtx_port);
1069                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
1070                         for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
1071                                 printf("Stopping rawdev %d\n",
1072                                         cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
1073                                 rte_rawdev_stop(cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
1074                         }
1075                 } else /* copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM */
1076                         rte_ring_free(cfg.ports[i].rx_to_tx_ring);
1077         }
1078
1079         /* clean up the EAL */
1080         rte_eal_cleanup();
1081
1082         printf("Bye...\n");
1083         return 0;
1084 }