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