examples/kni/main.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdio.h>
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <stdint.h>
   8 #include <inttypes.h>
   9 #include <string.h>
  10 #include <sys/queue.h>
  11 #include <stdarg.h>
  12 #include <errno.h>
  13 #include <getopt.h>
  14
  15 #include <netinet/in.h>
  16 #include <linux/if.h>
  17 #include <linux/if_tun.h>
  18 #include <fcntl.h>
  19 #include <sys/ioctl.h>
  20 #include <unistd.h>
  21 #include <signal.h>
  22
  23 #include <rte_common.h>
  24 #include <rte_log.h>
  25 #include <rte_memory.h>
  26 #include <rte_memcpy.h>
  27 #include <rte_eal.h>
  28 #include <rte_per_lcore.h>
  29 #include <rte_launch.h>
  30 #include <rte_atomic.h>
  31 #include <rte_lcore.h>
  32 #include <rte_branch_prediction.h>
  33 #include <rte_interrupts.h>
  34 #include <rte_bus_pci.h>
  35 #include <rte_debug.h>
  36 #include <rte_ether.h>
  37 #include <rte_ethdev.h>
  38 #include <rte_mempool.h>
  39 #include <rte_mbuf.h>
  40 #include <rte_string_fns.h>
  41 #include <rte_cycles.h>
  42 #include <rte_malloc.h>
  43 #include <rte_kni.h>
  44
  45 /* Macros for printing using RTE_LOG */
  46 #define RTE_LOGTYPE_APP RTE_LOGTYPE_USER1
  47
  48 /* Max size of a single packet */
  49 #define MAX_PACKET_SZ           2048
  50
  51 /* Size of the data buffer in each mbuf */
  52 #define MBUF_DATA_SZ (MAX_PACKET_SZ + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  53
  54 /* Number of mbufs in mempool that is created */
  55 #define NB_MBUF                 (8192 * 16)
  56
  57 /* How many packets to attempt to read from NIC in one go */
  58 #define PKT_BURST_SZ            32
  59
  60 /* How many objects (mbufs) to keep in per-lcore mempool cache */
  61 #define MEMPOOL_CACHE_SZ        PKT_BURST_SZ
  62
  63 /* Number of RX ring descriptors */
  64 #define NB_RXD                  1024
  65
  66 /* Number of TX ring descriptors */
  67 #define NB_TXD                  1024
  68
  69 /* Total octets in ethernet header */
  70 #define KNI_ENET_HEADER_SIZE    14
  71
  72 /* Total octets in the FCS */
  73 #define KNI_ENET_FCS_SIZE       4
  74
  75 #define KNI_US_PER_SECOND       1000000
  76 #define KNI_SECOND_PER_DAY      86400
  77
  78 #define KNI_MAX_KTHREAD 32
  79 /*
  80  * Structure of port parameters
  81  */
  82 struct kni_port_params {
  83         uint16_t port_id;/* Port ID */
  84         unsigned lcore_rx; /* lcore ID for RX */
  85         unsigned lcore_tx; /* lcore ID for TX */
  86         uint32_t nb_lcore_k; /* Number of lcores for KNI multi kernel threads */
  87         uint32_t nb_kni; /* Number of KNI devices to be created */
  88         unsigned lcore_k[KNI_MAX_KTHREAD]; /* lcore ID list for kthreads */
  89         struct rte_kni *kni[KNI_MAX_KTHREAD]; /* KNI context pointers */
  90 } __rte_cache_aligned;
  91
  92 static struct kni_port_params *kni_port_params_array[RTE_MAX_ETHPORTS];
  93
  94
  95 /* Options for configuring ethernet port */
  96 static struct rte_eth_conf port_conf = {
  97         .txmode = {
  98                 .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
  99         },
 100 };
 101
 102 /* Mempool for mbufs */
 103 static struct rte_mempool * pktmbuf_pool = NULL;
 104
 105 /* Mask of enabled ports */
 106 static uint32_t ports_mask = 0;
 107 /* Ports set in promiscuous mode off by default. */
 108 static int promiscuous_on = 0;
 109 /* Monitor link status continually. off by default. */
 110 static int monitor_links;
 111
 112 /* Structure type for recording kni interface specific stats */
 113 struct kni_interface_stats {
 114         /* number of pkts received from NIC, and sent to KNI */
 115         uint64_t rx_packets;
 116
 117         /* number of pkts received from NIC, but failed to send to KNI */
 118         uint64_t rx_dropped;
 119
 120         /* number of pkts received from KNI, and sent to NIC */
 121         uint64_t tx_packets;
 122
 123         /* number of pkts received from KNI, but failed to send to NIC */
 124         uint64_t tx_dropped;
 125 };
 126
 127 /* kni device statistics array */
 128 static struct kni_interface_stats kni_stats[RTE_MAX_ETHPORTS];
 129
 130 static int kni_change_mtu(uint16_t port_id, unsigned int new_mtu);
 131 static int kni_config_network_interface(uint16_t port_id, uint8_t if_up);
 132 static int kni_config_mac_address(uint16_t port_id, uint8_t mac_addr[]);
 133
 134 static rte_atomic32_t kni_stop = RTE_ATOMIC32_INIT(0);
 135 static rte_atomic32_t kni_pause = RTE_ATOMIC32_INIT(0);
 136
 137 /* Print out statistics on packets handled */
 138 static void
 139 print_stats(void)
 140 {
 141         uint16_t i;
 142
 143         printf("\n**KNI example application statistics**\n"
 144                "======  ==============  ============  ============  ============  ============\n"
 145                " Port    Lcore(RX/TX)    rx_packets    rx_dropped    tx_packets    tx_dropped\n"
 146                "------  --------------  ------------  ------------  ------------  ------------\n");
 147         for (i = 0; i < RTE_MAX_ETHPORTS; i++) {
 148                 if (!kni_port_params_array[i])
 149                         continue;
 150
 151                 printf("%7d %10u/%2u %13"PRIu64" %13"PRIu64" %13"PRIu64" "
 152                                                         "%13"PRIu64"\n", i,
 153                                         kni_port_params_array[i]->lcore_rx,
 154                                         kni_port_params_array[i]->lcore_tx,
 155                                                 kni_stats[i].rx_packets,
 156                                                 kni_stats[i].rx_dropped,
 157                                                 kni_stats[i].tx_packets,
 158                                                 kni_stats[i].tx_dropped);
 159         }
 160         printf("======  ==============  ============  ============  ============  ============\n");
 161
 162         fflush(stdout);
 163 }
 164
 165 /* Custom handling of signals to handle stats and kni processing */
 166 static void
 167 signal_handler(int signum)
 168 {
 169         /* When we receive a USR1 signal, print stats */
 170         if (signum == SIGUSR1) {
 171                 print_stats();
 172         }
 173
 174         /* When we receive a USR2 signal, reset stats */
 175         if (signum == SIGUSR2) {
 176                 memset(&kni_stats, 0, sizeof(kni_stats));
 177                 printf("\n** Statistics have been reset **\n");
 178                 return;
 179         }
 180
 181         /*
 182          * When we receive a RTMIN or SIGINT or SIGTERM signal,
 183          * stop kni processing
 184          */
 185         if (signum == SIGRTMIN || signum == SIGINT || signum == SIGTERM) {
 186                 printf("\nSIGRTMIN/SIGINT/SIGTERM received. "
 187                         "KNI processing stopping.\n");
 188                 rte_atomic32_inc(&kni_stop);
 189                 return;
 190         }
 191 }
 192
 193 static void
 194 kni_burst_free_mbufs(struct rte_mbuf **pkts, unsigned num)
 195 {
 196         unsigned i;
 197
 198         if (pkts == NULL)
 199                 return;
 200
 201         for (i = 0; i < num; i++) {
 202                 rte_pktmbuf_free(pkts[i]);
 203                 pkts[i] = NULL;
 204         }
 205 }
 206
 207 /**
 208  * Interface to burst rx and enqueue mbufs into rx_q
 209  */
 210 static void
 211 kni_ingress(struct kni_port_params *p)
 212 {
 213         uint8_t i;
 214         uint16_t port_id;
 215         unsigned nb_rx, num;
 216         uint32_t nb_kni;
 217         struct rte_mbuf *pkts_burst[PKT_BURST_SZ];
 218
 219         if (p == NULL)
 220                 return;
 221
 222         nb_kni = p->nb_kni;
 223         port_id = p->port_id;
 224         for (i = 0; i < nb_kni; i++) {
 225                 /* Burst rx from eth */
 226                 nb_rx = rte_eth_rx_burst(port_id, 0, pkts_burst, PKT_BURST_SZ);
 227                 if (unlikely(nb_rx > PKT_BURST_SZ)) {
 228                         RTE_LOG(ERR, APP, "Error receiving from eth\n");
 229                         return;
 230                 }
 231                 /* Burst tx to kni */
 232                 num = rte_kni_tx_burst(p->kni[i], pkts_burst, nb_rx);
 233                 if (num)
 234                         kni_stats[port_id].rx_packets += num;
 235
 236                 rte_kni_handle_request(p->kni[i]);
 237                 if (unlikely(num < nb_rx)) {
 238                         /* Free mbufs not tx to kni interface */
 239                         kni_burst_free_mbufs(&pkts_burst[num], nb_rx - num);
 240                         kni_stats[port_id].rx_dropped += nb_rx - num;
 241                 }
 242         }
 243 }
 244
 245 /**
 246  * Interface to dequeue mbufs from tx_q and burst tx
 247  */
 248 static void
 249 kni_egress(struct kni_port_params *p)
 250 {
 251         uint8_t i;
 252         uint16_t port_id;
 253         unsigned nb_tx, num;
 254         uint32_t nb_kni;
 255         struct rte_mbuf *pkts_burst[PKT_BURST_SZ];
 256
 257         if (p == NULL)
 258                 return;
 259
 260         nb_kni = p->nb_kni;
 261         port_id = p->port_id;
 262         for (i = 0; i < nb_kni; i++) {
 263                 /* Burst rx from kni */
 264                 num = rte_kni_rx_burst(p->kni[i], pkts_burst, PKT_BURST_SZ);
 265                 if (unlikely(num > PKT_BURST_SZ)) {
 266                         RTE_LOG(ERR, APP, "Error receiving from KNI\n");
 267                         return;
 268                 }
 269                 /* Burst tx to eth */
 270                 nb_tx = rte_eth_tx_burst(port_id, 0, pkts_burst, (uint16_t)num);
 271                 if (nb_tx)
 272                         kni_stats[port_id].tx_packets += nb_tx;
 273                 if (unlikely(nb_tx < num)) {
 274                         /* Free mbufs not tx to NIC */
 275                         kni_burst_free_mbufs(&pkts_burst[nb_tx], num - nb_tx);
 276                         kni_stats[port_id].tx_dropped += num - nb_tx;
 277                 }
 278         }
 279 }
 280
 281 static int
 282 main_loop(__rte_unused void *arg)
 283 {
 284         uint16_t i;
 285         int32_t f_stop;
 286         int32_t f_pause;
 287         const unsigned lcore_id = rte_lcore_id();
 288         enum lcore_rxtx {
 289                 LCORE_NONE,
 290                 LCORE_RX,
 291                 LCORE_TX,
 292                 LCORE_MAX
 293         };
 294         enum lcore_rxtx flag = LCORE_NONE;
 295
 296         RTE_ETH_FOREACH_DEV(i) {
 297                 if (!kni_port_params_array[i])
 298                         continue;
 299                 if (kni_port_params_array[i]->lcore_rx == (uint8_t)lcore_id) {
 300                         flag = LCORE_RX;
 301                         break;
 302                 } else if (kni_port_params_array[i]->lcore_tx ==
 303                                                 (uint8_t)lcore_id) {
 304                         flag = LCORE_TX;
 305                         break;
 306                 }
 307         }
 308
 309         if (flag == LCORE_RX) {
 310                 RTE_LOG(INFO, APP, "Lcore %u is reading from port %d\n",
 311                                         kni_port_params_array[i]->lcore_rx,
 312                                         kni_port_params_array[i]->port_id);
 313                 while (1) {
 314                         f_stop = rte_atomic32_read(&kni_stop);
 315                         f_pause = rte_atomic32_read(&kni_pause);
 316                         if (f_stop)
 317                                 break;
 318                         if (f_pause)
 319                                 continue;
 320                         kni_ingress(kni_port_params_array[i]);
 321                 }
 322         } else if (flag == LCORE_TX) {
 323                 RTE_LOG(INFO, APP, "Lcore %u is writing to port %d\n",
 324                                         kni_port_params_array[i]->lcore_tx,
 325                                         kni_port_params_array[i]->port_id);
 326                 while (1) {
 327                         f_stop = rte_atomic32_read(&kni_stop);
 328                         f_pause = rte_atomic32_read(&kni_pause);
 329                         if (f_stop)
 330                                 break;
 331                         if (f_pause)
 332                                 continue;
 333                         kni_egress(kni_port_params_array[i]);
 334                 }
 335         } else
 336                 RTE_LOG(INFO, APP, "Lcore %u has nothing to do\n", lcore_id);
 337
 338         return 0;
 339 }
 340
 341 /* Display usage instructions */
 342 static void
 343 print_usage(const char *prgname)
 344 {
 345         RTE_LOG(INFO, APP, "\nUsage: %s [EAL options] -- -p PORTMASK -P -m "
 346                    "[--config (port,lcore_rx,lcore_tx,lcore_kthread...)"
 347                    "[,(port,lcore_rx,lcore_tx,lcore_kthread...)]]\n"
 348                    "    -p PORTMASK: hex bitmask of ports to use\n"
 349                    "    -P : enable promiscuous mode\n"
 350                    "    -m : enable monitoring of port carrier state\n"
 351                    "    --config (port,lcore_rx,lcore_tx,lcore_kthread...): "
 352                    "port and lcore configurations\n",
 353                    prgname);
 354 }
 355
 356 /* Convert string to unsigned number. 0 is returned if error occurs */
 357 static uint32_t
 358 parse_unsigned(const char *portmask)
 359 {
 360         char *end = NULL;
 361         unsigned long num;
 362
 363         num = strtoul(portmask, &end, 16);
 364         if ((portmask[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
 365                 return 0;
 366
 367         return (uint32_t)num;
 368 }
 369
 370 static void
 371 print_config(void)
 372 {
 373         uint32_t i, j;
 374         struct kni_port_params **p = kni_port_params_array;
 375
 376         for (i = 0; i < RTE_MAX_ETHPORTS; i++) {
 377                 if (!p[i])
 378                         continue;
 379                 RTE_LOG(DEBUG, APP, "Port ID: %d\n", p[i]->port_id);
 380                 RTE_LOG(DEBUG, APP, "Rx lcore ID: %u, Tx lcore ID: %u\n",
 381                                         p[i]->lcore_rx, p[i]->lcore_tx);
 382                 for (j = 0; j < p[i]->nb_lcore_k; j++)
 383                         RTE_LOG(DEBUG, APP, "Kernel thread lcore ID: %u\n",
 384                                                         p[i]->lcore_k[j]);
 385         }
 386 }
 387
 388 static int
 389 parse_config(const char *arg)
 390 {
 391         const char *p, *p0 = arg;
 392         char s[256], *end;
 393         unsigned size;
 394         enum fieldnames {
 395                 FLD_PORT = 0,
 396                 FLD_LCORE_RX,
 397                 FLD_LCORE_TX,
 398                 _NUM_FLD = KNI_MAX_KTHREAD + 3,
 399         };
 400         int i, j, nb_token;
 401         char *str_fld[_NUM_FLD];
 402         unsigned long int_fld[_NUM_FLD];
 403         uint16_t port_id, nb_kni_port_params = 0;
 404
 405         memset(&kni_port_params_array, 0, sizeof(kni_port_params_array));
 406         while (((p = strchr(p0, '(')) != NULL) &&
 407                 nb_kni_port_params < RTE_MAX_ETHPORTS) {
 408                 p++;
 409                 if ((p0 = strchr(p, ')')) == NULL)
 410                         goto fail;
 411                 size = p0 - p;
 412                 if (size >= sizeof(s)) {
 413                         printf("Invalid config parameters\n");
 414                         goto fail;
 415                 }
 416                 snprintf(s, sizeof(s), "%.*s", size, p);
 417                 nb_token = rte_strsplit(s, sizeof(s), str_fld, _NUM_FLD, ',');
 418                 if (nb_token <= FLD_LCORE_TX) {
 419                         printf("Invalid config parameters\n");
 420                         goto fail;
 421                 }
 422                 for (i = 0; i < nb_token; i++) {
 423                         errno = 0;
 424                         int_fld[i] = strtoul(str_fld[i], &end, 0);
 425                         if (errno != 0 || end == str_fld[i]) {
 426                                 printf("Invalid config parameters\n");
 427                                 goto fail;
 428                         }
 429                 }
 430
 431                 i = 0;
 432                 port_id = int_fld[i++];
 433                 if (port_id >= RTE_MAX_ETHPORTS) {
 434                         printf("Port ID %d could not exceed the maximum %d\n",
 435                                                 port_id, RTE_MAX_ETHPORTS);
 436                         goto fail;
 437                 }
 438                 if (kni_port_params_array[port_id]) {
 439                         printf("Port %d has been configured\n", port_id);
 440                         goto fail;
 441                 }
 442                 kni_port_params_array[port_id] =
 443                         rte_zmalloc("KNI_port_params",
 444                                     sizeof(struct kni_port_params), RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 445                 kni_port_params_array[port_id]->port_id = port_id;
 446                 kni_port_params_array[port_id]->lcore_rx =
 447                                         (uint8_t)int_fld[i++];
 448                 kni_port_params_array[port_id]->lcore_tx =
 449                                         (uint8_t)int_fld[i++];
 450                 if (kni_port_params_array[port_id]->lcore_rx >= RTE_MAX_LCORE ||
 451                 kni_port_params_array[port_id]->lcore_tx >= RTE_MAX_LCORE) {
 452                         printf("lcore_rx %u or lcore_tx %u ID could not "
 453                                                 "exceed the maximum %u\n",
 454                                 kni_port_params_array[port_id]->lcore_rx,
 455                                 kni_port_params_array[port_id]->lcore_tx,
 456                                                 (unsigned)RTE_MAX_LCORE);
 457                         goto fail;
 458                 }
 459                 for (j = 0; i < nb_token && j < KNI_MAX_KTHREAD; i++, j++)
 460                         kni_port_params_array[port_id]->lcore_k[j] =
 461                                                 (uint8_t)int_fld[i];
 462                 kni_port_params_array[port_id]->nb_lcore_k = j;
 463         }
 464         print_config();
 465
 466         return 0;
 467
 468 fail:
 469         for (i = 0; i < RTE_MAX_ETHPORTS; i++) {
 470                 if (kni_port_params_array[i]) {
 471                         rte_free(kni_port_params_array[i]);
 472                         kni_port_params_array[i] = NULL;
 473                 }
 474         }
 475
 476         return -1;
 477 }
 478
 479 static int
 480 validate_parameters(uint32_t portmask)
 481 {
 482         uint32_t i;
 483
 484         if (!portmask) {
 485                 printf("No port configured in port mask\n");
 486                 return -1;
 487         }
 488
 489         for (i = 0; i < RTE_MAX_ETHPORTS; i++) {
 490                 if (((portmask & (1 << i)) && !kni_port_params_array[i]) ||
 491                         (!(portmask & (1 << i)) && kni_port_params_array[i]))
 492                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "portmask is not consistent "
 493                                 "to port ids specified in --config\n");
 494
 495                 if (kni_port_params_array[i] && !rte_lcore_is_enabled(\
 496                         (unsigned)(kni_port_params_array[i]->lcore_rx)))
 497                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "lcore id %u for "
 498                                         "port %d receiving not enabled\n",
 499                                         kni_port_params_array[i]->lcore_rx,
 500                                         kni_port_params_array[i]->port_id);
 501
 502                 if (kni_port_params_array[i] && !rte_lcore_is_enabled(\
 503                         (unsigned)(kni_port_params_array[i]->lcore_tx)))
 504                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "lcore id %u for "
 505                                         "port %d transmitting not enabled\n",
 506                                         kni_port_params_array[i]->lcore_tx,
 507                                         kni_port_params_array[i]->port_id);
 508
 509         }
 510
 511         return 0;
 512 }
 513
 514 #define CMDLINE_OPT_CONFIG  "config"
 515
 516 /* Parse the arguments given in the command line of the application */
 517 static int
 518 parse_args(int argc, char **argv)
 519 {
 520         int opt, longindex, ret = 0;
 521         const char *prgname = argv[0];
 522         static struct option longopts[] = {
 523                 {CMDLINE_OPT_CONFIG, required_argument, NULL, 0},
 524                 {NULL, 0, NULL, 0}
 525         };
 526
 527         /* Disable printing messages within getopt() */
 528         opterr = 0;
 529
 530         /* Parse command line */
 531         while ((opt = getopt_long(argc, argv, "p:Pm", longopts,
 532                                                 &longindex)) != EOF) {
 533                 switch (opt) {
 534                 case 'p':
 535                         ports_mask = parse_unsigned(optarg);
 536                         break;
 537                 case 'P':
 538                         promiscuous_on = 1;
 539                         break;
 540                 case 'm':
 541                         monitor_links = 1;
 542                         break;
 543                 case 0:
 544                         if (!strncmp(longopts[longindex].name,
 545                                      CMDLINE_OPT_CONFIG,
 546                                      sizeof(CMDLINE_OPT_CONFIG))) {
 547                                 ret = parse_config(optarg);
 548                                 if (ret) {
 549                                         printf("Invalid config\n");
 550                                         print_usage(prgname);
 551                                         return -1;
 552                                 }
 553                         }
 554                         break;
 555                 default:
 556                         print_usage(prgname);
 557                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid option specified\n");
 558                 }
 559         }
 560
 561         /* Check that options were parsed ok */
 562         if (validate_parameters(ports_mask) < 0) {
 563                 print_usage(prgname);
 564                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid parameters\n");
 565         }
 566
 567         return ret;
 568 }
 569
 570 /* Initialize KNI subsystem */
 571 static void
 572 init_kni(void)
 573 {
 574         unsigned int num_of_kni_ports = 0, i;
 575         struct kni_port_params **params = kni_port_params_array;
 576
 577         /* Calculate the maximum number of KNI interfaces that will be used */
 578         for (i = 0; i < RTE_MAX_ETHPORTS; i++) {
 579                 if (kni_port_params_array[i]) {
 580                         num_of_kni_ports += (params[i]->nb_lcore_k ?
 581                                 params[i]->nb_lcore_k : 1);
 582                 }
 583         }
 584
 585         /* Invoke rte KNI init to preallocate the ports */
 586         rte_kni_init(num_of_kni_ports);
 587 }
 588
 589 /* Initialise a single port on an Ethernet device */
 590 static void
 591 init_port(uint16_t port)
 592 {
 593         int ret;
 594         uint16_t nb_rxd = NB_RXD;
 595         uint16_t nb_txd = NB_TXD;
 596         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 597         struct rte_eth_rxconf rxq_conf;
 598         struct rte_eth_txconf txq_conf;
 599         struct rte_eth_conf local_port_conf = port_conf;
 600
 601         /* Initialise device and RX/TX queues */
 602         RTE_LOG(INFO, APP, "Initialising port %u ...\n", (unsigned)port);
 603         fflush(stdout);
 604
 605         ret = rte_eth_dev_info_get(port, &dev_info);
 606         if (ret != 0)
 607                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 608                         "Error during getting device (port %u) info: %s\n",
 609                         port, strerror(-ret));
 610
 611         if (dev_info.tx_offload_capa & DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE)
 612                 local_port_conf.txmode.offloads |=
 613                         DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE;
 614         ret = rte_eth_dev_configure(port, 1, 1, &local_port_conf);
 615         if (ret < 0)
 616                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not configure port%u (%d)\n",
 617                             (unsigned)port, ret);
 618
 619         ret = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(port, &nb_rxd, &nb_txd);
 620         if (ret < 0)
 621                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not adjust number of descriptors "
 622                                 "for port%u (%d)\n", (unsigned)port, ret);
 623
 624         rxq_conf = dev_info.default_rxconf;
 625         rxq_conf.offloads = local_port_conf.rxmode.offloads;
 626         ret = rte_eth_rx_queue_setup(port, 0, nb_rxd,
 627                 rte_eth_dev_socket_id(port), &rxq_conf, pktmbuf_pool);
 628         if (ret < 0)
 629                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not setup up RX queue for "
 630                                 "port%u (%d)\n", (unsigned)port, ret);
 631
 632         txq_conf = dev_info.default_txconf;
 633         txq_conf.offloads = local_port_conf.txmode.offloads;
 634         ret = rte_eth_tx_queue_setup(port, 0, nb_txd,
 635                 rte_eth_dev_socket_id(port), &txq_conf);
 636         if (ret < 0)
 637                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not setup up TX queue for "
 638                                 "port%u (%d)\n", (unsigned)port, ret);
 639
 640         ret = rte_eth_dev_start(port);
 641         if (ret < 0)
 642                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not start port%u (%d)\n",
 643                                                 (unsigned)port, ret);
 644
 645         if (promiscuous_on) {
 646                 ret = rte_eth_promiscuous_enable(port);
 647                 if (ret != 0)
 648                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
 649                                 "Could not enable promiscuous mode for port%u: %s\n",
 650                                 port, rte_strerror(-ret));
 651         }
 652 }
 653
 654 /* Check the link status of all ports in up to 9s, and print them finally */
 655 static void
 656 check_all_ports_link_status(uint32_t port_mask)
 657 {
 658 #define CHECK_INTERVAL 100 /* 100ms */
 659 #define MAX_CHECK_TIME 90 /* 9s (90 * 100ms) in total */
 660         uint16_t portid;
 661         uint8_t count, all_ports_up, print_flag = 0;
 662         struct rte_eth_link link;
 663         int ret;
 664         char link_status_text[RTE_ETH_LINK_MAX_STR_LEN];
 665
 666         printf("\nChecking link status\n");
 667         fflush(stdout);
 668         for (count = 0; count <= MAX_CHECK_TIME; count++) {
 669                 all_ports_up = 1;
 670                 RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid) {
 671                         if ((port_mask & (1 << portid)) == 0)
 672                                 continue;
 673                         memset(&link, 0, sizeof(link));
 674                         ret = rte_eth_link_get_nowait(portid, &link);
 675                         if (ret < 0) {
 676                                 all_ports_up = 0;
 677                                 if (print_flag == 1)
 678                                         printf("Port %u link get failed: %s\n",
 679                                                 portid, rte_strerror(-ret));
 680                                 continue;
 681                         }
 682                         /* print link status if flag set */
 683                         if (print_flag == 1) {
 684                                 rte_eth_link_to_str(link_status_text,
 685                                         sizeof(link_status_text), &link);
 686                                 printf("Port %d %s\n", portid,
 687                                         link_status_text);
 688                                 continue;
 689                         }
 690                         /* clear all_ports_up flag if any link down */
 691                         if (link.link_status == ETH_LINK_DOWN) {
 692                                 all_ports_up = 0;
 693                                 break;
 694                         }
 695                 }
 696                 /* after finally printing all link status, get out */
 697                 if (print_flag == 1)
 698                         break;
 699
 700                 if (all_ports_up == 0) {
 701                         printf(".");
 702                         fflush(stdout);
 703                         rte_delay_ms(CHECK_INTERVAL);
 704                 }
 705
 706                 /* set the print_flag if all ports up or timeout */
 707                 if (all_ports_up == 1 || count == (MAX_CHECK_TIME - 1)) {
 708                         print_flag = 1;
 709                         printf("done\n");
 710                 }
 711         }
 712 }
 713
 714 static void
 715 log_link_state(struct rte_kni *kni, int prev, struct rte_eth_link *link)
 716 {
 717         char link_status_text[RTE_ETH_LINK_MAX_STR_LEN];
 718         if (kni == NULL || link == NULL)
 719                 return;
 720
 721         rte_eth_link_to_str(link_status_text, sizeof(link_status_text), link);
 722         if (prev != link->link_status)
 723                 RTE_LOG(INFO, APP, "%s NIC %s",
 724                         rte_kni_get_name(kni),
 725                         link_status_text);
 726 }
 727
 728 /*
 729  * Monitor the link status of all ports and update the
 730  * corresponding KNI interface(s)
 731  */
 732 static void *
 733 monitor_all_ports_link_status(void *arg)
 734 {
 735         uint16_t portid;
 736         struct rte_eth_link link;
 737         unsigned int i;
 738         struct kni_port_params **p = kni_port_params_array;
 739         int prev;
 740         (void) arg;
 741         int ret;
 742
 743         while (monitor_links) {
 744                 rte_delay_ms(500);
 745                 RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid) {
 746                         if ((ports_mask & (1 << portid)) == 0)
 747                                 continue;
 748                         memset(&link, 0, sizeof(link));
 749                         ret = rte_eth_link_get_nowait(portid, &link);
 750                         if (ret < 0) {
 751                                 RTE_LOG(ERR, APP,
 752                                         "Get link failed (port %u): %s\n",
 753                                         portid, rte_strerror(-ret));
 754                                 continue;
 755                         }
 756                         for (i = 0; i < p[portid]->nb_kni; i++) {
 757                                 prev = rte_kni_update_link(p[portid]->kni[i],
 758                                                 link.link_status);
 759                                 log_link_state(p[portid]->kni[i], prev, &link);
 760                         }
 761                 }
 762         }
 763         return NULL;
 764 }
 765
 766 static int
 767 kni_change_mtu_(uint16_t port_id, unsigned int new_mtu)
 768 {
 769         int ret;
 770         uint16_t nb_rxd = NB_RXD;
 771         uint16_t nb_txd = NB_TXD;
 772         struct rte_eth_conf conf;
 773         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 774         struct rte_eth_rxconf rxq_conf;
 775         struct rte_eth_txconf txq_conf;
 776
 777         if (!rte_eth_dev_is_valid_port(port_id)) {
 778                 RTE_LOG(ERR, APP, "Invalid port id %d\n", port_id);
 779                 return -EINVAL;
 780         }
 781
 782         RTE_LOG(INFO, APP, "Change MTU of port %d to %u\n", port_id, new_mtu);
 783
 784         /* Stop specific port */
 785         ret = rte_eth_dev_stop(port_id);
 786         if (ret != 0) {
 787                 RTE_LOG(ERR, APP, "Failed to stop port %d: %s\n",
 788                         port_id, rte_strerror(-ret));
 789                 return ret;
 790         }
 791
 792         memcpy(&conf, &port_conf, sizeof(conf));
 793         /* Set new MTU */
 794         if (new_mtu > RTE_ETHER_MAX_LEN)
 795                 conf.rxmode.offloads |= DEV_RX_OFFLOAD_JUMBO_FRAME;
 796         else
 797                 conf.rxmode.offloads &= ~DEV_RX_OFFLOAD_JUMBO_FRAME;
 798
 799         /* mtu + length of header + length of FCS = max pkt length */
 800         conf.rxmode.max_rx_pkt_len = new_mtu + KNI_ENET_HEADER_SIZE +
 801                                                         KNI_ENET_FCS_SIZE;
 802         ret = rte_eth_dev_configure(port_id, 1, 1, &conf);
 803         if (ret < 0) {
 804                 RTE_LOG(ERR, APP, "Fail to reconfigure port %d\n", port_id);
 805                 return ret;
 806         }
 807
 808         ret = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(port_id, &nb_rxd, &nb_txd);
 809         if (ret < 0)
 810                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not adjust number of descriptors "
 811                                 "for port%u (%d)\n", (unsigned int)port_id,
 812                                 ret);
 813
 814         ret = rte_eth_dev_info_get(port_id, &dev_info);
 815         if (ret != 0) {
 816                 RTE_LOG(ERR, APP,
 817                         "Error during getting device (port %u) info: %s\n",
 818                         port_id, strerror(-ret));
 819
 820                 return ret;
 821         }
 822
 823         rxq_conf = dev_info.default_rxconf;
 824         rxq_conf.offloads = conf.rxmode.offloads;
 825         ret = rte_eth_rx_queue_setup(port_id, 0, nb_rxd,
 826                 rte_eth_dev_socket_id(port_id), &rxq_conf, pktmbuf_pool);
 827         if (ret < 0) {
 828                 RTE_LOG(ERR, APP, "Fail to setup Rx queue of port %d\n",
 829                                 port_id);
 830                 return ret;
 831         }
 832
 833         txq_conf = dev_info.default_txconf;
 834         txq_conf.offloads = conf.txmode.offloads;
 835         ret = rte_eth_tx_queue_setup(port_id, 0, nb_txd,
 836                 rte_eth_dev_socket_id(port_id), &txq_conf);
 837         if (ret < 0) {
 838                 RTE_LOG(ERR, APP, "Fail to setup Tx queue of port %d\n",
 839                                 port_id);
 840                 return ret;
 841         }
 842
 843         /* Restart specific port */
 844         ret = rte_eth_dev_start(port_id);
 845         if (ret < 0) {
 846                 RTE_LOG(ERR, APP, "Fail to restart port %d\n", port_id);
 847                 return ret;
 848         }
 849
 850         return 0;
 851 }
 852
 853 /* Callback for request of changing MTU */
 854 static int
 855 kni_change_mtu(uint16_t port_id, unsigned int new_mtu)
 856 {
 857         int ret;
 858
 859         rte_atomic32_inc(&kni_pause);
 860         ret =  kni_change_mtu_(port_id, new_mtu);
 861         rte_atomic32_dec(&kni_pause);
 862
 863         return ret;
 864 }
 865
 866 /* Callback for request of configuring network interface up/down */
 867 static int
 868 kni_config_network_interface(uint16_t port_id, uint8_t if_up)
 869 {
 870         int ret = 0;
 871
 872         if (!rte_eth_dev_is_valid_port(port_id)) {
 873                 RTE_LOG(ERR, APP, "Invalid port id %d\n", port_id);
 874                 return -EINVAL;
 875         }
 876
 877         RTE_LOG(INFO, APP, "Configure network interface of %d %s\n",
 878                                         port_id, if_up ? "up" : "down");
 879
 880         rte_atomic32_inc(&kni_pause);
 881
 882         if (if_up != 0) { /* Configure network interface up */
 883                 ret = rte_eth_dev_stop(port_id);
 884                 if (ret != 0) {
 885                         RTE_LOG(ERR, APP, "Failed to stop port %d: %s\n",
 886                                 port_id, rte_strerror(-ret));
 887                         rte_atomic32_dec(&kni_pause);
 888                         return ret;
 889                 }
 890                 ret = rte_eth_dev_start(port_id);
 891         } else { /* Configure network interface down */
 892                 ret = rte_eth_dev_stop(port_id);
 893                 if (ret != 0) {
 894                         RTE_LOG(ERR, APP, "Failed to stop port %d: %s\n",
 895                                 port_id, rte_strerror(-ret));
 896                         rte_atomic32_dec(&kni_pause);
 897                         return ret;
 898                 }
 899         }
 900
 901         rte_atomic32_dec(&kni_pause);
 902
 903         if (ret < 0)
 904                 RTE_LOG(ERR, APP, "Failed to start port %d\n", port_id);
 905
 906         return ret;
 907 }
 908
 909 static void
 910 print_ethaddr(const char *name, struct rte_ether_addr *mac_addr)
 911 {
 912         char buf[RTE_ETHER_ADDR_FMT_SIZE];
 913         rte_ether_format_addr(buf, RTE_ETHER_ADDR_FMT_SIZE, mac_addr);
 914         RTE_LOG(INFO, APP, "\t%s%s\n", name, buf);
 915 }
 916
 917 /* Callback for request of configuring mac address */
 918 static int
 919 kni_config_mac_address(uint16_t port_id, uint8_t mac_addr[])
 920 {
 921         int ret = 0;
 922
 923         if (!rte_eth_dev_is_valid_port(port_id)) {
 924                 RTE_LOG(ERR, APP, "Invalid port id %d\n", port_id);
 925                 return -EINVAL;
 926         }
 927
 928         RTE_LOG(INFO, APP, "Configure mac address of %d\n", port_id);
 929         print_ethaddr("Address:", (struct rte_ether_addr *)mac_addr);
 930
 931         ret = rte_eth_dev_default_mac_addr_set(port_id,
 932                                         (struct rte_ether_addr *)mac_addr);
 933         if (ret < 0)
 934                 RTE_LOG(ERR, APP, "Failed to config mac_addr for port %d\n",
 935                         port_id);
 936
 937         return ret;
 938 }
 939
 940 static int
 941 kni_alloc(uint16_t port_id)
 942 {
 943         uint8_t i;
 944         struct rte_kni *kni;
 945         struct rte_kni_conf conf;
 946         struct kni_port_params **params = kni_port_params_array;
 947         int ret;
 948
 949         if (port_id >= RTE_MAX_ETHPORTS || !params[port_id])
 950                 return -1;
 951
 952         params[port_id]->nb_kni = params[port_id]->nb_lcore_k ?
 953                                 params[port_id]->nb_lcore_k : 1;
 954
 955         for (i = 0; i < params[port_id]->nb_kni; i++) {
 956                 /* Clear conf at first */
 957                 memset(&conf, 0, sizeof(conf));
 958                 if (params[port_id]->nb_lcore_k) {
 959                         snprintf(conf.name, RTE_KNI_NAMESIZE,
 960                                         "vEth%u_%u", port_id, i);
 961                         conf.core_id = params[port_id]->lcore_k[i];
 962                         conf.force_bind = 1;
 963                 } else
 964                         snprintf(conf.name, RTE_KNI_NAMESIZE,
 965                                                 "vEth%u", port_id);
 966                 conf.group_id = port_id;
 967                 conf.mbuf_size = MAX_PACKET_SZ;
 968                 /*
 969                  * The first KNI device associated to a port
 970                  * is the main, for multiple kernel thread
 971                  * environment.
 972                  */
 973                 if (i == 0) {
 974                         struct rte_kni_ops ops;
 975                         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 976
 977                         ret = rte_eth_dev_info_get(port_id, &dev_info);
 978                         if (ret != 0)
 979                                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 980                                         "Error during getting device (port %u) info: %s\n",
 981                                         port_id, strerror(-ret));
 982
 983                         /* Get the interface default mac address */
 984                         ret = rte_eth_macaddr_get(port_id,
 985                                 (struct rte_ether_addr *)&conf.mac_addr);
 986                         if (ret != 0)
 987                                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 988                                         "Failed to get MAC address (port %u): %s\n",
 989                                         port_id, rte_strerror(-ret));
 990
 991                         rte_eth_dev_get_mtu(port_id, &conf.mtu);
 992
 993                         conf.min_mtu = dev_info.min_mtu;
 994                         conf.max_mtu = dev_info.max_mtu;
 995
 996                         memset(&ops, 0, sizeof(ops));
 997                         ops.port_id = port_id;
 998                         ops.change_mtu = kni_change_mtu;
 999                         ops.config_network_if = kni_config_network_interface;
1000                         ops.config_mac_address = kni_config_mac_address;
1001
1002                         kni = rte_kni_alloc(pktmbuf_pool, &conf, &ops);
1003                 } else
1004                         kni = rte_kni_alloc(pktmbuf_pool, &conf, NULL);
1005
1006                 if (!kni)
1007                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Fail to create kni for "
1008                                                 "port: %d\n", port_id);
1009                 params[port_id]->kni[i] = kni;
1010         }
1011
1012         return 0;
1013 }
1014
1015 static int
1016 kni_free_kni(uint16_t port_id)
1017 {
1018         uint8_t i;
1019         int ret;
1020         struct kni_port_params **p = kni_port_params_array;
1021
1022         if (port_id >= RTE_MAX_ETHPORTS || !p[port_id])
1023                 return -1;
1024
1025         for (i = 0; i < p[port_id]->nb_kni; i++) {
1026                 if (rte_kni_release(p[port_id]->kni[i]))
1027                         printf("Fail to release kni\n");
1028                 p[port_id]->kni[i] = NULL;
1029         }
1030         ret = rte_eth_dev_stop(port_id);
1031         if (ret != 0)
1032                 RTE_LOG(ERR, APP, "Failed to stop port %d: %s\n",
1033                         port_id, rte_strerror(-ret));
1034
1035         return 0;
1036 }
1037
1038 /* Initialise ports/queues etc. and start main loop on each core */
1039 int
1040 main(int argc, char** argv)
1041 {
1042         int ret;
1043         uint16_t nb_sys_ports, port;
1044         unsigned i;
1045         void *retval;
1046         pthread_t kni_link_tid;
1047         int pid;
1048
1049         /* Associate signal_hanlder function with USR signals */
1050         signal(SIGUSR1, signal_handler);
1051         signal(SIGUSR2, signal_handler);
1052         signal(SIGRTMIN, signal_handler);
1053         signal(SIGINT, signal_handler);
1054         signal(SIGTERM, signal_handler);
1055
1056         /* Initialise EAL */
1057         ret = rte_eal_init(argc, argv);
1058         if (ret < 0)
1059                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not initialise EAL (%d)\n", ret);
1060         argc -= ret;
1061         argv += ret;
1062
1063         /* Parse application arguments (after the EAL ones) */
1064         ret = parse_args(argc, argv);
1065         if (ret < 0)
1066                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not parse input parameters\n");
1067
1068         /* Create the mbuf pool */
1069         pktmbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create("mbuf_pool", NB_MBUF,
1070                 MEMPOOL_CACHE_SZ, 0, MBUF_DATA_SZ, rte_socket_id());
1071         if (pktmbuf_pool == NULL) {
1072                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Could not initialise mbuf pool\n");
1073                 return -1;
1074         }
1075
1076         /* Get number of ports found in scan */
1077         nb_sys_ports = rte_eth_dev_count_avail();
1078         if (nb_sys_ports == 0)
1079                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "No supported Ethernet device found\n");
1080
1081         /* Check if the configured port ID is valid */
1082         for (i = 0; i < RTE_MAX_ETHPORTS; i++)
1083                 if (kni_port_params_array[i] && !rte_eth_dev_is_valid_port(i))
1084                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Configured invalid "
1085                                                 "port ID %u\n", i);
1086
1087         /* Initialize KNI subsystem */
1088         init_kni();
1089
1090         /* Initialise each port */
1091         RTE_ETH_FOREACH_DEV(port) {
1092                 /* Skip ports that are not enabled */
1093                 if (!(ports_mask & (1 << port)))
1094                         continue;
1095                 init_port(port);
1096
1097                 if (port >= RTE_MAX_ETHPORTS)
1098                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Can not use more than "
1099                                 "%d ports for kni\n", RTE_MAX_ETHPORTS);
1100
1101                 kni_alloc(port);
1102         }
1103         check_all_ports_link_status(ports_mask);
1104
1105         pid = getpid();
1106         RTE_LOG(INFO, APP, "========================\n");
1107         RTE_LOG(INFO, APP, "KNI Running\n");
1108         RTE_LOG(INFO, APP, "kill -SIGUSR1 %d\n", pid);
1109         RTE_LOG(INFO, APP, "    Show KNI Statistics.\n");
1110         RTE_LOG(INFO, APP, "kill -SIGUSR2 %d\n", pid);
1111         RTE_LOG(INFO, APP, "    Zero KNI Statistics.\n");
1112         RTE_LOG(INFO, APP, "========================\n");
1113         fflush(stdout);
1114
1115         ret = rte_ctrl_thread_create(&kni_link_tid,
1116                                      "KNI link status check", NULL,
1117                                      monitor_all_ports_link_status, NULL);
1118         if (ret < 0)
1119                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
1120                         "Could not create link status thread!\n");
1121
1122         /* Launch per-lcore function on every lcore */
1123         rte_eal_mp_remote_launch(main_loop, NULL, CALL_MAIN);
1124         RTE_LCORE_FOREACH_WORKER(i) {
1125                 if (rte_eal_wait_lcore(i) < 0)
1126                         return -1;
1127         }
1128         monitor_links = 0;
1129         pthread_join(kni_link_tid, &retval);
1130
1131         /* Release resources */
1132         RTE_ETH_FOREACH_DEV(port) {
1133                 if (!(ports_mask & (1 << port)))
1134                         continue;
1135                 kni_free_kni(port);
1136         }
1137         for (i = 0; i < RTE_MAX_ETHPORTS; i++)
1138                 if (kni_port_params_array[i]) {
1139                         rte_free(kni_port_params_array[i]);
1140                         kni_port_params_array[i] = NULL;
1141                 }
1142
1143         /* clean up the EAL */
1144         rte_eal_cleanup();
1145
1146         return 0;
1147 }