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