examples/l3fwd/l3fwd_em_hlm.h

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2016 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   Copyright(c) 2017, Linaro Limited
   6  *   All rights reserved.
   7  *
   8  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  *   modification, are permitted provided that the following conditions
  10  *   are met:
  11  *
  12  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  16  *       the documentation and/or other materials provided with the
  17  *       distribution.
  18  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  19  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  20  *       from this software without specific prior written permission.
  21  *
  22  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  23  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  24  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  25  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  26  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  27  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  28  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  29  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  30  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  31  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  32  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #ifndef __L3FWD_EM_HLM_H__
  36 #define __L3FWD_EM_HLM_H__
  37
  38 #if defined RTE_ARCH_X86
  39 #include "l3fwd_sse.h"
  40 #include "l3fwd_em_hlm_sse.h"
  41 #elif defined RTE_MACHINE_CPUFLAG_NEON
  42 #include "l3fwd_neon.h"
  43 #include "l3fwd_em_hlm_neon.h"
  44 #endif
  45
  46 static __rte_always_inline void
  47 em_get_dst_port_ipv4x8(struct lcore_conf *qconf, struct rte_mbuf *m[8],
  48                 uint8_t portid, uint16_t dst_port[8])
  49 {
  50         int32_t ret[8];
  51         union ipv4_5tuple_host key[8];
  52
  53         get_ipv4_5tuple(m[0], mask0.x, &key[0]);
  54         get_ipv4_5tuple(m[1], mask0.x, &key[1]);
  55         get_ipv4_5tuple(m[2], mask0.x, &key[2]);
  56         get_ipv4_5tuple(m[3], mask0.x, &key[3]);
  57         get_ipv4_5tuple(m[4], mask0.x, &key[4]);
  58         get_ipv4_5tuple(m[5], mask0.x, &key[5]);
  59         get_ipv4_5tuple(m[6], mask0.x, &key[6]);
  60         get_ipv4_5tuple(m[7], mask0.x, &key[7]);
  61
  62         const void *key_array[8] = {&key[0], &key[1], &key[2], &key[3],
  63                                 &key[4], &key[5], &key[6], &key[7]};
  64
  65         rte_hash_lookup_bulk(qconf->ipv4_lookup_struct, &key_array[0], 8, ret);
  66
  67         dst_port[0] = (uint8_t) ((ret[0] < 0) ?
  68                         portid : ipv4_l3fwd_out_if[ret[0]]);
  69         dst_port[1] = (uint8_t) ((ret[1] < 0) ?
  70                         portid : ipv4_l3fwd_out_if[ret[1]]);
  71         dst_port[2] = (uint8_t) ((ret[2] < 0) ?
  72                         portid : ipv4_l3fwd_out_if[ret[2]]);
  73         dst_port[3] = (uint8_t) ((ret[3] < 0) ?
  74                         portid : ipv4_l3fwd_out_if[ret[3]]);
  75         dst_port[4] = (uint8_t) ((ret[4] < 0) ?
  76                         portid : ipv4_l3fwd_out_if[ret[4]]);
  77         dst_port[5] = (uint8_t) ((ret[5] < 0) ?
  78                         portid : ipv4_l3fwd_out_if[ret[5]]);
  79         dst_port[6] = (uint8_t) ((ret[6] < 0) ?
  80                         portid : ipv4_l3fwd_out_if[ret[6]]);
  81         dst_port[7] = (uint8_t) ((ret[7] < 0) ?
  82                         portid : ipv4_l3fwd_out_if[ret[7]]);
  83
  84         if (dst_port[0] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
  85                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[0]) == 0)
  86                 dst_port[0] = portid;
  87
  88         if (dst_port[1] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
  89                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[1]) == 0)
  90                 dst_port[1] = portid;
  91
  92         if (dst_port[2] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
  93                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[2]) == 0)
  94                 dst_port[2] = portid;
  95
  96         if (dst_port[3] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
  97                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[3]) == 0)
  98                 dst_port[3] = portid;
  99
 100         if (dst_port[4] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 101                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[4]) == 0)
 102                 dst_port[4] = portid;
 103
 104         if (dst_port[5] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 105                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[5]) == 0)
 106                 dst_port[5] = portid;
 107
 108         if (dst_port[6] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 109                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[6]) == 0)
 110                 dst_port[6] = portid;
 111
 112         if (dst_port[7] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 113                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[7]) == 0)
 114                 dst_port[7] = portid;
 115
 116 }
 117
 118 static __rte_always_inline void
 119 em_get_dst_port_ipv6x8(struct lcore_conf *qconf, struct rte_mbuf *m[8],
 120                 uint8_t portid, uint16_t dst_port[8])
 121 {
 122         int32_t ret[8];
 123         union ipv6_5tuple_host key[8];
 124
 125         get_ipv6_5tuple(m[0], mask1.x, mask2.x, &key[0]);
 126         get_ipv6_5tuple(m[1], mask1.x, mask2.x, &key[1]);
 127         get_ipv6_5tuple(m[2], mask1.x, mask2.x, &key[2]);
 128         get_ipv6_5tuple(m[3], mask1.x, mask2.x, &key[3]);
 129         get_ipv6_5tuple(m[4], mask1.x, mask2.x, &key[4]);
 130         get_ipv6_5tuple(m[5], mask1.x, mask2.x, &key[5]);
 131         get_ipv6_5tuple(m[6], mask1.x, mask2.x, &key[6]);
 132         get_ipv6_5tuple(m[7], mask1.x, mask2.x, &key[7]);
 133
 134         const void *key_array[8] = {&key[0], &key[1], &key[2], &key[3],
 135                         &key[4], &key[5], &key[6], &key[7]};
 136
 137         rte_hash_lookup_bulk(qconf->ipv6_lookup_struct, &key_array[0], 8, ret);
 138
 139         dst_port[0] = (uint8_t) ((ret[0] < 0) ?
 140                         portid : ipv6_l3fwd_out_if[ret[0]]);
 141         dst_port[1] = (uint8_t) ((ret[1] < 0) ?
 142                         portid : ipv6_l3fwd_out_if[ret[1]]);
 143         dst_port[2] = (uint8_t) ((ret[2] < 0) ?
 144                         portid : ipv6_l3fwd_out_if[ret[2]]);
 145         dst_port[3] = (uint8_t) ((ret[3] < 0) ?
 146                         portid : ipv6_l3fwd_out_if[ret[3]]);
 147         dst_port[4] = (uint8_t) ((ret[4] < 0) ?
 148                         portid : ipv6_l3fwd_out_if[ret[4]]);
 149         dst_port[5] = (uint8_t) ((ret[5] < 0) ?
 150                         portid : ipv6_l3fwd_out_if[ret[5]]);
 151         dst_port[6] = (uint8_t) ((ret[6] < 0) ?
 152                         portid : ipv6_l3fwd_out_if[ret[6]]);
 153         dst_port[7] = (uint8_t) ((ret[7] < 0) ?
 154                         portid : ipv6_l3fwd_out_if[ret[7]]);
 155
 156         if (dst_port[0] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 157                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[0]) == 0)
 158                 dst_port[0] = portid;
 159
 160         if (dst_port[1] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 161                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[1]) == 0)
 162                 dst_port[1] = portid;
 163
 164         if (dst_port[2] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 165                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[2]) == 0)
 166                 dst_port[2] = portid;
 167
 168         if (dst_port[3] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 169                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[3]) == 0)
 170                 dst_port[3] = portid;
 171
 172         if (dst_port[4] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 173                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[4]) == 0)
 174                 dst_port[4] = portid;
 175
 176         if (dst_port[5] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 177                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[5]) == 0)
 178                 dst_port[5] = portid;
 179
 180         if (dst_port[6] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 181                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[6]) == 0)
 182                 dst_port[6] = portid;
 183
 184         if (dst_port[7] >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 185                         (enabled_port_mask & 1 << dst_port[7]) == 0)
 186                 dst_port[7] = portid;
 187
 188 }
 189
 190 static __rte_always_inline uint16_t
 191 em_get_dst_port(const struct lcore_conf *qconf, struct rte_mbuf *pkt,
 192                 uint8_t portid)
 193 {
 194         uint8_t next_hop;
 195         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 196         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 197         uint32_t tcp_or_udp;
 198         uint32_t l3_ptypes;
 199
 200         tcp_or_udp = pkt->packet_type & (RTE_PTYPE_L4_TCP | RTE_PTYPE_L4_UDP);
 201         l3_ptypes = pkt->packet_type & RTE_PTYPE_L3_MASK;
 202
 203         if (tcp_or_udp && (l3_ptypes == RTE_PTYPE_L3_IPV4)) {
 204
 205                 /* Handle IPv4 headers.*/
 206                 ipv4_hdr = rte_pktmbuf_mtod_offset(pkt, struct ipv4_hdr *,
 207                                 sizeof(struct ether_hdr));
 208
 209                 next_hop = em_get_ipv4_dst_port(ipv4_hdr, portid,
 210                                 qconf->ipv4_lookup_struct);
 211
 212                 if (next_hop >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 213                                 (enabled_port_mask & 1 << next_hop) == 0)
 214                         next_hop = portid;
 215
 216                 return next_hop;
 217
 218         } else if (tcp_or_udp && (l3_ptypes == RTE_PTYPE_L3_IPV6)) {
 219
 220                 /* Handle IPv6 headers.*/
 221                 ipv6_hdr = rte_pktmbuf_mtod_offset(pkt, struct ipv6_hdr *,
 222                                 sizeof(struct ether_hdr));
 223
 224                 next_hop = em_get_ipv6_dst_port(ipv6_hdr, portid,
 225                                 qconf->ipv6_lookup_struct);
 226
 227                 if (next_hop >= RTE_MAX_ETHPORTS ||
 228                                 (enabled_port_mask & 1 << next_hop) == 0)
 229                         next_hop = portid;
 230
 231                 return next_hop;
 232
 233         }
 234
 235         return portid;
 236 }
 237
 238 /*
 239  * Buffer optimized handling of packets, invoked
 240  * from main_loop.
 241  */
 242 static inline void
 243 l3fwd_em_send_packets(int nb_rx, struct rte_mbuf **pkts_burst,
 244                 uint8_t portid, struct lcore_conf *qconf)
 245 {
 246         int32_t i, j, pos;
 247         uint16_t dst_port[MAX_PKT_BURST];
 248
 249         /*
 250          * Send nb_rx - nb_rx%8 packets
 251          * in groups of 8.
 252          */
 253         int32_t n = RTE_ALIGN_FLOOR(nb_rx, 8);
 254
 255         for (j = 0; j < 8 && j < nb_rx; j++) {
 256                 rte_prefetch0(rte_pktmbuf_mtod(pkts_burst[j],
 257                                                struct ether_hdr *) + 1);
 258         }
 259
 260         for (j = 0; j < n; j += 8) {
 261
 262                 uint32_t pkt_type =
 263                         pkts_burst[j]->packet_type &
 264                         pkts_burst[j+1]->packet_type &
 265                         pkts_burst[j+2]->packet_type &
 266                         pkts_burst[j+3]->packet_type &
 267                         pkts_burst[j+4]->packet_type &
 268                         pkts_burst[j+5]->packet_type &
 269                         pkts_burst[j+6]->packet_type &
 270                         pkts_burst[j+7]->packet_type;
 271
 272                 uint32_t l3_type = pkt_type & RTE_PTYPE_L3_MASK;
 273                 uint32_t tcp_or_udp = pkt_type &
 274                         (RTE_PTYPE_L4_TCP | RTE_PTYPE_L4_UDP);
 275
 276                 for (i = 0, pos = j + 8; i < 8 && pos < nb_rx; i++, pos++) {
 277                         rte_prefetch0(rte_pktmbuf_mtod(pkts_burst[pos],
 278                                                        struct ether_hdr *) + 1);
 279                 }
 280
 281                 if (tcp_or_udp && (l3_type == RTE_PTYPE_L3_IPV4)) {
 282
 283                         em_get_dst_port_ipv4x8(qconf, &pkts_burst[j], portid,
 284                                                &dst_port[j]);
 285
 286                 } else if (tcp_or_udp && (l3_type == RTE_PTYPE_L3_IPV6)) {
 287
 288                         em_get_dst_port_ipv6x8(qconf, &pkts_burst[j], portid,
 289                                                &dst_port[j]);
 290
 291                 } else {
 292                         dst_port[j]   = em_get_dst_port(qconf, pkts_burst[j],
 293                                                         portid);
 294                         dst_port[j+1] = em_get_dst_port(qconf, pkts_burst[j+1],
 295                                                         portid);
 296                         dst_port[j+2] = em_get_dst_port(qconf, pkts_burst[j+2],
 297                                                         portid);
 298                         dst_port[j+3] = em_get_dst_port(qconf, pkts_burst[j+3],
 299                                                         portid);
 300                         dst_port[j+4] = em_get_dst_port(qconf, pkts_burst[j+4],
 301                                                         portid);
 302                         dst_port[j+5] = em_get_dst_port(qconf, pkts_burst[j+5],
 303                                                         portid);
 304                         dst_port[j+6] = em_get_dst_port(qconf, pkts_burst[j+6],
 305                                                         portid);
 306                         dst_port[j+7] = em_get_dst_port(qconf, pkts_burst[j+7],
 307                                                         portid);
 308                 }
 309         }
 310
 311         for (; j < nb_rx; j++)
 312                 dst_port[j] = em_get_dst_port(qconf, pkts_burst[j], portid);
 313
 314         send_packets_multi(qconf, pkts_burst, dst_port, nb_rx);
 315
 316 }
 317 #endif /* __L3FWD_EM_HLM_H__ */