examples/multi_process/client_server_mp/mp_client/client.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2012 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  */
  34
  35 #include <stdint.h>
  36 #include <stdio.h>
  37 #include <inttypes.h>
  38 #include <stdarg.h>
  39 #include <errno.h>
  40 #include <sys/queue.h>
  41 #include <stdlib.h>
  42 #include <getopt.h>
  43 #include <string.h>
  44
  45 #include <rte_common.h>
  46 #include <rte_memory.h>
  47 #include <rte_memzone.h>
  48 #include <rte_tailq.h>
  49 #include <rte_eal.h>
  50 #include <rte_atomic.h>
  51 #include <rte_branch_prediction.h>
  52 #include <rte_log.h>
  53 #include <rte_per_lcore.h>
  54 #include <rte_launch.h>
  55 #include <rte_lcore.h>
  56 #include <rte_ring.h>
  57 #include <rte_launch.h>
  58 #include <rte_lcore.h>
  59 #include <rte_debug.h>
  60 #include <rte_mempool.h>
  61 #include <rte_mbuf.h>
  62 #include <rte_interrupts.h>
  63 #include <rte_pci.h>
  64 #include <rte_ether.h>
  65 #include <rte_ethdev.h>
  66 #include <rte_string_fns.h>
  67
  68 #include "common.h"
  69 #include "init_drivers.h"
  70
  71 /* Number of packets to attempt to read from queue */
  72 #define PKT_READ_SIZE  ((uint16_t)32)
  73
  74 /* our client id number - tells us which rx queue to read, and NIC TX
  75  * queue to write to. */
  76 static uint8_t client_id = 0;
  77
  78 struct mbuf_queue {
  79 #define MBQ_CAPACITY 32
  80         struct rte_mbuf *bufs[MBQ_CAPACITY];
  81         uint16_t top;
  82 };
  83
  84 /* maps input ports to output ports for packets */
  85 static uint8_t output_ports[RTE_MAX_ETHPORTS];
  86
  87 /* buffers up a set of packet that are ready to send */
  88 static struct mbuf_queue output_bufs[RTE_MAX_ETHPORTS];
  89
  90 /* shared data from server. We update statistics here */
  91 static volatile struct tx_stats *tx_stats;
  92
  93
  94 /*
  95  * print a usage message
  96  */
  97 static void
  98 usage(const char *progname)
  99 {
 100         printf("Usage: %s [EAL args] -- -n <client_id>\n\n", progname);
 101 }
 102
 103 /*
 104  * Convert the client id number from a string to an int.
 105  */
 106 static int
 107 parse_client_num(const char *client)
 108 {
 109         char *end = NULL;
 110         unsigned long temp;
 111
 112         if (client == NULL || *client == '\0')
 113                 return -1;
 114
 115         temp = strtoul(client, &end, 10);
 116         if (end == NULL || *end != '\0')
 117                 return -1;
 118
 119         client_id = (uint8_t)temp;
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 /*
 124  * Parse the application arguments to the client app.
 125  */
 126 static int
 127 parse_app_args(int argc, char *argv[])
 128 {
 129         int option_index, opt;
 130         char **argvopt = argv;
 131         const char *progname = NULL;
 132         static struct option lgopts[] = { /* no long options */
 133                 {NULL, 0, 0, 0 }
 134         };
 135         progname = argv[0];
 136
 137         while ((opt = getopt_long(argc, argvopt, "n:", lgopts,
 138                 &option_index)) != EOF){
 139                 switch (opt){
 140                         case 'n':
 141                                 if (parse_client_num(optarg) != 0){
 142                                         usage(progname);
 143                                         return -1;
 144                                 }
 145                                 break;
 146                         default:
 147                                 usage(progname);
 148                                 return -1;
 149                 }
 150         }
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 /*
 155  * set up output ports so that all traffic on port gets sent out
 156  * its paired port. Index using actual port numbers since that is
 157  * what comes in the mbuf structure.
 158  */
 159 static void configure_output_ports(const struct port_info *ports)
 160 {
 161         int i;
 162         if (ports->num_ports > RTE_MAX_ETHPORTS)
 163                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Too many ethernet ports. RTE_MAX_ETHPORTS = %u\n",
 164                                 (unsigned)RTE_MAX_ETHPORTS);
 165         for (i = 0; i < ports->num_ports - 1; i+=2){
 166                 uint8_t p1 = ports->id[i];
 167                 uint8_t p2 = ports->id[i+1];
 168                 output_ports[p1] = p2;
 169                 output_ports[p2] = p1;
 170         }
 171 }
 172
 173
 174 static inline void
 175 send_packets(uint8_t port)
 176 {
 177         uint16_t i, sent;
 178         struct mbuf_queue *mbq = &output_bufs[port];
 179
 180         if (unlikely(mbq->top == 0))
 181                 return;
 182
 183         sent = rte_eth_tx_burst(port, client_id, mbq->bufs, mbq->top);
 184         if (unlikely(sent < mbq->top)){
 185                 for (i = sent; i < mbq->top; i++)
 186                         rte_pktmbuf_free(mbq->bufs[i]);
 187                 tx_stats->tx_drop[port] += (mbq->top - sent);
 188         }
 189         tx_stats->tx[port] += sent;
 190         mbq->top = 0;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Enqueue a packet to be sent on a particular port, but
 195  * don't send it yet. Only when the buffer is full.
 196  */
 197 static inline void
 198 enqueue_packet(struct rte_mbuf *buf, uint8_t port)
 199 {
 200         struct mbuf_queue *mbq = &output_bufs[port];
 201         mbq->bufs[mbq->top++] = buf;
 202
 203         if (mbq->top == MBQ_CAPACITY)
 204                 send_packets(port);
 205 }
 206
 207 /*
 208  * This function performs routing of packets
 209  * Just sends each input packet out an output port based solely on the input
 210  * port it arrived on.
 211  */
 212 static void
 213 handle_packet(struct rte_mbuf *buf)
 214 {
 215         const uint8_t in_port = buf->pkt.in_port;
 216         const uint8_t out_port = output_ports[in_port];
 217
 218         enqueue_packet(buf, out_port);
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Application main function - loops through
 223  * receiving and processing packets. Never returns
 224  */
 225 int
 226 main(int argc, char *argv[])
 227 {
 228         const struct rte_memzone *mz;
 229         struct rte_ring *rx_ring;
 230         struct rte_mempool *mp;
 231         struct port_info *ports;
 232         int need_flush = 0; /* indicates whether we have unsent packets */
 233         int retval;
 234         void *pkts[PKT_READ_SIZE];
 235
 236         if ((retval = rte_eal_init(argc, argv)) < 0)
 237                 return -1;
 238         argc -= retval;
 239         argv += retval;
 240
 241         if (parse_app_args(argc, argv) < 0)
 242                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid command-line arguments\n");
 243
 244         if (init_drivers() < 0)
 245                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get NIC ports\n");
 246         if (rte_eth_dev_count() == 0)
 247                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "No Ethernet ports - bye\n");
 248
 249         rx_ring = rte_ring_lookup(get_rx_queue_name(client_id));
 250         if (rx_ring == NULL)
 251                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get RX ring - is server process running?\n");
 252
 253         mp = rte_mempool_lookup(PKTMBUF_POOL_NAME);
 254         if (mp == NULL)
 255                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get mempool for mbufs\n");
 256
 257         mz = rte_memzone_lookup(MZ_PORT_INFO);
 258         if (mz == NULL)
 259                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get port info structure\n");
 260         ports = mz->addr;
 261         tx_stats = &(ports->tx_stats[client_id]);
 262
 263         configure_output_ports(ports);
 264
 265         RTE_LOG(INFO, APP, "Finished Process Init.\n");
 266
 267         printf("\nClient process %d handling packets\n", client_id);
 268         printf("[Press Ctrl-C to quit ...]\n");
 269
 270         for (;;) {
 271                 uint16_t i, rx_pkts = PKT_READ_SIZE;
 272                 uint8_t port;
 273
 274                 /* try dequeuing max possible packets first, if that fails, get the
 275                  * most we can. Loop body should only execute once, maximum */
 276                 while (rx_pkts > 0 &&
 277                                 unlikely(rte_ring_dequeue_bulk(rx_ring, pkts, rx_pkts) != 0))
 278                         rx_pkts = (uint16_t)RTE_MIN(rte_ring_count(rx_ring), PKT_READ_SIZE);
 279
 280                 if (unlikely(rx_pkts == 0)){
 281                         if (need_flush)
 282                                 for (port = 0; port < ports->num_ports; port++)
 283                                         send_packets(ports->id[port]);
 284                         need_flush = 0;
 285                         continue;
 286                 }
 287
 288                 for (i = 0; i < rx_pkts; i++)
 289                         handle_packet(pkts[i]);
 290
 291                 need_flush = 1;
 292         }
 293 }