examples/multi_process/client_server_mp/mp_client/client.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 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 #include <stdint.h>
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <inttypes.h>
  37 #include <stdarg.h>
  38 #include <errno.h>
  39 #include <sys/queue.h>
  40 #include <stdlib.h>
  41 #include <getopt.h>
  42 #include <string.h>
  43
  44 #include <rte_common.h>
  45 #include <rte_memory.h>
  46 #include <rte_memzone.h>
  47 #include <rte_tailq.h>
  48 #include <rte_eal.h>
  49 #include <rte_atomic.h>
  50 #include <rte_branch_prediction.h>
  51 #include <rte_log.h>
  52 #include <rte_per_lcore.h>
  53 #include <rte_launch.h>
  54 #include <rte_lcore.h>
  55 #include <rte_ring.h>
  56 #include <rte_launch.h>
  57 #include <rte_lcore.h>
  58 #include <rte_debug.h>
  59 #include <rte_mempool.h>
  60 #include <rte_mbuf.h>
  61 #include <rte_interrupts.h>
  62 #include <rte_pci.h>
  63 #include <rte_ether.h>
  64 #include <rte_ethdev.h>
  65 #include <rte_string_fns.h>
  66
  67 #include "common.h"
  68 #include "init_drivers.h"
  69
  70 /* Number of packets to attempt to read from queue */
  71 #define PKT_READ_SIZE  ((uint16_t)32)
  72
  73 /* our client id number - tells us which rx queue to read, and NIC TX
  74  * queue to write to. */
  75 static uint8_t client_id = 0;
  76
  77 struct mbuf_queue {
  78 #define MBQ_CAPACITY 32
  79         struct rte_mbuf *bufs[MBQ_CAPACITY];
  80         uint16_t top;
  81 };
  82
  83 /* maps input ports to output ports for packets */
  84 static uint8_t output_ports[RTE_MAX_ETHPORTS];
  85
  86 /* buffers up a set of packet that are ready to send */
  87 static struct mbuf_queue output_bufs[RTE_MAX_ETHPORTS];
  88
  89 /* shared data from server. We update statistics here */
  90 static volatile struct tx_stats *tx_stats;
  91
  92
  93 /*
  94  * print a usage message
  95  */
  96 static void
  97 usage(const char *progname)
  98 {
  99         printf("Usage: %s [EAL args] -- -n <client_id>\n\n", progname);
 100 }
 101
 102 /*
 103  * Convert the client id number from a string to an int.
 104  */
 105 static int
 106 parse_client_num(const char *client)
 107 {
 108         char *end = NULL;
 109         unsigned long temp;
 110
 111         if (client == NULL || *client == '\0')
 112                 return -1;
 113
 114         temp = strtoul(client, &end, 10);
 115         if (end == NULL || *end != '\0')
 116                 return -1;
 117
 118         client_id = (uint8_t)temp;
 119         return 0;
 120 }
 121
 122 /*
 123  * Parse the application arguments to the client app.
 124  */
 125 static int
 126 parse_app_args(int argc, char *argv[])
 127 {
 128         int option_index, opt;
 129         char **argvopt = argv;
 130         const char *progname = NULL;
 131         static struct option lgopts[] = { /* no long options */
 132                 {NULL, 0, 0, 0 }
 133         };
 134         progname = argv[0];
 135
 136         while ((opt = getopt_long(argc, argvopt, "n:", lgopts,
 137                 &option_index)) != EOF){
 138                 switch (opt){
 139                         case 'n':
 140                                 if (parse_client_num(optarg) != 0){
 141                                         usage(progname);
 142                                         return -1;
 143                                 }
 144                                 break;
 145                         default:
 146                                 usage(progname);
 147                                 return -1;
 148                 }
 149         }
 150         return 0;
 151 }
 152
 153 /*
 154  * set up output ports so that all traffic on port gets sent out
 155  * its paired port. Index using actual port numbers since that is
 156  * what comes in the mbuf structure.
 157  */
 158 static void configure_output_ports(const struct port_info *ports)
 159 {
 160         int i;
 161         if (ports->num_ports > RTE_MAX_ETHPORTS)
 162                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Too many ethernet ports. RTE_MAX_ETHPORTS = %u\n",
 163                                 (unsigned)RTE_MAX_ETHPORTS);
 164         for (i = 0; i < ports->num_ports - 1; i+=2){
 165                 uint8_t p1 = ports->id[i];
 166                 uint8_t p2 = ports->id[i+1];
 167                 output_ports[p1] = p2;
 168                 output_ports[p2] = p1;
 169         }
 170 }
 171
 172
 173 static inline void
 174 send_packets(uint8_t port)
 175 {
 176         uint16_t i, sent;
 177         struct mbuf_queue *mbq = &output_bufs[port];
 178
 179         if (unlikely(mbq->top == 0))
 180                 return;
 181
 182         sent = rte_eth_tx_burst(port, client_id, mbq->bufs, mbq->top);
 183         if (unlikely(sent < mbq->top)){
 184                 for (i = sent; i < mbq->top; i++)
 185                         rte_pktmbuf_free(mbq->bufs[i]);
 186                 tx_stats->tx_drop[port] += (mbq->top - sent);
 187         }
 188         tx_stats->tx[port] += sent;
 189         mbq->top = 0;
 190 }
 191
 192 /*
 193  * Enqueue a packet to be sent on a particular port, but
 194  * don't send it yet. Only when the buffer is full.
 195  */
 196 static inline void
 197 enqueue_packet(struct rte_mbuf *buf, uint8_t port)
 198 {
 199         struct mbuf_queue *mbq = &output_bufs[port];
 200         mbq->bufs[mbq->top++] = buf;
 201
 202         if (mbq->top == MBQ_CAPACITY)
 203                 send_packets(port);
 204 }
 205
 206 /*
 207  * This function performs routing of packets
 208  * Just sends each input packet out an output port based solely on the input
 209  * port it arrived on.
 210  */
 211 static void
 212 handle_packet(struct rte_mbuf *buf)
 213 {
 214         const uint8_t in_port = buf->pkt.in_port;
 215         const uint8_t out_port = output_ports[in_port];
 216
 217         enqueue_packet(buf, out_port);
 218 }
 219
 220 /*
 221  * Application main function - loops through
 222  * receiving and processing packets. Never returns
 223  */
 224 int
 225 main(int argc, char *argv[])
 226 {
 227         const struct rte_memzone *mz;
 228         struct rte_ring *rx_ring;
 229         struct rte_mempool *mp;
 230         struct port_info *ports;
 231         int need_flush = 0; /* indicates whether we have unsent packets */
 232         int retval;
 233         void *pkts[PKT_READ_SIZE];
 234
 235         if ((retval = rte_eal_init(argc, argv)) < 0)
 236                 return -1;
 237         argc -= retval;
 238         argv += retval;
 239
 240         if (parse_app_args(argc, argv) < 0)
 241                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid command-line arguments\n");
 242
 243         if (init_drivers() < 0)
 244                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get NIC ports\n");
 245         if (rte_eth_dev_count() == 0)
 246                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "No Ethernet ports - bye\n");
 247
 248         rx_ring = rte_ring_lookup(get_rx_queue_name(client_id));
 249         if (rx_ring == NULL)
 250                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get RX ring - is server process running?\n");
 251
 252         mp = rte_mempool_lookup(PKTMBUF_POOL_NAME);
 253         if (mp == NULL)
 254                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get mempool for mbufs\n");
 255
 256         mz = rte_memzone_lookup(MZ_PORT_INFO);
 257         if (mz == NULL)
 258                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get port info structure\n");
 259         ports = mz->addr;
 260         tx_stats = &(ports->tx_stats[client_id]);
 261
 262         configure_output_ports(ports);
 263
 264         RTE_LOG(INFO, APP, "Finished Process Init.\n");
 265
 266         printf("\nClient process %d handling packets\n", client_id);
 267         printf("[Press Ctrl-C to quit ...]\n");
 268
 269         for (;;) {
 270                 uint16_t i, rx_pkts = PKT_READ_SIZE;
 271                 uint8_t port;
 272
 273                 /* try dequeuing max possible packets first, if that fails, get the
 274                  * most we can. Loop body should only execute once, maximum */
 275                 while (rx_pkts > 0 &&
 276                                 unlikely(rte_ring_dequeue_bulk(rx_ring, pkts, rx_pkts) != 0))
 277                         rx_pkts = (uint16_t)RTE_MIN(rte_ring_count(rx_ring), PKT_READ_SIZE);
 278
 279                 if (unlikely(rx_pkts == 0)){
 280                         if (need_flush)
 281                                 for (port = 0; port < ports->num_ports; port++)
 282                                         send_packets(ports->id[port]);
 283                         need_flush = 0;
 284                         continue;
 285                 }
 286
 287                 for (i = 0; i < rx_pkts; i++)
 288                         handle_packet(pkts[i]);
 289
 290                 need_flush = 1;
 291         }
 292 }