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