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