examples/multi_process/client_server_mp/mp_server/main.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2013 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 <stdio.h>
  35 #include <stdlib.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <unistd.h>
  38 #include <stdint.h>
  39 #include <stdarg.h>
  40 #include <inttypes.h>
  41 #include <inttypes.h>
  42 #include <sys/queue.h>
  43 #include <errno.h>
  44 #include <netinet/ip.h>
  45
  46 #include <rte_common.h>
  47 #include <rte_memory.h>
  48 #include <rte_memzone.h>
  49 #include <rte_tailq.h>
  50 #include <rte_eal.h>
  51 #include <rte_byteorder.h>
  52 #include <rte_launch.h>
  53 #include <rte_per_lcore.h>
  54 #include <rte_lcore.h>
  55 #include <rte_branch_prediction.h>
  56 #include <rte_atomic.h>
  57 #include <rte_ring.h>
  58 #include <rte_log.h>
  59 #include <rte_debug.h>
  60 #include <rte_mempool.h>
  61 #include <rte_memcpy.h>
  62 #include <rte_mbuf.h>
  63 #include <rte_ether.h>
  64 #include <rte_interrupts.h>
  65 #include <rte_pci.h>
  66 #include <rte_ethdev.h>
  67 #include <rte_byteorder.h>
  68 #include <rte_malloc.h>
  69 #include <rte_fbk_hash.h>
  70 #include <rte_string_fns.h>
  71
  72 #include "common.h"
  73 #include "args.h"
  74 #include "init.h"
  75 #include "main.h"
  76
  77 /*
  78  * When doing reads from the NIC or the client queues,
  79  * use this batch size
  80  */
  81 #define PACKET_READ_SIZE 32
  82
  83 /*
  84  * Local buffers to put packets in, used to send packets in bursts to the
  85  * clients
  86  */
  87 struct client_rx_buf {
  88         struct rte_mbuf *buffer[PACKET_READ_SIZE];
  89         uint16_t count;
  90 };
  91
  92 /* One buffer per client rx queue - dynamically allocate array */
  93 static struct client_rx_buf *cl_rx_buf;
  94
  95 static const char *
  96 get_printable_mac_addr(uint8_t port)
  97 {
  98         static const char err_address[] = "00:00:00:00:00:00";
  99         static char addresses[RTE_MAX_ETHPORTS][sizeof(err_address)];
 100
 101         if (unlikely(port >= RTE_MAX_ETHPORTS))
 102                 return err_address;
 103         if (unlikely(addresses[port][0]=='\0')){
 104                 struct ether_addr mac;
 105                 rte_eth_macaddr_get(port, &mac);
 106                 rte_snprintf(addresses[port], sizeof(addresses[port]),
 107                                 "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",
 108                                 mac.addr_bytes[0], mac.addr_bytes[1], mac.addr_bytes[2],
 109                                 mac.addr_bytes[3], mac.addr_bytes[4], mac.addr_bytes[5]);
 110         }
 111         return addresses[port];
 112 }
 113
 114 /*
 115  * This function displays the recorded statistics for each port
 116  * and for each client. It uses ANSI terminal codes to clear
 117  * screen when called. It is called from a single non-master
 118  * thread in the server process, when the process is run with more
 119  * than one lcore enabled.
 120  */
 121 static void
 122 do_stats_display(void)
 123 {
 124         unsigned i, j;
 125         const char clr[] = { 27, '[', '2', 'J', '\0' };
 126         const char topLeft[] = { 27, '[', '1', ';', '1', 'H','\0' };
 127         uint64_t port_tx[RTE_MAX_ETHPORTS], port_tx_drop[RTE_MAX_ETHPORTS];
 128         uint64_t client_tx[MAX_CLIENTS], client_tx_drop[MAX_CLIENTS];
 129
 130         /* to get TX stats, we need to do some summing calculations */
 131         memset(port_tx, 0, sizeof(port_tx));
 132         memset(port_tx_drop, 0, sizeof(port_tx_drop));
 133         memset(client_tx, 0, sizeof(client_tx));
 134         memset(client_tx_drop, 0, sizeof(client_tx_drop));
 135
 136         for (i = 0; i < num_clients; i++){
 137                 const volatile struct tx_stats *tx = &ports->tx_stats[i];
 138                 for (j = 0; j < ports->num_ports; j++){
 139                         /* assign to local variables here, save re-reading volatile vars */
 140                         const uint64_t tx_val = tx->tx[ports->id[j]];
 141                         const uint64_t drop_val = tx->tx_drop[ports->id[j]];
 142                         port_tx[j] += tx_val;
 143                         port_tx_drop[j] += drop_val;
 144                         client_tx[i] += tx_val;
 145                         client_tx_drop[i] += drop_val;
 146                 }
 147         }
 148
 149         /* Clear screen and move to top left */
 150         printf("%s%s", clr, topLeft);
 151
 152         printf("PORTS\n");
 153         printf("-----\n");
 154         for (i = 0; i < ports->num_ports; i++)
 155                 printf("Port %u: '%s'\t", (unsigned)ports->id[i],
 156                                 get_printable_mac_addr(ports->id[i]));
 157         printf("\n\n");
 158         for (i = 0; i < ports->num_ports; i++){
 159                 printf("Port %u - rx: %9"PRIu64"\t"
 160                                 "tx: %9"PRIu64"\n",
 161                                 (unsigned)ports->id[i], ports->rx_stats.rx[i],
 162                                 port_tx[i]);
 163         }
 164
 165         printf("\nCLIENTS\n");
 166         printf("-------\n");
 167         for (i = 0; i < num_clients; i++){
 168                 const unsigned long long rx = clients[i].stats.rx;
 169                 const unsigned long long rx_drop = clients[i].stats.rx_drop;
 170                 printf("Client %2u - rx: %9llu, rx_drop: %9llu\n"
 171                                 "            tx: %9"PRIu64", tx_drop: %9"PRIu64"\n",
 172                                 i, rx, rx_drop, client_tx[i], client_tx_drop[i]);
 173         }
 174
 175         printf("\n");
 176 }
 177
 178 /*
 179  * The function called from each non-master lcore used by the process.
 180  * The test_and_set function is used to randomly pick a single lcore on which
 181  * the code to display the statistics will run. Otherwise, the code just
 182  * repeatedly sleeps.
 183  */
 184 static int
 185 sleep_lcore(__attribute__((unused)) void *dummy)
 186 {
 187         /* Used to pick a display thread - static, so zero-initialised */
 188         static rte_atomic32_t display_stats;
 189
 190         /* Only one core should display stats */
 191         if (rte_atomic32_test_and_set(&display_stats)) {
 192                 const unsigned sleeptime = 1;
 193                 printf("Core %u displaying statistics\n", rte_lcore_id());
 194
 195                 /* Longer initial pause so above printf is seen */
 196                 sleep(sleeptime * 3);
 197
 198                 /* Loop forever: sleep always returns 0 or <= param */
 199                 while (sleep(sleeptime) <= sleeptime)
 200                         do_stats_display();
 201         }
 202         return 0;
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Function to set all the client statistic values to zero.
 207  * Called at program startup.
 208  */
 209 static void
 210 clear_stats(void)
 211 {
 212         unsigned i;
 213
 214         for (i = 0; i < num_clients; i++)
 215                 clients[i].stats.rx = clients[i].stats.rx_drop = 0;
 216 }
 217
 218 /*
 219  * send a burst of traffic to a client, assuming there are packets
 220  * available to be sent to this client
 221  */
 222 static void
 223 flush_rx_queue(uint16_t client)
 224 {
 225         uint16_t j;
 226         struct client *cl;
 227
 228         if (cl_rx_buf[client].count == 0)
 229                 return;
 230
 231         cl = &clients[client];
 232         if (rte_ring_enqueue_bulk(cl->rx_q, (void **)cl_rx_buf[client].buffer,
 233                         cl_rx_buf[client].count) != 0){
 234                 for (j = 0; j < cl_rx_buf[client].count; j++)
 235                         rte_pktmbuf_free(cl_rx_buf[client].buffer[j]);
 236                 cl->stats.rx_drop += cl_rx_buf[client].count;
 237         }
 238         else
 239                 cl->stats.rx += cl_rx_buf[client].count;
 240
 241         cl_rx_buf[client].count = 0;
 242 }
 243
 244 /*
 245  * marks a packet down to be sent to a particular client process
 246  */
 247 static inline void
 248 enqueue_rx_packet(uint8_t client, struct rte_mbuf *buf)
 249 {
 250         cl_rx_buf[client].buffer[cl_rx_buf[client].count++] = buf;
 251 }
 252
 253 /*
 254  * This function takes a group of packets and routes them
 255  * individually to the client process. Very simply round-robins the packets
 256  * without checking any of the packet contents.
 257  */
 258 static void
 259 process_packets(uint32_t port_num __rte_unused,
 260                 struct rte_mbuf *pkts[], uint16_t rx_count)
 261 {
 262         uint16_t i;
 263         uint8_t client = 0;
 264
 265         for (i = 0; i < rx_count; i++) {
 266                 enqueue_rx_packet(client, pkts[i]);
 267
 268                 if (++client == num_clients)
 269                         client = 0;
 270         }
 271
 272         for (i = 0; i < num_clients; i++)
 273                 flush_rx_queue(i);
 274 }
 275
 276 /*
 277  * Function called by the master lcore of the DPDK process.
 278  */
 279 static void
 280 do_packet_forwarding(void)
 281 {
 282         unsigned port_num = 0; /* indexes the port[] array */
 283
 284         for (;;) {
 285                 struct rte_mbuf *buf[PACKET_READ_SIZE];
 286                 uint16_t rx_count;
 287
 288                 /* read a port */
 289                 rx_count = rte_eth_rx_burst(ports->id[port_num], 0, \
 290                                 buf, PACKET_READ_SIZE);
 291                 ports->rx_stats.rx[port_num] += rx_count;
 292
 293                 /* Now process the NIC packets read */
 294                 if (likely(rx_count > 0))
 295                         process_packets(port_num, buf, rx_count);
 296
 297                 /* move to next port */
 298                 if (++port_num == ports->num_ports)
 299                         port_num = 0;
 300         }
 301 }
 302
 303 int
 304 MAIN(int argc, char *argv[])
 305 {
 306         /* initialise the system */
 307         if (init(argc, argv) < 0 )
 308                 return -1;
 309         RTE_LOG(INFO, APP, "Finished Process Init.\n");
 310
 311         cl_rx_buf = calloc(num_clients, sizeof(cl_rx_buf[0]));
 312
 313         /* clear statistics */
 314         clear_stats();
 315
 316         /* put all other cores to sleep bar master */
 317         rte_eal_mp_remote_launch(sleep_lcore, NULL, SKIP_MASTER);
 318
 319         do_packet_forwarding();
 320         return 0;
 321 }