examples/multi_process/client_server_mp/mp_server/main.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 <stdio.h>
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <unistd.h>
  39 #include <stdint.h>
  40 #include <stdarg.h>
  41 #include <inttypes.h>
  42 #include <inttypes.h>
  43 #include <sys/queue.h>
  44 #include <errno.h>
  45 #include <netinet/ip.h>
  46
  47 #include <rte_common.h>
  48 #include <rte_memory.h>
  49 #include <rte_memzone.h>
  50 #include <rte_tailq.h>
  51 #include <rte_eal.h>
  52 #include <rte_byteorder.h>
  53 #include <rte_launch.h>
  54 #include <rte_per_lcore.h>
  55 #include <rte_lcore.h>
  56 #include <rte_branch_prediction.h>
  57 #include <rte_atomic.h>
  58 #include <rte_ring.h>
  59 #include <rte_log.h>
  60 #include <rte_debug.h>
  61 #include <rte_mempool.h>
  62 #include <rte_memcpy.h>
  63 #include <rte_mbuf.h>
  64 #include <rte_ether.h>
  65 #include <rte_interrupts.h>
  66 #include <rte_pci.h>
  67 #include <rte_ethdev.h>
  68 #include <rte_byteorder.h>
  69 #include <rte_malloc.h>
  70 #include <rte_hash_crc.h>
  71 #include <rte_fbk_hash.h>
  72 #include <rte_string_fns.h>
  73
  74 #include "common.h"
  75 #include "args.h"
  76 #include "init.h"
  77 #include "main.h"
  78
  79 /*
  80  * When doing reads from the NIC or the client queues,
  81  * use this batch size
  82  */
  83 #define PACKET_READ_SIZE 32
  84
  85 /*
  86  * Local buffers to put packets in, used to send packets in bursts to the
  87  * clients
  88  */
  89 struct client_rx_buf {
  90         struct rte_mbuf *buffer[PACKET_READ_SIZE];
  91         uint16_t count;
  92 };
  93
  94 /* One buffer per client rx queue - dynamically allocate array */
  95 static struct client_rx_buf *cl_rx_buf;
  96
  97 static const char *
  98 get_printable_mac_addr(uint8_t port)
  99 {
 100         static const char err_address[] = "00:00:00:00:00:00";
 101         static char addresses[RTE_MAX_ETHPORTS][sizeof(err_address)];
 102
 103         if (unlikely(port >= RTE_MAX_ETHPORTS))
 104                 return err_address;
 105         if (unlikely(addresses[port][0]=='\0')){
 106                 struct ether_addr mac;
 107                 rte_eth_macaddr_get(port, &mac);
 108                 rte_snprintf(addresses[port], sizeof(addresses[port]),
 109                                 "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",
 110                                 mac.addr_bytes[0], mac.addr_bytes[1], mac.addr_bytes[2],
 111                                 mac.addr_bytes[3], mac.addr_bytes[4], mac.addr_bytes[5]);
 112         }
 113         return addresses[port];
 114 }
 115
 116 /*
 117  * This function displays the recorded statistics for each port
 118  * and for each client. It uses ANSI terminal codes to clear
 119  * screen when called. It is called from a single non-master
 120  * thread in the server process, when the process is run with more
 121  * than one lcore enabled.
 122  */
 123 static void
 124 do_stats_display(void)
 125 {
 126         unsigned i, j;
 127         const char clr[] = { 27, '[', '2', 'J', '\0' };
 128         const char topLeft[] = { 27, '[', '1', ';', '1', 'H','\0' };
 129         uint64_t port_tx[RTE_MAX_ETHPORTS], port_tx_drop[RTE_MAX_ETHPORTS];
 130         uint64_t client_tx[MAX_CLIENTS], client_tx_drop[MAX_CLIENTS];
 131
 132         /* to get TX stats, we need to do some summing calculations */
 133         memset(port_tx, 0, sizeof(port_tx));
 134         memset(port_tx_drop, 0, sizeof(port_tx_drop));
 135         memset(client_tx, 0, sizeof(client_tx));
 136         memset(client_tx_drop, 0, sizeof(client_tx_drop));
 137
 138         for (i = 0; i < num_clients; i++){
 139                 const volatile struct tx_stats *tx = &ports->tx_stats[i];
 140                 for (j = 0; j < ports->num_ports; j++){
 141                         /* assign to local variables here, save re-reading volatile vars */
 142                         const uint64_t tx_val = tx->tx[j];
 143                         const uint64_t drop_val = tx->tx_drop[j];
 144                         port_tx[j] += tx_val;
 145                         port_tx_drop[j] += drop_val;
 146                         client_tx[i] += tx_val;
 147                         client_tx_drop[i] += drop_val;
 148                 }
 149         }
 150
 151         /* Clear screen and move to top left */
 152         printf("%s%s", clr, topLeft);
 153
 154         printf("PORTS\n");
 155         printf("-----\n");
 156         for (i = 0; i < ports->num_ports; i++)
 157                 printf("Port %u: '%s'\t", (unsigned)ports->id[i],
 158                                 get_printable_mac_addr(ports->id[i]));
 159         printf("\n\n");
 160         for (i = 0; i < ports->num_ports; i++){
 161                 printf("Port %u - rx: %9"PRIu64"\t"
 162                                 "tx: %9"PRIu64"\n",
 163                                 (unsigned)ports->id[i], ports->rx_stats.rx[i],
 164                                 port_tx[i]);
 165         }
 166
 167         printf("\nCLIENTS\n");
 168         printf("-------\n");
 169         for (i = 0; i < num_clients; i++){
 170                 const unsigned long long rx = clients[i].stats.rx;
 171                 const unsigned long long rx_drop = clients[i].stats.rx_drop;
 172                 printf("Client %2u - rx: %9llu, rx_drop: %9llu\n"
 173                                 "            tx: %9"PRIu64", tx_drop: %9"PRIu64"\n",
 174                                 i, rx, rx_drop, client_tx[i], client_tx_drop[i]);
 175         }
 176
 177         printf("\n");
 178 }
 179
 180 /*
 181  * The function called from each non-master lcore used by the process.
 182  * The test_and_set function is used to randomly pick a single lcore on which
 183  * the code to display the statistics will run. Otherwise, the code just
 184  * repeatedly sleeps.
 185  */
 186 static int
 187 sleep_lcore(__attribute__((unused)) void *dummy)
 188 {
 189         /* Used to pick a display thread - static, so zero-initialised */
 190         static rte_atomic32_t display_stats;
 191
 192         /* Only one core should display stats */
 193         if (rte_atomic32_test_and_set(&display_stats)) {
 194                 const unsigned sleeptime = 1;
 195                 printf("Core %u displaying statistics\n", rte_lcore_id());
 196
 197                 /* Longer initial pause so above printf is seen */
 198                 sleep(sleeptime * 3);
 199
 200                 /* Loop forever: sleep always returns 0 or <= param */
 201                 while (sleep(sleeptime) <= sleeptime)
 202                         do_stats_display();
 203         }
 204         else {
 205                 const unsigned sleeptime = 100;
 206                 printf("Putting core %u to sleep\n", rte_lcore_id());
 207                 while (sleep(sleeptime) <= sleeptime)
 208                         ; /* loop doing nothing */
 209         }
 210         return 0;
 211 }
 212
 213 /*
 214  * Function to set all the client statistic values to zero.
 215  * Called at program startup.
 216  */
 217 static void
 218 clear_stats(void)
 219 {
 220         unsigned i;
 221
 222         for (i = 0; i < num_clients; i++)
 223                 clients[i].stats.rx = clients[i].stats.rx_drop = 0;
 224 }
 225
 226 /*
 227  * send a burst of traffic to a client, assuming there are packets
 228  * available to be sent to this client
 229  */
 230 static void
 231 flush_rx_queue(uint16_t client)
 232 {
 233         uint16_t j;
 234         struct client *cl;
 235
 236         if (cl_rx_buf[client].count == 0)
 237                 return;
 238
 239         cl = &clients[client];
 240         if (rte_ring_enqueue_bulk(cl->rx_q, (void **)cl_rx_buf[client].buffer,
 241                         cl_rx_buf[client].count) != 0){
 242                 for (j = 0; j < cl_rx_buf[client].count; j++)
 243                         rte_pktmbuf_free(cl_rx_buf[client].buffer[j]);
 244                 cl->stats.rx_drop += cl_rx_buf[client].count;
 245         }
 246         else
 247                 cl->stats.rx += cl_rx_buf[client].count;
 248
 249         cl_rx_buf[client].count = 0;
 250 }
 251
 252 /*
 253  * marks a packet down to be sent to a particular client process
 254  */
 255 static inline void
 256 enqueue_rx_packet(uint8_t client, struct rte_mbuf *buf)
 257 {
 258         cl_rx_buf[client].buffer[cl_rx_buf[client].count++] = buf;
 259 }
 260
 261 /*
 262  * This function takes a group of packets and routes them
 263  * individually to the client process. Very simply round-robins the packets
 264  * without checking any of the packet contents.
 265  */
 266 static void
 267 process_packets(uint32_t port_num __rte_unused,
 268                 struct rte_mbuf *pkts[], uint16_t rx_count)
 269 {
 270         uint16_t i;
 271         uint8_t client = 0;
 272
 273         for (i = 0; i < rx_count; i++) {
 274                 enqueue_rx_packet(client, pkts[i]);
 275
 276                 if (++client == num_clients)
 277                         client = 0;
 278         }
 279
 280         for (i = 0; i < num_clients; i++)
 281                 flush_rx_queue(i);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Function called by the master lcore of the DPDK process.
 286  */
 287 static void
 288 do_packet_forwarding(void)
 289 {
 290         unsigned port_num = 0; /* indexes the port[] array */
 291
 292         for (;;) {
 293                 struct rte_mbuf *buf[PACKET_READ_SIZE];
 294                 uint16_t rx_count;
 295
 296                 /* read a port */
 297                 rx_count = rte_eth_rx_burst(ports->id[port_num], 0, \
 298                                 buf, PACKET_READ_SIZE);
 299                 ports->rx_stats.rx[port_num] += rx_count;
 300
 301                 /* Now process the NIC packets read */
 302                 if (likely(rx_count > 0))
 303                         process_packets(port_num, buf, rx_count);
 304
 305                 /* move to next port */
 306                 if (++port_num == ports->num_ports)
 307                         port_num = 0;
 308         }
 309 }
 310
 311 int
 312 MAIN(int argc, char *argv[])
 313 {
 314         /* initialise the system */
 315         if (init(argc, argv) < 0 )
 316                 return -1;
 317         RTE_LOG(INFO, APP, "Finished Process Init.\n");
 318
 319         cl_rx_buf = calloc(num_clients, sizeof(cl_rx_buf[0]));
 320
 321         /* clear statistics */
 322         clear_stats();
 323
 324         /* put all other cores to sleep bar master */
 325         rte_eal_mp_remote_launch(sleep_lcore, NULL, SKIP_MASTER);
 326
 327         do_packet_forwarding();
 328         return 0;
 329 }