examples/qos_meter/main.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 <stdio.h>
  35 #include <getopt.h>
  36
  37 #include <rte_common.h>
  38 #include <rte_eal.h>
  39 #include <rte_mempool.h>
  40 #include <rte_ethdev.h>
  41 #include <rte_cycles.h>
  42 #include <rte_mbuf.h>
  43 #include <rte_meter.h>
  44
  45 /*
  46  * Traffic metering configuration
  47  *
  48  */
  49 #define APP_MODE_FWD                    0
  50 #define APP_MODE_SRTCM_COLOR_BLIND      1
  51 #define APP_MODE_SRTCM_COLOR_AWARE      2
  52 #define APP_MODE_TRTCM_COLOR_BLIND      3
  53 #define APP_MODE_TRTCM_COLOR_AWARE      4
  54
  55 #define APP_MODE        APP_MODE_SRTCM_COLOR_BLIND
  56
  57
  58 #include "main.h"
  59
  60
  61 #define APP_PKT_FLOW_POS                33
  62 #define APP_PKT_COLOR_POS               5
  63
  64
  65 #if APP_PKT_FLOW_POS > 64 || APP_PKT_COLOR_POS > 64
  66 #error Byte offset needs to be less than 64
  67 #endif
  68
  69 /*
  70  * Buffer pool configuration
  71  *
  72  ***/
  73 #define MBUF_SIZE           (2048 + sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  74 #define NB_MBUF             8192
  75 #define MEMPOOL_CACHE_SIZE  256
  76
  77 static struct rte_mempool *pool = NULL;
  78
  79 /*
  80  * NIC configuration
  81  *
  82  ***/
  83 static struct rte_eth_conf port_conf = {
  84         .rxmode = {
  85                 .max_rx_pkt_len = ETHER_MAX_LEN,
  86                 .split_hdr_size = 0,
  87                 .header_split   = 0,
  88                 .hw_ip_checksum = 1,
  89                 .hw_vlan_filter = 0,
  90                 .jumbo_frame    = 0,
  91                 .hw_strip_crc   = 0,
  92         },
  93         .rx_adv_conf = {
  94                 .rss_conf = {
  95                         .rss_key = NULL,
  96                         .rss_hf = ETH_RSS_IPV4 | ETH_RSS_IPV6,
  97                 },
  98         },
  99         .txmode = {
 100                 .mq_mode = ETH_DCB_NONE,
 101         },
 102 };
 103
 104 static const struct rte_eth_rxconf rx_conf = {
 105         .rx_thresh = {
 106                 .pthresh = 8, /* RX prefetch threshold reg */
 107                 .hthresh = 8, /* RX host threshold reg */
 108                 .wthresh = 4, /* RX write-back threshold reg */
 109         },
 110         .rx_free_thresh = 32,
 111 };
 112
 113 static const struct rte_eth_txconf tx_conf = {
 114         .tx_thresh = {
 115                 .pthresh = 36, /* TX prefetch threshold reg */
 116                 .hthresh = 0,  /* TX host threshold reg */
 117                 .wthresh = 0,  /* TX write-back threshold reg */
 118         },
 119         .tx_free_thresh = 0,
 120         .tx_rs_thresh = 0,
 121         .txq_flags = 0x0,
 122 };
 123
 124 #define NIC_RX_QUEUE_DESC               128
 125 #define NIC_TX_QUEUE_DESC               512
 126
 127 #define NIC_RX_QUEUE                    0
 128 #define NIC_TX_QUEUE                    0
 129
 130 /*
 131  * Packet RX/TX
 132  *
 133  ***/
 134 #define PKT_RX_BURST_MAX                32
 135 #define PKT_TX_BURST_MAX                32
 136 #define TIME_TX_DRAIN                   200000ULL
 137
 138 static uint8_t port_rx;
 139 static uint8_t port_tx;
 140 static struct rte_mbuf *pkts_rx[PKT_RX_BURST_MAX];
 141 static struct rte_mbuf *pkts_tx[PKT_TX_BURST_MAX];
 142 static uint16_t pkts_tx_len = 0;
 143
 144
 145 struct rte_meter_srtcm_params app_srtcm_params[] = {
 146         {.cir = 1000000 * 46,  .cbs = 2048, .ebs = 2048},
 147 };
 148
 149 struct rte_meter_trtcm_params app_trtcm_params[] = {
 150         {.cir = 1000000 * 46,  .pir = 1500000 * 46,  .cbs = 2048, .pbs = 2048},
 151 };
 152
 153 #define DIM(a)   (sizeof (a) / sizeof ((a)[0]))
 154 #define APP_FLOWS_MAX  256
 155
 156 FLOW_METER app_flows[APP_FLOWS_MAX];
 157
 158 static void
 159 app_configure_flow_table(void)
 160 {
 161         uint32_t i, j;
 162
 163         for (i = 0, j = 0; i < APP_FLOWS_MAX; i ++, j = (j + 1) % DIM(PARAMS)){
 164                 FUNC_CONFIG(&app_flows[i], &PARAMS[j]);
 165         }
 166 }
 167
 168 static inline void
 169 app_set_pkt_color(uint8_t *pkt_data, enum policer_action color)
 170 {
 171         pkt_data[APP_PKT_COLOR_POS] = (uint8_t)color;
 172 }
 173
 174 static inline int
 175 app_pkt_handle(struct rte_mbuf *pkt, uint64_t time)
 176 {
 177         uint8_t input_color, output_color;
 178         uint8_t *pkt_data = rte_pktmbuf_mtod(pkt, uint8_t *);
 179         uint32_t pkt_len = rte_pktmbuf_pkt_len(pkt) - sizeof(struct ether_hdr);
 180         uint8_t flow_id = (uint8_t)(pkt_data[APP_PKT_FLOW_POS] & (APP_FLOWS_MAX - 1));
 181         input_color = pkt_data[APP_PKT_COLOR_POS];
 182         enum policer_action action;
 183
 184         /* color input is not used for blind modes */
 185         output_color = (uint8_t) FUNC_METER(&app_flows[flow_id], time, pkt_len,
 186                 (enum rte_meter_color) input_color);
 187
 188         /* Apply policing and set the output color */
 189         action = policer_table[input_color][output_color];
 190         app_set_pkt_color(pkt_data, action);
 191
 192         return action;
 193 }
 194
 195
 196 static __attribute__((noreturn)) int
 197 main_loop(__attribute__((unused)) void *dummy)
 198 {
 199         uint64_t current_time, last_time = rte_rdtsc();
 200         uint32_t lcore_id = rte_lcore_id();
 201
 202         printf("Core %u: port RX = %d, port TX = %d\n", lcore_id, port_rx, port_tx);
 203
 204         while (1) {
 205                 uint64_t time_diff;
 206                 int i, nb_rx;
 207
 208                 /* Mechanism to avoid stale packets in the output buffer */
 209                 current_time = rte_rdtsc();
 210                 time_diff = current_time - last_time;
 211                 if (unlikely(time_diff > TIME_TX_DRAIN)) {
 212                         int ret;
 213
 214                         if (pkts_tx_len == 0) {
 215                                 last_time = current_time;
 216
 217                                 continue;
 218                         }
 219
 220                         /* Write packet burst to NIC TX */
 221                         ret = rte_eth_tx_burst(port_tx, NIC_TX_QUEUE, pkts_tx, pkts_tx_len);
 222
 223                         /* Free buffers for any packets not written successfully */
 224                         if (unlikely(ret < pkts_tx_len)) {
 225                                 for ( ; ret < pkts_tx_len; ret ++) {
 226                                         rte_pktmbuf_free(pkts_tx[ret]);
 227                                 }
 228                         }
 229
 230                         /* Empty the output buffer */
 231                         pkts_tx_len = 0;
 232
 233                         last_time = current_time;
 234                 }
 235
 236                 /* Read packet burst from NIC RX */
 237                 nb_rx = rte_eth_rx_burst(port_rx, NIC_RX_QUEUE, pkts_rx, PKT_RX_BURST_MAX);
 238
 239                 /* Handle packets */
 240                 for (i = 0; i < nb_rx; i ++) {
 241                         struct rte_mbuf *pkt = pkts_rx[i];
 242
 243                         /* Handle current packet */
 244                         if (app_pkt_handle(pkt, current_time) == DROP)
 245                                 rte_pktmbuf_free(pkt);
 246                         else {
 247                                 pkts_tx[pkts_tx_len] = pkt;
 248                                 pkts_tx_len ++;
 249                         }
 250
 251                         /* Write packets from output buffer to NIC TX when full burst is available */
 252                         if (unlikely(pkts_tx_len == PKT_TX_BURST_MAX)) {
 253                                 /* Write packet burst to NIC TX */
 254                                 int ret = rte_eth_tx_burst(port_tx, NIC_TX_QUEUE, pkts_tx, PKT_TX_BURST_MAX);
 255
 256                                 /* Free buffers for any packets not written successfully */
 257                                 if (unlikely(ret < PKT_TX_BURST_MAX)) {
 258                                         for ( ; ret < PKT_TX_BURST_MAX; ret ++) {
 259                                                 rte_pktmbuf_free(pkts_tx[ret]);
 260                                         }
 261                                 }
 262
 263                                 /* Empty the output buffer */
 264                                 pkts_tx_len = 0;
 265                         }
 266                 }
 267         }
 268 }
 269
 270 static void
 271 print_usage(const char *prgname)
 272 {
 273         printf ("%s [EAL options] -- -p PORTMASK\n"
 274                 "  -p PORTMASK: hexadecimal bitmask of ports to configure\n",
 275                 prgname);
 276 }
 277
 278 static int
 279 parse_portmask(const char *portmask)
 280 {
 281         char *end = NULL;
 282         unsigned long pm;
 283
 284         /* parse hexadecimal string */
 285         pm = strtoul(portmask, &end, 16);
 286         if ((portmask[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
 287                 return -1;
 288
 289         if (pm == 0)
 290                 return -1;
 291
 292         return pm;
 293 }
 294
 295 /* Parse the argument given in the command line of the application */
 296 static int
 297 parse_args(int argc, char **argv)
 298 {
 299         int opt;
 300         char **argvopt;
 301         int option_index;
 302         char *prgname = argv[0];
 303         static struct option lgopts[] = {
 304                 {NULL, 0, 0, 0}
 305         };
 306         uint64_t port_mask, i, mask;
 307
 308         argvopt = argv;
 309
 310         while ((opt = getopt_long(argc, argvopt, "p:", lgopts, &option_index)) != EOF) {
 311                 switch (opt) {
 312                 case 'p':
 313                         port_mask = parse_portmask(optarg);
 314                         if (port_mask == 0) {
 315                                 printf("invalid port mask (null port mask)\n");
 316                                 print_usage(prgname);
 317                                 return -1;
 318                         }
 319
 320                         for (i = 0, mask = 1; i < 64; i ++, mask <<= 1){
 321                                 if (mask & port_mask){
 322                                         port_rx = i;
 323                                         port_mask &= ~ mask;
 324                                         break;
 325                                 }
 326                         }
 327
 328                         for (i = 0, mask = 1; i < 64; i ++, mask <<= 1){
 329                                 if (mask & port_mask){
 330                                         port_tx = i;
 331                                         port_mask &= ~ mask;
 332                                         break;
 333                                 }
 334                         }
 335
 336                         if (port_mask != 0) {
 337                                 printf("invalid port mask (more than 2 ports)\n");
 338                                 print_usage(prgname);
 339                                 return -1;
 340                         }
 341                         break;
 342
 343                 default:
 344                         print_usage(prgname);
 345                         return -1;
 346                 }
 347         }
 348
 349         if (optind <= 1) {
 350                 print_usage(prgname);
 351                 return -1;
 352         }
 353
 354         argv[optind-1] = prgname;
 355
 356         optind = 0; /* reset getopt lib */
 357         return 0;
 358 }
 359
 360 int
 361 MAIN(int argc, char **argv)
 362 {
 363         uint32_t lcore_id;
 364         int ret;
 365
 366         /* EAL init */
 367         ret = rte_eal_init(argc, argv);
 368         if (ret < 0)
 369                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid EAL parameters\n");
 370         argc -= ret;
 371         argv += ret;
 372         if (rte_lcore_count() != 1) {
 373                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "This application does not accept more than one core. "
 374                 "Please adjust the \"-c COREMASK\" parameter accordingly.\n");
 375         }
 376
 377         /* Application non-EAL arguments parse */
 378         ret = parse_args(argc, argv);
 379         if (ret < 0)
 380                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid input arguments\n");
 381
 382         /* Buffer pool init */
 383         pool = rte_mempool_create("pool", NB_MBUF, MBUF_SIZE, MEMPOOL_CACHE_SIZE,
 384                 sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private), rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 385                 rte_pktmbuf_init, NULL, rte_socket_id(), 0);
 386         if (pool == NULL)
 387                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Buffer pool creation error\n");
 388
 389         /* PMD init */
 390         if (rte_pmd_init_all() < 0)
 391                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "PMD init error\n");
 392
 393         if (rte_eal_pci_probe() < 0)
 394                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "PCI probe error\n");
 395
 396         /* NIC init */
 397         ret = rte_eth_dev_configure(port_rx, 1, 1, &port_conf);
 398         if (ret < 0)
 399                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Port %d configuration error (%d)\n", port_rx, ret);
 400
 401         ret = rte_eth_rx_queue_setup(port_rx, NIC_RX_QUEUE, NIC_RX_QUEUE_DESC, rte_eth_dev_socket_id(port_rx), &rx_conf, pool);
 402         if (ret < 0)
 403                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Port %d RX queue setup error (%d)\n", port_rx, ret);
 404
 405         ret = rte_eth_tx_queue_setup(port_rx, NIC_TX_QUEUE, NIC_TX_QUEUE_DESC, rte_eth_dev_socket_id(port_rx), &tx_conf);
 406         if (ret < 0)
 407         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Port %d TX queue setup error (%d)\n", port_rx, ret);
 408
 409         ret = rte_eth_dev_configure(port_tx, 1, 1, &port_conf);
 410         if (ret < 0)
 411                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Port %d configuration error (%d)\n", port_tx, ret);
 412
 413         ret = rte_eth_rx_queue_setup(port_tx, NIC_RX_QUEUE, NIC_RX_QUEUE_DESC, rte_eth_dev_socket_id(port_tx), &rx_conf, pool);
 414         if (ret < 0)
 415                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Port %d RX queue setup error (%d)\n", port_tx, ret);
 416
 417         ret = rte_eth_tx_queue_setup(port_tx, NIC_TX_QUEUE, NIC_TX_QUEUE_DESC, rte_eth_dev_socket_id(port_tx), &tx_conf);
 418         if (ret < 0)
 419                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Port %d TX queue setup error (%d)\n", port_tx, ret);
 420
 421         ret = rte_eth_dev_start(port_rx);
 422         if (ret < 0)
 423                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Port %d start error (%d)\n", port_rx, ret);
 424
 425         ret = rte_eth_dev_start(port_tx);
 426         if (ret < 0)
 427                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Port %d start error (%d)\n", port_tx, ret);
 428
 429         rte_eth_promiscuous_enable(port_rx);
 430
 431         rte_eth_promiscuous_enable(port_tx);
 432
 433         /* App configuration */
 434         app_configure_flow_table();
 435
 436         /* Launch per-lcore init on every lcore */
 437         rte_eal_mp_remote_launch(main_loop, NULL, CALL_MASTER);
 438         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
 439                 if (rte_eal_wait_lcore(lcore_id) < 0)
 440                         return -1;
 441         }
 442
 443         return 0;
 444 }