examples/server_node_efd/server/init.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2016-2017 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdint.h>
   6 #include <stdio.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <sys/queue.h>
   9 #include <errno.h>
  10 #include <stdarg.h>
  11 #include <inttypes.h>
  12
  13 #include <rte_common.h>
  14 #include <rte_memory.h>
  15 #include <rte_memzone.h>
  16 #include <rte_eal.h>
  17 #include <rte_byteorder.h>
  18 #include <rte_launch.h>
  19 #include <rte_per_lcore.h>
  20 #include <rte_lcore.h>
  21 #include <rte_branch_prediction.h>
  22 #include <rte_debug.h>
  23 #include <rte_ring.h>
  24 #include <rte_log.h>
  25 #include <rte_mempool.h>
  26 #include <rte_memcpy.h>
  27 #include <rte_mbuf.h>
  28 #include <rte_interrupts.h>
  29 #include <rte_ether.h>
  30 #include <rte_ethdev.h>
  31 #include <rte_malloc.h>
  32 #include <rte_string_fns.h>
  33 #include <rte_cycles.h>
  34 #include <rte_efd.h>
  35 #include <rte_hash.h>
  36
  37 #include "common.h"
  38 #include "args.h"
  39 #include "init.h"
  40
  41 #define MBUFS_PER_NODE 1536
  42 #define MBUFS_PER_PORT 1536
  43 #define MBUF_CACHE_SIZE 512
  44
  45 #define RTE_MP_RX_DESC_DEFAULT 512
  46 #define RTE_MP_TX_DESC_DEFAULT 512
  47 #define NODE_QUEUE_RINGSIZE 128
  48
  49 #define NO_FLAGS 0
  50
  51 /* The mbuf pool for packet rx */
  52 struct rte_mempool *pktmbuf_pool;
  53
  54 /* array of info/queues for nodes */
  55 struct node *nodes;
  56
  57 /* EFD table */
  58 struct rte_efd_table *efd_table;
  59
  60 /* Shared info between server and nodes */
  61 struct shared_info *info;
  62
  63 /**
  64  * Initialise the mbuf pool for packet reception for the NIC, and any other
  65  * buffer pools needed by the app - currently none.
  66  */
  67 static int
  68 init_mbuf_pools(void)
  69 {
  70         const unsigned int num_mbufs = (num_nodes * MBUFS_PER_NODE) +
  71                         (info->num_ports * MBUFS_PER_PORT);
  72
  73         /*
  74          * Don't pass single-producer/single-consumer flags to mbuf create as it
  75          * seems faster to use a cache instead
  76          */
  77         printf("Creating mbuf pool '%s' [%u mbufs] ...\n",
  78                         PKTMBUF_POOL_NAME, num_mbufs);
  79         pktmbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create(PKTMBUF_POOL_NAME, num_mbufs,
  80                 MBUF_CACHE_SIZE, 0, RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE, rte_socket_id());
  81
  82         return pktmbuf_pool == NULL; /* 0  on success */
  83 }
  84
  85 /**
  86  * Initialise an individual port:
  87  * - configure number of rx and tx rings
  88  * - set up each rx ring, to pull from the main mbuf pool
  89  * - set up each tx ring
  90  * - start the port and report its status to stdout
  91  */
  92 static int
  93 init_port(uint16_t port_num)
  94 {
  95         /* for port configuration all features are off by default */
  96         struct rte_eth_conf port_conf = {
  97                 .rxmode = {
  98                         .mq_mode = RTE_ETH_MQ_RX_RSS,
  99                 },
 100         };
 101         const uint16_t rx_rings = 1, tx_rings = num_nodes;
 102         uint16_t rx_ring_size = RTE_MP_RX_DESC_DEFAULT;
 103         uint16_t tx_ring_size = RTE_MP_TX_DESC_DEFAULT;
 104         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 105         struct rte_eth_txconf txconf;
 106
 107         uint16_t q;
 108         int retval;
 109
 110         printf("Port %u init ... ", port_num);
 111         fflush(stdout);
 112
 113         retval = rte_eth_dev_info_get(port_num, &dev_info);
 114         if (retval != 0)
 115                 return retval;
 116
 117         if (dev_info.tx_offload_capa & RTE_ETH_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE)
 118                 port_conf.txmode.offloads |=
 119                         RTE_ETH_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE;
 120
 121         /*
 122          * Standard DPDK port initialisation - config port, then set up
 123          * rx and tx rings.
 124          */
 125         retval = rte_eth_dev_configure(port_num, rx_rings, tx_rings, &port_conf);
 126         if (retval != 0)
 127                 return retval;
 128
 129         retval = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(port_num, &rx_ring_size,
 130                         &tx_ring_size);
 131         if (retval != 0)
 132                 return retval;
 133
 134         for (q = 0; q < rx_rings; q++) {
 135                 retval = rte_eth_rx_queue_setup(port_num, q, rx_ring_size,
 136                                 rte_eth_dev_socket_id(port_num),
 137                                 NULL, pktmbuf_pool);
 138                 if (retval < 0)
 139                         return retval;
 140         }
 141
 142         txconf = dev_info.default_txconf;
 143         txconf.offloads = port_conf.txmode.offloads;
 144         for (q = 0; q < tx_rings; q++) {
 145                 retval = rte_eth_tx_queue_setup(port_num, q, tx_ring_size,
 146                                 rte_eth_dev_socket_id(port_num),
 147                                 &txconf);
 148                 if (retval < 0)
 149                         return retval;
 150         }
 151
 152         retval = rte_eth_promiscuous_enable(port_num);
 153         if (retval != 0)
 154                 return retval;
 155
 156         retval = rte_eth_dev_start(port_num);
 157         if (retval < 0)
 158                 return retval;
 159
 160         printf("done:\n");
 161
 162         return 0;
 163 }
 164
 165 /**
 166  * Set up the DPDK rings which will be used to pass packets, via
 167  * pointers, between the multi-process server and node processes.
 168  * Each node needs one RX queue.
 169  */
 170 static int
 171 init_shm_rings(void)
 172 {
 173         unsigned int i;
 174         unsigned int socket_id;
 175         const char *q_name;
 176         const unsigned int ringsize = NODE_QUEUE_RINGSIZE;
 177
 178         nodes = rte_malloc("node details",
 179                 sizeof(*nodes) * num_nodes, 0);
 180         if (nodes == NULL)
 181                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot allocate memory for "
 182                                 "node program details\n");
 183
 184         for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
 185                 /* Create an RX queue for each node */
 186                 socket_id = rte_socket_id();
 187                 q_name = get_rx_queue_name(i);
 188                 nodes[i].rx_q = rte_ring_create(q_name,
 189                                 ringsize, socket_id,
 190                                 RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
 191                 if (nodes[i].rx_q == NULL)
 192                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot create rx ring queue "
 193                                         "for node %u\n", i);
 194         }
 195         return 0;
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Create EFD table which will contain all the flows
 200  * that will be distributed among the nodes
 201  */
 202
 203 /* Create EFD table. 8< */
 204 static void
 205 create_efd_table(void)
 206 {
 207         uint8_t socket_id = rte_socket_id();
 208
 209         /* create table */
 210         efd_table = rte_efd_create("flow table", num_flows * 2, sizeof(uint32_t),
 211                         1 << socket_id, socket_id);
 212
 213         if (efd_table == NULL)
 214                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Problem creating the flow table\n");
 215 }
 216
 217 static void
 218 populate_efd_table(void)
 219 {
 220         unsigned int i;
 221         int32_t ret;
 222         uint32_t ip_dst;
 223         uint8_t socket_id = rte_socket_id();
 224         uint64_t node_id;
 225
 226         /* Add flows in table */
 227         for (i = 0; i < num_flows; i++) {
 228                 node_id = i % num_nodes;
 229
 230                 ip_dst = rte_cpu_to_be_32(i);
 231                 ret = rte_efd_update(efd_table, socket_id,
 232                                 (void *)&ip_dst, (efd_value_t)node_id);
 233                 if (ret < 0)
 234                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to add entry %u in "
 235                                         "EFD table\n", i);
 236         }
 237
 238         printf("EFD table: Adding 0x%x keys\n", num_flows);
 239 }
 240 /* >8 End of creation EFD table. */
 241
 242 /* Check the link status of all ports in up to 9s, and print them finally */
 243 static void
 244 check_all_ports_link_status(uint16_t port_num, uint32_t port_mask)
 245 {
 246 #define CHECK_INTERVAL 100 /* 100ms */
 247 #define MAX_CHECK_TIME 90 /* 9s (90 * 100ms) in total */
 248         uint8_t count, all_ports_up, print_flag = 0;
 249         uint16_t portid;
 250         struct rte_eth_link link;
 251         int ret;
 252         char link_status_text[RTE_ETH_LINK_MAX_STR_LEN];
 253
 254         printf("\nChecking link status");
 255         fflush(stdout);
 256         for (count = 0; count <= MAX_CHECK_TIME; count++) {
 257                 all_ports_up = 1;
 258                 for (portid = 0; portid < port_num; portid++) {
 259                         if ((port_mask & (1 << info->id[portid])) == 0)
 260                                 continue;
 261                         memset(&link, 0, sizeof(link));
 262                         ret = rte_eth_link_get_nowait(info->id[portid], &link);
 263                         if (ret < 0) {
 264                                 all_ports_up = 0;
 265                                 if (print_flag == 1)
 266                                         printf("Port %u link get failed: %s\n",
 267                                                 portid, rte_strerror(-ret));
 268                                 continue;
 269                         }
 270                         /* print link status if flag set */
 271                         if (print_flag == 1) {
 272                                 rte_eth_link_to_str(link_status_text,
 273                                         sizeof(link_status_text), &link);
 274                                 printf("Port %d %s\n", info->id[portid],
 275                                        link_status_text);
 276                                 continue;
 277                         }
 278                         /* clear all_ports_up flag if any link down */
 279                         if (link.link_status == RTE_ETH_LINK_DOWN) {
 280                                 all_ports_up = 0;
 281                                 break;
 282                         }
 283                 }
 284                 /* after finally printing all link status, get out */
 285                 if (print_flag == 1)
 286                         break;
 287
 288                 if (all_ports_up == 0) {
 289                         printf(".");
 290                         fflush(stdout);
 291                         rte_delay_ms(CHECK_INTERVAL);
 292                 }
 293
 294                 /* set the print_flag if all ports up or timeout */
 295                 if (all_ports_up == 1 || count == (MAX_CHECK_TIME - 1)) {
 296                         print_flag = 1;
 297                         printf("done\n");
 298                 }
 299         }
 300 }
 301
 302 /**
 303  * Main init function for the multi-process server app,
 304  * calls subfunctions to do each stage of the initialisation.
 305  */
 306 int
 307 init(int argc, char *argv[])
 308 {
 309         int retval;
 310         const struct rte_memzone *mz;
 311         uint8_t i, total_ports;
 312
 313         /* init EAL, parsing EAL args */
 314         retval = rte_eal_init(argc, argv);
 315         if (retval < 0)
 316                 return -1;
 317         argc -= retval;
 318         argv += retval;
 319
 320         /* get total number of ports */
 321         total_ports = rte_eth_dev_count_avail();
 322
 323         /* set up array for port data */
 324         mz = rte_memzone_reserve(MZ_SHARED_INFO, sizeof(*info),
 325                                 rte_socket_id(), NO_FLAGS);
 326         if (mz == NULL)
 327                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot reserve memory zone "
 328                                 "for port information\n");
 329         memset(mz->addr, 0, sizeof(*info));
 330         info = mz->addr;
 331
 332         /* parse additional, application arguments */
 333         retval = parse_app_args(total_ports, argc, argv);
 334         if (retval != 0)
 335                 return -1;
 336
 337         /* initialise mbuf pools */
 338         retval = init_mbuf_pools();
 339         if (retval != 0)
 340                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot create needed mbuf pools\n");
 341
 342         /* now initialise the ports we will use */
 343         for (i = 0; i < info->num_ports; i++) {
 344                 retval = init_port(info->id[i]);
 345                 if (retval != 0)
 346                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot initialise port %u\n",
 347                                         (unsigned int) i);
 348         }
 349
 350         check_all_ports_link_status(info->num_ports, (~0x0));
 351
 352         /* initialise the node queues/rings for inter-eu comms */
 353         init_shm_rings();
 354
 355         /* Create the EFD table */
 356         create_efd_table();
 357
 358         /* Populate the EFD table */
 359         populate_efd_table();
 360
 361         /* Share the total number of nodes */
 362         info->num_nodes = num_nodes;
 363
 364         /* Share the total number of flows */
 365         info->num_flows = num_flows;
 366         return 0;
 367 }