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