examples/vhost/main.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2016 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 <arpa/inet.h>
  35 #include <getopt.h>
  36 #include <linux/if_ether.h>
  37 #include <linux/if_vlan.h>
  38 #include <linux/virtio_net.h>
  39 #include <linux/virtio_ring.h>
  40 #include <signal.h>
  41 #include <stdint.h>
  42 #include <sys/eventfd.h>
  43 #include <sys/param.h>
  44 #include <unistd.h>
  45
  46 #include <rte_atomic.h>
  47 #include <rte_cycles.h>
  48 #include <rte_ethdev.h>
  49 #include <rte_log.h>
  50 #include <rte_string_fns.h>
  51 #include <rte_malloc.h>
  52 #include <rte_virtio_net.h>
  53 #include <rte_ip.h>
  54 #include <rte_tcp.h>
  55
  56 #include "main.h"
  57
  58 #ifndef MAX_QUEUES
  59 #define MAX_QUEUES 128
  60 #endif
  61
  62 /* the maximum number of external ports supported */
  63 #define MAX_SUP_PORTS 1
  64
  65 #define MBUF_CACHE_SIZE 128
  66 #define MBUF_DATA_SIZE  RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE
  67
  68 #define MAX_PKT_BURST 32                /* Max burst size for RX/TX */
  69 #define BURST_TX_DRAIN_US 100   /* TX drain every ~100us */
  70
  71 #define BURST_RX_WAIT_US 15     /* Defines how long we wait between retries on RX */
  72 #define BURST_RX_RETRIES 4              /* Number of retries on RX. */
  73
  74 #define JUMBO_FRAME_MAX_SIZE    0x2600
  75
  76 /* State of virtio device. */
  77 #define DEVICE_MAC_LEARNING 0
  78 #define DEVICE_RX                       1
  79 #define DEVICE_SAFE_REMOVE      2
  80
  81 /* Configurable number of RX/TX ring descriptors */
  82 #define RTE_TEST_RX_DESC_DEFAULT 1024
  83 #define RTE_TEST_TX_DESC_DEFAULT 512
  84
  85 #define INVALID_PORT_ID 0xFF
  86
  87 /* Max number of devices. Limited by vmdq. */
  88 #define MAX_DEVICES 64
  89
  90 /* Size of buffers used for snprintfs. */
  91 #define MAX_PRINT_BUFF 6072
  92
  93 /* Maximum character device basename size. */
  94 #define MAX_BASENAME_SZ 10
  95
  96 /* Maximum long option length for option parsing. */
  97 #define MAX_LONG_OPT_SZ 64
  98
  99 /* mask of enabled ports */
 100 static uint32_t enabled_port_mask = 0;
 101
 102 /* Promiscuous mode */
 103 static uint32_t promiscuous;
 104
 105 /* number of devices/queues to support*/
 106 static uint32_t num_queues = 0;
 107 static uint32_t num_devices;
 108
 109 static struct rte_mempool *mbuf_pool;
 110 static int mergeable;
 111
 112 /* Do vlan strip on host, enabled on default */
 113 static uint32_t vlan_strip = 1;
 114
 115 /* Enable VM2VM communications. If this is disabled then the MAC address compare is skipped. */
 116 typedef enum {
 117         VM2VM_DISABLED = 0,
 118         VM2VM_SOFTWARE = 1,
 119         VM2VM_HARDWARE = 2,
 120         VM2VM_LAST
 121 } vm2vm_type;
 122 static vm2vm_type vm2vm_mode = VM2VM_SOFTWARE;
 123
 124 /* Enable stats. */
 125 static uint32_t enable_stats = 0;
 126 /* Enable retries on RX. */
 127 static uint32_t enable_retry = 1;
 128
 129 /* Disable TX checksum offload */
 130 static uint32_t enable_tx_csum;
 131
 132 /* Disable TSO offload */
 133 static uint32_t enable_tso;
 134
 135 /* Specify timeout (in useconds) between retries on RX. */
 136 static uint32_t burst_rx_delay_time = BURST_RX_WAIT_US;
 137 /* Specify the number of retries on RX. */
 138 static uint32_t burst_rx_retry_num = BURST_RX_RETRIES;
 139
 140 /* Character device basename. Can be set by user. */
 141 static char dev_basename[MAX_BASENAME_SZ] = "vhost-net";
 142
 143 /* empty vmdq configuration structure. Filled in programatically */
 144 static struct rte_eth_conf vmdq_conf_default = {
 145         .rxmode = {
 146                 .mq_mode        = ETH_MQ_RX_VMDQ_ONLY,
 147                 .split_hdr_size = 0,
 148                 .header_split   = 0, /**< Header Split disabled */
 149                 .hw_ip_checksum = 0, /**< IP checksum offload disabled */
 150                 .hw_vlan_filter = 0, /**< VLAN filtering disabled */
 151                 /*
 152                  * It is necessary for 1G NIC such as I350,
 153                  * this fixes bug of ipv4 forwarding in guest can't
 154                  * forward pakets from one virtio dev to another virtio dev.
 155                  */
 156                 .hw_vlan_strip  = 1, /**< VLAN strip enabled. */
 157                 .jumbo_frame    = 0, /**< Jumbo Frame Support disabled */
 158                 .hw_strip_crc   = 0, /**< CRC stripped by hardware */
 159         },
 160
 161         .txmode = {
 162                 .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 163         },
 164         .rx_adv_conf = {
 165                 /*
 166                  * should be overridden separately in code with
 167                  * appropriate values
 168                  */
 169                 .vmdq_rx_conf = {
 170                         .nb_queue_pools = ETH_8_POOLS,
 171                         .enable_default_pool = 0,
 172                         .default_pool = 0,
 173                         .nb_pool_maps = 0,
 174                         .pool_map = {{0, 0},},
 175                 },
 176         },
 177 };
 178
 179 static unsigned lcore_ids[RTE_MAX_LCORE];
 180 static uint8_t ports[RTE_MAX_ETHPORTS];
 181 static unsigned num_ports = 0; /**< The number of ports specified in command line */
 182 static uint16_t num_pf_queues, num_vmdq_queues;
 183 static uint16_t vmdq_pool_base, vmdq_queue_base;
 184 static uint16_t queues_per_pool;
 185
 186 const uint16_t vlan_tags[] = {
 187         1000, 1001, 1002, 1003, 1004, 1005, 1006, 1007,
 188         1008, 1009, 1010, 1011, 1012, 1013, 1014, 1015,
 189         1016, 1017, 1018, 1019, 1020, 1021, 1022, 1023,
 190         1024, 1025, 1026, 1027, 1028, 1029, 1030, 1031,
 191         1032, 1033, 1034, 1035, 1036, 1037, 1038, 1039,
 192         1040, 1041, 1042, 1043, 1044, 1045, 1046, 1047,
 193         1048, 1049, 1050, 1051, 1052, 1053, 1054, 1055,
 194         1056, 1057, 1058, 1059, 1060, 1061, 1062, 1063,
 195 };
 196
 197 /* ethernet addresses of ports */
 198 static struct ether_addr vmdq_ports_eth_addr[RTE_MAX_ETHPORTS];
 199
 200 static struct vhost_dev_tailq_list vhost_dev_list =
 201         TAILQ_HEAD_INITIALIZER(vhost_dev_list);
 202
 203 static struct lcore_info lcore_info[RTE_MAX_LCORE];
 204
 205 /* Used for queueing bursts of TX packets. */
 206 struct mbuf_table {
 207         unsigned len;
 208         unsigned txq_id;
 209         struct rte_mbuf *m_table[MAX_PKT_BURST];
 210 };
 211
 212 /* TX queue for each data core. */
 213 struct mbuf_table lcore_tx_queue[RTE_MAX_LCORE];
 214
 215 #define MBUF_TABLE_DRAIN_TSC    ((rte_get_tsc_hz() + US_PER_S - 1) \
 216                                  / US_PER_S * BURST_TX_DRAIN_US)
 217 #define VLAN_HLEN       4
 218
 219 /*
 220  * Builds up the correct configuration for VMDQ VLAN pool map
 221  * according to the pool & queue limits.
 222  */
 223 static inline int
 224 get_eth_conf(struct rte_eth_conf *eth_conf, uint32_t num_devices)
 225 {
 226         struct rte_eth_vmdq_rx_conf conf;
 227         struct rte_eth_vmdq_rx_conf *def_conf =
 228                 &vmdq_conf_default.rx_adv_conf.vmdq_rx_conf;
 229         unsigned i;
 230
 231         memset(&conf, 0, sizeof(conf));
 232         conf.nb_queue_pools = (enum rte_eth_nb_pools)num_devices;
 233         conf.nb_pool_maps = num_devices;
 234         conf.enable_loop_back = def_conf->enable_loop_back;
 235         conf.rx_mode = def_conf->rx_mode;
 236
 237         for (i = 0; i < conf.nb_pool_maps; i++) {
 238                 conf.pool_map[i].vlan_id = vlan_tags[ i ];
 239                 conf.pool_map[i].pools = (1UL << i);
 240         }
 241
 242         (void)(rte_memcpy(eth_conf, &vmdq_conf_default, sizeof(*eth_conf)));
 243         (void)(rte_memcpy(&eth_conf->rx_adv_conf.vmdq_rx_conf, &conf,
 244                    sizeof(eth_conf->rx_adv_conf.vmdq_rx_conf)));
 245         return 0;
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Validate the device number according to the max pool number gotten form
 250  * dev_info. If the device number is invalid, give the error message and
 251  * return -1. Each device must have its own pool.
 252  */
 253 static inline int
 254 validate_num_devices(uint32_t max_nb_devices)
 255 {
 256         if (num_devices > max_nb_devices) {
 257                 RTE_LOG(ERR, VHOST_PORT, "invalid number of devices\n");
 258                 return -1;
 259         }
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Initialises a given port using global settings and with the rx buffers
 265  * coming from the mbuf_pool passed as parameter
 266  */
 267 static inline int
 268 port_init(uint8_t port)
 269 {
 270         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 271         struct rte_eth_conf port_conf;
 272         struct rte_eth_rxconf *rxconf;
 273         struct rte_eth_txconf *txconf;
 274         int16_t rx_rings, tx_rings;
 275         uint16_t rx_ring_size, tx_ring_size;
 276         int retval;
 277         uint16_t q;
 278
 279         /* The max pool number from dev_info will be used to validate the pool number specified in cmd line */
 280         rte_eth_dev_info_get (port, &dev_info);
 281
 282         if (dev_info.max_rx_queues > MAX_QUEUES) {
 283                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 284                         "please define MAX_QUEUES no less than %u in %s\n",
 285                         dev_info.max_rx_queues, __FILE__);
 286         }
 287
 288         rxconf = &dev_info.default_rxconf;
 289         txconf = &dev_info.default_txconf;
 290         rxconf->rx_drop_en = 1;
 291
 292         /* Enable vlan offload */
 293         txconf->txq_flags &= ~ETH_TXQ_FLAGS_NOVLANOFFL;
 294
 295         /*configure the number of supported virtio devices based on VMDQ limits */
 296         num_devices = dev_info.max_vmdq_pools;
 297
 298         rx_ring_size = RTE_TEST_RX_DESC_DEFAULT;
 299         tx_ring_size = RTE_TEST_TX_DESC_DEFAULT;
 300         tx_rings = (uint16_t)rte_lcore_count();
 301
 302         retval = validate_num_devices(MAX_DEVICES);
 303         if (retval < 0)
 304                 return retval;
 305
 306         /* Get port configuration. */
 307         retval = get_eth_conf(&port_conf, num_devices);
 308         if (retval < 0)
 309                 return retval;
 310         /* NIC queues are divided into pf queues and vmdq queues.  */
 311         num_pf_queues = dev_info.max_rx_queues - dev_info.vmdq_queue_num;
 312         queues_per_pool = dev_info.vmdq_queue_num / dev_info.max_vmdq_pools;
 313         num_vmdq_queues = num_devices * queues_per_pool;
 314         num_queues = num_pf_queues + num_vmdq_queues;
 315         vmdq_queue_base = dev_info.vmdq_queue_base;
 316         vmdq_pool_base  = dev_info.vmdq_pool_base;
 317         printf("pf queue num: %u, configured vmdq pool num: %u, each vmdq pool has %u queues\n",
 318                 num_pf_queues, num_devices, queues_per_pool);
 319
 320         if (port >= rte_eth_dev_count()) return -1;
 321
 322         if (enable_tx_csum == 0)
 323                 rte_vhost_feature_disable(1ULL << VIRTIO_NET_F_CSUM);
 324
 325         if (enable_tso == 0) {
 326                 rte_vhost_feature_disable(1ULL << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4);
 327                 rte_vhost_feature_disable(1ULL << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6);
 328         }
 329
 330         rx_rings = (uint16_t)dev_info.max_rx_queues;
 331         /* Configure ethernet device. */
 332         retval = rte_eth_dev_configure(port, rx_rings, tx_rings, &port_conf);
 333         if (retval != 0)
 334                 return retval;
 335
 336         /* Setup the queues. */
 337         for (q = 0; q < rx_rings; q ++) {
 338                 retval = rte_eth_rx_queue_setup(port, q, rx_ring_size,
 339                                                 rte_eth_dev_socket_id(port),
 340                                                 rxconf,
 341                                                 mbuf_pool);
 342                 if (retval < 0)
 343                         return retval;
 344         }
 345         for (q = 0; q < tx_rings; q ++) {
 346                 retval = rte_eth_tx_queue_setup(port, q, tx_ring_size,
 347                                                 rte_eth_dev_socket_id(port),
 348                                                 txconf);
 349                 if (retval < 0)
 350                         return retval;
 351         }
 352
 353         /* Start the device. */
 354         retval  = rte_eth_dev_start(port);
 355         if (retval < 0) {
 356                 RTE_LOG(ERR, VHOST_DATA, "Failed to start the device.\n");
 357                 return retval;
 358         }
 359
 360         if (promiscuous)
 361                 rte_eth_promiscuous_enable(port);
 362
 363         rte_eth_macaddr_get(port, &vmdq_ports_eth_addr[port]);
 364         RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "Max virtio devices supported: %u\n", num_devices);
 365         RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "Port %u MAC: %02"PRIx8" %02"PRIx8" %02"PRIx8
 366                         " %02"PRIx8" %02"PRIx8" %02"PRIx8"\n",
 367                         (unsigned)port,
 368                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[0],
 369                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[1],
 370                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[2],
 371                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[3],
 372                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[4],
 373                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[5]);
 374
 375         return 0;
 376 }
 377
 378 /*
 379  * Set character device basename.
 380  */
 381 static int
 382 us_vhost_parse_basename(const char *q_arg)
 383 {
 384         /* parse number string */
 385
 386         if (strnlen(q_arg, MAX_BASENAME_SZ) > MAX_BASENAME_SZ)
 387                 return -1;
 388         else
 389                 snprintf((char*)&dev_basename, MAX_BASENAME_SZ, "%s", q_arg);
 390
 391         return 0;
 392 }
 393
 394 /*
 395  * Parse the portmask provided at run time.
 396  */
 397 static int
 398 parse_portmask(const char *portmask)
 399 {
 400         char *end = NULL;
 401         unsigned long pm;
 402
 403         errno = 0;
 404
 405         /* parse hexadecimal string */
 406         pm = strtoul(portmask, &end, 16);
 407         if ((portmask[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0') || (errno != 0))
 408                 return -1;
 409
 410         if (pm == 0)
 411                 return -1;
 412
 413         return pm;
 414
 415 }
 416
 417 /*
 418  * Parse num options at run time.
 419  */
 420 static int
 421 parse_num_opt(const char *q_arg, uint32_t max_valid_value)
 422 {
 423         char *end = NULL;
 424         unsigned long num;
 425
 426         errno = 0;
 427
 428         /* parse unsigned int string */
 429         num = strtoul(q_arg, &end, 10);
 430         if ((q_arg[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0') || (errno != 0))
 431                 return -1;
 432
 433         if (num > max_valid_value)
 434                 return -1;
 435
 436         return num;
 437
 438 }
 439
 440 /*
 441  * Display usage
 442  */
 443 static void
 444 us_vhost_usage(const char *prgname)
 445 {
 446         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "%s [EAL options] -- -p PORTMASK\n"
 447         "               --vm2vm [0|1|2]\n"
 448         "               --rx_retry [0|1] --mergeable [0|1] --stats [0-N]\n"
 449         "               --dev-basename <name>\n"
 450         "               --nb-devices ND\n"
 451         "               -p PORTMASK: Set mask for ports to be used by application\n"
 452         "               --vm2vm [0|1|2]: disable/software(default)/hardware vm2vm comms\n"
 453         "               --rx-retry [0|1]: disable/enable(default) retries on rx. Enable retry if destintation queue is full\n"
 454         "               --rx-retry-delay [0-N]: timeout(in usecond) between retries on RX. This makes effect only if retries on rx enabled\n"
 455         "               --rx-retry-num [0-N]: the number of retries on rx. This makes effect only if retries on rx enabled\n"
 456         "               --mergeable [0|1]: disable(default)/enable RX mergeable buffers\n"
 457         "               --vlan-strip [0|1]: disable/enable(default) RX VLAN strip on host\n"
 458         "               --stats [0-N]: 0: Disable stats, N: Time in seconds to print stats\n"
 459         "               --dev-basename: The basename to be used for the character device.\n"
 460         "               --tx-csum [0|1] disable/enable TX checksum offload.\n"
 461         "               --tso [0|1] disable/enable TCP segment offload.\n",
 462                prgname);
 463 }
 464
 465 /*
 466  * Parse the arguments given in the command line of the application.
 467  */
 468 static int
 469 us_vhost_parse_args(int argc, char **argv)
 470 {
 471         int opt, ret;
 472         int option_index;
 473         unsigned i;
 474         const char *prgname = argv[0];
 475         static struct option long_option[] = {
 476                 {"vm2vm", required_argument, NULL, 0},
 477                 {"rx-retry", required_argument, NULL, 0},
 478                 {"rx-retry-delay", required_argument, NULL, 0},
 479                 {"rx-retry-num", required_argument, NULL, 0},
 480                 {"mergeable", required_argument, NULL, 0},
 481                 {"vlan-strip", required_argument, NULL, 0},
 482                 {"stats", required_argument, NULL, 0},
 483                 {"dev-basename", required_argument, NULL, 0},
 484                 {"tx-csum", required_argument, NULL, 0},
 485                 {"tso", required_argument, NULL, 0},
 486                 {NULL, 0, 0, 0},
 487         };
 488
 489         /* Parse command line */
 490         while ((opt = getopt_long(argc, argv, "p:P",
 491                         long_option, &option_index)) != EOF) {
 492                 switch (opt) {
 493                 /* Portmask */
 494                 case 'p':
 495                         enabled_port_mask = parse_portmask(optarg);
 496                         if (enabled_port_mask == 0) {
 497                                 RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid portmask\n");
 498                                 us_vhost_usage(prgname);
 499                                 return -1;
 500                         }
 501                         break;
 502
 503                 case 'P':
 504                         promiscuous = 1;
 505                         vmdq_conf_default.rx_adv_conf.vmdq_rx_conf.rx_mode =
 506                                 ETH_VMDQ_ACCEPT_BROADCAST |
 507                                 ETH_VMDQ_ACCEPT_MULTICAST;
 508                         rte_vhost_feature_enable(1ULL << VIRTIO_NET_F_CTRL_RX);
 509
 510                         break;
 511
 512                 case 0:
 513                         /* Enable/disable vm2vm comms. */
 514                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "vm2vm",
 515                                 MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 516                                 ret = parse_num_opt(optarg, (VM2VM_LAST - 1));
 517                                 if (ret == -1) {
 518                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG,
 519                                                 "Invalid argument for "
 520                                                 "vm2vm [0|1|2]\n");
 521                                         us_vhost_usage(prgname);
 522                                         return -1;
 523                                 } else {
 524                                         vm2vm_mode = (vm2vm_type)ret;
 525                                 }
 526                         }
 527
 528                         /* Enable/disable retries on RX. */
 529                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "rx-retry", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 530                                 ret = parse_num_opt(optarg, 1);
 531                                 if (ret == -1) {
 532                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for rx-retry [0|1]\n");
 533                                         us_vhost_usage(prgname);
 534                                         return -1;
 535                                 } else {
 536                                         enable_retry = ret;
 537                                 }
 538                         }
 539
 540                         /* Enable/disable TX checksum offload. */
 541                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "tx-csum", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 542                                 ret = parse_num_opt(optarg, 1);
 543                                 if (ret == -1) {
 544                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for tx-csum [0|1]\n");
 545                                         us_vhost_usage(prgname);
 546                                         return -1;
 547                                 } else
 548                                         enable_tx_csum = ret;
 549                         }
 550
 551                         /* Enable/disable TSO offload. */
 552                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "tso", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 553                                 ret = parse_num_opt(optarg, 1);
 554                                 if (ret == -1) {
 555                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for tso [0|1]\n");
 556                                         us_vhost_usage(prgname);
 557                                         return -1;
 558                                 } else
 559                                         enable_tso = ret;
 560                         }
 561
 562                         /* Specify the retries delay time (in useconds) on RX. */
 563                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "rx-retry-delay", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 564                                 ret = parse_num_opt(optarg, INT32_MAX);
 565                                 if (ret == -1) {
 566                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for rx-retry-delay [0-N]\n");
 567                                         us_vhost_usage(prgname);
 568                                         return -1;
 569                                 } else {
 570                                         burst_rx_delay_time = ret;
 571                                 }
 572                         }
 573
 574                         /* Specify the retries number on RX. */
 575                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "rx-retry-num", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 576                                 ret = parse_num_opt(optarg, INT32_MAX);
 577                                 if (ret == -1) {
 578                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for rx-retry-num [0-N]\n");
 579                                         us_vhost_usage(prgname);
 580                                         return -1;
 581                                 } else {
 582                                         burst_rx_retry_num = ret;
 583                                 }
 584                         }
 585
 586                         /* Enable/disable RX mergeable buffers. */
 587                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "mergeable", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 588                                 ret = parse_num_opt(optarg, 1);
 589                                 if (ret == -1) {
 590                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for mergeable [0|1]\n");
 591                                         us_vhost_usage(prgname);
 592                                         return -1;
 593                                 } else {
 594                                         mergeable = !!ret;
 595                                         if (ret) {
 596                                                 vmdq_conf_default.rxmode.jumbo_frame = 1;
 597                                                 vmdq_conf_default.rxmode.max_rx_pkt_len
 598                                                         = JUMBO_FRAME_MAX_SIZE;
 599                                         }
 600                                 }
 601                         }
 602
 603                         /* Enable/disable RX VLAN strip on host. */
 604                         if (!strncmp(long_option[option_index].name,
 605                                 "vlan-strip", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 606                                 ret = parse_num_opt(optarg, 1);
 607                                 if (ret == -1) {
 608                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG,
 609                                                 "Invalid argument for VLAN strip [0|1]\n");
 610                                         us_vhost_usage(prgname);
 611                                         return -1;
 612                                 } else {
 613                                         vlan_strip = !!ret;
 614                                         vmdq_conf_default.rxmode.hw_vlan_strip =
 615                                                 vlan_strip;
 616                                 }
 617                         }
 618
 619                         /* Enable/disable stats. */
 620                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "stats", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 621                                 ret = parse_num_opt(optarg, INT32_MAX);
 622                                 if (ret == -1) {
 623                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for stats [0..N]\n");
 624                                         us_vhost_usage(prgname);
 625                                         return -1;
 626                                 } else {
 627                                         enable_stats = ret;
 628                                 }
 629                         }
 630
 631                         /* Set character device basename. */
 632                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "dev-basename", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 633                                 if (us_vhost_parse_basename(optarg) == -1) {
 634                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for character device basename (Max %d characters)\n", MAX_BASENAME_SZ);
 635                                         us_vhost_usage(prgname);
 636                                         return -1;
 637                                 }
 638                         }
 639
 640                         break;
 641
 642                         /* Invalid option - print options. */
 643                 default:
 644                         us_vhost_usage(prgname);
 645                         return -1;
 646                 }
 647         }
 648
 649         for (i = 0; i < RTE_MAX_ETHPORTS; i++) {
 650                 if (enabled_port_mask & (1 << i))
 651                         ports[num_ports++] = (uint8_t)i;
 652         }
 653
 654         if ((num_ports ==  0) || (num_ports > MAX_SUP_PORTS)) {
 655                 RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "Current enabled port number is %u,"
 656                         "but only %u port can be enabled\n",num_ports, MAX_SUP_PORTS);
 657                 return -1;
 658         }
 659
 660         return 0;
 661 }
 662
 663 /*
 664  * Update the global var NUM_PORTS and array PORTS according to system ports number
 665  * and return valid ports number
 666  */
 667 static unsigned check_ports_num(unsigned nb_ports)
 668 {
 669         unsigned valid_num_ports = num_ports;
 670         unsigned portid;
 671
 672         if (num_ports > nb_ports) {
 673                 RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "\nSpecified port number(%u) exceeds total system port number(%u)\n",
 674                         num_ports, nb_ports);
 675                 num_ports = nb_ports;
 676         }
 677
 678         for (portid = 0; portid < num_ports; portid ++) {
 679                 if (ports[portid] >= nb_ports) {
 680                         RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "\nSpecified port ID(%u) exceeds max system port ID(%u)\n",
 681                                 ports[portid], (nb_ports - 1));
 682                         ports[portid] = INVALID_PORT_ID;
 683                         valid_num_ports--;
 684                 }
 685         }
 686         return valid_num_ports;
 687 }
 688
 689 static inline struct vhost_dev *__attribute__((always_inline))
 690 find_vhost_dev(struct ether_addr *mac)
 691 {
 692         struct vhost_dev *vdev;
 693
 694         TAILQ_FOREACH(vdev, &vhost_dev_list, global_vdev_entry) {
 695                 if (vdev->ready == DEVICE_RX &&
 696                     is_same_ether_addr(mac, &vdev->mac_address))
 697                         return vdev;
 698         }
 699
 700         return NULL;
 701 }
 702
 703 /*
 704  * This function learns the MAC address of the device and registers this along with a
 705  * vlan tag to a VMDQ.
 706  */
 707 static int
 708 link_vmdq(struct vhost_dev *vdev, struct rte_mbuf *m)
 709 {
 710         struct ether_hdr *pkt_hdr;
 711         int i, ret;
 712
 713         /* Learn MAC address of guest device from packet */
 714         pkt_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 715
 716         if (find_vhost_dev(&pkt_hdr->s_addr)) {
 717                 RTE_LOG(ERR, VHOST_DATA,
 718                         "(%d) device is using a registered MAC!\n",
 719                         vdev->vid);
 720                 return -1;
 721         }
 722
 723         for (i = 0; i < ETHER_ADDR_LEN; i++)
 724                 vdev->mac_address.addr_bytes[i] = pkt_hdr->s_addr.addr_bytes[i];
 725
 726         /* vlan_tag currently uses the device_id. */
 727         vdev->vlan_tag = vlan_tags[vdev->vid];
 728
 729         /* Print out VMDQ registration info. */
 730         RTE_LOG(INFO, VHOST_DATA,
 731                 "(%d) mac %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x and vlan %d registered\n",
 732                 vdev->vid,
 733                 vdev->mac_address.addr_bytes[0], vdev->mac_address.addr_bytes[1],
 734                 vdev->mac_address.addr_bytes[2], vdev->mac_address.addr_bytes[3],
 735                 vdev->mac_address.addr_bytes[4], vdev->mac_address.addr_bytes[5],
 736                 vdev->vlan_tag);
 737
 738         /* Register the MAC address. */
 739         ret = rte_eth_dev_mac_addr_add(ports[0], &vdev->mac_address,
 740                                 (uint32_t)vdev->vid + vmdq_pool_base);
 741         if (ret)
 742                 RTE_LOG(ERR, VHOST_DATA,
 743                         "(%d) failed to add device MAC address to VMDQ\n",
 744                         vdev->vid);
 745
 746         /* Enable stripping of the vlan tag as we handle routing. */
 747         if (vlan_strip)
 748                 rte_eth_dev_set_vlan_strip_on_queue(ports[0],
 749                         (uint16_t)vdev->vmdq_rx_q, 1);
 750
 751         /* Set device as ready for RX. */
 752         vdev->ready = DEVICE_RX;
 753
 754         return 0;
 755 }
 756
 757 /*
 758  * Removes MAC address and vlan tag from VMDQ. Ensures that nothing is adding buffers to the RX
 759  * queue before disabling RX on the device.
 760  */
 761 static inline void
 762 unlink_vmdq(struct vhost_dev *vdev)
 763 {
 764         unsigned i = 0;
 765         unsigned rx_count;
 766         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 767
 768         if (vdev->ready == DEVICE_RX) {
 769                 /*clear MAC and VLAN settings*/
 770                 rte_eth_dev_mac_addr_remove(ports[0], &vdev->mac_address);
 771                 for (i = 0; i < 6; i++)
 772                         vdev->mac_address.addr_bytes[i] = 0;
 773
 774                 vdev->vlan_tag = 0;
 775
 776                 /*Clear out the receive buffers*/
 777                 rx_count = rte_eth_rx_burst(ports[0],
 778                                         (uint16_t)vdev->vmdq_rx_q, pkts_burst, MAX_PKT_BURST);
 779
 780                 while (rx_count) {
 781                         for (i = 0; i < rx_count; i++)
 782                                 rte_pktmbuf_free(pkts_burst[i]);
 783
 784                         rx_count = rte_eth_rx_burst(ports[0],
 785                                         (uint16_t)vdev->vmdq_rx_q, pkts_burst, MAX_PKT_BURST);
 786                 }
 787
 788                 vdev->ready = DEVICE_MAC_LEARNING;
 789         }
 790 }
 791
 792 static inline void __attribute__((always_inline))
 793 virtio_xmit(struct vhost_dev *dst_vdev, struct vhost_dev *src_vdev,
 794             struct rte_mbuf *m)
 795 {
 796         uint16_t ret;
 797
 798         ret = rte_vhost_enqueue_burst(dst_vdev->vid, VIRTIO_RXQ, &m, 1);
 799         if (enable_stats) {
 800                 rte_atomic64_inc(&dst_vdev->stats.rx_total_atomic);
 801                 rte_atomic64_add(&dst_vdev->stats.rx_atomic, ret);
 802                 src_vdev->stats.tx_total++;
 803                 src_vdev->stats.tx += ret;
 804         }
 805 }
 806
 807 /*
 808  * Check if the packet destination MAC address is for a local device. If so then put
 809  * the packet on that devices RX queue. If not then return.
 810  */
 811 static inline int __attribute__((always_inline))
 812 virtio_tx_local(struct vhost_dev *vdev, struct rte_mbuf *m)
 813 {
 814         struct ether_hdr *pkt_hdr;
 815         struct vhost_dev *dst_vdev;
 816
 817         pkt_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 818
 819         dst_vdev = find_vhost_dev(&pkt_hdr->d_addr);
 820         if (!dst_vdev)
 821                 return -1;
 822
 823         if (vdev->vid == dst_vdev->vid) {
 824                 RTE_LOG(DEBUG, VHOST_DATA,
 825                         "(%d) TX: src and dst MAC is same. Dropping packet.\n",
 826                         vdev->vid);
 827                 return 0;
 828         }
 829
 830         RTE_LOG(DEBUG, VHOST_DATA,
 831                 "(%d) TX: MAC address is local\n", dst_vdev->vid);
 832
 833         if (unlikely(dst_vdev->remove)) {
 834                 RTE_LOG(DEBUG, VHOST_DATA,
 835                         "(%d) device is marked for removal\n", dst_vdev->vid);
 836                 return 0;
 837         }
 838
 839         virtio_xmit(dst_vdev, vdev, m);
 840         return 0;
 841 }
 842
 843 /*
 844  * Check if the destination MAC of a packet is one local VM,
 845  * and get its vlan tag, and offset if it is.
 846  */
 847 static inline int __attribute__((always_inline))
 848 find_local_dest(struct vhost_dev *vdev, struct rte_mbuf *m,
 849         uint32_t *offset, uint16_t *vlan_tag)
 850 {
 851         struct vhost_dev *dst_vdev;
 852         struct ether_hdr *pkt_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 853
 854         dst_vdev = find_vhost_dev(&pkt_hdr->d_addr);
 855         if (!dst_vdev)
 856                 return 0;
 857
 858         if (vdev->vid == dst_vdev->vid) {
 859                 RTE_LOG(DEBUG, VHOST_DATA,
 860                         "(%d) TX: src and dst MAC is same. Dropping packet.\n",
 861                         vdev->vid);
 862                 return -1;
 863         }
 864
 865         /*
 866          * HW vlan strip will reduce the packet length
 867          * by minus length of vlan tag, so need restore
 868          * the packet length by plus it.
 869          */
 870         *offset  = VLAN_HLEN;
 871         *vlan_tag = vlan_tags[vdev->vid];
 872
 873         RTE_LOG(DEBUG, VHOST_DATA,
 874                 "(%d) TX: pkt to local VM device id: (%d), vlan tag: %u.\n",
 875                 vdev->vid, dst_vdev->vid, *vlan_tag);
 876
 877         return 0;
 878 }
 879
 880 static uint16_t
 881 get_psd_sum(void *l3_hdr, uint64_t ol_flags)
 882 {
 883         if (ol_flags & PKT_TX_IPV4)
 884                 return rte_ipv4_phdr_cksum(l3_hdr, ol_flags);
 885         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 886                 return rte_ipv6_phdr_cksum(l3_hdr, ol_flags);
 887 }
 888
 889 static void virtio_tx_offload(struct rte_mbuf *m)
 890 {
 891         void *l3_hdr;
 892         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = NULL;
 893         struct tcp_hdr *tcp_hdr = NULL;
 894         struct ether_hdr *eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 895
 896         l3_hdr = (char *)eth_hdr + m->l2_len;
 897
 898         if (m->ol_flags & PKT_TX_IPV4) {
 899                 ipv4_hdr = l3_hdr;
 900                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 901                 m->ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 902         }
 903
 904         tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)l3_hdr + m->l3_len);
 905         tcp_hdr->cksum = get_psd_sum(l3_hdr, m->ol_flags);
 906 }
 907
 908 static inline void
 909 free_pkts(struct rte_mbuf **pkts, uint16_t n)
 910 {
 911         while (n--)
 912                 rte_pktmbuf_free(pkts[n]);
 913 }
 914
 915 static inline void __attribute__((always_inline))
 916 do_drain_mbuf_table(struct mbuf_table *tx_q)
 917 {
 918         uint16_t count;
 919
 920         count = rte_eth_tx_burst(ports[0], tx_q->txq_id,
 921                                  tx_q->m_table, tx_q->len);
 922         if (unlikely(count < tx_q->len))
 923                 free_pkts(&tx_q->m_table[count], tx_q->len - count);
 924
 925         tx_q->len = 0;
 926 }
 927
 928 /*
 929  * This function routes the TX packet to the correct interface. This
 930  * may be a local device or the physical port.
 931  */
 932 static inline void __attribute__((always_inline))
 933 virtio_tx_route(struct vhost_dev *vdev, struct rte_mbuf *m, uint16_t vlan_tag)
 934 {
 935         struct mbuf_table *tx_q;
 936         unsigned offset = 0;
 937         const uint16_t lcore_id = rte_lcore_id();
 938         struct ether_hdr *nh;
 939
 940
 941         nh = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 942         if (unlikely(is_broadcast_ether_addr(&nh->d_addr))) {
 943                 struct vhost_dev *vdev2;
 944
 945                 TAILQ_FOREACH(vdev2, &vhost_dev_list, global_vdev_entry) {
 946                         virtio_xmit(vdev2, vdev, m);
 947                 }
 948                 goto queue2nic;
 949         }
 950
 951         /*check if destination is local VM*/
 952         if ((vm2vm_mode == VM2VM_SOFTWARE) && (virtio_tx_local(vdev, m) == 0)) {
 953                 rte_pktmbuf_free(m);
 954                 return;
 955         }
 956
 957         if (unlikely(vm2vm_mode == VM2VM_HARDWARE)) {
 958                 if (unlikely(find_local_dest(vdev, m, &offset,
 959                                              &vlan_tag) != 0)) {
 960                         rte_pktmbuf_free(m);
 961                         return;
 962                 }
 963         }
 964
 965         RTE_LOG(DEBUG, VHOST_DATA,
 966                 "(%d) TX: MAC address is external\n", vdev->vid);
 967
 968 queue2nic:
 969
 970         /*Add packet to the port tx queue*/
 971         tx_q = &lcore_tx_queue[lcore_id];
 972
 973         nh = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 974         if (unlikely(nh->ether_type == rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_VLAN))) {
 975                 /* Guest has inserted the vlan tag. */
 976                 struct vlan_hdr *vh = (struct vlan_hdr *) (nh + 1);
 977                 uint16_t vlan_tag_be = rte_cpu_to_be_16(vlan_tag);
 978                 if ((vm2vm_mode == VM2VM_HARDWARE) &&
 979                         (vh->vlan_tci != vlan_tag_be))
 980                         vh->vlan_tci = vlan_tag_be;
 981         } else {
 982                 m->ol_flags |= PKT_TX_VLAN_PKT;
 983
 984                 /*
 985                  * Find the right seg to adjust the data len when offset is
 986                  * bigger than tail room size.
 987                  */
 988                 if (unlikely(vm2vm_mode == VM2VM_HARDWARE)) {
 989                         if (likely(offset <= rte_pktmbuf_tailroom(m)))
 990                                 m->data_len += offset;
 991                         else {
 992                                 struct rte_mbuf *seg = m;
 993
 994                                 while ((seg->next != NULL) &&
 995                                         (offset > rte_pktmbuf_tailroom(seg)))
 996                                         seg = seg->next;
 997
 998                                 seg->data_len += offset;
 999                         }
1000                         m->pkt_len += offset;
1001                 }
1002
1003                 m->vlan_tci = vlan_tag;
1004         }
1005
1006         if (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG)
1007                 virtio_tx_offload(m);
1008
1009         tx_q->m_table[tx_q->len++] = m;
1010         if (enable_stats) {
1011                 vdev->stats.tx_total++;
1012                 vdev->stats.tx++;
1013         }
1014
1015         if (unlikely(tx_q->len == MAX_PKT_BURST))
1016                 do_drain_mbuf_table(tx_q);
1017 }
1018
1019
1020 static inline void __attribute__((always_inline))
1021 drain_mbuf_table(struct mbuf_table *tx_q)
1022 {
1023         static uint64_t prev_tsc;
1024         uint64_t cur_tsc;
1025
1026         if (tx_q->len == 0)
1027                 return;
1028
1029         cur_tsc = rte_rdtsc();
1030         if (unlikely(cur_tsc - prev_tsc > MBUF_TABLE_DRAIN_TSC)) {
1031                 prev_tsc = cur_tsc;
1032
1033                 RTE_LOG(DEBUG, VHOST_DATA,
1034                         "TX queue drained after timeout with burst size %u\n",
1035                         tx_q->len);
1036                 do_drain_mbuf_table(tx_q);
1037         }
1038 }
1039
1040 static inline void __attribute__((always_inline))
1041 drain_eth_rx(struct vhost_dev *vdev)
1042 {
1043         uint16_t rx_count, enqueue_count;
1044         struct rte_mbuf *pkts[MAX_PKT_BURST];
1045
1046         rx_count = rte_eth_rx_burst(ports[0], vdev->vmdq_rx_q,
1047                                     pkts, MAX_PKT_BURST);
1048         if (!rx_count)
1049                 return;
1050
1051         /*
1052          * When "enable_retry" is set, here we wait and retry when there
1053          * is no enough free slots in the queue to hold @rx_count packets,
1054          * to diminish packet loss.
1055          */
1056         if (enable_retry &&
1057             unlikely(rx_count > rte_vhost_avail_entries(vdev->vid,
1058                         VIRTIO_RXQ))) {
1059                 uint32_t retry;
1060
1061                 for (retry = 0; retry < burst_rx_retry_num; retry++) {
1062                         rte_delay_us(burst_rx_delay_time);
1063                         if (rx_count <= rte_vhost_avail_entries(vdev->vid,
1064                                         VIRTIO_RXQ))
1065                                 break;
1066                 }
1067         }
1068
1069         enqueue_count = rte_vhost_enqueue_burst(vdev->vid, VIRTIO_RXQ,
1070                                                 pkts, rx_count);
1071         if (enable_stats) {
1072                 rte_atomic64_add(&vdev->stats.rx_total_atomic, rx_count);
1073                 rte_atomic64_add(&vdev->stats.rx_atomic, enqueue_count);
1074         }
1075
1076         free_pkts(pkts, rx_count);
1077 }
1078
1079 static inline void __attribute__((always_inline))
1080 drain_virtio_tx(struct vhost_dev *vdev)
1081 {
1082         struct rte_mbuf *pkts[MAX_PKT_BURST];
1083         uint16_t count;
1084         uint16_t i;
1085
1086         count = rte_vhost_dequeue_burst(vdev->vid, VIRTIO_TXQ, mbuf_pool,
1087                                         pkts, MAX_PKT_BURST);
1088
1089         /* setup VMDq for the first packet */
1090         if (unlikely(vdev->ready == DEVICE_MAC_LEARNING) && count) {
1091                 if (vdev->remove || link_vmdq(vdev, pkts[0]) == -1)
1092                         free_pkts(pkts, count);
1093         }
1094
1095         for (i = 0; i < count; ++i)
1096                 virtio_tx_route(vdev, pkts[i], vlan_tags[vdev->vid]);
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Main function of vhost-switch. It basically does:
1101  *
1102  * for each vhost device {
1103  *    - drain_eth_rx()
1104  *
1105  *      Which drains the host eth Rx queue linked to the vhost device,
1106  *      and deliver all of them to guest virito Rx ring associated with
1107  *      this vhost device.
1108  *
1109  *    - drain_virtio_tx()
1110  *
1111  *      Which drains the guest virtio Tx queue and deliver all of them
1112  *      to the target, which could be another vhost device, or the
1113  *      physical eth dev. The route is done in function "virtio_tx_route".
1114  * }
1115  */
1116 static int
1117 switch_worker(void *arg __rte_unused)
1118 {
1119         unsigned i;
1120         unsigned lcore_id = rte_lcore_id();
1121         struct vhost_dev *vdev;
1122         struct mbuf_table *tx_q;
1123
1124         RTE_LOG(INFO, VHOST_DATA, "Procesing on Core %u started\n", lcore_id);
1125
1126         tx_q = &lcore_tx_queue[lcore_id];
1127         for (i = 0; i < rte_lcore_count(); i++) {
1128                 if (lcore_ids[i] == lcore_id) {
1129                         tx_q->txq_id = i;
1130                         break;
1131                 }
1132         }
1133
1134         while(1) {
1135                 drain_mbuf_table(tx_q);
1136
1137                 /*
1138                  * Inform the configuration core that we have exited the
1139                  * linked list and that no devices are in use if requested.
1140                  */
1141                 if (lcore_info[lcore_id].dev_removal_flag == REQUEST_DEV_REMOVAL)
1142                         lcore_info[lcore_id].dev_removal_flag = ACK_DEV_REMOVAL;
1143
1144                 /*
1145                  * Process vhost devices
1146                  */
1147                 TAILQ_FOREACH(vdev, &lcore_info[lcore_id].vdev_list,
1148                               lcore_vdev_entry) {
1149                         if (unlikely(vdev->remove)) {
1150                                 unlink_vmdq(vdev);
1151                                 vdev->ready = DEVICE_SAFE_REMOVE;
1152                                 continue;
1153                         }
1154
1155                         if (likely(vdev->ready == DEVICE_RX))
1156                                 drain_eth_rx(vdev);
1157
1158                         if (likely(!vdev->remove))
1159                                 drain_virtio_tx(vdev);
1160                 }
1161         }
1162
1163         return 0;
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Remove a device from the specific data core linked list and from the
1168  * main linked list. Synchonization  occurs through the use of the
1169  * lcore dev_removal_flag. Device is made volatile here to avoid re-ordering
1170  * of dev->remove=1 which can cause an infinite loop in the rte_pause loop.
1171  */
1172 static void
1173 destroy_device(int vid)
1174 {
1175         struct vhost_dev *vdev = NULL;
1176         int lcore;
1177
1178         TAILQ_FOREACH(vdev, &vhost_dev_list, global_vdev_entry) {
1179                 if (vdev->vid == vid)
1180                         break;
1181         }
1182         if (!vdev)
1183                 return;
1184         /*set the remove flag. */
1185         vdev->remove = 1;
1186         while(vdev->ready != DEVICE_SAFE_REMOVE) {
1187                 rte_pause();
1188         }
1189
1190         TAILQ_REMOVE(&lcore_info[vdev->coreid].vdev_list, vdev,
1191                      lcore_vdev_entry);
1192         TAILQ_REMOVE(&vhost_dev_list, vdev, global_vdev_entry);
1193
1194
1195         /* Set the dev_removal_flag on each lcore. */
1196         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore)
1197                 lcore_info[lcore].dev_removal_flag = REQUEST_DEV_REMOVAL;
1198
1199         /*
1200          * Once each core has set the dev_removal_flag to ACK_DEV_REMOVAL
1201          * we can be sure that they can no longer access the device removed
1202          * from the linked lists and that the devices are no longer in use.
1203          */
1204         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore) {
1205                 while (lcore_info[lcore].dev_removal_flag != ACK_DEV_REMOVAL)
1206                         rte_pause();
1207         }
1208
1209         lcore_info[vdev->coreid].device_num--;
1210
1211         RTE_LOG(INFO, VHOST_DATA,
1212                 "(%d) device has been removed from data core\n",
1213                 vdev->vid);
1214
1215         rte_free(vdev);
1216 }
1217
1218 /*
1219  * A new device is added to a data core. First the device is added to the main linked list
1220  * and the allocated to a specific data core.
1221  */
1222 static int
1223 new_device(int vid)
1224 {
1225         int lcore, core_add = 0;
1226         uint32_t device_num_min = num_devices;
1227         struct vhost_dev *vdev;
1228
1229         vdev = rte_zmalloc("vhost device", sizeof(*vdev), RTE_CACHE_LINE_SIZE);
1230         if (vdev == NULL) {
1231                 RTE_LOG(INFO, VHOST_DATA,
1232                         "(%d) couldn't allocate memory for vhost dev\n",
1233                         vid);
1234                 return -1;
1235         }
1236         vdev->vid = vid;
1237
1238         TAILQ_INSERT_TAIL(&vhost_dev_list, vdev, global_vdev_entry);
1239         vdev->vmdq_rx_q = vid * queues_per_pool + vmdq_queue_base;
1240
1241         /*reset ready flag*/
1242         vdev->ready = DEVICE_MAC_LEARNING;
1243         vdev->remove = 0;
1244
1245         /* Find a suitable lcore to add the device. */
1246         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore) {
1247                 if (lcore_info[lcore].device_num < device_num_min) {
1248                         device_num_min = lcore_info[lcore].device_num;
1249                         core_add = lcore;
1250                 }
1251         }
1252         vdev->coreid = core_add;
1253
1254         TAILQ_INSERT_TAIL(&lcore_info[vdev->coreid].vdev_list, vdev,
1255                           lcore_vdev_entry);
1256         lcore_info[vdev->coreid].device_num++;
1257
1258         /* Disable notifications. */
1259         rte_vhost_enable_guest_notification(vid, VIRTIO_RXQ, 0);
1260         rte_vhost_enable_guest_notification(vid, VIRTIO_TXQ, 0);
1261
1262         RTE_LOG(INFO, VHOST_DATA,
1263                 "(%d) device has been added to data core %d\n",
1264                 vid, vdev->coreid);
1265
1266         return 0;
1267 }
1268
1269 /*
1270  * These callback allow devices to be added to the data core when configuration
1271  * has been fully complete.
1272  */
1273 static const struct virtio_net_device_ops virtio_net_device_ops =
1274 {
1275         .new_device =  new_device,
1276         .destroy_device = destroy_device,
1277 };
1278
1279 /*
1280  * This is a thread will wake up after a period to print stats if the user has
1281  * enabled them.
1282  */
1283 static void
1284 print_stats(void)
1285 {
1286         struct vhost_dev *vdev;
1287         uint64_t tx_dropped, rx_dropped;
1288         uint64_t tx, tx_total, rx, rx_total;
1289         const char clr[] = { 27, '[', '2', 'J', '\0' };
1290         const char top_left[] = { 27, '[', '1', ';', '1', 'H','\0' };
1291
1292         while(1) {
1293                 sleep(enable_stats);
1294
1295                 /* Clear screen and move to top left */
1296                 printf("%s%s\n", clr, top_left);
1297                 printf("Device statistics =================================\n");
1298
1299                 TAILQ_FOREACH(vdev, &vhost_dev_list, global_vdev_entry) {
1300                         tx_total   = vdev->stats.tx_total;
1301                         tx         = vdev->stats.tx;
1302                         tx_dropped = tx_total - tx;
1303
1304                         rx_total   = rte_atomic64_read(&vdev->stats.rx_total_atomic);
1305                         rx         = rte_atomic64_read(&vdev->stats.rx_atomic);
1306                         rx_dropped = rx_total - rx;
1307
1308                         printf("Statistics for device %d\n"
1309                                 "-----------------------\n"
1310                                 "TX total:              %" PRIu64 "\n"
1311                                 "TX dropped:            %" PRIu64 "\n"
1312                                 "TX successful:         %" PRIu64 "\n"
1313                                 "RX total:              %" PRIu64 "\n"
1314                                 "RX dropped:            %" PRIu64 "\n"
1315                                 "RX successful:         %" PRIu64 "\n",
1316                                 vdev->vid,
1317                                 tx_total, tx_dropped, tx,
1318                                 rx_total, rx_dropped, rx);
1319                 }
1320
1321                 printf("===================================================\n");
1322         }
1323 }
1324
1325 /* When we receive a INT signal, unregister vhost driver */
1326 static void
1327 sigint_handler(__rte_unused int signum)
1328 {
1329         /* Unregister vhost driver. */
1330         int ret = rte_vhost_driver_unregister((char *)&dev_basename);
1331         if (ret != 0)
1332                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "vhost driver unregister failure.\n");
1333         exit(0);
1334 }
1335
1336 /*
1337  * While creating an mbuf pool, one key thing is to figure out how
1338  * many mbuf entries is enough for our use. FYI, here are some
1339  * guidelines:
1340  *
1341  * - Each rx queue would reserve @nr_rx_desc mbufs at queue setup stage
1342  *
1343  * - For each switch core (A CPU core does the packet switch), we need
1344  *   also make some reservation for receiving the packets from virtio
1345  *   Tx queue. How many is enough depends on the usage. It's normally
1346  *   a simple calculation like following:
1347  *
1348  *       MAX_PKT_BURST * max packet size / mbuf size
1349  *
1350  *   So, we definitely need allocate more mbufs when TSO is enabled.
1351  *
1352  * - Similarly, for each switching core, we should serve @nr_rx_desc
1353  *   mbufs for receiving the packets from physical NIC device.
1354  *
1355  * - We also need make sure, for each switch core, we have allocated
1356  *   enough mbufs to fill up the mbuf cache.
1357  */
1358 static void
1359 create_mbuf_pool(uint16_t nr_port, uint32_t nr_switch_core, uint32_t mbuf_size,
1360         uint32_t nr_queues, uint32_t nr_rx_desc, uint32_t nr_mbuf_cache)
1361 {
1362         uint32_t nr_mbufs;
1363         uint32_t nr_mbufs_per_core;
1364         uint32_t mtu = 1500;
1365
1366         if (mergeable)
1367                 mtu = 9000;
1368         if (enable_tso)
1369                 mtu = 64 * 1024;
1370
1371         nr_mbufs_per_core  = (mtu + mbuf_size) * MAX_PKT_BURST /
1372                         (mbuf_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM) * MAX_PKT_BURST;
1373         nr_mbufs_per_core += nr_rx_desc;
1374         nr_mbufs_per_core  = RTE_MAX(nr_mbufs_per_core, nr_mbuf_cache);
1375
1376         nr_mbufs  = nr_queues * nr_rx_desc;
1377         nr_mbufs += nr_mbufs_per_core * nr_switch_core;
1378         nr_mbufs *= nr_port;
1379
1380         mbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create("MBUF_POOL", nr_mbufs,
1381                                             nr_mbuf_cache, 0, mbuf_size,
1382                                             rte_socket_id());
1383         if (mbuf_pool == NULL)
1384                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot create mbuf pool\n");
1385 }
1386
1387 /*
1388  * Main function, does initialisation and calls the per-lcore functions. The CUSE
1389  * device is also registered here to handle the IOCTLs.
1390  */
1391 int
1392 main(int argc, char *argv[])
1393 {
1394         unsigned lcore_id, core_id = 0;
1395         unsigned nb_ports, valid_num_ports;
1396         int ret;
1397         uint8_t portid;
1398         static pthread_t tid;
1399         char thread_name[RTE_MAX_THREAD_NAME_LEN];
1400
1401         signal(SIGINT, sigint_handler);
1402
1403         /* init EAL */
1404         ret = rte_eal_init(argc, argv);
1405         if (ret < 0)
1406                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Error with EAL initialization\n");
1407         argc -= ret;
1408         argv += ret;
1409
1410         /* parse app arguments */
1411         ret = us_vhost_parse_args(argc, argv);
1412         if (ret < 0)
1413                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid argument\n");
1414
1415         for (lcore_id = 0; lcore_id < RTE_MAX_LCORE; lcore_id ++)
1416                 TAILQ_INIT(&lcore_info[lcore_id].vdev_list);
1417
1418                 if (rte_lcore_is_enabled(lcore_id))
1419                         lcore_ids[core_id ++] = lcore_id;
1420
1421         if (rte_lcore_count() > RTE_MAX_LCORE)
1422                 rte_exit(EXIT_FAILURE,"Not enough cores\n");
1423
1424         /* Get the number of physical ports. */
1425         nb_ports = rte_eth_dev_count();
1426
1427         /*
1428          * Update the global var NUM_PORTS and global array PORTS
1429          * and get value of var VALID_NUM_PORTS according to system ports number
1430          */
1431         valid_num_ports = check_ports_num(nb_ports);
1432
1433         if ((valid_num_ports ==  0) || (valid_num_ports > MAX_SUP_PORTS)) {
1434                 RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "Current enabled port number is %u,"
1435                         "but only %u port can be enabled\n",num_ports, MAX_SUP_PORTS);
1436                 return -1;
1437         }
1438
1439         /*
1440          * FIXME: here we are trying to allocate mbufs big enough for
1441          * @MAX_QUEUES, but the truth is we're never going to use that
1442          * many queues here. We probably should only do allocation for
1443          * those queues we are going to use.
1444          */
1445         create_mbuf_pool(valid_num_ports, rte_lcore_count() - 1, MBUF_DATA_SIZE,
1446                          MAX_QUEUES, RTE_TEST_RX_DESC_DEFAULT, MBUF_CACHE_SIZE);
1447
1448         if (vm2vm_mode == VM2VM_HARDWARE) {
1449                 /* Enable VT loop back to let L2 switch to do it. */
1450                 vmdq_conf_default.rx_adv_conf.vmdq_rx_conf.enable_loop_back = 1;
1451                 RTE_LOG(DEBUG, VHOST_CONFIG,
1452                         "Enable loop back for L2 switch in vmdq.\n");
1453         }
1454
1455         /* initialize all ports */
1456         for (portid = 0; portid < nb_ports; portid++) {
1457                 /* skip ports that are not enabled */
1458                 if ((enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0) {
1459                         RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT,
1460                                 "Skipping disabled port %d\n", portid);
1461                         continue;
1462                 }
1463                 if (port_init(portid) != 0)
1464                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
1465                                 "Cannot initialize network ports\n");
1466         }
1467
1468         /* Enable stats if the user option is set. */
1469         if (enable_stats) {
1470                 ret = pthread_create(&tid, NULL, (void *)print_stats, NULL);
1471                 if (ret != 0)
1472                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
1473                                 "Cannot create print-stats thread\n");
1474
1475                 /* Set thread_name for aid in debugging.  */
1476                 snprintf(thread_name, RTE_MAX_THREAD_NAME_LEN, "print-stats");
1477                 ret = rte_thread_setname(tid, thread_name);
1478                 if (ret != 0)
1479                         RTE_LOG(DEBUG, VHOST_CONFIG,
1480                                 "Cannot set print-stats name\n");
1481         }
1482
1483         /* Launch all data cores. */
1484         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id)
1485                 rte_eal_remote_launch(switch_worker, NULL, lcore_id);
1486
1487         if (mergeable == 0)
1488                 rte_vhost_feature_disable(1ULL << VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF);
1489
1490         /* Register vhost(cuse or user) driver to handle vhost messages. */
1491         ret = rte_vhost_driver_register((char *)&dev_basename);
1492         if (ret != 0)
1493                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "vhost driver register failure.\n");
1494
1495         rte_vhost_driver_callback_register(&virtio_net_device_ops);
1496
1497         /* Start CUSE session. */
1498         rte_vhost_driver_session_start();
1499         return 0;
1500
1501 }