06762c689c757e8057f881b7e06d745e04b1ea0d
[dpdk.git] / app / test / packet_burst_generator.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 <rte_byteorder.h>
35 #include <rte_mbuf.h>
36
37 #include "packet_burst_generator.h"
38
39 #define UDP_SRC_PORT 1024
40 #define UDP_DST_PORT 1024
41
42
43 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
44 #define IP_VERSION 0x40
45 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
46 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
47
48 static void
49 copy_buf_to_pkt_segs(void *buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt,
50                 unsigned offset)
51 {
52         struct rte_mbuf *seg;
53         void *seg_buf;
54         unsigned copy_len;
55
56         seg = pkt;
57         while (offset >= seg->data_len) {
58                 offset -= seg->data_len;
59                 seg = seg->next;
60         }
61         copy_len = seg->data_len - offset;
62         seg_buf = rte_pktmbuf_mtod(seg, char *) + offset;
63         while (len > copy_len) {
64                 rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) copy_len);
65                 len -= copy_len;
66                 buf = ((char *) buf + copy_len);
67                 seg = seg->next;
68                 seg_buf = rte_pktmbuf_mtod(seg, void *);
69         }
70         rte_memcpy(seg_buf, buf, (size_t) len);
71 }
72
73 static inline void
74 copy_buf_to_pkt(void *buf, unsigned len, struct rte_mbuf *pkt, unsigned offset)
75 {
76         if (offset + len <= pkt->data_len) {
77                 rte_memcpy(rte_pktmbuf_mtod(pkt, char *) + offset, buf, (size_t) len);
78                 return;
79         }
80         copy_buf_to_pkt_segs(buf, len, pkt, offset);
81 }
82
83 void
84 initialize_eth_header(struct ether_hdr *eth_hdr, struct ether_addr *src_mac,
85                 struct ether_addr *dst_mac, uint16_t ether_type,
86                 uint8_t vlan_enabled, uint16_t van_id)
87 {
88         ether_addr_copy(dst_mac, &eth_hdr->d_addr);
89         ether_addr_copy(src_mac, &eth_hdr->s_addr);
90
91         if (vlan_enabled) {
92                 struct vlan_hdr *vhdr = (struct vlan_hdr *)((uint8_t *)eth_hdr +
93                                 sizeof(struct ether_hdr));
94
95                 eth_hdr->ether_type = rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_VLAN);
96
97                 vhdr->eth_proto =  rte_cpu_to_be_16(ether_type);
98                 vhdr->vlan_tci = van_id;
99         } else {
100                 eth_hdr->ether_type = rte_cpu_to_be_16(ether_type);
101         }
102 }
103
104 void
105 initialize_arp_header(struct arp_hdr *arp_hdr, struct ether_addr *src_mac,
106                 struct ether_addr *dst_mac, uint32_t src_ip, uint32_t dst_ip,
107                 uint32_t opcode)
108 {
109         arp_hdr->arp_hrd = rte_cpu_to_be_16(ARP_HRD_ETHER);
110         arp_hdr->arp_pro = rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_IPv4);
111         arp_hdr->arp_hln = ETHER_ADDR_LEN;
112         arp_hdr->arp_pln = sizeof(uint32_t);
113         arp_hdr->arp_op = rte_cpu_to_be_16(opcode);
114         ether_addr_copy(src_mac, &arp_hdr->arp_data.arp_sha);
115         arp_hdr->arp_data.arp_sip = src_ip;
116         ether_addr_copy(dst_mac, &arp_hdr->arp_data.arp_tha);
117         arp_hdr->arp_data.arp_tip = dst_ip;
118 }
119
120 uint16_t
121 initialize_udp_header(struct udp_hdr *udp_hdr, uint16_t src_port,
122                 uint16_t dst_port, uint16_t pkt_data_len)
123 {
124         uint16_t pkt_len;
125
126         pkt_len = (uint16_t) (pkt_data_len + sizeof(struct udp_hdr));
127
128         udp_hdr->src_port = rte_cpu_to_be_16(src_port);
129         udp_hdr->dst_port = rte_cpu_to_be_16(dst_port);
130         udp_hdr->dgram_len = rte_cpu_to_be_16(pkt_len);
131         udp_hdr->dgram_cksum = 0; /* No UDP checksum. */
132
133         return pkt_len;
134 }
135
136
137 uint16_t
138 initialize_ipv6_header(struct ipv6_hdr *ip_hdr, uint8_t *src_addr,
139                 uint8_t *dst_addr, uint16_t pkt_data_len)
140 {
141         ip_hdr->vtc_flow = 0;
142         ip_hdr->payload_len = pkt_data_len;
143         ip_hdr->proto = IPPROTO_UDP;
144         ip_hdr->hop_limits = IP_DEFTTL;
145
146         rte_memcpy(ip_hdr->src_addr, src_addr, sizeof(ip_hdr->src_addr));
147         rte_memcpy(ip_hdr->dst_addr, dst_addr, sizeof(ip_hdr->dst_addr));
148
149         return (uint16_t) (pkt_data_len + sizeof(struct ipv6_hdr));
150 }
151
152 uint16_t
153 initialize_ipv4_header(struct ipv4_hdr *ip_hdr, uint32_t src_addr,
154                 uint32_t dst_addr, uint16_t pkt_data_len)
155 {
156         uint16_t pkt_len;
157         unaligned_uint16_t *ptr16;
158         uint32_t ip_cksum;
159
160         /*
161          * Initialize IP header.
162          */
163         pkt_len = (uint16_t) (pkt_data_len + sizeof(struct ipv4_hdr));
164
165         ip_hdr->version_ihl   = IP_VHL_DEF;
166         ip_hdr->type_of_service   = 0;
167         ip_hdr->fragment_offset = 0;
168         ip_hdr->time_to_live   = IP_DEFTTL;
169         ip_hdr->next_proto_id = IPPROTO_UDP;
170         ip_hdr->packet_id = 0;
171         ip_hdr->total_length   = rte_cpu_to_be_16(pkt_len);
172         ip_hdr->src_addr = rte_cpu_to_be_32(src_addr);
173         ip_hdr->dst_addr = rte_cpu_to_be_32(dst_addr);
174
175         /*
176          * Compute IP header checksum.
177          */
178         ptr16 = (unaligned_uint16_t *)ip_hdr;
179         ip_cksum = 0;
180         ip_cksum += ptr16[0]; ip_cksum += ptr16[1];
181         ip_cksum += ptr16[2]; ip_cksum += ptr16[3];
182         ip_cksum += ptr16[4];
183         ip_cksum += ptr16[6]; ip_cksum += ptr16[7];
184         ip_cksum += ptr16[8]; ip_cksum += ptr16[9];
185
186         /*
187          * Reduce 32 bit checksum to 16 bits and complement it.
188          */
189         ip_cksum = ((ip_cksum & 0xFFFF0000) >> 16) +
190                 (ip_cksum & 0x0000FFFF);
191         ip_cksum %= 65536;
192         ip_cksum = (~ip_cksum) & 0x0000FFFF;
193         if (ip_cksum == 0)
194                 ip_cksum = 0xFFFF;
195         ip_hdr->hdr_checksum = (uint16_t) ip_cksum;
196
197         return pkt_len;
198 }
199
200
201
202 /*
203  * The maximum number of segments per packet is used when creating
204  * scattered transmit packets composed of a list of mbufs.
205  */
206 #define RTE_MAX_SEGS_PER_PKT 255 /**< pkt.nb_segs is a 8-bit unsigned char. */
207
208
209 int
210 generate_packet_burst(struct rte_mempool *mp, struct rte_mbuf **pkts_burst,
211                 struct ether_hdr *eth_hdr, uint8_t vlan_enabled, void *ip_hdr,
212                 uint8_t ipv4, struct udp_hdr *udp_hdr, int nb_pkt_per_burst,
213                 uint8_t pkt_len, uint8_t nb_pkt_segs)
214 {
215         int i, nb_pkt = 0;
216         size_t eth_hdr_size;
217
218         struct rte_mbuf *pkt_seg;
219         struct rte_mbuf *pkt;
220
221         for (nb_pkt = 0; nb_pkt < nb_pkt_per_burst; nb_pkt++) {
222                 pkt = rte_pktmbuf_alloc(mp);
223                 if (pkt == NULL) {
224 nomore_mbuf:
225                         if (nb_pkt == 0)
226                                 return -1;
227                         break;
228                 }
229
230                 pkt->data_len = pkt_len;
231                 pkt_seg = pkt;
232                 for (i = 1; i < nb_pkt_segs; i++) {
233                         pkt_seg->next = rte_pktmbuf_alloc(mp);
234                         if (pkt_seg->next == NULL) {
235                                 pkt->nb_segs = i;
236                                 rte_pktmbuf_free(pkt);
237                                 goto nomore_mbuf;
238                         }
239                         pkt_seg = pkt_seg->next;
240                         pkt_seg->data_len = pkt_len;
241                 }
242                 pkt_seg->next = NULL; /* Last segment of packet. */
243
244                 /*
245                  * Copy headers in first packet segment(s).
246                  */
247                 if (vlan_enabled)
248                         eth_hdr_size = sizeof(struct ether_hdr) + sizeof(struct vlan_hdr);
249                 else
250                         eth_hdr_size = sizeof(struct ether_hdr);
251
252                 copy_buf_to_pkt(eth_hdr, eth_hdr_size, pkt, 0);
253
254                 if (ipv4) {
255                         copy_buf_to_pkt(ip_hdr, sizeof(struct ipv4_hdr), pkt, eth_hdr_size);
256                         copy_buf_to_pkt(udp_hdr, sizeof(*udp_hdr), pkt, eth_hdr_size +
257                                         sizeof(struct ipv4_hdr));
258                 } else {
259                         copy_buf_to_pkt(ip_hdr, sizeof(struct ipv6_hdr), pkt, eth_hdr_size);
260                         copy_buf_to_pkt(udp_hdr, sizeof(*udp_hdr), pkt, eth_hdr_size +
261                                         sizeof(struct ipv6_hdr));
262                 }
263
264                 /*
265                  * Complete first mbuf of packet and append it to the
266                  * burst of packets to be transmitted.
267                  */
268                 pkt->nb_segs = nb_pkt_segs;
269                 pkt->pkt_len = pkt_len;
270                 pkt->l2_len = eth_hdr_size;
271
272                 if (ipv4) {
273                         pkt->vlan_tci  = ETHER_TYPE_IPv4;
274                         pkt->l3_len = sizeof(struct ipv4_hdr);
275
276                         if (vlan_enabled)
277                                 pkt->ol_flags = PKT_RX_IPV4_HDR | PKT_RX_VLAN_PKT;
278                         else
279                                 pkt->ol_flags = PKT_RX_IPV4_HDR;
280                 } else {
281                         pkt->vlan_tci  = ETHER_TYPE_IPv6;
282                         pkt->l3_len = sizeof(struct ipv6_hdr);
283
284                         if (vlan_enabled)
285                                 pkt->ol_flags = PKT_RX_IPV6_HDR | PKT_RX_VLAN_PKT;
286                         else
287                                 pkt->ol_flags = PKT_RX_IPV6_HDR;
288                 }
289
290                 pkts_burst[nb_pkt] = pkt;
291         }
292
293         return nb_pkt;
294 }