app/test-pmd/csumonly.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   Copyright 2014 6WIND S.A.
   6  *   All rights reserved.
   7  *
   8  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  *   modification, are permitted provided that the following conditions
  10  *   are met:
  11  *
  12  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  16  *       the documentation and/or other materials provided with the
  17  *       distribution.
  18  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  19  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  20  *       from this software without specific prior written permission.
  21  *
  22  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  23  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  24  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  25  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  26  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  27  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  28  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  29  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  30  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  31  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  32  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <stdarg.h>
  36 #include <stdio.h>
  37 #include <errno.h>
  38 #include <stdint.h>
  39 #include <unistd.h>
  40 #include <inttypes.h>
  41
  42 #include <sys/queue.h>
  43 #include <sys/stat.h>
  44
  45 #include <rte_common.h>
  46 #include <rte_byteorder.h>
  47 #include <rte_log.h>
  48 #include <rte_debug.h>
  49 #include <rte_cycles.h>
  50 #include <rte_memory.h>
  51 #include <rte_memcpy.h>
  52 #include <rte_memzone.h>
  53 #include <rte_launch.h>
  54 #include <rte_eal.h>
  55 #include <rte_per_lcore.h>
  56 #include <rte_lcore.h>
  57 #include <rte_atomic.h>
  58 #include <rte_branch_prediction.h>
  59 #include <rte_mempool.h>
  60 #include <rte_mbuf.h>
  61 #include <rte_interrupts.h>
  62 #include <rte_pci.h>
  63 #include <rte_ether.h>
  64 #include <rte_ethdev.h>
  65 #include <rte_ip.h>
  66 #include <rte_tcp.h>
  67 #include <rte_udp.h>
  68 #include <rte_sctp.h>
  69 #include <rte_prefetch.h>
  70 #include <rte_string_fns.h>
  71 #include <rte_flow.h>
  72 #include <rte_gro.h>
  73 #include <rte_gso.h>
  74
  75 #include "testpmd.h"
  76
  77 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  78 #define IP_VERSION 0x40
  79 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  80 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  81
  82 #define GRE_KEY_PRESENT 0x2000
  83 #define GRE_KEY_LEN     4
  84 #define GRE_SUPPORTED_FIELDS GRE_KEY_PRESENT
  85
  86 /* We cannot use rte_cpu_to_be_16() on a constant in a switch/case */
  87 #if RTE_BYTE_ORDER == RTE_LITTLE_ENDIAN
  88 #define _htons(x) ((uint16_t)((((x) & 0x00ffU) << 8) | (((x) & 0xff00U) >> 8)))
  89 #else
  90 #define _htons(x) (x)
  91 #endif
  92
  93 /* structure that caches offload info for the current packet */
  94 struct testpmd_offload_info {
  95         uint16_t ethertype;
  96         uint8_t gso_enable;
  97         uint16_t l2_len;
  98         uint16_t l3_len;
  99         uint16_t l4_len;
 100         uint8_t l4_proto;
 101         uint8_t is_tunnel;
 102         uint16_t outer_ethertype;
 103         uint16_t outer_l2_len;
 104         uint16_t outer_l3_len;
 105         uint8_t outer_l4_proto;
 106         uint16_t tso_segsz;
 107         uint16_t tunnel_tso_segsz;
 108         uint32_t pkt_len;
 109 };
 110
 111 /* simplified GRE header */
 112 struct simple_gre_hdr {
 113         uint16_t flags;
 114         uint16_t proto;
 115 } __attribute__((__packed__));
 116
 117 static uint16_t
 118 get_udptcp_checksum(void *l3_hdr, void *l4_hdr, uint16_t ethertype)
 119 {
 120         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 121                 return rte_ipv4_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 122         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 123                 return rte_ipv6_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 124 }
 125
 126 /* Parse an IPv4 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 127 static void
 128 parse_ipv4(struct ipv4_hdr *ipv4_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 129 {
 130         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 131
 132         info->l3_len = (ipv4_hdr->version_ihl & 0x0f) * 4;
 133         info->l4_proto = ipv4_hdr->next_proto_id;
 134
 135         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 136         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 137                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv4_hdr + info->l3_len);
 138                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 139         } else
 140                 info->l4_len = 0;
 141 }
 142
 143 /* Parse an IPv6 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 144 static void
 145 parse_ipv6(struct ipv6_hdr *ipv6_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 146 {
 147         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 148
 149         info->l3_len = sizeof(struct ipv6_hdr);
 150         info->l4_proto = ipv6_hdr->proto;
 151
 152         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 153         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 154                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv6_hdr + info->l3_len);
 155                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 156         } else
 157                 info->l4_len = 0;
 158 }
 159
 160 /*
 161  * Parse an ethernet header to fill the ethertype, l2_len, l3_len and
 162  * ipproto. This function is able to recognize IPv4/IPv6 with one optional vlan
 163  * header. The l4_len argument is only set in case of TCP (useful for TSO).
 164  */
 165 static void
 166 parse_ethernet(struct ether_hdr *eth_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 167 {
 168         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 169         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 170
 171         info->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 172         info->ethertype = eth_hdr->ether_type;
 173
 174         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_VLAN)) {
 175                 struct vlan_hdr *vlan_hdr = (struct vlan_hdr *)(eth_hdr + 1);
 176
 177                 info->l2_len  += sizeof(struct vlan_hdr);
 178                 info->ethertype = vlan_hdr->eth_proto;
 179         }
 180
 181         switch (info->ethertype) {
 182         case _htons(ETHER_TYPE_IPv4):
 183                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 184                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 185                 break;
 186         case _htons(ETHER_TYPE_IPv6):
 187                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 188                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 189                 break;
 190         default:
 191                 info->l4_len = 0;
 192                 info->l3_len = 0;
 193                 info->l4_proto = 0;
 194                 break;
 195         }
 196 }
 197
 198 /* Parse a vxlan header */
 199 static void
 200 parse_vxlan(struct udp_hdr *udp_hdr,
 201             struct testpmd_offload_info *info,
 202             uint32_t pkt_type)
 203 {
 204         struct ether_hdr *eth_hdr;
 205
 206         /* check udp destination port, 4789 is the default vxlan port
 207          * (rfc7348) or that the rx offload flag is set (i40e only
 208          * currently) */
 209         if (udp_hdr->dst_port != _htons(4789) &&
 210                 RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(pkt_type) == 0)
 211                 return;
 212
 213         info->is_tunnel = 1;
 214         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 215         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 216         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 217         info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 218
 219         eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)udp_hdr +
 220                 sizeof(struct udp_hdr) +
 221                 sizeof(struct vxlan_hdr));
 222
 223         parse_ethernet(eth_hdr, info);
 224         info->l2_len += ETHER_VXLAN_HLEN; /* add udp + vxlan */
 225 }
 226
 227 /* Parse a gre header */
 228 static void
 229 parse_gre(struct simple_gre_hdr *gre_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 230 {
 231         struct ether_hdr *eth_hdr;
 232         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 233         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 234         uint8_t gre_len = 0;
 235
 236         /* check which fields are supported */
 237         if ((gre_hdr->flags & _htons(~GRE_SUPPORTED_FIELDS)) != 0)
 238                 return;
 239
 240         gre_len += sizeof(struct simple_gre_hdr);
 241
 242         if (gre_hdr->flags & _htons(GRE_KEY_PRESENT))
 243                 gre_len += GRE_KEY_LEN;
 244
 245         if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 246                 info->is_tunnel = 1;
 247                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 248                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 249                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 250                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 251
 252                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 253
 254                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 255                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 256                 info->l2_len = 0;
 257
 258         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv6)) {
 259                 info->is_tunnel = 1;
 260                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 261                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 262                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 263                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 264
 265                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 266
 267                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 268                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 269                 info->l2_len = 0;
 270
 271         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_TEB)) {
 272                 info->is_tunnel = 1;
 273                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 274                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 275                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 276                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 277
 278                 eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 279
 280                 parse_ethernet(eth_hdr, info);
 281         } else
 282                 return;
 283
 284         info->l2_len += gre_len;
 285 }
 286
 287
 288 /* Parse an encapsulated ip or ipv6 header */
 289 static void
 290 parse_encap_ip(void *encap_ip, struct testpmd_offload_info *info)
 291 {
 292         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = encap_ip;
 293         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = encap_ip;
 294         uint8_t ip_version;
 295
 296         ip_version = (ipv4_hdr->version_ihl & 0xf0) >> 4;
 297
 298         if (ip_version != 4 && ip_version != 6)
 299                 return;
 300
 301         info->is_tunnel = 1;
 302         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 303         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 304         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 305
 306         if (ip_version == 4) {
 307                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 308                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 309         } else {
 310                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 311                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 312         }
 313         info->l2_len = 0;
 314 }
 315
 316 /* if possible, calculate the checksum of a packet in hw or sw,
 317  * depending on the testpmd command line configuration */
 318 static uint64_t
 319 process_inner_cksums(void *l3_hdr, const struct testpmd_offload_info *info,
 320         uint16_t testpmd_ol_flags)
 321 {
 322         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = l3_hdr;
 323         struct udp_hdr *udp_hdr;
 324         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 325         struct sctp_hdr *sctp_hdr;
 326         uint64_t ol_flags = 0;
 327         uint32_t max_pkt_len, tso_segsz = 0;
 328
 329         /* ensure packet is large enough to require tso */
 330         if (!info->is_tunnel) {
 331                 max_pkt_len = info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 332                         info->tso_segsz;
 333                 if (info->tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 334                         tso_segsz = info->tso_segsz;
 335         } else {
 336                 max_pkt_len = info->outer_l2_len + info->outer_l3_len +
 337                         info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 338                         info->tunnel_tso_segsz;
 339                 if (info->tunnel_tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 340                         tso_segsz = info->tunnel_tso_segsz;
 341         }
 342
 343         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 344                 ipv4_hdr = l3_hdr;
 345                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 346
 347                 ol_flags |= PKT_TX_IPV4;
 348                 if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP && tso_segsz) {
 349                         ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 350                 } else {
 351                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM)
 352                                 ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 353                         else
 354                                 ipv4_hdr->hdr_checksum =
 355                                         rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 356                 }
 357         } else if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv6))
 358                 ol_flags |= PKT_TX_IPV6;
 359         else
 360                 return 0; /* packet type not supported, nothing to do */
 361
 362         if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 363                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 364                 /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 365                 if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 366                         udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 367                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM)
 368                                 ol_flags |= PKT_TX_UDP_CKSUM;
 369                         else {
 370                                 udp_hdr->dgram_cksum =
 371                                         get_udptcp_checksum(l3_hdr, udp_hdr,
 372                                                 info->ethertype);
 373                         }
 374                 }
 375         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 376                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 377                 tcp_hdr->cksum = 0;
 378                 if (tso_segsz)
 379                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 380                 else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM)
 381                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_CKSUM;
 382                 else {
 383                         tcp_hdr->cksum =
 384                                 get_udptcp_checksum(l3_hdr, tcp_hdr,
 385                                         info->ethertype);
 386                 }
 387                 if (info->gso_enable)
 388                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 389         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_SCTP) {
 390                 sctp_hdr = (struct sctp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 391                 sctp_hdr->cksum = 0;
 392                 /* sctp payload must be a multiple of 4 to be
 393                  * offloaded */
 394                 if ((testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM) &&
 395                         ((ipv4_hdr->total_length & 0x3) == 0)) {
 396                         ol_flags |= PKT_TX_SCTP_CKSUM;
 397                 } else {
 398                         /* XXX implement CRC32c, example available in
 399                          * RFC3309 */
 400                 }
 401         }
 402
 403         return ol_flags;
 404 }
 405
 406 /* Calculate the checksum of outer header */
 407 static uint64_t
 408 process_outer_cksums(void *outer_l3_hdr, struct testpmd_offload_info *info,
 409         uint16_t testpmd_ol_flags, int tso_enabled)
 410 {
 411         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = outer_l3_hdr;
 412         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = outer_l3_hdr;
 413         struct udp_hdr *udp_hdr;
 414         uint64_t ol_flags = 0;
 415
 416         if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 417                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 418                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV4;
 419
 420                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 421                         ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM;
 422                 else
 423                         ipv4_hdr->hdr_checksum = rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 424         } else
 425                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV6;
 426
 427         if (info->outer_l4_proto != IPPROTO_UDP)
 428                 return ol_flags;
 429
 430         udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)outer_l3_hdr + info->outer_l3_len);
 431
 432         /* outer UDP checksum is done in software as we have no hardware
 433          * supporting it today, and no API for it. In the other side, for
 434          * UDP tunneling, like VXLAN or Geneve, outer UDP checksum can be
 435          * set to zero.
 436          *
 437          * If a packet will be TSOed into small packets by NIC, we cannot
 438          * set/calculate a non-zero checksum, because it will be a wrong
 439          * value after the packet be split into several small packets.
 440          */
 441         if (tso_enabled)
 442                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 443
 444         /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 445         if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 446                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 447                 if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 448                         udp_hdr->dgram_cksum =
 449                                 rte_ipv4_udptcp_cksum(ipv4_hdr, udp_hdr);
 450                 else
 451                         udp_hdr->dgram_cksum =
 452                                 rte_ipv6_udptcp_cksum(ipv6_hdr, udp_hdr);
 453         }
 454
 455         return ol_flags;
 456 }
 457
 458 /*
 459  * Helper function.
 460  * Performs actual copying.
 461  * Returns number of segments in the destination mbuf on success,
 462  * or negative error code on failure.
 463  */
 464 static int
 465 mbuf_copy_split(const struct rte_mbuf *ms, struct rte_mbuf *md[],
 466         uint16_t seglen[], uint8_t nb_seg)
 467 {
 468         uint32_t dlen, slen, tlen;
 469         uint32_t i, len;
 470         const struct rte_mbuf *m;
 471         const uint8_t *src;
 472         uint8_t *dst;
 473
 474         dlen = 0;
 475         slen = 0;
 476         tlen = 0;
 477
 478         dst = NULL;
 479         src = NULL;
 480
 481         m = ms;
 482         i = 0;
 483         while (ms != NULL && i != nb_seg) {
 484
 485                 if (slen == 0) {
 486                         slen = rte_pktmbuf_data_len(ms);
 487                         src = rte_pktmbuf_mtod(ms, const uint8_t *);
 488                 }
 489
 490                 if (dlen == 0) {
 491                         dlen = RTE_MIN(seglen[i], slen);
 492                         md[i]->data_len = dlen;
 493                         md[i]->next = (i + 1 == nb_seg) ? NULL : md[i + 1];
 494                         dst = rte_pktmbuf_mtod(md[i], uint8_t *);
 495                 }
 496
 497                 len = RTE_MIN(slen, dlen);
 498                 memcpy(dst, src, len);
 499                 tlen += len;
 500                 slen -= len;
 501                 dlen -= len;
 502                 src += len;
 503                 dst += len;
 504
 505                 if (slen == 0)
 506                         ms = ms->next;
 507                 if (dlen == 0)
 508                         i++;
 509         }
 510
 511         if (ms != NULL)
 512                 return -ENOBUFS;
 513         else if (tlen != m->pkt_len)
 514                 return -EINVAL;
 515
 516         md[0]->nb_segs = nb_seg;
 517         md[0]->pkt_len = tlen;
 518         md[0]->vlan_tci = m->vlan_tci;
 519         md[0]->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
 520         md[0]->ol_flags = m->ol_flags;
 521         md[0]->tx_offload = m->tx_offload;
 522
 523         return nb_seg;
 524 }
 525
 526 /*
 527  * Allocate a new mbuf with up to tx_pkt_nb_segs segments.
 528  * Copy packet contents and offload information into then new segmented mbuf.
 529  */
 530 static struct rte_mbuf *
 531 pkt_copy_split(const struct rte_mbuf *pkt)
 532 {
 533         int32_t n, rc;
 534         uint32_t i, len, nb_seg;
 535         struct rte_mempool *mp;
 536         uint16_t seglen[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 537         struct rte_mbuf *p, *md[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 538
 539         mp = current_fwd_lcore()->mbp;
 540
 541         if (tx_pkt_split == TX_PKT_SPLIT_RND)
 542                 nb_seg = random() % tx_pkt_nb_segs + 1;
 543         else
 544                 nb_seg = tx_pkt_nb_segs;
 545
 546         memcpy(seglen, tx_pkt_seg_lengths, nb_seg * sizeof(seglen[0]));
 547
 548         /* calculate number of segments to use and their length. */
 549         len = 0;
 550         for (i = 0; i != nb_seg && len < pkt->pkt_len; i++) {
 551                 len += seglen[i];
 552                 md[i] = NULL;
 553         }
 554
 555         n = pkt->pkt_len - len;
 556
 557         /* update size of the last segment to fit rest of the packet */
 558         if (n >= 0) {
 559                 seglen[i - 1] += n;
 560                 len += n;
 561         }
 562
 563         nb_seg = i;
 564         while (i != 0) {
 565                 p = rte_pktmbuf_alloc(mp);
 566                 if (p == NULL) {
 567                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 568                                 "failed to allocate %u-th of %u mbuf "
 569                                 "from mempool: %s\n",
 570                                 nb_seg - i, nb_seg, mp->name);
 571                         break;
 572                 }
 573
 574                 md[--i] = p;
 575                 if (rte_pktmbuf_tailroom(md[i]) < seglen[i]) {
 576                         RTE_LOG(ERR, USER1, "mempool %s, %u-th segment: "
 577                                 "expected seglen: %u, "
 578                                 "actual mbuf tailroom: %u\n",
 579                                 mp->name, i, seglen[i],
 580                                 rte_pktmbuf_tailroom(md[i]));
 581                         break;
 582                 }
 583         }
 584
 585         /* all mbufs successfully allocated, do copy */
 586         if (i == 0) {
 587                 rc = mbuf_copy_split(pkt, md, seglen, nb_seg);
 588                 if (rc < 0)
 589                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 590                                 "mbuf_copy_split for %p(len=%u, nb_seg=%u) "
 591                                 "into %u segments failed with error code: %d\n",
 592                                 pkt, pkt->pkt_len, pkt->nb_segs, nb_seg, rc);
 593
 594                 /* figure out how many mbufs to free. */
 595                 i = RTE_MAX(rc, 0);
 596         }
 597
 598         /* free unused mbufs */
 599         for (; i != nb_seg; i++) {
 600                 rte_pktmbuf_free_seg(md[i]);
 601                 md[i] = NULL;
 602         }
 603
 604         return md[0];
 605 }
 606
 607 /*
 608  * Receive a burst of packets, and for each packet:
 609  *  - parse packet, and try to recognize a supported packet type (1)
 610  *  - if it's not a supported packet type, don't touch the packet, else:
 611  *  - reprocess the checksum of all supported layers. This is done in SW
 612  *    or HW, depending on testpmd command line configuration
 613  *  - if TSO is enabled in testpmd command line, also flag the mbuf for TCP
 614  *    segmentation offload (this implies HW TCP checksum)
 615  * Then transmit packets on the output port.
 616  *
 617  * (1) Supported packets are:
 618  *   Ether / (vlan) / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP .
 619  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / outer UDP / VxLAN / Ether / IP|IP6 /
 620  *           UDP|TCP|SCTP
 621  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / Ether / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 622  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 623  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 624  *
 625  * The testpmd command line for this forward engine sets the flags
 626  * TESTPMD_TX_OFFLOAD_* in ports[tx_port].tx_ol_flags. They control
 627  * wether a checksum must be calculated in software or in hardware. The
 628  * IP, UDP, TCP and SCTP flags always concern the inner layer. The
 629  * OUTER_IP is only useful for tunnel packets.
 630  */
 631 static void
 632 pkt_burst_checksum_forward(struct fwd_stream *fs)
 633 {
 634         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 635         struct rte_mbuf *gso_segments[GSO_MAX_PKT_BURST];
 636         struct rte_gso_ctx *gso_ctx;
 637         struct rte_mbuf **tx_pkts_burst;
 638         struct rte_port *txp;
 639         struct rte_mbuf *m, *p;
 640         struct ether_hdr *eth_hdr;
 641         void *l3_hdr = NULL, *outer_l3_hdr = NULL; /* can be IPv4 or IPv6 */
 642         void **gro_ctx;
 643         uint16_t gro_pkts_num;
 644         uint8_t gro_enable;
 645         uint16_t nb_rx;
 646         uint16_t nb_tx;
 647         uint16_t nb_prep;
 648         uint16_t i;
 649         uint64_t rx_ol_flags, tx_ol_flags;
 650         uint16_t testpmd_ol_flags;
 651         uint32_t retry;
 652         uint32_t rx_bad_ip_csum;
 653         uint32_t rx_bad_l4_csum;
 654         struct testpmd_offload_info info;
 655         uint16_t nb_segments = 0;
 656         int ret;
 657
 658 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 659         uint64_t start_tsc;
 660         uint64_t end_tsc;
 661         uint64_t core_cycles;
 662 #endif
 663
 664 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 665         start_tsc = rte_rdtsc();
 666 #endif
 667
 668         /* receive a burst of packet */
 669         nb_rx = rte_eth_rx_burst(fs->rx_port, fs->rx_queue, pkts_burst,
 670                                  nb_pkt_per_burst);
 671         if (unlikely(nb_rx == 0))
 672                 return;
 673 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 674         fs->rx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_rx]++;
 675 #endif
 676         fs->rx_packets += nb_rx;
 677         rx_bad_ip_csum = 0;
 678         rx_bad_l4_csum = 0;
 679         gro_enable = gro_ports[fs->rx_port].enable;
 680
 681         txp = &ports[fs->tx_port];
 682         testpmd_ol_flags = txp->tx_ol_flags;
 683         memset(&info, 0, sizeof(info));
 684         info.tso_segsz = txp->tso_segsz;
 685         info.tunnel_tso_segsz = txp->tunnel_tso_segsz;
 686         if (gso_ports[fs->tx_port].enable)
 687                 info.gso_enable = 1;
 688
 689         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 690                 if (likely(i < nb_rx - 1))
 691                         rte_prefetch0(rte_pktmbuf_mtod(pkts_burst[i + 1],
 692                                                        void *));
 693
 694                 m = pkts_burst[i];
 695                 info.is_tunnel = 0;
 696                 info.pkt_len = rte_pktmbuf_pkt_len(m);
 697                 tx_ol_flags = 0;
 698                 rx_ol_flags = m->ol_flags;
 699
 700                 /* Update the L3/L4 checksum error packet statistics */
 701                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_IP_CKSUM_MASK) == PKT_RX_IP_CKSUM_BAD)
 702                         rx_bad_ip_csum += 1;
 703                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_L4_CKSUM_MASK) == PKT_RX_L4_CKSUM_BAD)
 704                         rx_bad_l4_csum += 1;
 705
 706                 /* step 1: dissect packet, parsing optional vlan, ip4/ip6, vxlan
 707                  * and inner headers */
 708
 709                 eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 710                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],
 711                                 &eth_hdr->d_addr);
 712                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr,
 713                                 &eth_hdr->s_addr);
 714                 parse_ethernet(eth_hdr, &info);
 715                 l3_hdr = (char *)eth_hdr + info.l2_len;
 716
 717                 /* check if it's a supported tunnel */
 718                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_PARSE_TUNNEL) {
 719                         if (info.l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 720                                 struct udp_hdr *udp_hdr;
 721
 722                                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr +
 723                                         info.l3_len);
 724                                 parse_vxlan(udp_hdr, &info, m->packet_type);
 725                                 if (info.is_tunnel)
 726                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_VXLAN;
 727                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_GRE) {
 728                                 struct simple_gre_hdr *gre_hdr;
 729
 730                                 gre_hdr = (struct simple_gre_hdr *)
 731                                         ((char *)l3_hdr + info.l3_len);
 732                                 parse_gre(gre_hdr, &info);
 733                                 if (info.is_tunnel)
 734                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_GRE;
 735                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_IPIP) {
 736                                 void *encap_ip_hdr;
 737
 738                                 encap_ip_hdr = (char *)l3_hdr + info.l3_len;
 739                                 parse_encap_ip(encap_ip_hdr, &info);
 740                                 if (info.is_tunnel)
 741                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_IPIP;
 742                         }
 743                 }
 744
 745                 /* update l3_hdr and outer_l3_hdr if a tunnel was parsed */
 746                 if (info.is_tunnel) {
 747                         outer_l3_hdr = l3_hdr;
 748                         l3_hdr = (char *)l3_hdr + info.outer_l3_len + info.l2_len;
 749                 }
 750
 751                 /* step 2: depending on user command line configuration,
 752                  * recompute checksum either in software or flag the
 753                  * mbuf to offload the calculation to the NIC. If TSO
 754                  * is configured, prepare the mbuf for TCP segmentation. */
 755
 756                 /* process checksums of inner headers first */
 757                 tx_ol_flags |= process_inner_cksums(l3_hdr, &info,
 758                         testpmd_ol_flags);
 759
 760                 /* Then process outer headers if any. Note that the software
 761                  * checksum will be wrong if one of the inner checksums is
 762                  * processed in hardware. */
 763                 if (info.is_tunnel == 1) {
 764                         tx_ol_flags |= process_outer_cksums(outer_l3_hdr, &info,
 765                                         testpmd_ol_flags,
 766                                         !!(tx_ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG));
 767                 }
 768
 769                 /* step 3: fill the mbuf meta data (flags and header lengths) */
 770
 771                 if (info.is_tunnel == 1) {
 772                         if (info.tunnel_tso_segsz ||
 773                             (testpmd_ol_flags &
 774                             TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM) ||
 775                             (tx_ol_flags & PKT_TX_OUTER_IPV6)) {
 776                                 m->outer_l2_len = info.outer_l2_len;
 777                                 m->outer_l3_len = info.outer_l3_len;
 778                                 m->l2_len = info.l2_len;
 779                                 m->l3_len = info.l3_len;
 780                                 m->l4_len = info.l4_len;
 781                                 m->tso_segsz = info.tunnel_tso_segsz;
 782                         }
 783                         else {
 784                                 /* if there is a outer UDP cksum
 785                                    processed in sw and the inner in hw,
 786                                    the outer checksum will be wrong as
 787                                    the payload will be modified by the
 788                                    hardware */
 789                                 m->l2_len = info.outer_l2_len +
 790                                         info.outer_l3_len + info.l2_len;
 791                                 m->l3_len = info.l3_len;
 792                                 m->l4_len = info.l4_len;
 793                         }
 794                 } else {
 795                         /* this is only useful if an offload flag is
 796                          * set, but it does not hurt to fill it in any
 797                          * case */
 798                         m->l2_len = info.l2_len;
 799                         m->l3_len = info.l3_len;
 800                         m->l4_len = info.l4_len;
 801                         m->tso_segsz = info.tso_segsz;
 802                 }
 803                 m->ol_flags = tx_ol_flags;
 804
 805                 /* Do split & copy for the packet. */
 806                 if (tx_pkt_split != TX_PKT_SPLIT_OFF) {
 807                         p = pkt_copy_split(m);
 808                         if (p != NULL) {
 809                                 rte_pktmbuf_free(m);
 810                                 m = p;
 811                                 pkts_burst[i] = m;
 812                         }
 813                 }
 814
 815                 /* if verbose mode is enabled, dump debug info */
 816                 if (verbose_level > 0) {
 817                         char buf[256];
 818
 819                         printf("-----------------\n");
 820                         printf("port=%u, mbuf=%p, pkt_len=%u, nb_segs=%u:\n",
 821                                 fs->rx_port, m, m->pkt_len, m->nb_segs);
 822                         /* dump rx parsed packet info */
 823                         rte_get_rx_ol_flag_list(rx_ol_flags, buf, sizeof(buf));
 824                         printf("rx: l2_len=%d ethertype=%x l3_len=%d "
 825                                 "l4_proto=%d l4_len=%d flags=%s\n",
 826                                 info.l2_len, rte_be_to_cpu_16(info.ethertype),
 827                                 info.l3_len, info.l4_proto, info.l4_len, buf);
 828                         if (rx_ol_flags & PKT_RX_LRO)
 829                                 printf("rx: m->lro_segsz=%u\n", m->tso_segsz);
 830                         if (info.is_tunnel == 1)
 831                                 printf("rx: outer_l2_len=%d outer_ethertype=%x "
 832                                         "outer_l3_len=%d\n", info.outer_l2_len,
 833                                         rte_be_to_cpu_16(info.outer_ethertype),
 834                                         info.outer_l3_len);
 835                         /* dump tx packet info */
 836                         if ((testpmd_ol_flags & (TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM |
 837                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM |
 838                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM |
 839                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM)) ||
 840                                 info.tso_segsz != 0)
 841                                 printf("tx: m->l2_len=%d m->l3_len=%d "
 842                                         "m->l4_len=%d\n",
 843                                         m->l2_len, m->l3_len, m->l4_len);
 844                         if (info.is_tunnel == 1) {
 845                                 if ((testpmd_ol_flags &
 846                                     TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM) ||
 847                                     (tx_ol_flags & PKT_TX_OUTER_IPV6))
 848                                         printf("tx: m->outer_l2_len=%d "
 849                                                 "m->outer_l3_len=%d\n",
 850                                                 m->outer_l2_len,
 851                                                 m->outer_l3_len);
 852                                 if (info.tunnel_tso_segsz != 0 &&
 853                                                 (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 854                                         printf("tx: m->tso_segsz=%d\n",
 855                                                 m->tso_segsz);
 856                         } else if (info.tso_segsz != 0 &&
 857                                         (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 858                                 printf("tx: m->tso_segsz=%d\n", m->tso_segsz);
 859                         rte_get_tx_ol_flag_list(m->ol_flags, buf, sizeof(buf));
 860                         printf("tx: flags=%s", buf);
 861                         printf("\n");
 862                 }
 863         }
 864
 865         if (unlikely(gro_enable)) {
 866                 if (gro_flush_cycles == GRO_DEFAULT_FLUSH_CYCLES) {
 867                         nb_rx = rte_gro_reassemble_burst(pkts_burst, nb_rx,
 868                                         &(gro_ports[fs->rx_port].param));
 869                 } else {
 870                         gro_ctx = current_fwd_lcore()->gro_ctx;
 871                         nb_rx = rte_gro_reassemble(pkts_burst, nb_rx, gro_ctx);
 872
 873                         if (++fs->gro_times >= gro_flush_cycles) {
 874                                 gro_pkts_num = rte_gro_get_pkt_count(gro_ctx);
 875                                 if (gro_pkts_num > MAX_PKT_BURST - nb_rx)
 876                                         gro_pkts_num = MAX_PKT_BURST - nb_rx;
 877
 878                                 nb_rx += rte_gro_timeout_flush(gro_ctx, 0,
 879                                                 RTE_GRO_TCP_IPV4,
 880                                                 &pkts_burst[nb_rx],
 881                                                 gro_pkts_num);
 882                                 fs->gro_times = 0;
 883                         }
 884                 }
 885         }
 886
 887         if (gso_ports[fs->tx_port].enable == 0)
 888                 tx_pkts_burst = pkts_burst;
 889         else {
 890                 gso_ctx = &(current_fwd_lcore()->gso_ctx);
 891                 gso_ctx->gso_size = gso_max_segment_size;
 892                 for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 893                         ret = rte_gso_segment(pkts_burst[i], gso_ctx,
 894                                         &gso_segments[nb_segments],
 895                                         GSO_MAX_PKT_BURST - nb_segments);
 896                         if (ret >= 0)
 897                                 nb_segments += ret;
 898                         else {
 899                                 RTE_LOG(DEBUG, USER1,
 900                                                 "Unable to segment packet");
 901                                 rte_pktmbuf_free(pkts_burst[i]);
 902                         }
 903                 }
 904
 905                 tx_pkts_burst = gso_segments;
 906                 nb_rx = nb_segments;
 907         }
 908
 909         nb_prep = rte_eth_tx_prepare(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 910                         tx_pkts_burst, nb_rx);
 911         if (nb_prep != nb_rx)
 912                 printf("Preparing packet burst to transmit failed: %s\n",
 913                                 rte_strerror(rte_errno));
 914
 915         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, tx_pkts_burst,
 916                         nb_prep);
 917
 918         /*
 919          * Retry if necessary
 920          */
 921         if (unlikely(nb_tx < nb_rx) && fs->retry_enabled) {
 922                 retry = 0;
 923                 while (nb_tx < nb_rx && retry++ < burst_tx_retry_num) {
 924                         rte_delay_us(burst_tx_delay_time);
 925                         nb_tx += rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 926                                         &tx_pkts_burst[nb_tx], nb_rx - nb_tx);
 927                 }
 928         }
 929         fs->tx_packets += nb_tx;
 930         fs->rx_bad_ip_csum += rx_bad_ip_csum;
 931         fs->rx_bad_l4_csum += rx_bad_l4_csum;
 932
 933 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 934         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 935 #endif
 936         if (unlikely(nb_tx < nb_rx)) {
 937                 fs->fwd_dropped += (nb_rx - nb_tx);
 938                 do {
 939                         rte_pktmbuf_free(tx_pkts_burst[nb_tx]);
 940                 } while (++nb_tx < nb_rx);
 941         }
 942
 943 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 944         end_tsc = rte_rdtsc();
 945         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 946         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 947 #endif
 948 }
 949
 950 struct fwd_engine csum_fwd_engine = {
 951         .fwd_mode_name  = "csum",
 952         .port_fwd_begin = NULL,
 953         .port_fwd_end   = NULL,
 954         .packet_fwd     = pkt_burst_checksum_forward,
 955 };