examples/ioat/ioatfwd.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2019 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdint.h>
   6 #include <getopt.h>
   7 #include <signal.h>
   8 #include <stdbool.h>
   9 #include <unistd.h>
  10
  11 #include <rte_malloc.h>
  12 #include <rte_ethdev.h>
  13 #include <rte_rawdev.h>
  14 #include <rte_ioat_rawdev.h>
  15
  16 /* size of ring used for software copying between rx and tx. */
  17 #define RTE_LOGTYPE_IOAT RTE_LOGTYPE_USER1
  18 #define MAX_PKT_BURST 32
  19 #define MEMPOOL_CACHE_SIZE 512
  20 #define MIN_POOL_SIZE 65536U
  21 #define CMD_LINE_OPT_MAC_UPDATING "mac-updating"
  22 #define CMD_LINE_OPT_NO_MAC_UPDATING "no-mac-updating"
  23 #define CMD_LINE_OPT_PORTMASK "portmask"
  24 #define CMD_LINE_OPT_NB_QUEUE "nb-queue"
  25 #define CMD_LINE_OPT_COPY_TYPE "copy-type"
  26 #define CMD_LINE_OPT_RING_SIZE "ring-size"
  27
  28 /* configurable number of RX/TX ring descriptors */
  29 #define RX_DEFAULT_RINGSIZE 1024
  30 #define TX_DEFAULT_RINGSIZE 1024
  31
  32 /* max number of RX queues per port */
  33 #define MAX_RX_QUEUES_COUNT 8
  34
  35 struct rxtx_port_config {
  36         /* common config */
  37         uint16_t rxtx_port;
  38         uint16_t nb_queues;
  39         /* for software copy mode */
  40         struct rte_ring *rx_to_tx_ring;
  41         /* for IOAT rawdev copy mode */
  42         uint16_t ioat_ids[MAX_RX_QUEUES_COUNT];
  43 };
  44
  45 struct rxtx_transmission_config {
  46         struct rxtx_port_config ports[RTE_MAX_ETHPORTS];
  47         uint16_t nb_ports;
  48         uint16_t nb_lcores;
  49 };
  50
  51 /* per-port statistics struct */
  52 struct ioat_port_statistics {
  53         uint64_t rx[RTE_MAX_ETHPORTS];
  54         uint64_t tx[RTE_MAX_ETHPORTS];
  55         uint64_t tx_dropped[RTE_MAX_ETHPORTS];
  56         uint64_t copy_dropped[RTE_MAX_ETHPORTS];
  57 };
  58 struct ioat_port_statistics port_statistics;
  59
  60 struct total_statistics {
  61         uint64_t total_packets_dropped;
  62         uint64_t total_packets_tx;
  63         uint64_t total_packets_rx;
  64         uint64_t total_successful_enqueues;
  65         uint64_t total_failed_enqueues;
  66 };
  67
  68 typedef enum copy_mode_t {
  69 #define COPY_MODE_SW "sw"
  70         COPY_MODE_SW_NUM,
  71 #define COPY_MODE_IOAT "hw"
  72         COPY_MODE_IOAT_NUM,
  73         COPY_MODE_INVALID_NUM,
  74         COPY_MODE_SIZE_NUM = COPY_MODE_INVALID_NUM
  75 } copy_mode_t;
  76
  77 /* mask of enabled ports */
  78 static uint32_t ioat_enabled_port_mask;
  79
  80 /* number of RX queues per port */
  81 static uint16_t nb_queues = 1;
  82
  83 /* MAC updating enabled by default. */
  84 static int mac_updating = 1;
  85
  86 /* hardare copy mode enabled by default. */
  87 static copy_mode_t copy_mode = COPY_MODE_IOAT_NUM;
  88
  89 /* size of IOAT rawdev ring for hardware copy mode or
  90  * rte_ring for software copy mode
  91  */
  92 static unsigned short ring_size = 2048;
  93
  94 /* global transmission config */
  95 struct rxtx_transmission_config cfg;
  96
  97 /* configurable number of RX/TX ring descriptors */
  98 static uint16_t nb_rxd = RX_DEFAULT_RINGSIZE;
  99 static uint16_t nb_txd = TX_DEFAULT_RINGSIZE;
 100
 101 static volatile bool force_quit;
 102
 103 /* ethernet addresses of ports */
 104 static struct rte_ether_addr ioat_ports_eth_addr[RTE_MAX_ETHPORTS];
 105
 106 static struct rte_eth_dev_tx_buffer *tx_buffer[RTE_MAX_ETHPORTS];
 107 struct rte_mempool *ioat_pktmbuf_pool;
 108
 109 /* Print out statistics for one port. */
 110 static void
 111 print_port_stats(uint16_t port_id)
 112 {
 113         printf("\nStatistics for port %u ------------------------------"
 114                 "\nPackets sent: %34"PRIu64
 115                 "\nPackets received: %30"PRIu64
 116                 "\nPackets dropped on tx: %25"PRIu64
 117                 "\nPackets dropped on copy: %23"PRIu64,
 118                 port_id,
 119                 port_statistics.tx[port_id],
 120                 port_statistics.rx[port_id],
 121                 port_statistics.tx_dropped[port_id],
 122                 port_statistics.copy_dropped[port_id]);
 123 }
 124
 125 /* Print out statistics for one IOAT rawdev device. */
 126 static void
 127 print_rawdev_stats(uint32_t dev_id, uint64_t *xstats,
 128         unsigned int *ids_xstats, uint16_t nb_xstats,
 129         struct rte_rawdev_xstats_name *names_xstats)
 130 {
 131         uint16_t i;
 132
 133         printf("\nIOAT channel %u", dev_id);
 134         for (i = 0; i < nb_xstats; i++)
 135                 printf("\n\t %s: %*"PRIu64,
 136                         names_xstats[ids_xstats[i]].name,
 137                         (int)(37 - strlen(names_xstats[ids_xstats[i]].name)),
 138                         xstats[i]);
 139 }
 140
 141 static void
 142 print_total_stats(struct total_statistics *ts)
 143 {
 144         printf("\nAggregate statistics ==============================="
 145                 "\nTotal packets Tx: %24"PRIu64" [pps]"
 146                 "\nTotal packets Rx: %24"PRIu64" [pps]"
 147                 "\nTotal packets dropped: %19"PRIu64" [pps]",
 148                 ts->total_packets_tx,
 149                 ts->total_packets_rx,
 150                 ts->total_packets_dropped);
 151
 152         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 153                 printf("\nTotal IOAT successful enqueues: %8"PRIu64" [enq/s]"
 154                         "\nTotal IOAT failed enqueues: %12"PRIu64" [enq/s]",
 155                         ts->total_successful_enqueues,
 156                         ts->total_failed_enqueues);
 157         }
 158
 159         printf("\n====================================================\n");
 160 }
 161
 162 /* Print out statistics on packets dropped. */
 163 static void
 164 print_stats(char *prgname)
 165 {
 166         struct total_statistics ts, delta_ts;
 167         uint32_t i, port_id, dev_id;
 168         struct rte_rawdev_xstats_name *names_xstats;
 169         uint64_t *xstats;
 170         unsigned int *ids_xstats, nb_xstats;
 171         char status_string[255]; /* to print at the top of the output */
 172         int status_strlen;
 173         int ret;
 174
 175         const char clr[] = { 27, '[', '2', 'J', '\0' };
 176         const char topLeft[] = { 27, '[', '1', ';', '1', 'H', '\0' };
 177
 178         status_strlen = snprintf(status_string, sizeof(status_string),
 179                 "%s, ", prgname);
 180         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 181                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 182                 "Worker Threads = %d, ",
 183                 rte_lcore_count() > 2 ? 2 : 1);
 184         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 185                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 186                 "Copy Mode = %s,\n", copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM ?
 187                 COPY_MODE_SW : COPY_MODE_IOAT);
 188         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 189                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 190                 "Updating MAC = %s, ", mac_updating ?
 191                 "enabled" : "disabled");
 192         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 193                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 194                 "Rx Queues = %d, ", nb_queues);
 195         status_strlen += snprintf(status_string + status_strlen,
 196                 sizeof(status_string) - status_strlen,
 197                 "Ring Size = %d", ring_size);
 198
 199         /* Allocate memory for xstats names and values */
 200         ret = rte_rawdev_xstats_names_get(
 201                 cfg.ports[0].ioat_ids[0], NULL, 0);
 202         if (ret < 0)
 203                 return;
 204         nb_xstats = (unsigned int)ret;
 205
 206         names_xstats = malloc(sizeof(*names_xstats) * nb_xstats);
 207         if (names_xstats == NULL) {
 208                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 209                         "Error allocating xstat names memory\n");
 210         }
 211         rte_rawdev_xstats_names_get(cfg.ports[0].ioat_ids[0],
 212                 names_xstats, nb_xstats);
 213
 214         ids_xstats = malloc(sizeof(*ids_xstats) * 2);
 215         if (ids_xstats == NULL) {
 216                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 217                         "Error allocating xstat ids_xstats memory\n");
 218         }
 219
 220         xstats = malloc(sizeof(*xstats) * 2);
 221         if (xstats == NULL) {
 222                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 223                         "Error allocating xstat memory\n");
 224         }
 225
 226         /* Get failed/successful enqueues stats index */
 227         ids_xstats[0] = ids_xstats[1] = nb_xstats;
 228         for (i = 0; i < nb_xstats; i++) {
 229                 if (!strcmp(names_xstats[i].name, "failed_enqueues"))
 230                         ids_xstats[0] = i;
 231                 else if (!strcmp(names_xstats[i].name, "successful_enqueues"))
 232                         ids_xstats[1] = i;
 233                 if (ids_xstats[0] < nb_xstats && ids_xstats[1] < nb_xstats)
 234                         break;
 235         }
 236         if (ids_xstats[0] == nb_xstats || ids_xstats[1] == nb_xstats) {
 237                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 238                         "Error getting failed/successful enqueues stats index\n");
 239         }
 240
 241         memset(&ts, 0, sizeof(struct total_statistics));
 242
 243         while (!force_quit) {
 244                 /* Sleep for 1 second each round - init sleep allows reading
 245                  * messages from app startup.
 246                  */
 247                 sleep(1);
 248
 249                 /* Clear screen and move to top left */
 250                 printf("%s%s", clr, topLeft);
 251
 252                 memset(&delta_ts, 0, sizeof(struct total_statistics));
 253
 254                 printf("%s\n", status_string);
 255
 256                 for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 257                         port_id = cfg.ports[i].rxtx_port;
 258                         print_port_stats(port_id);
 259
 260                         delta_ts.total_packets_dropped +=
 261                                 port_statistics.tx_dropped[port_id]
 262                                 + port_statistics.copy_dropped[port_id];
 263                         delta_ts.total_packets_tx +=
 264                                 port_statistics.tx[port_id];
 265                         delta_ts.total_packets_rx +=
 266                                 port_statistics.rx[port_id];
 267
 268                         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 269                                 uint32_t j;
 270
 271                                 for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 272                                         dev_id = cfg.ports[i].ioat_ids[j];
 273                                         rte_rawdev_xstats_get(dev_id,
 274                                                 ids_xstats, xstats, 2);
 275
 276                                         print_rawdev_stats(dev_id, xstats,
 277                                                 ids_xstats, 2, names_xstats);
 278
 279                                         delta_ts.total_failed_enqueues +=
 280                                                 xstats[ids_xstats[0]];
 281                                         delta_ts.total_successful_enqueues +=
 282                                                 xstats[ids_xstats[1]];
 283                                 }
 284                         }
 285                 }
 286
 287                 delta_ts.total_packets_tx -= ts.total_packets_tx;
 288                 delta_ts.total_packets_rx -= ts.total_packets_rx;
 289                 delta_ts.total_packets_dropped -= ts.total_packets_dropped;
 290                 delta_ts.total_failed_enqueues -= ts.total_failed_enqueues;
 291                 delta_ts.total_successful_enqueues -=
 292                         ts.total_successful_enqueues;
 293
 294                 printf("\n");
 295                 print_total_stats(&delta_ts);
 296
 297                 fflush(stdout);
 298
 299                 ts.total_packets_tx += delta_ts.total_packets_tx;
 300                 ts.total_packets_rx += delta_ts.total_packets_rx;
 301                 ts.total_packets_dropped += delta_ts.total_packets_dropped;
 302                 ts.total_failed_enqueues += delta_ts.total_failed_enqueues;
 303                 ts.total_successful_enqueues +=
 304                         delta_ts.total_successful_enqueues;
 305         }
 306
 307         free(names_xstats);
 308         free(xstats);
 309         free(ids_xstats);
 310 }
 311
 312 static void
 313 update_mac_addrs(struct rte_mbuf *m, uint32_t dest_portid)
 314 {
 315         struct rte_ether_hdr *eth;
 316         void *tmp;
 317
 318         eth = rte_pktmbuf_mtod(m, struct rte_ether_hdr *);
 319
 320         /* 02:00:00:00:00:xx - overwriting 2 bytes of source address but
 321          * it's acceptable cause it gets overwritten by rte_ether_addr_copy
 322          */
 323         tmp = &eth->d_addr.addr_bytes[0];
 324         *((uint64_t *)tmp) = 0x000000000002 + ((uint64_t)dest_portid << 40);
 325
 326         /* src addr */
 327         rte_ether_addr_copy(&ioat_ports_eth_addr[dest_portid], &eth->s_addr);
 328 }
 329
 330 static inline void
 331 pktmbuf_sw_copy(struct rte_mbuf *src, struct rte_mbuf *dst)
 332 {
 333         /* Copy packet metadata */
 334         rte_memcpy(&dst->rearm_data,
 335                 &src->rearm_data,
 336                 offsetof(struct rte_mbuf, cacheline1)
 337                 - offsetof(struct rte_mbuf, rearm_data));
 338
 339         /* Copy packet data */
 340         rte_memcpy(rte_pktmbuf_mtod(dst, char *),
 341                 rte_pktmbuf_mtod(src, char *), src->data_len);
 342 }
 343
 344 static uint32_t
 345 ioat_enqueue_packets(struct rte_mbuf **pkts,
 346         uint32_t nb_rx, uint16_t dev_id)
 347 {
 348         int ret;
 349         uint32_t i;
 350         struct rte_mbuf *pkts_copy[MAX_PKT_BURST];
 351
 352         const uint64_t addr_offset = RTE_PTR_DIFF(pkts[0]->buf_addr,
 353                 &pkts[0]->rearm_data);
 354
 355         ret = rte_mempool_get_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 356                 (void *)pkts_copy, nb_rx);
 357
 358         if (unlikely(ret < 0))
 359                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to allocate memory.\n");
 360
 361         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 362                 /* Perform data copy */
 363                 ret = rte_ioat_enqueue_copy(dev_id,
 364                         pkts[i]->buf_iova - addr_offset,
 365                         pkts_copy[i]->buf_iova - addr_offset,
 366                         rte_pktmbuf_data_len(pkts[i]) + addr_offset,
 367                         (uintptr_t)pkts[i],
 368                         (uintptr_t)pkts_copy[i]);
 369
 370                 if (ret != 1)
 371                         break;
 372         }
 373
 374         ret = i;
 375         /* Free any not enqueued packets. */
 376         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool, (void *)&pkts[i], nb_rx - i);
 377         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool, (void *)&pkts_copy[i],
 378                 nb_rx - i);
 379
 380         return ret;
 381 }
 382
 383 /* Receive packets on one port and enqueue to IOAT rawdev or rte_ring. */
 384 static void
 385 ioat_rx_port(struct rxtx_port_config *rx_config)
 386 {
 387         uint32_t nb_rx, nb_enq, i, j;
 388         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 389
 390         for (i = 0; i < rx_config->nb_queues; i++) {
 391
 392                 nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx_config->rxtx_port, i,
 393                         pkts_burst, MAX_PKT_BURST);
 394
 395                 if (nb_rx == 0)
 396                         continue;
 397
 398                 port_statistics.rx[rx_config->rxtx_port] += nb_rx;
 399
 400                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 401                         /* Perform packet hardware copy */
 402                         nb_enq = ioat_enqueue_packets(pkts_burst,
 403                                 nb_rx, rx_config->ioat_ids[i]);
 404                         if (nb_enq > 0)
 405                                 rte_ioat_perform_ops(rx_config->ioat_ids[i]);
 406                 } else {
 407                         /* Perform packet software copy, free source packets */
 408                         int ret;
 409                         struct rte_mbuf *pkts_burst_copy[MAX_PKT_BURST];
 410
 411                         ret = rte_mempool_get_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 412                                 (void *)pkts_burst_copy, nb_rx);
 413
 414                         if (unlikely(ret < 0))
 415                                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 416                                         "Unable to allocate memory.\n");
 417
 418                         for (j = 0; j < nb_rx; j++)
 419                                 pktmbuf_sw_copy(pkts_burst[j],
 420                                         pkts_burst_copy[j]);
 421
 422                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 423                                 (void *)pkts_burst, nb_rx);
 424
 425                         nb_enq = rte_ring_enqueue_burst(
 426                                 rx_config->rx_to_tx_ring,
 427                                 (void *)pkts_burst_copy, nb_rx, NULL);
 428
 429                         /* Free any not enqueued packets. */
 430                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 431                                 (void *)&pkts_burst_copy[nb_enq],
 432                                 nb_rx - nb_enq);
 433                 }
 434
 435                 port_statistics.copy_dropped[rx_config->rxtx_port] +=
 436                         (nb_rx - nb_enq);
 437         }
 438 }
 439
 440 /* Transmit packets from IOAT rawdev/rte_ring for one port. */
 441 static void
 442 ioat_tx_port(struct rxtx_port_config *tx_config)
 443 {
 444         uint32_t i, j, nb_dq = 0;
 445         struct rte_mbuf *mbufs_src[MAX_PKT_BURST];
 446         struct rte_mbuf *mbufs_dst[MAX_PKT_BURST];
 447
 448         for (i = 0; i < tx_config->nb_queues; i++) {
 449                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
 450                         /* Dequeue the mbufs from IOAT device. Since all memory
 451                          * is DPDK pinned memory and therefore all addresses should
 452                          * be valid, we don't check for copy errors
 453                          */
 454                         nb_dq = rte_ioat_completed_ops(
 455                                 tx_config->ioat_ids[i], MAX_PKT_BURST, NULL, NULL,
 456                                 (void *)mbufs_src, (void *)mbufs_dst);
 457                 } else {
 458                         /* Dequeue the mbufs from rx_to_tx_ring. */
 459                         nb_dq = rte_ring_dequeue_burst(
 460                                 tx_config->rx_to_tx_ring, (void *)mbufs_dst,
 461                                 MAX_PKT_BURST, NULL);
 462                 }
 463
 464                 if ((int32_t) nb_dq <= 0)
 465                         return;
 466
 467                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM)
 468                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 469                                 (void *)mbufs_src, nb_dq);
 470
 471                 /* Update macs if enabled */
 472                 if (mac_updating) {
 473                         for (j = 0; j < nb_dq; j++)
 474                                 update_mac_addrs(mbufs_dst[j],
 475                                         tx_config->rxtx_port);
 476                 }
 477
 478                 const uint16_t nb_tx = rte_eth_tx_burst(
 479                         tx_config->rxtx_port, 0,
 480                         (void *)mbufs_dst, nb_dq);
 481
 482                 port_statistics.tx[tx_config->rxtx_port] += nb_tx;
 483
 484                 /* Free any unsent packets. */
 485                 if (unlikely(nb_tx < nb_dq))
 486                         rte_mempool_put_bulk(ioat_pktmbuf_pool,
 487                         (void *)&mbufs_dst[nb_tx],
 488                                 nb_dq - nb_tx);
 489         }
 490 }
 491
 492 /* Main rx processing loop for IOAT rawdev. */
 493 static void
 494 rx_main_loop(void)
 495 {
 496         uint16_t i;
 497         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 498
 499         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main rx loop for copy on lcore %u\n",
 500                 rte_lcore_id());
 501
 502         while (!force_quit)
 503                 for (i = 0; i < nb_ports; i++)
 504                         ioat_rx_port(&cfg.ports[i]);
 505 }
 506
 507 /* Main tx processing loop for hardware copy. */
 508 static void
 509 tx_main_loop(void)
 510 {
 511         uint16_t i;
 512         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 513
 514         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main tx loop for copy on lcore %u\n",
 515                 rte_lcore_id());
 516
 517         while (!force_quit)
 518                 for (i = 0; i < nb_ports; i++)
 519                         ioat_tx_port(&cfg.ports[i]);
 520 }
 521
 522 /* Main rx and tx loop if only one worker lcore available */
 523 static void
 524 rxtx_main_loop(void)
 525 {
 526         uint16_t i;
 527         uint16_t nb_ports = cfg.nb_ports;
 528
 529         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering main rx and tx loop for copy on"
 530                 " lcore %u\n", rte_lcore_id());
 531
 532         while (!force_quit)
 533                 for (i = 0; i < nb_ports; i++) {
 534                         ioat_rx_port(&cfg.ports[i]);
 535                         ioat_tx_port(&cfg.ports[i]);
 536                 }
 537 }
 538
 539 static void start_forwarding_cores(void)
 540 {
 541         uint32_t lcore_id = rte_lcore_id();
 542
 543         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Entering %s on lcore %u\n",
 544                 __func__, rte_lcore_id());
 545
 546         if (cfg.nb_lcores == 1) {
 547                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 548                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)rxtx_main_loop,
 549                         NULL, lcore_id);
 550         } else if (cfg.nb_lcores > 1) {
 551                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 552                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)rx_main_loop,
 553                         NULL, lcore_id);
 554
 555                 lcore_id = rte_get_next_lcore(lcore_id, true, true);
 556                 rte_eal_remote_launch((lcore_function_t *)tx_main_loop, NULL,
 557                         lcore_id);
 558         }
 559 }
 560
 561 /* Display usage */
 562 static void
 563 ioat_usage(const char *prgname)
 564 {
 565         printf("%s [EAL options] -- -p PORTMASK [-q NQ]\n"
 566                 "  -p --portmask: hexadecimal bitmask of ports to configure\n"
 567                 "  -q NQ: number of RX queues per port (default is 1)\n"
 568                 "  --[no-]mac-updating: Enable or disable MAC addresses updating (enabled by default)\n"
 569                 "      When enabled:\n"
 570                 "       - The source MAC address is replaced by the TX port MAC address\n"
 571                 "       - The destination MAC address is replaced by 02:00:00:00:00:TX_PORT_ID\n"
 572                 "  -c --copy-type CT: type of copy: sw|hw\n"
 573                 "  -s --ring-size RS: size of IOAT rawdev ring for hardware copy mode or rte_ring for software copy mode\n",
 574                         prgname);
 575 }
 576
 577 static int
 578 ioat_parse_portmask(const char *portmask)
 579 {
 580         char *end = NULL;
 581         unsigned long pm;
 582
 583         /* Parse hexadecimal string */
 584         pm = strtoul(portmask, &end, 16);
 585         if ((portmask[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
 586                 return 0;
 587
 588         return pm;
 589 }
 590
 591 static copy_mode_t
 592 ioat_parse_copy_mode(const char *copy_mode)
 593 {
 594         if (strcmp(copy_mode, COPY_MODE_SW) == 0)
 595                 return COPY_MODE_SW_NUM;
 596         else if (strcmp(copy_mode, COPY_MODE_IOAT) == 0)
 597                 return COPY_MODE_IOAT_NUM;
 598
 599         return COPY_MODE_INVALID_NUM;
 600 }
 601
 602 /* Parse the argument given in the command line of the application */
 603 static int
 604 ioat_parse_args(int argc, char **argv, unsigned int nb_ports)
 605 {
 606         static const char short_options[] =
 607                 "p:"  /* portmask */
 608                 "q:"  /* number of RX queues per port */
 609                 "c:"  /* copy type (sw|hw) */
 610                 "s:"  /* ring size */
 611                 ;
 612
 613         static const struct option lgopts[] = {
 614                 {CMD_LINE_OPT_MAC_UPDATING, no_argument, &mac_updating, 1},
 615                 {CMD_LINE_OPT_NO_MAC_UPDATING, no_argument, &mac_updating, 0},
 616                 {CMD_LINE_OPT_PORTMASK, required_argument, NULL, 'p'},
 617                 {CMD_LINE_OPT_NB_QUEUE, required_argument, NULL, 'q'},
 618                 {CMD_LINE_OPT_COPY_TYPE, required_argument, NULL, 'c'},
 619                 {CMD_LINE_OPT_RING_SIZE, required_argument, NULL, 's'},
 620                 {NULL, 0, 0, 0}
 621         };
 622
 623         const unsigned int default_port_mask = (1 << nb_ports) - 1;
 624         int opt, ret;
 625         char **argvopt;
 626         int option_index;
 627         char *prgname = argv[0];
 628
 629         ioat_enabled_port_mask = default_port_mask;
 630         argvopt = argv;
 631
 632         while ((opt = getopt_long(argc, argvopt, short_options,
 633                         lgopts, &option_index)) != EOF) {
 634
 635                 switch (opt) {
 636                 /* portmask */
 637                 case 'p':
 638                         ioat_enabled_port_mask = ioat_parse_portmask(optarg);
 639                         if (ioat_enabled_port_mask & ~default_port_mask ||
 640                                         ioat_enabled_port_mask <= 0) {
 641                                 printf("Invalid portmask, %s, suggest 0x%x\n",
 642                                                 optarg, default_port_mask);
 643                                 ioat_usage(prgname);
 644                                 return -1;
 645                         }
 646                         break;
 647
 648                 case 'q':
 649                         nb_queues = atoi(optarg);
 650                         if (nb_queues == 0 || nb_queues > MAX_RX_QUEUES_COUNT) {
 651                                 printf("Invalid RX queues number %s. Max %u\n",
 652                                         optarg, MAX_RX_QUEUES_COUNT);
 653                                 ioat_usage(prgname);
 654                                 return -1;
 655                         }
 656                         break;
 657
 658                 case 'c':
 659                         copy_mode = ioat_parse_copy_mode(optarg);
 660                         if (copy_mode == COPY_MODE_INVALID_NUM) {
 661                                 printf("Invalid copy type. Use: sw, hw\n");
 662                                 ioat_usage(prgname);
 663                                 return -1;
 664                         }
 665                         break;
 666
 667                 case 's':
 668                         ring_size = atoi(optarg);
 669                         if (ring_size == 0) {
 670                                 printf("Invalid ring size, %s.\n", optarg);
 671                                 ioat_usage(prgname);
 672                                 return -1;
 673                         }
 674                         break;
 675
 676                 /* long options */
 677                 case 0:
 678                         break;
 679
 680                 default:
 681                         ioat_usage(prgname);
 682                         return -1;
 683                 }
 684         }
 685
 686         printf("MAC updating %s\n", mac_updating ? "enabled" : "disabled");
 687         if (optind >= 0)
 688                 argv[optind - 1] = prgname;
 689
 690         ret = optind - 1;
 691         optind = 1; /* reset getopt lib */
 692         return ret;
 693 }
 694
 695 /* check link status, return true if at least one port is up */
 696 static int
 697 check_link_status(uint32_t port_mask)
 698 {
 699         uint16_t portid;
 700         struct rte_eth_link link;
 701         int ret, link_status = 0;
 702         char link_status_text[RTE_ETH_LINK_MAX_STR_LEN];
 703
 704         printf("\nChecking link status\n");
 705         RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid) {
 706                 if ((port_mask & (1 << portid)) == 0)
 707                         continue;
 708
 709                 memset(&link, 0, sizeof(link));
 710                 ret = rte_eth_link_get(portid, &link);
 711                 if (ret < 0) {
 712                         printf("Port %u link get failed: err=%d\n",
 713                                         portid, ret);
 714                         continue;
 715                 }
 716
 717                 /* Print link status */
 718                 rte_eth_link_to_str(link_status_text,
 719                         sizeof(link_status_text), &link);
 720                 printf("Port %d %s\n", portid, link_status_text);
 721
 722                 if (link.link_status)
 723                         link_status = 1;
 724         }
 725         return link_status;
 726 }
 727
 728 static void
 729 configure_rawdev_queue(uint32_t dev_id)
 730 {
 731         struct rte_ioat_rawdev_config dev_config = {
 732                         .ring_size = ring_size,
 733                         .no_prefetch_completions = (cfg.nb_lcores > 1),
 734         };
 735         struct rte_rawdev_info info = { .dev_private = &dev_config };
 736
 737         if (rte_rawdev_configure(dev_id, &info, sizeof(dev_config)) != 0) {
 738                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 739                         "Error with rte_rawdev_configure()\n");
 740         }
 741         if (rte_rawdev_start(dev_id) != 0) {
 742                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 743                         "Error with rte_rawdev_start()\n");
 744         }
 745 }
 746
 747 static void
 748 assign_rawdevs(void)
 749 {
 750         uint16_t nb_rawdev = 0, rdev_id = 0;
 751         uint32_t i, j;
 752
 753         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 754                 for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
 755                         struct rte_rawdev_info rdev_info = { 0 };
 756
 757                         do {
 758                                 if (rdev_id == rte_rawdev_count())
 759                                         goto end;
 760                                 rte_rawdev_info_get(rdev_id++, &rdev_info, 0);
 761                         } while (rdev_info.driver_name == NULL ||
 762                                         strcmp(rdev_info.driver_name,
 763                                                 IOAT_PMD_RAWDEV_NAME_STR) != 0);
 764
 765                         cfg.ports[i].ioat_ids[j] = rdev_id - 1;
 766                         configure_rawdev_queue(cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
 767                         ++nb_rawdev;
 768                 }
 769         }
 770 end:
 771         if (nb_rawdev < cfg.nb_ports * cfg.ports[0].nb_queues)
 772                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 773                         "Not enough IOAT rawdevs (%u) for all queues (%u).\n",
 774                         nb_rawdev, cfg.nb_ports * cfg.ports[0].nb_queues);
 775         RTE_LOG(INFO, IOAT, "Number of used rawdevs: %u.\n", nb_rawdev);
 776 }
 777
 778 static void
 779 assign_rings(void)
 780 {
 781         uint32_t i;
 782
 783         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
 784                 char ring_name[RTE_RING_NAMESIZE];
 785
 786                 snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "rx_to_tx_ring_%u", i);
 787                 /* Create ring for inter core communication */
 788                 cfg.ports[i].rx_to_tx_ring = rte_ring_create(
 789                         ring_name, ring_size,
 790                         rte_socket_id(), RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
 791
 792                 if (cfg.ports[i].rx_to_tx_ring == NULL)
 793                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Ring create failed: %s\n",
 794                                 rte_strerror(rte_errno));
 795         }
 796 }
 797
 798 /*
 799  * Initializes a given port using global settings and with the RX buffers
 800  * coming from the mbuf_pool passed as a parameter.
 801  */
 802 static inline void
 803 port_init(uint16_t portid, struct rte_mempool *mbuf_pool, uint16_t nb_queues)
 804 {
 805         /* configuring port to use RSS for multiple RX queues */
 806         static const struct rte_eth_conf port_conf = {
 807                 .rxmode = {
 808                         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 809                         .max_rx_pkt_len = RTE_ETHER_MAX_LEN
 810                 },
 811                 .rx_adv_conf = {
 812                         .rss_conf = {
 813                                 .rss_key = NULL,
 814                                 .rss_hf = ETH_RSS_PROTO_MASK,
 815                         }
 816                 }
 817         };
 818
 819         struct rte_eth_rxconf rxq_conf;
 820         struct rte_eth_txconf txq_conf;
 821         struct rte_eth_conf local_port_conf = port_conf;
 822         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 823         int ret, i;
 824
 825         /* Skip ports that are not enabled */
 826         if ((ioat_enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0) {
 827                 printf("Skipping disabled port %u\n", portid);
 828                 return;
 829         }
 830
 831         /* Init port */
 832         printf("Initializing port %u... ", portid);
 833         fflush(stdout);
 834         ret = rte_eth_dev_info_get(portid, &dev_info);
 835         if (ret < 0)
 836                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot get device info: %s, port=%u\n",
 837                         rte_strerror(-ret), portid);
 838
 839         local_port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.rss_hf &=
 840                 dev_info.flow_type_rss_offloads;
 841         if (dev_info.tx_offload_capa & DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE)
 842                 local_port_conf.txmode.offloads |=
 843                         DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE;
 844         ret = rte_eth_dev_configure(portid, nb_queues, 1, &local_port_conf);
 845         if (ret < 0)
 846                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot configure device:"
 847                         " err=%d, port=%u\n", ret, portid);
 848
 849         ret = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(portid, &nb_rxd,
 850                         &nb_txd);
 851         if (ret < 0)
 852                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 853                         "Cannot adjust number of descriptors: err=%d, port=%u\n",
 854                         ret, portid);
 855
 856         rte_eth_macaddr_get(portid, &ioat_ports_eth_addr[portid]);
 857
 858         /* Init RX queues */
 859         rxq_conf = dev_info.default_rxconf;
 860         rxq_conf.offloads = local_port_conf.rxmode.offloads;
 861         for (i = 0; i < nb_queues; i++) {
 862                 ret = rte_eth_rx_queue_setup(portid, i, nb_rxd,
 863                         rte_eth_dev_socket_id(portid), &rxq_conf,
 864                         mbuf_pool);
 865                 if (ret < 0)
 866                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
 867                                 "rte_eth_rx_queue_setup:err=%d,port=%u, queue_id=%u\n",
 868                                 ret, portid, i);
 869         }
 870
 871         /* Init one TX queue on each port */
 872         txq_conf = dev_info.default_txconf;
 873         txq_conf.offloads = local_port_conf.txmode.offloads;
 874         ret = rte_eth_tx_queue_setup(portid, 0, nb_txd,
 875                         rte_eth_dev_socket_id(portid),
 876                         &txq_conf);
 877         if (ret < 0)
 878                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 879                         "rte_eth_tx_queue_setup:err=%d,port=%u\n",
 880                         ret, portid);
 881
 882         /* Initialize TX buffers */
 883         tx_buffer[portid] = rte_zmalloc_socket("tx_buffer",
 884                         RTE_ETH_TX_BUFFER_SIZE(MAX_PKT_BURST), 0,
 885                         rte_eth_dev_socket_id(portid));
 886         if (tx_buffer[portid] == NULL)
 887                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 888                         "Cannot allocate buffer for tx on port %u\n",
 889                         portid);
 890
 891         rte_eth_tx_buffer_init(tx_buffer[portid], MAX_PKT_BURST);
 892
 893         ret = rte_eth_tx_buffer_set_err_callback(tx_buffer[portid],
 894                 rte_eth_tx_buffer_count_callback,
 895                 &port_statistics.tx_dropped[portid]);
 896         if (ret < 0)
 897                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 898                         "Cannot set error callback for tx buffer on port %u\n",
 899                         portid);
 900
 901         /* Start device */
 902         ret = rte_eth_dev_start(portid);
 903         if (ret < 0)
 904                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 905                         "rte_eth_dev_start:err=%d, port=%u\n",
 906                         ret, portid);
 907
 908         rte_eth_promiscuous_enable(portid);
 909
 910         printf("Port %u, MAC address: %02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n\n",
 911                         portid,
 912                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[0],
 913                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[1],
 914                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[2],
 915                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[3],
 916                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[4],
 917                         ioat_ports_eth_addr[portid].addr_bytes[5]);
 918
 919         cfg.ports[cfg.nb_ports].rxtx_port = portid;
 920         cfg.ports[cfg.nb_ports++].nb_queues = nb_queues;
 921 }
 922
 923 static void
 924 signal_handler(int signum)
 925 {
 926         if (signum == SIGINT || signum == SIGTERM) {
 927                 printf("\n\nSignal %d received, preparing to exit...\n",
 928                         signum);
 929                 force_quit = true;
 930         }
 931 }
 932
 933 int
 934 main(int argc, char **argv)
 935 {
 936         int ret;
 937         uint16_t nb_ports, portid;
 938         uint32_t i;
 939         unsigned int nb_mbufs;
 940
 941         /* Init EAL */
 942         ret = rte_eal_init(argc, argv);
 943         if (ret < 0)
 944                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid EAL arguments\n");
 945         argc -= ret;
 946         argv += ret;
 947
 948         force_quit = false;
 949         signal(SIGINT, signal_handler);
 950         signal(SIGTERM, signal_handler);
 951
 952         nb_ports = rte_eth_dev_count_avail();
 953         if (nb_ports == 0)
 954                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "No Ethernet ports - bye\n");
 955
 956         /* Parse application arguments (after the EAL ones) */
 957         ret = ioat_parse_args(argc, argv, nb_ports);
 958         if (ret < 0)
 959                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid IOAT arguments\n");
 960
 961         nb_mbufs = RTE_MAX(nb_ports * (nb_queues * (nb_rxd + nb_txd +
 962                 4 * MAX_PKT_BURST) + rte_lcore_count() * MEMPOOL_CACHE_SIZE),
 963                 MIN_POOL_SIZE);
 964
 965         /* Create the mbuf pool */
 966         ioat_pktmbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create("mbuf_pool", nb_mbufs,
 967                 MEMPOOL_CACHE_SIZE, 0, RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE,
 968                 rte_socket_id());
 969         if (ioat_pktmbuf_pool == NULL)
 970                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot init mbuf pool\n");
 971
 972         /* Initialise each port */
 973         cfg.nb_ports = 0;
 974         RTE_ETH_FOREACH_DEV(portid)
 975                 port_init(portid, ioat_pktmbuf_pool, nb_queues);
 976
 977         /* Initialize port xstats */
 978         memset(&port_statistics, 0, sizeof(port_statistics));
 979
 980         while (!check_link_status(ioat_enabled_port_mask) && !force_quit)
 981                 sleep(1);
 982
 983         /* Check if there is enough lcores for all ports. */
 984         cfg.nb_lcores = rte_lcore_count() - 1;
 985         if (cfg.nb_lcores < 1)
 986                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 987                         "There should be at least one worker lcore.\n");
 988
 989         if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM)
 990                 assign_rawdevs();
 991         else /* copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM */
 992                 assign_rings();
 993
 994         start_forwarding_cores();
 995         /* main core prints stats while other cores forward */
 996         print_stats(argv[0]);
 997
 998         /* force_quit is true when we get here */
 999         rte_eal_mp_wait_lcore();
1000
1001         uint32_t j;
1002         for (i = 0; i < cfg.nb_ports; i++) {
1003                 printf("Closing port %d\n", cfg.ports[i].rxtx_port);
1004                 ret = rte_eth_dev_stop(cfg.ports[i].rxtx_port);
1005                 if (ret != 0)
1006                         RTE_LOG(ERR, IOAT, "rte_eth_dev_stop: err=%s, port=%u\n",
1007                                 rte_strerror(-ret), cfg.ports[i].rxtx_port);
1008
1009                 rte_eth_dev_close(cfg.ports[i].rxtx_port);
1010                 if (copy_mode == COPY_MODE_IOAT_NUM) {
1011                         for (j = 0; j < cfg.ports[i].nb_queues; j++) {
1012                                 printf("Stopping rawdev %d\n",
1013                                         cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
1014                                 rte_rawdev_stop(cfg.ports[i].ioat_ids[j]);
1015                         }
1016                 } else /* copy_mode == COPY_MODE_SW_NUM */
1017                         rte_ring_free(cfg.ports[i].rx_to_tx_ring);
1018         }
1019
1020         /* clean up the EAL */
1021         rte_eal_cleanup();
1022
1023         printf("Bye...\n");
1024         return 0;
1025 }