examples/server_node_efd/server/main.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2016-2017 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdio.h>
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <unistd.h>
   9 #include <stdint.h>
  10 #include <stdarg.h>
  11 #include <inttypes.h>
  12 #include <sys/queue.h>
  13 #include <errno.h>
  14 #include <sys/types.h>
  15 #include <netinet/in.h>
  16 #include <netinet/ip.h>
  17
  18 #include <rte_common.h>
  19 #include <rte_memory.h>
  20 #include <rte_eal.h>
  21 #include <rte_launch.h>
  22 #include <rte_per_lcore.h>
  23 #include <rte_lcore.h>
  24 #include <rte_branch_prediction.h>
  25 #include <rte_atomic.h>
  26 #include <rte_ring.h>
  27 #include <rte_log.h>
  28 #include <rte_debug.h>
  29 #include <rte_mempool.h>
  30 #include <rte_memcpy.h>
  31 #include <rte_mbuf.h>
  32 #include <rte_ether.h>
  33 #include <rte_interrupts.h>
  34 #include <rte_ethdev.h>
  35 #include <rte_byteorder.h>
  36 #include <rte_malloc.h>
  37 #include <rte_string_fns.h>
  38 #include <rte_efd.h>
  39 #include <rte_ip.h>
  40
  41 #include "common.h"
  42 #include "args.h"
  43 #include "init.h"
  44
  45 /*
  46  * When doing reads from the NIC or the node queues,
  47  * use this batch size
  48  */
  49 #define PACKET_READ_SIZE 32
  50
  51 /*
  52  * Local buffers to put packets in, used to send packets in bursts to the
  53  * nodes
  54  */
  55 struct node_rx_buf {
  56         struct rte_mbuf *buffer[PACKET_READ_SIZE];
  57         uint16_t count;
  58 };
  59
  60 struct efd_stats {
  61         uint64_t distributed;
  62         uint64_t drop;
  63 } flow_dist_stats;
  64
  65 /* One buffer per node rx queue - dynamically allocate array */
  66 static struct node_rx_buf *cl_rx_buf;
  67
  68 static const char *
  69 get_printable_mac_addr(uint16_t port)
  70 {
  71         static const char err_address[] = "00:00:00:00:00:00";
  72         static char addresses[RTE_MAX_ETHPORTS][sizeof(err_address)];
  73         struct rte_ether_addr mac;
  74         int ret;
  75
  76         if (unlikely(port >= RTE_MAX_ETHPORTS))
  77                 return err_address;
  78         if (unlikely(addresses[port][0] == '\0')) {
  79                 ret = rte_eth_macaddr_get(port, &mac);
  80                 if (ret != 0) {
  81                         printf("Failed to get MAC address (port %u): %s\n",
  82                                port, rte_strerror(-ret));
  83                         return err_address;
  84                 }
  85
  86                 snprintf(addresses[port], sizeof(addresses[port]),
  87                                 "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",
  88                                 mac.addr_bytes[0], mac.addr_bytes[1],
  89                                 mac.addr_bytes[2], mac.addr_bytes[3],
  90                                 mac.addr_bytes[4], mac.addr_bytes[5]);
  91         }
  92         return addresses[port];
  93 }
  94
  95 /*
  96  * This function displays the recorded statistics for each port
  97  * and for each node. It uses ANSI terminal codes to clear
  98  * screen when called. It is called from a single worker
  99  * thread in the server process, when the process is run with more
 100  * than one lcore enabled.
 101  */
 102 static void
 103 do_stats_display(void)
 104 {
 105         unsigned int i, j;
 106         const char clr[] = {27, '[', '2', 'J', '\0'};
 107         const char topLeft[] = {27, '[', '1', ';', '1', 'H', '\0'};
 108         uint64_t port_tx[RTE_MAX_ETHPORTS], port_tx_drop[RTE_MAX_ETHPORTS];
 109         uint64_t node_tx[MAX_NODES], node_tx_drop[MAX_NODES];
 110
 111         /* to get TX stats, we need to do some summing calculations */
 112         memset(port_tx, 0, sizeof(port_tx));
 113         memset(port_tx_drop, 0, sizeof(port_tx_drop));
 114         memset(node_tx, 0, sizeof(node_tx));
 115         memset(node_tx_drop, 0, sizeof(node_tx_drop));
 116
 117         for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
 118                 const struct tx_stats *tx = &info->tx_stats[i];
 119
 120                 for (j = 0; j < info->num_ports; j++) {
 121                         const uint64_t tx_val = tx->tx[info->id[j]];
 122                         const uint64_t drop_val = tx->tx_drop[info->id[j]];
 123
 124                         port_tx[j] += tx_val;
 125                         port_tx_drop[j] += drop_val;
 126                         node_tx[i] += tx_val;
 127                         node_tx_drop[i] += drop_val;
 128                 }
 129         }
 130
 131         /* Clear screen and move to top left */
 132         printf("%s%s", clr, topLeft);
 133
 134         printf("PORTS\n");
 135         printf("-----\n");
 136         for (i = 0; i < info->num_ports; i++)
 137                 printf("Port %u: '%s'\t", (unsigned int)info->id[i],
 138                                 get_printable_mac_addr(info->id[i]));
 139         printf("\n\n");
 140         for (i = 0; i < info->num_ports; i++) {
 141                 printf("Port %u - rx: %9"PRIu64"\t"
 142                                 "tx: %9"PRIu64"\n",
 143                                 (unsigned int)info->id[i], info->rx_stats.rx[i],
 144                                 port_tx[i]);
 145         }
 146
 147         printf("\nSERVER\n");
 148         printf("-----\n");
 149         printf("distributed: %9"PRIu64", drop: %9"PRIu64"\n",
 150                         flow_dist_stats.distributed, flow_dist_stats.drop);
 151
 152         printf("\nNODES\n");
 153         printf("-------\n");
 154         for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
 155                 const unsigned long long rx = nodes[i].stats.rx;
 156                 const unsigned long long rx_drop = nodes[i].stats.rx_drop;
 157                 const struct filter_stats *filter = &info->filter_stats[i];
 158
 159                 printf("Node %2u - rx: %9llu, rx_drop: %9llu\n"
 160                                 "            tx: %9"PRIu64", tx_drop: %9"PRIu64"\n"
 161                                 "            filter_passed: %9"PRIu64", "
 162                                 "filter_drop: %9"PRIu64"\n",
 163                                 i, rx, rx_drop, node_tx[i], node_tx_drop[i],
 164                                 filter->passed, filter->drop);
 165         }
 166
 167         printf("\n");
 168 }
 169
 170 /*
 171  * The function called from each non-main lcore used by the process.
 172  * The test_and_set function is used to randomly pick a single lcore on which
 173  * the code to display the statistics will run. Otherwise, the code just
 174  * repeatedly sleeps.
 175  */
 176 static int
 177 sleep_lcore(__rte_unused void *dummy)
 178 {
 179         /* Used to pick a display thread - static, so zero-initialised */
 180         static rte_atomic32_t display_stats;
 181
 182         /* Only one core should display stats */
 183         if (rte_atomic32_test_and_set(&display_stats)) {
 184                 const unsigned int sleeptime = 1;
 185
 186                 printf("Core %u displaying statistics\n", rte_lcore_id());
 187
 188                 /* Longer initial pause so above printf is seen */
 189                 sleep(sleeptime * 3);
 190
 191                 /* Loop forever: sleep always returns 0 or <= param */
 192                 while (sleep(sleeptime) <= sleeptime)
 193                         do_stats_display();
 194         }
 195         return 0;
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Function to set all the node statistic values to zero.
 200  * Called at program startup.
 201  */
 202 static void
 203 clear_stats(void)
 204 {
 205         unsigned int i;
 206
 207         for (i = 0; i < num_nodes; i++)
 208                 nodes[i].stats.rx = nodes[i].stats.rx_drop = 0;
 209 }
 210
 211 /*
 212  * send a burst of traffic to a node, assuming there are packets
 213  * available to be sent to this node
 214  */
 215 static void
 216 flush_rx_queue(uint16_t node)
 217 {
 218         uint16_t j;
 219         struct node *cl;
 220
 221         if (cl_rx_buf[node].count == 0)
 222                 return;
 223
 224         cl = &nodes[node];
 225         if (rte_ring_enqueue_bulk(cl->rx_q, (void **)cl_rx_buf[node].buffer,
 226                         cl_rx_buf[node].count, NULL) != cl_rx_buf[node].count){
 227                 for (j = 0; j < cl_rx_buf[node].count; j++)
 228                         rte_pktmbuf_free(cl_rx_buf[node].buffer[j]);
 229                 cl->stats.rx_drop += cl_rx_buf[node].count;
 230         } else
 231                 cl->stats.rx += cl_rx_buf[node].count;
 232
 233         cl_rx_buf[node].count = 0;
 234 }
 235
 236 /*
 237  * marks a packet down to be sent to a particular node process
 238  */
 239 static inline void
 240 enqueue_rx_packet(uint8_t node, struct rte_mbuf *buf)
 241 {
 242         cl_rx_buf[node].buffer[cl_rx_buf[node].count++] = buf;
 243 }
 244
 245 /*
 246  * This function takes a group of packets and routes them
 247  * individually to the node process. Very simply round-robins the packets
 248  * without checking any of the packet contents.
 249  */
 250 static void
 251 process_packets(uint32_t port_num __rte_unused, struct rte_mbuf *pkts[],
 252                 uint16_t rx_count, unsigned int socket_id)
 253 {
 254         uint16_t i;
 255         uint8_t node;
 256         efd_value_t data[RTE_EFD_BURST_MAX];
 257         const void *key_ptrs[RTE_EFD_BURST_MAX];
 258
 259         struct rte_ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 260         uint32_t ipv4_dst_ip[RTE_EFD_BURST_MAX];
 261
 262         for (i = 0; i < rx_count; i++) {
 263                 /* Handle IPv4 header.*/
 264                 ipv4_hdr = rte_pktmbuf_mtod_offset(pkts[i],
 265                         struct rte_ipv4_hdr *, sizeof(struct rte_ether_hdr));
 266                 ipv4_dst_ip[i] = ipv4_hdr->dst_addr;
 267                 key_ptrs[i] = (void *)&ipv4_dst_ip[i];
 268         }
 269
 270         rte_efd_lookup_bulk(efd_table, socket_id, rx_count,
 271                                 (const void **) key_ptrs, data);
 272         for (i = 0; i < rx_count; i++) {
 273                 node = (uint8_t) ((uintptr_t)data[i]);
 274
 275                 if (node >= num_nodes) {
 276                         /*
 277                          * Node is out of range, which means that
 278                          * flow has not been inserted
 279                          */
 280                         flow_dist_stats.drop++;
 281                         rte_pktmbuf_free(pkts[i]);
 282                 } else {
 283                         flow_dist_stats.distributed++;
 284                         enqueue_rx_packet(node, pkts[i]);
 285                 }
 286         }
 287
 288         for (i = 0; i < num_nodes; i++)
 289                 flush_rx_queue(i);
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Function called by the main lcore of the DPDK process.
 294  */
 295 static void
 296 do_packet_forwarding(void)
 297 {
 298         unsigned int port_num = 0; /* indexes the port[] array */
 299         unsigned int socket_id = rte_socket_id();
 300
 301         for (;;) {
 302                 struct rte_mbuf *buf[PACKET_READ_SIZE];
 303                 uint16_t rx_count;
 304
 305                 /* read a port */
 306                 rx_count = rte_eth_rx_burst(info->id[port_num], 0,
 307                                 buf, PACKET_READ_SIZE);
 308                 info->rx_stats.rx[port_num] += rx_count;
 309
 310                 /* Now process the NIC packets read */
 311                 if (likely(rx_count > 0))
 312                         process_packets(port_num, buf, rx_count, socket_id);
 313
 314                 /* move to next port */
 315                 if (++port_num == info->num_ports)
 316                         port_num = 0;
 317         }
 318 }
 319
 320 int
 321 main(int argc, char *argv[])
 322 {
 323         /* initialise the system */
 324         if (init(argc, argv) < 0)
 325                 return -1;
 326         RTE_LOG(INFO, APP, "Finished Process Init.\n");
 327
 328         cl_rx_buf = calloc(num_nodes, sizeof(cl_rx_buf[0]));
 329
 330         /* clear statistics */
 331         clear_stats();
 332
 333         /* put all other cores to sleep except main */
 334         rte_eal_mp_remote_launch(sleep_lcore, NULL, SKIP_MAIN);
 335
 336         do_packet_forwarding();
 337
 338         /* clean up the EAL */
 339         rte_eal_cleanup();
 340
 341         return 0;
 342 }