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_ring.h>
  26 #include <rte_log.h>
  27 #include <rte_debug.h>
  28 #include <rte_mempool.h>
  29 #include <rte_memcpy.h>
  30 #include <rte_mbuf.h>
  31 #include <rte_ether.h>
  32 #include <rte_interrupts.h>
  33 #include <rte_ethdev.h>
  34 #include <rte_byteorder.h>
  35 #include <rte_malloc.h>
  36 #include <rte_string_fns.h>
  37 #include <rte_efd.h>
  38 #include <rte_ip.h>
  39
  40 #include "common.h"
  41 #include "args.h"
  42 #include "init.h"
  43
  44 /*
  45  * When doing reads from the NIC or the node queues,
  46  * use this batch size
  47  */
  48 #define PACKET_READ_SIZE 32
  49
  50 /*
  51  * Local buffers to put packets in, used to send packets in bursts to the
  52  * nodes
  53  */
  54 struct node_rx_buf {
  55         struct rte_mbuf *buffer[PACKET_READ_SIZE];
  56         uint16_t count;
  57 };
  58
  59 struct efd_stats {
  60         uint64_t distributed;
  61         uint64_t drop;
  62 } flow_dist_stats;
  63
  64 /* One buffer per node rx queue - dynamically allocate array */
  65 static struct node_rx_buf *cl_rx_buf;
  66
  67 static const char *
  68 get_printable_mac_addr(uint16_t port)
  69 {
  70         static const char err_address[] = "00:00:00:00:00:00";
  71         static char addresses[RTE_MAX_ETHPORTS][sizeof(err_address)];
  72         struct rte_ether_addr mac;
  73         int ret;
  74
  75         if (unlikely(port >= RTE_MAX_ETHPORTS))
  76                 return err_address;
  77         if (unlikely(addresses[port][0] == '\0')) {
  78                 ret = rte_eth_macaddr_get(port, &mac);
  79                 if (ret != 0) {
  80                         printf("Failed to get MAC address (port %u): %s\n",
  81                                port, rte_strerror(-ret));
  82                         return err_address;
  83                 }
  84
  85                 snprintf(addresses[port], sizeof(addresses[port]),
  86                                 RTE_ETHER_ADDR_PRT_FMT "\n",
  87                                 RTE_ETHER_ADDR_BYTES(&mac));
  88         }
  89         return addresses[port];
  90 }
  91
  92 /*
  93  * This function displays the recorded statistics for each port
  94  * and for each node. It uses ANSI terminal codes to clear
  95  * screen when called. It is called from a single worker
  96  * thread in the server process, when the process is run with more
  97  * than one lcore enabled.
  98  */
  99
 100 /* Display recorded statistics. 8< */
 101 static void
 102 do_stats_display(void)
 103 {
 104         unsigned int i, j;
 105         const char clr[] = {27, '[', '2', 'J', '\0'};
 106         const char topLeft[] = {27, '[', '1', ';', '1', 'H', '\0'};
 107         uint64_t port_tx[RTE_MAX_ETHPORTS], port_tx_drop[RTE_MAX_ETHPORTS];
 108         uint64_t node_tx[MAX_NODES], node_tx_drop[MAX_NODES];
 109
 110         /* to get TX stats, we need to do some summing calculations */
 111         memset(port_tx, 0, sizeof(port_tx));
 112         memset(port_tx_drop, 0, sizeof(port_tx_drop));
 113         memset(node_tx, 0, sizeof(node_tx));
 114         memset(node_tx_drop, 0, sizeof(node_tx_drop));
 115
 116         for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
 117                 const struct tx_stats *tx = &info->tx_stats[i];
 118
 119                 for (j = 0; j < info->num_ports; j++) {
 120                         const uint64_t tx_val = tx->tx[info->id[j]];
 121                         const uint64_t drop_val = tx->tx_drop[info->id[j]];
 122
 123                         port_tx[j] += tx_val;
 124                         port_tx_drop[j] += drop_val;
 125                         node_tx[i] += tx_val;
 126                         node_tx_drop[i] += drop_val;
 127                 }
 128         }
 129
 130         /* Clear screen and move to top left */
 131         printf("%s%s", clr, topLeft);
 132
 133         printf("PORTS\n");
 134         printf("-----\n");
 135         for (i = 0; i < info->num_ports; i++)
 136                 printf("Port %u: '%s'\t", (unsigned int)info->id[i],
 137                                 get_printable_mac_addr(info->id[i]));
 138         printf("\n\n");
 139         for (i = 0; i < info->num_ports; i++) {
 140                 printf("Port %u - rx: %9"PRIu64"\t"
 141                                 "tx: %9"PRIu64"\n",
 142                                 (unsigned int)info->id[i], info->rx_stats.rx[i],
 143                                 port_tx[i]);
 144         }
 145
 146         printf("\nSERVER\n");
 147         printf("-----\n");
 148         printf("distributed: %9"PRIu64", drop: %9"PRIu64"\n",
 149                         flow_dist_stats.distributed, flow_dist_stats.drop);
 150
 151         printf("\nNODES\n");
 152         printf("-------\n");
 153         for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
 154                 const unsigned long long rx = nodes[i].stats.rx;
 155                 const unsigned long long rx_drop = nodes[i].stats.rx_drop;
 156                 const struct filter_stats *filter = &info->filter_stats[i];
 157
 158                 printf("Node %2u - rx: %9llu, rx_drop: %9llu\n"
 159                                 "            tx: %9"PRIu64", tx_drop: %9"PRIu64"\n"
 160                                 "            filter_passed: %9"PRIu64", "
 161                                 "filter_drop: %9"PRIu64"\n",
 162                                 i, rx, rx_drop, node_tx[i], node_tx_drop[i],
 163                                 filter->passed, filter->drop);
 164         }
 165
 166         printf("\n");
 167 }
 168 /* >8 End of displaying the recorded statistics. */
 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 uint32_t display_stats;
 181
 182         /* Only one core should display stats */
 183         uint32_t display_init = 0;
 184         if (__atomic_compare_exchange_n(&display_stats, &display_init, 1, 0,
 185                         __ATOMIC_RELAXED, __ATOMIC_RELAXED)) {
 186                 const unsigned int sleeptime = 1;
 187
 188                 printf("Core %u displaying statistics\n", rte_lcore_id());
 189
 190                 /* Longer initial pause so above printf is seen */
 191                 sleep(sleeptime * 3);
 192
 193                 /* Loop forever: sleep always returns 0 or <= param */
 194                 while (sleep(sleeptime) <= sleeptime)
 195                         do_stats_display();
 196         }
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 /*
 201  * Function to set all the node statistic values to zero.
 202  * Called at program startup.
 203  */
 204 static void
 205 clear_stats(void)
 206 {
 207         unsigned int i;
 208
 209         for (i = 0; i < num_nodes; i++)
 210                 nodes[i].stats.rx = nodes[i].stats.rx_drop = 0;
 211 }
 212
 213 /*
 214  * send a burst of traffic to a node, assuming there are packets
 215  * available to be sent to this node
 216  */
 217
 218 /* Flush rx queue. 8< */
 219 static void
 220 flush_rx_queue(uint16_t node)
 221 {
 222         uint16_t j;
 223         struct node *cl;
 224
 225         if (cl_rx_buf[node].count == 0)
 226                 return;
 227
 228         cl = &nodes[node];
 229         if (rte_ring_enqueue_bulk(cl->rx_q, (void **)cl_rx_buf[node].buffer,
 230                         cl_rx_buf[node].count, NULL) != cl_rx_buf[node].count){
 231                 for (j = 0; j < cl_rx_buf[node].count; j++)
 232                         rte_pktmbuf_free(cl_rx_buf[node].buffer[j]);
 233                 cl->stats.rx_drop += cl_rx_buf[node].count;
 234         } else
 235                 cl->stats.rx += cl_rx_buf[node].count;
 236
 237         cl_rx_buf[node].count = 0;
 238 }
 239 /* >8 End of sending a burst of traffic to a node. */
 240
 241 /*
 242  * marks a packet down to be sent to a particular node process
 243  */
 244 static inline void
 245 enqueue_rx_packet(uint8_t node, struct rte_mbuf *buf)
 246 {
 247         cl_rx_buf[node].buffer[cl_rx_buf[node].count++] = buf;
 248 }
 249
 250 /*
 251  * This function takes a group of packets and routes them
 252  * individually to the node process. Very simply round-robins the packets
 253  * without checking any of the packet contents. 8<
 254  */
 255
 256 /* Processing packets. 8< */
 257 static void
 258 process_packets(uint32_t port_num __rte_unused, struct rte_mbuf *pkts[],
 259                 uint16_t rx_count, unsigned int socket_id)
 260 {
 261         uint16_t i;
 262         uint8_t node;
 263         efd_value_t data[RTE_EFD_BURST_MAX];
 264         const void *key_ptrs[RTE_EFD_BURST_MAX];
 265
 266         struct rte_ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 267         uint32_t ipv4_dst_ip[RTE_EFD_BURST_MAX];
 268
 269         for (i = 0; i < rx_count; i++) {
 270                 /* Handle IPv4 header.*/
 271                 ipv4_hdr = rte_pktmbuf_mtod_offset(pkts[i],
 272                         struct rte_ipv4_hdr *, sizeof(struct rte_ether_hdr));
 273                 ipv4_dst_ip[i] = ipv4_hdr->dst_addr;
 274                 key_ptrs[i] = (void *)&ipv4_dst_ip[i];
 275         }
 276
 277         rte_efd_lookup_bulk(efd_table, socket_id, rx_count,
 278                                 (const void **) key_ptrs, data);
 279         for (i = 0; i < rx_count; i++) {
 280                 node = (uint8_t) ((uintptr_t)data[i]);
 281
 282                 if (node >= num_nodes) {
 283                         /*
 284                          * Node is out of range, which means that
 285                          * flow has not been inserted
 286                          */
 287                         flow_dist_stats.drop++;
 288                         rte_pktmbuf_free(pkts[i]);
 289                 } else {
 290                         flow_dist_stats.distributed++;
 291                         enqueue_rx_packet(node, pkts[i]);
 292                 }
 293         }
 294
 295         for (i = 0; i < num_nodes; i++)
 296                 flush_rx_queue(i);
 297 }
 298 /* >8 End of process_packets. */
 299
 300 /*
 301  * Function called by the main lcore of the DPDK process.
 302  */
 303 static void
 304 do_packet_forwarding(void)
 305 {
 306         unsigned int port_num = 0; /* indexes the port[] array */
 307         unsigned int socket_id = rte_socket_id();
 308
 309         for (;;) {
 310                 struct rte_mbuf *buf[PACKET_READ_SIZE];
 311                 uint16_t rx_count;
 312
 313                 /* read a port */
 314                 rx_count = rte_eth_rx_burst(info->id[port_num], 0,
 315                                 buf, PACKET_READ_SIZE);
 316                 info->rx_stats.rx[port_num] += rx_count;
 317
 318                 /* Now process the NIC packets read */
 319                 if (likely(rx_count > 0))
 320                         process_packets(port_num, buf, rx_count, socket_id);
 321
 322                 /* move to next port */
 323                 if (++port_num == info->num_ports)
 324                         port_num = 0;
 325         }
 326 }
 327
 328 int
 329 main(int argc, char *argv[])
 330 {
 331         /* initialise the system */
 332         if (init(argc, argv) < 0)
 333                 return -1;
 334         RTE_LOG(INFO, APP, "Finished Process Init.\n");
 335
 336         cl_rx_buf = calloc(num_nodes, sizeof(cl_rx_buf[0]));
 337
 338         /* clear statistics */
 339         clear_stats();
 340
 341         /* put all other cores to sleep except main */
 342         rte_eal_mp_remote_launch(sleep_lcore, NULL, SKIP_MAIN);
 343
 344         do_packet_forwarding();
 345
 346         /* clean up the EAL */
 347         rte_eal_cleanup();
 348
 349         return 0;
 350 }