test/threads: add unit test
[dpdk.git] / app / test / test_bpf.c
index 527c06b..97f5008 100644 (file)
 #include <rte_memory.h>
 #include <rte_debug.h>
 #include <rte_hexdump.h>
+#include <rte_malloc.h>
 #include <rte_random.h>
 #include <rte_byteorder.h>
 #include <rte_errno.h>
+#include "test.h"
+
+#if !defined(RTE_LIB_BPF)
+
+static int
+test_bpf(void)
+{
+       printf("BPF not supported, skipping test\n");
+       return TEST_SKIPPED;
+}
+
+#else
+
 #include <rte_bpf.h>
 #include <rte_ether.h>
 #include <rte_ip.h>
 
-#include "test.h"
 
 /*
  * Basic functional tests for librte_bpf.
  * The main procedure - load eBPF program, execute it and
- * compare restuls with expected values.
+ * compare results with expected values.
  */
 
 struct dummy_offset {
@@ -59,6 +72,9 @@ struct dummy_mbuf {
 #define TEST_SHIFT_1   15
 #define TEST_SHIFT_2   33
 
+#define TEST_SHIFT32_MASK      (CHAR_BIT * sizeof(uint32_t) - 1)
+#define TEST_SHIFT64_MASK      (CHAR_BIT * sizeof(uint64_t) - 1)
+
 #define TEST_JCC_1     0
 #define TEST_JCC_2     -123
 #define TEST_JCC_3     5678
@@ -548,15 +564,25 @@ static const struct ebpf_insn test_shift1_prog[] = {
                .off = offsetof(struct dummy_vect8, out[1].u64),
        },
        {
-               .code = (BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X),
-               .dst_reg = EBPF_REG_2,
-               .src_reg = EBPF_REG_4,
+               .code = (BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K),
+               .dst_reg = EBPF_REG_4,
+               .imm = TEST_SHIFT64_MASK,
        },
        {
                .code = (EBPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X),
                .dst_reg = EBPF_REG_3,
                .src_reg = EBPF_REG_4,
        },
+       {
+               .code = (BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K),
+               .dst_reg = EBPF_REG_4,
+               .imm = TEST_SHIFT32_MASK,
+       },
+       {
+               .code = (BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X),
+               .dst_reg = EBPF_REG_2,
+               .src_reg = EBPF_REG_4,
+       },
        {
                .code = (BPF_STX | BPF_MEM | EBPF_DW),
                .dst_reg = EBPF_REG_1,
@@ -590,7 +616,7 @@ static const struct ebpf_insn test_shift1_prog[] = {
        {
                .code = (BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K),
                .dst_reg = EBPF_REG_2,
-               .imm = sizeof(uint64_t) * CHAR_BIT - 1,
+               .imm = TEST_SHIFT64_MASK,
        },
        {
                .code = (EBPF_ALU64 | EBPF_ARSH | BPF_X),
@@ -600,7 +626,7 @@ static const struct ebpf_insn test_shift1_prog[] = {
        {
                .code = (BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K),
                .dst_reg = EBPF_REG_2,
-               .imm = sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT - 1,
+               .imm = TEST_SHIFT32_MASK,
        },
        {
                .code = (BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X),
@@ -666,8 +692,10 @@ test_shift1_check(uint64_t rc, const void *arg)
        dve.out[0].u64 = r2;
        dve.out[1].u64 = r3;
 
-       r2 = (uint32_t)r2 >> r4;
+       r4 &= TEST_SHIFT64_MASK;
        r3 <<= r4;
+       r4 &= TEST_SHIFT32_MASK;
+       r2 = (uint32_t)r2 >> r4;
 
        dve.out[2].u64 = r2;
        dve.out[3].u64 = r3;
@@ -676,9 +704,9 @@ test_shift1_check(uint64_t rc, const void *arg)
        r3 = dvt->in[1].u64;
        r4 = dvt->in[2].u32;
 
-       r2 &= sizeof(uint64_t) * CHAR_BIT - 1;
+       r2 &= TEST_SHIFT64_MASK;
        r3 = (int64_t)r3 >> r2;
-       r2 &= sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT - 1;
+       r2 &= TEST_SHIFT32_MASK;
        r4 = (uint32_t)r4 << r2;
 
        dve.out[4].u64 = r4;
@@ -1008,9 +1036,9 @@ test_jump2_prepare(void *arg)
         * Initialize ether header.
         */
        rte_ether_addr_copy((struct rte_ether_addr *)dst_mac,
-                           &dn->eth_hdr.d_addr);
+                           &dn->eth_hdr.dst_addr);
        rte_ether_addr_copy((struct rte_ether_addr *)src_mac,
-                           &dn->eth_hdr.s_addr);
+                           &dn->eth_hdr.src_addr);
        dn->eth_hdr.ether_type = rte_cpu_to_be_16(RTE_ETHER_TYPE_VLAN);
 
        /*
@@ -1553,32 +1581,32 @@ test_xadd1_check(uint64_t rc, const void *arg)
        memset(&dfe, 0, sizeof(dfe));
 
        rv = 1;
-       rte_atomic32_add((rte_atomic32_t *)&dfe.u32, rv);
-       rte_atomic64_add((rte_atomic64_t *)&dfe.u64, rv);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u32, rv, __ATOMIC_RELAXED);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u64, rv, __ATOMIC_RELAXED);
 
        rv = -1;
-       rte_atomic32_add((rte_atomic32_t *)&dfe.u32, rv);
-       rte_atomic64_add((rte_atomic64_t *)&dfe.u64, rv);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u32, rv, __ATOMIC_RELAXED);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u64, rv, __ATOMIC_RELAXED);
 
        rv = (int32_t)TEST_FILL_1;
-       rte_atomic32_add((rte_atomic32_t *)&dfe.u32, rv);
-       rte_atomic64_add((rte_atomic64_t *)&dfe.u64, rv);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u32, rv, __ATOMIC_RELAXED);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u64, rv, __ATOMIC_RELAXED);
 
        rv = TEST_MUL_1;
-       rte_atomic32_add((rte_atomic32_t *)&dfe.u32, rv);
-       rte_atomic64_add((rte_atomic64_t *)&dfe.u64, rv);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u32, rv, __ATOMIC_RELAXED);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u64, rv, __ATOMIC_RELAXED);
 
        rv = TEST_MUL_2;
-       rte_atomic32_add((rte_atomic32_t *)&dfe.u32, rv);
-       rte_atomic64_add((rte_atomic64_t *)&dfe.u64, rv);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u32, rv, __ATOMIC_RELAXED);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u64, rv, __ATOMIC_RELAXED);
 
        rv = TEST_JCC_2;
-       rte_atomic32_add((rte_atomic32_t *)&dfe.u32, rv);
-       rte_atomic64_add((rte_atomic64_t *)&dfe.u64, rv);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u32, rv, __ATOMIC_RELAXED);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u64, rv, __ATOMIC_RELAXED);
 
        rv = TEST_JCC_3;
-       rte_atomic32_add((rte_atomic32_t *)&dfe.u32, rv);
-       rte_atomic64_add((rte_atomic64_t *)&dfe.u64, rv);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u32, rv, __ATOMIC_RELAXED);
+       __atomic_fetch_add(&dfe.u64, rv, __ATOMIC_RELAXED);
 
        return cmp_res(__func__, 1, rc, &dfe, dft, sizeof(dfe));
 }
@@ -2391,7 +2419,7 @@ static const struct ebpf_insn test_call5_prog[] = {
        },
 };
 
-/* String comparision impelementation, return 0 if equal else difference */
+/* String comparison implementation, return 0 if equal else difference */
 static uint32_t
 dummy_func5(const char *s1, const char *s2)
 {
@@ -2691,7 +2719,7 @@ test_ld_mbuf1_check(uint64_t rc, const void *arg)
 }
 
 /*
- * same as ld_mbuf1, but then trancate the mbuf by 1B,
+ * same as ld_mbuf1, but then truncate the mbuf by 1B,
  * so load of last 4B fail.
  */
 static void
@@ -3232,4 +3260,217 @@ test_bpf(void)
        return rc;
 }
 
+#endif /* !RTE_LIB_BPF */
+
 REGISTER_TEST_COMMAND(bpf_autotest, test_bpf);
+
+#ifndef RTE_HAS_LIBPCAP
+
+static int
+test_bpf_convert(void)
+{
+       printf("BPF convert RTE_HAS_LIBPCAP is undefined, skipping test\n");
+       return TEST_SKIPPED;
+}
+
+#else
+#include <pcap/pcap.h>
+
+static void
+test_bpf_dump(struct bpf_program *cbf, const struct rte_bpf_prm *prm)
+{
+       printf("cBPF program (%u insns)\n", cbf->bf_len);
+       bpf_dump(cbf, 1);
+
+       if (prm != NULL) {
+               printf("\neBPF program (%u insns)\n", prm->nb_ins);
+               rte_bpf_dump(stdout, prm->ins, prm->nb_ins);
+       }
+}
+
+static int
+test_bpf_match(pcap_t *pcap, const char *str,
+              struct rte_mbuf *mb)
+{
+       struct bpf_program fcode;
+       struct rte_bpf_prm *prm = NULL;
+       struct rte_bpf *bpf = NULL;
+       int ret = -1;
+       uint64_t rc;
+
+       if (pcap_compile(pcap, &fcode, str, 1, PCAP_NETMASK_UNKNOWN)) {
+               printf("%s@%d: pcap_compile(\"%s\") failed: %s;\n",
+                      __func__, __LINE__,  str, pcap_geterr(pcap));
+               return -1;
+       }
+
+       prm = rte_bpf_convert(&fcode);
+       if (prm == NULL) {
+               printf("%s@%d: bpf_convert('%s') failed,, error=%d(%s);\n",
+                      __func__, __LINE__, str, rte_errno, strerror(rte_errno));
+               goto error;
+       }
+
+       bpf = rte_bpf_load(prm);
+       if (bpf == NULL) {
+               printf("%s@%d: failed to load bpf code, error=%d(%s);\n",
+                       __func__, __LINE__, rte_errno, strerror(rte_errno));
+               goto error;
+       }
+
+       rc = rte_bpf_exec(bpf, mb);
+       /* The return code from bpf capture filter is non-zero if matched */
+       ret = (rc == 0);
+error:
+       if (bpf)
+               rte_bpf_destroy(bpf);
+       rte_free(prm);
+       pcap_freecode(&fcode);
+       return ret;
+}
+
+/* Basic sanity test can we match a IP packet */
+static int
+test_bpf_filter_sanity(pcap_t *pcap)
+{
+       const uint32_t plen = 100;
+       struct rte_mbuf mb, *m;
+       uint8_t tbuf[RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE];
+       struct {
+               struct rte_ether_hdr eth_hdr;
+               struct rte_ipv4_hdr ip_hdr;
+       } *hdr;
+
+       dummy_mbuf_prep(&mb, tbuf, sizeof(tbuf), plen);
+       m = &mb;
+
+       hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, typeof(hdr));
+       hdr->eth_hdr = (struct rte_ether_hdr) {
+               .dst_addr.addr_bytes = "\xff\xff\xff\xff\xff\xff",
+               .ether_type = rte_cpu_to_be_16(RTE_ETHER_TYPE_IPV4),
+       };
+       hdr->ip_hdr = (struct rte_ipv4_hdr) {
+               .version_ihl = RTE_IPV4_VHL_DEF,
+               .total_length = rte_cpu_to_be_16(plen),
+               .time_to_live = IPDEFTTL,
+               .next_proto_id = IPPROTO_RAW,
+               .src_addr = rte_cpu_to_be_32(RTE_IPV4_LOOPBACK),
+               .dst_addr = rte_cpu_to_be_32(RTE_IPV4_BROADCAST),
+       };
+
+       if (test_bpf_match(pcap, "ip", m) != 0) {
+               printf("%s@%d: filter \"ip\" doesn't match test data\n",
+                      __func__, __LINE__);
+               return -1;
+       }
+       if (test_bpf_match(pcap, "not ip", m) == 0) {
+               printf("%s@%d: filter \"not ip\" does match test data\n",
+                      __func__, __LINE__);
+               return -1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Some sample pcap filter strings from
+ * https://wiki.wireshark.org/CaptureFilters
+ */
+static const char * const sample_filters[] = {
+       "host 172.18.5.4",
+       "net 192.168.0.0/24",
+       "src net 192.168.0.0/24",
+       "src net 192.168.0.0 mask 255.255.255.0",
+       "dst net 192.168.0.0/24",
+       "dst net 192.168.0.0 mask 255.255.255.0",
+       "port 53",
+       "host 192.0.2.1 and not (port 80 or port 25)",
+       "host 2001:4b98:db0::8 and not port 80 and not port 25",
+       "port not 53 and not arp",
+       "(tcp[0:2] > 1500 and tcp[0:2] < 1550) or (tcp[2:2] > 1500 and tcp[2:2] < 1550)",
+       "ether proto 0x888e",
+       "ether[0] & 1 = 0 and ip[16] >= 224",
+       "icmp[icmptype] != icmp-echo and icmp[icmptype] != icmp-echoreply",
+       "tcp[tcpflags] & (tcp-syn|tcp-fin) != 0 and not src and dst net 127.0.0.1",
+       "not ether dst 01:80:c2:00:00:0e",
+       "not broadcast and not multicast",
+       "dst host ff02::1",
+       "port 80 and tcp[((tcp[12:1] & 0xf0) >> 2):4] = 0x47455420",
+       /* Worms */
+       "dst port 135 and tcp port 135 and ip[2:2]==48",
+       "icmp[icmptype]==icmp-echo and ip[2:2]==92 and icmp[8:4]==0xAAAAAAAA",
+       "dst port 135 or dst port 445 or dst port 1433"
+       " and tcp[tcpflags] & (tcp-syn) != 0"
+       " and tcp[tcpflags] & (tcp-ack) = 0 and src net 192.168.0.0/24",
+       "tcp src port 443 and (tcp[((tcp[12] & 0xF0) >> 4 ) * 4] = 0x18)"
+       " and (tcp[((tcp[12] & 0xF0) >> 4 ) * 4 + 1] = 0x03)"
+       " and (tcp[((tcp[12] & 0xF0) >> 4 ) * 4 + 2] < 0x04)"
+       " and ((ip[2:2] - 4 * (ip[0] & 0x0F) - 4 * ((tcp[12] & 0xF0) >> 4) > 69))",
+       /* Other */
+       "len = 128",
+};
+
+static int
+test_bpf_filter(pcap_t *pcap, const char *s)
+{
+       struct bpf_program fcode;
+       struct rte_bpf_prm *prm = NULL;
+       struct rte_bpf *bpf = NULL;
+
+       if (pcap_compile(pcap, &fcode, s, 1, PCAP_NETMASK_UNKNOWN)) {
+               printf("%s@%d: pcap_compile('%s') failed: %s;\n",
+                      __func__, __LINE__, s, pcap_geterr(pcap));
+               return -1;
+       }
+
+       prm = rte_bpf_convert(&fcode);
+       if (prm == NULL) {
+               printf("%s@%d: bpf_convert('%s') failed,, error=%d(%s);\n",
+                      __func__, __LINE__, s, rte_errno, strerror(rte_errno));
+               goto error;
+       }
+
+       bpf = rte_bpf_load(prm);
+       if (bpf == NULL) {
+               printf("%s@%d: failed to load bpf code, error=%d(%s);\n",
+                       __func__, __LINE__, rte_errno, strerror(rte_errno));
+               goto error;
+       }
+
+error:
+       if (bpf)
+               rte_bpf_destroy(bpf);
+       else {
+               printf("%s \"%s\"\n", __func__, s);
+               test_bpf_dump(&fcode, prm);
+       }
+
+       rte_free(prm);
+       pcap_freecode(&fcode);
+       return (bpf == NULL) ? -1 : 0;
+}
+
+static int
+test_bpf_convert(void)
+{
+       unsigned int i;
+       pcap_t *pcap;
+       int rc;
+
+       pcap = pcap_open_dead(DLT_EN10MB, 262144);
+       if (!pcap) {
+               printf("pcap_open_dead failed\n");
+               return -1;
+       }
+
+       rc = test_bpf_filter_sanity(pcap);
+       for (i = 0; i < RTE_DIM(sample_filters); i++)
+               rc |= test_bpf_filter(pcap, sample_filters[i]);
+
+       pcap_close(pcap);
+       return rc;
+}
+
+#endif /* RTE_HAS_LIBPCAP */
+
+REGISTER_TEST_COMMAND(bpf_convert_autotest, test_bpf_convert);